УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Описание
Полезная модель относится к области телекоммуникаций, в частности, к устройствам контроля и проверки работоспособности информационных систем удаленного мониторинга объектов территориально распределенными сетями связи.
Для управления и мониторинга сетей электросвязи широко используются специализированные автоматизированные системы. Они позволяют получать оперативную информацию о состоянии оборудования. Требования к функционалу и основным параметрам автоматизированных систем управления и мониторинга (СУиМ) определены, например, в «Правилах применения оборудования автоматизированных систем управления и мониторинга сетями электросвязи», утвержденных Мининформсвязи.
Современные центры управления территориально распределенными сетями связи представляют собой набор рабочих мест операторов, оснащенных СУиМ различных сетей связи. Оборудование рабочих мест операторов центров управления рабочими станциями СУиМ происходит по мере строительства отдельных участков сети. При сдаче в эксплуатацию новых СУиМ проверяется достаточность функционала и технические параметры используемого аппаратно-программного комплекса СУиМ согласно регламентирующим документам.
В то же время качество работы оператора центра управления зависит не только от технических параметров СУиМ отдельными сетями или
оборудованием связи (СУиМ ОС), но и от информативности, доступности и точности информации всех СУиМ ОС в целом. Противоречивая информация, поступающая с разных СУиМ ОС, отсутствие корреляции аварийных сообщений, различия в обозначениях и представлении информации разных СУиМ ОС однотипным оборудованием увеличивает нагрузку на операторов, что приводит к ошибкам, увеличению времени локализации и устранения проблем и, как следствие, к снижению коэффициента готовности сети связи.
Для того чтобы оператор центра управления мог принимать верные решения, информация, которую он получает от СУиМ ОС, должна быть правильной, своевременной, доступной. Частые ошибки дежурного персонала связаны с неправильной трактовкой сообщений СУиМ, а также не-скоординированными действиями из-за дублирования аварийных сообщений на разных уровнях. В виду большого количества СУиМ, установленных в центрах управления, остро встает вопрос о легкости восприятия и обработки оператором сообщений СУиМ ОС, а также точности классификации информации, поступающей от машины к человеку. Поэтому возникает потребность оценки работы центра управления не как набора СУиМ ОС, а как комплекса средств управления и мониторинга всем оборудованием территориально распределенной сети связи (ТРС). Иными словами, для того чтобы оценить условия, в которых приходится работать оператору центра управления, необходимо рассматривать набор СУиМ ОС, установленных в центре управления, как единую систему мониторинга и управления территориально распределенной сетью связи (СУиМ ТРС).
Патент РФ №2402171 (опубликован 20.10.2010; МПК H04L12/403) раскрывает способ формирования структуры сети обмена данными управления. Сущность заключается в том, что в автоматизированной системе управления телекоммуникационной сетью для формирования сети обмена данными управления используют все доступные каналы связи, маршруты
доставки данных управления определяют путем выбора множества допустимых маршрутов, для которых удовлетворяются требования по своевременности доставки и надежности маршрутов, определяют для каждого цикла управления время, отводимое для сбора данных управления, и объем передаваемых от каждого сетевого элемента контролируемых параметров, которые упорядочиваются по степени значимости, оптимизируют распределение потоков графика по допустимым маршрутам по критерию затрат на доставку данных управления, или по критерию минимального времени задержки передаваемых протокольных блоков данных, содержащих данные управления, или по критерию максимальной надежности маршрутов доставки передаваемых протокольных блоков данных по решению администратора в зависимости от текущей ситуации в сети. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей автоматизированных систем управления телекоммуникационными сетями по обмену данными управления.
Наиболее близким аналогом рассматриваемого технического решения является система мониторинга объектов телекоммуникации согласно патенту РФ № 86027 (опубликован 20.08.2009; МПК G08B25/00). Система мониторинга объектов телекоммуникаций включает центр мониторинга с ЭВМ, по каналам проводной электросвязи подключенной по меньшей мере к одному периферийному терминалу, где каналами служат выделенные физические пары прямых проводов, выделенные каналы тональной частоты (ТЧ) и коммутируемые телефонные каналы. В качестве каналов используют дополнительные каналы проводной электросвязи, например компьютерную сеть, двухпроводное соединение, каналы радиосвязи, например радиоканал, мобильную связь, а также другие доступные каналы электросвязи, например каналы оптической связи. Периферийный терминал выполнен с возможностью сбора данных о состоянии объекта, передачи их в центр мониторинга и получения данных из центра либо без их получения,
или с возможностью сбора данных о состоянии объекта, передачи в центр мониторинга, приема данных и осуществления воздействия на этот объект. Система способна сигнализировать об адресном вскрытии объекта телекоммуникации (дверей, окон, распределительных шкафов или коробок, колодцев), авторизации доступа на объект, затоплениях, обрывах кабеля, остановке или неправильной работе оборудования и техники на объекте, изменении параметров электроснабжения, электропитания, климатических режимов объекта и т.п., т.е. о срабатывании любых подключенных датчиков, выходов аппаратуры, а также сигналов устройств, реализованных в периферийных микропроцессорных контроллерах в качестве встроенных узлов, а также осуществлять управляющие воздействия на объекты, например, осуществлять дистанционное перепрограммирование устройств, включать/выключать электропитание объекта, включать/выключать оборудование и т.п.
В отличие от известных аналогов, предлагаемое техническое решение позволяет проводить корреляцию сообщений от разных автоматизированных систем управления и мониторинга. Технический результат полезной модели заключается в повышении достоверности информации, предоставляемой устройством.
Поставленная задача решается тем, что устройство проверки централизованной системы управления включает в себя средства подключения к устройству проверки по меньшей мере одной СУиМ, модуль сбора данных о подключенных СУиМ, модуль расчета параметров подключенных СУиМ, осуществляющий расчет коэффициента информативности и коэффициента качества принятия решения каждой СУиМ на основе данных, полученных от модуля сбора данных, модуль проверки соответствия указанных рассчитанных коэффициентов заранее заданным эталонным коэффициентам, и модуль аналитической отчетности, формирующий отчет на основании полученной из модуля проверки информации.
Далее предпочтительный вариант реализации заявляемой полезной модели объясняется со ссылкой на фигуру, на которой представлена блок-схема функционирования устройства проверки централизованной СУиМ.
Устройство проверки централизованной системы управления включает в себя средства подключения к устройству проверки по меньшей мере одной СУиМ (СУиМ ОС), посредством которых информация от СУиМ ОС поступает в модуль (1) сбора данных о подключенных СУиМ.
Каждая СУиМ ОС представляет собой набор аппаратно-программных комплексов, включающих серверы с соответствующим программным обеспечением и автоматизированные рабочие места (АРМ), отвечающих за мониторинг и управление оборудованием различных типов и производителей. Как правило, каждый производитель оборудования поставляет к нему и соответствующую СУиМ. В классификации TMF СУиМ бывает 2-х видов: СУиМ управления оборудованием или сетевыми элементами (EMS) и СУиМ управления сетью связи (NMS). В первом варианте на АРМ оператора центра управления отображается перечень контролируемого оборудования с соответствующим статусом; во втором - топология сети связи (т.е. сетевые элементы и связи между ними), при этом статус присваивается не только контролируемым сетевым элементам, но и связям между ними.
Территориально распределенная сеть связи, как правило, построена на оборудовании различных производителей, технологий, уровней (первичная и наложенная сеть связи) и сильно сегментирована по территориальному признаку. Поэтому СУиМ ТРС представляет собой набор СУиМ ОС. Соответственно оператор центра управления вынужден следить за состоянием нескольких АРМ одновременно, либо для мониторинга и управления территориально распределенной сетью связи в дежурную смену центра управления необходимо включать несколько инженеров. В первом случае возникает риск пропустить аварийное сообщение, так как информа-
ция, отображаемая на мониторах разных СУиМ ОС, может дублироваться или противоречить друг другу. Во втором случае возникает риск задержки или искажения информации о событии на территориально распределенной сети связи при передаче от одного оператора центра управления к другому.
В общем случае территориально распределенная сеть связи состоит из первичной сети (построенной, как правило, по технологии SDH или DWDM) и наложенной сети доступа (построенной на технологии пакетной коммутации, чаще всего IP). Стоит отметить, что мониторинг и управление оборудованием первичной сети осуществляется по собственным протоколам производителя данного оборудования, в то время как для оборудования наложенной сети используются по стандартные протоколы SNMP, Telnet и SSH.
Для того чтобы все компоненты устройства проверки централизованной системы могли принимать и понимать информацию, поступающую от различных СУиМ, модуль (1) сбора данных на выходе преобразует полученную им информацию в набор формализованных таблиц.
Далее обработанная модулем (1) сбора данных информация поступает в модуль (2) расчета параметров СУиМ ТРС. Модуль (2) расчета параметров осуществляет расчет коэффициента информативности и коэффициента качества принятия решения для каждой СУиМ, подключенной к заявляемому устройству, согласно нижеописанной методике проверки централизованной системы управления для территориально распределенной сети связи.
Можно предположить, что скорость отклика на управляющее воздействие и время прихода аварийных сообщений на всех СУиМ ОС одинаковы, а надежность комплекса технических средств достаточная для непрерывной работы. Тогда основные критерии, влияющие на скорость и качество принятия решения оператором центра управления, следующие.
СУиМ ОС, применяемые в центре управления, должны быть уровня NMS, поскольку мониторингу и управлению подвергаются не только сетевые элементы, но и связи между ними. Соответственно, все они должны отображаться на АРМ оператора.
Мнемосхемы управления СУиМ разных вендоров должны иметь одинаковые обозначения для одинаковых типов оборудования. Данное требование сокращает риск снижения информативности мнемосхем и увеличения времени локализации проблемы, произошедшей на стыке сетей, находящихся под мониторингом и управлением разных СУиМ ОС.
На одной и той же мнемосхеме не должны отображаться сетевые элементы и связи между ними для первичной и наложенной сетей. Если это условие не выполняется, оператору трудно оценить уровень проблемы, возникшей в сети.
В случае если оборудование территориально разнесено между зонами ответственности различных эксплуатационных подразделений, данные зоны должны быть обозначены на мнемосхемах. Этим сокращается время определения ответственного подразделения за замену оборудования.
Для каждой СУиМ ОС должна быть обеспечена корреляция аварийных сообщений. В противном случае увеличивается время локализации аварии, так как корневая авария может потеряться в потоке порожденных, и тогда возникает риск пропустить появления аварии, не связанной с аварией, породившей множество сообщений.
В случае если мониторинг и управление оборудованием осуществляются по проприетарным протоколам, управление оборудованием одного производителя должно осуществляться одной СУиМ ОС.
В случае если мониторинг и управление оборудованием осуществляются по стандартным протоколам, все оборудование, относящееся к определенной сетевой технологии, должно управляться единой СУиМ ОС.
8. У оператора центра управления должны быть одинаковые права доступа к однотипному оборудованию.
Охват и удовлетворение всем указанным выше критериям при проведении проверки СУиМ ТРС можно осуществить, если оценивать их, разбив две группы:
критерии, влияющие на информативность - критерии 1,2, 3 и 8;
критерии, влияющие на качество принятия решения - критерии 4, 5, 6 и 7.
Для каждого из критериев вводится математическая оценка. Суммарная оценка для группы будет средним арифметическим оценок критериев, входящих в нее. Таким образом, в отношении информативности используется критерий информативности И:
И = ΣК1,2,3,4/4,
а в отношении качества принятия решения используется критерий качества К:
К = Σ К5,6,7,8 / 4.
Значения коэффициентов Ki, определяющих критерии И и К, определяются следующим образом.
СУиМ ОС, применяемые в центре управления, должны быть уровня NMS. Данный критерий определяется как отношение количества СУиМ ОС уровня NMS, установленных в центре управления, ко всем СУиМ ОС:
NMS
NMS
Kl= (i + р ) / (i + р),
NMS
где р - количество СУиМ ОС первичной сети; i - количество СУиМ ОС наложенной сети; * - СУиМ ОС первичной (р) или наложенной (i) сети уровня NMS.
Мнемосхемы управления СУиМ разных вендоров должны иметь одинаковые обозначения для одинаковых типов оборудования. Для СУиМ первичной сети данный критерий определяется как:
совп
К2р = р / (р + i),
совп
где р - количество СУиМ ОС первичной сети, в которых обозначения элементов совпадают.
Соответственно для СУИМ ОС наложенной сети:
совп
K2i = i / (p + i),
совп
где i - количество СУиМ ОС наложенной сети, в которых обозначения элементов совпадают.
Суммарная оценка для критерия К2 является суммой вышеуказанных:
K2 = K2p + K2i.
На одной и той же мнемосхеме не должны отображаться сетевые элементы и связи между ними для первичной и наложенной сети:
CM
CM
K3 = l-(p + i)/(p + i),
см
см
где р, i - количество СУиМ ОС, на мнемосхемах которых отображаются сетевые элементы как первичной, так и наложенной сетей.
В случае если оборудование территориально разнесено между зонами ответственности различных эксплуатационных подразделений, данные зоны должны быть обозначены на мнемосхемах:
К4 = 1, если условие выполняется для всех СУиМ ОС,
К4 = 0, если условие выполняется не для всех СУиМ ОС. Для каждой СУиМ ОС должна быть обеспечена корреляция аварийных сообщений:
к
к
K5 = (p + i)/(p + i),
к
к
где р, i - количество СУиМ ОС соответственно первичной и наложенной сетей, в которых настроена корреляция аварийных сообщений.
В случае если мониторинг и управление оборудованием осуществляются по проприетарным протоколам, управление оборудованием одного производителя должно осуществляться одной СУиМ ОС:
К6 = 1, если условие выполняется для всех СУиМ ОС, К6 = 0, если условие выполняется не для всех СУиМ ОС.
В случае если мониторинг и управление оборудованием осуществляются по стандартным протоколам, все оборудование, относящееся к определенной сетевой технологии, должно управляться единой СУиМ ОС:
ст
К7=1/к,
где Кст - количество СУиМ по стандартным протоколам.
У оператора центра управления должны быть одинаковые права доступа к однотипному оборудованию:
К8 = 1, если условие выполняется для всех СУиМ ОС, К8 = 0, если условие выполняется не для всех СУиМ ОС.
Максимальные значения параметров И и К равны единице. Использование коэффициента информативности и коэффициента качества принятия решения для каждой СУиМ, подключенной к устройству, позволяет унифицировать требования к управлению и мониторингу территориально распределенной сетью связи и далее в обработке использовать по сути обобщенные коэффициенты И и К.
Далее рассчитанные коэффициенты информативности И и качества принятия решения К для каждой СУиМ поступают в модуль (3) проверки соответствия указанных рассчитанных коэффициентов заранее заданным эталонным коэффициентам И и К.
Модуль (3) проверки соответствия указанных рассчитанных коэффициентов заранее заданным эталонным коэффициентам И и К далее отправляет данные о проверке в модуль (4) аналитической отчетности, формирующий отчет на основании полученной информации, необходимой для внесения изменений в СУиМ ТРС.
Если коэффициенты И и К соответствуют эталонным, СУиМ ТРС функционирует на должном уровне, и можно формировать требования к новым СУиМ ОС, которые планируется подключить к СУиМ ТРС.
Если коэффициенты И и К не соответствуют эталонным, формируется аналитический отчет по всем СУиМ и, при необходимости, составляется план модернизации СУиМ ТРС.
В случае отличия коэффициентов И и К от эталонных значений необходимо провести аудит СУиМ ТРС с тем чтобы определить причины отклонения. После определения причины принимают меры по ее устранению и проводят повторную проверку.
Если причина проблемы не может быть устранена технически, сотрудники центра управления учитывают это в своей работе и принимают дополнительные меры, например административные, для снижения последствий.
Если проверке подвергается главный центр управления, допустимые значения коэффициентов информативности И и качества принятия решения К для него не могут быть ниже, чем для региональных центров управления.
Таким образом, заявляемое устройство проверки централизованной системы управления позволяет унифицировать требования к СУиМ ТРС, упростить ее структуру, сформулировать требования к вновь разрабаты-ваемым и подключаемым СУиМ ОС. Как результат, сокращается время локализации и устранения аварий СУиМ ТРС, а также сокращается время, затрачиваемое на внедрение новых СУиМ ОС.