CN100395987C

CN100395987C - 一种电信网络通用性能管理的实现方法及系统

Info

Publication number: CN100395987C
Application number: CNB2004100643197A
Authority: CN
Inventors: 王伟
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2024-08-23
Also published as: CN1741460A

Abstract

本发明公开了一种电信网络通用性能管理的实现方法，该方法为：根据设备的种类、版本和性能管理功能定义设备的性能模型文件并保存；读取性能模型文件并解析成具体的设备性能管理信息模型数据；根据性能管理信息模型数据向性能管理前台呈现性能管理界面，接受在性能管理界面上定制任务信息，以及将定制任务信息过程中选择的来自同一个设备的对象分为一组，并根据设备性能管理信息模型确定所登记的任务是否支持性能数据上报标志，如果否，则仅将该任务登记在网管上，如果是，则将创建任务命令发给相应的适配器以登记到设备上；然后执行性能任务将设备发送来的性能数据返回性能管理前台，同时检查相关的性能门限并在性能数据超越门限时产生告警事件等。

Description

一种电信网络通用性能管理的实现方法及系统

技术领域

本发明涉及电信网络技术，尤其涉及电信网络通用性能管理的实现方法及系统。

背景技术

典型的电信网络由大量的电信设备组成，包括无线设备、传输设备、交换设备和智能设备等。为了帮助电信运行商有效地管理成千上万网元组成的电信网络，电信网管设计都包含性能管理功能。不同种类的设备，按照各自管理领域的要求和规范，能够产生反映其性能指标的性能测量数据，电信网管可以周期性的收集、存储这些设备的性能测量数据，从而向网管管理员提供实时性能数据监视、性能数据门限告警、历史性能数据分析和性能数据报表功能，进而得出网络性能瓶颈、故障等的实时和统计分析结果，为电信网络的运营、维护提供支撑。现有大部分网络性能管理系统如图1所示。

网络性能管理针对不同种类的电信设备，根据其管理属性，定义出标准的性能管理模型，规范出该类设备的测量类型、测量对象、测量指标等信息。这种标准的性能管理模型将作为管理多种供应商电信设备的基础，例如3GPP TS52.402[22]，3GPP TS 32.403[23]，定义了GSM和UTMS网络的设备性能管理模型。

设备管理负责网络中某个设备或者设备组的性能管理，在该类型的设备上创建性能任务，从而收集性能结果数据，同时，负责将性能数据按照系统设定上报给网络性能管理系统。

适配器(Adapter)负责网络管理和设备管理通信协议转换，可能是命令行(MML)、简单网络管理协议(SNMP)、Qx等协议；以及根据该类型设备的标准性能管理模型，完成标准适配功能。

性能管理后台一方面完成性能结果数据的汇集、存入数据库，同时负责接受前台的控制操作，完成对于适配器(Adapter)的控制和数据库结果查询等操作。另外，如果前台订阅了某些性能数据的实时监视，后台会将收到的这些性能数据发送给前台，进行实时、准实时的显示。

上述性能管理系统虽然能够满足一些电信网络性能管理的需要，但是存在以下不足：

1、大规模的电信网络，通常存在多样化的设备，每种设备有不同的、经常演进的性能信息模型，上述系统缺乏这一方面的动态支持，存在开发和维护的低效性。

2、上述数据的采集方式过于单一，电信网络中的设备千差万别，有的设备需要通过设备管理接入网管系统，有的设备则需要直接接入网管系统；有的设备能够主动向上级网管报告性能数据，有的设备不能向上级网管报告性能数据，有的设备支持性能管理任务，有的设备不支持等等，上述系统缺乏复杂系统支持的灵活性。

3、上述系统无法提供网络级别的性能数据采集灵活的控制，只能通过控制适配器(Adapter)进行部分的控制，具体的控制只能由设备管理完成，缺乏整体协调和效率。

4、虽然设备管理能提供某个设备的性能例外事件，但是只是简单的门限事件，不能提供网络级别的灵活、有效的问题定位手段，另外，虽然提供了性能监视的机制，但是缺乏网络问题、性能瓶颈实时发现、挖掘手段，无法提供真正意义上有效的性能实时管理手段。

发明内容

本发明提供一种电信网络通用性能管理的实现方法，以解决现有技术中存在维护效率低和灵活性较差的问题。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种电信网络通用性能管理的实现方法，包括：

定义步骤，用于根据设备的种类、版本和性能管理功能定义设备的性能模型文件并保存，该性能模型文件包含相应类型设备性能管理的所有管理信息；

解析步骤，用于读取性能模型文件并解析成具体的设备性能管理信息模型数据；

管理步骤，用于根据性能管理信息模型数据向性能管理前台呈现性能管理界面，接受在性能管理界面上定制任务信息，以及将定制任务信息过程中选择的来自同一个设备的对象分为一组，并根据设备性能管理信息模型确定所登记的任务是否支持性能数据上报标志，如果否，则仅将该任务登记在网管上，如果是，则将创建任务命令发给相应的适配器以登记到设备上；

监视步骤，用于根据选择的设备和测量指标，向相应的适配器或者网元发送查询命令，并将返回的性能结果数据返回性能管理前台；

汇集步骤，用于接收、保存设备发送来的性能数据，以及检查相关的性能门限，并在性能数据超越门限时产生告警事件；

告警步骤，用于将汇集步骤产生的告警事件转发到网管的告警管理系统。

一种电信网络通用性能管理系统，包括性能管理前台模块和性能管理后模块；所述性能管理后台包括：

数据库，用于存放系统中的各种数据；

适配管理模块，用于按系统的配置创建网元的适配器，以及进行与网元和网管的通信适配；

性能模型解析模块，用于将定义不同种类和版本设备的性能管理的性能模型文件解析成具体的设备性能管理信息模型数据并存入所述数据库；

性能任务管理模块，根据性能模型解析模块生成的性能管理信息模型数据向性能管理前台呈现性能管理界面，接受在性能管理界面上定制任务信息，以及将定制任务信息过程中选择的来自同一个设备的对象分为一组，并根据设备性能管理信息模型确定所登记的任务是否支持性能数据上报标志，如果否，则仅将该任务登记在网管上，如果是，则将创建任务命令发给相应的适配器以登记到设备上，并将任务信息存入所述数据库和提供性能任务的管理功能；

实时性能监视模块，根据选择的设备和测量指标，周期性的向相应的适配器或者网元发送查询命令，并将返回的性能结果数据返回性能管理前台模块；

实时结果汇集模块，接收设备发送来的性能数据并检查相关的性能门限，并在性能数据超越门限时产生告警事件，以及将性能数据存入所述数据库中；

性能告警模块，提供性能指标门限的管理，并根据这些定义的指标门限将实时结果汇集模块触发的告警事件转发到网管的告警管理系统。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用通用的性能模型定义框架，可以实现对于电信网络各个领域(移动、固网、智能、传输)设备的通用性能管理，实现方便的新设备接入和升级支持，实现厂商电信设备的统一性能管理。

2、本发明通过灵活的性能任务定义，默认性能任务、有效的数据补齐，能够提供灵活、有效的、可靠的网络级别性能数据采集控制。

3、本发明通过网络级别的灵活的性能门限和性能监视设置，能够提供有效的网络级别问题定位手段，提高电信网络维护效率。

附图说明

图1为现有的网络性能管理系统示意图；

图2为本发明的网络通用性能管理系统示意图；

图3为性能模型文件组织示意图。

具体实施方式

参阅图2所示，本发明的网络通用性能管理系统包括性能管理前台和性能管理后台。性能管理后台包括性能模型解析模块、性能任务管理模块、实时性能监视模块、模板管理模块、实时结果汇集模块、性能告警模块、历史性能数据管理模块和适配管理模块。以下结合各模块的描述来说明本发明。

本发明根据不同种类和版本设备的性能管理定义不同的性能模型文件，性能模型文件必须遵从标准的文件格式，要求包含该类型设备性能管理的所有管理信息内容。性能模型文件可以是各种文本形式，本实施例中采用XML格式来描述的性能模型格式，不同的具体设备可以很容易的映射和填写内容从而形成自己的性能模型文件。

参阅图3所示，每一种需要性能管理的网元需要依次按照性能管理功能定义自己的多个测量集，每个测量集下面的测量单元，每个测量单元下面的一组测量指标，以及每个测量单元对应的测量对象类型定义。

网元类型定义信息描述了性能模型所适用的具体网元特征，具体包括：设备类型-其实是一个符合领域产品命名习惯的产品名称，如RNC，SGSN；设备类型ID-设备类型的数字标识；产品版本号信息；附加信息，如产生该性能模型的时间等。

测量集信息，包括该测量集的ID，名称等信息。

测量单元信息，在归属的测量集定义区段内定义，包括测量单元的ID，名称，该测量集是否支持性能数据上报(如果不支持，网管只能向设备查询这种测量结果数据)。

测量对象信息，在对应的测量单元定义区段内定义，包括测量对象的名称，ID信息。

测量指标信息，在对应的测量单元定义区段内定义，包括测量指标的名称，ID、单位等信息，公式等信息。如果指标是自定义的指标，可以填入指标公式，例如“[1003]+[1002]/2”表示当前指标是指标定义为ID为1003和1002的测量指标的平均值。

以下是一个设备类型为“MSC9800”的设备的性能定义的样例：其中MS-测量集，MU-测量单元，ME-测量指标，这里省略了dtd文件的定义。

<？xml version＝″1.0″？encoding＝”UTF-8”>

<！DOCTYPE device SYSTEM″pmdef.dtd″>

<！--设备类型定义信息-->

<！-测量集定义-->

<！-测量单元定义-->

<if_report_supported>0</if_report_supported>

<！-测量对象类型定义-->

<object_type obj_type_id＝″1″>

<obj_name>ObjectType1</obj_en_name>

</object_type>

<！-测量指标定义-->

<ME_unit>1</ME_unit>

</ME>

</MU>

</MS>

</device>

1、性能模型解析模块：解析设备的性能模型文件(接口1)，形成具体的设备性能管理信息模型数据，并且将生成的信息模型存入数据库(接口2)，以后对于该类型、版本设备的维护管理将基于生成的性能管理信息模型。

上述性能管理信息，在数据库中需要设备类型定义表，测量集定义表，测量单元定义表和测量对象定义表和测量指标定义表来存储其信息，表的结构和内容复合上述的信息描述。

性能模型解析除了生成上述系统性能信息定义表外，还需要为该设备类型设备每个测量单元创建测量结果存储表格，表格的列应该包括该测量单元所有的测量指标，表格的各列如下所示：

测量任务ID	测量对象	结果生成时间	测量指标1	测量指标2	测量指标3
测量任务ID	测量对象	结果生成时间	测量指标1	测量指标2	测量指标3

其中测量对象用字符串的形式描述，是从网管配置管理获得的该类型对象的关键属性，例如，如果是一个信令点，那么这个可能的字符串就是其关键属性-“信令点编码：“0X6CCCCBH”，如果该类型的对象有多个关键属性，可以用某个特殊的连接符连接后存入，或者设置最大数目的测量对象多列，每一个属性，按照其次序依次填入各列。一般对象的属性不超过5个，所以取5列足够了。

如果某类型的设备，其某个测量单元足够大，例如有300个测量指标，那么可能有的数据库有限制，不可能创建这么多的列，或者出于效率的考虑，不适合创建这么大的表，那么合理的做法是对在存储的时候对该测量单元表进行适当的拆分，拆分为张表，每张表含有适当数目的测量指标，在数据库内部封装以后，对外仍然可以呈现为一张表的处理，这样我们的性能管理可以不受测量指标数目的限制。

2、性能任务管理模块，用于登记性能任务、性能任务的管理操作、数据完整度管理、性能门限管理和默认性能任务管理。

(1)登记任务的流程：任务管理模块负责根据生成的性能管理信息模型向性能管理前台呈现性能管理界面(接口3)，在界面上显示设备类型、测量集和测量单元树供管理员选择，在管理员选定测量单元后，系统显示该测量单元下的测量指标列表提供选择，管理员还可以为任何测量指标定义性能门限；同时，根据测量单元的对象类型，从配置数据中读出该测量单元应的所有系统中测量对象实例，可以按照配置网元树的形式显示，便于管理员可以选定每个网元下面的部分或者全部对象进行数据采集；最后，提供界面给管理员设定任务的时间，可以设定的时间信息可以非常灵活，包括：

任务类型，可以是：

系统-任务一旦创建，永远运行，没有起始、结束时间的限制。

无限-任务在确定的开始时间后永远运行，没有结束时间的限制。

有限-任务只在预定的起始、结束时间内运行，结束时间以后任务将结束运行。

任务周期-定义性能数据采集的周期，单位为分钟，最大1440分钟。

起始日期-定义任务开始采集数据的日期。

结束日期-定义任务结束数据采集的日期。

日期循环类型，可以是：

按天-任务在起始、结束日期内每天都采集数据。

按星期-任务在起始、结束日期内的每星期，按照指定的星期时间每天运行，例如每周一和周五。

按月-任务在每起始、结束日期内的每月，按照指定的日期每天运行，例如每3号和9号。

测量日期集合-在日期循环类型为每周的时候，定义每周数据采集运行的工作日，在日期循环类型为每月的时候，定义每月数据采集运行的日期。

测量时间段-定义测量任务每天执行的最多三个时间段。时间段不能重叠，每个时间段都应该大于测量周期，每个时间段不能跨零点。

操作员完成性能任务信息定制以后，性能任务管理功能将根据选择的对象分组，来自同一个网元的对象分为一组，随后，根据网元信息模型确定所登记的任务是否支持性能数据上报标志，如果支持，将创建任务命令发给相应的适配器(Adapter)，完成性能任务的登记过程(接口4)，否则，则没有必要将创建任务的命令发给Adapter，任务只存在于网管上，网管根据设定的数据采集时间，采集的对象和测量指标，周期性的向Adapter发送查询命令，完成性能数据的采集。完成登记的任务需要将任务信息存入数据库，数据库需要设置任务信息存储表格，所有登记的任务信息都存储在数据库中，这样在系统重新启动以后，登记的任务也不会丢失(接口17)。性能任务信息可以存储在多张表中，如基本信息表，对象信息表，指标信息表，时间信息表等，通过任务ID建立关联。

(2)性能任务的管理操作流程：删除、修改、查询、暂停/恢复操作。对于上述的仅登记在网管上的性能任务，管理操作则是直接修改或者删除网管上的任务设定信息和标志(接口3)。对于登记到设备的性能任务，需要将命令转发到相应的Adapter，由Adapter向设备发布相关的管理命令(接口4)，完成性能任务的管理。

(3)数据完整度管理流程：

数据完整度(％)＝收到的性能结果数据/应该收到的性能结果数据

管理员可以选择性能任务查看其数据的完整度，任务管理负责从数据库中查询该任务的实际收到的性能结果个数，根据任务信息设定计算出应该收到的性能结果个数，从而得出数据的完整度。如果性能完整度不到100％，用户还可以选择数据补齐，任务管理会向Adapter或者设备发送结果查询，试图查询缺漏的性能数据，从而完成数据的补齐。

上述的数据补齐是手工方式进行的，也可以设置系统自动进行数据补齐，例如每隔两天的深夜补齐这两天内性能遗失的数据，这种自动补齐不需要人工干预，增强了系统的容错能力和稳定性。

(4)性能门限管理流程：管理员可以对性能任务采集的性能指标或者复合指标设定性能告警门限，有下列形式的门限可供设定：

简单门限设置，例如：

性能指标1＜200，性能指标1＞＝100。

复杂门限设置，例如：

(性能指标1＜200)AND(性能指标2＞100)，

(性能指标1＞100)OR(性能指标3＜70)，

性能梯度：

(性能指标1每分钟变化率)＞100，

((性能指标1每分钟变化率)＞100)OR((性能指标3每分钟变化率)＜200)。

管理员可以增加、删除、修改这些门限设置，一旦门限被有效的设置，这些设置就应该被存入数据库(接口17)。

(5)默认性能任务管理：除了手工的性能任务创建以外，管理员还可以对某类设备定义默认的性能数据采集任务，一旦这些设备接入网络，网管自动的在这些设备上建立性能数据采集设置(设备支持上报的情况)或者在网管上建立性能查询任务(不支持上报的情况)，从而实现“即插即用”式的性能管理。

管理员需要定义默认的性能任务，这些任务会被存入任务数据库，在随后的网扩运行中实现“即插即用”式的性能管理。

3、实时性能监视模块：管理员可以选择网络中设备上的某些性能指标，实时或者准实时的监视这些性能指标的走势情况(接口10)，可以选择监视简单的性能指标，也可以选择监视复杂的性能指标算术表达式，例如：(性能指标1+性能指标2)/2，选择实时性能监视的刷新周期，例如2分钟，同时，还可以在实时监视的时候设置监视项目的监视门限，一旦监视的数据超过设定的监视门限，在监视图形上给出高亮度的显示，从而帮助管理员实时掌握定位深层次的网络性能状况和故障情况，监视的图形可以以列表、折线图、饼图、柱图等形式显示，形成直觉的性能现状显示。

实时性能监视模块根据选择的设备(可以是多个设备)和测量指标，周期性的按照刷新周期向相应的Adapter或者网元发送查询命令，将返回的性能结果数据返回给性能管理前台，前台对于设备返回的性能结果数据，计算相应的实时监视门限，随后将得到的结果数据按照指定的显示方式显示给用户，实现实时监视的功能。

4、模板管理：如上所述，性能任务数据设置较为复杂，操作繁琐，系统可以将经常设置的任务时间信息、性能对象信息、性能指标信息、性能任务信息等定义为模板，用户可以管理这些模板(接口12)，包括创建对象模板、指标模板、时间信息模板、任务信息模板，以及这些模板的查询、修改、删除等操作，所有的模板信息和任务信息类似，存储在相应的模板数据表中(接口16)，在任务操作的时候，用户可以调用这些模板直接简化参数的设置，加快维护的进度(接口13)。

5、实时结果汇集模块：设备的Adapter收集到设备上报的性能数据，或者从设备上查询到性能数据以后(接口7)，检查相关的性能门限，一旦存在超越门限，则按照网管定义的告警形式产生告警事件(接口9)。随后将这些性能数据存入数据库中(接口8)。

考虑到数据库的性能问题，实时结果汇集可以采用共享内存的FIFO设计，FIFO的尺寸可以在系统中配置，形成任务结果数据的缓冲池，这样可以解决暂时的性能数据风暴性上报，同时，有助于数据的汇集和监视系统的性能状况。

6、性能告警：将告警事件转发到网管的告警管理系统，后者将按照标准告警处理的方式显示这些告警，通知管理用户。

7、历史性能数据管理：管理员可以通过历史性能数据管理查询、浏览性能数据，历史性能数据管理负责从数据库中查询性能数据，提供给性能管理前台进行浏览和显示。

8、适配管理系统：按照系统的配置创建每一个网元的适配器，Adapter进行和网元、网元管理的通信适配。Adapter可以和网元管理通信，也可以直接和网元通信，实现综合接入。

在本发明中性能模型文件的格式需要满足上述定义，但具体的文件形式除了XML外，也可以是其他文本形式，如TXT，HTML等。

性能任务信息的时间设置给出了最为详细的时间设置，有可能在实际的应用中根据需要选择部分时间信息，实现性能的任务管理，但是不影响基于任务的性能管理功能。

上述性能门限是由任务管理模块在数据库中查询计算的，同时有可能由实时结果汇集模块在收集性能结果的过程中计算记录性能数据遗失的情况，并且存储这些性能数据遗失记录，这样性能数据补齐将依赖于这些记录，而不是在数据库中搜索确定遗失的数据条目。

本发明具有以下特点：

1、能够完成对于电信网络各个领域(移动、固网、智能、传输)设备的通用性能管理，实现方便的新设备接入、升级支持，实现厂商电信设备的统一性能管理。

2、提供了灵活、有效的、可靠的网络级别性能数据采集控制。

3、通过网络级别的灵活的性能门限和性能监视设计，提供了有效的网络级别问题定位手段，提高了电信网络维护效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种电信网络通用性能管理的实现方法，其特征在于包括：

监视步骤，用于根据选择的设备和测量指标，周期性的按照刷新周期向相应的适配器或者网元发送查询命令，并将返回的性能结果数据返回性能管理前台；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

查询步骤，用于查询历史性能数据并提供给性能管理前台。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，管理步骤中还完成性能任务的管理操作、数据完整度管理、性能门限管理和默认性能任务管理。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述任务信息包括选择的测量单元、测量指标、测量对象和设定的任务时间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于登记在于网管上的任务，由网管根据设定的数据采集时间、采集的对象和测量指标，周期性的向适配器发送查询命令以完成性能数据的采集。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对仅登记在网管上的性能任务进行管理操作时，直接修改或者删除网管上的任务设定信息和标志；对于登记到设备的性能任务进行管理操作时，将命令转发到相应的适配器，由适配器向设备发布相关的管理命令完成性能任务的管理。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在进行数据完整度管理时，查询该任务实际收到的性能结果个数，根据任务信息设定计算出应该收到的性能结果个数，计算出数据完整度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在数据完整度不到100％时，通过向适配器或者设备发送结果查询进行数据补齐。

9.一种电信网络通用性能管理系统，包括性能管理前台和性能管理后；其特征在于所述性能管理后台包括：

数据库，用于存放系统中的各种数据；

性能任务管理模块，根据性能模型解析模块生成的性能管理信息模型数据向性能管理前台呈现性能管理界面，接受在性能管理界面上定制任务信息，以及将定制任务信息过程中选择的来自同一个设备的对象分为一组，并根据设备性能管理信息模型确定所登记的任务是否支持性能数据上报标志，如果否，则仅将该任务登记在网管上，如果是，则将创建任务命令发给相应的适配器以登记到设备上，将任务信息存入所述数据库和提供性能任务的管理功能；

10.如权利要求9所述的管理系统，其特征在于还包括：

模板管理模块，将任务的相关信息生成模板存入所述数据库，并供所述性能任务管理模块调用，以方便后续的任务定义。

11.如权利要求9或10所述的管理系统，其特征在于还包括：

性能历史数据管理模块，用于从所述数据库中查询性能数据并提供给性能管理前台。