QUẢN LÝ MẠNG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG

QUẢN LÝ MẠNG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG
2.1. Giới thiệu chung về quản lý mạng.
Các thiết bị được triển khai trên mạng có độ thông minh ngày càng cao, vì vậy một
điều rất thú vị khi suy ngẫm về quản lý mạng. Nếu các thiết bị rất thông minh thì tại sao
phải lo lắng về vấn đề quản lý mạng?. Khi các phần tử mạng (NE) không có khả năng tự
giải quyết, thì nhiều mạng doanh nghiệp đã đưa ra một hệ thống quản lý mạng (NMS)
riêng cho họ. Đây là một số nguyên nhân giải thích tại sao quản lý là một vấn đề của doanh
nghiệp và các nhà cung cấp dịch vụ SP cần:
• Một NMS duy trì các bản tin hữu dụng và kiểm tra hiệu quả của hành động (action)
cấu hình trước đó.
• NMS có thể dễ dàng hữu dụng cho các dịch vụ mạng diện rộng giống như kĩ thuật
lưu lượng, QoS, lập kế hoạch, sao dự trữ/ lưu trữ (của cấu hình dữ liệu).
• NMS cho phép truy nhập nhanh bằng cách mặc định mạng một vài phương pháp xử
lý. Cho ví dụ, nếu một mạng chứa đựng nhiều mạch ảo cố định ATM (PVCs) và có
sự thất bại trong liên kết, sau đó các thiết bị chuyển mạch không tự động phục hồi
bởi vì các PVC không sử dụng báo hiệu. Trong tình huống này, sự can thiệp của
người quản lý mạng phụ thuộc vào sự lưu trữ các liên kết bị phá vỡ, khi có sự lưu trữ
này, sau đó các liên kết sẽ được kết nối lại. Ví dụ ,các doanh nghiệp có thể tăng tới
hạn lỗi với giá trị quyết định phù hợp với tính nghiêm ngặt của hợp đồng dịch vụ.
• NMS hỗ trợ cấu hình mạng các mạng sau khi phần cứng được thêm vào. Khi mạng
mở rộng, các thiết bị chuyển mạch mới và các router mới được thêm vào, nó cần
thiết để mang các thiết bị mới tới các dịch vụ nhanh. Một hệ thống quản lý mạng có
thể hỗ trợ xử lý trên lưu lượng, cho phép một số lượng lớn các hoạt động tự động,
giống như cùng một lúc có thể tạo ra hàng trăm (thậm chí hàng nghìn) các mạch ảo
như ATM PVCs hoặc MPLS LSPs.
• Các hệ thống quản lý mạng có thể cung cấp điều khiển cho mạng rộng qua các đối
tượng hỗ trợ cho các dịch vụ. Hệ thống quản lý có thể tạo ra hàng nghìn bản tin thực
và viết chúng lên cơ sở dữ liệu dịch vụ. Các thuê bao ảo sau đó có thể cập nhật thông
tin như việc chúng kết nối đến mạng.
• Một điều rất tốt của NMS là mở rộng cái nhìn tổng quan về người vận hành.
Quản lý mạng cung cấp một phương tiện giữ cho các mạng chạy theo thứ tự. Nó bao

gồm lập kế hoạch , mô hình và hoạt động chung, nó cũng có thể cung cấp các lệnh và
điều khiển phương tiện. Nói rộng ra, các vùng chức năng phụ thuộc vào mạng đem lại
hiệu quả:
• Lỗi: Tất cả các thiết bị tại vài điểm có thể bị lỗi và các kết nối ảo, các liên kết, các
giao diện có thể đi lên hoặc xuống. Điều này có thể là tất cả các nguyên nhân phát
sinh lỗi dữ liệu mạng.
• Cấu hình: Tất cả các thiết bị hướng tới sự phụ thuộc vài kiểu cấu hình. Sự thiết lập
cấu hình có thể là ghi và đọc từ các thiết bị.
• Bộ đếm: Thực đơn cho dịch vụ là một thành phần quan trọng trong quản lý mạng
doanh nghiệp. Chức năng này có thể nạp sau việc sử dụng tài nguyên. Giống như
thiết bị dial-up, một phần ảo là rất tốt cho việc kiểm lại thực đơn đã qui thuận bởi
một nhà cung cấp dịch vụ.
• Sự thực thi: Số người sử dụng và băng tần thì cần lớn mạnh, đó là yếu tố cần thiết
cho sự thực thi.
• Sự bảo mật: Sự tấn công vào mạng có thể bao gồm: truy cập trái phép, thay đổi dữ
liệu, hoặc ăn cắp và hơn thế nữa. Sự bảo mật là cần thiết đảm bảo mạng được bảo vệ.
2.2. Các yêu cầu cơ bản với một kiến trúc quản lý mạng
Miền quản lý
Miền bị quản lý
Khách h ngà Khách h ngà
Nh cung cà ấp dịch vụ
Hệ thống quản lý truyền thông doanh nghiệp
Chức năng NE OAM
Tổng đ i cà ơ quan
Bộ ghép kênh
Điều khiển người sử dụng cuối
/người sử dụng cuối
Công ty khai thức viễn thông
Quản ký dịch vụ
Quản lý t i nguyênà

Th nh phà ần mạng
Các th nh phà ần dịch vụ
Các th nh phà ần t i nguyênà
Hình 2.1: Mối quan hệ trong hệ thống quản lý mạng
Khi phát triển một kiến trúc quản lý mạng để khắc phục sự kém hiệu quả, giá thành
cao, và phức tạp của môi trường mạng hiện tại, người ta xem xét nhiều khía cạnh về kinh
doanh, về kỹ thuật và dịch vụ.
Các khía cạnh về dịch vụ:
- Cho phép nhanh chóng triển khai các dịch vụ mới trong cả môi trường mạng và môi
trường hệ thống quản lý mạng.
- Thúc đẩy việc khởi tạo dịch vụ nhanh hơn
Hệ thống quản lý mạng phải có kiến trúc phân tán, theo kiến trúc hiện đại một cách mềm
dẻo, cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể dễ dàng thoả mãn nhu cầu của khách hàng trong
tương lai. Các đòi hỏi này bao gồm: Triển khai và khởi tạo dịch vụ, tính cước và in hoá
đơn, tính năng truy nhập trực tuyến một cách nhanh chóng. Phần mềm và các tính năng
mới phải bảo đảo rằng dịch vụ khách hàng phải được tính bằng phút chứ không phải bằng
ngày hay tuần.
Các khía cạnh về công nghệ:
- Thách thức về khả năng quản lý và phân phối dữ liệu một cách hiệu quả trên toàn
mạng.
- Chấm dứt kiểu mạng chồng chéo vật lý hiện tại cần thiết cho việc triển khai các
nguồn tài nguyên mạng, các dịch vụ mạng và các hệ thống quản lý mạng liên quan.
Quản lý dữ liệu đòi hỏi một khoản chi phí lớn từ phía nhà cung cấp dịch vụ để bảo đảm
tính chính xác, tính dự phòng trong toàn bộ hoạt động của nhà khai thác. Do vậy kiến trúc
quản lý mạng mới phải có khả năng phân phối số liệu trên tất cả các lớp của môi trường
quản lý mạng hỗ trợ các thành phần mạng thông minh INE xử lý số liệu và chyển tiếp
thông tin cho các hệ thống quản lý mạng trên cơ sở đồng cấp peer-to-peer. Cần phải từ bỏ
việc quản trị các cơ sở dữ liệu dự phòng một cách thủ công.
2.3. Các thành phần cứng cơ bản trong một hệ quản trị mạng
Chúng ta mô tả các thành phần cứng bên trong chúng phối hợp với nhau tạo nên một

NMS. Giống như chúng ta đã thấy, quản lý mạng là phức tạp. Ở đây có nhiều giải pháp cho
sự phát triển NMS. Trong chương này mô tả một cấu trúc có thể. Vùng phần cứng NMS
dưới đây sẽ được mô tả gồm có:
- Thành phần Server – Side.
- Mạng thu không đồng bộ
- Mạng gửi
- Truy nhập cơ sở dữ liệu
- Thành phần Client – Side
- Thành phần Middleware
- Miêu tả dữ liệu
- Giao diện phía Bắc
Kênh ngoài băng là một vấn đề đáng chú ý bởi vì nó cho phép lưu lượng quản lý
mạng sử dụng để sử dụng kênh tách rời từ một kênh sử dụng cho dữ liệu (khái niệm này
tương tự với các đường báo hiệu được thực hiện trong các mạng SS7). Điều này giúp cho
tránh các vấn đề tác động song hành.
Sự tắc nghẽn lưu lượng dịch vụ làm sự quản lý các kênh khó khăn. Server đặc trưng
cung cấp các chức năng dưới đây:
. Bảo dưỡng Client các yêu cầu của người sử dụng
. Đưa ra các hoạt động cung cấp giống như cách quản lý Agent MIB (Chèn vào
bằng các thực thể, cập nhật hoặc xoá bỏ các đối tượng tồn tại)
Client 1
NMS
Telnet/
HTTP/
HTTPS/
IPSec
(tới OSS)
Cơ sở dữ liệu
Mạng viễn thông
Kênh ngo i bà ăng

SNMP

SNMP
Set/Gets/
Responses

Hình 2.2: Các thành phần NMS và các luồng dữ liệu
. Cung cấp các dịch vụ đặc biệt, giống như NE cơ sở và cấu hình sao lưu trữ cơ
sở dữ liệu, không lưu trữ và phân phối.
. Điều khiển thông báo từ mạng.
Tất cả các Server có các chức năng hỗ trợ có thể cho đưa ra kết quả trong truy cập dữ
liệu cơ sở. Các khuôn dạng dữ liệu cơ sở gắn kết với nhau để có một hệ thống tổng thể.

Hệ thống quản lý mạng
Server đầu cuối
(với SNMP Agent)
PSTN
Telnet
to A
Interface A
Modem X
T3
Modem Y
Kết nối chộo số
T1
2 x T1
Hình 2.3: Quản lý giao diện terminal- server.
Client hướng tới sử dụng cơ sở dữ liệu ngay lập tức thay vì dựa vào Server để quản lý cơ
sở dữ liệu. Bản ghi Client hoạt động giống như tạo ra FR hoặc các mạch ảo ATM.
Client lưu trữ tiêu đề của lịch trình hoạt động và kết hợp các kết quả. Các Client có

thể dựa trên tiêu chuẩn trình duyệt Web, ở đây có thể có nhiều Client (có khả năng là 100
nút hoặc mạng rộng lớn), ở đây số lượng mạng xử lý là một quyết định thiết kế quan trọng.
Chúng ta thừa nhận rằng người sử dụng đôi khi muốn truy nhập hệ thống menu, cung cấp
bởi kết nối từ xa. Một kết nối chéo là một thiết bị cho phép các kênh TDM lẻ để chuẩn bị
cho các mạch băng tần cao hơn hoặc thấp hơn.
Hình 2.3, minh hoạ 1 T
3
vào ra khỏi nó là 1 T
1
và T
1s
được trích ra và truyền dẫn tới
trong hướng khác. Trong ví dụ này, kết nối dọc chéo là một đường riêng, nó cung cấp một
giao diện nối tiếp cho quản lý mạng sử dụng một hệ thống menu text hơn là SNMP. Nó có
thể tìm thông qua modem X kết nối với giao diện A trên server đầu cuối nội hạt. Người sử
dụng kết nối đến giao diện A sử dụng telnet và có thể bắt đầu gửi các lệnh đến modem X,
cho ví dụ, quay số tới modem X theo cách này, trước khi giao diện A có thể sử dụng, nó
phải được cấu hình. Vì server đầu cuối cho phép sử dụng SNMP để thiết lập nhận cấu hình
từ các giao diện nối tiếp của chung. Vì vậy, người sử dụng muốn cấu hình giao diện nào đó
thì giá trị đối tượng MIB cho giao diện đó gồm:
. Bitrate (tốc độ bit)
. Parity (chẵn lẻ)
. Số của bit dữ liệu
. Số của bit bắt đầu
. Số bit Stop
Cách quản lý OSI sử dụng mô hình hướng đối tượng của các thông tin quản lý. Các
biểu hiện được quan tâm (nhiễu, lỗi, độ dài của hàng chờ) là các dạng khác nhau của một
chuỗi thời gian. Người ta có thể định nghĩa một nhóm vật thể bị quản lý chung để mô tả
các số liệu của các hoạt động và các chuỗi thời gian để tính ra các chức năng của chuỗi
thời gian ví dụ các phiên bản). Vật thể bị quản lý cũng có thể cung cấp các thông báo về

những sự kiện chung (khi một số chức năng của chuỗi thời gian vượt quá ngưỡng). Nhóm
vật thể bị quản lý sêry thời gian chung có thể được phân ra thành các nhóm vật thể tạo ra
các phiên bản của các vật thể quản lý này trong cơ sở dữ liệu của thiết bị. Agent thiết bị có
thể giám sát từng ứng xử của mạng và ghi lại các giá trị tương ứng trong các phiên bản vật
thể quản lý này. Hơn thế nữa, hệ thống có thể đề nghị các Agent nhận thông báo về các sự
kiện mô tả những thay đổi lớn của tỷ lệ lỗi, hoặc của hàng chờ quá đầy của bộ vi xử lý.
2.4. Quản lý mạng theo mô hình OSI
2.4.1. Khung làm việc của mô hình OSI
Mục tiêu của mô hình OSI (Open System Interconnection) là để đảm bảo rằng bất kỳ
một xử lý ứng dụng nào đều không ảnh hưởng tới trạng thái nguyên thuỷ của dịch vụ, hoặc
các các xử lý ứng dụng có thể giao tiếp trực tiếp với các hệ thống máy tính khác trên cùng
lớp (nếu các hệ thống cùng được hỗ trợ theo tiêu chuẩn của mô hình OSI). Mô hình OSI
cung cấp một khung làm việc tiêu chuẩn cho các hệ thống. Cấu trúc phân lớp được sử dụng
trong mô hình và có 7 lớp, có thể phân loại thành 2 vùng chính.
• Lớp thấp cung cấp các dịch vụ đầu cuối - tới - đầu cuối đáp ứng phương tiện truyền số liệu
(các chức năng hướng về phía mạng).
• Lớp cao cung cấp các dịch vụ ứng dụng đáp ứng truyền thông tin (các chức năng hướng về
người sử dụng).
Mô hình OSI có thể chia thành ba môi trường điều hành
Môi trường mạng: liên quan tới các giao thức, trao đổi các bản tin và các tiêu chuẩn liên
quan tới các kiểu mạng truyền thông số liệu khác nhau.
Môi trường OSI: Cho phép thêm vào các giao thức hướng ứng dụng và các tiêu chuẩn cho
phép các hệ thống kết cuối trao đổi thông tin tới hệ thống khác theo hướng mở.
Môi trường hệ thống thực: xây dựng trên mô hình OSI và liên quan tới đặc tính dịch vụ và
phần mềm của người sản xuất, nó được phát triển để thực hiện nhiệm vụ xử lý thông tin
phân tán trong thực tế.
Các đặc tính của môi trường điều hành OSI
o Chức năng của các lớp, giao thức định nghĩa tập hợp của những quy tắc và những quy ước
sử dụng bởi lớp để giao tiếp với một lớp tương đương tương tự trong hệ thống từ xa khác.
o Giao tiếp giữa các lớp.

o Mỗi lớp cung cấp một tập định nghĩa của những dịch vụ tới lớp kế cận.
o Một thực thể chuyển thông tin phải đi qua từng lớp.
Chức năng quản lý hệ thống sẽ được thực hiện qua các lớp của mô hình OSI. Nó chính
là một tập chức năng định nghĩa bởi nhà quản lý. Tập chức năng này phụ thuộc vào yêu
cầu quản lý và được chứa trong ứng dụng. Hệ thống quản lý mạng theo OSI là một tập các
tiêu chuẩn quản trị mạng được thực hiện bởi ISO. Các khuyến nghị X cho mạng dữ liệu và
truyền thông hệ thống mở đã định nghĩa cho các tiêu chuẩn quản lý. Ví dụ : X.700-X.709
kiến trúc khung quản lý hệ thống, X.710-X.719 giao thức và dịch vụ truyền thông quản lý,
X.720-X.729 Cấu trúc của thông tin quản lý.
Trao đổi thông tin quản lý: được thực hiện theo 3 hướng: Quản lý hệ thống, quản lý lớp
và điều hành lớp.
Nhiệm vụ quản lý hệ thống được thực hiện từ lớp ứng dụng và sử dụng khái niệm
thực thể ứng dụng quản lý hệ thống (SMAE) để quản trị hệ thống. Giao thức lớp ứng dụng
thường được coi là giao thức mạnh nhất, nó có khả năng trao đổi nhiều thông tin quản lý,
đáp ứng tốt các yêu cầu quản lý, là cách tiếp cận nhanh nhất của người quản lý hệ thống
với hệ thống. Nhiệm vụ quản lý lớp của mô hình OSI thực hiện quản lý các đối tượng
thuộc lớp, và trao đổi thông tin qua hệ thống giao thức tới các lớp kế cận.
Đối tượng bị quản lý, quản lý thông tin và MIB.
Đối tượng bị quản lý nằm trong các lớp khác nhau thuộc mô hình OSI, và thông tin quản
lý nằm trong cơ sở dữ liệu thông tin quản lý (MIB). MIB được coi là một dạng cơ sở dữ
liệu, nội dung của cơ sở dữ liệu này không chứa đối tượng bị quản lý mà chỉ chứa các
thông tin liên kết với các đối tượng này. hệ thống quản lý lớp thực hiện duy trì mối liên kết
giữa đối tượng bị quản lý và thông tin trong cơ sở dữ liệu. Vì vậy, nếu xuất hiện lỗi tại
quản lý lớp thì thông tin trong cơ sở dữ liệu không phản ánh đúng thực trạng quản lý của
hệ thống.
C ¬ s ë
t h « n g t i n
q u ¶ n l ý
L M
L M

L M
Q u ¶ n l ý l í p
O : § è i t ­ î n g q u ¶ n l ý
Hình 2.4: Các thành phần của hệ thống OSI đơn
2.4.2. Khái quát về quản lý hệ thống theo OSI (SMO)
Được định nghĩa năm 1991, đưa ra các khái cạnh quản lý như sau: thông tin, tổ chức,
chức năng và truyền thông.
Khía cạnh thông tin của mô hình quản lý hệ thống xem xét tới các tài nguyên hệ
thống quản lý ( các đối tượng bị quản lý), chúng được định nghĩa như là các thực thể lớp,
các đấu nối, các thiết bị phần cứng. hệ thống quản lý sẽ chỉ xem xét tới các đặc tính của
đối tượng quản lý để thực hiện chức năng quản lý hệ thống.
Đặc tính và
h nh vià
Đối tượng quản lý
Thông báo
Điều h nhà
Hình 2.5: Quản lý đối tượng theo mô hình OSI
Vì vậy, các nhà quản trị mạng có thể hoàn toàn đưa ra các cấu hình khác nhau trong
cách thức quản lý của họ.
Khía cạnh tổ chức quản lý của mô hình OSI theo cách tổ chức tập trung. Theo cách này,
một khối quản lý có thể điều khiển một vài agent. Môi trường quản lý OSI có thể chia
thành nhiều vùng quản lý. Các khu vực này dựa theo yêu cầu chức năng (ví dụ như, bảo
mật, tính cước, quản lý lỗi) và các yêu cầu khác như vị trí địa lý, công nghệ mạng ứng
dụng. Các tiêu chuẩn này theo bộ tiêu chuẩn của ISO.
manager
Agent
Agent
Agent
Agent
Điều h nhà

Thông báo
Hình 2.6: Tổ chức quản lý của mô hình OSI theo kiểu tập trung
Khía cạnh chức năng được chia thành 5 vùng gồm có quản lý lỗi, quản lý cấu hình,
quản lý tính toán, quản lý bảo mật.
Khía cạnh truyền thông được định nghĩa trong chuẩn giao thức dịch vụ thông tin quản lý
chung (CMIS). CMIS định nghĩa các dịch vụ cơ bản như : khôi phục thông tin quản lý,
thay đổi đặc tính của đối tượng bị quản lý (agent), xoá bỏ và tạo ra các đối tượng quản lý
mới, báo các các sự kiện trong quá trình quản lý.
SMAE
Managed objects
Vai trò Agent
CMIP
SMAE
Vai trò Manager
Hình 2.7: Trao đổi thông tin giữa manager- Agent