[科普中国]-网络管理控制

概述

网络管理控制的最基本目的，是使网络具备故障恢复和/或故障隔离的能力，以保证网络在出现故障时仍能正常运行。此外，网络管理控制还为网络的日常维护、资源管理、设备管理、用户管理、网络配置、测试等提供技术手段。1

网络管理控制的方式和内容是随着网络的发展而变化的。早期以人工交换电话网为主的网络的管理控制是采用人工方式进行的，由于网络设备构成和网络业务都比较简单，管理和控制内容也比较简单。例如业务流量的控制以及转接路由的选择由话务员的接续来完成，不可能产生网络拥塞现象，设备和线路故障也比较好查找。

自动交换机出现以后，情况发生了变化，即交换机本身具有了一些网络管理控制功能。出现了人工与自动相结合的管理方式。但这时交换机网管网控功能还是很有限的。这时的管理和控制方式主要是以网络管理中心为主的集中方式。随着计算机技术的进步和网络的高速发展，网络设备越来越复杂，因而要求网络设备自身要有较强的自我管理和控制功能。由于网络设备自身具有了网管网控功能，使得网管网控方式从以集中为主变为以分散为主。为了能够综合管理整个网络，在网络之上又建立了通信管理网。使得网管网控系统在体系结构上更加合理。2

方式分散式管理控制分散式管理控制是指网络的每一个节点独立地完成对本身的管理和控制。网络节点根据自己当前的工作状态和其他网络节点的工作状态管理和控制网络节点自身，以适应网络当前的工作状况。网络节点还经常与别的网络节点互换信息，以把自己的工作状态通知它的邻节点或全网的所有节点，并了解别的节点的工作状况。通过这样相互交换信息，每个节点就可对自己的工作状态作出最佳选择。

采用分散式管理控制时，每一个网络节点都能根据自己了解到的有关网络工作状态的信息，自发地完成对自身的管理和控制，网络节点在通常情况下不受别的网络节点的控制

集中式管理控制集中式管理控制是在网络中设置一个或多个网络管理和控制中心，由这一个或多个网络管理和控制中心对整个网络进行管理和控制。在这种方式下，每个网络节点都将自己的状态向网络管理和控制中心报告，由网络管理和控制中心根据各部分的工作情况，分别向各个网络节点发出管理和控制命令，网络节点再按照这些命令去执行规定的操作动作，从而达到管理和控制的目的。

集中式管理控制是由网络管理和控制中心发出命令来对网络节点进行管理和控制，网络节点只负责向网络管理和控制中心报告自己的状态以及执行网络管理和控制中心发来的命令。1

网络管理控制系统网络管理控制系统是典型的软件硬件结合的综合复杂系统,，其可靠性对网络起着至关重要的影响。

当今，随着通信规模的不断扩大和先进网络管理技术体制的采用，网络管理控制系统的体系结构均遵循 TMN 思想，采用多级、分布式管理模式。在这种模式下，一般在最高级设置一级网络管理控制中心，由于它的重要性，通常按主、备方式配备，组成一级网络管理控制分系统；在次高级设立若干个中间级网络管理控制中心，组成二级网络管理控制分系统；依次类推，最后在各网络节点设立若干个最低级网络管理控制中心，组成最低级网络管理控制分系统。上级网络管理控制中心与其相邻下级网络管理控制中心形成管理者-代理者关系。

由于网络管理控制系统是一个复杂的系统，影响其可靠性的因素很多，因此在网络管理控制系统可靠性分析中，首先根据系统的具体情况建立各个网络管理控制中心、各级网络管理控制分系统、整个网络管理控制系统的失效判据，在此基础上建立相应各种可靠性模型；然后运用层次分析法将每个网络管理控制中心分解为硬件和软件两大部分，分别求出硬件和软件部分的可靠度并进行综合，得出每个网络管理控制中心的可靠度；最后，自下而上，分别得出各网络管理控制分系统、整个网络管理控制系统的可靠度。3

任务状态监测这里所说的状态具有广泛的含义，它既指各类设备的运转状态，如交换机忙闲、传输线路是否畅通，又指网络的一般状态，如安全状态，可靠状态(故障检测)，业务收入状态等等。显然，状态监测是网络管理控制的基础。通过状态监测，可以获得分析网络各种性能的原始数据。状态监测数据最好能够由网络设备自动提供，但是老式的网络设备往往没有这个功能。

数据收集状态监测是在各分散的设备、交换局或营业网点中进行的。要了解网络的状态，还需要将分散监测到的有用数据收集到一起分析处理。因此数据收集也是网络管理控制的重要任务。为了收集状态监测数据，需要网络有传递这些数据的能力。为了不影响网络内部的业务，最好组建专门的数据网。

状态分析状态分析就是利用各种模型根据收集到的监测数据对网络的状态进行分析判断。从而做到及时发现问题及隐患，如网络的拥塞、网络的故障等。同时，还要进行网络经营状态分析，为网络发展规划及业务资费调整提供依据。状态分析是网络管理控制的关键，只有正确地分析网络状态，才能使网络管理与控制收到效益。状态分析也是网络管理与控制理论研究的主要内容。

状态控制状态控制就是根据状态分析的结果对网络采取控制措施。如修改转接路由、隔离发生故障的设备、停用电路以避免拥塞向全网扩展、调整计费标准等等。对于理想的网络管理控制来说，状态控制应具有自动和及时的特点。但在现阶段，状态控制还不能完全排除手工操作。2

网络性能指标网络的性能是通过性能指标来反映的。主要的网络性能指标有下列几项：

(1)业务量：某条电路的业务量是指在观察时间内该条电路被占用的时间。业务量的量纲是时间。

(2)业务量强度：是指电路被占用时间与观察时间之比。业务量强度的单位是爱尔兰(Edang)。在实际应用中通常将“业务量强度”的“强度”二字省略，因此一般所说的“业务量”指的是“业务量强度”。

(3)时延：网络的时延主要包括传输时间、服务时间和等待时间。传输时间是很小的，在性能分析中所说的时延主要指服务时间和等待时间。

(4)呼损：在损失制系统中，由于设备忙而使得一个呼叫发生(或一个数据包发送)后被“损失”掉的概率。

(5)吞吐量：单位时间内通过的业务量被定义为吞吐量，即吞吐量等于单位时间发生的业务量减去单位时间内损失掉的业务量。

网络性能分析的理论基础是排队论和马尔科夫链理论。2