专用ATM交换网络的管理研究

    1概述 随着社会的发展和人们使用需求的不断提高，现代社会网络技术在飞速地发展，网络通信带宽不断扩大，同时基于速度的要求及带宽的受限性，许多高速交换的新技术不断涌现。ATM（AsynchronousTransfer Mode）即是一种采用异步时分复用的高速分组交换技术。由于ATM交换和传输的许多新特点，使得ATM交换网络在管理上也存在许多异传统网管的新要素。 2通用ATM网络的特点 2.1ATM传输具有面向连接和面向非连接的双重特性 ATM本身是面向连接的，即任何一个ATM终端用户在与另一用户通信时都需要建立连接（PVC或SVC），另一方面ATM传输采用了固定长的信元，信元头中携带了信元的路由信息，因而其又具有分组交换的特点。就其电路交换方式而言，它采用了异步时分复用原理，解决了传统电路交换方式中不能有效利用带宽和不适于突发业务等问题。 2.2 ATM具有虚通道／通路连接 ATM在建立连接时，可以将一个物理信道划分为多个逻辑信道，每一对用户通信可以只占用其中的一条逻辑信道。逻辑信道又分为虚通道（VP）和虚通路（VC）两个层面，每一VP中可以包含有若干个VC这样可以有效利用带宽，减少处理时间，同时可适应多种类型的业务传输。 3专用ATM交换网络的特点 专用ATM交换网络因其组成结构、布设区域及用途的不同，会有多种不同的使用特点，本文以某一特定的专用通信网为例进行管理功能的设计。 与通用ATM交换网络相比，该专用ATM交换网络具有如下特点： ·在网络开通前，需进行网络规划，以确定网络的具体结构及使用方式； ·不具备通用信令； ·可提供数据、帧中继、LAN仿真等多种业务； ·交换采用ATM交叉连接方式； ·业务通道以固定虚连接（PVC）为主。 4 ATM交换网络管理 4.1管理接口 对ATM交换网络的管理应该具有业务层、网络层及网元层管理，网络层和业务层的管理是基于网元层管理来实现的。网元层的管理通过F接口实现对网元的管理，网无层管理向网络层、业务层管理提供各个独立的网元视图；网元层管理与上层管理通常采用ITU－T定义的Q3接口来实现，通信协议通常基于CMIP。 4.2 ATM实换网络的管理功能 按照TMN的定义规范，网络管理功能根据其管理目的可以划分为配置管理、故障管理、性能管理、记费管理和安全管理五个方面。（1）配置管理 配置管理分为网络初始配置（即网络规划）和网络运行配置（即通常所说的配置管理）。网络规划主要是用合理的投资，以最佳的资源配置和网络结构来满足业务量和服务等级的要求，规划是寻求众多约束目标中的最佳化平衡。 网络运行时的配置管理根据需要对网络中的网络单元NE进行控制、识别，并从网络单元收集数据以及为NE提供数据。ATM网络配置管理所完成的主要功能有： ·接口配置：配置ATM接口为UNI或NNI； 打开／关闭 UPC／NPC Ih能； ·带宽配置：ATM交换机接口的最大人局带宽和出局传输带宽； ·交叉连接配置：在ATM交换机的输入／输出端口上对VP／VC的连接组接点进行配置，即配置ATM交叉连接的人口和出口参数（人口槽号、端口号、VPI／V CI、出口槽号、端口号、VPI／VCI等）。配置功能包括对配置项的生成、删除、修改等内容； · VP／VC连接配置：进行端一端 VP／VC连接的配置，包括连接终接点和路径终接点配置。（2）故障管理 故障管理是实时监测网络中网络元素的运行状态，发现和校正网络元素的故障，并把相关信息作为配置管理的依据。告警是ATM交换机对某些可报告事件和状态产生的自动指示。其所完成的主要功能有： ·告警的物理相关性分析及业务依赖性分析：产生告警可能的其它相关因素及可能受影响的业务分析； ·AfM交换机的事件检测：LCD、AIS、RDI等； ·OAM信元环回：在发生故障时，通过插入OAM信元进行测试以便判断故障位置、故障原因，并为相关性及业务依赖性分析提供依据。（3）性能管理 性能管理主要是收集网络中相关的性能数据信息，分析管理对象的状态，及时发现网络元素的性能下降及恶化，并为故障管理和配置管理提供数据依据。其目的是为了保障网络可靠、连续、高效率地运行，主要完成的功能有： ①性能信息的收集： · ATM信元级规程性能信息：对每一交换机的每一ATM接口收集因信头差错校验出错而舍弃的信元、出差错的信元、因规程差错而舍弃的信元、因未分配的 VPI／VCI而舍弃的信元数等； · ATM业务量负荷信息：对每一交换机的每一ATM接口收集入局信元数、出局信无数、入局OAM信元数、出局OAM信元数等； ·VP／VC UPC／NPC信息：对每一VP／VC键路收集因UPC／NPC不一致而舍弃的信元数、因UPC／NPC不一致而舍弃的CLP＝0的信元数、成功通过的信元数、成功通过的CLP＝0的信元数、打上标记的CLP＝0的信元数、成功通过的OAM信元数等； ·VP／VC链路终接点信息：对每一VP／VC终接点收集用户信元数、丢失的信元数及误插的信元数等； · Vp／VC业务量负荷信息收集：对每一VP／VC链路收集入局信元数、出局信元数等信息。 ②性能信息的存储：网络管理系统通过定期备份功能完成所收集性能信息的存储，以便日后进行统计、分析及检索。 ③性能信息的统计及分析：根据收集到的每一交换机的性能数据，进行网络性能指标的统计及分析，以便为网络配置管理和今后的网络规划提供依据。（4）记费管理 记费管理主要是对用户使用网络资源进行统计，为记费提供依据。在专用网中记费管理主要记录用户对网络的使用，统计网络的利用率以及网络资源使用的检查等，通常可并入性能管理的范畴。（5）安全管理 安全管理主要通过防止非法用户进入和使用的策略来保证网络资源及信息的安全。安全管理有下列五种基本功能： ·鉴权：对实体身份的确认核实。这一功能指交互作用的网络实体，在相互怀疑和出现第三方时，应能相互向对方证明自己的身份； ·授权：对用户使用业务的允许，授予实体执行某些操作的权利。这些授权，是系统的安全策略规定的一部分，它通过对访问的控制来实施； ·访问控制：防止资源的无权使用，包括防止以无权的方式来使用资源； ·机密性：防止无权实体得到通信实体间传送消息的内容； ·完整性：防止对存储的数据或实体间传送信息的无权修改。 5结束语 网络管理技术在不断发展，网络管理的内容也随着网络设备的发展在不断充实。本文介绍了专用ATM交换网络的管理接口、协议及主要管理内容，而未涉及其具体实现，具体实现时还要综合考虑数据库的组织、应用软件的模块分级、协议体系等细节，这有待于进一步研究。