對(duì)一種新型傳輸智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的設(shè)想

汪海強(qiáng)，張淑建，雷 波

（1.中國(guó)電信集團(tuán)公司 北京100010；2.中國(guó)電信股份有限公司北京研究院 北京100035）

4對(duì)一種新型智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的設(shè)想

1 引言

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、成本的壓力及服務(wù)質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理集約化、端到端管理的要求越來(lái)越迫切，對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)智能化、自動(dòng)化的水平要求越來(lái)越高。由于傳輸專業(yè)自身的技術(shù)特點(diǎn)以及產(chǎn)業(yè)鏈形式，使得以SDH/MSTP、WDM、OTN等為主的傳輸專業(yè)相對(duì)于其他專業(yè)面臨著更大的挑戰(zhàn)。

首先，在維護(hù)集約化與數(shù)據(jù)共享方面，“能集中，不分散；能遠(yuǎn)程，不現(xiàn)場(chǎng)；能自動(dòng)，不人工”逐步成為傳輸網(wǎng)管理的基本要求。只有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的集中管理實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)跨區(qū)域的告警相關(guān)性分析，才能迅速排除故障，保障業(yè)務(wù)質(zhì)量。只有通過(guò)共享的傳輸網(wǎng)管理平臺(tái)，才能實(shí)現(xiàn)傳輸全網(wǎng)數(shù)據(jù)共享，才能了解全程全網(wǎng)的動(dòng)態(tài)資源，才能有效開(kāi)展預(yù)防性和預(yù)警性維護(hù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，提高資源利用率，盤活全網(wǎng)資源，減少投資，降低管理成本。

其次，在維護(hù)質(zhì)量端到端管理精細(xì)化方面，面向業(yè)務(wù)多專業(yè)端到端的融合管理要求促使對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理必須具備跨廠商、跨型號(hào)設(shè)備的端到端管理能力，并實(shí)現(xiàn)全程路由拓?fù)湔宫F(xiàn)、端到端資源信息查詢及顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)告警、性能與業(yè)務(wù)電路關(guān)聯(lián)的設(shè)備，物理與邏輯資源對(duì)象的緊密耦合及動(dòng)態(tài)管理能力。

最后，在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理智能化與自動(dòng)化方面，現(xiàn)代傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理不僅要求實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源可視化管理，還要求網(wǎng)管系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)的健康分析診斷能力，具備計(jì)劃性中斷管理能力、業(yè)務(wù)及流量分析和預(yù)警能力等。

總體來(lái)講，對(duì)傳輸網(wǎng)管的面向業(yè)務(wù)、面向服務(wù)的要求越來(lái)越高，對(duì)傳輸網(wǎng)管的個(gè)性化、定制化要求越來(lái)越高，這些要求即便在單廠商網(wǎng)管中也只能實(shí)現(xiàn)一部分且定制成本高、跨廠商實(shí)現(xiàn)難度大、周期長(zhǎng)，難以滿足未來(lái)發(fā)展的要求。筆者認(rèn)為這是傳輸網(wǎng)及網(wǎng)管的技術(shù)特點(diǎn)本身決定的，現(xiàn)有傳輸網(wǎng)及網(wǎng)管架構(gòu)難以滿足未來(lái)發(fā)展，其他專業(yè)（如IP網(wǎng)絡(luò)）的經(jīng)驗(yàn)也很難直接復(fù)制到傳輸網(wǎng)的管理，只有改變傳輸網(wǎng)及其網(wǎng)管架構(gòu)才有可能破解傳輸網(wǎng)管當(dāng)前遇到的諸多困難。而另一方面，研究機(jī)構(gòu)所提出的以擴(kuò)展OpenFlow協(xié)議為基礎(chǔ)的彈性光網(wǎng)絡(luò)與SDN架構(gòu)，對(duì)于傳輸專業(yè)過(guò)于超前，在產(chǎn)業(yè)界尚未有實(shí)質(zhì)性研究且未能充分考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在的大量傳輸設(shè)備，短期內(nèi)不具備實(shí)施的條件。

為了破解傳輸專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理的難題，筆者提出了以傳輸智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元（NE）來(lái)實(shí)現(xiàn)未來(lái)傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展的思路。本方案通過(guò)將傳輸網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元改造成傳輸智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，使之具備一定的網(wǎng)絡(luò)管理功能，使得綜合網(wǎng)管能夠簡(jiǎn)單、方便、直接地管理不同廠商網(wǎng)元設(shè)備，完成跨域、跨層甚至是跨專業(yè)的統(tǒng)一管理，并具備向未來(lái)以SDN為核心的多專業(yè)融合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的能力。

2 傳輸網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管系統(tǒng)現(xiàn)狀及問(wèn)題

傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理體系主要是依據(jù)ITU-T M.3010建議中所提出的規(guī)定的TMN管理功能架構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。M.3010將網(wǎng)絡(luò)管理分為5個(gè)層面，從上到下分別為：事務(wù)管理 層 （business management layer）、業(yè) 務(wù) 管 理 層（service management layer）、網(wǎng) 絡(luò) 管 理 層 （network management layer）、網(wǎng) 元 管 理 層（element management layer）、網(wǎng) 絡(luò) 單 元層（network element layer）。圖1是標(biāo)準(zhǔn)的TMN網(wǎng)管體系，圖2則是理想狀態(tài)下的網(wǎng)管體系示意。

圖1 TMN網(wǎng)管體系

圖2 理想狀態(tài)下的網(wǎng)管體系

但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，以NE—EMS—NMS體系構(gòu)建的網(wǎng)元—廠商網(wǎng)管—綜合網(wǎng)管3層架構(gòu)的應(yīng)用情況并不好。這種架構(gòu)中廠商網(wǎng)管與綜合網(wǎng)管功能交叉較多，其中廠商網(wǎng)管不但包括了全部的EMS功能，還能完成部分NMS的功能；而綜合網(wǎng)管負(fù)責(zé)跨域、跨廠商的集中監(jiān)控，但是往往由于涉及設(shè)備功能原因及廠商私有特性，只監(jiān)不控。為了滿足業(yè)務(wù)管理需要，很多運(yùn)營(yíng)商只能采取一個(gè)平面一個(gè)廠商，并由設(shè)備廠商深度參與構(gòu)建綜合網(wǎng)管的建網(wǎng)模式。之所以造成這種現(xiàn)象，筆者認(rèn)為有如下原因。

在結(jié)構(gòu)上，廠商網(wǎng)管系統(tǒng)封閉、繁多，管理復(fù)雜。由于底層技術(shù)的私有性且在設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上沒(méi)有開(kāi)放，導(dǎo)致廠商網(wǎng)管上層應(yīng)用的封閉性，進(jìn)而導(dǎo)致各電信運(yùn)營(yíng)商普遍存在不同廠商、不同層面（如WDM與SDH）、不同層級(jí)（如長(zhǎng)途與本地）的傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)相互獨(dú)立、缺乏關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)集中的呈現(xiàn)與管理。而原本計(jì)劃用來(lái)解決多廠商問(wèn)題的綜合網(wǎng)管，卻因?yàn)椴杉蛳掳l(fā)都必須經(jīng)過(guò)廠商網(wǎng)管進(jìn)行翻譯，過(guò)程復(fù)雜，性能有限，鮮見(jiàn)成功案例。

在功能上，廠商網(wǎng)管系統(tǒng)面向網(wǎng)絡(luò)、面向設(shè)備的功能很豐富，面向業(yè)務(wù)、面向服務(wù)的功能不足。廠商的網(wǎng)管同一性強(qiáng)，定制能力不足，難以滿足差異化的業(yè)務(wù)與服務(wù)需求。由于數(shù)據(jù)模型的差異性及設(shè)備本身特點(diǎn)，建立在廠商網(wǎng)管之上的綜合網(wǎng)管往往也是只監(jiān)不控，控制功能較弱，在處理具體事務(wù)時(shí)，還是需要在廠商網(wǎng)管系統(tǒng)中進(jìn)行操作。

在性能上，由于現(xiàn)有北向接口以TMF814為基礎(chǔ)的CORBA接口居多，但由于接口標(biāo)準(zhǔn)的定義過(guò)于復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)更新緩慢且各廠商為了保持自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不愿意開(kāi)放可能透露技術(shù)細(xì)節(jié)的底層接口，導(dǎo)致實(shí)際上綜合網(wǎng)管需要為每個(gè)廠商開(kāi)發(fā)專門的采集適配接口甚至有的廠商還需要多套接口。這使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集性能既受限于綜合網(wǎng)管對(duì)底層協(xié)議的理解及實(shí)現(xiàn)能力，也受限于廠商網(wǎng)管向上的接口能力，數(shù)據(jù)采集性能低下，容易導(dǎo)致上層應(yīng)用響應(yīng)過(guò)慢，難以滿足管理需要。

在端到端管理上，由于底層設(shè)備數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)定義規(guī)則及操作規(guī)范不統(tǒng)一以及數(shù)據(jù)的分散性，導(dǎo)致綜合網(wǎng)管開(kāi)發(fā)難度大，統(tǒng)一協(xié)調(diào)難度大。在對(duì)一線維護(hù)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，維護(hù)人員通常利用綜合網(wǎng)管來(lái)定位故障點(diǎn)，但對(duì)于具體的排障、配置等操作，維護(hù)人員還是傾向于直接使用廠商網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行操控。

綜上所述，在傳統(tǒng)的網(wǎng)元—廠商網(wǎng)管—綜合網(wǎng)管的體系上實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)集約化與智能化成本較高，難度較大，難以達(dá)到理想狀態(tài)。

3 第三方網(wǎng)管直讀傳輸網(wǎng)元模式主要難點(diǎn)

隨著光電技術(shù)及傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷融合，同時(shí)鑒于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管的成功經(jīng)驗(yàn)，部分專家學(xué)者提出利用第三方網(wǎng)管廠商直讀網(wǎng)元模式進(jìn)行傳輸網(wǎng)管建設(shè)的思路，規(guī)避原有網(wǎng)管架構(gòu)的問(wèn)題，以開(kāi)放的思路進(jìn)行傳輸網(wǎng)管的建設(shè)。該思路有合理性，但筆者認(rèn)為數(shù)據(jù)網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)不適宜直接復(fù)制到傳輸網(wǎng)絡(luò)管理，缺少可操作性。

首先，傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)是以自上而下強(qiáng)規(guī)劃、強(qiáng)配置、強(qiáng)分層為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)則是以自下而上、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的智能網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)元重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是硬件的轉(zhuǎn)發(fā)特性，其軟件的智能性目前遠(yuǎn)弱于路由器，若要采用直讀網(wǎng)元的管理模式，首先應(yīng)將傳輸網(wǎng)元的智能性提高到路由器差不多的程度，而這即使不考慮成本問(wèn)題，也會(huì)涉及一系列的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度較高，實(shí)現(xiàn)周期較長(zhǎng)。同時(shí)傳輸網(wǎng)的管理需求、通信協(xié)議等與IP數(shù)據(jù)網(wǎng)也有較大差異（見(jiàn)表1），數(shù)據(jù)的管理思路難以直接套用。

其次，數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（simplenetwork management protocol，SNMP）具 有 局 限 性，通 過(guò)SNMP直讀網(wǎng)元難以滿足傳輸網(wǎng)管的需要。SNMP接口只有3類接口（get/set/trap），必須通過(guò)組合簡(jiǎn)單的SNMP操作實(shí)現(xiàn)各種管理功能，但模型的表達(dá)能力、可擴(kuò)展性、功能性差，不適合應(yīng)用于傳送網(wǎng)絡(luò)多層次、復(fù)雜對(duì)象類型的交互。而且傳輸設(shè)備（包括OTN設(shè)備）的關(guān)鍵光和電層特性缺乏MIB標(biāo)準(zhǔn)支持，以O(shè)TN為例，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織缺少對(duì)OTN設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)MIB的統(tǒng)一定義，目前可參考的標(biāo)準(zhǔn)MIB僅限于IETF的RFC系列且只定義了L2/L3的部分特性，此外，OTN光層與電層的資源管理、告警、性能、業(yè)務(wù)發(fā)放、故障維護(hù)都缺少標(biāo)準(zhǔn)支持。正是由于對(duì)傳輸設(shè)備的管理上SNMP具有局限性，主流廠商沒(méi)有采用SNMP作為其網(wǎng)元接口標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有傳輸設(shè)備網(wǎng)元接口標(biāo)準(zhǔn)以Qx為主，Qx來(lái)源于ITU-T制定的Q3接口，各設(shè)備廠商處于成本和效率方面的考慮，取舍了Q3中的某些部分，并根據(jù)新技術(shù)新功能的應(yīng)用，自定義了新的內(nèi)容，因此Qx接口差異較大，甚至同一廠商同一型號(hào)設(shè)備的不同版本之間的Qx接口都可能存在差異。

表1 傳輸網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的差異性

再次，若基于廠商私有接口協(xié)議直讀網(wǎng)元，難度大，可操作性差。當(dāng)前傳輸網(wǎng)元與EMS間的私有接口協(xié)議棧與設(shè)備耦合非常緊，而傳輸網(wǎng)絡(luò)底層技術(shù)更新又非?？?，關(guān)鍵器件、業(yè)務(wù)及運(yùn)維特性更新快，設(shè)備管理接口不兼容，需要設(shè)備廠商網(wǎng)管緊密跟隨設(shè)備變化，對(duì)上層系統(tǒng)屏蔽差異。以傳輸網(wǎng)絡(luò)故障定位為例，一個(gè)物理層的故障，會(huì)影響多個(gè)層次、多條業(yè)務(wù)，因此在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)有數(shù)倍的衍生告警上報(bào)到網(wǎng)管，還會(huì)涉及多層次（光、電）、多個(gè)網(wǎng)元關(guān)聯(lián)配置，要進(jìn)行準(zhǔn)確定位，必須充分理解各個(gè)廠商的底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。但這些底層技術(shù)發(fā)展很快，對(duì)開(kāi)發(fā)人員的技能要求較高，并需要與傳輸設(shè)備研發(fā)人員緊耦合，這對(duì)于第三方網(wǎng)管開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)也基本不現(xiàn)實(shí)。

綜上所述，在開(kāi)放廠商網(wǎng)元接口協(xié)議基礎(chǔ)上直讀網(wǎng)元開(kāi)發(fā)傳輸網(wǎng)管在技術(shù)上存在許多難以逾越的困難，而且這種架構(gòu)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商與第三方的耦合度非常高，網(wǎng)管的替換成本也會(huì)非常高，容易被網(wǎng)管廠商綁架。

4對(duì)一種新型智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的設(shè)想

由上述分析，可以看出傳輸網(wǎng)管難以滿足當(dāng)前需求的根本原因有兩個(gè)：一是傳輸?shù)讓蛹夹g(shù)的封閉性向上延續(xù)到應(yīng)用管理層，開(kāi)放性差，協(xié)調(diào)配合難度大；二是當(dāng)前傳輸設(shè)備的智能性普遍弱于數(shù)據(jù)設(shè)備。但直接照搬IP數(shù)據(jù)網(wǎng)管的第三方網(wǎng)管廠商直讀網(wǎng)元模式，同樣不符合傳輸網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，難以得到產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的支持，不具備可實(shí)現(xiàn)性。

基于此，筆者認(rèn)為應(yīng)將原有傳輸廠商網(wǎng)管拆解，在原傳輸網(wǎng)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元基礎(chǔ)上引入開(kāi)放的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，從根本上解決傳輸網(wǎng)管理的問(wèn)題，既便于現(xiàn)網(wǎng)過(guò)渡，又能滿足未來(lái)SDN的管理需求。

4.1 傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元

傳輸網(wǎng)元設(shè)備分為兩大類：網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元通過(guò)帶外網(wǎng)管通道與網(wǎng)管系統(tǒng)連接，而非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元?jiǎng)t通過(guò)帶內(nèi)網(wǎng)管（如SDH的DCC字節(jié)、OTN的GCC字節(jié)），將所有網(wǎng)管數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，在網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元上進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后再發(fā)給網(wǎng)管系統(tǒng)。圖3給出網(wǎng)管信息在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的流向情況以及常見(jiàn)的網(wǎng)管信息轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議棧。

圖3 傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元

所有非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元通過(guò)基于物理連接的帶內(nèi)網(wǎng)管通道將網(wǎng)管信息匯總到網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，再由網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元將網(wǎng)管信息匯總后重新進(jìn)行封裝，以TCP/IP的方式發(fā)送給網(wǎng)管服務(wù)器。在實(shí)際組網(wǎng)中，為避免出現(xiàn)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的單點(diǎn)失效導(dǎo)致大面積脫管問(wèn)題，一般采用主備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的配置方式，在每個(gè)非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元上配置多個(gè)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元地址，并由非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元根據(jù)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，選擇最近的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元作為其主用網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元。

4.2 智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元

傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元主要負(fù)責(zé)信息的匯總與轉(zhuǎn)發(fā)，在私有協(xié)議、封閉的管理體系下，廠商網(wǎng)管承擔(dān)了智能管理的任務(wù)，傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元不需要太復(fù)雜，對(duì)智能性要求不高。為了適應(yīng)傳輸網(wǎng)管理的要求，是否可以通過(guò)拆解廠商網(wǎng)管，增強(qiáng)傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的智能型來(lái)快速實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)管的定制化開(kāi)發(fā)呢？即去掉廠商網(wǎng)管，去除原有廠商網(wǎng)管面向應(yīng)用且耗費(fèi)大量資源的人機(jī)界面模塊、拓?fù)涑尸F(xiàn)與分析模塊、管控模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，也就是摒棄原有廠商網(wǎng)管應(yīng)用層與部分控制層的功能，僅保留物理層與部分控制層的功能，并移植到傳輸網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元上，在網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元上增加智能化的網(wǎng)絡(luò)管理功能，從而開(kāi)放設(shè)備接口，按需向上轉(zhuǎn)發(fā)信息、向下傳達(dá)控制指令，靈活滿足上層第三方網(wǎng)管（綜合網(wǎng)管）定制化開(kāi)發(fā)需要。筆者認(rèn)為這在技術(shù)上是可行的，而且可以從根本上解決過(guò)去傳輸網(wǎng)管開(kāi)發(fā)的各種問(wèn)題；同時(shí)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元也做了一些設(shè)想，其與廠商網(wǎng)關(guān)的異同見(jiàn)表2。

4.3 引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的網(wǎng)管解決方案

引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元后，網(wǎng)管系統(tǒng)將變得簡(jiǎn)單、高效，尤其對(duì)于過(guò)去難以解決的問(wèn)題也能有很好的解決，下面就以全程端到端管理為例，說(shuō)明如何在現(xiàn)網(wǎng)中引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元以及與現(xiàn)有方式之間的對(duì)比。

圖4展示了一條典型的長(zhǎng)途傳輸電路，承載兩個(gè)路由器之間的傳輸通路：這條電路先經(jīng)過(guò)A省的本地傳輸網(wǎng)，再到骨干傳輸網(wǎng)上，而骨干傳輸網(wǎng)上的電路又經(jīng)過(guò)了3個(gè)廠商且分別部署在不同的省份，最后經(jīng)過(guò)B省的本地傳輸網(wǎng)落地。所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)整條電路的端到端管理只能在集團(tuán)傳輸綜合網(wǎng)管上來(lái)實(shí)現(xiàn)，而集團(tuán)傳輸綜合網(wǎng)管要收集所有網(wǎng)元的信息，又有兩種不同的途徑：一是直接與骨干傳輸網(wǎng)中的各廠商網(wǎng)管互通，收集骨干傳輸網(wǎng)的網(wǎng)元信息，二是與各省綜合網(wǎng)管互通，通過(guò)省級(jí)綜合網(wǎng)管，再到各省本地傳輸網(wǎng)的廠商網(wǎng)管上，收集各省本地傳輸網(wǎng)的網(wǎng)元信息。

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，由于接口缺乏規(guī)范性、網(wǎng)管服務(wù)器效率不一、廠商支撐力度有限，在經(jīng)過(guò)多級(jí)處理后，集團(tuán)綜合網(wǎng)管很難收集到所有信息，收到的信息中也會(huì)存在大量不一致的情況，難以將實(shí)時(shí)的告警、性能信息與電路拓?fù)潢P(guān)聯(lián)起來(lái)，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)全程端到端的管控。

表2 智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元功能描述以及與廠商網(wǎng)管的對(duì)比

圖4 典型長(zhǎng)途傳輸電路示意

本文提出的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元?jiǎng)t能夠很好地解決這個(gè)難題。如圖5所示，智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元負(fù)責(zé)提供一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的接口，綜合網(wǎng)管可以直連網(wǎng)元進(jìn)行管理，同時(shí)又通過(guò)支持分權(quán)分域管理，集團(tuán)綜合網(wǎng)管與省綜合網(wǎng)管可以同時(shí)管理網(wǎng)元，這樣網(wǎng)管信息的處理只需要經(jīng)過(guò)普通網(wǎng)元—智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元—綜合網(wǎng)管，信息流向清晰，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。因此在引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元后，集團(tuán)綜合網(wǎng)管能夠從智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元那里直接獲取電路所經(jīng)過(guò)網(wǎng)元的全部信息。

引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元相對(duì)于其他方案要簡(jiǎn)單得多，只需逐步將現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元升級(jí)成為智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，并在綜合網(wǎng)管上進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工作。當(dāng)智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元完全替代廠商網(wǎng)管后，網(wǎng)絡(luò)管理體系將簡(jiǎn)化為網(wǎng)元—綜合網(wǎng)管兩層，與IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)一致，使得跨專業(yè)的綜合網(wǎng)管具備實(shí)施的基礎(chǔ)，仍以前述案例為例，在智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元引入后，集團(tuán)綜合網(wǎng)管能夠直接從各省本地傳輸網(wǎng)與骨干傳輸網(wǎng)以及數(shù)據(jù)設(shè)備獲取網(wǎng)管信息，從而實(shí)現(xiàn)端到端的跨專業(yè)跨域統(tǒng)一管理，而各省也可以建設(shè)各省的綜合網(wǎng)管，負(fù)責(zé)管理本省范圍內(nèi)的所有網(wǎng)元。

4.4 部署智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元前期準(zhǔn)備工作關(guān)鍵點(diǎn)

雖然智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元能夠很容易地引入現(xiàn)網(wǎng)中，但為保持未來(lái)網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一化和規(guī)范化，在部署之前需要完成一定的準(zhǔn)備工作，才能順利地進(jìn)行演進(jìn)工作，其中包括以下幾點(diǎn)。

（1）數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化

在傳統(tǒng)網(wǎng)管建設(shè)中，綜合網(wǎng)管在設(shè)計(jì)時(shí)因需要兼顧各廠商網(wǎng)管，使得其數(shù)據(jù)模型往往不十分規(guī)范,導(dǎo)致數(shù)據(jù)模型中存在著異常復(fù)雜的關(guān)聯(lián),大大增加了處理實(shí)現(xiàn)的難度。而智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元引入后，綜合網(wǎng)管將直接管理各廠商設(shè)備，沒(méi)有廠商網(wǎng)管進(jìn)行轉(zhuǎn)換與翻譯，更有必要進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)化，讓各廠商網(wǎng)元上報(bào)至綜合網(wǎng)管的數(shù)據(jù)基于同一的模型，這樣才有利于綜合網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)跨廠商的端到端管理。

（2）智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的北向接口標(biāo)準(zhǔn)化

在數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)北向接口的標(biāo)準(zhǔn)化，要求各廠商所提供的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，至少在語(yǔ)言協(xié)議及功能規(guī)范上保持一致，以便于綜合網(wǎng)管通過(guò)采集與適配層，將收集到的各廠商網(wǎng)元上報(bào)信息進(jìn)行規(guī)范化處理。

（3）智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的軟硬件性能規(guī)范化

在傳統(tǒng)網(wǎng)管體系中，廠商網(wǎng)管的管理范圍、處理能力以及保護(hù)恢復(fù)機(jī)制都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范化，因此作為替代傳統(tǒng)廠商網(wǎng)管的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元也有必要對(duì)其軟硬件性能進(jìn)行規(guī)范，保證各廠商的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元能夠管理一定數(shù)量的網(wǎng)元，從而避免在網(wǎng)絡(luò)中部署過(guò)多的智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，使得過(guò)多的數(shù)據(jù)被發(fā)給綜合網(wǎng)管，造成綜合網(wǎng)管負(fù)擔(dān)過(guò)重。

圖5 引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元后的解決方案

（4）網(wǎng)元數(shù)據(jù)（包括IP地址、網(wǎng)元名稱）統(tǒng)一規(guī)劃

在現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，廠商網(wǎng)管起到了翻譯的作用，使得在廠商網(wǎng)管之下的網(wǎng)元數(shù)據(jù)并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)劃，只要能保證同一個(gè)廠商網(wǎng)管管理范圍內(nèi)的網(wǎng)元數(shù)據(jù)不沖突即可，比如各地對(duì)WDM或SDH設(shè)備在命名上差異很大，配置的IP地址也有較大的隨意性。如果貿(mào)然將所有網(wǎng)元直接由綜合網(wǎng)管管理，發(fā)生沖突的概率相當(dāng)高。因此在部署智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元之前，必須對(duì)全網(wǎng)所有傳輸設(shè)備進(jìn)行梳理，對(duì)其網(wǎng)元數(shù)據(jù)，如IP地址、網(wǎng)元名稱，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，并根據(jù)引入步驟逐步進(jìn)行修改，最終實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)元的網(wǎng)元數(shù)據(jù)在全網(wǎng)唯一性。

4.5 引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的優(yōu)勢(shì)

由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元能夠提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口，供第三方網(wǎng)管系統(tǒng)直接管理網(wǎng)元，又能在智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與其他網(wǎng)元之間保持廠商私有協(xié)議，能夠從根本上解決傳輸網(wǎng)的管理問(wèn)題。具體而言有以下幾方面優(yōu)勢(shì)。

第一，簡(jiǎn)單、規(guī)范化的網(wǎng)管接口有利于集約化和端到端的網(wǎng)絡(luò)管理。智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元具備一定的網(wǎng)管能力，能夠?qū)⑺芫W(wǎng)絡(luò)的傳輸層硬件特性進(jìn)行抽象，并以標(biāo)準(zhǔn)化接口的方式供上層系統(tǒng)調(diào)用。不同廠商的傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠在管理層面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化，也就是說(shuō)可以通過(guò)一套由第三方開(kāi)發(fā)的網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理。此時(shí)，傳輸全網(wǎng)的數(shù)據(jù)可以無(wú)縫地拼接在一起，可以完美地呈現(xiàn)全程全網(wǎng)的動(dòng)態(tài)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)基于業(yè)務(wù)或者基于客戶的全程端到端精確管理。

第二，智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的引入可以實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)管理的平滑過(guò)渡，減小對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的沖擊，保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行。由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與被管網(wǎng)元之間仍保持廠商私有協(xié)議，因此設(shè)備廠商無(wú)需改造升級(jí)所有的傳輸設(shè)備，只需在少量設(shè)備上增加簡(jiǎn)單網(wǎng)管功能，工作量相對(duì)其他方案要少許多。

第三，降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本，縮短網(wǎng)管開(kāi)發(fā)周期，提高運(yùn)營(yíng)效率。智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的標(biāo)準(zhǔn)接口可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管的建設(shè)與底層技術(shù)松耦合，減少重復(fù)開(kāi)發(fā)，減少網(wǎng)管層級(jí)，可大幅降低網(wǎng)管的開(kāi)發(fā)難度、開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)及維護(hù)成本；同時(shí)綜合網(wǎng)管可以將更多的資源投入運(yùn)營(yíng)商需求的定制化開(kāi)發(fā)中，進(jìn)而提升運(yùn)營(yíng)效率。

第四，具有良好的擴(kuò)展性，可以實(shí)現(xiàn)多專業(yè)統(tǒng)一管控。由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的向上接口摒棄了私有的專業(yè)的特性，可以采用通用的、開(kāi)放協(xié)議，從而可以更容易地實(shí)現(xiàn)面向業(yè)務(wù)的多專業(yè)端到端的融合管理。

第五，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元開(kāi)放接口的引入，便于上層網(wǎng)管的云化，并有利于向SDN方向發(fā)展。

4.6 引入智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的難點(diǎn)

由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元是一個(gè)全新的方案，能否在網(wǎng)絡(luò)中得以順利實(shí)施，并有效解決網(wǎng)管所面臨的問(wèn)題，還存在以下幾個(gè)難點(diǎn)。

首先，智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的標(biāo)準(zhǔn)化工作涉及的基礎(chǔ)性工作較多，前期研發(fā)準(zhǔn)備周期相對(duì)較長(zhǎng)。由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元成功的關(guān)鍵在于其規(guī)范化、開(kāi)放的接口，只有所有廠商按照統(tǒng)一的規(guī)范來(lái)研發(fā)，才能保證綜合網(wǎng)管能夠有效地收集、處理不同廠商網(wǎng)絡(luò)所上報(bào)的網(wǎng)元信息，因此標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)展直接決定了智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元方案的成功與否。

其次，本方案需要得到傳輸設(shè)備廠商的廣泛支持，才能有效開(kāi)展。由于智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元引入了部分廠商網(wǎng)管的底層物理設(shè)備的管理能力，需要對(duì)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元上的管理單板進(jìn)行升級(jí)，具備更強(qiáng)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，并在軟件方面實(shí)施遷移工作，會(huì)造成成本的上升。

最后，全網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃與管理的難度也比較大。

5 結(jié)束語(yǔ)

筆者為從根本上解決傳輸網(wǎng)管難題，立足多專業(yè)融合，結(jié)合未來(lái)發(fā)展，從網(wǎng)元的角度思考，提出智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元概念和端到端的管理方案，若要實(shí)現(xiàn)該方案，還有很長(zhǎng)的路要走，同時(shí)也希望能夠拋磚引玉，逐步完善或提出更好的解決辦法。

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