Эволюция функций эксплуатационного управления системами коммутации

Понятию эксплуатационное управление (по крайней мере, при­менительно к системам связи) соответствует то, что в англоязычной литературе принято называть словом Management. Общая задача эксплуатационного управления состоит в том, чтобы обеспечить нор­мальную работу системы связи, ее адаптацию к изменениям как внешних, так и внутренних условий, ее развитие в количественном и в качественном отношении, а также расчеты с пользователями за предоставляемые им услуги. Все это предполагает наличие несколь­ких частных задач, в числе которых управление ресурсами (Opera­tions), административное управление (Administration), техническое обслуживание (Maintenance) и ввод новых ресурсов (Provisioning). Первые буквы английских слов, приведенных в скобках, образуют аббревиатуру ОАМ& Р, обозначающую то же, что и Management, а пер­вые три из этих букв в сочетании с буквой С (от слова Center) - аб­бревиатуру ОАМС, которая по-русски расшифровывается как центр технической эксплуатации.

Эксплуатационное управление охватывает, помимо узлов ком­мутации, баз данных и пунктов сигнализации ОКС7, также и другие компоненты сети связи, но их рассмотрение выходит за пределы этой книги.

Развитие средств эксплуатационного управления в коммутаци­онных станциях и узлах все время шло эволюционным путем. По мере введения в АТС новых функций и новых программно-аппаратных средств, возникали новые эксплуатационно-технические задачи, для решения которых создавалось новое программное обеспечение.

Первоначально эксплуатационное управление выполнялось вруч­ную, но постепенно оно автоматизировалось. В 1970-х годах каждая группа действий, связанных с технической эксплуатацией коммута­ционного оборудования, выполнялась приложением, предназначен­ным исключительно для этой цели, и все такого рода приложения разрабатывались независимо друг от друга. Они имели простой тек­стовый пользовательский интерфейс - в распоряжении эксплуата­ционного персонала были телетайпные терминалы, подключаемые прямо к контролируемым объектам АТС. Постепенно на смену теле­тайпам пришли компьютеры, появилось программное обеспечение «человек-машина» и специальные приложения технической эксплуа­тации. Определились основные функции каждой из названных выше составных частей эксплуатационного управления.

Функции управления ресурсами АТС включают в себя назначе­ние и модификацию станционных параметров, характеризующих все логические и физические ресурсы в станции (под физическим ре­сурсом подразумевается любое станционное устройство, а логиче­ским ресурсом считается любой объект - такой как пучок соедини­тельных линий или направления маршрутизации, - который являет­ся значащим с точки зрения технической эксплуатации станции); сбор данных для начисления платы; сбор и анализ статистических данных о нагрузке, обслуживаемой станцией. Как уже упоминалось, станционное ПО имеет сведения о физических и функциональных реалиях своей станции через параметры конфигурации, которые являются переменными величинами, определяемыми специально для этой цели.

Функции административного управления АТС включают в себя ведение абонентских данных (номера и категории абонентских ли­ний, начисление платы) и аналогичных по смыслу данных, относя­щихся к взаимодействию с УПАТС и с другими сетями, а также при­нятие решений, связанных с развитием сети связи, и передачу со­ответствующих указаний функциям управления ресурсами.

Функции технического обслуживания включают в себя контроль работоспособности станции; обнаружение неисправностей с как можно более точным определением их местоположения; блокиров­ку последствий неисправностей (диагностика первого уровня); уда­ление неисправных элементов и их восстановление (диагностика второго уровня). Это делается без прерывания работы станции, а для того чтобы обеспечивалась возможность глубокой диагностики станционного устройства, неисправность которого может являться при­чиной серьезных нарушений функционирования, устройства такого типа, как правило, резервируются. Когда диагностика первого уров­ня определяет, что неисправно одно из резервированных устройств, процедуры техобслуживания обеспечивают автоматическую рекон­фигурацию станции, выводя из обслуживания устройство, которое оказалось неисправным, и переключая его функции на резервирую­щее устройство.

Статистический контроль ведется на основе наблюдения за об­служиванием реального потока вызовов, для чего используется ком­плект счетчиков, с помощью которых наблюдаемые последователь­ности фаз обслуживания вызовов и обработки сигнализации срав­ниваются с типовыми последовательностями. Когда текущие пока­зания счетчиков выходят за статистически установленные пределы, генерируются коды аномальных ситуаций для диагностики первого уровня.

Наряду со статистическим, ведется и периодический контроль оборудования АТС с помощью программ, запускаемых по таймеру. Эти же программы могут быть запущены с помощью команд опера­тора станции в соответствии с плановыми проверками, периодич­ность которых определяется соответствующими инструкциями. Тес­товые программы имеют низкий приоритет и выполняются в перио­ды низкой нагрузки АТС

Кроме этого, с системой эксплуатационного управления АТС взаи­модействуют следующие службы операторской компании:

• служба технической поддержки, которая создает спецификации для развития и модернизации АТС, взаимодействует с техническим отделением поставщика коммутационного оборудования и с группой трафика с целью выработки технических решений;

• биллинговый центр, который ведет обработку учетной информации станции для составления абонентских счетов;

• служба безопасности, занимающаяся предотвращением несанкционированного доступа и злоупотреблениями при пользовании услугами телефонной связи;

• абонентская группа, главная функция которой состоит в назначении линий и ведении станционных баз данных;

• группа трафика, которая изучает и моделирует телефонный трафик АТС; по ее рекомендациям, базирующимся на динамике межстанционного трафика, добавляются и/или удаляются соединительные линии в станции.

Для каждой из рассмотренных групп функций эксплуатационно­го управления разрабатывались соответствующие программные системы, которые назывались системами эксплуатационной под­держки OSS(operations support systems), причем, как правило, в ка­ждой из этих первых OSS использовались собственные протоколы.

В контексте этой главы термин OSS относится к системам, вы­полняющим функции эксплуатационного управления, включая инже­нерную поддержку, планирование и ремонт коммутационных узлов и станций. И если первоначально OSS представляли собой автоном­ные системы, предназначенные для поддержки технического пер­сонала АТС в его повседневной эксплуатационной работе, то в на­стоящее время для поддержки эксплуатационного управления ис­пользуются OSS нового поколения, базирующиеся на передовых информационных технологиях.

Усилия, направленные на создание механизма, пригодного для использования всеми приложениями технической эксплуатации, привели к появлению стандарта сети эксплуатационного управле­ния телекоммуникациями TMN (Telecommunications Management Network), который был разработан совместно ISO и ITU-T, и входя­щего в этот стандарт протокола передачи общей управляющей ин­формации CMIP (Common Management Information Protocol). 0 кон­цепции TMN и о CMIP мы еще поговорим в параграфе 10.6.

Следует подчеркнуть, что здесь речь идет только об уровне экс­плуатационного управления системами коммутации в рамках моде­ли TMN, хотя современные концепции OSS гораздо шире. Из-за не­достатка места здесь не рассматриваются подробно разработанные IETF стандарты обмена сообщениями для эксплуатационного управ­ления сетью связи и их взаимодействие со стандартами Интернет. Но два стандарта следует назвать: протокол облегченного доступа к сетевому каталогу LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) и простой протокол эксплуатационного управления сетью SNMP (Simple Network Management Protocol), которые используются прак­тически во всех новых разработках АТС и оборудования абонентского доступа. В дополнение к этому полезно упомянуть относящиеся к об­мену сообщениями стандарты: простой протокол пересылки почты SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и его расширения - многоцеле­вые расширения электронной почты в Интернет MIME (Multipurpose Mail Extensions) и обмен телефонными и факсимильными сообще­ниями между почтовыми серверами по IP-сети VPIM (Voice Profile for Internet Mail), используемые для дистанционного техобслуживания и других задач.

Параллельно с развитием OSS и концепции TMN возрастало зна­чение другой проблемы - качества обслуживания (QoS), - что, в ча­стности, привело к включению в TMN подсистемы управления сете­вым трафиком NTM (network traffic management). Традиционно ка­чество обслуживания в ТфОП определялось такими факторами, как время ожидания после набора номера и вероятность потери вызо­ва. В главе 1 говорилось о том, что было бы непозволительно дорого проектировать АТС и всю телефонную сеть таким образом, чтобы одновременно могли быть связаны попарно все телефонные абонен­ты. Да в этом и нет необходимости, поскольку абоненты не все сра­зу и не все время пользуются телефоном. Исследованиями установ­лены и среднее число вызовов одного абонента в час наибольшей нагрузки (ЧНН), и средняя длительность разговора, и вероятности того, что абонент занят или не может ответить на вызов. Производи­тельность АТС проектировалась на основе этих данных с некоторым запасом, учитывающим возможные колебания трафика. И все же, проблема QoS существует именно по этой причине, а одна из задач эксплуатационного управления как раз и состоит в поддержании за­данного качества обслуживания. В цифровых АТС решение проблем эксплуатационного управления и QoS в значительной степени обес­печивается программными средствами.