Nghiên cứu quản lý mạng thế hệ sau và đề xuất phương án quản lý mạng truyền tải NGN của VNPT

Do sự phát triển mạnh về công nghệ, sự cần thiết phải quan tâm được biệt đến chất lượng dịch vụ để đảm bảo hiệu quả cạnh tranh của các nhà khai thác, khái niệm quản lý mạng đã mở rộng hơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ MẠNG THẾ HỆ SAU VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUẢN LÝ MẠNG TRUYỀN TẢI NGN CỦA

VNPT

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

MÃ SỐ : 60.52.70 8

Họ và tên học viên: HOÀNG MINH TUẤN

Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG VĂN VÕ

HÀ NỘI - 2010

Luận văn được hoàn thành tại:

Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học:

TS HOÀNG VĂN VÕ

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn tại: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: giờ ….ngày…….tháng…… năm

2010

ngày càng nâng cao, hỗ trợ tăng cường hiệu quả kinh doanh

chung của Tập đoàn

- Xây dựng chính sách quản lý và cụ thể hóa các chỉ tiêu chất

lượng mạng, chất lượng dịch vụ Vấn đề này cần được giải

quyết trên cơ sở nghiên cứu áp dụng các khuyến nghị quốc

tế về chất lượng mạng, chất lượng dịch vụ và nghiên cứu

chính sách quản lý chất lượng dịch vụ của cơ quan quản lý

Nhà nước

- Xây dựng kế hoạch kiểm tra, đo kiểm chất lượng mạng và

dịch vụ Kiểm tra chất lượng có thể sử dụng các tính năng

của hệ thống quản lý hoặc thiết bị đo chuyên dụng Đo

kiểm chất lượng cần được thực hiện định kỳ và đột xuất

- Xây dựng các quy trình khai thác và bảo dưỡng hệ thống,

thiết bị Các quy trình này được xây dựng dựa trên cơ sở tài

liệu kỹ thuật của chính hãng sản xuất và thực tiễn quản lý

khai thác của VNPT và đặc điểm của từng đơn vị

Hướng nghiên cứu tiếp theo

- Các vấn đề xoay quanh chất lượng mạng NGN, chất lượng

dịch vụ (kỹ thuật) của các dịch vụ NGN cụ thể

- Định tuyến và điều khiển lưu lượng trong các mạng chuyển

mạch gói

- Các giao thức ứng dụng trong quản lý mạng

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Chương I Tổng quan về quản lý mạng

Quản lý mạng là một yêu cầu khách quan trong khai thác

mạng lưới, kinh doanh dịch vụ viễn thông Mạng càng phức tạp

thì quản lý mạng càng cần thiết Quản lý mạng cổ điển chỉ gồm

chức năng Vận hành và Bảo dưỡng mạng sau đó bao gồm cả

Cung cấp mạng (Kế hoạch mạng và thiết kế mạng)

Do sự phát triển mạnh về công nghệ, sự cần thiết phải quan

tâm được biệt đến chất lượng dịch vụ để đảm bảo hiệu quả cạnh

tranh của các nhà khai thác, khái niệm quản lý mạng đã mở

rộng hơn và được phân vùng chức năng với các chức năng cụ

thể hơn Quản lý mạng hiện đại bao gồm cả nhiều khía cạnh

của quản lý chất lượng dịch vụ và gắn chặt chẽ với quá trình

hoạt động kinh doanh

Các chức năng quản lý mạng được các tổ chức tiêu chuẩn

quốc tế khuyến nghị gồm:

- Quản lý lỗi Fault management;

- Quản lý cấu hình Configuration management;

- Quản lý tính cước Accounting management;

- Quản lý hiệu năng Performance management;

- Quản lý bảo mật Security management

Nhiều tổ chức quốc tế quan tâm xây dựng các tiêu chuẩn

quản lý mạng trong đó có OSI, ITU, IETF

Lĩnh vực quản lý mạng thế hệ sau do nhóm nghiên cứu số 4

SG4 của ITU, được thành lập tháng 9/2004, đảm nhiệm Nhiệm

vụ của SG4 tập trung vào các giao diện quản lý giữa Phần tử

cấp các dịch vụ băng rộng (truy nhập interrnet, truyền số liệu, mạng riêng ảo, truyền hình interrnet…) cũng như các dịch vụ truyền thống (thoại, fax ) Mạng truyền tải NGN mới đóng vai trò rất quan trọng trong mạng viễn thông tin học của VNPT Vì vậy tăng cường công tác quản lý mạng để đạt mục tiêu chất lượng dịch vụ và hiệu quả kinh doanh là yêu cầu rất cấp thiết Quản lý mạng truyền tải NGN cần áp dụng các công nghệ quản

lý mạng hiện đại theo các khuyến nghị của ITU và có dự liệu

xu hướng phát triển

Trên cơ sở các nội dung đã thực hiện, tôi tự nhận thấy đã hoàn thành được đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đồng thời đề tài luận văn có thể là một tài liệu kỹ thuật tham khảo cho các các

bộ quản lý mạng viễn thông trong công tác khai thác và bảo dưỡng mạng đặc biệt trong quản lý chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ

Kiến nghị

Mạng viễn thông – tin học của VNPT đang ngày càng được phát triển mở rộng với trình độ công nghệ tiên tiến ngang tầm thế giới để đáp ứng nhu cầu dịch vụ ngày càng tăng của xã hội Tuy nhiên trình độ quản lý mạng lưới, dịch vụ nói chung vẫn chưa ngang tầm Công cụ quản lý mạng cấp Tập đoàn còn rất hạn chế so với quy mô mạng lưới Để giải quyết mâu thuẫn này, cần thiết:

- Thành lập một Trung tâm quản lý mạng cấp Tập đoàn với các trang thiết bị hiện đại hướng theo công nghệ NGN để đảm trách nhiệm vụ quản lý mạng lưới, dịch vụ chất lượng

- Phân tích chất lượng mạng lưới và dịch vụ trong vùng quản lý

nhằm dự báo hoặc xác định sự có để xử lý khắc phục

- Đánh giá độ thông từng tuyến, hệ thống để xác định dung

lượng dự phòng cho tuyến trong vùng quản lý;

- Hỗ trợ khai thác và bảo dưỡng cho các đầu mối mạng cấp

dưới như ứng cứu xử lý sự cố, cung cấp thiết bị dự phòng, cập

nhật và nâng cấp phần mềm…

- Tổ chức xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu mạng, thiết bị dự

phòng, máy đo…

- Quản lý thu thập số liệu cước cho trung tâm tính cước;

- Thực hiện công tác khai thác và bảo dưỡng hệ thống quản lý

mạng của vùng

5.3.2.3 Trung tâm O&M tại VNPT tỉnh/thành phố

- Điều hành xử lý sự cố cấp mạng trong phạm vi quản lý;

- Giám sát cánh báo, phân tích và đánh giá cánh báo về sự cố

để tự khắc phục hoặc chuyển bộ phận điều hành xử lý;

- Thiết lập hủy bỏ kênh kết nối theo kế hoạch hoặc theo yêu cầu

điều hành mạng;

- Thu thập và phân tích dữ liệu chất lượng mạng và dịch vụ

trong phạm vi quản lý;

- Thực hiện khai thác và bảo dưỡng thiết bị truyền tải băng

rộng, thiết bị quản lý mạng trong phạm vi quản lý

Chương VI

Kết luận và Kiến nghị Kết luận

Mạng truyền tải VN1, VN2 và Man-E là những thành phần

mạng đầu tiên của mạng NGN được VNPT triển khai để cung

mạng – Hệ thống điều hành NE-OS, giữa các hệ thống điều hành OS-OS, giữa Phần tử mạng/Hệ thống điều hành – Trạm làm việc NE/OS-WS trên cơ sở các vùng chức năng FCAPS nêu trên

Luận án này trình bày kết quả nghiên cứu về quản lý mạng NGN (NGNM) trên cơ sở các khuyến nghị của ITU, TMF

Chương II Tổng quan mạng NGN

Hình 2.1 Khái quát cấu trúc NGN Mạng NGN theo khuyến nghị của ITU gồm 02 tầng rõ rệt: Tầng Dịch vụ và Tầng Truyền tải Đặc điểm bao trùm này chi phối giải pháp quản lý NGN Mặt phẳng quản lý NGN là một

sự hợp nhất của mặt phẳng quản lý tầng dịch vụ NGN và mặt phẳng quản lý tầng truyền tải NGN và có thể bao gồm chức năng quản lý ghép nối, nghĩa là các chức năng được sử dụng để

quản lý các thực thể trong cả hai tầng và các chức năng hỗ trợ

việc quản lý này

Chương 3 Quản lý mạng NGN

3.1 Các mục tiêu của Quản lý NGN

- Tối thiểu hóa việc chuyển đổi giữa các công nghệ mạng

khác nhau nhờ hội tụ quản lý và báo cáo thông minh;

- Tối thiểu hóa thời gian phản ứng đối với các sự kiện mạng;

- Tối thiểu hóa tải gây ra bởi lưu lượng quản lý;

- Cho phép sự phân tán điều khiển về địa lý theo các khía

cạnh của khai thác mạng;

- Cung cấp cơ cấu cách ly để tối thiếu hóa rủi ro bảo mật;

- Cung cấp cơ cấu cách ly để xác dịnh và kiểm chế các lỗi

mạng;

- Nâng cao trợ giúp dịch vụ và tương tác với khách hàng;

- Phân lớp dịch vụ để cho phép một nhà cung cấp có thể cung

cấp việc tạo khối các dịch vụ và các việc khác để bao tập

hợp các dịch vụ và các liên quan theo cấu trúc quản lý;

- Các quá trình hoạt động như được định nghĩa trong

M.3050.x và chúng được sử dụng trong NGN như thế nào;

- Hỗ trợ các ứng dụng, cả trên nền tảng tính toán phân tán và

những gì được phân phối qua mạng

3.2 Những yêu cầu của quản lý NGN

Quản lý NGN hỗ trợ giám sát và điều khiển các dịch vụ

NGN, các tài nguyên truyền tải và dịch vụ nhờ truyền thông các

thông tin quản lý qua các giao diện giữa các tài nguyên NGN

và các hệ thống quản lý, giữa các hệ thống quản lý hỗ trợ NGN,

 Các Trung tâm khai thác và bảo dưỡng O&M tại các Viễn thông tỉnh/thành phố

Hình5.6 Mô hình tổ chức TTQLM truyền tải NGN 5.3.2 Nhiệm vụ của các Trung tâm

5.3.2.1 Trung tâm quản lý mạng truyền tải NGN Tập đoàn

- Điều hành định tuyến lưu lượng chung và đặc biệt khi có sự

cố hay nghẽn mạch;

- Điều hành khôi phục mạng theo kế hoạch hoặc bất thường;

- Quản lý và điều hành phát các bản thông báo trên mạng;

- Thu xếp thỏa thuận với các TTQLM của doanh nghiệp khác

về định tuyến lưu lượng giữa hai mạng;

- Phân tích và tổng hợp chất lượng mạng lưới, dịch vụ trên toàn mạng, xác định ảnh hưởng của sự cố tới chất lượng dịch vụ;

- Đánh giá và tổng hợp độ thông toàn mạng nhằm lập kế hoạch xây dựng các tuyến vu hồi lưu lượng;

5.3.2.2 Trung tâm quản lý mạng truyền tải băng rộng vùng

- Điều hành xử lý sự cố cấp mạng trong vùng và liên vùng;

Hình 5.5 Mô hình kết nối các thành phần quản lý

Hệ thống điều hành OS được đặt tại Hà Nội OS thực hiện các

chức năng hệ thống điều hành đáp ứng yêu cầu quản lý mạng

lưới và dịch vụ của Tập đoàn Các phần tử mạng đấu nối và

trao đổi thông tin với các NMS của từng hãng qua mạng truyền

dữ liệu DCN Các trạm làm việc, thông qua nó cán bộ vận hành

sử dụng chức năng quản lý, thì tùy theo vị trí địa lý được kết

nối vào hệ thống quản lý chung qua DCN hoặc trực tiếp vào

OS

5.3.3 Mô hình tổ chức

 01 Trung tâm quản lý mạng truyền tải NGN (nằm trong

Trung tâm quản lý mạng Tập đoàn tại Hà Nội);

 03 Trung tâm quản lý mạng truyền tải NGN vùng tại miền

Bắc, miền Trung và miền Nam

giữa các thành phần cấu thành và con người của các nhà cung cấp dịch vụ và khai thác mạng

3.3 Kiến trúc quản lý NGN

Có 04 kiểu Kiến trúc quản lý NGN: Kiến trúc Quá trình Kinh doanh; Kiến trúc Chức năng Quản lý; Kiến trúc Thông tin Quản lý; Kiến trúc Vật lý Quản lý

Bảo mật là vấn đề xuyên suốt các cấu trúc quản lý NGN Hình 3.1 Mô tả Kiến trúc quản lý NGN

Hình 3.1 Kiến trúc quản lý NGN 3.3.1 Quá trình Kinh doanh: ITU khuyến nghị thực hiện theo

mô hình eTOM (enhanced Telecom Operations Map) được trình bày trong khuyến nghị M.3050 Luận án này không phân tích sâu mô hình này Cần hiểu rõ eTOM là một khung quá trình kinh doanh, nó gợi ý cho các doanh nghiệp các quy trình cần cho một nhà cung cấp dịch vụ Tuy nhiên nó không phải là một mẫu kinh doanh cho nhà cung cấp dịch vụ Trong cách nhìn này, tương tác giữa các đối tác phải chỉ rõ các đối tượng thông tin và các dịch vụ kinh doanh Các đối tượng thông tin và các dịch vụ kinh doanh này xuất phát từ các sự mô tả quy trình

trong eTOM và các dịch vụ kinh doanh phải được tổ chức dựa

trên các thuật ngữ của eTOM Hình 3.3 mô tả Mô hình eTOM

từ khuyến nghị M.3050

Hình 3.2: Mô hình eTOM từ khuyến nghị M.3050

3.3.2 Bảo mật: Bảo mật là lĩnh vực có phạm vị rộng với nhiệm

vụ bảo vệ tài sản kinh doanh quan trọng đối với các mối đe doạ

khác nhau Tài sản có thể là các loại hình khác nhau như nhà

cửa, người lao động, máy móc, thông tin… Quản lý NGN quan

tâm đặc biệt đến quản lý các khía cạnh bảo mật của NGN và

đến việc bảo mật hạ tầng quản lý NGN Các khuyến nghị của

ITU X.805 và M.3016.x đề cập đến vấn đề bảo mật hạ tầng

NGN Luận án này không phân tích sâu vấn đề này

3.3.3 Kiến trúc Chức năng Quản lý

Công ty Viễn thông liên tỉnh VTN và các Viễn thông tỉnh/thành phố Trong thực tế thì cơ cấu quản lý có nhiều cấp hơn

- Thiết bị của hãng nào do hệ thống quản lý của hãng đó chịa trách nhiệm Hệ thống quản lý mạng của các hãng đều có khả năng quản lý tập trung

- Đối chiếu với các vùng chức năng FCAPS, quản lý mạng truyền tải băng rộng NGN của VNPT mới chỉ thực hiện một phần nhỏ trong khi có khả năng nhiều hơn

5.3 Phương án quản lý mạng truyền tải NGN của VNPT 5.3.1 Mô hình chức năng

Hình 5.4: Mô hình chức năng TTQLM Tập đoàn Trung tâm quản lý mạng (TTQLM) của Tập đoàn đảm nhiệm các chức năng từ lớp quản lý dịch vụ NGN trở xuống Các hệ thống quản lý mạng của từng hãng NMS quản lý các phần tử mạng do hãng đo cung cấp Trung tâm quản lý mạng quản lý toàn bộ mạng theo các chức năng FCAPS

5.3.2 Mô hình kết nối

Hình 4.4 Trao đổi thông tin trong N2000

Chương V

Phương án quản lý mạng truyền tải NGN của VNPT

5.1 Hiện trạng mạng truyền tải NGN của VNPT

Mạng truyền tải NGN của VNPT gồm 02 phần rõ rệt: Mạng

truyền tải lớp trục gồm: Mặt phẳng 1 (VN1) và Mặt phẳng 2

(VN2); Mạng truyền tải nội hạt: Các mạng MAN-E của các

Viễn thông tỉnh/thành phố

5.2 Hiện trạng quản lý mạng NGN của VNPT

- Công tác quản lý mạng được phân thành 02 cấp: Cấp Tập

đoàn (Ban Viễn thông, Cấp trực tiếp sản xuất kinh doanh gồm

Kiến trúc Chức năng Quản lý được tạo nên từ các thành phần

cơ bản sau:

 Các khối chức năng quản lý;

 Các khối chức năng hỗ trợ (không thảo luận cụ thể trong luận án);

 Các tập hợp chức năng quản lý;

 Các điểm tham chiếu nhà cung cấp dịch vụ và các điểm tham chiếu khách hàng;

 Các lớp chức năng quản lý logic

3.3.3.1 Các khối chức năng quản lý

EMF Chức năng Quản lý phần tử SMF Chức năng Quản lý

Dịch vụ

EpMF Chức năng Quản lý SNMF Chức năng Quản lý

MPCMF Chức năng Quản lý, SPRMF Chức năng Quản lý

Thị trường, Sản phẩm Quan hệ Nhà cung

NEF Chức năng Quản lý SRMF Chức năng Quản lý

NGN Mạng thế hệ sau TEF Chức năng Phần tử

Truyền tải NMF Chức năng Quản lý Mạng TEMF Chức năng Quản lý

Phần tử Truyền tải OSF Chức năng Hệ thống TNMF Chức năng Quản lý

SEF Chức năng Phần tử TRMF Chức năng Quản lý

Dịch vụ Tài nguyên Truyền tải

SEMF Chức năng Quản lý Phần tử Dịch vụ

Hình 3.3: Các khối chức năng quản lý

Có 04 kiểu các khối chức năng:

+ Nhóm các khối chức năng hệ thống điều hành OSF gồm:

SMF, SRMF, TRMF, NMF, EMF, SPRMF, MPCMF và

EpMF

+ Khối chức năng phần tử dịch vụ SEF

+ Khối chức năng phần tử truyền tải TEF

+Khối chức năng phần tử mạng NEF

- OSF xử lý các thông tin liên quan đến việc quản lý mạng thế

hệ sau nhằm mục đích giám sát/ phối hợp và/ hoặc điều khiển

các chức năng viễn thông của mạng NGN bao gồm cả các chức

năng quản lý

Hình 4.2 Các giao diện quản lý của 5620 SAM 4.2 Giải pháp của Huawei

N2000 là một phần trong Hệ thống quản lý hiệu năng của mạng dữ liệu Hình 4.3 miêu tả chi tiết giải pháp quản lý hiệu năng của Huawei trên mạng Dữ liệu

N2000 sử dụng mô hình client/server với đa tiến trình và kiến trúc Module và thiết kế theo hướng đối tượng

N2000 thu thập thông tin từ các thiết bị thông qua giao thức SNMP sau đó lưu chúng vào cơ sở dự liệu đầu dò Từ số liệu thu thập được sẽ đưa ra các cảnh báo tùy theo các ngưỡng cảnh báo được thiết lập