Sakaru Pasaule - Žurnāls par
modernām komunikācijām

  
  


Atpakaļ Jaunais numurs Arhīvs Par mums Meklēšana

Kad tīkls pats zina, kas jādara

   

Vadibas inteligence jaiestrada/jaiebuve tikla 13 391 z

 

Atziņa, ka ieņēmumi no jaunajiem datu pārraides pakalpojumiem šobrīd nespēj kompensēt balss pārraides pakalpojumu peļņas samazināšanos, liek operatoriem samazināt kapitālās un ražošanas izmaksas. Tādēļ vērojama interese par automatizācijas līmeņa paaugstināšanu, ko piedāvā intelektuālo funkciju izvēršana tīklā un vadības sistēmās. Tas ļautu vienkāršot procesu, atvieglot operatoru uzdevumus un iesaisti pakalpojumu nodrošināšanā.

 

Tīkla intelekts un pašzinība

Vadības uzdevumu automatizācija un deleģēšana tīklam ietver vairāk nekā tikai signalizācijas un maršrutēšanas funkcijas. Katram tīkla elementam ir īpaša loma gan visa tīkla kontekstā, gan tīkla pakalpojumu operatīvo mērķu nodrošināšanā. Pašzināšana (self-awareness) nozīmē automatizācijas savienojumu ar tīkla intelektu un paškontroli. Tīkla vadības un kontroles līmeņa paplašināšana dod iespēju piešķirt tīkla subjektiem (tas var būt tīkla mezglpunkts, vadības iekārta, operators, pakalpojumu piegādātājs vai pat abonents - I.B.) attiecīgas funkcijas, lai radītu organizatorisko struktūru, kurā var atdalīt atbildību un uzdevumus.

Turklāt katram tīkla subjektam jāizprot operatīvie mērķi, vadlīnijas un atbilstošie parametri. Tāpat arī katram subjektam jāvēro, jāvērtē un jāpielāgo sava uzvedība vides kontekstā tā, lai tas varētu pildīt lomu atbilstoši stratēģiskajiem parametriem vai nodot citiem problēmas, kuras pārsniedz tā spējas.

Visbeidzot, centralizētajām vadības sistēmām jāspēj organizēt un konfigurēt tīklu tā, lai palīdzētu tam un operatoram tikt galā ar problēmām un anomālijām. Šie pasākumi mazina vadības sistēmu un operatora nepieciešamību atkārtoti iejaukties, vienkāršu korekciju veikšanai. Aktīvāk izsargājoties no problēmu rašanās, operatoram būs mazāk jāiejaucas arī to risināšanā. Operatora atslogošana, izvēršot autonomas vadības atbalsta funkcijas, uzlabo ne vien darbības efektivitāti, bet arī vadības sistēmas mērogojamību un veiktspēju. Autonomu funkciju nodošana tīkla kontroles līmenim ir ekvivalenta nosacījuma refleksu ieviešanai tīklā.

Ko tas dod tīkla vadībai?

Vadības sistēmām jāpāriet no direktīvām uz trenēšanas stilu. Piemēram, operators varēs norādīt: - Ja notiek XXX un YYY, visiem klienta A piekļuves interfeisiem jāizpilda darbība ZZZ. - Maģistrālā tīkla savienojumu tehnoloģijās (SDH un ATM), kurās dažādi slodzes un pakalpojumu veidi ir standartizēti un visi mezgli signāla ceļā būtībā pilda vienādas funkcijas, tīkla vadībai izmanto statiskas metodes.

Nākotnes konverģētajos platjoslas daudzpakalpojumu tīklos piekļuves, perifērijas un pamattīkla mezgli ievērojami atšķirsies. Slodzes dimensiju noteikšanas un formēšanas iespējas būs daudz plašākas un elastīgākas. Pakalpojumu sniegšanā gala lietotājam iesaistīsies daudz vairāk iekšējā un ārējā tīkla subjektu. Turklāt, pilnībā izmantojot tīkla procesoru programmēšanas iespējas, tīklā dinamiski varēs veidot jaunus pakalpojumus.

Tomēr šī evolūcija nenotiks ļoti strauji, jo operatori (īpaši savienojumorientētie) parasti  piesardzīgi raugās uz tīkla automatizācijas pakāpes pieaugumu, pirms nav izpratuši visas iespējamās blaknes. Tādēļ tīkla papildu intelekta attīstības tempam jāsakrīt ar spēju kontrolēt un aprūpēt tos. Svarīga loma ir tīkla vadības un kontroles līmeņa drošībai.

 

Iebūvētā intelekta funkcijas

Pirmie uzdevumi vadības funkciju ieviešanai kontroles līmenī saistāmi ar savienojuma vadību, maršrutēšanas tabulu sastādīšanas un atjaunošanas (pēc saišu sabrukšanas) principiem. Tos var uzskatīt arī par nodrošināšanas vai pakalpojumu izpildes uzdevumiem. Nākotnē šos pašus principus izmantos daudziem citiem ar tīklu vadību saistītiem uzdevumiem. Alcatel plāno izmantot tos, lai mainītu parasto šādu uzdevumu veikšanas procesu. Šos uzdevumus var sadalīt kategorijās, saistot tos ar tīkla resursa dzīves ciklu, kuru var nosacīti sadalīt šādās fāzēs:

·       instalācijas: iepriekš konfigurēta iekārta uzstādīta, palaista un atrodas elementu vadības sistēmas pārraudzībā. Mērķis - plug-and-play instalācija;

·       tīkla izbūves: iekārta sagatavota pakalpojumu izvēršanai, integrēta tīkla topoloģijā, saskarnes un savienojumi konfigurēti. Mērķis – atbalstīt tīkla infrastruktūras ātru un atbilstošu iestatīšanu, iepriekš nodrošinot sākotnējo resursu kapacitāti un tīklošanas nosacījumus;

·       pakalpojumu izvēršanas: iekārta izvērsta un pakalpojumi darbojas. Konfigurācija pielāgota mainīgajiem tīkla nosacījumiem un pakalpojumu mērķiem; nodrošināšanas procedūras atbild par sistēmas darbību. Mērķis – virtuāla pakalpojumu piegāde.

·       apkalpošanas un remonta: iekārtu operatīvā veselība tiek uzraudzīta, bojātās iekārtas - diagnosticētas un salabotas vai mainītas. Autonomas darbības spēj noteikt vai izolēt bojājumu un, iespējams, - pakalpojumu darbību. Mērķis – minimizēt izbraukumu skaitu un norīkot apkalpes grupu īstās problēmas risināšanai.

1. zīmējumā parādīts, kuros tīkla dzīvescikla posmos izdevīgi ieviest pašzinoša (self-aware) tīkla funkcijas, lai minimizētu cilvēka iejaukšanos un maksimizētu autonomu tīkla darbību.

Instalācijas un ekspluatācijā nodošanas fāze

Pašreģistrācija

Instalācijas fāze ietver pašreģistrāciju un paškonfigurāciju, kura pazīstama kā plug-and-play. DSL Forums un Trešās paaudzes partnerprojekts (3GPP) šobrīd standartizē mehānismus, lai šo koncepciju varētu izmantot arī platjoslas tīkliem pieslēgtām, intelektuālām perifērijas iekārtām (DSL modemi, PDA, viedtelefoni). Koncepciju var izmantot arī jaunu tīkla elementu instalācijai un palaišanai pašos pakalpojumu sniedzēju tīklos.

Vispirms automatizē dažādas funkcijas, kuras līdz šim veica manuāli, ar tīkla vadības sistēmas palīdzību. Jaunpievienotās iekārtas iespējas noskaidro, vadoties pēc aparatūras tipa, ražotāja, modeļa, instalētās programmatūras saraksta, proxy reģistrācijas laikā un, izmantojot konfigurācijas atbalsta funkcijas. Pamatojoties uz to, iekārtai piešķir atbilstošu lomu, un tā pati var turpināt autokonfigurāciju (to skaitā jebkuru tīkla elementa parametru vai noteikumus). Turpmāk sākotnējais, iedzimtais  (embedded) intelekts ļauj reģistrēties automātiski, neiejaucoties nevienam reģistrācijas starpniekserverim (proxy server). Pašreģistrējošs tīkls veic divus uzdevumus:

·       noteic vadības vidi; 

·       paziņo par savu eksistenci tīkla vadības videi. Darbības sākšanai tīkla elements meklē uzticamu un drošu reģistrācijas servisu vadības vidē, vadoties no sarakstā ieprogrammētās informācijas. Tikko reģistrācijas pakalpojums ir atrasts, tīkla elements var paziņot par savu eksistenci un lūgt iekļaut to tiešsaistē pieejama tīkla inventāra sarakstā. Nosūtāmie paziņojumi satur reģistrācijas servisa pieprasītos datus (piemēram, informāciju par izpildāmo funkciju, tās iespējas, akreditācijas dati) tālākai tīkla elementa vadībai. Galvenās izvēles ir WSDL (Web - Services Definition Language) un daudzi tādi vienranga komunikāciju pakalpojumi kā Javaspaces.

 

Paškonfigurācija

Tā ir mezgla spēja iegūt konfigurācijas parametrus un inicializēties paredzēto pakalpojumu nodrošināšanai. Paškonfigurācijas nolūks ir automatizēt mezgla sākotnējās konfigurācijas procesa (instalācijas fāze) pārmaiņas visā ekspluatācijas ciklā (izvēršanas fāze), tam reaģējot uz topoloģijas un statusa izmaiņām (piemēram, jaunas kartes ievietošana, jauna kaimiņu mezgla parādīšanās). No mezgla viedokļa raugoties, tas ietver spēju noteikt vai iegūt kontekstam atbilstošu konfigurācijas informāciju. Lielākā daļa tīkla elementu pēc pievienošanas pieprasa savām tīkla funkcijām atbilstošu konfigurācijas parametru komplektu. Parasti šie koptīkla parametri (IP iekārtu gadījumā tā varētu būt pakešu klasifikācija vai DiffServ per hop uzvedības konfigurācija  ir tīkla operatora  noteikti visa tīkla mērķi. Mijiedarbība starp tīkla elementiem un tīkla operatoru nosaka, kādi nosacījumi un parametri jāizmanto, ja tīkla elementu pievieno bez cilvēka līdzdalības.

Īpaši svarīgi tas ir abonenta terminālu vai mobilo viediekārtu gadījumā. Tādu iekārtu ir daudz, un ir ļoti svarīgi konfigurēt tās bez cilvēka iejaukšanās. No lietotāja viedokļa paškonfigurācija piedāvā plug-and-play/talk/surf, ļaujot brīvi pārvietoties, neraizējoties par termināla konfigurēšanu. Paškonfigurējošos IP mezglu tēmu šobrīd risina Alcatel ISR (Intelligent Switches & Routers) projektā.

 

Tīkla uzbūves fāze

Pašapgāde nozīmē tīkla vadības sistēmas vai tīkla mezglu spēju atrast, konfigurēt un uzturēt to kontrolējamos resursus, vienlaikus apmierinot pakalpojumu pieprasījumu. Pašapgādi var iedarbināt cilvēka iejaukšanās, pašzinoša tīkla vadības sistēma vai pašzinošs mezgls, un tās mērķis ir reaģēt uz lietotāja pieprasīto pakalpojumu. Lūk, daži piemēri:

·       programmu pašinstalācija: automatizēta tīkla programmatūras jauninājumu ielāde jauniem tīkla elementiem, ja iekārtas konfigurācija pieprasa papildu programmiespējas;

·       tīkla elementa programmatūra jāstrukturizē modulāri, lai atvieglotu pašinstalāciju. Jauninājumus var ieviest pakāpeniski, līdzīgi dziņu (drivers) atjaunošanai datorā, pieslēdzot jaunu ierīci. Pēc jaunas kartes pievienošanas tīkla elementam, tas automātiski sazinās ar programmu lejupielādes serveri, lai atrastu un instalētu attiecīgo dzini;

·       VRF (Virtual Routing Forwarders) pašapgāde 3.līmeņa VPN pakalpojumiem. Balstoties uz tīkla elementu paziņotajām lomām un pakalpojumu iespējām, VPN atbalstspējīgie tīkla elementi ar vadības sistēmas palīdzību var automātiski noteikt optimālo VRF maršrutētāju atrašanās vietu un nepieciešamo resursu apjomu. Līdzko tīkla elementi nodrošinājuši VRF funkcijas, tie sūta vadības sistēmai pieprasījumu pēc atbilstoša konfigurācijas komplekta.

 

Apkalpošanas un remonta fāze

Pašmonitorings

Tā ir tīkla kopuma (vadības sistēmai, mezglam vai abiem kopā) spēja nodrošināt tā veiktspējas un resursu dinamiskāku un elastīgāku izmantošanu. Jo sarežģītāki kļūst tīkla elementi un jo vairāk ir mērījumu punktu, nav praktiski vākt visus iespējamos datus, lai lielāko daļu vēlāk atmestu. Labāk (sk. 3. zīm.) ir likt tīkla elementiem iepriekš novērtēt ievāktos datus, lai noteiktu, vai neparādās savdabīgas tendences, par kurām būtu vērts paziņot centrālajai vadības sistēmai. Nākamajā fāzē, atbilstoši pašdiagnozes procedūrai, tie savus mērījumus detalizē līdz līmenim, kas ļauj gūt dziļāku ieskatu notiekošajā. Tīkla elementu un tīkla vadības slāni papildina noteikumu specifikācija: kuri tīkla elementi jālieto, lai izveidotu nepieciešamo veiktspējas reģistru komplektu; nepieciešamās precizitātes iegūšanai vajadzīgo datu atlasīšanas frekvence; darbības diapazona robežas novērotajiem veikstpējas parametriem.

Paškontroles funkcijas piemērs ir mezgla spēju novērtēt pašam savas tendences, izmantojot pamatparametrus (saskarnes vai plūsmas joslas platumu). Mezgls pārbauda, vai tendences attīstītas atbilstoši normālai tīkla uzvedībai, - pretējā gadījumā tas sūta trauksmes signālu tīkla vadības sistēmai. Operators liela apjoma un maza informācijas blīvuma datu vietā saņem apkopotu kvalitātes informāciju (tendences vai vadlīniju trauksmi). Dažas paškontroles darbības, piemēram, spēja noteikt saites pārtrūkšanu vai signāla minimālā sliekšņa šķērsošanu un attiecīgi izpildīt 1.līmeņa avārijas pārslēgšanos vai 2.līmeņa ceļa pārmaršrutēšanu jau ir standarta funkcijas daudzos tīklos.

Tomēr, tīkliem kļūstot aizvien dinamiskākiem un pakešorientētiem, varam pieņemt aizvien plašāku paškontroli, pamatojoties uz slodzes plūsmas analīzi, lai automātiski pamanītu un diagnosticētu veiktspējas degradāciju iepretī smagām avārijām.

 

Paštestēšana un pašdiagnostika

Pats tīkls vai tā elements periodiski vai kādas anomālijas gadījumā var sākt vākt informāciju, lai noskaidrotu, vai tā darbība atbilst normai. Daudzi tīkla elementi ietver tādu vai citu paštesta veidu vai nu kā palaišanas procedūras daļu (end-to-end conectivity), vai, darbojoties fona režīmā (QoS pārbaudes, piemēram, buferu izlietojums, IP adrešu ehotestēšana (ping), ceļa un maršrutu trases).

Alcatel pēta pašzinošos tīklus 

Alcatel izpētes eksperti nodarbojas ar vairākām pašzinošo tīklu tēmām. Tās risina vismaz divi projekti:

·       intelektuālo komutatoru un maršrutētāju (ISR) projekts;

·       nākamās paaudzes tīkla un pakalpojumu vadības (NGNSM) projekti (Alcatel 5620 NM un Alcatel 5620 TSO moduļi).

 

Pašzinoša tīkla un šāda tīkla vadības koncepcija piedāvā daudzsološas iespējas tīklu vadības un ekspluatācijas izmaksu un sarežģītības samazināšanā. Jau izstrādāti daudzi elementi, kurus varētu uzskatīt par pašzinoša tīkla daļu. Dažādie aspekti jāapvieno stratēģijā, kura fokusētos uz tīklu vadības un ekspluatācijas atvieglošanu multiražotāju un multitehnoloģiju vidē. Tīkla intelekta līmeņa, tā vadības un elementu sadarbības veidu maiņa, deleģējot vadības uzdevumus kontroles līmenim, samazina tīkla vadības darbietilpību. Paradigmas maiņa nesīs veiksmi tiem ražotājiem, kuri ieviesīs pārmaiņas pakāpeniski, kontrolētā veidā, kopā ar drošiem mehānismiem auditam, verifikācijai, bojājumu novēršanai, - līdz pat iespējai pārņemt manuālu vadību pār tādiem tīkla elementiem, kurus raksturo spēja konfigurēties pašiem.

Pēc Alcatel Telecommunications Review

materiāliem sagatavojis

Indulis BEIŠĀNS

Alcatel logo!!!

 

Alcatel Baltics

NSD birojs

Stārķu ielā 9

Rīgā, LV-1084

Tālr. 7085254

Fakss 7085205

E-pasts: info@alcatel.lv

www.alcatel.com

 

 
Design and programming by Anton Alexandrov - 2001