北京电信网综合性能管理系统

来源：作者：出处：巧巧读书 2006-06-05 进入讨论组

（作者：北京市电信管理局　何育芬张袆詹若涛）

北京电信网的性能管理系统是以全网承载的网络负荷管理为基础的管理系统。网络负荷管理包括网络负荷的流量流向管理、网络运行的效率管理、网络资源的配置使用情况管理、呼叫失败的原因分析等。该系统在管理范围上包括重要交换机、汇接交换机乃至大型端局，在管理功能上由浅入深，逐步完善和深化，现在已成为一个管理范围广且功能较为完善的综合管理系统。

系统的网络管理对象
    根据系统的设计思想，该系统的覆盖范围是国际交换局、长途交换局、本地汇接局、郊区县中心局及本地大型端局，最终覆盖北京电信网上所有大中型交换局及端支局，是一个覆盖国际国内长途和本地网大型交换系统及重要交换局所的综合性能管理系统。目前该系统管理的交换系统包括：
    １）两个国际长途局ＴＳＩ１、ＴＳＩ２；
    ２）３个国内长途局ＴＳＨ１、ＴＳＨ２、ＴＳＨ３；
    ３）北京市话８个汇接局Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ４１、Ｔ４２；
    ４）北京郊区的２１个中心局。
　　该系统管理的交换机型包含了Ｓ１２４０Ｊ型机和Ｅ型机，ｖ６、ｖ９、及ｖ１１版本的ＥＷＳＤ交换机，以及Ｅ１０Ｂ等不同版本和型号的交换机。
　　系统管理的数据包含了交换机关于网络性能的各类数据：中继群来去话数据、目的码数据、流量流向数据以及各专业网管可以提供的交换机各类告警数据。

系统的结构特点
    １、结构层面清晰
    由于管局网络的复杂性，各个不同的专业局系统区别很大，而且也都是比较成熟稳定的系统，很难统一，也不大可能会做大的更改，所以，联网的原则是：功能、职责要划分明确，各不同的系统之间要保持相对独立，耦合性要小。该系统的建设框架采用的是基于北京电信管理网的网元层、网元管理层（操作维护中心）、网络管理层（管理局网管中心）的三级联网结构，如图１所示。
    其中区县局中心属于第一层，专业局中心属于第二层，网管中心属于第三层。第一层中心都有接口机与交换机直接相连，自动接收交换机的话务数据，经过拆包、解包后存储在本地数据库中，同时各本地中心也兼具一些处理静态数据的功能。郊区本地中心还可同时实现对交换机的集中操作维护和告警监视。二级中心一般不直接与交换机相连（郊区中心除外，因为有时会有维护工作），只是存储各类数据。三级中心网络层中心就是网管中心，从各类专业局中心数据库中提取数据，集中到中心的服务器上存放。
    上级中心对下级中心只具有读的权限，这样既保证上级中心可以得到下级中心的数据，有不能过多地干预下级中心的工作，工作层次的划分清晰明确。
    从上面的介绍可看出，该系统的物理连接是建立在已有专业操作维护系统的基础之上，而不是直接将管理对象相连，这样既节省交换系统的端口资源，又避免重复开发，从而节省了投资，同时使得管理层次清晰。所以，虽然系统在网络管理层要管理全北京市的交换系统，但在物理上却仅与３个节点相连，它们分别是长途三期网管系统、市话局操作维护系统和郊区局操作维护系统。经过工程施工阶段的努力，现在我们已经圆满地实现了与这３个系统的连接和数据采集，并实现了管理上的无缝连接。
    ２、各级之间通过数据库连接
    根据网管建设的框架及各级工作流程，网络层一般不需要直接对交换机进行维护操作，而主要是根据交换机的性能数据对其进行汇总分析，从中发现规律，分析原因，并找出网络上可能发生的故障隐患，提出解决的办法。所以我们的联网方式是基于数据库连接的方式，通过成熟的数据库技术，将各专业局的数据集中到网管中心服务器上，这样既节约了宝贵的端口资源，又不必重复地对交换机原始数据进行拆包、入库处理，节省了大量的编程工作，同时也有利于工作层面的划分，明确各级网管的工作职责。
    ３、可与其它系统建立连接或预留接口
    现在系统中交换机告警数据是由综合故障管理系统ＴＩＭ处理的，所以性能管理系统将交换机的告警数据取出并且存放在数据库系统中以后，由ＴＩＭ系统取出并送到工作台上处理，这样该系统实现了与综合故障管理系统的交互操作，同时实现了与资源管理系统的互连互通，且与运维办公系统实时相连，使领导随时动态地了解网络运行状态。另外该系统也为今后其他系统的连接预留了接口。系统的网络结构见图２。

软件系统结构
    １、系统数据库结构
    考虑到系统包含３个专业局的话务数据，并且各专业局的数据相对独立，所以将三个专业局的数据分开在３个库中存放。郊区局的告警数据也单独存放，另外有关系统的一些配置数据和静态数据则集中在静态库中存放，这样系统就包括５个用户库：
    ｂｔａ＿ｓｔａｔｉｃｄｂ静态库
    ｂｔａ＿ｔｒａｆｆｉｃｄｂ郊区库
    ｃｈａｎｇｔｕ   长途库
    ｓｈｉｈｕａ   市话库
    ｂｔａ＿ａｌａｒｍｄｂ郊区告警库
    各个数据库的数据，有些是要长期存储并处理的，如静态库、市话库、郊区库、长途库。有些是从专业局取来，并且立即转送到别的系统上去的，如交换机告警库。
    ２、应用软件
    包括话务和告警数据采集模块、数据预处理模块、数据接收实时监视和通道完好监视模块、静态数据维护模块，以及话务告警图形监视系统、话务分析系统。

系统功能特点
    １、轮巡方式采集数据
    目前采集可采用轮循、触发器以及复制服务器或数据快照三种方式。经我们反复实践和与ＳＹＢＡＳＥ咨询，触发器方式在远程服务器上实现非常烦琐，如果网络出现问题还会造成数据的丢失，这种方式对各专业局系统要做很多修改，从而造成中心系统与各专业局系统的耦合性太大，并且专业局很小的修改就有可能影响到中心系统，这是不可取的。
    而复制服务器或数据快照技术虽然以数据缓存区的方式解决了可能由网络造成的数据丢失，但是在实现时会使系统成本成倍增加，而且各专业局的配置和数据库维护也非常困难。所以在远程采集上采用了轮巡的方式；数据经过采集模块进入系统后，在中心局域网广泛采用触发器方式。实践证明轮巡方式在数据可靠性、实时性、准确性方面表现得令人满意。而且这部分没有采用现成的工具，维护人员对系统可能出现的问题心中有数，维护起来就会有的放矢。这样既克服了各系统之间可能出现耦合性太大的问题，又解决了使用大型复制系统维护困难的问题。
    ２、数据集中存放
    即从各局采集的数据存放在统一的物理节点上。其优点有四个：
    （１）可对话务数据进行全面的管理。由于各局话务数据类型复杂、机型多样、存放不统一，所以在数据的存放上采用数据集中存放，可对话务数据进行全面的管理，利于综合分析，及时发现问题的真正症结所在，提高工作效率。
　　（２）由于传输采用ＤＤＮ专线，线路的带宽和传输的质量不能保证，数据集中存放的意义在于：前台应用上将不存在线路的影响，万一系统网络出了问题，网管中心仍可根据自己的数据进行网络分析，而不用担心会出现看不到数据的尴尬局面。
    （３）各个类型（局向）的话务数据存放在各自独立的数据库中，应用上各个类型（局向）的话务数据形成自己独立的系统，以保证各自系统的特征和独立的报表。
    （４）扩展性强。如有新的专业局连接，可以相同的方式接入。
    ３、强大的分析管理功能
　　可采集市话、郊区和长途的话务原始数据，将各系统的话务原始数据经过分析计算后转换成统一格式分别存储在相应的数据库中。实时监视数据接收情况，并以直观清晰的方式体现出来。管理系统静态数据和相关的配置数据，全方位、多角度地分析处理各种异常情况。
    ４、实时动态的告警图型监视管理功能
    系统将各交换局对应为图形上的告警点，以拓扑图的方式表示局所位置，一旦发生告警，系统马上就根据设定的门限用红（严重告警）、黄（中度告警）、蓝（普通告警）将其改变颜色，并在图形上闪烁。对于新告警的产生，系统是通过一个每３分钟读取一次数据库的进程检测的。这样网管中心可以在最快的时间内发现并解决告警，缩短了障碍历时，最大限度地保证了网络的畅通。一般来说，由于屏幕篇幅的限制，想在一个图形上同时观看所有告警是不现实的；且北京电信网作为一个大本地网，不仅担负着本地所有的电信业务，而且同时还是全国长途汇接中心和国际汇接中心，所有的告警在一个图形上看可能会很不成比例。但是网管中心又必须同时知道各个方面的告警，为了解决这个矛盾，采用了这样的办法：将图形按范围分为五个部分：郊区、市话、长市、国内、国际，平时可显示所关心的那部分图形，另外的则以小图标的方式放置在左上角，同时小图标可根据当时各图上的最高级别告警变色，用户可以随时点开图标，而且需要的话，所有的告警也可以以报表的形式统一显示出来。
    电路的告警存在两种情况：一种是偶然告警，一种是较长时间都运行不正常，所以对这两种告警要区分出来并且采取不同的对策。现在告警实时监测系统可以提供可疑电路的任意历史记录，并以趋势图和报表两种方式告诉网管分析人员，这样网管中心也可以对网络运行情况有纵向的清晰认识。系统提供了多种查看告警的方法，考虑得非常全面，使用起来异常方便。
    ５、报表生成方式实用方便
    对一个实际应用来说，需求可能是无止境的，所以系统在设计的时候就要考虑到各种各样的需求，以达到完善而灵活的功能。现有的系统在日常关注的几类报表和各种常见的分析方法上下了大工夫，每一个指标、报表的每一个栏目，各种条件的组合查询都是活的，从实际使用看，即使近期内需要报表上有所改变，系统仍然可以以不变应万变。例如：在异常分析中，要分析的异常指标可以由使用者指定，指标的门限值是灵活的，要参照的另一种指标也是灵活的，字段可选，数据可选。数据可以进行任意条件的组合滤波与排序，生成的报表同时有图表显示，图表的指标也可任选，而且系统所有的报告可以以文本或ＥＸＣＥＬ报表的形式另存，极大地方便了使用。
    ６、开放性和可扩展性好
    系统本身建立在开放的平台上，从网络结构到数据库结构乃至应用软件模块的设计都充分考虑了开放性的要求，这样在需要扩展新的交换局甚至是新的专业局系统时，对系统的整体结构、处理流程以及分析方法都不需做大的改动。

实际应用
综合性能管理系统的建设经历了一期、二期两个阶段，从１９９７年开始建设使用至今，系统已为北京电信产生了较大的经济效益和社会效益。随着系统本身日臻成熟，其管理范围逐步扩大，网络管理分析人员已从浩瀚的数据海洋中解脱出来，将主要精力用在了网络运行管理上，从而使现在的网络管理工作更加准确高效，极大地提高了劳动生产率。该系统图形监视功能几乎能百分之百地发现网络运行故障及突发话务对网络运行的冲击，变被动维护为主动管理，极大地缩短了障碍历时，有效地为企业避免了损失，提高了企业的经济效益。
强大的分析管理功能使网络管理工作人员能及时发现潜在问题，做到防范于未然，同时可以有力地支持网络管理工作人员为决策层提供网络资源调整和网络扩容改造方面的第一手材料。该系统已成为北京电信网管中心的支柱系统，必将在今后的网络管理中产生巨大的效益。

未来的发展方向
    １、扩大管理范围
    可以将新入网的长途局、国际局、汇接局纳入该系统管理。还可进一步将辅助汇接局、大型端局纳入管理，最终实现对全网所有交换系统的管理。
   ２、增加管理功能
    增加话务控制功能。适当的时候在汇接层实现路由的实时动态管理和突发话的实时管理和疏通。进一步加大与资源管理系统和综合的故障管理系统的互连互通作用。逐步实现交叉网管平台应用，使网管水平向更高台阶迈进。作为管理局的一个重要支撑系统，与业务管理系统和辅助分析决策系统互连互通、提供各种分析数据，为上层的分析与决策提供强有力的支持。

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