网络管理原理与实践

1. 网络管理原理与实践 电子教案

2. 第1章 引言 一、网络与网络管理 网络——是由多个独立的、相互连接的设备组成的，可以向用户提供相应业务的线路。 网络管理——对网络进行监测和控制。 1、网络 分类方法： 从传输信号的类型划分，可分为模拟通信网络和数字通信网络； 从传输介质角度划分，可分为有线网络和无线网络，有线网络又可分为双绞线、同轴电缆、光纤等，无线网络又可分为卫星通信、蜂窝通信、微波通信等； 从范围角度划分，可分为个域网、局域网、城域网、广域网及因特网等； 从应用角度划分，可分为固定电话网、移动电话网、数据网、接入网等；

3. 从网络功能角度划分，可分为用户驻地网、接入网、传输网、业务网、支撑网等。从网络功能角度划分，可分为用户驻地网、接入网、传输网、业务网、支撑网等。 用户驻地网——驻留在用户侧的网络，一般由用户所有； 接入网——连接用户驻地网和核心网（核心网可再分为底层传输网和高层业务网）； 传输网——完成信号传输的网络； 业务网——向公众提供业务的网络； 支撑网——为其他网络（如接入网、业务网和传输网等）提供辅助支持作用的网络。 几种常见的网络形态 1）家庭网络（用户驻地网） 家庭网络是目前研究领域和市场领域的热点。 家庭网络可分为3个主体： 主网：用于传输高速信息，带宽要求比较宽，通信模块的成本相对较高； 家庭控制子网：用于传输低速信息，带宽要求比较窄，通信模块的成本相对较低； 网关：家庭和外部网络连接的主要管理平台和通道。 家庭网络的广义概念： 在有线范围内通过有线或无线方式将多个设备连接起来而形成的网络，这个网络是为了满足用户的某些需求而组建的，为用户提供一定的业务与应用。

4. 2）ADSL接入网（接入网） ADSL（非对称数字用户线路）的基本原理：数据信号通过本地回路被送到另一个交换机（DSLAM 数字用户线路接入复用器），这个交换机对带宽没有限制，因此可以提高传输效率。相应的，在用户侧增加一个网络接口设备，该设备有两个作用：一是作为分离器，将普通的话音信号与数据信号分离，话音信号被送入传统交换机，而数据信号被送入ADSL调制解调器中；另一个作用就是作为ADSL调制解调器使用，完成数字信号和模拟信号之间的转换。 ADSL工作原理示意图P5

5. 3）SDH传输网（传输网） 传输网：各种具体设备组成的实际网络。 从基本原理来看，传输网由两种基本设备构成： 传输设备可以是光缆线路系统或微波接力系统； 网络节点是可以对连接进行交换或选路的设备，其完成的功能可以有复用、终结、交叉连接、交换等。 在传输设备和网络节点之间的接口称为网络节点接口。 SDH（同步数字体系）是一种传输网技术，是由一些SDH网元组成，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 SDH传输网的组成： 光缆线路系统：SDH以光纤作为主要的传输媒质。 网络节点：SDH的基本网元有终端复用器、分插复用器和同步数字交叉连接设备。 网络节点接口 4）PSTN公共交换电话网（业务网） 交换机是电话网中重要的组成部分，主要完成交换功能。 目前应用的交换技术有两种：电路交换和分组交换。 电路交换是面向连接的，是普通电话系统的基本工作原理； 分组交换是无连接的，是数据通信的基本工作原理。

6. 5）蜂窝移动通信网（业务网） 蜂窝移动通信理论是在20世纪70年代由美国贝尔实验室提出的，经历了第一代模拟移动通信网和第二代数字移动通信网的发展，目前正在向第三代移动通信网发展。 6）七号信令网（支撑网） 信令：通信网的神经中枢，是用户和业务节点之间或业务节点之间有关业务接续和业务控制的、并遵守一定规约的信息。按照传送方式的不同，分为随路信令和共路信令。 信令设备（信令点）完成信令的传递与控制，所实现的功能实体。 信令网：信令点和信令点之间的信令链路。 我国采用的是国际上通用的、共路信令方式的七号信令，并根据我国国情，采用了三级结构的分级信令网，称为七号信令网（CC7）。第一级为高级信令转接点 （HSTP），第二级为低级信令转接点（LSTP），第三级为信令点（SP）。 参见教材我国七号信令网网络结构图和七号信令系统的功能模块结构图。 7）计算机网络 网路的发展向着宽带化、光纤化、分组化和IP化的方向发展。网络的融合将是未来发展的趋势，技术的同一化是网络融合的基础。

7. 2、网络管理 网络管理可以分为狭义的网络管理和广义的网络管理。狭义的网络管理指仅对网络本身进行管理。 网络管理的意义可以用8个字来总结： 正常：保证网络的正常运转。 经济：向管理要效益。 可靠：为网络的运行和维护分析提供可靠的数据。 安全：保证网络的安全。

8. 二、网络管理发展简史 1、网络管理体系结构的演变 1）基于功能的网络管理阶段 朴素的网络管理思想，依赖于运行和维护人员的运行和维护经验，并提供相对稳定的管理功能。 2）基于结构的网络管理阶段 TMN（电信管理网）思想和概念的提出，标志着从此进入了基于结构的网络管理阶段。TMN是从对电信网的管理角度出发，其基本思想是将管理也作为一个网络来看待。存在“自底向上”和“自顶向下”两种设计思路。 3）基于质量的网络管理阶段

9. 2、网络管理接口技术的演变 网络管理接口存在于完成网络管理功能的不同物理实体（包括被管理系统）之间。 1）私有接口 2）传统的Q3接口 专门为电信网络管理而定义的接口，管理接口的通信双方基于OSI协议栈，并专门定义了一个OSI应用层协议——公共管理信息协议（CMIP），来规范通信双方对管理信息的交互；同时为了定义管理信息，还设计了一种形式化语言——被管对象定义指南（GDMO）。 3）基于SNMP的数据网网管接口 SNMP简单网络管理协议，接口协议栈采用TCP/IP协议族，传输层协议采用无连接的UDP，适合在互联网领域使用。 SNMP接口的信息定义语言为SMI（管理信息结构）。

10. 4）CORBA接口 CORBA全称为公共对象请求代理体系结构，由对象管理组（OMG）定义，是一种中间件技术，在计算机领域应用广泛。它不是专用的，没有定义单独的应用层协议，只是定义了通信双方的交互方式，对具体上层的应用领域并没有限制，这就使CORBA应用起来灵活，简单，支持的产品也较多。 CORBA技术的接口信息定义语言为IDL，是一种形式化描述语言，描述了接口信息和相应的数据类型，类似于C++语言。具备CORBA接口的各系统之间实现互联互通比较简单。 5）基于XML技术的接口 XML（可扩展标记语言）是一种文本描述语言，在互联网领域有非常广泛的应用。XML更加通用化，扩展性和互通性也更好。 接口技术的演变趋势：由专用向通用演变，由复杂向简单演变，由紧耦合向松耦合演变。

11. 3、网络管理系统的演变 网络管理系统向复杂化、专业化和综合化方向发展。网络管理系统的演变过程可以折射出技术的发展以及管理思路的变化。 1）人工操作维护台 2）专业网网络管理系统 3）综合网络管理系统 纵向的集中 横向的综合——多个专业网进行跨网管理 广义的网络管理——将网络管理与运营维护结合起来 管理功能的精细化发展——基本管理功能、辅助管理功能 网络管理系统正向着综合化和精细化的方向发展。

12. 三、标准与相关标准化组织简介 1、概述 1）标准与标准化 标准以科学为基础，经协商一致制定，体现公平、公正、公开的原则，并经公认机构批准，具有权威性。 2）标准的种类 从约束性来划分，强制性标准、推荐性标准和指导性（或参考性）标准； 从标准对象划分，技术性标准和管理性标准； 从标准级别划分，国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 我国的标准编号由标准代号、顺序号和年号3部分组成。

13. 3）标准的要素 标准的要素包括资料性要素（标识标准、介绍标准，提供附加信息的要素）和规范性要素（若符合标准则应遵守的要素）。 资料性要素分为概述要素和补充要素。 规范性要素分为一般要素和技术要素。这些要素又有必备要素和可选要素之分。 4）标准的制定流程 我国国家标准和行业标准的制定一般都需经过立项、起草、征求意见、审查、批准出版、实施等几个阶段。对于一个标准的完整生命周期而言，还包括复审和废止阶段。

14. 2、标准化组织简介 1) ISO/IEC ISO（国际标准化组织）是一个全球性的非政府的标准化组织，它为大量的学科制订标准，其标准化工作涉及全球范围内的各行各业。1947年成立。ISO的技术工作是高度分散的，由技术委员会（TC）完成，TC下又设分技术委员会（SC）和工作组（WG）。根据ISO标准起草的章程，一个国际标准的形成一般要经过申请-预备-提交委员会-审查-批准-发布等六个阶段。 IEC（国际电工委员会）1906年成立，IEC1947年并入ISO，负责有关电工和电子领域的国际标准化工作。 2）ITU ITU（国际电信联盟）是一个具有政府背景的制定通信方面标准的国际标准化组织，成立于1865年。是联合国的15个专门机构之一，但不是联合国的附属机构。由ITU-T（电信标准部门）、ITU-D（电信发展部门）和ITU-R（无线电通信部门）3个部门组成。 3）3GPP和3GPP2 3GPP和3GPP2（第三代伙伴计划和第三代伙伴计划2）是制定第三代移动通信（3G）标准的组织。目前有3种主流的3G技术体系已经得到国际上的认可，分别是欧洲提交的WCDMA、北美提交的cdma2000和中国提交的TD-SCDMA。

15. 4）IEEE IEEE（电气和电子工程师协会）在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域中都是主要的权威。在计算机领域非常著名的是IEEE计算机委员会下设的IEEE802组织制定的局域网、城域网等相关的标准。 5）IETF IETF（互联网工程任务组）是互联网领域最著名的标准化组织，成立于1985年底，主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定。 IETF共包括8个研究领域，100多个处于活动状态的工作组。 6）TMF TMF是专门的网络管理标准化组织，成立于1988年。TMF的标准化工作着重从网络运营的角度进行，以客户为中心，也业务为驱动，制定OSS/BSS相关的标准。它提出的电信运营图（TOM）及增强的电信运营图（eTOM）在电信运营商和设备商处均具有较高的声誉。

16. 7）CCSA CCSA（中国通信标准化协会）是我国制定通信标准的一个社会组织，2002年12月18日成立。CCSA的成员有3种类型：全权会员、列席会员和观察员。截止到2007年12月，CCSA共有会员188个，包括电信运营商、设备制造商、科研院所、高校等。CCSA的技术工作由其技术工作委员会承担，下设9个技术工作委员会。 参见教材P25CCSA的机构设置。 小结