Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các giải pháp công nghệ hạ tầng mạng truyền thông, hàng loạt các yêu cầu mới được đặt ra đối với các vấn đề khai thác và triển khai hệ thống trong môi trường mạng thực tiễn. Bài toán quản lí mạng viễn thông luôn là mối quan tâm hàng đầu và là một trong những vấn đề quan trọng nhất cần giải quyết của các nhà khai thác viễn thông. Tùy thuộc vào các giải pháp công nghệ và các ứng dụng triển khai mà các nhà khai thác lựa chọn và xây dựng các hệ thống quản lí mạng thích hợp để nâng cao hiệu quả vận hành và khai thác mạng. Vì vậy, các giải pháp quản lí mạng sử dụng giao thức TMN luôn là một bài toán mang tính động và sát với công nghệ mạng lưới. Nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản trong quản lí mạng viễn thông, sử dụng giao thức TMN để qua đó hiểu được các cơ chế, kĩ thuật cũng như giao thức quản lí và giám sát mạng viễn thông. trình bày các giải pháp quản lí mạng thực tiễn đối với một số công nghệ điển hình đang được triển khai trên thế giới cũng như ở Việt nam, các nguyên tắc và phương pháp này sẽ giúp người đọc có được những kiến thức tiếp cận với thực tiễn quản lí mạng viễn thông hiện nay. Quản lí mạng viễn thông sử dụng giao thức TMN là một nội dung rất quan trọng, cần được nghiên cứu kĩ lưỡng để nâng cao hiệu quả vận hành và khai thác mạng. để nắm bắt được các yêu cầu chung về quản lí mạng, các thực thể vật lí cũng như các thực thể chức năng của TMN trong mạng quản lí viễn thông, các giao diện và chức năng quản lí, cách thức quản lí và điều hành mạng thông qua các giao thức quản lí khác nhau. Trong quá trình thu thập và nghiên cứu nhiều tài liệu khác nhau nên không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót.Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp hướng dẫn của thầy cho kiến thức được hoàn thiện hơn.
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các giải pháp công nghệ hạ tầng mạngtruyền thông, hàng loạt các yêu cầu mới được đặt ra đối với các vấn đề khai thác vàtriển khai hệ thống trong môi trường mạng thực tiễn Bài toán quản lí mạng viễn thôngluôn là mối quan tâm hàng đầu và là một trong những vấn đề quan trọng nhất cần giảiquyết của các nhà khai thác viễn thông Tùy thuộc vào các giải pháp công nghệ và cácứng dụng triển khai mà các nhà khai thác lựa chọn và xây dựng các hệ thống quản límạng thích hợp để nâng cao hiệu quả vận hành và khai thác mạng Vì vậy, các giảipháp quản lí mạng sử dụng giao thức TMN luôn là một bài toán mang tính động và sátvới công nghệ mạng lưới Nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản trong quản lí mạngviễn thông, sử dụng giao thức TMN để qua đó hiểu được các cơ chế, kĩ thuật cũng nhưgiao thức quản lí và giám sát mạng viễn thông trình bày các giải pháp quản lí mạngthực tiễn đối với một số công nghệ điển hình đang được triển khai trên thế giới cũngnhư ở Việt nam, các nguyên tắc và phương pháp này sẽ giúp người đọc có được nhữngkiến thức tiếp cận với thực tiễn quản lí mạng viễn thông hiện nay
Quản lí mạng viễn thông sử dụng giao thức TMN là một nội dung rất quan trọng,cần được nghiên cứu kĩ lưỡng để nâng cao hiệu quả vận hành và khai thác mạng đểnắm bắt được các yêu cầu chung về quản lí mạng, các thực thể vật lí cũng như cácthực thể chức năng của TMN trong mạng quản lí viễn thông, các giao diện và chứcnăng quản lí, cách thức quản lí và điều hành mạng thông qua các giao thức quản líkhác nhau Trong quá trình thu thập và nghiên cứu nhiều tài liệu khác nhau nên khôngtránh khỏi còn nhiều thiếu sót.Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp hướng dẫncủa thầy cho kiến thức được hoàn thiện hơn
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC BẢNG 4
DANH MỤC HÌNH 5
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TMN 7
1.1.Khái Niệm TMN 7
1.2 Các thành phần cấu thành TMN 7
1.3 Các chuẩn TMN 8
CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC CHỨC NĂNG CỦA TMN 9
2.1 Các khối chức năng TMN 10
2.1.1 Chức năng ứng dụng quản lý (MAF): 11
2.1.2 Chức năng hỗ trợ trạm làm việc (WSF): 12
2.1.3 Chức năng hỗ trợ giao diện người dùng (UISF): 12
2.1.4 Chức năng hệ thống thư mục (DSF): 12
2.1.5 Chức năng truy xuất thư mục (DAF): 13
2.1.6 Chức năng an ninh (SF): 13
2.2 Tập điểm truy xuất: 13
CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC TMN 15
3.1 Kiến trúc vật lý của TMN 15
3.2 Kiến trúc phân tầng logic cho TMN : 15
3.2.1 Kiến trúc thông tin TMN : 16
3.3 Các hệ điều hành 16
3.3.1 Các thiết bị trung gian 17
3.3.2 Bộ thích nghi Q 18
3.3.3 Mạng giao tiếp dữ liệu (DCN) 19
3.3.4 Phần tử mạng (NE) 19
3.4 Trạm làm việc (WS) : 20
3.5 Các kiểu giao tiếp chung trong TMN 21
3.5.1 Giao tiếp X : 21
3.5.2 Giao tiếp F : 21
3.5.3 Giao tiếp Q : 21
3.5.4 Các bước trong giao tiếp TMN : 22
Trang 3KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
Trang 4DANH MỤC BẢNGBảng 1: Quan hệ giữa khối chức năng với các chức năng thành phần 13 Bảng 2: Quan hệ giữa các khối chức năng 14 Bảng 3: Mối quan hệ của khối vật lí và khối chức năng quản lí 20
Trang 5DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Mạng liên lạc dữ liệu 7
Hình 2: Hệ thống quản lý đơn giản TMN 9
Hình 3: sơ đồ khối chức năng TMN 10
Hình 4: cách thức ánh xạ TMN 14
Hình 5:Các nút liên kết trong TMN 15
Hình 6: Sơ đồ các điểm truy xuất lớp q 17
Hình 7: Trạm làm việc ws 21
Trang 6International Telegraph and
Hiệp hội viễn thong quốc tế
Telegraph
Hãng điện thoại và điện tín nhật bản
Cấu trúc thông tin quản lí
Model
Mô hình điều khiển kết nối dựa trên các View
Trang 7CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TMN
1.1.Khái Niệm TMN
TMN - telecommunications management network
TMN là một bộ Tiêu chuẩn quốc tế để quản lý mạng viễn thông Theo Khuyếnnghị ITU-T M.3100 (1995): "TMN là một mạng chuyên biệt, nó gồm các giao diện vớimạng viễn thông tại vị trí nào đó nhằm thu thập, trao đổi thông tin và kiểm soát hoạtđộng của các mạng này" Nói cách khác, ý tưởng chính của TMN là dùng một hệthống mạng độc lập để quản lý một mạng viễn thông thông qua giao diện cụ thể vàđược tiêu chuẩn hóa Cần Tiêu chuẩn bởi vì:
+ Các mạng viễn thông thường bao gồm các thành phần cấu thành với các côngnghệ và thuộc về các nhà phân phối khác nhau
+ Mạng viễn thông thường được tích hợp từ chuyển mạch (mạch hay gói), PSTNhay VPN, vô tuyến hay hữu tuyến mà bản thân từng công nghệ này cũng đã gồm chứanhiều kỹ thuật khác nhau
Hình sau đây cho thấy mối quan hệ giữa TMN và mạng viễn thông mà nó quảnlý
Hình 1: Mạng liên lạc dữ liệu
1.2 Các thành phần cấu thành TMN
Các tiêu chuẩn chính của TMN được ban hành cuối những năm 1980, và cácchuẩn con của chúng hiện nay vẫn tiếp tục được sửa đổi và bổ sung
Trang 8- Các khía cạnh mà TMN giúp quản lý mạng viễn thông, gồm:
- Một tập kiến trúc: liên quan tới vật lý, thủ tục, chức năng, logic thi hành và cấutrúc thông tin
- Một phương thức đặc tả giao diện để từ đó xây dựng nên các bước thi hànhtrong giao tiếp
- Một tập dịch vụ TMN, mà từng dịch vụ thường khá độc lập với nhau và đượcxây dựng theo quan điểm của người dùng
- Một tập chức năng quản lý, dưới dạng khối chức năng cơ bản để từ các khốinày xây dựng nên các ứng dụng quản lý
- Một tập mẫu thông tin quản lý tiêu chun, chúng có thể được phân nhóm cụ thểthành ba dạng: tổng quát (genetic), tài nguyên (resource ) và tiến trình (process)
1.3 Các chuẩn TMN
Các chuẩn TMN hình thành từ những nỗ lực không ngừng của ITU-T trong việcxác định các giao diện và giao thức giao diện Một số sự kiện đáng nhớ gồm:
- 1982 Các chất vấn chung về hoạt động và bảo trì
- 1985 Các chất vấn nêu trên được chính thức trả lời
- 1986 TMN chính thức được đề nghị
- 1989 Tài liệu chuNn đầu tiên về TMN do ITU-T ban hành, M.3010
- 1992 M.3100 thay thế cho M.3010, cùng với nó là Q.811 và Q.812
Từ đây, ITU-T triển khai các nhóm nghiên cứu:
- Nhóm 4, chịu trách nhiệm về kiến trúc tổng thể và mở rộng tổng thể(eXtension), phương pháp luận (Querring), chức năng yêu cầu (Functional)
- Nhóm 7, phối hợp với ISO/IEC để xây dựng các giao thức, định dạng thôngđiệp và các phương thức mô hình hóa thông tin
- Nhóm 11, chịu trách nhiệm xây dựng các mô hình thông tin cho TMN trên nềnSS7 và các mạng thông minh khác theo hướng TMN
- Nhóm 15, chuyên nghiên cứu các giải pháp để TMN giao tiếp với các hệ thốnghiện đại như ATM hay SDH
Trang 9CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC CHỨC NĂNG CỦA TMN
Kiến trúc TMN bao gồm một tập các :
- khối chức năng cơ bản,
- một tập điểm truy xuất (còn gọi điểm tham chiếu) và
- một tập các chức năng thành phần bổ trợ
Trước khi đi sâu nghiên cứu kiến trúc TMN, hãy xét hình vẽ sau đây Hình minhhọa một hệ thống quản lý đơn giản, mà bản thân nó trực tiếp quản lý hai thành phầnmạng Thành phần A là một đại diện quản lý (chuNn), nhưng thành phần B thì không,
nó chỉ tương đương chuNn Một người dùng truy xuất từ xa qua một máy tính vàotrung tâm hệ thống quản lý (1) Trung tâm quản lý còn có một (hay một vài) kết nối tớicác trung tâm quản lý khác (mà rất có thể dùng các giao thức khác)
Hình 2: Hệ thống quản lý đơn giản TMN
Trang 102.1 Các khối chức năng TMN
Hình 3: sơ đồ khối chức năng TMN
TMN là một tập chức năng nhằm giám sát, kiểm soát và phối hợp hành động.Tập chức năng này cho phép người dùng (người quản lý) khả năng truy cập để thihành các thao tác quản lý cần thiết, rút trích được các thông tin với dạng thức cần thiết.Ngoài ra còn có khả năng chuyển đổi sang các dạng thức chuNn TMN theo từng hànhđộng tương tác thích hợp
Năm khối chức năng, gồm :
1 Khối chức năng hệ điều hành (OSF) Có chức năng theo dõi, điều hành vàkiểm soát các mạng viễn thông Nó bao gồm một tập các dịch vụ cần thiết
2 Khối chức năng thành phần mạng (NEF) Một mặt nó cung cấp cho OSF vềtình trạng của đối tượng mà nó quản lý (thành phần mạng) Mặt khác, nó cung cấp cácchức năng xử lý giao vận trong mạng viễn thông, chứ không quản lý; ngoài ra là cácchức năng hỗ trợ Ở đây cần chú ý, các chức năng hỗ trợ là thuộc phạm vi TMN, cònchức năng xử lý giao vận thì không thuộc TMN
Là một khối chức năng thông tin của TMN nhằm mục đích giám sát hoặc điềukhiển NEF cung cấp các chức năng viễn thông và hỗ trợ trong mạng viễn thông cầnđược quản lí NEF bao gồm các chức năng viễn thông - đó là chủ đề của việc quản lí
Trang 11Các chức năng này không phải là thành phần của TMN nhưng được thể hiện đối vớiTMN thông qua NEF.
3 Khối chức năng trạm làm việc (WSF), cung cấp giao diện thuận tiện cho ngườiquản lý với OSF.Cung cấp chức năng cho hoạt động liên kết giữa người sử dụng vớiOSF WSF có thể được xem như chức năng trung gian giữa người sử dụng và OSF Nóchuyển đổi thông tin ra khỏi OSF thành khuôn dạng có khả năng thể hiện được vớingười sử dụng Vị trí của WSF như một cổng giao tiếp nằm trên ranh giới của TMN
4 Khối chức năng trung gian (MF), có nhiệm vụ chuyển đổi thông tin giữa OSF
và NEF Nội dung của nó gồm, lưu trữ, biến đổi, chọn lọc, thích nghi hóa, thậm chí cảnén Nhiệm vụ của MF đặc biệt tích cực với hệ thống gồm nhiều nhà cung cấp khácnhau Hoạt động để truyền thông tin giữa OSF và NEF, cung cấp chức năng lưu trữ,lọc, biến đổi trên các dữ liệu nhận được từ NEF Chức năng trung gian hoạt độngtrên thông tin truyền qua giữa các chức năng quản lí và các đối tượng quản lí MFcung cấp một tập các chức năng cổng nối (Gateway) hay chuyển tiếp (Relay), nó làmnhiệm vụ cất giữ (lưu), biến đổi phù hợp, lọc phân định và tập trung thông tin Vì MFcũng bao gồm các chức năng xử lý và truyền tải thông tin, do đó không có sự phân biệtlớn giữa MF và OSF Các chức năng của MF gồm: Các chức năng truyền tải thông tinITF (Information Tranfer Funtion) gồm: Biến đổi giao thức, biến đổi bản tin, biến đổitín hiệu, dịch/ ánh xạ địa chỉ, định tuyến và tập trung dữ liệu Các chức năng xử lýthông tin gồm: Thực hiện, hiển thị, lưu giữ, lọc thông tin
5 Khối chức năng Q-adaptor (QAF) Khối này đóng vai trò phiên dịch trung giangiữa NEF hay OSF với TMN; hoặc là một thành phần mạng NE không tuân thủ TMNvới TMN QAF là một khối chức năng không thể thiếu để tích hợp các mạng truyềnthống sẵn có với các NGN trong một TMN cung cấp sự chuyển đổi để kết nối NEFhoặc OSF tới TMN, hoặc những phần tử mạng không thuộc TMN với TMN một cáchđộc lập Chức năng thích ứng Q được sử dụng để liên kết tới các phần tử TMN màchúng không hỗ trợ các điểm tham chiếu TMN chuẩn
Cụ thể về các chức năng thành phần Mỗi một trong số năm khối chức năng củaTMN vừa nêu trên đều gồm chứa một tập các chức năng thành phần Tiếp đó, mỗichức năng thành phần là một đơn vị cơ sở để thi hành dịch vụ TMN Chức năng thànhphần TMN được nhận diện theo các tiêu chí sau:
2.1.1 Chức năng ứng dụng quản lý (MAF):
Mỗi MAF là một nhóm các chức năng thành phần nhằm thi hành các dịch vụ cơbản, dịch vụ lõi của TMN Các chức năng thành phần của mỗi MAF không nhất thiết
Trang 12phải được tiêu chuẩn hóa Mỗi MAF thường có một tiền tố là một trong số năm khốichức năng nêu trên.
+ MF-MAF: là các ứng dụng quản lý tạo thành khối chức năng trung gian Ví dụ:lưu trữ tạm thời (temporary storage), theo dõi ngưỡng (thresholding), rút trích từ nhiềunguồn (concentration), bảo mật (security) …
+ OSF-MAF: đây chính là các ứng dụng lõi của OSF, có thể từ đơn giản đếnphức tạp
+ NEF-MAF: có mục đính chính là cung cấp các chức năng cần thiết cho các đạidiện quản lý để thi hành các chức năng Nhiệm vụ chính là cung cấp phương tiện quản
lý đối tượng, giao tiếp với OSF hay MF, quản lý MIB
+ QAF-MAF: đóng vai trò trung gian giao tiếp giữa đại diện quản lý và chủ thểquản lý; giúp truyền gửi báo cáo về chủ thể, giúp truyền lệnh tới đại diện quản lý vàthi hành ICF (phiên dịch – chuyển đổi thông tin)
2.1.2 Chức năng hỗ trợ trạm làm việc (WSF):
Mục đích chính của WSF là che giấu đi sự phức tạp bởi sự có mặt của các khốikhác NEF, OSF, QAF và MF đối với người dùng tại trạm làm việc Nó gồm có cácchức năng con sau đây:
- Truy xuất/hiệu chỉnh dữ liệu từ OSF hay NEF thông qua MF tới người dùng tạiWSF
- Gọi thi hành chức năng và đáp trả kết quả thi hành cho người dùng
- Thông báo những thông tin cần thiết về các hành động, sự kiện phát sinh bởiOSF, MF hay NEF
- Hỗ trợ các thủ tục chứng thực: xác nhận, cấp phát quyền, dịch vụ đăng nhậphoặc các thủ tục hỗ trợ mang tính quản lý hành chính
2.1.3 Chức năng hỗ trợ giao diện người dùng (UISF):
- Dịch thông tin thành dạng thức phù hợp với mô hình TMN hiện hành
- Dịch yêu cầu của người dùng thành các hành động TMN thích hợp
Ngoài ra, nếu cần thì UISF còn có khả năng rút trích tổng hợp các thông tin từnhiều phiên làm việc khác nhau, nhiều OSF và MF khác nhau thành một thể thốngnhất và đúng định dạng yêu cầu
2.1.4 Chức năng hệ thống thư mục (DSF):
Trang 13thống thư mục là một cấu trúc lưu trữ phân tầng Cấu trúc này là độc lập với bất kỳgiao thức quản lý nào, nên cũng có thể làm việc với bất kỳ hệ thống nào có hỗ trợ dịch
vụ thư mục
2.1.5 Chức năng truy xuất thư mục (DAF):
Chức năng này có mặt trong bất cứ khối chức năng nào cần truy xuất thư mục
Bảng 1: Quan hệ giữa khối chức năng với các chức năng thành phần
2.2 Tập điểm truy xuất:
Mục đích của điểm truy xuất là xác định ranh giới dịch vụ giữa hai khối chứcnăng quản lý và xác định các thông tin quản lý giữa các khối chức năng Khi một điểmtruy xuất là một thực thể, nó là một giao diện TMN xác định năm lớp điểm truy xuấtsau đây:
Lớp q: Điểm truy xuất NEF và OSF, QAF, hoặc MF (hoặc trực tiếp hoặc quaDCF)
Trong lớp q gồm có:
- qx: là các điểm truy xuất giữa QAF, NEF và MF hoặc giữa hai MF
- q3: là các điểm tham chiếu giữa NEF với OSF, MF với OSF và OSF với OSF
Trang 14Lớp x: là các điểm truy xuất giữa các OSF của các TMN khác nhau.
Ngoài ra còn có thêm hai lớp điểm khác thuộc loại phi TMN:
Loại g: là điểm truy xuất cá nhân người dùng với WSF
Loại m: là loại điểm truy xuất giữa một QAF với một thực thể phi TMN
Hình 4: cách thức ánh xạ TMN
Hình vẽ trên chỉ ra cách thức ánh xạ TMN vào một mô hình quản lý đơn giản.Thi hành thực sự của một điểm tham chiếu về bản chất là một giao diện người dùng.Bảng sau đây cho thấy quan hệ giữa các khối chức năng được biểu diễn như các điểmtruy xuất
Bảng 2: Quan hệ giữa các khối chức năng
Trang 15CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC TMN
3.1 Kiến trúc vật lý của TMN
Kiến trúc vật lý TMN được định nghĩa dưới dạng các nút khác nhau trong mạng
và các mối giao tiếp giữa các nút Các nút (chẳng hạn các nút hệ điều hành và các phần
tử mạng) và liên kết giữa các nút đều có thể được ánh xạ tới một vài đơn vị phần mềmhoặc phần cứng Một cách bố trí đơn giản của một TMN phân lập được thể hiện tronghình sau đây
Ở mức độ đơn giản nhất, một TMN bao gồm năm loại nút và bốn loại liên kết(Ứng với khối chức năng và tập điểm truy xuất)
- Mỗi nút được cung cấp các chức năng đặc trưng
- Mỗi liên kết có đặc điểm là giao diện giữa hai nút Về mặt vật lý, TMN là mộtmạng, nó có các nút, các liên kết và các giao tiếp Mỗi nút có thể là phần cứng, làphầm mềm, hoặc kết hợp cả hai
Hình 5:Các nút liên kết trong TMN
3.2 Kiến trúc phân tầng logic cho TMN :
Về logic chức năng, TMN có thể chia thành 5 tầng (ITU-T M.3400):
- Quản lý lỗi (Fault Management): đương đầu với tất cả các nguyên nhân có tácđộng xấu tới hoạt động chung của hệ thống, bao gồm chất lượng dịch vụ cung cấp vàtính đáp ứng của hệ thống với các đòi hỏi của người dùng
