光傳輸綜合網(wǎng)管軟件體系架構(gòu)解析

章 毅，秦 楓，劉俊毅，婁 佳，王甜甜

（國(guó)網(wǎng)浙江電力有限公司信息通信分公司，浙江 杭州 310016）

1 光傳輸綜合網(wǎng)管系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)

1.1 創(chuàng)新網(wǎng)管系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

為了更好地做好系統(tǒng)運(yùn)維，為客戶提供高質(zhì)量服務(wù)，需要構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)放、數(shù)據(jù)集中共享、框架擴(kuò)展靈活以及滿足通信繼電保護(hù)要求的新一代傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.2 提升服務(wù)能力

加強(qiáng)通信繼電保護(hù)的最終目標(biāo)是為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為了滿足客戶業(yè)務(wù)需求，要先于客戶發(fā)現(xiàn)故障、端到端全程監(jiān)控管理、客戶關(guān)注性能與質(zhì)量監(jiān)控以及靈活彈性配置客戶對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求。

1.3 加強(qiáng)傳輸網(wǎng)絡(luò)管理效率

為了有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低通信繼電保護(hù)成本，要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)跨域、跨層次實(shí)現(xiàn)集約化管理模式，通過(guò)全面提升系統(tǒng)自動(dòng)化水平，使資源配置、故障檢測(cè)和維護(hù)工作應(yīng)用軟件平臺(tái)上自動(dòng)執(zhí)行。

2 光傳輸綜合網(wǎng)管系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

采用傳輸網(wǎng)絡(luò)和SDN技術(shù)體系發(fā)展理念構(gòu)建新一代光傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)，可以適用于大顆粒100G/OTN設(shè)備的管理與調(diào)度性能，整體上跨域、跨層以及北向接口管理性能更強(qiáng)勁。

貫徹“去IOE”架構(gòu)理念，將云計(jì)算技術(shù)融入光傳輸綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更加便捷的應(yīng)用部署和硬件擴(kuò)展。

基于北向接口、命令行等接口方式，多協(xié)議網(wǎng)采集適配Corba接口，從而解決不同廠家、不同北向接口標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，提升整個(gè)傳輸網(wǎng)管的數(shù)據(jù)采集性能和效率。

針對(duì)新時(shí)期不同數(shù)據(jù)的不同存儲(chǔ)要求和處理方案，應(yīng)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和Hadoop非關(guān)系型數(shù)據(jù)，將二者結(jié)合，以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的交互實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理。

3 光傳輸綜合網(wǎng)管軟件體系架構(gòu)

3.1 整體方案

為了開(kāi)發(fā)國(guó)網(wǎng)浙江公司智能信通調(diào)度體系下的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)一鍵式監(jiān)控工具，旨在為運(yùn)維工作提供技術(shù)支撐。整個(gè)項(xiàng)目包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理以及繼電保護(hù)業(yè)務(wù)集中展現(xiàn)等核心模塊[1]。因此，該網(wǎng)管軟件體系架構(gòu)技術(shù)路線是為了解決系統(tǒng)核心構(gòu)成部分的技術(shù)難點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集主要是應(yīng)用Corba接口或其他設(shè)備網(wǎng)管獲取警報(bào)、數(shù)據(jù)信息和業(yè)務(wù)狀態(tài)等。系統(tǒng)整體架構(gòu)上，采用專(zhuān)用的網(wǎng)管北向接口和命令行接口，獲取廠商網(wǎng)管繼電保護(hù)業(yè)務(wù)端口警報(bào)數(shù)據(jù)。由于通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不斷擴(kuò)張，也出現(xiàn)了很多隱性問(wèn)題。日常運(yùn)維工作要加強(qiáng)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)運(yùn)行故障分析，采用通信調(diào)度中的各類(lèi)數(shù)據(jù)模型，加強(qiáng)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)監(jiān)控和管理工作，及時(shí)掌控繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的實(shí)際運(yùn)行狀況。系統(tǒng)會(huì)向人機(jī)交互界面?zhèn)鬏敼收闲畔?，促使調(diào)度人員及時(shí)作出反應(yīng)，從而提升光傳輸管網(wǎng)運(yùn)維水平。

3.2 集約化監(jiān)控體系

采用打環(huán)的方式測(cè)試傳輸路線。環(huán)回測(cè)試是一種十分常見(jiàn)的測(cè)試方法，常用于檢查、分析端口和路線問(wèn)題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在設(shè)備端口上利用命令loopback（還有部分端口采用loopbackdiagnostic格式）可以自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)收發(fā)的實(shí)際情況，判定端口連接是否正常。如果應(yīng)用端口全面檢測(cè)方案，可以通過(guò)符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)短跳線把端口收發(fā)短接構(gòu)建成環(huán)。如果此時(shí)端口表現(xiàn)正常，即可將線路一部分或全部包入環(huán)中展開(kāi)測(cè)試，也就是在線路中取某個(gè)點(diǎn)，并以短接的形式構(gòu)成環(huán)，通常是在配線架、CSU/DSU以及傳輸設(shè)備上取點(diǎn)。在部分端口類(lèi)型上，還可以采用loopback line命令，可在端口上傳輸信息并轉(zhuǎn)接到接收端，構(gòu)成測(cè)試環(huán)。

在以上工作完成后，要檢測(cè)環(huán)回測(cè)試是否成功。首先要檢測(cè)端口處是否形成了環(huán)，通過(guò)輸入指令show interface，觀察端口是否從down狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閡p狀態(tài)，以及內(nèi)部是否標(biāo)注了“l(fā)ooped”字樣?？梢酝ㄟ^(guò)端口封裝形式檢測(cè)環(huán)路，如串行口的PPP、幀中繼等封裝，系統(tǒng)中down端口轉(zhuǎn)變?yōu)閡p狀態(tài)，所以需臨時(shí)更改為HDLC封裝進(jìn)行測(cè)試。

此外，采用ping產(chǎn)生一定的流量信息，觀察信息傳輸是否出現(xiàn)丟包情況，以及show interface檢測(cè)端口部位計(jì)數(shù)器是否顯示出input/output錯(cuò)誤信號(hào)[2]。

3.3 系統(tǒng)層級(jí)

3.3.1 場(chǎng)景應(yīng)用層

場(chǎng)景應(yīng)用層可以直接和用戶交互并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，是整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用界面與視圖，可以根據(jù)用戶需求靈活定制，滿足不同維護(hù)場(chǎng)景和調(diào)度人員的需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管統(tǒng)一門(mén)戶功能。

3.3.2 核心能力層

該層級(jí)具備豐富的組裝和原子能力，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行感知、控制、管理與分析，提供場(chǎng)景層和應(yīng)用層的調(diào)用功能。

3.3.3 運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)層

運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)層可以運(yùn)營(yíng)海量數(shù)據(jù)信息，并實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)、管理與應(yīng)用。調(diào)度人員可以掌握整個(gè)網(wǎng)管的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況。

4 光傳輸綜合網(wǎng)管軟件體系架構(gòu)使用效益

4.1 管理效益

所提出的框架體系可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化和高度可靠性運(yùn)行，降低調(diào)度人員日常工作量和工作強(qiáng)度，包括管理、運(yùn)行與維護(hù)等方面。整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)供繼電保護(hù)業(yè)務(wù)狀態(tài)和報(bào)警統(tǒng)一展示，保證故障區(qū)判定的精準(zhǔn)性。采用自動(dòng)化信息管理方案，可以降低調(diào)度員對(duì)網(wǎng)管環(huán)回測(cè)試操作的學(xué)習(xí)難度，還可以實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)管繼電保護(hù)業(yè)務(wù)巡視功能。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

在該項(xiàng)目上線使用后，可以直接管理省公司網(wǎng)管設(shè)備，其中繼電保護(hù)業(yè)務(wù)網(wǎng)套數(shù)量減少有效降低了調(diào)度員數(shù)據(jù)分析工作量，可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，無(wú)需掌握大量廠家知識(shí)消耗時(shí)間。在日常管理工作中，數(shù)據(jù)分析量降低60%以上，相應(yīng)工作相比過(guò)去節(jié)省了5個(gè)業(yè)務(wù)專(zhuān)家投入。按照每人每天500元，項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間12個(gè)月，每個(gè)月工作日20天，一年可以節(jié)省60萬(wàn)元，效益明顯。

5 結(jié) 論

本系統(tǒng)在實(shí)際投入使用中取得了良好的管理效益和綜合效益。未來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)變革和技術(shù)發(fā)展，SDN/NFV技術(shù)方案的使用會(huì)更加成熟。