移动网管系统中的性能管理

　　近年来，随着移动通信技术的发展，移动通信网络也在不断的发展壮大，移动网络的覆盖范围和复杂程度都有很大程度的扩大和提高。因此，对移动网络管理系统的要求也随之越来越高，仅仅依靠各个设备自身的管理工具进行分别管理已经不能满足网络发展的需要。现代化的移动网络需要一个覆盖面广、自动化程度高并可以灵活配置和扩展的标准的移动网络管理系统。

　　根据这些需求，国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)提出了电信管理网络 (TMN)规范，作为对移动通信网络管理的基础。TMN作为一个单独的网络，它与移动网络在逻辑上是分开的，它通过一些标准的功能接口与移动网络相连接，并通过这些接口与移动网络进行通信，对网络中的设备进行管理和监测。同时，在物理上TMN与移动网络又可以是集成在一起的，TMN可以通过移动网络提供的服务进行通信。

　　TMN是基于OSI标准制定的，它采用了OSI管理中的面向对象技术对网络资源进行描述和管理。它的目标是为不同的通信设备提供标准的模型和接口。从管理功能上，它定义了配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理等五个网络管理功能。每个功能都侧重于某一方面的网络管理，但它们并不是各自独立的，在一定条件下这五个功能可以相互转化。本文着重介绍移动网管系统中的性能管理功能。

　　性能管理的含义 顾名思义，性能管理主要是对移动网络的性能进行管理。具体来讲，就是通过对网络运行状况的监测，保证网络能够有效、平稳、安全地运行。并通过对网络设备数据的采集和分析，给网络管理人员提供充足、完整的运行数据，供管理人员根据网络运行状况制定合适的运行策略，使网络运行在最高效的状态下。

　　性能管理的主要指标 我们知道，网络的服务质量和网络运行效率是相互制约的。较高的服务质量必将消耗较多的网络资源，从而影响网络运行效率。同时，追求高的运行效率又会对服务质量产生影响。所以在网络性能管理上，要权衡这两者的关系，根据网络的状况和用户的需要采取合适的策略。

　　针对这种情况，性能管理指标也相应地分成服务质量指标和网络运行效率指标两大类。

　　1. 服务质量指标

　　服务质量指标主要是衡量网络提供服务的质量，它包括网络正常提供服务的有效时间，网络完成某项服务时的时延，提供通信服务时的话音失真率和误码率以及呼叫的成功率等等。这些性能指标是用户在使用系统时直接能感觉到的，所以，通过对这些指标的分析，改善网络的服务质量，是网络性能管理的主要目标之一。

　　2. 网络运行效率指标

　　运行效率反映的是网络通信的能力和当前网络运行的状况，它包括网络的话务量和网络资源的利用率。通过对这些指标的分析，管理员可以发现网络运行时的瓶颈，并通过对网络资源的合理分配来提高网络的性能。

　　性能管理的实现方法 在移动通信设备运行过程中，它们会自动收集一些运行数据供自身的维护管理设备使用，移动网络管理系统通过采集和处理模块对这些数据进行采集和分析处理，并把它们存在管理信息库(MIB)内，然后通过系统的呈现模块将这些数据显示给系统管理人员，从而达到对通信设备进行维护和管理的目的。

　　从上图可以看到，网络管理系统包括四个模块，其中数据采集模块、数据处理模块和数据呈现模块要通过管理信息库进行相互通信，通信的方法可以是SQL语句或存储过程(Stored procedure) 程序。

　　移动网管的性能管理也遵循这个结构，只不过性能管理的实时性和连续性要求较高，需要各个系统模块周期性的启动。其数据库也要求可以承受频繁的访问并有足够的空间保存性能数据。

　　下面分别对管理功能的不同模块进行说明。

　　1. 性能数据采集模块

　　由于移动通信设备的不同，设备能提供的数据采集点和采集方法也不尽相同。数据采集点有两个，即通信设备本身和设备自身的管理设备，数据采集模块通过配置应能够连接到正确的数据采集点。

　　对于数据采集方法，大致有以下几种情况：

　　1) 通过文件

　　这种情况下，通信设备或其管理设备将收集的性能数据周期地保存到文件中，数据采集模块只要用FTP或其它文件传输协议就可以得到性能数据。

　　2) 通过通信协议接口

　　目前的网管通信协议主要有两个:SNMP和CMIP，其中SNMP由于其实现相对简单而在TCP/IP系统中得到了普及，目前大多数网络设备，例如路由器、工作站、PC等设备都支持SNMP协议，有些通信设备厂商还提供专用的SNMP管理对象。

　　CMIP则是以OSI模型为基础开发的管理协议，在TMN规范中也使用该协议与通信设备通信，即通信设备应支持CMIP协议，但是由于CMIP协议实现的复杂性和自身的有待完善，并不是所有通信设备都完整地支持该协议。

　　不论是SNMP还是CMIP，数据采集都可以通过它们为上层提供的服务来获得性能数据，具体方法可以通过直接用服务原语编程或通过中间件与之通信来实现。

　　3) 通过直接登录

　　还有一些通信设备或其管理设备并不提供以上的接口，它们的性能数据要通过直接登录到设备上，并输入管理命令来获得。这时，数据采集模块要与通信设备或其管理设备建立通信连接(例如，可以使用Socket接口或使用Telnet协议)，并使用设备识别的管理命令来获取性能数据。

　　不论通信设备提供的是以上哪种数据采集方法，性能数据采集模块都应能正确与之相通信，并周期性地从通信设备或其管理设备上获取性能数据。获得性能数据后，采集模块将这些数据存入数据库或直接提供给数据处理模块。

　　2. 性能数据处理模块

　　性能采集模块获得的数据仅仅是一些原数据，从中还不能直接得到有意义的性能指标。性能处理模块的主要作用就是将这些原数据根据一定的算法进行处理，使之成为可供给查看的性能指标。

　　处理模块可以通过两种方法得到原数据，数据库和数据采集模块。在数据采集模块中，有些原数据被存入了数据库(例如用SNMP获得的数据)，而有些则无法放入数据库(如用FTP获得的文件)，所以，处理模块需对这两种情况分别处理。

　　1) 通过数据库获得原数据

　　在这种情况下，性能数据处理模块只与数据库打交道，对原数据的处理是通过对数据库的操作来实现的，具体实现方法可以使用SQL语句或使用存储过程程序对数据库数据进行操作，整个处理过程都在数据库内部实现。处理后的性能数据也保存在数据库中，供性能数据呈现模块使用。

　　2) 通过文件获得原数据

　　如果性能数据采集模块无法将原数据存入数据库中，而只能提供性能数据文件，处理模块则要对文件进行分析处理，然后将处理产生的性能指标存入数据库。

　　由于不同设备提供的文件格式不尽相同，数据处理模块无法用统一的方法对文件进行处理，这将给处理带来很大的困难。因此，在对数据文件处理之前，处理模块首先要针对该文件配置一个标准的文件模板，然后通过文件模板对数据文件进行操作。由于文件模板相对于数据处理模块中的文件处理部分都是相同的，所以数据处理模块可以使用统一的方法对不同的文件格式进行操作。

　　数据文件模板可以是一个配置文件，也可以是一个数据库表格，它的作用是向下能够正确读取格式不同的性能文件内容，向上能够为文件处理部分提供标准接口。

　　3. 性能数据呈现模块

　　相对于数据采集和数据处理模块来说，数据呈现模块的实现比较简单，它主要是根据要求从数据库中读取性能数据，并按一定的格式显示给系统管理人员。例如可以根据查询要求生成查询结果报告或周期地自动生成性能报表。同时，呈现模块还可以生成各种总结性报告，例如日报表、月报表和忙时报表等等。

　　根据不同的要求，模块可以通过不同的方式呈现性能数据，例如它可以通过程序界面方式呈现给用户，也可以通过Web显示数据。并且这些数据可以被保存或打印。

　　4. 数据库模块

　　数据库模块在整个性能管理系统中处于一个核心的位置，它与其它三个模块都能通信，既要保存数据采集模块收集上来的原始数据，也要保存处理模块生成的性能数据，同时还要保存其它模块需要使用的存储过程程序。

　　对原数据表和性能数据表的设计也要注意，如果表格设计得太大，包括的数据内容过多，将加重系统和数据库的负担，影响系统的性能。如果表格设计的太小，又有可能不能为管理人员提供足够的数据，使性能管理失去意义。所以，在设计表格时，要权衡这两者的关系，力求表格能够满足性能管理的需要，同时又不会使系统负担过重。

　　性能管理的发展方向

　　目前的性能管理大多数处在数据的采集和呈现阶段，系统管理员可以通过对性能数据进行分析，采取更合适的网管策略。但随着网络的扩大和复杂度的提高，对网络管理系统的智能化的要求会更加强烈，性能管理不但要能够实时准确地呈现网络运行数据，而且要能够根据运行状况进行自动的调整，使网络始终处在高效的运行状态下。即性能管理可以完成系统管理人员的大部分监测和调整工作，管理人员将脱离管理和配置各个不同网络设备的烦琐工作，而是处在一个更高的层次，宏观地控制整个网络的运行。