基于PCIM的告警分析處理方法

薛尤貴

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣州 510630）

目前，電信運(yùn)營商運(yùn)維人員每天都會處理大量的各專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障告警信息，這些網(wǎng)元網(wǎng)管、專業(yè)網(wǎng)管和專業(yè)綜合網(wǎng)管中的告警很多是沒有過濾分析的原始告警，告警量大，專業(yè)性強(qiáng)、格式不統(tǒng)一、告警描述晦澀難懂。大量的告警很容易造成監(jiān)控人員視覺疲勞，重要的告警信息被淹沒在海量低級別的告警信息中，不利于網(wǎng)絡(luò)故障的集中監(jiān)控和集中處理，導(dǎo)致運(yùn)營商維護(hù)任務(wù)日益繁重，維護(hù)成本日益突出。

本文將策略核心信息模型（PCIM，Policy Core Information Model）策略管理應(yīng)用于告警管理模塊，融合了新的管理理念和管理技術(shù)，通過策略將管理行為的控制和具體執(zhí)行分隔開來，在不需要關(guān)心具體業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)的情況下，提供通用的管理功能。

1 基于策略的管理

1.1 策略的概念

“策略”是一個抽象的概念，是一套指導(dǎo)和決定如何管理、分配和控制資源的業(yè)務(wù)規(guī)則，這些規(guī)則描述了在特定的條件下系統(tǒng)應(yīng)采取那些動作。策略對管理目標(biāo)和管理行為進(jìn)行了抽象和概括，具有可重用性和靈活性。當(dāng)基于策略的管理系統(tǒng)所監(jiān)控的環(huán)境發(fā)生變化時，往往不需要對整個系統(tǒng)作出重大修改，只需要調(diào)整相應(yīng)的策略，系統(tǒng)就可以迅速的適應(yīng)新的情況。

1.2 策略信息模型

基于策略的管理系統(tǒng)需要兩部分內(nèi)容支持，分別是策略信息模型和策略框架。策略信息模型定義了策略的組織形式；策略框架規(guī)定了系統(tǒng)如何使用策略。二者相互聯(lián)系構(gòu)成完整的系統(tǒng)，而它們又是相互獨(dú)立的，一個策略信息模型并不指定具體的策略框架，在應(yīng)用中，要視實(shí)際情況而定。

Ponder是Sloman教授及其研究小組設(shè)計(jì)的策略描述語言。由于其具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性，并完全公開，因此，已經(jīng)成為目前最具有代表性的策略描述語言。

PCIM是IETF 策略框架工作組根據(jù)通用信息模型（CIM）擴(kuò)展而成的模型。主要的研究內(nèi)容是將策略信息轉(zhuǎn)換成面向?qū)ο蟮男问奖硎镜哪Ｐ汀Ｔ摬呗阅Ｐ椭饕x了兩個層次的類框架：表示策略信息和策略控制的類，另一個是表示策略信息類和策略控制類之間聯(lián)系的類。

1.3 IETF策略框架

IETF RAP工作組為完善IETF綜合服務(wù)體系中的訪問控制部分，提出了框架結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行策略控制的兩個主要元素是策略執(zhí)行點(diǎn)（PEP，Policy Enforcement Point）、 策 略 決 定 點(diǎn)（PDP，Policy Decision Point）。PEP一般位于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，負(fù)責(zé)執(zhí)行策略決定；PDP一般位于存放策略的策略服務(wù)器上，負(fù)責(zé)做出策略決定。兩個元素間的交互作用由PEP開始。

2 告警管理系統(tǒng)的PCIM

2.1 告警管理系統(tǒng)的策略需求

綜合集中告警系統(tǒng)管理范圍包括交換、傳輸、數(shù)據(jù)、動環(huán)、移動、IT等專業(yè)的告警和性能事件，大客戶及其使用的電信產(chǎn)品（業(yè)務(wù)）數(shù)據(jù)。一個穩(wěn)定、高效、可擴(kuò)展的告警管理系統(tǒng)能夠及時收集網(wǎng)絡(luò)中的各種告警事件，并通過各種處理手段從多種多樣的事件中找到網(wǎng)絡(luò)故障的真正原因，它必須對紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)事件進(jìn)行一些邏輯處理過程－告警預(yù)處理，以提供網(wǎng)絡(luò)故障處理所需的有效數(shù)據(jù)，并最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的定位和排除。

2.1.1 告警采集功能

告警數(shù)據(jù)采集功能采用探針的方式從專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)、網(wǎng)元管理系統(tǒng)中采集網(wǎng)絡(luò)的告警及性能事件，并根據(jù)探針上的預(yù)處理規(guī)則，對事件進(jìn)行重定義、格式轉(zhuǎn)換等操作，然后將預(yù)處理后的事件發(fā)送到上層處理模塊。采集部分的主要功能如下。

（1）將來自專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)或應(yīng)用系統(tǒng)的事件信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的事件格式。

（2）告警事件重定義：在進(jìn)行事件格式轉(zhuǎn)換的過程中重新定義事件告警級別，系統(tǒng)定義的告警級別包括：緊急告警、主要告警、次要告警、警告告警、不確定告警和清除告警。

（3）對事件進(jìn)行規(guī)則處理，基于規(guī)則，格式化各類網(wǎng)絡(luò)故障：定制、豐富故障信息，增加故障信息的可讀性，方便網(wǎng)管人員發(fā)現(xiàn)和解決問題。

（4）自動壓縮及相關(guān)性處理：對故障進(jìn)行有效的過濾處理，保證高效管理。

2.1.2 告警處理功能

告警處理功能完成對采集事件的條件過濾、合并、延時、確認(rèn)、清除等操作，對重復(fù)告警、類似告警、關(guān)聯(lián)告警、瞬間告警根據(jù)預(yù)定規(guī)則進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)告警事件的壓縮，有效的解決網(wǎng)管系統(tǒng)產(chǎn)生的告警風(fēng)暴問題。

2.2 告警管理系統(tǒng)策略信息模型

告警管理系統(tǒng)需要提供組織、使用、維護(hù)策略信息的機(jī)制。這種機(jī)制對于大量使用規(guī)則的系統(tǒng)來說是非常重要的，有效的規(guī)則管理機(jī)制能夠簡化系統(tǒng)開發(fā)過程；提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性；促進(jìn)業(yè)務(wù)和程序分離。

2.2.1 可重用策略條件與單獨(dú)使用策略條件

當(dāng)存儲和使用策略條件類或策略動作類時，要記住它可能被單獨(dú)使用，也可能被重復(fù)使用。區(qū)分單獨(dú)使用條件和可重用條件，需要依據(jù)與之關(guān)聯(lián)的聚合的情況，或者依靠條件命名規(guī)則。

（1）單獨(dú)條件：當(dāng)單獨(dú)使用條件與告警規(guī)則進(jìn)行關(guān)聯(lián)時，關(guān)聯(lián)類采用一對一的對應(yīng)關(guān)系，即策略條件單獨(dú)使用。

（2）可重用條件：當(dāng)可重用條件與告警規(guī)則進(jìn)行關(guān)聯(lián)時，關(guān)聯(lián)類采用一對多的對應(yīng)關(guān)系，即策略條件可以被多個策略規(guī)則所使用。

2.2.2 策略角色

一個策略管理者將一個被管對象分配到一個或多個角色，同時，他又為這些角色制定專門的策略，策略管理人員不直接對網(wǎng)絡(luò)中成千上萬的被管對象進(jìn)行重復(fù)的配置、修改動作，而這些動作是通過角色來實(shí)現(xiàn)。策略框架負(fù)責(zé)配置與一個特定角色相關(guān)聯(lián)的被管對象，通過這種方法，配置由與角色相關(guān)聯(lián)的策略來進(jìn)行。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)行為需要改變是，策略管理者只需要對角色的策略進(jìn)行簡單的修改，策略框架將保證所有與角色相關(guān)的被管對象的配置發(fā)生改變。

一個角色是一類屬性，它從可用的策略中選擇一個或多個關(guān)聯(lián)到一組實(shí)體或組件。

角色可以進(jìn)行組合。角色組合的定義如下：

一個角色組合是一組屬性集合，這些屬性用于從更多可用的策略中選擇一個或多個特定的策略關(guān)聯(lián)到一個實(shí)體或組件。

2.2.3 策略時間周期

策略時間周期是對策略規(guī)則何時有效，何時無效的規(guī)定。在PCIM中，策略時間周期通過“策略事件周期條件”類的實(shí)例來實(shí)現(xiàn)。每一個策略規(guī)則都有一個策略時間周期與之相關(guān)聯(lián)，當(dāng)策略規(guī)則執(zhí)行時，系統(tǒng)首先會檢查運(yùn)行時間是否在策略時間周期內(nèi)，如果時間有效則規(guī)則被執(zhí)行，否則，規(guī)則無效。

2.2.4 關(guān)聯(lián)與聚合

在PCIM模型中，策略規(guī)則、策略條件、策略動作都是以類的形式定義的，因此，需要提供一種關(guān)聯(lián)機(jī)制，通過這種機(jī)制可以在它們之間建立聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)“IF Condition＝TRUE THEN Action”這種策略規(guī)則語義。實(shí)現(xiàn)這種聯(lián)系有許多方案，PCIM為了模型一致性和管理統(tǒng)一性，使用與策略元素相一致的“類”概念來建立策略元素之間的聯(lián)系。

3 模型的一個應(yīng)用實(shí)例

在中國電信集團(tuán)公司綜合告警系統(tǒng)中，設(shè)備供應(yīng)商朗訊公司（Lucent）希望告警管理模塊提供對其DXCII數(shù)字交叉連接設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的功能。如果設(shè)備狀態(tài)不正常，則生成當(dāng)前告警，向告警呈現(xiàn)層匯報，以便網(wǎng)絡(luò)管理人員了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，采取處理措施。

3.1 監(jiān)控規(guī)則

根據(jù)DXC設(shè)備的端口狀態(tài)，來決定設(shè)備狀態(tài)，具體映射規(guī)則如下。

3.1.1 Lucent板卡狀態(tài)與告警級別映射

通過SNMP協(xié)議，輪詢設(shè)備的MIB-II管理信息庫中的Interface接口組對象ifOperStatus和ifAdmin Status，根據(jù)表1組合確定設(shè)備端口的告警級別。

能源與環(huán)境問題是制約我國可持續(xù)發(fā)展的重要問題,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源利用率、降低環(huán)境污染已成為能源發(fā)展的重點(diǎn)方向。區(qū)域分布式供能系統(tǒng)具有高效的能源利用率、靈活的運(yùn)行方式、良好的調(diào)峰性能等優(yōu)點(diǎn)，符合我國能源發(fā)展現(xiàn)狀,具有廣闊發(fā)展前景。大虹橋區(qū)域性分布式供能研討會聚焦區(qū)域性分布式供能示范案例和創(chuàng)新應(yīng)用，探討區(qū)域能源多元化有機(jī)結(jié)合發(fā)展途徑，通過思維碰撞，產(chǎn)生新思路、新途徑和新方案。

表1 組合確定設(shè)備端口的告警級別

3.1.2 板卡狀態(tài)與告警級別映射

設(shè)備狀態(tài)不能直接從MIB變量輪詢中得到，而是根據(jù)該節(jié)點(diǎn)所屬全部端口的狀態(tài)來確定，具體映射關(guān)系如表2所示。

表2 映射關(guān)系

3.2 監(jiān)控規(guī)則的文字描述（如圖1所示）

3.3 用策略模型來描述監(jiān)控規(guī)則

按照PCIM來描述監(jiān)控模型，需要如下一些模型元素實(shí)例。

（1）首先定義一系列策略變量與策略值；

（2）定義一系列簡單策略條件和簡單策略動作；

（3）再通過這些簡單策略條件和動作的組合成復(fù)合條件及動作；

圖1 監(jiān)控規(guī)則的文字描述

（4）由條件和動作組合成策略規(guī)則；

（5）策略規(guī)則組合成策略組。

3.4 簡單策略條件

簡單策略條件包括如下。

（1）SimpleCond_ifAdminStatus_up //描述“ifAdminStatus==1”條件

（2）SimpleCond_ifAdminStatus_down // 描述“ifAdminStatus==2”條件

（3）SimpleCond_ifAdminStatus_Testing // 描述“ifAdminStatus==3”條件

（4）SimpleCond_ifAdminStatus_High //描述“ifAdminStatus==4”條件

（5）SimpleCond_ifOperStatus_up // 描述“ifOperStatus==1”條件

（6）SimpleCond_ifOperStatus_down // 描述“ifOperStatus==2”條件

（7）SimpleCond_ifOperStatus_Testing // 描述“ifOperStatus==3”條件

（8）SimpleCond_ifOperStatus_High // 描述“ifOperStatus==4”條件

圖2示意了SimpleCond_ifAdminStatus_up條件的構(gòu)成情況。

圖2 SimpleCond_ifAdminStatus_up條件的構(gòu)成情況

3.5 策略規(guī)則

圖3 策略規(guī)則

策略規(guī)則由策略條件和策略動作組成，圖3以策略規(guī)則Rule_board_stat_0來說明策略規(guī)則如何實(shí)現(xiàn)。

Rule_board_stat_normal規(guī)則實(shí)現(xiàn)如下語義：

需要用到兩個關(guān)聯(lián)類連接相應(yīng)策略條件：

策略規(guī)則Rule_board_stat_normal的屬性ConditionList Type＝CNF，整個條件表達(dá)式邏輯為：Simple Cond_ifAdminStatus_up || SimpleCond_ifOperStatus_up。與策略規(guī)則Rule_board_stat_nomal關(guān)聯(lián)的策略動作為賦值動作：“BoardStatus＝0”。

本文圍繞基于PCIM策略模型展開分析，并結(jié)合告警管理系統(tǒng)的實(shí)際完成了具體實(shí)現(xiàn)。