通信专网网管系统

严明英

（南京高达软件有限公司，江苏 南京 210012）

0 引 言

近十几年来，电力、轨交、公安、机场以及码头等大型企事业单位不断发展其内部通信网络以提升自身产品或服务质量，专网也由此产生。早期专网系统管理十分简单，只有一些简单的数据配置内容，随着专网市场不断变大，大型的通信企业也纷纷加入其建设中，专网用户也开始借鉴学习电信等传统公网的管理经验，但不少用户对通信网络管理功能的了解不深，无法明确提出切身需求。因此本文通过讲述通信网管系统的基本功能及其系统实现概要，详细介绍了各功能针对专网需求所做相应的优化改进，希望可以让更多的专网用户了解并认识通信网管系统。

1 网管系统标准协议和专网体系架构

网管系统是管理维护整个通信网络的操作维护平台，通过网管系统可以完成对整个通信网络的开通、调试以及运维管理。国际各大标准组织为了规范和标准化网络管理，提出了不少电信设备管理协议规范，目前常采用有简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）和电信管理网（Telecommunication Management Network，TMN）等。

SNMP协议基于简单网关监视协议，网管系统常采用此协议与外接设备（如交换机和路由器等）对接，从而实现网管系统管理与监测这些外围设备[1]。TMN是ITU-T（国际电信联盟远程通信标准组）从1985年开始制定的一套电信网络管理国际标准，其定义了TMN功能体系结构参考模型，将整个网络分为事务管理层、业务管理层、网络管理层以及网元管理层4层[2]。事务管理层是最高的管理功能层，该层负责设定目标任务，但不管具体目标的实现，通常需要管理人员的介入，业务管理层主要处理网络提供的服务相关事项，与事务管理层及网络管理层的交互等，网络管理层管理管辖区域内的所有网元，而网元管理层提供具体的网络单元和设备管理。专网借鉴了上述体系模型采用综合网管、网管系统以及网元设备3层系统结构[3]。综合网管是专网用户自己开发的网管系统，一般包括专网用户的工作业务流程模块、所有外围设备监测模块、通信设备监测管理模块、综合性能分析模块以及接口维护管理模块等，网管系统即通信网管系统，该网管系统向综合网管提供接口服务，不少专网用户也直接采用通信网管系统作为自己的综合网管，网元设备为通信设备和网络中实现业务的网络元素或单元。

此外，TMN标准也描述了电信网络的功能集合，包括故障管理、配置管理、计费管理、性能管理以及安全管理的主要功能描述[4]。通信网管系统基于上述标准在多年的公网和专网使用过程中得到了很大发展，既完善了各功能功用也新增了不少有特色的功能。本文分析讲解了网管系统组成功能及其系统设计要点，同时结合专网特征做了一些优化调整，如专网基本不关注计费管理，这部分功能可直接略去。

2 网管系统的框架设计及功能组成

网管系统中各网元设备提供访问接口，可配置和获取各网元设备的配置信息，另外网管系统采集网元或设备的性能参数，并通过一定的分析计算呈现给用户，而用户通过访问网管系统可获取当前通信网络状态，然后根据当前情况调整网络参数以解决异常问题或调优性能。

通信网管系统是一个集中式且大而全的通信系统，而专网系统不少需求都是特有的，如地铁列车定位监测是轨道交通行业的重要功能，但对于油田和政企行业却是无用的。通信网管系统在各政企行业应用的越多，这些特色功能就越多，如此集中式的网管系统维护变得很难，采用插件式组件管理架构设计可解决这个问题[5]。实施方法是将各个功能模块编写成一个个组件，以独立的进程状态运行，设置核心的模块组件，核心模块组件应包括通信分发组件，所有组件可访问该通信分发组件从而获取所需交互组件的信息，从而实现组件间的互通访问。网元设备接口内容和网管系统组件交互是在通信网络内部实现，本文主要说明专网用户关心和经常使用的通信网管功能，具体包括配置管理、告警管理、性能管理、安全管理、日志管理、综合监测管理以及上报接口管理。

2.1 配置管理

配置管理是网管系统的基础管理功能，包括设备开通配置、业务开通配置以及运维配置。设备开通配置，主要是通信网络资源配置，如基站的系统参数配置管理，业务开通配置指具体运行业务参数和用户数据的配置管理，如数据业务开通和用户号码配置等，运维配置常指实时动态查看系统运行参数和用户状态等。

实施方案可分为两个场景处理，一是离线配置，指用户分多次指令将数据配置至本地数据库中，再以指令一次性将本地数据库数据全部或变化部分推送至网元或设备中，如可以将基站配置数据配置完成后，再一次性推送至所有的基站设备，从而避免反复操作，大大提升开通与维护效率[6]。二是在线配置，即实时查询或调整当前系统中的运行参数，这需要网元或设备支持实时查询并设置接口，从而完成动态消息地查询与配置，如重置用户终端状态等。

配置管理是网管核心模块，它为整个系统提供数据支撑。在专网实施过程中，更加关注快速开通和简化部署配置整个设备系统，通过提供易用性和简化流程的操作界面可以快速完成复杂的开通与维护工作。

2.2 告警管理

告警管理也称为故障管理，系统检测当前设备和业务的运维状况，实时将各网元设备中硬件、通信以及业务运行等异常故障或恢复情况上报给网管系统，然后由网管系统呈现给用户查看或通过短信的方式实时通知用户。告警上报信息主要包括告警级别(表明告警严重程度)、告警类型(硬件告警、通信告警以及业务处理等)、告警操作（上报或恢复）、告警产生的位置、告警产生原因以及解决方法等，提供查询系统历史告警方便用户回溯之前的系统故障。

告警实施内容主要包括系统采集点获取上报告警消息，判断此告警与当前采集点的告警缓存池内是否有重复，将不重复告警上报给网管系统，使得新产生的告警新增至网管系统当前告警池，恢复告警则从当前告警池中删除并写入历史告警库[7]。网管系统不仅可以获取采集点的上报告警消息，同时也会定时同步系统采集点的告警缓存池中告警，保证每一个采集点的告警信息与网管系统中告警信息一致。

由于专网系统用户对于通信网络知识并不熟悉，因此通过整理和优化告警信息，完善告警原因描述和解决方案的可读取性和可操作性，方便用户理解和定位解决，在不断地完善和整理下得到一个完备的专网系统告警知识库。

2.3 性能管理

收集和管理通信设备、网络以及网元的运行性能参数，可以通过这些指标数据评估当前通信系统运行性能。性能管理实施内容主要包括系统各采集点采集性能数据并上报给网管系统，网管系统将采集数据按时间点、位置、采集对象、参数标识以及参数值入库保存，用户根据自己的需要，查询这些指标项。指标项大部分是计算值而不是采集的原始值，如接入成功率[8]。

专网用户十分关注性能指标数据，会按小时段、天、周、月或年为周期查询关心的指标项，网管会将这些查询结果数据制作成数据报表供用户下载。由于这些数据查询条件十分复杂，因此可以通过构造用户查询模板，由用户自定义查询时段和内容并保存在自己特有的查询模板文件中，方便用户反复使用。

2.4 安全管理

安全管理指登录用户安全性和登录后用户授权控制。登录用户安全性常指用户密码策略和校验安全策略等，用户授权网管系统一般采用分权分域的管理方式。分权管理一般采用基于角色的权限划分，一个角色可配置一系列的操作权限，如配置管理新增、删除、修改以及查询权限，分域管理指整个系统的具体设备或网元划分归属，如某个基站归属。在新增用户时分配其特定角色以控制操作权限范围，分配特定的管理设备或网元以控制管理域范围[9]。

专网用户一般更为关心分权分域的授权控制，有些专网用户会要求定制一些角色或用户，以方便其直接使用，有些则会希望通过细化操作权限或管理域内容，方便自己定制角色和用户。

2.5 日志管理

收集并维护整个网管系统的运行日志，通过日志管理功能可回溯用户或系统操作事件，有助于定位问题产生的原因，尤其是定位用户误操作产生的问题。日志类型可分为安全日志、系统日志以及操作日志，安全日志指用户登录、用户注销或是用户改变系统的安全策略设置等操作记录日志，系统日志指网管系统主动发起的操作记录日志，如系统数据定时备份和系统冗余数据的清理等，操作日志指用户发起的指令操作的记录日志，如用户设置系统参数配置等，此功能对于专网同样适用[10]。

2.6 综合监测管理

拓扑地图上显示当前通信网络中所有设备和网元的概要信息，如名称和位置坐标等，网元或设备图标根据其当前运行状态显示不同的着色，提供搜索功能可快速定位至某一个或某一类的设备或网元上[11]。综合监测管理在专网中得到了很大的关注，网管系统为专网用户定制了相当多的需求，如轨道交通的列车定位展示和企事业单位终端的信息实时查询等。

综合监测管理集成了基本网管系统的所有功能，配置管理提供用户查询接口，有时为了保证数据实时性配置管理模块会主动连续推送数据，如用户终端的定位上报。性能管理提供了设备或网元的重要指标信息，可通过设备关联告警的级别渲染设备，此外安全管理可按用户过滤出其需要关心维护的设备和网元。

2.7 上报接口管理

上报接口管理在通信网络主要对接实施各大运营商的北向接口协议，如移动网管北向对接协议。这些协议主要包括对接接口描述和对接上报内容两个部分。对接上报内容主要包括网络资源信息、实时告警数据上报、重要的性能指标、接入用户信息以及系统实时参数等，对接接口描述指上报内容的对接接入方式，如实时消息告警上报可采用SNMP协议或是自定义Socket消息，网络资源信息、重要性能指标以及接入用户信息则可以采用FTP方式提供给综合网管下载相应的资源文件[12]。

每个专网的北向接口协议都是不一样，但专网网管系统一般只会对接一套协议，因此可配置当前专网网管系统要支持的北向接口协议从而完成定制化的对接工作。

3 结 论

本文讲解了通信网管系统功能及系统设计要点，方便专网用户理解通信网管系统和目前专网网管系统实现状况，让更多的专网用户提出切实有效的需求，从而使得专网网管系统不断完善与进步，最终提升专网产品的质量。