綜合監(jiān)視智能化的研究與實(shí)現(xiàn)

杜彥君，李枝炘，李 娜

（中國電信股份有限公司深圳分公司 深圳 518048）

1 引言

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模式經(jīng)歷了分散監(jiān)控、集中監(jiān)控，直到目前的綜合監(jiān)控，監(jiān)控效能已得到大幅提升。隨著故障量逐年增長，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工作面臨著人員流失、人均工作量及工作壓力逐年遞增的難題，極大地影響了員工的工作積極性和工作效率。同時(shí)，隨著集約化運(yùn)營和客戶感知提升專項(xiàng)工作的逐步推進(jìn)，對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工作提出了更高的要求。

針對監(jiān)控工作面臨的問題，中國電信股份有限公司深圳分公司（以下簡稱深圳電信）網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)中心開展了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能化的研究工作，通過提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控效能來緩解面臨的人員壓力。本文研究內(nèi)容主要集中在綜合監(jiān)視方面，以現(xiàn)有的綜合告警系統(tǒng)和電子運(yùn)維管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，依靠專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)知識和IT系統(tǒng)支撐能力，通過告警整治提升告警的有效性，再通過告警智能分析，創(chuàng)建規(guī)則及知識庫，最終實(shí)現(xiàn)智能派障，使得以前大量需要人工干預(yù)和承擔(dān)的監(jiān)視工作逐步實(shí)現(xiàn)自動化、電子化、智能化。

2 綜合監(jiān)視現(xiàn)狀

全專業(yè)的綜合監(jiān)視主要面臨如下3個(gè)問題。

（1）告警有效性問題

告警有效性直接影響到監(jiān)視的執(zhí)行，是綜合監(jiān)視的基礎(chǔ)。深圳電信集中告警系統(tǒng)接入全專業(yè)42套網(wǎng)管，超過14萬個(gè)網(wǎng)元，告警量非常龐大。如何從海量告警里將影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行或業(yè)務(wù)使用的告警識別出來，是綜合監(jiān)視首先需要解決的問題。另外，深圳電信近年來寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展快速、市政道路施工頻繁，導(dǎo)致工程施工、板卡動調(diào)、割接事件產(chǎn)生大量計(jì)劃內(nèi)的告警，如何將這些計(jì)劃內(nèi)的告警從海量告警中識別出來，是綜合監(jiān)視的一個(gè)難題。

（2）根告警識別問題

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障往往會引發(fā)出很多告警，這些告警可能級別、位置、類型不同，但是通常都是由一個(gè)最高級別的根告警引發(fā)的。一個(gè)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)故障可能會引發(fā)其他專業(yè)網(wǎng)絡(luò)或業(yè)務(wù)的告警，還涉及跨專業(yè)告警關(guān)聯(lián)分析問題。根告警識別是綜合監(jiān)視智能化研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（3）人員問題

一方面是綜合監(jiān)視對人員的專業(yè)素養(yǎng)、技能水平以及學(xué)習(xí)能力的要求很高，監(jiān)視人員需要了解全專業(yè)網(wǎng)絡(luò)情況，并掌握相關(guān)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識；另一方面是業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)的故障量逐年遞增，而后端維護(hù)人員卻在不斷壓縮，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控人員工作壓力越來越大。綜合監(jiān)視智能化工作的開展，可以有效降低對監(jiān)控人員的技能要求和工作壓力。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動派障、壓縮故障歷時(shí)，提升客戶感知。

3 綜合監(jiān)視智能化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

綜合監(jiān)視智能化是以IT手段為支撐，以提升告警有效性為基礎(chǔ)，通過告警壓縮、告警分析和智能派障，使以前大量需要人工干預(yù)和承擔(dān)的監(jiān)控工作逐步實(shí)現(xiàn)自動化、電子化、智能化。對綜合監(jiān)視智能化程度進(jìn)行有效評價(jià)的指標(biāo)有以下3個(gè)，綜合監(jiān)視智能化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路主要圍繞著這3個(gè)指標(biāo)開展。

·告警有效率：確認(rèn)故障的告警數(shù)占全部需要派障的告警數(shù)比率。

·自動派障率：綜合告警系統(tǒng)自動派發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障數(shù)占網(wǎng)絡(luò)故障總數(shù)的比率。

·自動派障有效率：綜合告警系統(tǒng)自動派發(fā)的確認(rèn)故障數(shù)占自動派發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障總數(shù)的比率。

3.1 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能化體系框架

圖1是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能化體系的支撐系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)。架構(gòu)以綜合告警系統(tǒng)和電子運(yùn)維管理系統(tǒng)為核心，通過與資源系統(tǒng)、割接系統(tǒng)、CRM、GIS、CNMS、綜合調(diào)度系統(tǒng)、客戶經(jīng)理系統(tǒng)等外部系統(tǒng)接口關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)告警的智能分析和故障的智能管控。

本文主要針對以綜合告警系統(tǒng)為核心的綜合監(jiān)視智能化進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。對于智能化的實(shí)現(xiàn)，主要從以下3個(gè)方面開展研究。

（1）提升告警有效性

·開展告警專項(xiàng)整治，并建立長效機(jī)制，確保告警有效性。

·對各專業(yè)網(wǎng)管告警進(jìn)行歸類和分析，根據(jù)告警重要性以及對網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的影響情況進(jìn)行告警級別調(diào)整或告警過濾。

·對工程施工、割接事件等產(chǎn)生的告警進(jìn)行識別和過濾。

（2）開展告警相關(guān)性分析

·同專業(yè)根告警分析，實(shí)現(xiàn)同一時(shí)間段、同一專業(yè)的告警壓縮。

·跨專業(yè)根告警分析，分析同一時(shí)間段內(nèi)多專業(yè)告警，自動反查涉及路由，通過路由共性點(diǎn)協(xié)助實(shí)現(xiàn)重大故障的快速定位和告警壓縮。

·告警影響面分析，快速判斷故障等級，為準(zhǔn)確派障提供依據(jù)。

·基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母婢悄芊治觯瑢?shí)現(xiàn)上層（上游）告警對業(yè)務(wù)影響的準(zhǔn)確判斷以及更高層次的根告警分析。

（3）實(shí)現(xiàn)智能派障

基于告警級別調(diào)整、告警壓縮過濾，并根據(jù)告警智能分析結(jié)果，進(jìn)行準(zhǔn)確的自動派障，借助移動運(yùn)維，甚至可以實(shí)現(xiàn)自動派障到人。

3.2 提升告警有效性

告警有效性是開展綜合監(jiān)視智能化工作的基礎(chǔ)和前提。提升告警有效性主要從3個(gè)方面考慮，一是從專業(yè)網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備側(cè)對告警進(jìn)行整治，確保上報(bào)的告警有效；二是對上報(bào)至綜合告警系統(tǒng)的廠商原始告警進(jìn)行二次分析，通過告警級別調(diào)整、告警過濾等方式，保留那些真正影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的告警并送至監(jiān)控界面；三是通過外部系統(tǒng)輔助、識別工程、割接等計(jì)劃性維護(hù)操作引發(fā)的告警，將這些告警單獨(dú)進(jìn)行處理或進(jìn)行過濾。

圖1 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能化體系支撐系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

（1）開展告警專項(xiàng)整治，規(guī)范維護(hù)操作，建立長效機(jī)制，確保告警上報(bào)的有效性

網(wǎng)絡(luò)中的頻發(fā)告警、瞬斷告警，會嚴(yán)重影響正常的監(jiān)視工作。通過開展有針對性的頻發(fā)告警節(jié)點(diǎn)整治、瞬斷告警節(jié)點(diǎn)隱患排查，可以大幅提升告警上報(bào)的有效性。另外，通過優(yōu)化廠商專業(yè)網(wǎng)管，保障網(wǎng)管通道順暢，確保專業(yè)網(wǎng)管上報(bào)告警的準(zhǔn)確性。

從源頭上避免無效告警的產(chǎn)生。通過規(guī)范網(wǎng)管接入，保證告警接入的有效性和穩(wěn)定性。通過規(guī)范維護(hù)操作，保證資源系統(tǒng)、網(wǎng)管數(shù)據(jù)的同步更新和數(shù)據(jù)一致性。通過規(guī)范工程操作，以便綜合告警系統(tǒng)能識別工程告警。

為持續(xù)保證告警有效性，還需要建立對應(yīng)的長效機(jī)制。與日常清網(wǎng)派障工作結(jié)合，形成制度化的頻告、瞬告整治機(jī)制；形成日常監(jiān)視發(fā)現(xiàn)無效告警的分析機(jī)制，并進(jìn)行閉環(huán)管理。

（2）通過告警級別調(diào)整、告警過濾等方式，確保監(jiān)控界面呈現(xiàn)告警的有效性

首先對海量的低級別告警進(jìn)行分析過濾，對于那些確定不影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的提示、警告告警，可以通過設(shè)置底層告警過濾規(guī)則，在采集層丟棄這些告警。其次，通過設(shè)置告警級別調(diào)整、告警過濾規(guī)則，保留那些真正影響網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)運(yùn)行的告警。

（3）依靠外部系統(tǒng)，識別計(jì)劃內(nèi)維護(hù)操作引發(fā)的告警

工程告警屏蔽。目前深圳電信寬帶網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展，工程施工頻繁，嚴(yán)重影響寬帶網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視。通過綜合告警系統(tǒng)讀取資源系統(tǒng)里的設(shè)備驗(yàn)收狀態(tài)信息，或者規(guī)范工程設(shè)備命名，實(shí)現(xiàn)未驗(yàn)收設(shè)備的告警屏蔽。

基于割接事件的光纜割接告警識別和管理。深圳市近年來市政施工頻繁，光纜經(jīng)常需要遷改割接，光纜割接引發(fā)告警較多，并且難以識別。此類告警的處理思路是：從割接系統(tǒng)中獲取割接信息，如割接單號、割接名稱、割接時(shí)間、割接受影響設(shè)備清單等，形成割接事件；在割接事件有效期內(nèi)，將告警與割接受影響設(shè)備清單進(jìn)行匹配，匹配成功的告警送往割接告警監(jiān)視列表，并屏蔽相關(guān)的自動派障規(guī)則。圖2為光纜割接告警識別和管理設(shè)計(jì)流程。

3.3 告警相關(guān)性分析與自動派障

告警相關(guān)性分析是為了從大量的告警中識別出源頭告警，減少告警派單量，加快故障定位。同時(shí)，通過外部系統(tǒng)輔助，進(jìn)行跨專業(yè)告警關(guān)聯(lián)分析、告警和業(yè)務(wù)之間的關(guān)聯(lián)分析，更準(zhǔn)確地判斷告警源頭和告警對網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的影響情況。在告警相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確自動派障。

（1）鄰位同告、鄰位異告分析壓縮

鄰位同告：相似告警位置、相同告警信息壓縮。相似告警位置包括：同一個(gè)網(wǎng)元不同板卡的相同告警、同一板卡不同端口的相同告警。

鄰位異告：位置在同一拓?fù)洵h(huán)內(nèi)（位置相關(guān)），告警信息不同，但告警信息相關(guān)，可壓縮為一條告警派障。

鄰位同告、鄰位異告分析主要是通過分析告警位置信息，對周期內(nèi)特定告警的系統(tǒng)、網(wǎng)元、機(jī)框、槽位、端口等的位置信息進(jìn)行比較，以判斷是否鄰位；對告警的類型、內(nèi)容進(jìn)行比較，以判斷是否同告。圖3為鄰位同告、鄰位異告分析壓縮自動派障設(shè)計(jì)流程。

（2）基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鄰位異告

網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)往往比較復(fù)雜，對于成環(huán)網(wǎng)絡(luò)或具備主備路由的組網(wǎng)情況，通過告警位置、告警類型和內(nèi)容的比較無法識別出同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲g的告警相關(guān)性，也很難通過系統(tǒng)判斷告警是否對網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的運(yùn)行造成影響。因此，在鄰位同告、鄰位異告分析的基礎(chǔ)上，提出了基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鄰位異告分析。

圖2 光纜割接告警識別和管理設(shè)計(jì)流程

圖3 鄰位同告、鄰位異告分析壓縮自動派障流程

通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾砟K，判斷網(wǎng)元之間的邏輯關(guān)系，判斷中繼所承載業(yè)務(wù)以及保護(hù)信息，最終通過系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)同拓?fù)渚W(wǎng)元之間的告警關(guān)聯(lián)分析和業(yè)務(wù)影響統(tǒng)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑼ㄟ^廠商網(wǎng)管接口方式獲取，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)拓?fù)湫畔⒈３謱?shí)時(shí)同步。圖4為基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鄰位異告分析設(shè)計(jì)流程?；谕?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鄰位異告目前處于設(shè)計(jì)階段，暫未實(shí)現(xiàn)具體功能。

（3）光纜故障輔助定位

當(dāng)綜合告警系統(tǒng)在周期內(nèi)收到特定告警時(shí)，系統(tǒng)從告警信息中提取網(wǎng)元、端口等信息，同時(shí)與資源系統(tǒng)自動匹配出對應(yīng)的光路編號，再通過GIS關(guān)聯(lián)出光路路由，判斷路由是否存在同纜，如果是則生成一條光纜告警并進(jìn)行自動派障，同時(shí)可以通過GIS判斷告警對網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的影響情況。圖5為光纜故障輔助定位設(shè)計(jì)流程。目前設(shè)定對數(shù)據(jù)BAS端口中斷告警和傳輸R_LOS告警進(jìn)行聯(lián)動分析。指定關(guān)聯(lián)分析的告警和觸發(fā)光纜告警的判別條件可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

圖4 基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鄰位異告分析設(shè)計(jì)流程

圖5 光纜故障輔助定位設(shè)計(jì)流程

圖6 寬帶告警影響面分析設(shè)計(jì)流程

（4）寬帶告警影響面

寬帶業(yè)務(wù)是目前發(fā)展的熱點(diǎn)，對寬帶故障的監(jiān)視、處理要求不斷提高。除了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障外，還需要及時(shí)判斷故障影響情況。因此借助寬帶業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，判斷寬帶設(shè)備告警的業(yè)務(wù)影響面，自動判別故障等級，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的自動派障。圖6為寬帶告警影響面分析設(shè)計(jì)流程。

4 結(jié)束語

綜合監(jiān)視智能化的基礎(chǔ)是告警有效性，難點(diǎn)在于告警相關(guān)性分析。本文通過從種類繁雜、數(shù)量龐大的告警中進(jìn)行分析，提取關(guān)鍵要素，合理利用外部支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于根告警分析、光纜故障輔助定位、寬帶告警影響面分析的自動派障。綜合監(jiān)視智能化的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視工作的自動化、電子化、智能化，大幅提升了綜合監(jiān)視的效能，解放了生產(chǎn)力，在一定程度上緩解了目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控所面臨的人員壓力。

深圳電信首推綜合監(jiān)視智能化的建設(shè)，在智能化建設(shè)過程中設(shè)計(jì)的各類規(guī)則作為綜合監(jiān)視知識庫的重要組成部分，對綜合監(jiān)視智能化在全省范圍內(nèi)的推廣具有重要作用。同時(shí)，綜合監(jiān)視智能化的研究推動了監(jiān)控模式的轉(zhuǎn)變，對未來監(jiān)控體系的發(fā)展方向具有重大指導(dǎo)意義。