Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Современные принципы и технологии управления инфокоммуникационными сетями.-1

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

20.11.2023

Размер:

1.99 Mб

Скачать

☆

1 / 211 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

А.В. Гаврилов

СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ И ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2021

УДК 004.7 Г12

Рецензенты:

канд. техн. наук И.Л. Котельников

(ПАО «Морион», г. Пермь); д-р техн. наук, профессор С.Ф. Тюрин

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Гаврилов, А.В.

Г12 Современные принципы и технологии управления инфокоммуникационными сетями : учеб. пособие / А.В. Гаврилов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2021. – 202 с.

ISBN 978-5-398-02613-9

Рассмотрены вопросы построения систем управления инфокоммуникационными сетями. Изложена основная информация по принципам, моделям, протоколам и интерфейсам стандартов ISO, ITU-T, IETF, TMF – модель взаимодействия открытых систем, управление открытыми системами OSI, концепция TMN, управление на основе протокола SNMP, организация бизнес-процессов оператора связи в соответствии с моделью eTOM. Теоретический материал проиллюстрирован примерами. Приведены контрольные вопросы и задания для самостоятельного изучения.

Материалы учебного пособия изложены с учетом требований сетевой образовательной программы: представлены возможности применения дистанционных технологий как при изучении теоретического материала, так при выполнении практических и лабораторных работ.

Предназначено для студентов направления подготовки 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», магистерская программа «Сети, системы и устройства телекоммуникаций».

УДК 004.7

ISBN 978-5-398-02613-9

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................	7
1. ЭТАЛОННАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОСВЯЗИ
ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ (OSI RM).....................................................	9
1.1. Основные элементы эталонной модели ..............................	10
1.2. Многоуровневая архитектура OSI RM ипринципы
ее функционирования....................................................................	13
1.3. Состав и назначение уровней архитектуры
модели OSI RM.............................................................................	21
Контрольные вопросы..................................................................	23
2. УПРАВЛЕНИЕ ОТКРЫТЫМИ СИСТЕМАМИ .......................	24
2.1. Структура управления OSI....................................................	27
2.1.1. Функциональные области управления OSI ...............	27
2.1.2. Модель управления OSI ..............................................	29
2.1.3. Управляемые объекты, база информации
управления..............................................................................	31
2.2. Обзор системного управления OSI.......................................	34
2.2.1. Модель «агент – менеджер» ........................................	35
2.2.2. Информационные аспекты системногоуправления.....	36
2.2.2.1. Классы объектов и наследование...................	37
2.2.2.2. Принципы включения и именования.............	39
2.2.2.3. Операции системного управления.................	44
2.2.2.4. Правила определения управляемых
объектов.........................................................................	45
2.2.3. Организационные аспекты системного управления.....	47
2.2.4. Функциональные аспекты системного
управления..............................................................................	49
2.2.5. Коммуникационные аспекты системного
управления..............................................................................	54
2.2.5.1. Элементы служб прикладного уровня...........	54
2.2.5.2. Услуги CMISE..................................................	56
2.2.5.3. Протоколы CMIP и CMOT .............................	61
2.2.5.4. Услуги ACSE ...................................................	64

2.2.5.5. Услуги ROSE ...................................................	65
2.2.5.6. Взаимодействие служб прикладного
уровня............................................................................	68
2.3. Организация распределенного управления .........................	71
Контрольные вопросы...................................................................	73
3. КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ TMN .........................................	74
3.1. Базовые понятия и основные стандарты...............................	74
3.2. Архитектура TMN...................................................................	78
3.2.1. Функциональная архитектура......................................	78
3.2.1.1. Функциональные блоки TMN.........................	79
3.2.1.2. Функциональные компоненты........................	80
3.2.1.3. Контрольные точки сети TMN........................	81
3.2.1.4. Функции управления TMN .............................	83
3.2.1.5. Архитектура разбиения
на логические уровни...................................................	84
3.2.2. Информационная архитектура.....................................	86
3.2.2.1. Модель взаимодействия..................................	87
3.2.2.2. Информационные модели...............................	87
3.2.3. Физическая архитектура ..............................................	88
3.2.4. Взаимосвязи между архитектурами TMN ..................	95
3.3. Службы управления TMN......................................................	98
3.4. Функции управления TMN и наборы функций
управления TMN..........................................................................	100
3.4.1. Управление производительностью ...........................	101
3.4.2. Управление неисправностями...................................	102
3.4.3. Управление конфигурацией.......................................	103
3.4.4. Управление учетом.....................................................	103
3.4.5. Управление безопасностью........................................	103
3.4.6. Пример реализации функции управления TMN ......	104
3.5. TMN и управление открытыми системами OSI/ISO .........	105
Контрольные вопросы.................................................................	107
4. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЬЮ INTERNET НА БАЗЕ
ПРОТОКОЛА SNMP......................................................................	108
4.1. Предпосылки появления протокола SNMP ........................	108
4.2. Архитектурауправления на базепротоколаSNMP ..............	109
4.2.1. База управляющей информации MIB........................	110

4.2.2. Структура информации управления SMI .................	111
4.2.3. Дерево регистрации объектов MIB...........................	112
4.2.4. Типы данных протокола SNMP.................................	114
4.2.5. Идентификация значений в базе данных MIB .........	118
4.2.6. Наиболее важные модули MIB..................................	120
4.3. Протокол SNMP....................................................................	125
4.3.1. SNMPv1 .......................................................................	125
4.3.2. SNMPv2 .......................................................................	134
4.3.3. SNMPv3 .......................................................................	137
4.4. Сравнение TMN и управления на базе SNMP ...................	145
Контрольные вопросы.................................................................	149
5. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К УПРАВЛЕНИЮ
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ..........................	150
5.1. Платформенный подход к построению систем
управления...................................................................................	150
5.1.1. Возможные варианты реализации систем
управления сетями и услугами............................................	150
5.1.2. Универсальная платформа как основа
системы управления.............................................................	151
5.1.3. Структура платформенной системы управления......	153
5.1.4. Интерфейсы взаимодействия между
системами управления.........................................................	155
5.2. Бизнес-процессы оператора связи.
Подход к управлению TeleManagement Forum............................	156
5.2.1. Карта процессов деятельности
телекоммуникационной компании (ТОМ)............................	157
5.2.2. Расширенная карта процессов деятельности
телекоммуникационной компании (еТОМ) ..........................	160
5.2.3. Области применения и принципы
внедрения eTOM...................................................................	173
5.3. Подход к сетевому управлению BROADBAND FORUM.
Протокол CWMP (TR-069) .........................................................	176
5.3.1. Предпосылки разработки протокола CWMP ...........	176
5.3.2. Архитектура управления TR-069 ..............................	177
5.3.3. Модели данных...........................................................	181
5.3.3.1. Объекты устройств........................................	181
5.3.3.2. Компоненты...................................................	183

5.3.4. Управление модулями программного
обеспечения...........................................................................	187
5.3.5. Протокол CWMP ........................................................	188
5.3.5.1. Команды протокола CWMP.............................	189
5.3.5.2. Обнаружение сервера
автоконфигурации ACS ................................................	192
5.3.5.3. Установление соединения ...............................	193
5.3.5.4. Передача файлов...............................................	195
5.3.5.5. Закрытие соединения .......................................	196
5.3.6. Информационная безопасность
и обеспечение надежности..................................................	196
5.3.7. Преимущества и недостатки технологии
управления TR-069...............................................................	197
Контрольные вопросы.................................................................	199
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ.............................................................	200

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Современные принципы и технологии управления инфокоммуникационными сетями» относится к вариативной части цикла профессиональных дисциплин магистерской программы «Сети, системы и устройства телекоммуникаций» и является обязательной для изучения.

Цель дисциплины – формирование заданных компетенций, обеспечивающих подготовку к практической деятельности в области управления ресурсами инфокоммуникационных сетей.

Задачи дисциплины:

Изучение принципов и технологий управления инфокоммуникационными сетями, архитектур систем управления, информационных моделей инфокоммуникационного оборудования

исетей, протоколов управления.

Формирование умений по определению необходимой

функциональности системы управления, выбору технологии и архитектуры проектируемой системы управления, разработке информационных моделей для инфокоммуникационного оборудования.

Овладение навыками работы с программным обеспечением управления инфокоммуникационными сетями.

Изучаемыми объектами дисциплины являются: базовые принципы и понятия управления инфокоммуникационными системами; архитектуры систем управления; функциональные и информационные модели управления телекоммуникационными системами; протоколы управления прикладного уровня телекоммуникационных систем; основные подходы к управлению и международные стандартыпоуправлению телекоммуникационнымисистемами.

В процессе изучения дисциплины студент осваивает дисциплинарную компетенцию ПК-3.2: cпособность использовать современные и перспективные информационные и телекоммуникационные технологии для проектирования и реализации эффективных системуправления иэксплуатацииинфокоммуникационных сетей.

По завершении освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты:

знать технологии сетевого управления; языки описания информационных моделейуправления, протоколысетевого управления, программно-техническиесредствауправленияимониторинга;

уметь применять передовые методики проектирования систем управления инфокоммуникационными сетями, разрабатывать информационные модели элементов систем управления, выполнять анализ управляющей информации протоколов управления при взаимодействии между компонентами системы управления;

владеть навыками работы с инструментарием разработки моделей элементов систем управления и сетевого управления.

Трудоемкость дисциплины «Современные принципы и техноло-

гии управления инфокоммуникационными сетями» составляет 216 часов, из них лекции – 18 часов, практические занятия – 18 часов, лабораторные работы – 16 часов, курсовая работа – 18 часов. Основнойвидзанятийприизученииданнойдисциплины– самостоятельная работа. В связи с этим в данном учебном пособии представлены все разделы дисциплины, включая материалы для самостоятельного изучения, атакжевопросыизаданиядлясамоконтроля.

Теоретический материал, изложенный в учебном пособии, находит дальнейшее развитие, углубление и практическую проработку в процессе выполняемых заданий практических занятий и в ходе выполнения индивидуальных заданий по различным видам самостоятельной работы студента.

Структура учебного пособия организована по модульному принципу. Глава учебного пособия соответствует разделу дисциплины, темы раскрываются в соответствующих параграфах.

В учебном пособии представлены современные подходы к построению и реализации систем управления инфокоммуникационными сетями, основанные на использовании современных про- граммно-аппаратных средств. Приведенные примеры, контрольные вопросы и задания позволяют студентам самостоятельно оценить уровень освоения теоретического материала, подготовиться к практическим занятиям и к выполнению индивидуальных заданий в рамках самостоятельной работы по дисциплине.

1. ЭТАЛОННАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОСВЯЗИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ (OSI RM)

Стандартизация функций информационного обмена между вычислительными системами имеет решающее значение для создания телекоммуникационных сетей и интеграции предоставляемых ими ресурсов и услуг. При разработке телекоммуникационного оборудования и систем необходимо соблюсти их полное соответствие стандартам, с целью обеспечения корректного взаимодействия разрабатываемого оборудования с существующим оборудованием других производителей.

Базовой концепцией стандартизации телекоммуникационных систем является эталонная модель взаимосвязи открытых систем OSI RM (Open Systems Interconnection Reference Model). OSI RM предназначена для определения общей основы процесса стандартизации в области взаимодействия систем, обеспечивающей целостность и взаимную согласованность стандартов. Разработанные на этой основе стандарты позволяют реализовывать унифицированные средства обмена данными между системами, удовлетворяющие требованиям, определенным в модели OSI RM. Вычислительные и телекоммуникационные системы, взаимодействующие посредством такого рода стандартных процедур обмена данными, называются «открытыми системами», а реализуемая ими взаимосвязь – «взаимосвязью открытых систем».

Модель OSI RM разработана Международной организацией по стандартизации (International Standard Organization – ISO). Ее описание приведено в документах, имеющих индекс ISO 7498, а также в рекомендации X.200 Сектора телекоммуникаций Меж-

дународного союза электросвязи (International Telecommunication Union, Telecommunication Standardization Sector – ITU-T) (ранее,

до 1993 г., называвшейся Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии – International Telegraph and Telephone Consultative Committee – CCITT). Оба документа явля-

ются эквивалентными с технической точки зрения и имеют статус формального международного стандарта.

Формирование стандарта OSI RM осуществлялось в период с 1984 по 1989 г. В 1994 г. стандарт пересматривался и претерпел некоторые технические исправления и редактирование. Представленная в документах ISO 7498 и X.200 модель взаимосвязи открытых систем играет важную роль в организации телекоммуникационных систем, определяя базовые понятия, структуру, семантику, механизмы взаимодействия удаленных систем посредством обмена данными.

Стандарт ISO 7498 имеет следующую структуру:

1.«Базовая эталонная модель» (Basic Reference Model – ISO 7498 – 1984 (E) /ITU-T Recommendation X.200 (1994)).

2.«Часть 2: Архитектура безопасности» (Part 2: Security Architecture. ISO 7498-2: 1989 (E) /ITU-T Recommendation X.800 (1991)).

3.«Часть 3: Наименование и адресация» (Part 3: Naming and Addressing. ISO 7498-3: 1989 (E) /ITU-T Recommendation X.650 (1994)).

4.«Часть 4: Основы управления» (Part 4: Management framework. ISO 7498-4: 1989 (E) /ITU-T Recommendation X.700 (1992)).

Кроме этого, важное общеметодологическое значение имеют документы серии X.290 (ISO/IEC 9646). В них определена методологическая основа тестирования конформности (соответствие стандарту) реализаций сетевых протоколов стандартам, разработанным

всоответствии с моделью OSI RM. В частности определены: основные понятия конформности, типовая структура процесса установления конформности, абстрактные методы тестирования, средства спецификации тестовых ситуаций, структура комплектов тестов, назначениеифункции лабораторийтестированияипр.

1.1.ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛИ

Вдокументах стандарта ISO 7498 [1], описывающих эталонную модель OSI RM, вводится более 200 понятий. Рассмотрим определения основных элементов эталонной модели.

1 / 211 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги