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        鐵路通信承載網(wǎng)資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2022-08-02 15:19:42王艷芹
        鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:資源系統(tǒng)管理

        王艷芹

        (中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 科學(xué)技術(shù)研究所,工程師,廣西 南寧 530029)

        1 引言

        隨著鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,通信承載網(wǎng)占用的空間資源越來越多,其網(wǎng)絡(luò)本身設(shè)備類型多種多樣,設(shè)備板卡、端口、時(shí)隙、鏈路、線路等數(shù)以萬計(jì),邏輯及業(yè)務(wù)資源更是海量?,F(xiàn)階段通信承載網(wǎng)的專業(yè)網(wǎng)管只是能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)及鏈路狀態(tài)進(jìn)行展示,當(dāng)有設(shè)備故障或鏈路中斷時(shí)提示告警信息,不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效管理,資源管理仍處于紙質(zhì)臺(tái)賬管理模式,落后的管理手段導(dǎo)致工作效率低,不利于資源合理運(yùn)用和承載能力提升。研究建立一套完善的資源管理系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)通信傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及智能化數(shù)據(jù)采集分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路通信承載網(wǎng)資源科學(xué)化、精細(xì)化管理。

        2 設(shè)計(jì)方案

        2.1 設(shè)計(jì)原則

        資源管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集專業(yè)網(wǎng)管動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),通過該系統(tǒng)構(gòu)建功能模塊,一是網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)用和設(shè)備性能得以動(dòng)態(tài)呈現(xiàn),自動(dòng)生成各類相關(guān)數(shù)據(jù)和圖形報(bào)表,有利于做好各類分析,提升資源合理運(yùn)用和承載能力;二是可通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入校對(duì)功能,日常資源調(diào)配合理性、準(zhǔn)確性大大提高,通過該系統(tǒng)提高日常維護(hù)效率。在設(shè)計(jì)中,遵循以下原則:先進(jìn)性、可行性、可擴(kuò)展性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、易用性。

        2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

        ①通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、設(shè)備面板圖、板卡、端口的運(yùn)行狀態(tài)、業(yè)務(wù)路徑圖(包含跨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路徑)、時(shí)隙圖的展示,實(shí)現(xiàn)與專業(yè)網(wǎng)管的關(guān)聯(lián)分析、同步更新、IP動(dòng)態(tài)管理等功能。

        ②按照鐵總資源管理相關(guān)規(guī)范以及南寧局的實(shí)際傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)管理規(guī)范,實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的增、刪、改、查和導(dǎo)入/導(dǎo)出等管理操作。

        ③實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)網(wǎng)元、單板、端口、時(shí)隙等資源統(tǒng)計(jì)和預(yù)警信息,生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等,定期生成資源運(yùn)用數(shù)據(jù)和光功率性能等檢修數(shù)據(jù),對(duì)于超過設(shè)定門限的資源進(jìn)行預(yù)警提示。

        ④實(shí)現(xiàn)對(duì)錄入系統(tǒng)的電路工單路徑信息,與實(shí)際資源對(duì)比校對(duì),篩選出不可用的時(shí)隙、路徑,輔助電路設(shè)計(jì)。

        ⑤系統(tǒng)具備其它安全管理、系統(tǒng)日志管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、系統(tǒng)自身監(jiān)控管理等功能。

        2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

        2.3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 傳輸網(wǎng)方面采用CORBA 技術(shù)研究,通過專業(yè)網(wǎng)管北向接口同步實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)管資源、性能、配置管理的各類接口,解析不同類型結(jié)構(gòu)體,完成傳輸網(wǎng)數(shù)據(jù)采集。

        數(shù)據(jù)網(wǎng)方面采用SNMP 技術(shù)研究,通過訪問MIB 中每個(gè)對(duì)象的一個(gè)特定實(shí)例;解析接口返回的報(bào)文,完成數(shù)通設(shè)備數(shù)據(jù)采集。

        2.3.2 資源分析模型 連纖模型主要研究網(wǎng)元之間連接關(guān)系,分析整個(gè)鏈路上網(wǎng)元數(shù)量和端口使用情況。時(shí)隙模型主要研究端口使用率,研究VC-12、VC-4、VC-3使用情況,百分比顯示。

        2.3.3 指標(biāo)預(yù)警策略 通過數(shù)據(jù)采集,動(dòng)態(tài)觀測(cè)指標(biāo)數(shù)值變化,與閾值進(jìn)行比對(duì),將波動(dòng)范圍較大的指標(biāo)重點(diǎn)顯示,發(fā)出告警,自動(dòng)關(guān)聯(lián)具體業(yè)務(wù),提醒用戶對(duì)涉及業(yè)務(wù)重點(diǎn)關(guān)注。

        2.3.4 可視化技術(shù) 基于Twaver 實(shí)現(xiàn)各類圖譜,在網(wǎng)元、線路、通道、端口上添加操作事件,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)級(jí)聯(lián)。

        2.3.5 自定義報(bào)表技術(shù) 基于raqsoft 專業(yè)報(bào)表工具,定制光功率計(jì)表、端口臺(tái)賬、時(shí)隙運(yùn)用臺(tái)賬;開發(fā)表頭無限擴(kuò)展算法,滿足用戶特定需求。

        3 系統(tǒng)架構(gòu)

        3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

        鐵路通信承載網(wǎng)資源管理系統(tǒng)應(yīng)具有易用、安全、良好擴(kuò)展的特點(diǎn)。為保證系統(tǒng)間數(shù)據(jù)和功能共享便利,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用B/S架構(gòu)(即Web頁面方式),系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分層、模塊化結(jié)構(gòu),具備良好的擴(kuò)展能力。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1 所示,包括采集層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。

        采集層:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集,通過統(tǒng)一接口上傳到應(yīng)用層,本系統(tǒng)采集層分別通過Corba接口SNMP技術(shù)適配不同廠商專業(yè)網(wǎng)管,采集網(wǎng)管的資源數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)等;

        數(shù)據(jù)層:接收采集層上報(bào)的原始數(shù)據(jù),將不同數(shù)據(jù)類型分表存入關(guān)系庫中,非關(guān)系型數(shù)據(jù)存入mongodb中;并使用緩存技術(shù)緩存元數(shù)據(jù);

        圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

        服務(wù)層:預(yù)處理服務(wù)、定時(shí)任務(wù)管理服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源抽取服務(wù)、報(bào)表查詢服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)、拓?fù)浞?wù);

        應(yīng)用層:負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括資源信息管理、拓?fù)涔芾?、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表管理,根據(jù)不同的業(yè)務(wù)邏輯分發(fā)給相應(yīng)的操作界面,通過靈活配置實(shí)現(xiàn)具體功能。

        3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和管理功能

        根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源屬性和用途,將資源歸納為五類:空間資源、管線資源、設(shè)備資源、邏輯資源、業(yè)務(wù)資源;將系統(tǒng)分為六大板塊:采集管理、配置管理、拓?fù)涔芾怼①Y源關(guān)聯(lián)分析、統(tǒng)計(jì)與報(bào)表、安全管理。

        系統(tǒng)利用傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和網(wǎng)管運(yùn)行數(shù)據(jù),分別建立傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)資源使用分析體系及管理平臺(tái),通過圖形化展示和綜合分析工具,支撐鐵路通信運(yùn)維部門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源快速查詢、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一分析,實(shí)現(xiàn)傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)資源信息共享,提升通信網(wǎng)資源管理效率,減輕運(yùn)維人員工作量,保障鐵路傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠。

        3.2.1 傳輸網(wǎng)資源管理系統(tǒng) 鐵路承載網(wǎng)資源管理系統(tǒng)傳輸網(wǎng)部分功能主要有:首頁展示、空間資源管理、設(shè)備信息管理、業(yè)務(wù)資源管理、拓?fù)涔芾怼①Y源調(diào)度、資源統(tǒng)計(jì)、配置管理。傳輸資源管理系統(tǒng)功能界面如圖2所示。

        圖2 傳輸資源管理系統(tǒng)界面

        3.2.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)資源管理系統(tǒng) 鐵路承載網(wǎng)資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)部分功能主要有:拓?fù)湔故?、網(wǎng)元單板管理、單板性能采集、端口性能采集、IP 地址核查、IP地址搜索、空閑IP地址統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)網(wǎng)資源管理系統(tǒng)功能界面如圖3所示。

        圖3 數(shù)據(jù)網(wǎng)資源管理系統(tǒng)界面

        4 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)施

        本項(xiàng)目系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分別對(duì)不同廠家傳輸和數(shù)據(jù)網(wǎng)的統(tǒng)一管理,使得網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)用和設(shè)備性能得以動(dòng)態(tài)呈現(xiàn),切實(shí)提高維護(hù)人員工作效率。

        傳輸資源系統(tǒng)突出優(yōu)勢(shì):(1)實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)計(jì)和預(yù)警:主要包括資源使用率、性能預(yù)警、光功率統(tǒng)計(jì)、端口臺(tái)賬及時(shí)隙運(yùn)用臺(tái)賬查詢統(tǒng)計(jì),形象直觀的看出資源使用情況,對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供直觀幫助。(2)資源調(diào)度功能:包括路由核查和施工監(jiān)察兩部分,通過此模塊可以及時(shí)了解電路開通情況,尤其跨系統(tǒng)電路查詢核驗(yàn),工單安排方便快捷,工單追蹤詳細(xì)直觀。(3)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)遠(yuǎn)程指揮功能:通過設(shè)備面板圖顯示及跨系統(tǒng)網(wǎng)管徑路展示,網(wǎng)管指揮更精準(zhǔn)、便捷,可避免因指代不明產(chǎn)生的誤操作隱患。

        數(shù)據(jù)網(wǎng)資源系統(tǒng)突出應(yīng)用:(1)實(shí)現(xiàn)IP 地址復(fù)用功能,有利于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),及時(shí)整治復(fù)用、冗余、異常IP地址;(2)動(dòng)靜態(tài)IP查詢功能,及時(shí)排查出業(yè)務(wù)地址路由來源,有利于故障處理時(shí)路由追蹤;(3)臺(tái)賬整理及預(yù)警功能,電子臺(tái)賬及時(shí)更新,方便維護(hù);資源預(yù)警形象顯示。

        5 結(jié)論

        鐵路通信承載網(wǎng)資源管理系統(tǒng)是著重研究、開發(fā)和解決現(xiàn)階段通信承載網(wǎng)資源管理問題,可實(shí)現(xiàn)對(duì)承載網(wǎng)資源的集中管理、集中監(jiān)控、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、共享查詢,保障網(wǎng)絡(luò)資源使用合理和有效利用,為運(yùn)維人員提供快速、準(zhǔn)確服務(wù);其他承載網(wǎng)管理工作可圍繞資源管理系統(tǒng)展開,可強(qiáng)化承載網(wǎng)物理資源和邏輯資源的科學(xué)合理管理,實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)管理和組織優(yōu)化,有利于提高鐵路通信的經(jīng)濟(jì)效益。

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