專利名稱：滿足海量終端設備網絡管理需求的系統及方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種下一代網絡中對IAD(綜合接入設備)等海量終端設備進行網絡管理的系統及其實現方法。
背景技術：
NGN(Next Generation Network，即下一代網絡)是一個綜合性的大網，它結合了現有的各種網絡環境和周邊的接入設備以及終端產品，可以根據所處網絡的不同、所提供功能的不同劃分為幾個模塊，每個模塊能獨立發展，互不干涉，又能有機組合成一個整體。NGN與傳統PSTN(公共交換電話網絡)的不同之處在于，NGN以分組交換為主，即交換與控制分離，它承載了原有PSTN網絡的所有業務，同時把大量的數據傳輸卸載到IP網絡中以減輕PSTN網絡的重荷，又以IP技術的新特性增加和增強了許多新老業務。也就是說，NGN是基于TDM(時分多路復用)的PSTN語音網絡和基于IP/ATM(因特網協議/異步傳輸模式)的分組網絡融合的產物，綜合了固定電話網、移動電話網和IP網絡的優勢，使得模擬用戶、數字用戶、移動用戶、ADSL(非對稱數字用戶線)用戶、ISDN(綜合業務數字網)用戶、IP窄帶網絡用戶、IP寬帶網絡用戶，甚至是通過衛星接入的用戶都能作為下一代網絡中的一員相互通信。
隨著信息化的發展，三網(電信網絡、計算機網絡及有線電視網絡)融合模式的NGN網絡已經成為一個普遍的發展方向，但其網絡基礎主要依靠IP技術實現。IP網絡具有很強的靈活性，可以比較方便的適用于各種技術，互連方便簡單。但從IP技術誕生以來，使用IP技術的設備，其網絡管理的基本模式是采用所有的網絡設備支持網絡管理協議，采用SNMP(簡單網絡管理協議)等標準網絡協議接入綜合網管系統，整個網絡的管理可以采用分級/分域實現，但獨立網元(NENetworkElement)的粒度最小到一個單點的網絡設備(傳統的路由器、以太交換機是這種模式的代表)，而這種管理方法現在也隨著IP技術的廣泛應用而被繼承到NGN的基礎網絡設備管理中，特別是寬帶接入領域。
網管的基本功能可以分為以下四個方面配置管理對網元和網絡進行物理配置、業務配置、管理配置等；性能管理對網元和網絡進行性能監視、性能控制和性能分析；安全管理確保未經授權的人不得接入網絡及網管系統；故障管理對網元和網絡進行告警監視、故障定位、故障校正和測試；計費管理收集帳目記錄和設定使用服務的計費參數。
IAD(Integrated Access Device Integrated Access Device)是綜合接入設備的簡稱，也是對NGN的用戶端設備的一種統稱，它采用新一代的分組技術，將語音、數據傳輸整合在單一的設備中，通過一條接入線路上同時支持話音和數據業務。IAD可以在現成的電話網路架構下提供整合式語音傳輸服務，最大限度地利用基礎設施投資，使傳統的話音運營商可以在現有的接入線路上增加因特網接入和數據業務，同時幫助傳統的數據業務和因特網接入供應商增加話音業務。
各種網絡管理功能可以采用不同的技術方法實現，運行的方式也可以不同可以是實時/批處理方式，也可以是聯網/脫網的；既可以自動處理，也可以人工處理，例如，故障和配置管理功能既可以通過網絡管理系統集中完成，又可以通過網絡管理員親自到現場觀察受管設備面板上的指示來判斷工作狀態，設置跳線開關實現配置變更；人員、資產的管理既可以由計算機系統進行，又可能用傳統的檔案卡片手工完成；網絡的操作是聯網實時處理的，而帳單生成則是脫網批處理的。管理功能間的通信可以是自動的，也可能是部分地采用人工方式通過各種通知單進行管理功能的協調。隨著網絡的普及，基于網絡的電子形式的信息交換將成為主流。
但是，在已有的網絡管理系統中，所有的網管功能都基于基本網元，即一個獨立的網絡設備節點，整個體系結構如圖1所示。在此種網絡管理模型下，NGN的基本網元節點就是傳統的路由器和以太交換機，以及NGN里比較特殊的各種網關及IAD設備。各個網元節點(NE)通過標準的協議(如SNMP)獨立接入到已有的網管系統中，完成基本的網管功能，如配置管理、性能管理、安全管理、故障管理和計費管理。
現有的這種網絡管理結構體系已經非常完整，但是當網絡規模逐漸增大，特別是大量終端設備也需要提供網管功能的時候，就出現了以下缺點1)傳統的IP網絡沒有特別大規模的終端設備，而NGN在實施過程中，由于需要提供傳統的電話接入業務，因此需要海量的接入終端(IAD)設備，而出于管理成本和維護方便考慮，也需要管理，如果按照已有的這種網管體系進行，則導致網元過多、網管系統的負荷過大、實現成本太高等問題。
2)跟傳統IP網絡設備不一樣，NGN網絡中的很多業務需要實時監測、管理和計費等功能，在海量的接入終端存在的情況下，已有的網管體系可能無法承受這樣大的負荷，反應速度可能也無法滿足業務要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有的NGN網絡管理系統中由于接入大量IAD設備導致網元過多，而產生的網管系統負荷大、成本高等問題，提供一種滿足海量終端設備網絡管理需求的系統及其實現方法，從而減少網管系統的負荷，并節省網絡管理成本。
本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為這種滿足海量終端設備網絡管理需求的系統，包括網絡管理系統及終端設備，其特征在于所述的網絡管理系統與終端設備之間通過邏輯網元相連，所述邏輯網元接受上層網絡管理系統的管理，并對一個或多個下層終端設備進行管理。
所述的邏輯網元可以是PC機，也可以是服務器，或網絡中的某個真實設備。
所述的邏輯網元對上層的網絡管理系統通過標準協議或私有協議接口進行通訊，接受其管理；對下層終端設備通過標準協議或私有協議接口進行通訊，實施管理。
所述的標準協議可采用簡單網絡管理協議(SNMP)。
這種滿足海量終端設備網絡管理需求的方法，其特征在于網絡管理系統與終端設備之間通過邏輯網元相連，上層網絡管理系統通過所述的邏輯網元對一個或多個下層終端設備進行管理，包括以下步驟終端設備首先通過與邏輯網元之間的接口向邏輯網元設備注冊；邏輯網元對本地終端設備進行統一編號，然后通過與網絡管理系統之間的接口向網管中心注冊，邏輯網元中建立終端設備號到邏輯網元設備在網管系統中標識的映射；根據所述的映射，網管命令通過邏輯網元設備轉發給終端設備，終端設備的各種信息也通過邏輯網元設備上報給網管系統。
所述的邏輯網元與網絡管理系統及終端設備之間的信令接口都采用SNMP協議。
邏輯網元根據所述的終端設備號到邏輯網元在網管系統中標識的映射更改消息發送目的地，對消息進行轉發。
對于網絡管理系統下發的統計命令消息，邏輯網元按需要完成本地終端設備信息的統計，然后上報給網絡管理系統。
本發明的有益效果為本發明采用分層管理的體系架構，引入邏輯網元的實現方法進行管理功能的匯聚，網絡管理系統并不感知海量終端設備的存在，從而簡化了網絡管理，可以在100％繼承已有網絡管理體系的前提下，滿足海量終端設備的網管需求，并通過分層的管理模式降低了實現網絡管理的成本，并降低了后續的運維成本，具有強大的擴展能力，可滿足不斷增長的網絡管理需求。
圖1為傳統的網絡管理模型示意圖；圖2為本發明網絡管理模型示意圖。
具體實施例方式
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明由于NGN網絡的發展，對于網管的性能、容量等方面提出了更高的需求，如果采用傳統的網絡管理體系實現將導致成本過高，在用戶規模繼續提高，業務要求更為苛刻的情況下，甚至可能無法實現。
為了解決以上問題，本發明引入分層管理的概念，通過一個或多個中間的邏輯網元實現具有相當彈性的網絡管理系統，滿足大容量的接入終端設備的網管需求。
如圖2所示，在本發明的管理體系中，網管系統可以100％的繼承原有平臺，不用任何改變，可以繼續使用標準的協議(如SNMP協議)進行管理，定義其間接口為I(1)。在網管體系中，并不感知終端設備的存在，而只看到了一個或多個的邏輯網元，而且按照其是一個真正的網元節點實施所有的網絡管理功能，如配置管理、性能管理、安全管理、故障管理和計費管理。
邏輯網元可以是一個PC機，也可以是服務器，甚至是網絡中的一個真實設備，它對上層的網絡管理系統，通過標準協議或私有協議接口進行通訊，接受其管理；對下層終端設備的邏輯接口I(2)，可以按照需要實施多種管理協議，可以按照管理的內容采用簡化的私有協議，當然也可以是SNMP協議。
基本的管理模式如下1)終端設備向邏輯網元設備注冊，通過接口I(2)上報自己的物理屬性等參數。
2)邏輯網元需要完成本地終端設備的統一編號，然后通過接口I(1)，使用標準的網管協議向網管中心注冊，多個終端設備可以理解為同一“設備”的不同“單板”，在邏輯網元中建立終端設備標號到邏輯網元設備在網管系統中標識的映射。
3)完成注冊過程后，根據所述的映射，所有的網管命令將通過邏輯網元設備轉發給終端設備，而終端設備的各種信息，如統計信息、狀態信息等，也通過邏輯網元設備上報給最終的網管系統。
以I(1)，I(2)信令接口都為SNMP協議為例，協議的命令并不需要更改，只需要更改發送的目的地即可。在此種模式下，關鍵的方法就是要實現終端設備標號到邏輯網元設備在網管系統中標識的映射，在I(2)接口層面定義終端設備邏輯標識號，即對于每個其管轄范圍內的終端設備給出一個本地唯一的標識號ID(2)，這樣每個終端設備的端口就可以唯一標識為ID(2)+Port-ID(2)，其中的Port-ID(2)是指此終端設備上的端口號。而邏輯網元設備在上報給網管中心時，在I(1)接口層面采用統一編號原則，即邏輯網元設備號為統一的ID(1)，但是對于不同的終端設備，采用Card-ID(1)+Port-ID(1)模式進行區分，其中Card-ID(1)相當于邏輯網元設備的一塊“板卡”號，而Port-ID(1)相當于此“板卡”上的“端口”號。Card-ID(1)+Port-ID(1)可以直接簡單等于ID(2)+Port-ID(2)，在邏輯網元中建立兩者的映射表。
邏輯網元設備如果需要轉發I(1)接口下行配置消息，只需要將SNMP消息頭中的管理對象標識修改成對應的終端設備標識并分發給對應的終端設備；邏輯網元設備如果需要轉發I(2)接口狀態上報等消息，也只需要按照不同的ID(1)進行轉換然后上報給網管系統即可；對于I(1)接口下發的一些統計命令消息等，邏輯網元設備則按需要完成本地終端設備信息的統計，然后上報給網管系統。
本發明每個邏輯網元可以管理10000臺以上的IAD設備，這樣就可以實現NGN網絡中數以萬計的終端設備的網絡管理，終端設備并不限于NGN中的IAD設備和小型網關設備。
本發明為海量接入設備情況下的網管需求提供了一個可行的解決方法，支持大容量的終端設備的管理，同時具有平滑的擴容能力，滿足未來網絡對于網管的需求。
權利要求
1.一種滿足海量終端設備網絡管理需求的系統，包括網絡管理系統及終端設備，其特征在于所述的網絡管理系統與終端設備之間通過邏輯網元相連，所述邏輯網元接受上層網絡管理系統的管理，并對一個或多個下層終端設備進行管理。
2.根據權利要求1所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的系統，其特征在于所述的邏輯網元可以是PC機，也可以是服務器，或網絡中的某個真實設備。
3.根據權利要求1或2所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的系統，其特征在于所述的邏輯網元對上層的網絡管理系統通過標準協議或私有協議接口進行通訊，接受其管理；對下層終端設備通過標準協議或私有協議接口進行通訊，實施管理。
4.根據權利要求3所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的系統，其特征在于所述的標準協議可采用簡單網絡管理協議(SNMP)。
5.一種滿足海量終端設備網絡管理需求的方法，其特征在于網絡管理系統與終端設備之間通過邏輯網元相連，上層網絡管理系統通過所述的邏輯網元對一個或多個下層終端設備進行管理，包括以下步驟終端設備首先通過與邏輯網元之間的接口向邏輯網元設備注冊；邏輯網元對本地終端設備進行統一編號，然后通過與網絡管理系統之間的接口向網管中心注冊，邏輯網元中建立終端設備號到邏輯網元設備在網管系統中標識的映射；根據所述的映射，網管命令通過邏輯網元設備轉發給終端設備，終端設備的各種信息也通過邏輯網元設備上報給網管系統。
6.根據權利要求5所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的方法，其特征在于所述的邏輯網元與網絡管理系統及終端設備之間的信令接口都采用SNMP協議。
7.根據權利要求5所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的方法，其特征在于邏輯網元根據所述的終端設備號到邏輯網元在網管系統中標識的映射更改消息發送目的地，對消息進行轉發。
8.根據權利要求5所述的滿足海量終端設備網絡管理需求的方法，其特征在于對于網絡管理系統下發的統計命令消息，邏輯網元按需要完成本地終端設備信息的統計，然后上報給網絡管理系統。
全文摘要
一種滿足海量終端設備網絡管理需求的系統及方法，網絡管理系統與終端設備之間通過邏輯網元相連，上層網絡管理系統通過所述的邏輯網元對一個或多個下層終端設備進行管理，終端設備首先向邏輯網元設備注冊，邏輯網元對本地終端設備進行統一編號，然后通過邏輯網元與網絡管理系統之間的接口向網管中心注冊，邏輯網元中建立終端設備號到邏輯網元設備在網管系統中標識的映射；根據所述的映射，網管命令通過邏輯網元設備轉發給終端設備，終端設備的統計信息、狀態信息也通過邏輯網元設備上報給網管系統。本發明滿足了海量終端設備的網絡管理需求，減少了網管系統的負荷，并節省了網絡管理成本。
文檔編號H04Q3/00GK1543125SQ0312234
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月30日 優先權日2003年4月30日
發明者羅兵, 魏強, 羅 兵 申請人:華為技術有限公司