「寬頻匯流網路管理」教材 模組四： 第三章 寬頻匯流電信網路管理

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1 「寬頻匯流網路管理」教材 模組四： 第三章 寬頻匯流電信網路管理
陳彥錚 教授

2 本章內容 1. 電信網路管理 2. TMN功能架構 3. TMN實體架構 4. TMN邏輯分層 5. IPTV網路管理

3 1. 電信網路管理 1. 電信網路管理之基本觀念，並介紹ITU-T M.3000系列標準的電信管理網路架構

4 網路維運中心(NOC) 網路維運中心(Network Operation Center, NOC)
電信網路之管理通常由一或多個NOC負責，網管系統或維運系統也是位於NOC。 認識電信網路之管理，首先要認識NOC的觀念，這在傳統的電腦網路管理是較為 缺乏的。 近年來，由於網際網路發達，各式重要網路應用使得網際網路管理越來越重要， 而未來寬頻數位匯流網路日趨發達，網路管理便越來越重要，因此以NOC專責網路 維運管理將是必然的。 事實上，TWAREN網路也已於台灣北中南建立NOC，負責TWAREN網路維運管理

5 維運支援系統(OSS) 維運支援系統 (Operations Support System, OSS)， 或稱維運系統(Operations System, OS) 維運支援系統(OSS)為一資訊系統，用來支援電信網路在 網路設備清單(inventory) 、調度服務、網路組態、障礙等 管理。 管理範疇大於傳統的"網路管理系統" 企業支援系統 (Business Support System, BSS) 企業支援系統 (BSS)為一資訊系統，主要針對電信服務用 戶的訂單、帳單、客戶服務之管理。 兩者合稱OSS/BSS、BSS/OSS、或 B/OSS 電信網路之管理與維運需要資訊系統之支援，在電信網路管理領域， 重點並不在單一、各自獨立的網路管理系統，而是維運支援系統(OSS) 其範疇大於傳統的網路管理系統。 順便介紹與OSS相關的企業支援系統 (BSS)，它是以用戶為導向的資訊系統。

6 電信管理網路(TMN) 電信管理網路 (Telecommunication Management Network，TMN)為ITU-T M.3000系列標準所定義 的電信網路管理架構。 TMN提供在電信網路管理上異質OSS間能夠相互 運作的標準機制。 雖然TMN原採用的OSI網管標準已日漸式微， TMN之管理架構仍為電信界所依循。 TMN為ITU-T之標準，雖然其協定過於複雜，目前少有真正的應用， 然其電信網路管理架構最為完整，較為業界所重視，尤其面對越來 越為多元的寬頻匯流網路環境，一個完善的管理架構是非常重要的。 因此，本章先介紹TMN

7 電信管理網路(TMN) TMN Telecommunication Network Operations System
Exchange Transmission System Systems Data Communication Network Work Station Operations System TMN Telecommunication Network TMN為一個在電信網路上另外建置的一個數據網路，專為管理維運目的所建的。 圖下方為既有電信網路及設備，TMN與現有電信網路有重疊，意謂TMN部分是由 電信網路設備組成，另意謂TMN與電信網路有介接存取介面。 TMN含有多個OS/OSS，這些OS/OSS利用TMN至電信網路元件進行監測、控制。 圖右方有Work Station，提供網路維運人員文字或圖形化操作介面，Work Station與TMN的 部分重疊，意旨操作介面本身不在TMN定義的範疇。

8 TMN定義 TMN為一個介接電信網路的支援性網路， 以支援維運、經營、維護、調度、與管理 所需的傳送與處理方法。

9 TMN服務與功能 Telecommunications Management Services and Components Management of Transmission Paths Management of Switched Network Management of Customer Services . . . Telecommunications Management Functions . . . Fault correction Restoration Provisioning Monitoring Verification OSI Systems Management Functions TMN所採用的網管通信協定為OSI網管標準，如圖下方的CMISE與SMFs TMN更專為電信網路管理所需管理功能，訂定管理功能標準。 在管理功能之上，TMN更以服務管理觀念，規範幾種電信服務之管理。 . . . Log Control SMF Event Report SMF Object SMF Accounting Meter SMF ACSE + ROSE + CMISE

10 2. TMN功能架構 本節介紹電信網路管理之功能架構，明確規範TMN應包括之功能

11 TMN功能架構 TMN功能架構是由以下TMN功能區塊所組成： OSF (Operations Systems Function)
MF (Mediation Function) WSF (Work Station Function) NEF (Network Element Function) QAF (Q Adaptor Function) TMN OSF WSF * 功能區塊(Function Block) * 功能區塊並非實體的區塊，只是用來指明TMN中提供的不同功能 MF QAF NEF

12 TMN功能區塊 (1/2) Operations Systems Function (OSF) block: 監測/協調與控制電信功能
Network Element Function (NEF) block: 受監測與控制 Workstation Function (WSF) block: 解譯TMN網管資訊，提供使用者操作介面 如投影片所示

13 TMN功能區塊 (2/2) Mediation Function (MF) block:
介於OSF與NEF (或 QAF)間之仲介功能區塊，以達到於順暢有效率的通訊 仲介功能區塊可以儲存、調適、篩選、臨限、以及壓縮資訊 Q Adaptor Function (QAF) block: 用來將非TMN之NEF and OSF連結至TMN 轉譯TMN參考點(Reference Point)與非TMN參考點 1. 如投影片所示 2. 有關參考點之定義，請參閱下一張投影片

14 參考點 (Reference Point) (1/2)
功能區塊間發生資訊交換之處，標示為參考點 TMN參考點 : q參考點，又可分為: qx: NEF與MF、 QAF與MF、或 MF與MF間之參考點 q3: NEF與OSF、QAF與OSF、MF與OSF、或OSF與 OSF間之參考點 f參考點 WSF與OSF或WSF與MF間之參考點 x參考點 不同TMN的OSF之間的參考點 參考點是為了標示出功能區塊間會發生資訊交換的地方 分為兩類的參考點:TMN參考點:q(qx, q3), f, x，與非TMN參考點:g, m(下一張投影片)

15 參考點 (Reference Point) (2/2)
非TMN參考點 : g參考點 使用者與WSF間之參考點 m參考點 QAF與非TMN被管實體間之參考點 所謂非TMN參考點是TMN與外部不屬於TMN範疇而會發生資訊交換的地方

16 管理功能區塊間之參考點 WSF f g 此投影片圖示各功能區塊間之參考點

17 3. TMN實體架構

18 TMN實體架構 TMN 可由一些實體建構方塊構建而成，這些實體 方塊具體化TMN的管理與功能。
如圖，TMN 可由一些實體建構方塊構建而成，位於邊界的WS, NE, QA 表示與TMN外有介接介面 這些實體建構方塊與之前的功能方塊有所對應

19 TMN建構方塊 (1/2) Operations System (OS)，維運系統 Mediation Device (MD)，仲介設備
OS為執行OSF功能之系統 Mediation Device (MD)，仲介設備 MD為執行MF功能之設備 Q Adaptor (QA)，Q適應器 QA為連結非TMN之NE或OS之設備，以介接至Qx或Q3 介面 Network Element (NE)，網路元件 NE由電信設備所組成，執行 NEF功能 如投影片所示，各建構方塊各有負責執行的主要功能方塊

20 TMN建構方塊 (2/2) Workstation (WS)，工作站
WS為執行WSF功能之系統 WSFs 進行f參考點資訊與g參考點可顯示格式間之轉譯 Data Communication Network (DCN)，資料通訊網 路 DCN為TMN之資料通訊網路，支援DCF功能 DCN代表OSI之1至3層之實作

21 TMN標準介面 (1/2) 標準介面定義協定集與協定之訊息 TMN含三種標準介面： Q介面、F介面、X介面 Q介面，對應至q參考點
Qx: 對應至qx參考點 Q3: 對應至q3參考點 Qx與Q3之主要區別在於所傳送之資訊 所謂標準介面是指真正需要實際通訊的介面，因此需要標準的通訊協定

22 TMN標準介面 (2/2) F介面，對應至f參考點 X介面，對應至x參考點 F 連結WS至OSF或MF，經由DCN
X連結兩個TMN，或連結一TMN與另一 與TMN類似 的管理網路 如投影片所示

23 TMN建構方塊與標準介面之關連 TMN TMN OS DCN WS QA NE X X/F/Q3 F Q3 QX Q3/F MD
此投影片標示各TMN建構方塊間的標準介面，TMN的建構方塊可能有多個實例(Instance)

24 4. TMN邏輯分層

25 TMN邏輯分層模型 Business Management Layer (BML)
Service Management Layer (SML) Network Management Layer (NML) Element Management Layer (EML) Network Element Layer (NEL) TMN雖然一些管理通訊協定與功能標準未被廣泛使用，它所建議的邏輯分層模型卻被多所 引用遵循。 面對日趨複雜、提供多元服務的寬頻匯流網路環境，此邏輯分層模型有益於以服務為觀點的 網路管理。

26 TMN邏輯分層模型範例 BML SML NML EML NEL Network Element Network OS EML EML OS
MD for Network OS EML OS EML 本投影片舉例TMN建構方塊依邏輯分層模型觀念，可能位於的管理層次 MD MD NEL QA for Network OS Q-Adapter Network Element

27 5. IPTV網路管理 本章節將討論IPTV服務之管理，將以HiNet MOD為例

28 IPTV網路架構 – 中華電信為例 IPTV服務之網路架構包括四群網路所組成， 家庭網路利用Access 網路連至區域/骨幹網路，
影音節目位於服務網路中之影音伺服器。 此圖中，以中華電信為例，HiNet用戶可能利用ADSL或光世代Access網路 連至中華電信的區域/骨幹網路。 而家中的STB即為HiNet MOD機上盒

29 使用VLAN識別IPTV與上網服務 家庭網路包含IPTV服務與一般上網服務兩類訊務
將兩種不同服務設定為不同之VLAN，賦予不同的 VLAN識別碼，以方便網路之QoS管理。 由於一般家庭租用存取網路服務除了提供上網，也用來提供IPTV服務 兩者訊務共用存取網路，並多工至多用戶共享的地區與骨幹網路， 為方便進一步的QoS管理，先以VLAN方式將之區分。

30 匯流網路之QoS管理 訊務優先順序(Traffic Prioritization)
第二層(DSL): 利用802.1Q與802.1p，設定優先順序。 第三層(IP): 使用IP之DiffServ欄位之Differentiated Services Code Point (DSCP)值。 基於協定之VLAN (Protocol-based VLAN) 可利用Ethernet訊框之EtherType欄位辨別協定。 依不同協定設定不同的VLAN識別碼及802.1p優先值。 流量策略 (Traffic Policing) 依據SLA合約，進行流量策略措施(包括mark, discard, or drop)，以確保QoS要求 。 由於寬頻匯流網路包含多種不同訊務服務共同分享訊務(流量)， 因此需要有效的QoS機制。 目前802.3 Ethernet漸為主要的網路型態，我們可以利用802.1Q, 802.1p等機制 做為QoS管理之用

31 IPTV網路管理架構 RINOS為中華電信的之整合型維運系統 (Rinpoche Integrated Operations System)， 其下有多個網管系統(RNMS, Rinpoche Network Management System)，各自負責不同 網路與設備之網管。

32 IPTV網管三層架構 網路設備 網路管理系統 整合型維運系統 支援SNMP網路管理協定，使用標準或專屬MIB 支援其他網管介面
每種型態網路之管理需有網路管理系統 整合型維運系統 提供一致性的維運操作介面 提供調度(Provisioning)與服務管理 利用盤存(Inventory)管理，取得服務/客戶對應之網路設 備組態，以俾調度與服務管理。 以中華電信的IPTV網管為例，可將網管工作分為三個層面 由下而上依次為網路設備、網路管理系統、及整合型維運系統 傳統的網管架構只有前兩個層面，為有效管理各式電信服務， 需要第三層的維運系統。