CN100353708C - 满足海量终端设备网络管理需求的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种满足海量终端设备网络管理需求的系统及方法，网络管理系统与终端设备之间通过逻辑网元相连，上层网络管理系统通过所述的逻辑网元对一个或多个下层终端设备进行管理，终端设备首先向逻辑网元注册，逻辑网元对终端设备进行统一编号，然后通过逻辑网元与网络管理系统之间的接口向网管中心注册，逻辑网元中建立终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射；根据所述的映射，网管命令通过逻辑网元转发给终端设备，终端设备的统计信息、状态信息也通过逻辑网元上报给网管系统。本发明满足了海量终端设备的网络管理需求，减少了网管系统的负荷，并节省了网络管理成本。

Description

满足海量终端设备网络管理需求的系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种下一代网络中对IAD(综合接入设备)等海量终端设备进行网络管理的系统及其实现方法。

背景技术

NGN(Next Generation Network，即下一代网络)是一个综合性的大网，它结合了现有的各种网络环境和周边的接入设备以及终端产品，可以根据所处网络的不同、所提供功能的不同划分为几个模块，每个模块能独立发展，互不干涉，又能有机组合成一个整体。NGN与传统PSTN(公共交换电话网络)的不同之处在于，NGN以分组交换为主，即交换与控制分离，它承载了原有PSTN网络的所有业务，同时把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。也就是说，NGN是基于TDM(时分多路复用)的PSTN语音网络和基于IP/ATM(因特网协议/异步传输模式)的分组网络融合的产物，综合了固定电话网、移动电话网和IP网络的优势，使得模拟用户、数字用户、移动用户、ADSL(非对称数字用户线)用户、ISDN(综合业务数字网)用户、IP窄带网络用户、IP宽带网络用户，甚至是通过卫星接入的用户都能作为下一代网络中的一员相互通信。

随着信息化的发展，三网(电信网络、计算机网络及有线电视网络)融合模式的NGN网络已经成为一个普遍的发展方向，但其网络基础主要依靠IP技术实现。IP网络具有很强的灵活性，可以比较方便的适用于各种技术，互连方便简单。但从IP技术诞生以来，使用IP技术的设备，其网络管理的基本模式是采用所有的网络设备支持网络管理协议，采用SNMP(简单网络管理协议)等标准网络协议接入综合网管系统，整个网络的管理可以采用分级/分域实现，但独立网元(NE：NetworkElement)的粒度最小到一个单点的网络设备(传统的路由器、以太交换机是这种模式的代表)，而这种管理方法现在也随着IP技术的广泛应用而被继承到NGN的基础网络设备管理中，特别是宽带接入领域。

网管的基本功能可以分为以下四个方面：

配置管理：对网元和网络进行物理配置、业务配置、管理配置等；

性能管理：对网元和网络进行性能监视、性能控制和性能分析；

安全管理：确保未经授权的人不得接入网络及网管系统；

故障管理：对网元和网络进行告警监视、故障定位、故障校正和测试；

计费管理：收集帐目记录和设定使用服务的计费参数。

IAD(Integrated Access Device Integrated Access Device)是综合接入设备的简称，也是对NGN的用户端设备的一种统称，它采用新一代的分组技术，将语音、数据传输整合在单一的设备中，通过一条接入线路上同时支持话音和数据业务。IAD可以在现成的电话网路架构下提供整合式语音传输服务，最大限度地利用基础设施投资，使传统的话音运营商可以在现有的接入线路上增加因特网接入和数据业务，同时帮助传统的数据业务和因特网接入供应商增加话音业务。

各种网络管理功能可以采用不同的技术方法实现，运行的方式也可以不同：可以是实时/批处理方式，也可以是联网/脱网的；既可以自动处理，也可以人工处理，例如，故障和配置管理功能既可以通过网络管理系统集中完成，又可以通过网络管理员亲自到现场观察受管设备面板上的指示来判断工作状态，设置跳线开关实现配置变更；人员、资产的管理既可以由计算机系统进行，又可能用传统的档案卡片手工完成；网络的操作是联网实时处理的，而帐单生成则是脱网批处理的。管理功能间的通信可以是自动的，也可能是部分地采用人工方式通过各种通知单进行管理功能的协调。随着网络的普及，基于网络的电子形式的信息交换将成为主流。

但是，在已有的网络管理系统中，所有的网管功能都基于基本网元，即一个独立的网络设备节点，整个体系结构如图1所示。在此种网络管理模型下，NGN的基本网元节点就是传统的路由器和以太交换机，以及NGN里比较特殊的各种网关及IAD设备。各个网元节点(NE)通过标准的协议(如SNMP)独立接入到已有的网管系统中，完成基本的网管功能，如配置管理、性能管理、安全管理、故障管理和计费管理。

现有的这种网络管理结构体系已经非常完整，但是当网络规模逐渐增大，特别是大量终端设备也需要提供网管功能的时候，就出现了以下缺点：

1)传统的IP网络没有特别大规模的终端设备，而NGN在实施过程中，由于需要提供传统的电话接入业务，因此需要海量的接入终端(IAD)设备，而出于管理成本和维护方便考虑，也需要管理，如果按照已有的这种网管体系进行，则导致网元过多、网管系统的负荷过大、实现成本太高等问题。

2)跟传统IP网络设备不一样，NGN网络中的很多业务需要实时监测、管理和计费等功能，在海量的接入终端存在的情况下，已有的网管体系可能无法承受这样大的负荷，反应速度可能也无法满足业务要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有的NGN网络管理系统中由于接入大量IAD设备导致网元过多，而产生的网管系统负荷大、成本高等问题，提供一种满足海量终端设备网络管理需求的系统及其实现方法，从而减少网管系统的负荷，并节省网络管理成本。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：这种满足海量终端设备网络管理需求的系统，包括网络管理系统及终端设备：所述的网络管理系统与终端设备之间通过逻辑网元相连，所述逻辑网元接受上层网络管理系统的管理，并对一个或多个下层终端设备进行管理；所述终端设备用于通过与逻辑网元之间的接口向逻辑网元注册；所述逻辑网元用于对终端设备进行统一编号，并通过与所述网络管理系统之间的接口向网管中心注册；并用于建立终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射。

所述的逻辑网元是PC机，或服务器，或网络中的真实设备；所述的逻辑网元对上层的网络管理系统通过标准协议或私有协议接口进行通讯，接受其管理；对下层终端设备通过标准协议或私有协议接口进行通讯，实施管理；所述的标准协议是简单网络管理协议。

这种满足海量终端设备网络管理需求的方法为：网络管理系统与终端设备之间通过逻辑网元相连，上层网络管理系统通过所述的逻辑网元对一个或多个下层终端设备进行管理，所述方法还包括以下步骤：终端设备首先通过与逻辑网元之间的接口向逻辑网元注册；逻辑网元对终端设备进行统一编号，然后通过与网络管理系统之间的接口向网管中心注册，逻辑网元中建立终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射；根据所述的映射，网管命令通过逻辑网元转发给终端设备，终端设备的各种信息也通过逻辑网元上报给网管系统。

所述的逻辑网元与网络管理系统及终端设备之间的信令接口都采用SNMP协议。

逻辑网元根据所述的终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射更改消息发送目的地，对消息进行转发。

对于网络管理系统下发的统计命令消息，逻辑网元按需要完成终端设备信息的统计，然后上报给网络管理系统。

本发明的有益效果为：本发明采用分层管理的体系架构，引入逻辑网元的实现方法进行管理功能的汇聚，网络管理系统并不感知海量终端设备的存在，从而简化了网络管理，可以在100％继承已有网络管理体系的前提下，满足海量终端设备的网管需求，并通过分层的管理模式降低了实现网络管理的成本，并降低了后续的运维成本，具有强大的扩展能力，可满足不断增长的网络管理需求。

附图说明

图1为传统的网络管理模型示意图；

图2为本发明网络管理模型示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

由于NGN网络的发展，对于网管的性能、容量等方面提出了更高的需求，如果采用传统的网络管理体系实现将导致成本过高，在用户规模继续提高，业务要求更为苛刻的情况下，甚至可能无法实现。

为了解决以上问题，本发明引入分层管理的概念，通过一个或多个中间的逻辑网元实现具有相当弹性的网络管理系统，满足大容量的接入终端设备的网管需求。

如图2所示，在本发明的管理体系中，网管系统可以100％的继承原有平台，不用任何改变，可以继续使用标准的协议(如SNMP协议)进行管理，定义其间接口为I(1)。在网管体系中，并不感知终端设备的存在，而只看到了一个或多个的逻辑网元，而且按照其是一个真正的网元节点实施所有的网络管理功能，如配置管理、性能管理、安全管理、故障管理和计费管理。

逻辑网元可以是一个PC机，也可以是服务器，甚至是网络中的一个真实设备，它对上层的网络管理系统，通过标准协议或私有协议接口进行通讯，接受其管理；对下层终端设备的逻辑接口I(2)，可以按照需要实施多种管理协议，可以按照管理的内容采用简化的私有协议，当然也可以是SNMP协议。

基本的管理模式如下：

1)终端设备向逻辑网元设备注册，通过接口I(2)上报自己的物理属性等参数。

2)逻辑网元需要完成本地终端设备的统一编号，然后通过接口I(1)，使用标准的网管协议向网管中心注册，多个终端设备可以理解为同一“设备”的不同“单板”，在逻辑网元中建立终端设备标号到逻辑网元设备在网管系统中标识的映射。

3)完成注册过程后，根据所述的映射，所有的网管命令将通过逻辑网元设备转发给终端设备，而终端设备的各种信息，如统计信息、状态信息等，也通过逻辑网元设备上报给最终的网管系统。

以I(1)，I(2)信令接口都为SNMP协议为例，协议的命令并不需要更改，只需要更改发送的目的地即可。在此种模式下，关键的方法就是要实现终端设备标号到逻辑网元设备在网管系统中标识的映射，在I(2)接口层面定义终端设备逻辑标识号，即对于每个其管辖范围内的终端设备给出一个本地唯一的标识号ID(2)，这样每个终端设备的端口就可以唯一标识为ID(2)+Port-ID(2)，其中的Port-ID(2)是指此终端设备上的端口号。而逻辑网元设备在上报给网管中心时，在I(1)接口层面采用统一编号原则，即逻辑网元设备号为统一的ID(1)，但是对于不同的终端设备，采用Card-ID(1)+Port-ID(1)模式进行区分，其中Card-ID(1)相当于逻辑网元设备的一块“板卡”号，而Port-ID(1)相当于此“板卡”上的“端口”号。Card-ID(1)+Port-ID ( 1)可以直接简单等于ID(2)+Port-ID(2)，在逻辑网元中建立两者的映射表。

逻辑网元设备如果需要转发I(1)接口下行配置消息，只需要将SNMP消息头中的管理对象标识修改成对应的终端设备标识并分发给对应的终端设备；逻辑网元设备如果需要转发I(2)接口状态上报等消息，也只需要按照不同的ID(1)进行转换然后上报给网管系统即可；对于I(1)接口下发的一些统计命令消息等，逻辑网元设备则按需要完成本地终端设备信息的统计，然后上报给网管系统。

本发明每个逻辑网元可以管理10000台以上的IAD设备，这样就可以实现NGN网络中数以万计的终端设备的网络管理，终端设备并不限于NGN中的IAD设备和小型网关设备。

本发明为海量接入设备情况下的网管需求提供了一个可行的解决方法，支持大容量的终端设备的管理，同时具有平滑的扩容能力，满足未来网络对于网管的需求。

Claims (8)

1、一种满足海量终端设备网络管理需求的系统，包括网络管理系统及终端设备，其特征在于：所述的网络管理系统与终端设备之间通过逻辑网元相连，所述逻辑网元接受上层网络管理系统的管理，并对一个或多个下层终端设备进行管理；

所述终端设备用于通过与逻辑网元之间的接口向逻辑网元注册；

所述逻辑网元用于对终端设备进行统一编号，并通过与所述网络管理系统之间的接口向网管中心注册；并用于建立终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射。

2、根据权利要求1所述的满足海量终端设备网络管理需求的系统，其特征在于：

所述的逻辑网元是PC机，或服务器，或网络中的真实设备。

3、根据权利要求1或2所述的满足海量终端设备网络管理需求的系统，其特征在于：所述的逻辑网元对上层的网络管理系统通过标准协议或私有协议接口进行通讯，接受其管理；对下层终端设备通过标准协议或私有协议接口进行通讯，实施管理。

4、根据权利要求3所述的满足海量终端设备网络管理需求的系统，其特征在于：所述的标准协议是简单网络管理协议。

5、一种满足海量终端设备网络管理需求的方法，其特征在于：网络管理系统与终端设备之间通过逻辑网元相连，上层网络管理系统通过所述的逻辑网元对一个或多个下层终端设备进行管理，包括以下步骤：

终端设备首先通过与逻辑网元之间的接口向逻辑网元注册；

逻辑网元对终端设备进行统一编号，然后通过与网络管理系统之间的接口向网管中心注册，逻辑网元中建立终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射；

根据所述的映射，网管命令通过逻辑网元转发给终端设备，终端设备的各种信息也通过逻辑网元上报给网管系统。

6、根据权利要求5所述的满足海量终端设备网络管理需求的方法，其特征在于：所述的逻辑网元与网络管理系统及终端设备之间的信令接口都采用SNMP协议。

7、根据权利要求5所述的满足海量终端设备网络管理需求的方法，其特征在于：逻辑网元根据所述的终端设备号到逻辑网元在网管系统中标识的映射更改消息发送目的地，对消息进行转发。

8、根据权利要求5所述的满足海量终端设备网络管理需求的方法，其特征在于：对于网络管理系统下发的统计命令消息，逻辑网元按需要完成终端设备信息的统计，然后上报给网络管理系统。

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