信息網(wǎng)絡一體化管控架構(gòu)研究論文
１引言
通信網(wǎng)絡的發(fā)展極大地開闊了人們的認知范圍，改變了人們的生活方式；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的推廣和普及則大大提高了人們的生產(chǎn)效率，變革了人們的生產(chǎn)方式。然而，現(xiàn)在的網(wǎng)絡并不完美，甚至遠遠不能滿足要求。這樣，下一代網(wǎng)絡（ＮＧＮ）便應運而生，在向下一代網(wǎng)絡演進的過程中，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷一場深刻的變革，從某種意義上講，網(wǎng)絡只是一種手段，服務（業(yè)務）才是最終目的［１～２］。然而，個性化、多樣化的用戶需求始終是需要信息網(wǎng)絡來承載和實現(xiàn)的。只有強化信息網(wǎng)絡的綜合管控能力，提升信息網(wǎng)絡的運營支撐能力，業(yè)務的多元化才不至于因失去支撐而成為“空中樓閣”，一體化管控架構(gòu)就是形成信息網(wǎng)絡綜合管控能力和運營支撐能力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。一體化管控架構(gòu)通過統(tǒng)一管理通信資源信息，集中控制通信業(yè)務運行，以平滑各類信息網(wǎng)絡的異構(gòu)特性，融合各類信息網(wǎng)絡的資源信息和業(yè)務狀態(tài)，達到提升信息網(wǎng)絡綜合應用能力，統(tǒng)一掌控信息網(wǎng)絡運行狀態(tài)，集中控制信息網(wǎng)絡運行過程的目標［３］。
２一體化管控架構(gòu)分析
所謂“一體化”是指建立一個綜合管控體系實現(xiàn)對信息網(wǎng)絡全程全域全時的自動化管理。所謂全程是指信息網(wǎng)絡的整個業(yè)務過程以及業(yè)務層次，所謂全域是指信息網(wǎng)絡覆蓋的全部地域和全部業(yè)務領(lǐng)域，所謂全時是指在覆蓋信息網(wǎng)絡各通信資源的全部生命周期。一體化管控架構(gòu)是建立在對現(xiàn)有信息網(wǎng)絡的整合和集成的基礎(chǔ)上實現(xiàn)，按照整合和集成的方式，可分為“自頂向下”或“自底向上”兩種方式［４～５］。“自頂向下”式一體化管控架構(gòu)是指：根據(jù)一體化管控的總體業(yè)務需求，整合各類信息網(wǎng)絡，設(shè)計管控界面與業(yè)務功能，然后依托現(xiàn)有信息網(wǎng)絡北向接口或者專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)的北向接口構(gòu)建。此種管控架構(gòu)能夠較快較好地滿足綜合管控的業(yè)務需求，但是業(yè)務擴展能力差，與下層信息網(wǎng)絡耦合度高，不易標準化［６］。“自頂向下”優(yōu)點在于集成方式直接面向用戶需求建立，對于下層通信資源的管控與控制主要依托現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡的管控手段實現(xiàn)，不需要考慮太多底層因素，因此業(yè)務實現(xiàn)快、能夠滿足用戶需求。然而“自頂而下”集成方式存在多種弊端，首先“自頂而下”集成方式較多地依賴于現(xiàn)有信息網(wǎng)絡及其管控系統(tǒng)的北向接口，難以從整體上規(guī)劃通信資源的使用與管理、通信業(yè)務的監(jiān)視與控制，不能夠按照標準規(guī)范定義通信資源接口和業(yè)務接口，難以形成獨立的管控體系，下層信息網(wǎng)絡及其管控系統(tǒng)的變化或擴展，將帶來上層應用的變化，擴展復雜。其次“自頂而下”集成方式，使得一體化管控架構(gòu)只位于集成框架的頂部，沒有貫穿整個業(yè)務實現(xiàn)，與各信息網(wǎng)絡間的關(guān)系是“上下”關(guān)系，下層信息網(wǎng)絡與上層管控框架耦合度過高［７～８］。“自底向上”式一體化管控架構(gòu)是指：通過構(gòu)建一體化管控架構(gòu)，不局限于現(xiàn)有信息網(wǎng)絡已形成的管控架構(gòu)，而是根據(jù)所承擔的業(yè)務需求和通信資源情況，通過建立通信資源數(shù)據(jù)模型，形成基于消息方式的資源狀態(tài)觸發(fā)接口，完成資源調(diào)用與狀態(tài)監(jiān)測［９］。此種管控方式能夠滿足通信業(yè)務綜合管控需要，基于標準建立系統(tǒng)接口，擴展性強，更能夠有效地實現(xiàn)通信資源和通信業(yè)務的一體化管控，具有諸多優(yōu)越性。首先“自底向上”的集成方式通過統(tǒng)一通信資源的定義、管理和控制接口，建立通信資源管理基礎(chǔ)，構(gòu)建完整的管控業(yè)務流程，“自底向上”的集成方式是獨立的，不受制于已有的“煙囪式”信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，而且集成方式植根于資源標準。其次一體化管控架構(gòu)與下級信息網(wǎng)絡采用消息方式實現(xiàn)接口，一體化管控架構(gòu)根據(jù)自身業(yè)務需要，訂閱通信資源和通信業(yè)務的狀態(tài)和流程［１０］。所以說“自底向上”集成方式，使得一體化管控架構(gòu)既實現(xiàn)了通信資源的管理，又實現(xiàn)了通信業(yè)務的控制，使得其與各信息網(wǎng)絡間的關(guān)系是“平行”關(guān)系，下層信息網(wǎng)絡與上層管控框架耦合度很低。但較“自頂向下”式一體化管控架構(gòu)實現(xiàn)更復雜。
３“自底向上”的一體化管控架構(gòu)實現(xiàn)方式分析
“自底向上”的一體化管控架構(gòu)，其實質(zhì)是建立以“通信資源”為基礎(chǔ)的綜合管控架構(gòu)，通過“資源狀態(tài)接口”，南向連接專業(yè)子網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)，獲得資源狀態(tài)，變更資源屬性，通過“資源服務接口”，形成業(yè)務服務流程，北向提供業(yè)務應用，支撐運營支撐。
１）統(tǒng)一通信資源數(shù)據(jù)模型一體化管控架構(gòu)的目標，是在下一代網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型中，實現(xiàn)各異構(gòu)信息網(wǎng)絡的整合和融合，這就要求一體化管控架構(gòu)為上層通信業(yè)務應用服務系統(tǒng)，下層通信資源狀態(tài)感知系統(tǒng)，從不同角度提供一個全程全域全生命周期、端到端的統(tǒng)一的資源視圖。同時，這種視圖能夠支持技術(shù)發(fā)展帶來的通信資源范疇的擴展。統(tǒng)一通信資源數(shù)據(jù)模型，是從標準規(guī)范的角度上，統(tǒng)一通信資源的描述定義、系統(tǒng)架構(gòu)、應用接口以及調(diào)用測試方法，在通信資源業(yè)務應用范圍內(nèi)形成共享基礎(chǔ)。按照通信資源的屬性、范疇和支撐業(yè)務應用的方式，劃分主題域，可將通信資源劃分為屬地資源、網(wǎng)絡資源和資源服務三大主題域。屬地資源主題域是指和地理空間位置相關(guān)的公共信息，包括了地理地域和邏輯地域。地理地域是指在地域中和地理相關(guān)的地址和空間位置信息，包括了電子地圖、標準地址。邏輯地域是指在地理地域基礎(chǔ)上劃定的和業(yè)務應用相關(guān)的信息。包括了管理區(qū)域。網(wǎng)絡資源主題域包含了物理資源、邏輯資源與復合資源。物理資源泛指各種硬件設(shè)備或者設(shè)施構(gòu)成的有形資源，是通信資源行使功能、提供通信／信息服務能力的物質(zhì)基礎(chǔ)。邏輯資源是除物理資源之外的、無形的通信資源和信息服務資源，包括碼號、地址和目錄。復合資源是完成信息網(wǎng)絡業(yè)務功能的資源主體，由物理資源和相應邏輯資源組合生成。資源服務主題域包括了與資源服務相關(guān)的實體。他們之間相互緊密銜接，資源服務是對資源提供能力的封裝，它通過資源配置活動形成資源服務實例。
２）開放通信資源狀態(tài)接口專業(yè)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是為管理某專業(yè)網(wǎng)絡中的多個廠商的設(shè)備而建設(shè)的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，其功能涵蓋配置管理、故障管理、性能管理等，重點實現(xiàn)某專業(yè)網(wǎng)絡設(shè)備的動態(tài)信息的管理。專業(yè)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中也會存在部分資源數(shù)據(jù)，是網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要服務于網(wǎng)管系統(tǒng)的其它功能。網(wǎng)元管理系統(tǒng)是網(wǎng)元設(shè)備廠商提供的子網(wǎng)管理系統(tǒng)，在管理功能上具備網(wǎng)元管理層或網(wǎng)絡管理層功能，但只能對本廠商的設(shè)備進行管理，提供配置管理、性能管理、故障管理等功能。網(wǎng)元管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠準確反應所管理實際網(wǎng)絡的資源數(shù)據(jù)、資源當前狀態(tài)、資源之間的拓撲關(guān)系等。一體化管控架構(gòu)實現(xiàn)全專業(yè)通信資源的`集中管控，管理各專業(yè)網(wǎng)絡靜態(tài)資源、建立各專業(yè)網(wǎng)絡資源之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、建立業(yè)務應用與資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系。一體化管控架構(gòu)需通過開放的通信資源狀態(tài)接口實現(xiàn)與下層網(wǎng)元管理系統(tǒng)或?qū)I(yè)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的消息傳遞，實現(xiàn)通信資源狀態(tài)的檢測與遷移。基于發(fā)布／訂閱的分布式事件系統(tǒng)，依賴于為訂閱提供存儲和管理以及有效交付事件的通知服務，訂閱者對感興趣某事件或某類事件進行訂閱，發(fā)布者將訂閱者感興趣的事件隨時通知給訂閱者。通信資源狀態(tài)接口基于發(fā)布／訂閱方式采用增量方式實現(xiàn)信息共享。信息的發(fā)布者和訂閱者之間的非耦合，消除了交互雙方的依賴性，極大地增加了系統(tǒng)的可擴展性。
４建立通信資源服務構(gòu)件
下一代網(wǎng)絡對業(yè)務保障提出了更高的要求，主動的、可以分等級的服務保障對一體化管理架構(gòu)提出了更高的要求。在建立通信資源統(tǒng)一視圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，需要通過對資源能力的封裝，實現(xiàn)對上層業(yè)務應用的支撐。資源服務是對資源提供能力的封裝，以“構(gòu)件”的方式部署，并由“構(gòu)件”方式組合形成支撐上層業(yè)務應用的工作流。“構(gòu)件”是指能夠獨立部署具有獨立功能的部件。構(gòu)件既可以承擔服務提供者和服務使用者兩種角色，服務使用者通過訪問服務提供者的接口獲取相應的服務。構(gòu)件之間保持松耦合狀態(tài)，服務方式對服務使用者透明。系統(tǒng)基于構(gòu)件方式采用分層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部松耦合。系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)劃分為數(shù)據(jù)層、信息服務層、業(yè)務邏輯層和控制層。其中：數(shù)據(jù)層負責系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲及維護數(shù)據(jù)的完整性與一致性。信息服務層實現(xiàn)系統(tǒng)的共享信息服務。業(yè)務邏輯層實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務邏輯相關(guān)的處理功能，它包括業(yè)務構(gòu)件子層和展現(xiàn)構(gòu)件子層。控制層對系統(tǒng)行為以及其它資源進行關(guān)聯(lián)和控制。系統(tǒng)服務規(guī)定了系統(tǒng)運行的公共機制并實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的公共服務。接口服務是系統(tǒng)開放給外部系統(tǒng)的接口服務，向數(shù)據(jù)應用或運營支撐類應用提供服務。
５結(jié)語
“自底向上”的一體化管控體系歸根結(jié)底是基于通信資源的標準、獨立管理的基礎(chǔ)上，通過通信資源的規(guī)范使用實現(xiàn)通信業(yè)務一體化管理、控制和呈現(xiàn)，因此，以通信資源為核心實現(xiàn)通信業(yè)務深度融合，逐步地由一個統(tǒng)一的管控體系代替分散的林立的煙囪系統(tǒng)，而不是通過松散的簡單的加法式的聯(lián)合。基于“自底向上”的一體化管控體系能夠進一步促進信息系統(tǒng)集成向著標準化、一體化的方向發(fā)展。
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