TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Prof. Dr. Claudia Linnhoff-PopienInstitut für InformatikLudwig-Maximilians-Universität, München
Prof. Dr. Otto SpaniolLehrstuhl für Informatik IVRWTH Aachen
TelekommunikationssystemeWS 1999 / 2000
• Markus Garschhammer (LMU München)• Frank Imhoff (RWTH Aachen)• Bernhard Kempter (LMU München)
M MNTEAM
Unter Mitwirkung von:
9. Vorlesung: Management von TK-Netzen9. Vorlesung: Management von TK-Netzen9. Vorlesung: Management von TK-Netzen
• Annette Kostelezky (LMU München)• Axel Küpper (RWTH Aachen)• Jens Meggers (RWTH Aachen)
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Motivation
TelekommunikationsnetzeTelekommunikationsnetzemüssen auch Katastrophenmüssen auch Katastrophenüberlebenüberleben -
Erdbeben, Feuer, Überschwemmung,Wirbelstürme, Terror, ...
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Was ist Management?
Management nach ITU-T X.700:Management nach ITU-T X.700:Kontrolle, Koordination und Überwachung der Kommunikationsressourceneines Verteilten Systems
Management nach Hegering etManagement nach Hegering et alal, 1999:, 1999:Maßnahmen, die einen effektiven und effizienten, an den Zielen desUnternehmens ausgerichteten Betrieb der Systeme und ihrer Ressourcensicherstellen
Netzmanagement:Netzmanagement:stellt das Management des Kommunikationsnetzes und seiner Komponenten
in den Vordergrund
Systemmanagement:Systemmanagement:setzt Schwerpunkt auf Endsystemen
Anwendungsmanagement:Anwendungsmanagement:setzt Schwerpunkt auf Anwendungen und verteilt realisierte Dienste
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Historie derTK-Managementsysteme
Vergangenheit:Vergangenheit:• Bestandteile eines TK-Netzes stammen in der Regel von verschiedenen
Herstellern• jedes Managementproblem und jeder Kundenwunsch nach einem neuen
Dienst werden isoliert betrachtet
Netzbetreiber und Dienstanbieter erhalten eine Vielzahl von Kleinstsystemenfür das Management
Zum Beispiel: Meßeinrichtungen für den Verkehr auf Telefonleitungen,Anlagen für den Weckdienst, ...
Hohe Folgekosten für Betrieb und Unterhalt der Systeme
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Situation derTK-Managementsysteme
• Liberalisierung des Telekommunikationsmarktes bedingt:- Diversifizierung des Dienstangebots zur Abgrenzung von Konkurrenten- Netze werden nicht nur für eigene Dienstangebote genutzt, sondernauch von konkurrierenden Dienstbetreibern
• Abkehr der klassischen Verkehrsverteilung durch niedrigerere Tarife:- z.B. nicht mehr streng tagsüber Geschäftskunden, abends Privatkunden
• Höhere Flexibilität erforderlich:- Ersatzwegschaltung bei Überlast oder gar Leitungsausfall- Bereitstellung von Mietleitungen
• Wachsende Informationsflut bedingt zunehmenden Bandbreitenbedarf derNetzbetreiber:- immer umfangreichere Informationen werden über immer längereDistanzen übertragen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Folge für dasTK-Management
Gute Planung der Ressourcen eines TK-Systems ist notwendig:• schnelle Aufdeckung von Schwachstellen, insb. in Spitzenzeiten• sofortige Beseitigung und künftige Vermeidung von Fehlern
In der Telekommunikation:- Management sowohl der Vermittlungs- als auch Übertragungstechnik- Management in Einheit von Dienstanbieter und Netzbetreiber
Heterogene Hersteller bedingen:
Standardisierung desStandardisierung des ManagementsManagements
Telecommunication Management Network (TMN)
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Ziel TMN
Wozu ein standardisiertesWozu ein standardisiertesTelekommunikationsmanagement?Telekommunikationsmanagement?
Ziel: Bereitstellung eines ganzheitlichen Netz- und Dienstmanagementsaller am Telekommunikationsgeschäft beteiligten.
Was ist TMN?Was ist TMN?TMN ist eine Architektur, die sowohl dem Netzbetreiber als auch demDienstanbieter ein flexibles Ressourcenmanagement ermöglicht.
Grundprinzip des TMNGrundprinzip des TMNPhysisch getrenntes Netz zum Management von Telekommunikations-netzen und -diensten aller Art - dabei herstellerneutrales Management vonNetzen, Netzelementen und Diensten durch ein generisches Informations-modell und standardisierte Schnittstellen für Managementzwecke
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Vorteile TMN
Physische TrennungTrennung eines TMNTMN von den KommunikationsnetzenKommunikationsnetzenund -diensten bringt folgende Vorteile:
• Das Management wird unabhängiger von der Last im Nutznetz und erzeugtin ihm auch keine zusätzliche Last.
• Informationen über das Netz und den Dienst werden unabhängig von denNetzeinrichtungen geführt und ermöglichen jederzeit eine Abfrage z.B. überden Netzzustand.
• Arbeiten an den Netzelementen können im TMN vorbereitet undwährend verkehrsschwacher Zeiten durchgeführt werden.
Weitere VorteileWeitere Vorteile von TMN:
• Managementaufgaben können dezentral auf verschiedene Subsysteme imTMN aufgeteilt werden.
• Managementinformationen können über standardisierte Schnittstellen undProtokolle ausgetauscht werden - auch zwischen Subsystemen.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
9. VorlesungManagement von TK-Netzen
Drei Sichtweisen auf TMN:
1. Funktionale Architektur
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Konzept derFunktionalen TMN-Architektur
TMN muß gemäß M.3010 Funktionalitäten bereitstellen, um z.B.ManagementinformationenManagementinformationen• zwischen der TK-Netz-Umgebung und der TMN-Umgebung auszutauschen,• zwischen Komponenten innerhalb des TMN‘s zu übertragen,• in Formate zu konvertieren, die in TMN einheitlich verwendet werden,• so zu manipulieren, daß sie für den Nutzer lesbar und verwertbar sind,• nur autorisierten Personen zugänglich zu machen.
In der funktionalen Architektur werden betrachtet:
• FunktionsblöckeFunktionsblöcke- die o.g. M.3010-Funktionalität bereitstellen -,
• und durch zusätzliche funktionale Komponentenfunktionale Komponenten ergänzt werden- die zur Erfüllung der Aufgaben der Funktionsblöcke dienen und nicht unbe-dingt Bestandteil des eigentlichen TMN-Systems sein müssen -,
• sowie ReferenzpunkteReferenzpunkte,- die sich zwischen den einzelnen Funktionsblöcken ergeben -.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
TMN-Funktionsblöcke- Prinzip -
In der funktionalen TMN-Architektur werden einzelne TMN-Funktionsblöcke(FunctionFunction BlocksBlocks) unterschieden, die zusammen die TMN-Management-funktionen erbringen.Diese Blöcke kommunizieren über Datennetze.
• Funktionsblöcke, die direkt für das Management benötigt werden, liegenvollständig innerhalb des TMN‘s.
• Einige Funktionsblöcke liegen teilweise außerhalb, von diesen werden nur einigeAspekte für das Management benötigt.
TMNMF
OSF WSF
QAF NEF
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
TMN-Funktionsblöcke- Detailierte Betrachtung -
AndereTMN‘s
TMNMF
OSF WSF
QAF NEF
OSF
• Operation System Function (OSFOSF): Beobachtung, Koordinierung und Kontrollevon TK- oder TMN-Funktionen
• Network Element Function (NEFNEF): Beobachtung und Kontrolle von Netzelemen-ten, z.B. Vermittlungsfunktionen im TK-Netz
• Q Adapter Function (QAFQAF): zwecks Anschließen nichtkonformer, NEF- oder OSF-ähnlicher Instanzen an TMN-Funktionsblöcke
• Mediation Function (MFMF): leitet Informationen zwischen OSF und NEF bzw. QAFweiter - semantische Umsetzung
• Workstation Function (WSFWSF): Nutzerschnittstelle zwecks Interpretation der Infos
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Funktionale Komponenten
TMN-Funktionsblöcke werden von funktionalen Komponentenfunktionalen Komponenten(Functional ComponentsFunctional Components) ergänzt. Dazu gehören:
• Management Application Function (MAFMAF): implementiert die TMN-Management-dienste MF-MAF, OSF-MAF, NEF-...
• Management Information Base (MIBMIB): bewahrt Managementinformationen auf
• Information Conversion Function (ICFICF): syntaktische oder semantische Konver-tierung von Informationen
• Presentation Function (PFPF): zur benutzerfreundlichen Darstellung und Modifi-kation von Managementinformationen - auch inumgekehrter Richtung
• Human Machine Adapation (HMAHMA): verpackt Daten in Fenstern oder Masken,fügt Informationen aus der PF hinzu, unter-stützt Authentifizierung und Autorisierung
• Message Communication Function (MCFMCF): Funktion für den Nachrichtenaus-tausch für alle TMN-Funktionsblöcke,die physische Schnittstelle haben
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
TMN-Referenzpunkte
Innerhalb der funktionalen Architektur ergeben sich SchnittstellenSchnittstellen zwischen
den Funktionsblöcken, die als ReferenzpunkteReferenzpunkte bezeichnet werden.Sie sind Bestandteil der TMN-Festlegungen und werden standardisiert.
InnerhalbInnerhalb des TMN werden 3 Klassen von Referenzpunkten unterschieden:
• Klasse q - zwischen OSF, QAF, MF und NEFDabei wird zwischen qx- und q3-Referenzpunkten unterschieden:qx: bei NEF/MF, QAF/MF sowie MF/MFq3: bei NEF/OSF, QAF/OSF, MF/OSF sowie OSF/OSF
• Klasse f - zwischen OSF oder MF und WSF• Klasse x - zwischen den OSF zweier TMN oder OSF und vergleichbarer
Funktion in einem anderen Managementnetz
AußerhalbAußerhalb der TMN-Festlegungen gibt es noch 2 Klassen von Referenzpunkten:
• Klasse g - zwischen WSF und dem Benutzer• Klasse m - zwischen QAF und anderen Managementsystemen.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Referenzpunkte:Beispiel & Zusammenfassung
AndereTMN‘s
TMNMF
OSF WSF
QAF NEF
OSFx f
q3 f
q3q3qxqx
g
m
OSF NEF MF QAF WSF ¬TMN
OSF
NEF
MF
QAF
WSF
¬TMN
x,q3 q3 q3 q3 f
q3
q3
q3
f
qx
qxqx
qx
qx
f
f
m
m
g
g
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
9. VorlesungManagement von TK-Netzen
Drei Sichtweisen auf TMN:
2. Informationsarchitekturbasierend auf OSI-Management
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Exkurs:OSI-Management
Das OSI-ManagementmodellOSI-Managementmodell umfaßt:1. Management eines einzelnen Offenen Systems2. Management durch Kooperation mit anderen Offenen Systemen
mit Schwerpunkt auf zweitem Punkt.
OSI-Managementstandards:OSI-Managementstandards:• ManagementframeworkManagementframework (X.700):(X.700):
Einführung, Rahmen und Zusammenspiel• Systems ManagementSystems Management OverviewOverview (X.701):(X.701):
Beschreibung 4 grundlegender Modelle - Funktions-, Informations-,Kommunikations- und Organisationsmodell
• Structure ofStructure of Management InformationManagement Information- Management Information Model (X.720)- Definition of Management Information (X.721)- Guidelines for the Definition of Managed Objects (GDMO, X.722)- ManagementManagement FunctionsFunctions (X.730-X.746)(X.730-X.746)
• CommonCommon Management Information Service (X.710) undManagement Information Service (X.710) und ProtocolProtocol (X.711)(X.711)
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Das OSI-Funktionsmodell teilt Management in 5 funktionale Bereiche5 funktionale Bereiche:
(Fault Management)
(Configuration Management)
(Performance Management)
(Accounting Management)
(Security Management)
1. OSI-Funktionsmodell
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Fehlermanagement
Fehler des Systems: dauerndes oder vorübergehendes Verfehlen eineroperationalen Vorgabe
Ziel: - Erhöhung der Verfügbarkeit des Netzes, insb.- Frühzeitiges Erkennen von Fehlersituationen- Lokalisieren von Fehlerquellen
Überwachung
b) Diagnose
c)Fehlerbehebung
User Help Desk
Benutzer
Fehler-dokumentation
(Trouble Ticket System)
Struktur desFehlermanagements
Netz
a) Alarm
Auskunft/Hilfe
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Alarmbehandlung
Alarm Reporting Function (X.733) basiert auf 5 Fehlerkategorien und57 möglichen Fehlerursachen, z.B.
CommunicationsQuality of Service
Processing Equipment
Environment
CPU-Zeitscheibeüberschritten
Bandbreitenreduktion ÜbertragungsfehlerSignalverlust
FeuerErdbeben
Raumtemperatur
Überflutung
StromausfallTerminalausfallSpeicherengpaß
Softwarefehler
Event Report Management Function (X.734) verwaltet Event Reports basie-rend auf einem sog. Event Forwarding Discriminator, der z.B. ein Filter ist
Log Control Function (X.735) speichert und sortiert Berichte
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Konfigurationsmanagement
Verteiltes System - Vielzahl von Ressourcen, die in geeigneter Weisekooperieren müssenNotwendig ist: Verknüpfung und Anpassung der Ressourcen, so daß gewünschteKommunikationsleistung und Systemfunktionen erbracht werden, d.h.:
• Überwachung der am Netz angeschlossenen Geräte sowie Kontrollevon Einstellungen (z.B. Sende- und Empfangspuffer in Vermittlungsstellen)
• Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Kommunikationssoftware(z.B. Einstellung max. Anzahl unquittiert ausstehender Pakete derVermittlungsschicht)
Bei Modellierung von Ressourcen als Managed Objects:- Erzeugen und Löschen von Managed Objects- Ausführen von Aktionen auf Managed Objects- Lesen und Ändern von Attributen auf Managed Objects
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Attribute imKonfigurationsmanagement
ZustandsattributeZustandsattribute umfassen drei Zustände:
Enabled
BetriebszustandBetriebszustand(Operational State)
zeigt generelle Bereitschafteiner Ressource an:verfügbar oder nicht
NutzungszustandNutzungszustand(Usage State)
gibt akt. Nutzungs-grad an: nicht genutzt,genutzt o. ausgelastet
VerwaltungszustandVerwaltungszustand(Administrative State)
legt administrativ die Zugäng-lichkeit fest; shutting down
realisiert Zu-Ende-Bearbeitung
UnlockedIdle
Disabled Busy Locked
Shutting DownActive
Bezüglich des StatusStatus werden 5 Attribute unterschieden, die optional angegebenwerden, insbesondere können sie auch undefiniert bleiben, z.B. Stand-by-Statusgibt an, ob Ressource bereit ist oder stand by; Control-Status für Tests; ... .
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Leistungsmanagement
Konsequente Weiterführung des Fehlermanagements:
Eine Komponente kann zwar fehlerfrei arbeiten, jedoch aufgrund mangelnderRessourcen ( freier Puffer, Speicher, CPU, ...) eine gestellte Anforderung nichtoptimal erfüllen.
Dazu: - Durchführung von Messungen (Monitoring)- Feststellen überforderter Komponenten- Einleiten geeigneter Gegenmaßnahmen
Workload Monitoring Function (X.739)
Die Systemleistung wird anhand von Zählern und Pegeln angezeigt.
Zähler (Counter): Abstraktion eines Zählprozesses,man unterscheidet „settable“ und „non settable“-Zähler
Pegel (Gauge): Abstraktion einer dynamischen, d.h. auf- und abschwankendenVariablen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Abrechnungsmanagement
Kommerzielle Netzbetreiber sind auf Gebühren der Nutzer angewiesen.
Dies erfordert eine Erfassung und Abrechnung, welcher Nutzer welche Ressourcewie intensiv in Anspruch genommen hat (Datenmenge oder Dauer bei derInanspruchnahme des Dienstes).
Daraus resultiert das Accounting Management, d.h.
• Erzeugung und Aufzeichnung von Abrechnungsinformationen• Spezifizierung der zu sammelnden Abrechnungsinformationen• Speicher- und Zustandsüberwachung von Abrechnungsinformationen• Setzen und Modifizieren von geeigneten Limits
Accounting Meter Function (X.742)unter einem Accounting Meter versteht man eine Abstraktion von Aktivitäten, diedie Auslastung einer Ressource zum Zweck der Abrechnung messen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Sicherheitsmanagement
Überall dort von Bedeutung, wo sensible Informationen ausgetauscht werden.
Bedrohungen schützenswerter Informationen entstehen durch
- passive Angriffe: Abhören von Informationen, Erstellen eines Nutzerprofilsoder einer unerwünschten Verkehrsflußanalyse
- aktive Angriffe: Vortäuschen einer falschen Identität, Manipulation vonNachrichtensequenzen durch Umordnen, Verzögern o.ä.,Modifikation von Nachrichten, Manipulation von Ressourcendurch Überlastung, Umkonfigurierung, Viren, ...
Daraus ergeben sich als Aufgabenbereiche des Security Managements:
• Authentifizierung• Autorisierung / Zugriffsrechte• Zugangskontrolle zu Ressourcen
• Verschlüsselung von Informationen• Schutz vor Angriffen• ...
Access Control Management Function (X.741): Zugangskontrolle durch Policies
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
2. OSI-Organisationsmodell
• Verteiltes, kooperatives Management in einem Offenen System• Man unterscheidet Paare von Kommunikationseinheiten (Manager, Agent),
wobei eine Komponente verschiedene Rollen einnehmen kann
• Die zu managenden Ressourcen werden mittels eines OSI-Management-protokolls verwaltet
• Rollen Manager und Agent sind nicht permanent festgelegt
Manager Agent
Managing SystemRolle: Manager
Managed SystemRolle: Agent
Zu managendeRessourcen
ServiceElement
ServiceElement
Management-protokoll
Managementoperationen,Notifikationen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
3. OSI-Informationsmodell
Manager/Agenten-Prinzip Objektorientierung
Managed Objects
Die Bedeutung objektorientierter Konzeptegeht auf austauschbare und wiederver-wendbare Module zurück, die leicht zu
aktualisieren und zusammenzusetzen sind.
Neben einem Manager hat in anderenSystemen ein Agent Zugriff auf zu
managende Ressourcen. Dadurch wird einverteilter Managementdienst bereitgestellt.
Objekt: Softwareeinheit, die aus einer Ansammlung von Daten und zugehörigenProzeduren besteht, welche außerhalb des Objekts nicht direkt sichtbar sindDer Zugang zum Objekt ist ausschließlich über wohldefinierte Schnittstellenmöglich, über die Nachrichten übertragen werden.
Übergang zum objektorientierten Management:Zu managende Ressourcen werden durch Managed Objects
repräsentiert, auf die ein Agent zugreifen kann.
Daten
Prozeduren
Nachrichten
Schnittst.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Managed Objects (MO’s)
Managed Object: - definiert die Managementsicht auf eineRessource, die es repräsentiert,
- stellt dabei drei Schnittstellen bereit:
* Management Operation,* Result,* Notification,
- die durch das MO repräsentierte Ressourcehat ein Verhalten,
- der Zustand eines MO‘s wird durch Attributebeschrieben,
- mehrere Attribute können in Attributgruppenzusammengefaßt werden.
Result
Mgm
t. Operat. Notifica
tion
Attribute
Verhalten
MO‘s genügen den Konzepten Einkapselung, Vererbung und Polymorphie.Objekte mit Gemeinsamkeiten werden jeweils in Klassen zusammengefaßt,die über Vererbungshierarchien in Beziehung stehen.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Vererbung
MO‘s mit Gemeinsamkeiten werden zu einer MO-Klasse zusammengefaßt.MO‘s sind Instanzen der jeweiligen MO-Klasse.
Alle Instanzen einer MO-Klasse sind von einem Typ.Eine MO-Klasse ist folglich eine Menge von MO‘s eines gegebenen Typs.
Neue MO-Klassen können alle Attribute, Operationen und Notifikationen von einerOberklasse übernehmen (Prinzip der Vererbung - auch Mehrfachvererbung mgl.).
Außerdem kann die neue Unterklasse1. Beliebige neue Attribute, Operationen 2. Unterklassen können in ihren Attri-
und Notifikationen erhalten: butwertebereichen eingeschränktObjekterweiterungObjekterweiterung oder werden: SpezialisierungSpezialisierung
Klasse 1
Klasse 2
A:B:
A: C:B:
Klasse 1
Klasse 2
A:B:
A: 1..5B: 10..30
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Guidelines for the Definitionof Managed Objects (GDMO)
GDMO - internationaler Standard, der eine formale Sprache definiert, umMO-Klassen zu spezifizieren
- Formalisierung zu beschreibender MO-Klassen erfolgt mittels Templates
Template:Formular, das Syntax einerManagemententität definiertund Reihenfolge festlegt, in derBestandteile spezifiziert werden- Templates können mit weiterenTemplates kombiniert werden
Eine MO-Klasse wird durch einMO Class Template beschrieben,das selbst ein Package Templatenutzt, ...
MO Class
Package
Action Attribute G.
Notification Attribute
ParameterBehaviour
Name Binding
MO-Klasse
Package
Package-bestandteile
Sonstiges
Template
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
<template-label> TEMPLATE-NAME
CONSTRUCT-NAME [<construct-argument>];[CONSTRUCT-NAME [<construct-argument>];]*
[REGISTERED AS <object-identifier>];
[supporting productions [...]*]
Beispiel:Struktur einiger Templates
AllgemeineAllgemeine TemplateTemplate-Struktur in BNF:-Struktur in BNF:
<class-label> MANAGED OBJECT CLASS
DERIVED FROM
CHARACTERIZED BY
CONDITIONALPACKAGES
<condition>
<class Name>
present if
REGISTERED AS
MO ClassTemplate
PackageTemplate
PackageTemplate
Superclasses
Mandatory Packages
Conditional Packages
template-label
constructname
constructname
constructname
template-name
<behaviourdefinition label>
BEHAVIOURCLASS
DEFINED AS String ............................................................
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Management Information Base(MIB)
Unabhängig von der Vererbungshierarchie gibt es eine Enthaltenseins-beziehung, die rekursive Verweise ermöglicht.
Die Menge der MO‘s eines verwalteten Managementsystems wird so in einerManagement Information Base (MIB) abgelegt.
Die MIB stellt MO‘s in Form eines Managementinformationsbaums(Management Information Trees, MIT‘s) dar, ein Zugriff erfolgt so:
Manager Agent
Manging System Manged System
ServiceElement
ServiceElement
MIB
MIT Samm-lungallerMO‘s
1.2.
3.
4.5.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
4. OSI-Kommunikationsmodell
Grundlegende Aufgabe innerhalb des OSI-Managements:Austausch von Managementinformationen zwischen Manager und Agent überManagementprotokoll, z.B. Common Management Information Protocol (CMIP)
OSI-Schicht 6OSI-Schicht 7
Common ManagementInformation ServiceElement (CMISE)
Common ManagementInformation ServiceElement (CMISE)
Manager Agent
ACSE ROSE ACSE ROSE
A-Associate,A-Release, ...
M-Event-Report, M-Get,M-Set, M-Create, M-Action, ...
A-Associate,A-Release, ...
RO-Invoke, RO-Reject,RO-Result, RO-Error
P-Connect,P-Release, ... P-Data
ZunächstVerbind.-aufbau
Dann Aus-tausch v.Mgm.Infos
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
• Mit der Entwicklung des Internets wurde für Managementzwecke ein sogenanntesInternet Control Message Protocol (ICMP) basierend auf echo/echo-reply-Komm. entwickelt
•
• Darauf basiert auch das Packet Internet Groper (PING)-Programm.
• Leistungsfähiger wurde das Simple Gateway Monitoring Protocol (SGMP).
• 1988 wurde dieses zum Simple Network ManagementSimple Network Management ProtocolProtocol (SNMP)(SNMP) erweitert,1993 entstand SNMPv2.
SNMP hat unter anderem folgende funktionale Nachteile:• Sowohl CMIP als auch SNMP benutzen den Begriff Objekt - bei SNMP jedoch nicht
gemäß OO-Paradigma, sondern nur als einzelne Variable• Keine Kapselung - und auch Vererbung wird nicht unterstützt - d.h. jede neue MIB-Variable
verlangt eine Anpassung bestehender Anwendungen
Managed Resources
AndereManagementprotokolle
SNMP: einfaches, verb.loses Protokoll basierend auf UDP
OSI-Schicht 4SNMP-Manager SNMP -Agent
ManagementApplication
SNMP MOGet Request,Get Next Request,Set Request
Get Response,Trap
OSI-Schicht 3
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
OSI-Management für dieTMN-Informationsarchitektur
Ziel TMN: Effizientes Management der Ressourcen, die Bestandteil einesTK-Netzes oder TK-Dienstes sind und als MO‘s modelliert werden
MO‘s werden definiert durch: Attributs, Operations, Behaviour u. Notifications
TMN ist eine verteilte Anwendung - die Kommunikation erfolgt nach demManager/Agenten-Prinzip, d.h. kein direkter Zugriff vom Manager aufRessourcen, sondern Anfragen von einem Manager an einen Agenten.
Der Agent verfügt auch über Informationen bzgl. der TMN-Funktionsblöcke.
Zwecks Management ist ein gemeinsames Verständnis bezüglich der ManagedObjects, MIB, Managementfunktionen, Protokolle, Zugriffsrechte, ... nötig:
SharedShared ManagementManagement KnowledgeKnowledge (SMK)(SMK).
Der TMN-Informationsaustausch verwendet Common Management InformationServices (CMIS) und das Common Management Information Protocol (CMIP).
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Integriertes Management
CMISE als Kommunikationsbasis für Managementzwecke wurde normiert -damit ist eine erste Basis für einen Baukasten von Teilsystemen vorhanden.
Netzhersteller: müssen folglich nur dafür sorgen, daß Kunden in der Lagesind, mit anderen Komponenten ihres Produkts Informationenauszutauschen
Anwender: setzen in der Regel nicht nur Produkte eines Herstellers ein,wollen folglich Herstellerunabhängigkeit
Dienstanbieter: größtes Problem - Dienste machen sich nur bezahlt, wenn eineversprochene Dienstqualität bereitgestellt werden kann
Schlüsselfrage ist IntegrationIntegration von Managementsystemen in heterogenen Welten.
Lösungen: - Veröffentlichung von benutzten Schnittstellen- „Universalmanager“ über heterogene Managementsysteme- Managementplattformen als Trennung von 1. Zugriffsmechanismen,2. Managementanwendungen und 3. Oberfläche durch API‘s
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
9. VorlesungManagement von TK-Netzen
Drei Sichtweisen auf TMN:
3. Physikalische Architektur
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Konzept derPhysikalischen TMN-Architektur
Physikalische TMN-Architektur: bildet die Funktionen der TMN Funktionsblöckeauf reale Systeme ab
Das physikalische TMN besteht aus den Komponenten
• Operations System (OS)• Mediation Device (MD)• Q Adaptor (QA)• Data Communication Network (DCN)• Workstation (WS)• Network Element (NE)
Das DCN dient als Kommunikationsnetz zwischen den Funktionen.
Die Schnittstellen sind entsprechend der festgelegten Referenzpunkte definiert,sie werden im Gegensatz zu den Schnittstellen mit großen Buchstabengekennzeichnet, z.B Q-Schnittstelle am Referenzpunkt q.
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Beispiel für einePhysikalische TMN-Architektur
TMNMF
OSF WSF
QAF NEF
Ausschnitt ausFunktionaler Architektur:
Physikalische Architektur:
OSOS
DCNDCN
MDMD
DCNDCN
QAQA NENE
WSWS
TMN
X/F/Q3
F/Q3
Qx
QxQx
FX
f
q3 f
qxqx
x
• Operations System (OS)• Mediation Device (MD)• Q Adaptor (QA)• Data Communication Network (DCN)• Workstation (WS)• Network Element (NE)
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
9. VorlesungManagement von TK-Netzen
TMN-Anwendungen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
TMN-Aufgaben
VerkehrsverwaltungVerkehrsverwaltung• Beobachtung des Verkehrsflusses in den Vermittlungsstellen des TK-Netzes umBlockierungen zu erkennen und zu beseitigen (langfristig: Verkehrsplanung)
• Optimierung der Verkehrslenkung nach Netzauslastung• Reaktion auf z.B. Feiertage, Ausfälle, Einführung neuer Dienste
Gegenmaßnahmen: Anschalten von Ansagen, Außerbetriebnahme vonEinrichtungen, Reservieren von Betriebsmitteln
Wichtig: Übersichtl. Nutzeroberfläche auch für Systeme verschiedener Hersteller
AlarmverwaltungAlarmverwaltungSammlung aller Ereignisse; Test und Diagnose zwecks Beseitigung von Fehlern
GebührenverwaltungGebührenverwaltungSammlung und Verarbeitung von Gebührendaten (Billing Center) - ggf. anteil-mäßig an Anbieter von IN-Diensten - Weiterleitung an Rechnungserstellung
TeilnehmerverwaltungTeilnehmerverwaltungCustomer Care: Hinzufügen und Ändern von Anschlüssen, Diensten, ...
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
TMN-Anwendungen im IN
X X
SS7
BCP
SSP
SMP
SCEP - Service Creation Environment PointSMP - Service Management PointSCP - Service Control PointIP - Intelligent PeripheralSS7 - Signaling System No. 7SSP - Service Switching PointBCP - Basic Call Process
SCEP
IPSCP
Im IN-Standard Q.1210 wird auf denTMN-Standard M.3010 und denManagement-Standard X.700 Bezuggenommen:
• Fehlermanagement• Konfigurationsmanagement• Abrechnungsmanagement• Leistungsmanagement• Sicherheitsmanagement
mit spezifischen IN-Anforderungen
TelekommunikationssystemeInstitut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität München
Vergleich IN und TMN
Im wesentlichen fallen beim Vergleich des IN- und TMN-Konzepts folgendeUnterschiede auf:
1. IN sieht eine dynamische Diensterstellung vor, während TMN von einemstatischen Dienstmanagement ausgeht.
2. In den funktionalen Instanzen des IN‘s werden Funktionen realisiert, die aufphysikalische Instanzen verteilt sind.TMN ist ferner objektorientiert und betrachtet ein Telekommunikationsnetzauf einer abstrakteren Stufe. Das Management wird dadurch flexibler.
3. Einsatz unterschiedlicher, standardisierter Protokolle:IN: SS7-INAP zwischen SCP und SSPTMN: OSI-CMIP - auf Netzelemente über Q3-Schnittstelle
4. Hauptausrichtung der IN‘s ist die Dienstbereitstellung - Dienste werden aufverschiedenen abstrakten Ebenen betrachtet.TMN fokussieren auf Management - alle Netzelemente liegen in einer Schicht
IN nutzt funktionale Instanzen (SSF, SCF, ...), TMN Funktionsblöcke (OSF, MF, ...)