EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

任海云 萬江濤 劉娟

摘要：當(dāng)今這個(gè)信息化時(shí)代催生了諸多新興的電子業(yè)務(wù)，在電子通信業(yè)務(wù)領(lǐng)域，EPON網(wǎng)絡(luò)得到一定的建設(shè)，其網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)及具體實(shí)現(xiàn)一直是網(wǎng)絡(luò)接入領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文從討論EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理的基本概況入手，設(shè)計(jì)了一個(gè)EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)并詳細(xì)解釋了具體過程，進(jìn)而闡述了該管理系統(tǒng)具體的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞：EPON網(wǎng)絡(luò)；性能管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

隨著我們當(dāng)前的通信業(yè)務(wù)逐步向分組化發(fā)展與過渡，不論是核心，承載還是接入層面都正在實(shí)施著IP化的改善。在直接連接的業(yè)務(wù)終端接入方面，EPON技術(shù)的運(yùn)用可以較好的勝任網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的要求和目標(biāo)。EPON技術(shù)是對以太網(wǎng)技術(shù)的直接脫胎，其實(shí)際運(yùn)用可以很好地體現(xiàn)以太網(wǎng)的技術(shù)較為成熟、兼容性較好、對業(yè)務(wù)可以進(jìn)行透明傳輸、建設(shè)，運(yùn)營及維護(hù)的成本較低等特點(diǎn)，是當(dāng)代接入網(wǎng)的光纖化、IP化的一大發(fā)展方向。但是，由于電子通信網(wǎng)絡(luò)中骨干部分有了較大的變化，如何對當(dāng)前寬帶接入及其最終實(shí)現(xiàn)FTTx的主要手段——EPON網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效管理成為當(dāng)前該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。本文將對此做一個(gè)重點(diǎn)的探討和研究。

一、EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理的基本概況

EPON網(wǎng)管系統(tǒng)可以分為很多種類，比如按照功能劃分，可以分為按照網(wǎng)管功能分為配置管理、性能管理、故障管理和安全管理四大模塊。其中配置管理是對于網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行架構(gòu)和維護(hù)，并且對于網(wǎng)絡(luò)配置的進(jìn)行監(jiān)控，按照具體情況改變配置，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，收集并存儲各參數(shù)，報(bào)告與基本配置值的偏差，啟動和關(guān)閉資源等。啟動時(shí)，針對EPON網(wǎng)絡(luò)，可自動或手動生成OLT、ONU設(shè)備拓?fù)鋱D，顯示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中各OLT、ONU設(shè)備的狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D生成后，SNMP 管理進(jìn)程采用輪詢的方式定期查詢SNMP 代理進(jìn)程，收集設(shè)備信息用于更新數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)配置信息的實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，網(wǎng)管可根據(jù)需要隨時(shí)手動設(shè)置其各項(xiàng)配置參數(shù)。如可以設(shè)置各OLT、ONU代理的標(biāo)識信息和系統(tǒng)信息，啟用、禁用某個(gè)端口，配置各端口的工作狀態(tài)，配置網(wǎng)橋的工作參數(shù)，配置VLAN，重啟設(shè)備等。還提供基于用戶的動態(tài)帶寬管理。性能管理功能對EPON網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)視、檢測，采集相關(guān)性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、診斷，從而為網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步規(guī)劃與調(diào)整提供依據(jù)，以保證網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。故障管理功能提供對EPON網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)測、故障定位，保護(hù)切換與恢復(fù)，并存儲故障信息供以后查詢。對來自硬件設(shè)備或路徑結(jié)點(diǎn)的報(bào)警進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)告和存儲，對故障進(jìn)行診斷、定位和處理，是故障管理的重要工作。用戶標(biāo)識和鑒定，是網(wǎng)管系統(tǒng)提供的最外層的安全保護(hù)措施。網(wǎng)管用戶在啟動程序前必須輸入用戶名和登陸密碼，系統(tǒng)在核實(shí)鑒定了用戶身份以后才能提供網(wǎng)管系統(tǒng)的使用權(quán)。

眾所周知，傳統(tǒng)使用的ADSL接入方法技術(shù)在傳輸距離方面很有限，無法在三千米范圍外保障用戶的帶寬需要，其上下行的帶寬也是不對稱的，在維護(hù)管理方面也不是很方便。如果使用交換機(jī)接入技術(shù)，帶寬可以有一定的增加，技術(shù)方面也比較成熟，不過交換機(jī)只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接入，會消耗大量的光纖，其用戶也難以得到有效的保障，管理與維護(hù)較為困難。在這種背景下，EPON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為諸多營運(yùn)商的首選方案，當(dāng)然，EPON網(wǎng)絡(luò)越來越普遍，其網(wǎng)絡(luò)性能管理問題也層出不窮。

EPON網(wǎng)絡(luò)的管理有其特點(diǎn)，系統(tǒng)主要可以分為實(shí)時(shí)管理、定時(shí)管理和歷史管理三種類型，實(shí)時(shí)管理的模塊可以將EPON網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備的即時(shí)性能信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的反饋；定時(shí)管理的模塊則可以在采集前預(yù)先設(shè)定信息采集的時(shí)間段與采集的設(shè)備對象，在該時(shí)間段完成后就可以反饋該段時(shí)間內(nèi)的性能曲線圖像；歷史管理的模塊則需要設(shè)置好采集的對象，并且將服務(wù)器開啟之后才能對設(shè)備的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這種管理模式可以提供較長時(shí)間段的性能變化曲線。

通過以上這三種各具特色的性能管理，系統(tǒng)可以較為直觀地將EPON網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運(yùn)行情況表現(xiàn)出來，還可以對各個(gè)設(shè)備的性能變化的趨勢進(jìn)行分析，為用戶做出改善EPON網(wǎng)絡(luò)性能的決策提供考量的標(biāo)準(zhǔn)。

二、EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理的具體過程及其設(shè)計(jì)

科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，我們的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)也已經(jīng)建立三代的變遷，已經(jīng)由最先的命令行方式，發(fā)展到圖形化的界面，再升華為現(xiàn)代智能化的管理，通過一個(gè)能將網(wǎng)絡(luò)和管理進(jìn)行高度有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)軟件來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理。運(yùn)用最新的統(tǒng)一建模語言對EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)系統(tǒng)的具體過程包括用戶或者相應(yīng)操作員對網(wǎng)絡(luò)性能管理的準(zhǔn)則進(jìn)行的修改、網(wǎng)絡(luò)性能管理的設(shè)備對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行的監(jiān)視、實(shí)際性能數(shù)據(jù)與性能準(zhǔn)則進(jìn)行的比較、執(zhí)行資源的調(diào)整動作等一系列管理活動。

對EPON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能管理的過程首先要從請求獲取需要的性能數(shù)據(jù)開始，只有通過定期采集性能數(shù)據(jù)為操作員提供了足夠詳細(xì)的性能數(shù)據(jù)，才能及時(shí)地了解設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量水平與性能產(chǎn)生變化的原因。同時(shí)，性能管理功能的域要將遇到不同情況時(shí)需要獲取的相應(yīng)的性能數(shù)據(jù)確定下來，再根據(jù)這些目標(biāo)數(shù)據(jù)，到網(wǎng)絡(luò)中去檢索性能統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)與各個(gè)參數(shù)相應(yīng)的門限值。除了提供給服務(wù)請求者相應(yīng)的服務(wù)，還可以對其性能是否達(dá)標(biāo)起到檢測作用。一旦發(fā)現(xiàn)未達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，就要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，改進(jìn)其性能。最后，如何一次網(wǎng)絡(luò)性能管理的操作都應(yīng)對其過程

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三、EPON網(wǎng)絡(luò)性能管理方案的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)

上文所提出的對EPON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能管理的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知具備一定的可行性，在實(shí)際的運(yùn)行檢驗(yàn)中，該系統(tǒng)①由于其程序都運(yùn)用JAVA語言進(jìn)行編寫，可以支持多種不同的操作系統(tǒng)；②具備豐富、極富人性化的平面圖形界面，其具體的性能數(shù)據(jù)都用圖形來顯示，使用者可以對EPON的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)而直觀的檢測；③可擴(kuò)展性較強(qiáng)，該網(wǎng)絡(luò)性能管理方案采用了XML對程序接口進(jìn)行定義，可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性良好的二次開發(fā)和第三方開發(fā)；④充分考慮到了EPON網(wǎng)絡(luò)的其他需求，其具體開發(fā)可以較好地適應(yīng)EPON網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境。

當(dāng)然，該系統(tǒng)還存在不小的缺陷和失誤，還有幾個(gè)具體需要改進(jìn)的地方。如系統(tǒng)還不具備Web界面的顯示功能；不具備性能的預(yù)測功能，無法在網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)惡化之前實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的預(yù)知；該系統(tǒng)目前還只能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能方面實(shí)行監(jiān)控，對網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、帶寬等性能無法實(shí)行有效的管理和監(jiān)控。

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