新一代的光网络管理

1 前言

　　光通信技术和互联网的发展提出了前所未有的动态带宽需求：不同速率、不同协议、不同服务持续时间。基于波长的服务，给运营商与运营商、运营商与客户间业务提供了新的机会，帮助运营商满足不断变化的客户需求。同时，波长服务的出现也扩展了运营商在商业关系中的角色和网络建设模式，更多的运营商选择从别的运营商租借带宽来灵活、动态地建设网络。毋庸置疑，不断变化的运营商环境和客户对带宽的需求给网络管理功能带来了巨大的挑战，但更重要的是波长服务的快速投入可以保证运营商的投资回报。

　　为了实现波长增值服务，高效的网络管理要求将后台管理系统与设备集成，形成一个统一的实体来适应网络的增长和变化。当新的体系结构加入网络时，体系的服务容量和服务能力将能自动纳入管理，通过网管系统向客户提供相应服务。同时，面对复杂的网络，技术的演化和新技术的加入(如灵活的波长控制、光交换)使网络视图必须把这些技术进行简化，提供抽象统一的模型，从不同的管理层面展现网络资源，使得网管人员面对一致的接口并简化管理。

　　2 波长服务

　　独立的光层是实现动态带宽服务的关键，传统运营商和日益增多的带宽批发商(运营商的运营商)提供长距离业务和新型城域网业务都是通过基于光层的波长来进行。此外，波长服务具有前所未有的带宽扩展性，能够在比特传输率和波长数目上进行扩展。相比之下，时分复用(TDM)为基础的传统服务，在网络容量耗尽时，运营商就需要进行新的建设和投资，十分昂贵。

　　波长服务的灵活性给运营商提供了如下好处：

　　(1)高效性
　　波长服务能够共享相同的网络设施，因此业务发布成本低。

　　(2)虚网络
　　服务提供商方便地利用波长通道来建立网络，而不是固定的光纤路由。

　　(3)连接的灵活性
　　服务提供商能够根据客户的需求提供固定的、临时的带宽服务。

　　将波长看成一个通用的、协议透明的通道，利用这些灵活的通道可以方便地接入，提供多种类、不同速率、不同协议的业务。这些业务主要有：

　　(1)波长租借
　　运营商提供直接的波长租借，以承载不同的带宽和协议。

　　(2)带宽交易
　　运营商将带宽作为一个容器，并以此为基础代理波长服务。

　　(3)动态带宽控制服务
　　很多客户对带宽的需求是临时的和周期性的。如Internet服务提供商(ISP)、附加服务提供商(ASP)在某个时刻对带宽的需求是可预测的，能通过一个预先设定的计划对带宽进行租借，而远程数据存储服务提供商只有在进行数据的恢复和备份时才对带宽有需求。

　　基于波长服务的网络管理面临的不再是固定的光纤连接，而是复杂的波长通道以及其上承载的复杂的业务。同时，这些业务的提供者要求网管能够实现对光层的灵活性控制和服务的快速投入来实现对客户需求的及时反应。

　　2.1 波长服务的管理

　　波长服务要求网络管理系统提供高度的可扩展性，可从网络规模、体系结构、光网络技术上适应网络的升级，同时，能提供灵活性，满足对网络动态重配置的需求。网管系统不仅仅是对波长通道的故障监控，而且需要给波长服务提供者一个全局的网络视图，使其能够对网络所有变化进行监控，如监控接入服务的改变、连接的改变以及设备状态的改变，以此了解网络中服务的运行情况。

　　网管系统能够方便地接入新的服务类型，网络规模能够方便地扩展以将网络新增的部分快速方便地纳入管理。同时，为了简化大规模的、复杂的网络管理，网管需要提供视图管理。视图基于功能和用户，需要进行灵活划分，并利用可视化的工具，来进行分区、聚焦以及视图的构建工作。

　　此外，网管系统还应该具有下面的特征：提供网络资源的正确清单，提供网络服务的正确状态，具有可预测的行为，具有安全的信息环境。在对网络进行操作时，这些特征能够大大减少管理的复杂性和增加网络的可管理性。

　　2.1.1 资源自动发现

　　为了保证提供及时、正确的网络资源清单，网管系统必须体现一个基本的概念——网络就是数据库。所以，网管系统必须能够监测网元的存在及其状态，进一步，还应该从网元上得到网络的连接和存在的服务，并对波长通道上的光器件进行识别和模型化。

　　所有光器件和网元都可以被识别和模型化，只有在获得正确网络资源状态的基础上，才能通过端到端的配置来构建服务。资源的自动发现使得可视化管理只需很少的甚至无需手工数据输入，可大大减少错误的发生。配置时间的减少，使得用户能很快完成服务的投入。

　　随着智能化技术的发展，网元代理不仅能报告设备的工作状态，还可以报告功能和拓扑。具有这些特征的设备能形成一个智能光网络，网元能够自动地集成于网管系统，拓扑管理和拓扑发现自动进行。这样不仅能够自动发现网络资源，同时网管系统能够自动反映网络物理状态、容量以及服务能力。

　　2.1.2 服务定义和组织

　　网络智能技术使得网管能够及时了解资源的使用情况和功能。当提供服务支持的网元接入网络，它相应的服务能力被创建，同时报告给服务预定和规划系统，利用这些信息可以进行服务的定义，提供多种类型的服务支持。网管将相应的波长通道与服务类型绑定，从而完成服务的定义。

　　波长通道的数量随网络规模的扩大呈指数增长。系统根据通道上服务的属性按层次关系灵活地组织波长通道，可方便用户对服务的快速查找和管理，支持用户根据不同需求按照层次结构进行服务组织。

　　除了支持网络的分域管理，系统还支持波长通道的分域管理，将一个跨多个子网的通道根据管理的目的分解为几个区段，同时支持分布和集中的管理。在支持管理域划分的同时，系统可以将几个波长通道组合为一个统一的通道，以实现通道的跨域管理，特别是在网络边缘的管理。

　　2.1.3 服务策略管理

　　服务策略指的是与服务运行有关的参数组合选择，如保护、信号质量、带宽动态分配、服务质量等级、路由分散程度等。

　　(1)保护
　　支持多种保护类型和多种保护类型的叠加。

　　(2)信号质量
　　系统根据对网络性能的监控，保存每个区段的性能参数和进行性能趋势分析，根据用户对波长通道的信号要求，选择相应的路由通过区段。

　　(3)带宽动态分配
　　根据客户需求按需分配带宽。

　　(4)服务质量等级
　　网管支持针对波长通道设置性能门限，完成对波长业务的监控。

　　(5)路由分散
　　将客户的波长通过经过的路由按一定要求分散，保证客户业务的可靠性。系统根据客户对服务不同的需要、客户的优先级、网络资源的状态来选择不同的服务策略。

　　2.1.4 服务预定

　　服务预定将客户与服务联系起来。当服务请求通过客户系统提交给网管系统，相应的服务提供网元的服务能力被分配给服务请求。网管系统针对请求进行服务策略选择管理，为服务的激活作准备。从系统体系上，要求网管系统与服务预定系统之间提供开放的、灵活的信息接口。

　　用户对带宽的需求是动态的、可预测的，系统根据用户的需求情况，对资源进行调度，同时综合所有的未来可能的资源使用，对资源进行预定，最大程度地利用网络。

　　2.1.5 服务激活

　　在网络资源和拓扑清单的基础上，网管系统提供端到端波长连接的建立和管理。仅仅通过简单的界面上的点击，系统便根据服务预订选定的策略和用户设置路由限制来完成服务请求。

　　服务激活的关键是对全网资源状态和利用率的掌握，如设备性能趋势的分析、故障的统计汇总。结合服务策略的要求，网管系统选择相应波长通道经过的路由和进行波长交叉配置。

　　根据客户对服务的预定设置，在需要投入时，将波长路由配置信息发送给相关的网元执行，从而完成整个服务的建立过程。除了可靠、准确、合理的算法保证外，相应的投入过程要求快速和可靠，这样才能保证服务控制的及时，保障运营商对客户需求的快速反应。

　　2.1.6 服务保证

　　波长服务的应用给服务保证带来巨大的挑战，在一根光纤上承载上百个波长，每个波长都承载高速率的业务，不完备的故障管理将会给运营商和最终客户带来严重的后果。动态带宽带来业务的高速率和频繁的配置，要求网管功能尽可能地具有预见性，在故障还没有影响服务的情况下，对服务进行调整。同时，故障管理体系必须具有很强的伸缩性，不管面对的是小型网络还是大规模的网络，都能提供有效故障反应能力。在性能监视方面，必须根据相应的服务策略，使得网络性能报告与客户服务等级协议相适应。

　　服务保证的关键是监控网络的正确状态信息和状态对服务、客户影响的相关性分析。网络将波长与提供服务的网元、业务与客户服务的属性联系起来，这样应用专用系统技术，不仅实现故障与服务之间的关联，还实现性能趋势、资源清单等其他因素关联；并应用智能清单、行为报告机制实现网络的可视化、过滤，以减少系统和用户处理数据的数量和复杂性。这些智能处理的关键是物理与逻辑设备的映射和抽象，只有这样才能让管理人员使用一致接口来管理网络。

　　2.2 光网络管理的解决方案

　　面对竞争激烈的市场和日益复杂的电信传输网络，中兴通讯集多年光网络产品开发经验，推出了新一代的光网络管理解决方案，可提供如下功能：

• 对WDM、SDH、ATM等多种设备的集成管理；
  
• 灵活的网络分层技术能够方便地将新网络技术纳入管理视图；
  
• 强大的端到端的路径管理，提供对不同粒度带宽(从2M电路到波长通道)的统一管理；
  
• 严格的管理权限划分机制，解决了网络边界的管理问题；
  
• 快速的告警相关性分析，能帮助用户及时、准确地定位故障点。

　　3 结束语

　　波长服务的引入给今天的网络带来了更大的灵活性和可靠性，为了实现对这些服务的高效管理，要求网络系统能够提供网络全局的视图和实现服务的波长路由，从而实现光层端到端的管理。

[摘要] 用户动态带宽的需求和带宽租赁业务的发展要求新一代光网络管理能提供快速、灵活的波长管理，并能够自动对新的体系进行适配和资源发现，波长服务应运而生。波长服务的引入给今天的网络带来了更大的灵活性和可靠性，为此文章着重对波长服务的管理进行了论述。

[关键词] 波长服务 资源发现 服务策略 服务保证

[Abstract] Demands for dynamic bandwidth allocation from users and the development of bandwidth tenancy service both require the new generation optical network management system to provide fast and flexible wavelength management, and automatically adapt to new architectures and locate resources; thus the wavelength services emerge as the times demand. Since the wavelength services bring today's network more flexibility and reliability, the paper presents a discussion of the new services.

[Keywords] Wavelength service Resource location Service strategy Service guarantee