Nghiên cứu triển khai TMN vào mạng viễn thông SPT

Bộ Giáo dục và đào tạo
Trường Đại học Bách Khoa Hµ Néi

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI TMN VÀO MẠNG
VIỄN THÔNG SPT
NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

MÃ SỐ: 605270

NGUYỄN NGỌC DANH

U

THẦY HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. NGUYỄN VIẾT NGUYÊN
U

Hµ néi- 2006


PH LC
STT

NI DUNG

mở đầu
1
2
3

Sự cần thiết của các Hệ thống quản lý mạng thế hệ mới
Nhu cầu quản lý mạng trong tơng lai.
Xử lý phân tán mở (ODP).

Trang
1
1
2
7

Chơng 1 : C CU T CHC H THNG QUN Lý
1.1
Các định nghĩa
1.1.1
Thụng tin quản lý
1.1.2
Mơ hình trao đổi thơng tin quản lý
1. 2
Các mô hình quản lý mạng
1.2.1
Mô hình quản lý mạng SNMP
1.2.2
Mô hình quản lý OSI
1.3
Các chức năng quản lý mạng viƠn th«ng
1.3.1
Quản lý lỗi
1.3.2
Quản lý cấu hình
1.3.3

Quản lý chất lượng
1.3.4
Quản lý kế tốn
1.3.5
Quản lý an ninh
1.4
Thùc tÕ triĨn khai TMN
1.4.1
Các điều kiện tiến tới TMN
1.4.2
Các thành phần thiết yếu cho h thng qun lý.

10
10
10
10
12
12
17
21
21
28
31
34
37
38
38
39

CHƯƠNG 2 : MÔ HìNH QUảN Lý trên CORBA

2.1
Mô hình kiến trúc CORBA
2.2
Các tớnh nng của CORBA.
2.3
Mụ hình quản lý trên CORBA
2.3.1
Hệ thống quản lý dựa trên CORBA.
2.3.2
Hệ thống được quản lý dựa trên CORBA.
2.3.3
Các giao diện giữa hệ thống và hệ thống quản lý dựa trên CORBA.

2.4

So sánh hai mơ hình quản lý trên TMN OSI và CORBA.

2. 5
2.6

Tính ưu việt kiến trúc CORBA.
TriĨn khai CORBA

41
41
43
43
45
45
46

46
47
48

ch−¬ng 3 :
tổ chức mạng tmn
3.1.
Quan hệ giữa TMN v mạng viƠn th«ng
3.2.
CÊu tróc cđa TMN
3.2.1
Cấu trúc chức năng của TMN
3.2.2
CÊu trúc vật lý
3.2.3
Cấu trúc thông tin của TMN
3.2.3.1 Sơ lợc về mô hình liên kết hệ thống mở OSI
3.2.3.2 Chức năng thông tin số liệu trong TMN
3.2.3.3 Lớp logic trong TMN

50
50
51
51
55
59
59
61
64

chơng 4 : triển khai tmn vo mạng viễn thông spt
4.1
Thực trạng quản lý v khai thác mạng viễn thông SPT
4.1.1
Cấu trúc mạng viễn thông SPT giai đoạn hiện tại
4.1.2
Hiện trạng tổ chức quản lý v khai thác mạng viễn th«ng SPT
4.1.2.1 Hiện trạng Quản lý Mạng viễn thơng của SPT
4.1.2.2 Các Chức năng chính của Điều hành Viễn thơng cấp Cơng ty
4.1.2.3 Các Chức năng chính của Điều hành Viễn thông cấp Cơ sở
4.1.2.4 Đặc điểm Tổ chức và Quản lý Mạng viễn thơng của SPT hiện tại
4.1.3.
CÊu tróc mạng viễn thông SPT giai đoạn sắp tới
4.1.3.1 Các yêu cầu đối với cấu trúc mạng thế hệ mới của SPT
4.1.3.2 Cấu hình hệ chuyển mạch thế hệ mới NGN
4.1.3.3 Cấu trúc mạng thế hệ mới
4.2
Ph©n tÝch vμ lùa chọn Mô hình quản lý mạng tập trung của SPT
4.2.1
Phân mức chức năng vận hnh khai thác bảo dỡng
4.2.2
Lựa chọn mô hình quản lý mạng theo TMN
4.3
Đánh giá chung v lựa chọn mô hình tổng thể
4.3.1
Phơng án tổ chức quản lý mạng viễn thông
4.3.2
Nguyên tắc xây dựng v triển khai tổ chức quản lý mạng
4.3.3

Triển khai hệ thống quản lý mạng theo mô hình TMN
4.3.3.1 Bin phỏp thc hin Trin khai phương án tổ chức Quản lý
4.3.3.2 Cơ cấu tổ chc
kết luận
ti liệu tham khảo
Danh mục các từ viết tắt

69
69
72
72
73
74
76
80
80
81
82
87
87
88
101
102
103
103
104
109
114
A-B
I-III

DANH MụC CáC hình vẽ v bảng biểu
Hình 1.1: Mô hình trao đổi thông tin quản lý
Hình 1.2: Mô hình quản lý OSI
Hình 1. 3: Mô hình quản lý lỗi
Hình 1.4: Các giai đoạn của quản lý lỗi
Hình 1.5: Mô hình kiểm tra lỗi
Hình 1.6: Mô hình quản lý sự cố
Hình 1.7: Mô hình quản lý chất lợng
Hình 1.8: Mô hình quản lý kế toán
Hình 2.1: Mô hình kiến trúc COBBA
Hình 3.1: Mô hình quan hệ giữa TMN v mạng viễn thông
Hình 3.2: Cấu trúc chức năng của TMN
Hình 3.3: Mô hình tham chiếu của TMN

Bảng 3.1:Quan hệ giữa các điểm tham chiếu v các khối chức năng
Hình 3.4: Mô hình cấu trúc vật lý của TMN
Hình 3.5: Mô hình cấu trúc tham chiếu
Hình 3.6: Mô hình OSI
Hình 3.7: Mô hình liên kết dữ liệu
Hình 3.8: Mô hình khối chức năng MCF
Hình 3.9: Mô hình thông tin
Hình 3.10: Mô hình quản lý viễn thông
Hình 3.11: Môi trờng truyền thống SNMP
Hình 4.1: Cấu trúc mạng viễ thông Việt nam hiện tại
Hình 4.2: Phân cấp điều hnh mạng viễn thông hiện nay
Hình 4.3: Mô hình phân lớp hệ chuyển mạch NGN
Hình 4.4: Cấu hình kết nối lớp điều khiển v ứng dụng mạng NGN
Hình 4.5: Cấu hình kết nối các cấp nạng NGN

H×nh 4.6: Cấu trúc Mạng NGN tổng quát của SPT
NMS: Scenario 1
NMS: Scenario 2
NMS: Scenario 4
NMS: Scenario 5
H×nh 4.7: Mơ hinh TMN ca SPT
Ph lc : Phơng án tổng thể tổ chức khai thác quản lý mạng TMN

Trang

11
18
21
22
24
27
32
35
41
51
52
54
55
56
57
59
60
63
66
67

68
69
73
81
83
85
86
90
93
98
99
108
112


1

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ thông tin, bước sang thế kỷ
21 mạng viễn thông trở nên rất đa dạng phong phú và phát triển với quy mơ
tồn cầu. Điều này làm cho việc giám sát, quản lý mạng trên phạm vi rộng cả
về qui mô địa lý lẫn đối tương giám sát quản lý trở nên khó khăn hơn. Một
trong những nguyên nhân của tình trạng trên là do các phương tiện sử dụng
trên mạng tăng lên nhanh chóng và mơi trường của mạng cũng luôn biến đổi.
Hơn thế nữa, ngày nay các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đều cố gắng
đưa ra nhiều công nghệ tiên tiến cùng các thiết bị hiện đại để cạnh tranh với
nhau. Để có thể quản lý được một mạng đa chủng loại thiết bị, các ứng dụng
quản lý khơng những phải tương thích với thiết bị sử dụng mà cịn phải tương
thích với sự đa dạng của các dịch vụ được cung cấp. Các nhân viên quản lý
phải làm việc với nhiều phần mềm quản lý và phải thường xuyên giám sát các

giao diện với người sử dụng.
Tổ chức viễn thông quốc tế ITU cùng các tập đồn viễn thơng lớn đã cố
gắng đưa ra những khuyến nghị để xây dựng một mơ hình quản lý mạng tối
ưu, đó là mạng quản lý viễn thơng TMN. Mạng này bao gồm nhiều hệ thống
quản lý, trong đó mỗi hệ thống quản lý một phần của mạng viễn thông và trao
đổi thông tin với các hệ thống khác. TMN ra đời sẽ giải quyết được tình trạng
quản lý mạng phức tạp.
Trên cơ sở đó Đề tài đi sâu nghiên cứu triển khai mơ hình TMN mạng
viễn thơng của SPT.
Tài liệu bao gồm 4 chương:
ƒ Chương I: Cơ cấu tổ chức hệ thống quản
ƒ Chương II: Mơ hình quản lý trên CORBA
ƒ Chương III: Tổ chức mạng TMN
ƒ

Chương IV:Triển khai TMN vào mạng viễn thông SPT.


2

mở đầu - XU HƯớNG QUảN Lý MạNG VIễN THÔNG
Mạng viƠn th«ng vμ th«ng tin ngμy cμng cã quan hƯ mật thiết v phát triển
mạnh mẽ, nhờ sự tự do hoá, ton cầu hoá của ngnh công nghiệp viễn thông.
Xu hướng tự do hóa trong lĩnh vực viễn thơng, làm khả năng cạnh tranh giữa
các nhà khai thác ngày càng mạnh mẽ và quyết liệt. Để tăng cường yếu tố
cạnh tranh, một trong những yếu tố là phải có nguồn thơng tin nội bộ chính
xác, nhanh chóng kịp thời. §iỊu ny đòi hỏi phải có một mạng quản lý thông
tin hon chỉnh, có khả năng quản lý mạnh mẽ, linh hoạt v tin cậy.
1- Sự cần thiết của các Hệ thống quản lý mạng thế hệ mới
Sự cần thiết phải có Hệ thống quản lý mạng thế hệ mới xuất ph¸t tõ c¸c lý

nh−:
- Ngμy cμng cã nhiỊu c¸c kiĨu phần tử mạng mới v các công nghệ mới đà v
đang đợc đa vo sử dụng, trong đó bao gồm cả các loại mạng truy nhập
mới, các loại thiết bị truyền dẫn mới, các phần tử mạng thông minh (IN) v
các cấu trúc liên kết mới nh các mạng vòng SDH/SONET cũng nh định
tuyến IP...
- Việc giới thiệu, a ra các dịch vụ mới xuất hiện trong môi trờng cạnh
tranh hiƯn nay diƠn ra ë mét møc ®é nhanh chãng hn so với trong quá khứ.
Điều ny đòi hỏi các Hệ thống quản lý mạng phải có thể thích ứng với bất kỳ
một loại hình dịch vụ mới no.
- Thị trờng cạnh tranh hiện nay đối với các dịch vụ viễn thông đòi hỏi tính
năng động về tiếp thị để giới thiệu các dịch vụ mới ra thị trờng, quảng cáo
các dịch vụ mới tới các khách hng truyền thống hoặc tới các khách hng có
tiềm năng. Vì thế, môi trờng quản lý mạng tơng lai phải có khả năng hỗ trợ
các nỗ lực bán hng v tiếp thị.


3

- yêu cầu về tính tiện nghi, thuận lợi cho khách hàng ngày càng được yêu cầu
ở mức độ cao hơn, như thanh tóan cước phí cho nhiều dịch vụ trên một hóa
đơn cước, hay nhà cung cấp muốn có chính sách, chế độ khuyến mãi ưu đãi
cho khách hàng sử dụng nhiều dịch vụ của mình, .v.v.. Ngịai ra, ngy cng có
nhiều ngời dùng đăng ký thuê bao cho các dịch vụ viễn thông ở phạm vi rộng
hơn. Do đó, một hệ thống nhận đăng ký thuê bao phải có khả năng thích ứng
với ton bộ phạm vi dịch vụ mỗi khi yêu cầu. Các yêu cầu ny thậm chí đợc
áp dụng cả cho cả các tổ chức doanh nghiệp khách hng vừa v nhỏ v phải
đợc đáp ứng hon ton thông qua quá trình tự động hoá ở mức độ cao. Điều
tơng tự cũng xảy ra đối với các chức năng chăm sóc khách hng.
- Phần lớn các Hệ thống quản lý mạng đơn lẻ đều có một hoặc nhiều cơ sở dữ

liệu lớn. Hiện nay, một tập hợp các Hệ thống quản lý thờng có các cơ sở dữ
liệu đợc phân tán trong các hệ thống khác nhau. Nhiều dữ liệu trong các cơ
sở dữ liệu l các dữ liệu về thuê bao. Tuy nhiên, việc định dạng các dữ liệu
thuê bao thờng khác nhau giữa các Hệ thống quản lý khác nhau v các phần
mềm quản lý dữ liệu cũng thờng không tơng thích. Tình huống ny thờng
dẫn tới các lỗi nghiêm trọng trong vấn đề tính cớc vì các yêu cầu tác nghiệp
để đồng bộ hoá các cơ sở dữ liệu ny gần nh l không thể thực hiện đợc.
Vì các lý do ny, thực tế cho thấy nhiều nh khai thác v cơ quan quản lý
viễn thông đà hầu nh nghiêng về xu hớng tuân thủ các nguyên lý v giao
diện TMN. Kết quả l ngời ta đà có thể triển khai một môi trờng cho các Hệ
thống quản lý ton diện vợt trội so víi bÊt kú mét hƯ thèng trun thèng nμo
vμ xu hớng ny đà đợc nhiều nh khai thác v nh sản xuất lớn đi tiên
phong triển khai trong thực tế.
2- Nhu cầu quản lý mạng trong tơng lai.
Cho đến thời điểm ny, mạng Internet cũng đà phát triển vợt bậc, lu lợng
Internet cũng nh các dịch vụ trên nền Internet đà hiện diện đều khắp ở hầu


4

hết các nớc công nghiệp phát triển v thậm chí ở cả nhiều nớc kém phát
triển hơn. Hiện nay, lu lợng IP thờng xuyên chiếm lĩnh các mạng đờng
trục lớn v trong một tơng lai rất gần, sẽ lm thu nhỏ lu lợng thoại hiện tại.
Các dịch vụ dựa trên Internet không những hỗ trợ cho các dịch vụ truyền
thống hiện tại trên mạng PSTN, m trong nhiều trờng hợp, còn thay thế hẳn
các dịch vụ ny. Do đó, tơng lai râ rμng sÏ thc vỊ

M¹ng Héi tơ”

(Converged Network) cã khả năng hỗ trợ các dịch vụ hỗn hợp, bao gồm thoại,

dữ liệu, truy cập Internet, truyền dẫn tín hiệu hình, các thông tin đa phơng
tiện... v cả các dịch vụ cha đợc định hình khác.
Hệ thống hội tụ ny, còn gọi l "Mạng Thế hệ sau (NGN), sẽ không dựa chủ
yếu vo các tổng đi chuyển mạch nh trong các mạng PSTN hiện nay. Nó sẽ
sử dụng các tổng đi chuyển mạch gói băng rộng (tổng đi IP, ATM hay
MPLS) hoặc các router nh tuyn. Các phơng tiện truyền dẫn sẽ tiếp tục
đợc sử dụng l truyền dẫn trên cáp sợi quang. Yêu cầu tăng dung lợng sẽ
thực hiện bằng DWDM. Các hệ thống tơng lai có thể hớng tới IP truyền trên
SDH (hoặc SONET) hay truyền IP trực tiếp trên sợi quang.
Điều hiển nhiên l hệ thống hội tụ thế hệ mới ny yêu cầu phi có Hệ thống
quản lý mạng mới có khả năng kiểm soát các phần tử mạng kiểu mới v các
cấu trúc mạng mới tiên tiến hơn so với cấu trúc mạng PSTN truyền thống.
Các Hệ thống quản lý cho mạng NGN phải đáp ứng đợc các yêu cầu mới.
Trong môi trờng cạnh tranh hiện nay, đối với các nh cung cấp dịch vụ, Hệ
thống quản lý mạng phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu sau:
- Khả năng triển khai nhanh chóng các dịch vụ mới. Điều ny không chỉ bao
gồm các chức năng cơ bản của một dịch vụ, m còn cả việc quản lý, cung cấp
dịch vụ, thống kê chi phí, tính cớc v các dịch vụ khách hng.
- Chăm sóc khách hng đang trở thnh một chức năng quan trọng đối với bất
kỳ một nh khai thác viễn thông nμo.


5

- Quản lý về mặt kinh doanh của quá trình khai thác cũng l một chức năng
quan trọng. Ngoi các chức năng quản lý kinh doanh cơ bản, các hoạt động
tác nghiệp sẽ bao gồm cả việc thu thập dữ liệu khai thác mang tính lịch sử v
lu trữ chúng trong kho dữ liệu.

Khai thác mỏ dữ liệu

có thể cung cấp

những thông tin có giá trị cho các mục đích tiếp thị v lên kế hoạch dịch vụ
trong tơng lai.
- Việc khách hng hỗ trợ quá trình tự cung cấp dịch vụ v truy cập vo dữ liệu
khai thác cũng đang trở nên quan trọng đáng kể.
Kể từ lúc bắt đầu, khái niệm TMN đà cung cấp một cấu trúc tổng hợp bao
gồm các vấn đề về kinh doanh v chăm sóc khách hng. Tuy nhiên cho n
hiện nay, thực tế triển khai TMN vẫn chỉ thờng đợc chú trọng vo việc quản
lý mạng v tính cớc hơn l vo các vấn đề trên.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ phân tích thêm những phơng thức áp dụng
trong các hệ thống quản lý mạng hiện hnh v tơng lai để có thể thích ứng
với những thách thức đặt ra từ sự ra đời của mạng NGN.
Trong tơng lai, nhu cầu quản lý mạng trải rộng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau. Cã thÓ chia ra lμm 5 lÜnh vùc nh− sau :
- Quản lý theo công nghệ biểu diễn bởi các loại mạng.
- Quản lý theo bối cảnh các đối tợng có thể l chủ đề của các ứng dụng.
- Quản lý theo các dịch vụ biểu hiện các loại thông tin.
- Quản lý theo các lĩnh vực chức năng chỉ thị các ứng dụng quản lý.
- Quản lý thời gian sống biểu hiện các khía cạnh thời gian.
Qua đây có thể thấy vấn đề quản lý mạng viễn thông trong tơng lai rất phức
tạp v đa dạng. Nó trải rộng trên rất nhiều lĩnh vực. Nếu so sánh với các chức
năng quản lý nh TMN OSI cũng đà đề ra, đó l phải tích hợp dựa trên các hệ


6

thống trên cơ sở lý phân tán mở (ODP). Vấn đề mấu chốt l phải có một hệ
thống tích hợp dựa trên các khái niệm kiến trúc chung, nó phải bao trùm các

lĩnh vực quản lý trong môi trờng hỗn hợp. Điều ny có nghĩa l :
Tích hợp các kiÕn tróc trun thèng vμ dÞch vơ d−íi mét kiÕn trúc quản lý.
Tổng hợp các lĩnh vực chức năng quản lý vo các chức năng quản lý các hệ
thống tổng quát.
- Tích hợp các khía cạnh tổ chức.
- Có khái niệm chung cho quản lý cơ sở dữ liệu hay nói cách khác có một
mô hình thông tin đợc chấp nhận rộng rÃi cho việc diễn tả các đối tợng
cần quản lý.
- Mô hình ngữ nghĩa cho các hệ thống mạng phức tạp.
- Mở rộng các khái niệm chuẩn hoá cho việc quản lý mạng v hệ thống.
- Hỗ trợ các ứng dụng v hệ thống phân tán.
- Thiết kế các platform thích hợp cung cấp các giao diện cho ngời sử dụng
v lập trình chung.
Một tiền đề cho việc tích hợp đó l khả năng các hệ thống hoặc thnh phần
cần quản lý trong môi trờng hỗn hợp cung cấp đợc thông tin trong cơ sở hạ
tầng các kiến trúc quản lý đà đợc chuẩn hoá. Một yêu cầu thứ hai đó l một
cơ sở chung cho các khối xây dựng tổng quát cho các ứng dụng quản lý.
Dù áp dụng các tiêu chuẩn hoặc công nghệ no thì các xu hớng trong quản lý
mạng hiện nay đều nhằm đáp ứng các nhu cầu sau đây :
- Tự động : một số phần trong công việc quản lý cần đến tự động ví dụ nh
quá trình theo dõi (traking) lỗi. Việc tự động sẽ l một trong những lợi thế
trong các dòng sản phẩm. Một vấn đề cấp thiết cấp bách l tự động ton bộ
cho việc quản lý lỗi v thay đổi.


7

- Độc lập ngôn ngữ : các ứng dụng quản lý hiện tại phải viết trên những
ngôn ngữ lập trình cụ thể. điều ny lm phát sinh nhu cầu trong tơng lai
viết các ứng dụng trên ngôn ngữ bất kỳ hoặc ngôn ngữ hớng đối tợng.

- Độc lập về hệ điều hnh : khi viết các ứng dụng quản lý lập trình không bị
cột chặt vo một hệ điều hnh no đó. Thay cho điều ny, họ muốn các
ứng dụng lm việc trên nhiều hệ điều hnh khác nhau theo cùng một kiểu.
- Cơ sở dữ liệu hớng đối tợng : một cơ sở dữ liệu l rất quan trọng trong
việc lu giữu các đối tợng, đặc biệt các thông tin dữ liệu về cầu hình,
quản lý lỗi, quản lý hiệu suất thực hiện. Cơ sở dữ liệu cần phải có độ thực
hiện tốt v có khả năng quản lý dung lợng lớn. Một định hớng cho việc
lu giữ dữ liệu mới l cơ sở dữ liệu hớng đối tợng vμ hiệu st thùc hiƯn
sÏ lμ vÊn ®Ị quan träng. Do những yêu cầu về lu giữ v xử lý số liệu ngy
cng lớn, nên hiệu suất thực hiện cơ sở dữ liệu vẫn l một vấn đề quan
trọng. Để vợt qua những trở ngại ny các vùng lu giữ tạm thời lớn
(cache) sẽ đợc sử dụng.
- Tích hợp tính toán viễn thông v truyền hình : hiện nay ở nhiều quốc gia hệ
thống truyền thoại đà sử dụng truyền dẫn số. Các hệ thống máy tính cần
nhiều nhu cầu bao gồm các chức năng nh đồ hoạ, hình ảnh, thoại v dữ
liệu. Vấn đề đặt ra l cần có sự tích hợp. Song song thì thuật ngữ tính toán
bắt đầu chuyển dịch từ các mainframe hoặc trung tâm dữ liệu sang tính
toán client/server. Tính toán client/server từ mạng Lan cũng đà mở ra cho
việc truyền dẫn dữ liệu, thoại, hình ảnh sang công nghiệp viễn thông. Kết
quả của quá trình ny l thông tin dữ liệu v viễn thông sẽ hội tụ m dẫn
đến việc tích hợp.
- Bảo mật : l một yếu tố then chốt trong các mạng mở nh trong các tính
toán client/server. Các thông tin nhạy cảm nh số liệu về ti khoản cần
phải đợc bảo mËt.


8

3- Xử lý phân tán mở (ODP).
ODP l sự đáp ứng của công nghiệp viễn thông đối với sự phát triển ngy cng

rộng rÃi của công nghệ tính toán phân tán. Nó l một mụ hỡnh xử lý phân tán
đợc định nghĩa bởi ITU để tiêu chuẩn hoá các môi trờng tính toán phân tán
trong môi trờng viễn thông. Một hệ thống ODP cung cấp một môi trờng
phân tán cho các ứng dụng ngời sử dụng.
Một ứng dụng chạy trong môi trờng thông tin phân tán cung cấp một hệ
thống ODP thì các khái niệm trong suốt sau đợc đảm b¶o :
- TÝnh trong suèt truy nhËp : che dÊu sự khác nhau trong trình by số liệu,
các cơ chế gọi cho phép liên kết hoạt động giữ các đối tợng. Trong suốt
phân tán xử lý nhiều phần liên kết hoạt động giữa các hệ thống không
đồng nhất.
- Tính trong suốt vị trí : che dấu việc sử dụng thông tin về vị trí khi xác định
v liên kết giao diện. Tính trong suốt phân tán cung cấp quan điểm đặt tên
logic độc lập về vị trí thực sự.
- Tính trong suốt hỏng hóc : che dấu đối tợng ny khỏi sự hỏng hóc v khả
năng phục hồi của các đối tợng khác cho phép dung sai lỗi. Khi tính
trong suốt phân tán đợc cung cấp, nh thiết kế có thể hoạt động trong
môi trờng lý tởng trong đó lớp hỏng hóc tơng ứng không xảy ra.
- Tính trong suốt giao tác : che dấu sự phối hợp của các hoạt động trong cấu
hình các đối tợng để đạt đợc tính nhất quán.
- Tính trong suốt tái định vị : che dấu sự định vị của một giao tiếp khỏi các
giao tiếp khác gắn với nó. Tái định vị cho phép hoạt động của hệ thống
đợc tiếp tục thậm chí khi di chuyển hay thay thế một số đối tợng.


9

- TÝnh trong st di chun : che dÊu ®èi tợng khả năng của hệ thống để
thay đổi vị trí của đối tợng. Việc di chuyển thờng đợc sử dụng để đạt
đợc tải cân bằng v giảm thiểu nguy cơ tiÒm tμng.
- TÝnh trong suèt bÒn bØ : che dÊu bỏ sự kích hoạt v tái kích hoạt của các

đối tợng khác. Bỏ sự kích hoạt v tái kích hoạt thờng đợc sử dụng để
duy trì tính bền bỉ của một đối tợng khi hệ thống không thể cung cấp
bằng các chức năng thông tin, lu trữ, xử lý.
- Tính trong suốt tái tạo : che dấu việc sử dụng của một nhóm đối tợng
trong suốt hnh vi tơng hỗ để hỗ trợ giao diện. Việc tái tạo thờng sử
dụng để hỗ trợ việc thực hiện v tính sẵn sng.
Mụ hỡnh ODP đa ra năm quan điểm có thể đợc xem nh năm tập hệ thống
v yêu cầu kiến trúc. Cùng với nhau, chúng cung cấp một cái nhìn tổng quan
®èi víi hμnh vi cđa hƯ thèng ODP cịng nh− các nguyên tắc v đờng lối để
phát triển hệ thống ®ã. Mét quan ®iĨm lμ mét sù ph©n nhá chØ tiêu kỹ thuật
một hệ thống hon chỉnh đợc thiết lập các phần thông tin gắn với nhau liên
quan đến một số lĩnh vực cụ thể liên quan trong quá trình thiÕt kÕ hƯ thèng.
Mét hƯ thèng ODP cã thĨ ngang víi mét hƯ thèng xư lý th«ng tin cđa mét tỉ
chøc hay mét thμnh phÇn cđa mét hƯ thèng cơ thể. Các quan điểm ny không
phaỉ hon ton độc lập; các mục chủ đạo trong mỗi quan điểm ny đợc xem
nh liên quan đến các mục tiêu trong quan điểm khác.
Mỗi phần trong tập quan điểm ny có thể liên quan đến các phần khác. Nó
không hình thnh một trình tự cố định nh một tập các lớp giao thức hay
chúng đợc tạo ra trong một trình tự cố định dùa theo mét sè ph−¬ng thøc
thiÕt kÕ.


10

RM-ODP định nghĩa năm quan điểm nh :
- Quan điểm doanh nghiệp : quan điểm hệ thống v môi trờng của nó tập
trung vo mục đích, phạm vi v các chính sách đối với hệ thống.
- Quan điểm thông tin : quan điểm trên hệ thống v môi trờng của nó tập
trung vo ngữ nghĩa thông tin v việc xử lý thông tin đợc thực hiện.
- Quan điểm tính toán : quan điểm trên hệ thống v môi trờng của nó m

cho phép sự phân bố thông qua việc phân tích chức năng của hệ thống
thnh các đối tợng tơng tác tại các giao diện.
- Quan điểm kỹ thuật : quan điểm trên hệ thống v môi trờng của nó m
tập trung vo các cơ chế v các chức năng đợc yêu cầu để hỗ trợ các
tơng tác phân tán giữa các đối tợng trong hệ thống.
- Quan điểm công nghệ : quan điểm trên hệ thống v môi trờng cđa nã mμ
tËp trung vμo sù lùa chän c«ng nghƯ trong hƯ thèng ®ã.


11

Ch−¬ng 1 : CƠ CẤU TỔ CHỨC HỆ THỐNG QUẢN Lí
1.1- Các định nghĩa :
1.1.1 Thụng tin qun lý :
Thụng tin trong các hệ thống quản lý được mơ hình hoá dưới dạng các đối
tượng quản lý.
- Một tài nguyên phải được thể hiện bởi một đối tượng quản lý, nếu
khơng nó khơng thể quản lý thơng qua các giao diện quản lý.
- Một tài nguyên có thể được thể hiện bởi một hoặc nhiều đối tượng .
Khi một tài nguyên được thể hiện bởi nhiều đối tượng thì mỗi đối
tượng sẽ cung cấp một cách nhìn khác nhau đối với tài ngun.
1.1.2

Mơ hình trao đổi thơng tin quản lý

Mơ hình trao đổi thơng tin quản lý thể hiện một cách tổng quan các xu hướng
quản lý tài nguyên mạng và các hoạt động quản lý hỗ trợ liên quan. Mơ hình
thơng tin quản lý xác định các trao đổi theo tiêu chuẩn.
Trao đổi thông tin quản lý được mô hình hố giữa một mạng manager (đóng
vai trị quản lý) và một agent (đại diện cho phía được quản lý) sử dụng một

giao thức quản lý như SNMP hay CMIT. Thêm nữa, để quá trình trao đổi thực
hiện được, mỗi phía (manager và agent) phải lưu trữ một cơ sở dữ liệu về
thông tin quản lýgọi là MIB.
Các thành phần cơ bản trong mơ hình quản lý :
- Management station : là trạm làm việc của manager. Nó cung cấp một
nền móng phần cứng và một hệ điều hành trên đó chạy các chương
trình phần mềm ứng dụng quản lý của manager, cung cấp giao diện với
người sử dụng.


12

- Manager : một hệ thống quản lý mạng thực hiện chức năng quản lý do
manager đưa các lệnh tới các agent để tiến hành các hoạt động quản lý.

H×nh 1.1 : Mô hình trao đổi thông tin qan lý

- Agent : đặt tại thành phần mạng được quản lý thực hiện các lệnh quản
lý do các manager đưa tới , thu thập số liệu về thành phần mạng được
quản lý (NE) để gửi lại cho phía Manager theo yêu cầu , báo cáo các sự
kiện thường xảy ra trong NE cho phía Manager.
- Cơ sở thơng tin quản lý MIB : là sự biểu diễn logic các tài nguyên
mạng được quản lý. MIB tổ chức thông tin theo cấu trúc hình cây, được
truy nhập bằng giao thức quản lý mạng như SNMP hay CMIP. Nó lưu
trữ dữ liệu về các thuộc tính của thành phần mạng được quản lý mà
Manager cần biết.
- Giao thức quản lý mạng : là một « mơi trường truyền dẫn « để trao đổi
thơng tin giữa Manager và Agent. Hiện tại có hai loại giao thức đang

13

được sử dụng là SNMP Simple Networt Manager Protocol) và CMIP
(Comon Manager Information Protocol).
1.2- Các mô hình quản lý mạng
1.2.1 Mô hình quản lý mạng SNMP (SNMP FRAMEWORK)
C cu t chức quản lý mạng chia hệ thống quản lý mạng thành 5 thành
phần chính :
- Một hoặc nhiều nút mạng được quản lý , mỗi nút mạng có một Agent.
- Ít nhất một trạm quản lý , trong đó có một hoặc nhiều Manager.
- Có thể có một hoặc nhiều thực thể lưỡng cực, đóng vai trị vừa là Agent
vừa là Manager.
- Giao thức quản lý mạng.
- Cơ sở thông tin quản lý MIB.
1.2.1.1

Cơ sở thông tin quản lý MIB

Trong cơ cấu tổ chức quản lý, mỗi nút mạng được quản lý được thể hiện bởi
các đối tượng. Tập hợp các đối tượng liên quan gọi là MIB. Hoạt động quản
lý khơng trực tiếp tương tác với nút mạng đó mà tác động gián tiếp thông qua
các đối tượng.
Một đối tượng thể hiện một cách nhìn trìu tượng đối với tài nguyên mạng
được quản lý. Tài nguyên có thể là một kết nối, một thực thể lớp giao thức
hay một thiết bị vật lý. Mỗi đối tượng được đặc trưng bởi một loạt các thuộc
tính và các hoạt động quản lý. Các hoạt động được thực hiện trên các đối
tượng. Do đó tài nguyên mạng chỉ được hệ thống quản lý nhìn thấy thơng qua
các đối tượng và những phần tài nguyên được biểu diễn bởi các đối tượng
mới là « hiện » đối với nhà quản lý.

14

Mỗi đối tượng được thể hiện bởi một (đối tượng đơn) hoặc nhiều biến (đối
tượng bảng). Nếu các biến này được đọc (bởi phía quản lý), nút mạng sẽ được
giám sát. Nếu giá trị các biến bị thay đổi, nút mạng đó đang được điều khiển
nhằm làm thay đổi các thuộc tính của nó.
Nếu một nút mạng được thực hiện bởi nhiều chức năng khác nhau, nó sẽ biểu
diễn bằng nhiều đối tượng khác nhau. Các đối tượng liên quan đến một chức
năng riêng biệt sẽ được gọp lại với nhau thành một nhóm hay một lớp.
MIB tổ chức các đối tượng theo cấu trúc phân cấp. Cấu trúc phân cấp của
MIB được miêu tả như một cái cây không rễ (OSI registraion tree). Mỗi
nhánh của cây được phân cho hai chỉ số : theo chiều ngang là chỉ số tương
đối, sự kết hợp của các chỉ số tương đối theo chiều dọc hình thành chỉ số tuyết
đối (chỉ số ID) được xác định duy nhất. MIB tree ra đời theo tiêu chuẩn của
ISO, trong đó các nhành của cây được đăng ký cho các cơ quan, tổ chức khác
nhau của ISO.
Trong cấu trúc SNMP MIB, các đối tượng được xác định và đặt tên theo cấu
trúc OSI registration tree như trên.
Đối tượng MIB được định nghĩa bởi cú pháp riêng. SNMP Framework cung
cấp cấu trúc SMI (Structure of Management Inforrmation) là cấu trúc tiêu
chuẩn biểu diễn cho đối tượng được quản lý, sử dụng ngôn ngữ ASI.1
(Abstract Syntax Notation One).
SNMP MIB định nghĩa hai loại đối tượng :
-

Đối tượng đơn (Scalar) : Mỗi đối tượng chỉ có một giá trị.

-

Đối tượng dạng bảng (Columnar) : bao gồm nhiều đối tượng được xắp
xếp theo hàng và cột.


15

Một loạt các đối tượng trong MIB được thực thể quản lý ‘nhìn thấy’ gọi là
MIB view. MIB view phản án vùng quản lý của một thực thể quản lý.
Khi nót mạng được quản lý khơng hỗ trợ SNMP MIB và những điều kiện truy
nhập mà nó chấp nhận có thể khác chính sách truy nhập MIB view thì những
u cầu truy nhập bởi hệ thống quản lý phải được chuyển qua một tầng trung
gian (Proxy agent) để biên dịch những yêu cầu của truy nhập này thành dạng
truy nhập mà nút mạng đó hiểu được.
1.2.1.2

Giao thức SNMP

Bắt đầu từ giữa những năm 1980, những cố gắng phát triển một giao thức
quản lý mạng chuẩn nhằm tự động hoá các nhiệm vụ quản lý mạng phức tạp
ngày càng tăng và tiến tới mục tiêu có thể áp dụng hệ thống quản lý cho bất
kỳ mạng dựa trên Internet nào, một giải pháp tạm thời đã được đưa ra là
SNMP trong khi chờ đợi giải pháp dài hạn là CMIP. SNMP đã trải qua 3 giai
đoạn phát triển từ SNMPv1, SNMPv2 đến SNMPv3.
SNMP là một giao thức tầng ứng dụng thực hiện trao đổi thông tin quản lý
giữa hai thực thể quản lý trên nền các dịch vụ được cung cấp bởi các giao
thức lớp dưới. Việc sử dụng SNMP nhằm mục đích quản lý các thiết bị trên
mạng Internet. Vì vậy, tất cả các qui định, tiêu chuẩn tại các lớp dưới của
SNMP hoàn toàn dựa trên các qui định tiêu chuẩn cho các thiết bị kết nối theo
giao thức TCP/IP.
Nhiệm vụ của SNMP là tạo ra các gói SNMP PDU phục vụ cho việc trao đổi

thông tin quản lý, mã hoá chúng sử dụng luật ASI.1 và gửi xuống cho lớp vận
tải.
Tại lớp vận tải thường sử dụng giao thức UDP, chịu trách nhiệm thêm thông
tin mào đầu trước khi gửi gói tin đó xuống cho lớp mạng. Tại phía thu lớp


16

UDP chịu trách nhiệm tổ hợp các gói tin nhận được thành gói SNMP trước
khi gửi lên cho lớp ứng dụng.
Tại lớp mạng sử dụng giao thức IP chịu trách nhiệm định tuyến cho gói
SNMP phân đoạn các gói tin nếu cần thiết.
SNMP cũng có thể được kết hợp với giao thức TCP ở tầng vận tải thay vì UDP.
Cấu trúc PDU, Mỗi gói SNMP gồm 3 trường :
-

Version number : xác định phiên bản giao thức SNMP (SNMPv1,
SNMPv2 hay SNMPv3)

-

Community name : xác định các thực thể quản lý được phép liên lạc với
1 agent nào đó.

-

Một trong hai SNMP PDU : có 5 loại PDU là Get Request, Set Request,

Set Respons, Get Response và Trap. Chức năng của các PDU như sau :
Set Request, Get Request : được sử dụng khi Manager yêu cầu các phía agent

thực hiện đọc giá trị các biến đối tượng trong MIB view, qua đó thu thập
thơng tin cần biết như tình trạng, trạng thái hay các số liệu thống kê của nút
mạng được quản lý.
Set Respons: được sử dụng khi Manager yêu cầu phía Agent thực hiện các
lệnh làm thay đổi giá trị các biến đối tượng trong MIB view. Mục đích cuối
cùng là nhằm thay đổi thuộc tính của nút mạng theo yêu cầu quản lý.
Get Response : được sử dụng để đáp lại các yêu cầu của Manager (trong 3
PDU kể trên)
Trap : được Agent sử dụng để báo cáo về các sự kiện bất thường xảy ra trong
nút mạng được quản lý cho phía quản lý.
Mỗi PDU gồm có 5 trường :


17

PDU-type : là một số nguyên xác định loại PDU (một trong 5 PDU kể trên)
Request-in : là số nguyên xác định duy nhất một yêu cầu (Get Request,
GetNext Request hay Set Request) được gửi từ Manager tới Agent.
Variable-vinding : một loạt các cặp tên- giá trị đối tượng. Tên là chỉ số ID của
đối tượng, giá trị là giá trị biến đối tượng.
Error-status : là một số nguyên xác định trạng thái lỗi. Giá trị của nó do Agent
quyết định, báo cáo cho Manager các lỗi xảy ra trong q trình trao đổi thơng
tin quản lý như NoErr (0)- Khơng lỗi, TooBig(1)- kích thước gói tin q lớn,
NosuchName(2)-khơng tìm thấy đối tượng có tên như vậy tại MIB view
khơng phù hợp với kiểu của giá trị mà Manager yêu cầu, Read-only(4)-cảnh
báo Manager không được phép thay đổi tên đối tượng.
Error-index : Lμ một số nguyên xác định đối tượng gây ra các lỗi trên.
1.2.1.3

Mơ hình trao đổi thơng tin sử dụng giao thức SNMP

SNMP sử dụng các dịch vụ truyền tải dữ liệu được cung cấp bởi các giao thức
UDP/IP. Một ứng dụng của Manager phải nhận được Agent cần thơng tin với
nó. Một ứng dụng của Agent được nhận dạng bởi địa chỉ IP của nó và một
cổng UDP có giá trị là 161 được dành riêng cho các Agent SNMP trong một
UDP/IP, UDP/IP chứa mã nhận được cổng nguồn, địa chỉ IP đích và mã nhận
dạng cổng 161 của nó. Khung UDP sẽ được gửi đi thơng qua thực thể IP tới
hệ thống được quản lý, tại đó khung UDP sẽ được phân phối bởi các
Manager. Các thông báo sử dụng địa chỉ IP và mã nhận được dạng cổng UDP
162 của Manager. Q trình đó sẽ được thực hiện tại Manager.
Khi mạng có độ tin cậy thấp, việc truyền thơng tin trở nên khó khăn. Do
SNMP sử dụng giao thức UDP/IP nên thông tin nhận được khơng hồn tồn
tin cậy, độ an tồn thơng tin thấp. Một chương trình bên phía Manager có thể


18

phát hiện việc mất yêu cầu hoặc thực hiện các hoạt động khác. Ngược lại, các
thông báo TRAP được tạo bởi các Agent đều không xác nhận, do vậy thông
báo TRAP bị mất, các ứng dụng Agent sẽ không được nhận biết.
Một Agent có thể được thiết kế để lặp lại các thơng báo Trap. Agent có thể
tạo ra một biến MIB để thiết lập việc lặp lại các yêu cầu đã được đưa ra . Biến
này được cấu hình bởi lệnh SET của Manager. Một phương pháp là Agent có
thể lặp lại các thơng báo TRAP cho đến khi biến SET được đưa ra bởi
Manager để ngắt tràn. Tuy nhiên, trong cả hai trường hợp, khi các thông báo
TRAP được phân phối tới nhiều Manager, việc mất thông tin và các xung đột
trong Manager có thể tăng.
Trong nội bộ của việc lập địa chỉ xuất hiện một tác động lên khả năng quản lý
mạng. Một Agent do được nhận dạng bằng một địa chỉ IP và một giá trị số của
cổng UDP nên có nghĩa là tại một địa chỉ IP chỉ có một Agent được phép truy

nhập. Agent này có thể duy trì một MIB, do đó trong một địa chỉ IP tồn tại một
MIB. Xét trường hợp một hệ thống yêu cầu nhiều MIB để quản lý các thành
phần khác nhau của nó. Để truy nhập qua một Agent, các MIB phải nằm dưới
một cây MIB cố định. Khi đó, mỗi MIB có thể yêu cầu một SNMP/UDP/IP của
riêng nó, dẫn tới sự phức tạp trong tổ chức quản lý và khả năng truy cập của
nó. Một Agent trong hệ thống có thể đóng vai trị như một đại diện cho các
Agent phụ chứa MIB khác nhau c liờn kt vi h thng ph.
1.2.2 Mô hình quản lý OSI (OSI FRAMEWORK)
Chuẩn quản lý mạng OSI nằm tại lớp trên cùng của mơ hình 7 lớp OSI và sử
dụng các dịch vụ được cung cấp bởi các lớp dưới. Nó được áp dụng cho tồn
bộ hệ thống mạng máy tính, trong đó bao gồm cả mạng viễn thơng. Mơ hình
quản lý OSI cung cấp các tính năng như :


19

• Cho phép các nhà quản lý lập qui hoạch, tổ chức, giám sát, điều khiển và
giải thích cho việc sử dụng dịch vụ mạng.
• Đáp ứng một cách linh hoạt nhu cầu về các thay đổi trong quản lý mạng.
• Đảm bảo sự trao đổi thơng tin quản lý tin cậy giữa các hệ thống quản lý mở.
• Đảm bảo tính bảo mật.
Mơ hình cũng được tổ chức thành hai phần chính :
-

Hệ thống quản lý: đưa ra các lệnh điều khiển tới hệ thống được quản lý và
giám sát, điều hành tồn bộ q trình thực hiện; nhËn về các thông báo.

-

Hệ thống được quản lý: đề cập tới một hệ thống mở có thể hiểu và chấp

nhận các lệnh quản lý của OSI nhận được từ hệ thống quản lý. Hệ thống
bao gồm một hoặc nhiều Agent có chức năng nhận và thực hiện các lệnh
quản lý trên các đối tượng MIB, hồi âm lại cho phía hệ thống quản lý các
kết quả thực hiện.

H×nh 1.2 : Mô hình quản lý OSI


20

Cấu trúc hệ thống quản lý theo m« hình OSI (H×nh 1.2) cũng tương tự như mơ
hình SNMP. Điểm khác nhau căn bản giữa hai hệ thống quản lý là : Cấu trúc
MIB, giao thức quản lý, môi trường quản lý và do đó khác nhau về loại ứng
dụng quản lý được thực hiện.
MIB bao gồm một loạt các đối tượng được điều khiển trong một hệ thống mở
có thể được tác động và được truyền qua mạng sử dụng giao thức quản lý của
mơ hình OSI. Cấu trúc của các đối tượng MIB được định nghĩa theo ngôn ngữ
GDO (Guideline for Dèinition of Managed Objecbs) là ngôn ngữ mô hình
thơng tin quản lý hướng tới đối tượng OSI.
Các đối tượng MIB có các thuộc tính và các hành vi giống nhau được tổ chức
thành một lớp đối tượng. Một đối tượng MIB gồm nhiều gói. Mỗi gói chứa
các thuộc tính, các nhóm thuộc tính, các hành vi khai báo. Khi đã được đóng
gói trong một đối tượng, một gói chỉ được truy nhập thông qua giao diện của
đối tượng đó.
- Chỉ duy nhất một biến của gói đã được phép biểu diễn cho một đối tượng.
- Một gói khơng thể tạo ra bên ngồi lớp đối tượng và nó cũng phải được
xố đồng thời với lớp đối tượng đó.
Các đối tượng phải được tổ chức trong MIB sao cho mỗi biến đối tượng phải
được xác định duy nhất. Có bốn loại cấu trúc phân lớp được sử dụng là :
- Phân cấp đăng ký OSI: có cấu trúc tương tự như OSI Registration tree

nhưng so với trường hợp SNMP MIB, nó khác ở chỗ là mỗi nhánh của cây
được đăng ký cho một lớp đối tượng được quản lý chứ khơng phải bản
thân đối tượng. Nó khơng phải là cấu trúc thực tế của OSI MIB.


21

- Phân cấp thừa kế: biểu diễn mỗi quan hệ thừa kế. Một lớp đối tượng còn
thừa kế tất cả các thuộc tính, hành vi, khai báo của lớp cha. Ngồi ra nó
cịn bổ sung thêm các thuộc tính riêng của nó.
- Phân cấp bao hàm: biểu diễn mối quan hệ bao hàm lẫn nhau giữa các lớp
đối tượng.
- Cây gọi tên: lμ cấu trúc quan trọng nhất trong OSI MIB, biểu diễn mối
quan hệ bao hàm giữa các biến đối tượng.
Giao thức trao đổi thông tin quản lý mô hình của OSI cung cấp các dịch vụ
cho phép phía quản lý chỉ thị cho Agent tại nót mạng được quản lý thực thi
các lệnh quản lý hoặc cho phép agent báo cáo về sự kiện xảy ra trong nót
mạng cho Manager dịch vụ đó gọi là CMISE (Comom Managerment
Information Service Element).
CMISE bao gồm hai phần : CMIS và CMIP
- CMISE cung cấp giao diện cho một ứng dụng sử dụng môi trường OSI
bằng cách cung cấp các dịch vụ quản lý và các dịch vụ liên quan (như
ROSE và CSSE).
- CMIP là giao thức quản lý , thực hiện các dịch vụ quản lý được cung cấp
bởi CMIS bằng cách phát sinh các PDU từ các dịch vụ đó.
Các chức năng cơ bản là :
- M-GET : được người sử dụng SMISE dùng để yêu cầu nhận thông tin
quản lý từ phía người sử dụng ngang cấp thực hiện thay đổi các thơng tin
quản lý. Sự thay đổi có thể được thực hiện trên một hoặc nhiều đối tượng
trong một MIB.

- M-ACTION: được người sử dụng CMISE dùng để yêu cầu người sử dụng
thông tin ngang cấp thực hiện hành vi trên một hoặc nhiều đối tượng quản lý.