SYSTEMY ZARZ DZANIA ZASOBAMI TELEINFORMATYCZNYMI

Transkrypt

1 SYSTEMY ZARZDZANIA ZASOBAMI TELEINFORMATYCZNYMI LILIANA BYCZKOWSKA Instytut Informatyki Politechniki Łódzkiej JANUSZ LIPISKI, PIOTR MACHOWSKI Wysza Szkoła Informatyki Streszczenie W pracy przedstawiono problemy instalacji i konfiguracj systemu zarzdzania prac sieci telekomunikacyjnej. Omówiono architektur i problemy współpracy systemu zarzdzania TMN z sieci telekomunikacyjn. Podano zasady opracowywania bezpiecznego systemu zarzdzania. Przedstawiono opis usługi zarzdzania ruchem w sieci telekomunikacyjnej i teleinformatycznej Słowa kluczowe: zarzdzanie, telekomunikacja 1. Wstp Telekomunikacyjne usługi multimedialne i szerokopasmowe sieci dostpowe stanowi obecnie najbardziej popularne i wzajemnie si przenikajce dziedziny współczesnej wymiany wiadomoci i danych. W celu ułatwienia wprowadzania nowoczesnych technologii w sieci na szybko rozwijajcym si rynku przesyłania wiadomoci konieczne jest stosowanie rozwiza: pozwalajcych na efektywne zarzdzanie zasobami telefonicznymi, zapewniajcych szybkie i niezawodne usuwanie usterek sieci, zarzdzajcych ekipami technicznymi w procesach nadzorowania i utrzymania sieci teleinformatycznych. [3] W pracy omówione zostanie pojcie zarzdzania zasobami sieci teletransmisyjnych oraz zastosowanie nowoczesnych rozwiza wykorzystywanych w telekomunikacji. 2. Charakterystyka Systemu Zarzdzania Sieci Telekomunikacyjn Podczas projektowania sieci szerokopasmowej bardzo wanym czynnikiem jest dobór odpowiedniego systemu zarzdzania. Dobry system zarzdzania zapewnia dodatkowe moliwoci i korzyci, które usprawniaj prac sieci. System zarzdzania sieciami mona zdefiniowa jako obszar działa obejmujcy: administrowanie (wspomaganie wiadczenia usług telekomunikacyjnych), sterowanie (działania adaptacyjne w stosunku do zmian zachodzcych w otoczeniu telekomunikacji), utrzymanie (technika zapewniajca sprawne funkcjonowanie sieci), zabezpieczanie (planowanie i przygotowanie do wdroe nowych usług w sieci). Pojcie zarzdzania sieci telekomunikacyjn TMN (ang. Telecommunications Management Network) wprowadzone zostało przez komitet konsultacyjny ds. midzynarodowej telefonii i telegrafii CCITT (ang. Consultative Commitee for International Telephony and Telegraphy) w dokumencie o numerze M.30 wydanym w 1988 roku. TMN nie jest rozwizaniem technicznym, jest norm przeznaczon dla producentów i operatorów sieci telekomunikacyjnych. Norm t stworzono w taki sposób, by mogła zosta zastosowana we wszystkich rodzajach sieci.

2 * 8 # * 8 # IBM IBM * 8 # * 8 # POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 5, Okrela ona struktury funkcji protokołów i wiadomoci, które mog zosta zastosowane przez administratora w konkretnej istniejcej sieci. Celem wprowadzenia architektury TMN jest ujednolicenie najwaniejszych problemów: sposobu reprezentacji informacji o zarzdzanym elemencie w całym systemie, zbioru wspólnych komend słucych do komunikacji pomidzy elementem zarzdzanym a systemem zarzdzajcym. Sie TMN umoliwia zbieranie, przetwarzanie i przesyłanie danych dotyczcych nadzoru sieci, kontroli jej działania i utrzymania. Moe ona zarzdza: urzdzeniami teletransmisyjnymi (multipleksery, translatory, łcza kablowe, łcza radiowe, łcza satelitarne, systemy SDH), centralami, koncentratorami, sieciami WAN, LAN, urzdzeniami pomocniczymi (zasilanie i klimatyzacja, systemy alarmowe, testery). 3. Zasady współpracy sieci telekomunikacyjnej z systemem zarzdzania TMN Podstawowym celem TMN jest stworzenie zorganizowanej struktury, która powinna umoliwi współprac rónych systemów zarzdzania OS (ang. Operating System) i urzdze telekomunikacyjnych na podstawie standardowych protokołów i interfejsów. sie telekomunikacyjna wzły komutacyjne systemy transmisyjne stacja robocza stacja robocza transmisja danych TMN system zarzdzania system zarzdzania Rysunek 1. Połczenie systemu TMN w sieci telekomunikacyjnej Włczony w struktur sieci telekomunikacyjnej system zarzdzania sieci TMN powinien zapewni: wymian informacji dotyczcych zarzdzania pomidzy sieci telekomunikacyjn a systemem TMN, przesyłanie informacji zarzdzania pomidzy poszczególnymi modułami systemu TMN,

3 22 Liliana Byczkowska, Janusz Lipiski, Piotr Machowski Systemy zarzdzania zasobami teleinformatycznymi transfer formatu ujednoliconej postaci informacji zarzdzania przesyłanej wewntrz systemu TMN, przetwarzanie informacji dotyczcej zarzdzania (np: odpowiednie reakcje na otrzyman informacj, analiza otrzymanych danych), dostarczenie informacji zarzdzania do jej uytkownika, konwersj informacji zarzdzania do postaci uytecznej i zrozumiałej dla uytkownika, ochron i bezpieczestwo dostpu do informacji zarzdzania. Wszystkie metody zabezpiecze stosowane w sieci zarzdzania telekomunikacj s okrelone w rekomendacjach i standardach. Zarzdzanie zgodne z polityk bezpieczestwa wykracza poza typowe ramy techniczne i staje si obszarem organizacji przedsibiorstw. Zarzdzania bezpieczestwem w aden sposób nie mona zautomatyzowa, co wynika z charakteru spotykanych w rzeczywistoci zagroe. [1] 4. Architektura Systemu TMN Tworzenie bezpiecznego systemu TMN wymaga opracowania nastpujcych etapów obejmujcych: faz pocztkow, faz projektowania, przegldu i zatwierdzenia, faz operacyjn W fazie pocztkowej tworzy si specjaln grup ekspertów sterujcych procesem analizy, wprowadzenia, realizacji zabezpiecze. Grupa taka stanowi przekrój stron biorcych udział w zarzdzaniu: uytkowników, przedstawicieli poszczególnych działów, ekonomistów, inynierów tworzcych system. W fazie projektowania, przegldu i zatwierdzenia okrelona zostaje strategia zabezpiecze, strategiczne zasoby, dokonuje si analizy ryzyka. Nastpnie wybiera si rozwizania dogodne pod wzgldem efektywnym i ekonomicznym. Faza operacyjna to szkielet funkcjonowania zabezpiecze w systemie. W fazie tej s wyróniane etapy: wykrycia zdarzenia, przetwarzania danych zwizanych z bezpieczestwem, oceny zdarzenia. Rozwój ataków na sieci, starzenie si algorytmów kryptograficznych, wzrost mocy obliczeniowej maszyn oraz przepustowo sieci prowadzi do koniecznoci cigłej kontroli i modyfikacji zabezpiecze. Prawdopodobnym czynnikiem, który zdeterminuje wprowadzanie zabezpiecze dla systemu TMN bdzie dynamiczny rozwój rynku telekomunikacyjnego. W cigu kilku lat mona spodziewa si pojawienia platform z zaimplementowanymi silnymi mechanizmami kryptograficznymi. [3] Architektura TMN zawiera trzy grupy, które s rozpatrywane oddzielnie podczas projektowania i planowania. Grupy te obejmuj: architektur funkcjonaln opisujc podstawowe funkcje okrelane jako składniki funkcjonalne oznaczane symbolem FC (ang. Functional Component). Składniki te łczone s w bloki funkcjonalne oznaczane FB (ang. Function Block). Miejsca symbolizujce połczenie midzy blokami okrelane s punktami odniesienia (ang. reference point). Oznacza to funkcjonalno, która umoliwia objcie zasigiem zarzdzania cał sie i traktowanie jej jako jednego wirtualnego tworu. W wikszoci przypadków takie

4 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 5, systemy udostpniaj graficzn reprezentacj sieci z widocznymi statusami urzdze, połczeniami, alarmami i innymi funkcjami specyficznymi dla danej sieci. g TMN WSF f q OSF x q q NEF TF m Rysunek 2. Architektura funkcjonalna TMN OSF- blok funkcjonalny systemów zarzdzania, NEF- blok funkcjonalny poredniczenia, WSF- blok funkcjonalny stacji roboczej, TF- blok funkcjonalny transformacji architektur fizyczn opisujc sposób implementacji funkcji TMN w czci fizycznej. Poszczególne czci dzielone s na bloki fizyczne oznaczane symbolem BB (ang. Building Block), które w zalenoci od pełnionych funkcji, zawieraj wybrane bloki funkcjonalne. Bloki fizyczne dokonuj wymiany danych pomidzy sob za pomoc standardowych interfejsów. Komunikacja midzy systemami, a zarzdzanymi urzdzeniami odbywa si przez porty szeregowe (połczenie lokalne) lub przez protokoły transmisji danych (połczenie zdalne). Realizuj one podstawowe funkcje zarzdzania elementami sieciowymi, takimi jak przełczniki, routery i przewanie wykorzystuj do tego standardowy protokół SNMP (ang. Simple Network Management Protocol).

5 24 Liliana Byczkowska, Janusz Lipiski, Piotr Machowski Systemy zarzdzania zasobami teleinformatycznymi TMN OS OS X DCN F WS MD NE AD NE NE Rysunek 3. Architektura fizyczna OS- system zarzdzania, AD- urzdzenie adaptacyjne, MD- urzdzenie poredniczce, NE- element sieci, WS- stacja robocza, DCN- sie transmisji danych architektur informacyjn opisujc sposób modelowania wymiany informacji zarzdzania, który jest realizowany jako zarzdca agent. Wymiana informacji odbywa si przy pomocy protokołu CMIP (ang. Common Management Information Protocol). Jest to protokół zarzdzania sieci oparty na modelu OSI, szczególnie przydatny do współpracy z publiczn, komutowan sieci telefoniczn. Słuy do formatowania wiadomoci i transmitowania informacji midzy programami zbierajcymi dane. Przez usług nale- y rozumie przykładowo wirtualn linie dzierawion o okrelonej relacji oraz parametrach transmisyjnych, takich jak przepływno, opónienie. System zarzdzania usługami monitoruje na bieco zakontraktowane przez uytkowników usług parametry i tworzy raporty. Dla uproszczenia, systemy zarzdzania elementami sieciowymi udostpniaj graficzny interfejs z symulowanym obrazem urzdzenia. Bardzo powszechne staje si zarzdzanie przez interfejs WWW (ang. World Wide Web). W tym przypadku do zarzdzania elementami sieciowymi moe zosta uyta dowolna przegldarka internetowa. [5] Zarzdzanie sieci polega na administrowaniu wszystkimi zasobami komunikacyjnymi danego systemu. Jest ono realizowane przez aplikacyjne procesy zarzdzania SMAP (ang. System Management Application Process), które przetwarzaj i wymieniaj midzy sob informacje zarzdzania. Informacje te s przechowywane w specjalnej bazie okrelanej symbolem MIB (ang. Management Information Base). Baza taka zawiera w sobie obiekty zarzdzane MO (ang. Managed Objects), które odzwierciedlaj fizyczne zasoby, którymi zarzdza. Modelem zarzdca-agent, którego sposób zarzdzania zawiera dwa typowe procesy. S to: proces zarzdzania MP (ang. Managing Process) zarzdca wydajcy procesowi agenta polecenia wykonania operacji na obiekcie zarzdzanym,

6 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 5, proces agenta AP (ang. Agent Process) przekazuje procesowi zarzdcy informacje o zmianach stanu zarzdzanych obiektów. 5. Zastosowanie TMN do zarzdzania systemami telekomunikacyjnymi Od lat 70ych XX wieku dziki rozwojowi technologii komputerowych transmisja analogowa zaczła by wypierana przez transmisje cyfrow. Przełczniki elektromagnetyczne zastpowane były elektronicznymi układami przełczajcymi sterowanymi komputerowo z uyciem sygnalizacji we wspólnym kanale. W rezultacie otrzymano sie składajc si z dwóch logicznie rónych podsieci, komutowana podsie głosowa i podsie sygnalizacyjna. Takie rozwizanie daje du elastyczno zarzdzania sieci i kreowania nowych usług. Wprowadzenie nowych moliwoci objtych normami architektury sieci inteligentnej zdefiniowanej przez CCITT dotyczcych definicji standardowych usług, interfejsów pomidzy centralami w systemie, urzdzeniami przetwarzajcymi oraz platform do oblicze komputerowych, umoliwia tworzenie rozbudowanych sieci z uyciem sprztu i oprogramowania rónych firm. [4] W systemie TMN mona wyróni pewnego rodzaju segmenty, które odpowiadaj za realizacj usług komunikacyjnych. Kady z segmentów stanowi zbiór aplikacyjnych elementów usługowych ASE (ang. Application Service Elements) współpracujcych ze sob. Element usługowy zawiera: definicje realizowanych usług, zapisane w postaci zestawu operacji elementarnych, protokół, który pozwala na wymian elementarnych operacji. Model warstwy aplikacji dla celów zarzdzania sieci przedstawia rys.4. SMASE ACSE CMISE Inne ASE ROSE WARSTWA PREZENTACJI Rysunek 4. Model warstwy aplikacji W modelu warstwowym aplikacji wyróniono nastpujce elementy: SMAE (ang. Systems Management Application Entity) jest to segment aplikacyjny zarzdzania systemami, SMASE (ang. Systems Management Application Sernice Element) aplikacyjny element usługowy zarzdzania systemami, ASE (ang. Application Service Element) usługowy element aplikacyjny, ACSE (ang. AssociationControl Service Element) element usługowy sterowania skojarzeniami,

7 26 Liliana Byczkowska, Janusz Lipiski, Piotr Machowski Systemy zarzdzania zasobami teleinformatycznymi CMISE (ang. Common Management Information Sernice Element) element usługowy wspólnej informacji zarzdzania, ROSE (ang. Remote Operations Service Element) element usługowy zdalnych operacji. Na rys.5. przedstawiony jest opis usługi zarzdzania ruchem w sieci telekomunikacyjnej. NE OS WS POMIARY adanie wykonania pomiarów dane z pomiarów Inicjacja monitorowania sieci WSTPNE wskaniki ruchu PRZETWARZANIE dane o konfiguracji sieci Gromadzenie danych Analiza danych Prezentacja stanu ruchu Wykrywanie problemów Realizacja działa Korekcyjnych działania korekcyjne Podejmowaniei zaniechanie działa korekcyjnych Rysunek 5. Zarzdzanie ruchem w sieci telekomunikacyjnej W zakresie zilustrowanej usługi mona wyróni kilka znaczcych funkcji: Inicjacja monitorowania sieci funkcja inicjacji polega na przekazywaniu do elementów sieci da wykonania pomiarów przesyłanych przez uytkownika systemu za porednictwem stacji roboczej. Pomiar funkcja udostpniania danych z pomiarów jest realizowana przez elementy sieci. Dane z procesu pomiaru s przekazywane do systemu zarzdzania bezporednio lub po wstpnym przetworzeniu informacji pierwotnej (np: zdarzenia) w elementach sieci. Zbieranie danych funkcja gromadzenia danych w systemie zarzdzania dotyczy zbierania danych z pomiarów odebranych od elementów sieciowych. Analiza danych funkcja analizy danych jest zwizana z obliczaniem wskaników wydajnociowych na podstawie uzyskanych z pomiarów. Analiza danych bazuje na okrelonych algorytmach, które s opracowane lub modyfikowane w procesie eksploatacji systemu zarzdzania. Prezentacja stanu ruchu funkcja stanu ruchu oferuje uytkownikowi moliwo obrazowania aktualnego poziomu wydajnoci lub obcienia elementów sieci. Wykrywanie problemów funkcja wykrywania problemów w sieci dotyczy rozpoznawania sytuacji krytycznych z punktu widzenia kierowania ruchem. Otrzymane wyniki umoliwiaj podjcie decyzji o zastosowaniu działa korekcyjnych. Podejmowanie i zaniechanie działa korekcyjnych Funkcja ta umoliwia realizacj decyzji podjtej np. przez zarzdzajcego ruchem za porednictwem stacji roboczej.

8 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 5, Zarzdzanie sieciami teleinformatycznymi W miar rozwoju przedsibiorstw rosn ich zasoby informatyczne, a utrzymanie infrastruktury pociga za sob coraz to wiksze koszty. Taka sytuacja wymaga bardzo sprawnego mechanizmu kontroli efektywnoci wykorzystywania tych zasobów, dostosowania ich do potrzeb i wymaga przedsibiorstwa. W ramach zarzdzania sieciami teleinformatycznymi stosuje si rozwizania odpowiedzialne zarówno za zarzdzanie zasobami i infrastruktur (zarzdzanie sieciami, serwerami, centralami czy bazami danych), jak i zarzdzanie istotnymi aplikacjami w procesie podejmowania decyzji. Firmy staraj si wdraa właciwe rozwizania do zarzdzania infrastruktur zyskujc wymierne korzyci. Zastosowanie infrastruktury informatycznej dostosowanej do procesów kierujcych działaniem centrum zarzdzania pozwala na podniesienie niezawodnoci, wzrostu efektywnoci pracy i komfortu pracy brany IT (ang. Information Technology), udostpnienie narzdzi do planowania i kierowania rozwojem IT oraz kontrol kosztów [1]. 7. Podsumowanie W dzisiejszych czasach coraz trudniej jest odróni telekomunikacj od techniki komputerowej. Wzrost uycia komputerów, zarówno w centralach telekomunikacyjnych jak i zarzdzania sieci oznacza, i podstawowym wyzwaniem przed jakim stoi wikszo kampanii telekomunikacyjnych jest optymalne rozwizanie architektury sieci komunikujcych si ze sob komputerów. Instalacja i właciwa konfiguracja systemu zarzdzania sieci telekomunikacyjn otwiera przed operatorem telekomunikacyjnym moliwoci wprowadzenia szerokiej gamy nowych, atrakcyjnych ofert i usług telekomunikacyjnych. Sieci telekomunikacyjne, dajce ogromny wachlarz usług (telefonia, multimedia, Internet) stały si obecnie wan czciwiatowej oferty telekomunikacyjnej. Trudno dzi jest sobie wyobrazi funkcjonowanie nowoczesnej firmy bez dostpu do Internetu, czy automatycznego systemu zapowiedzi głosowych podczas nawizywania połczenia z klientami. Przykładów takich mona podawa bardzo duo. Takie s realia dzisiejszego wiata, takie s wymagania dzisiejszego rynku. Rozwój nowych technologii, globalizacja rynku, konieczno współpracy midzyoperatorskiej i standaryzacja sieci zmusza producentów do stosowania takich rozwiza technicznych, które pozwol połczy lokalne, krajowe i midzynarodowe sieci telekomunikacyjne w jeden system. To, jakie rozwizanie z opisanych powyej jest najlepsze i które naley wybiera, zaley wyłcznie od moliwoci finansowych i potrzeb operatora, który pragnie w swojej sieci zaimplementowa system TMN.

9 28 Liliana Byczkowska, Janusz Lipiski, Piotr Machowski Systemy zarzdzania zasobami teleinformatycznymi Bibliografia 1. Barszewski M, Zarzdzanie sieciami telekomunikacyjnymi. wydanie III poprawione Warszawa. 2. Broyna J., Zarzdzanie systemami i sieciami transportowymi w telekomunikacji. BEL Studio Warszawa. 3. Łazarski J., Leksykon skrótów Telekomunikacja. Wydawnictwo Komunikacji i Łcznoci Sp. z o. o. Wydanie I Warszawa. 4. Norris M., Communications Technology Explained - tłumaczenie z jzyka angielskiego na podstawie Galiskiego B. Teleinformatyka, Wydawnictwo Komunikacji i Łcznoci Sp. z o. o. Wydanie I Warszawa. 5. Praca zbiorowa, opracowanie redakcyjne NetWorld, Vademecum teleinformatyka. IDG Poland S.A. Wydanie I ksikowe Warszawa. MANAGEMENT SYSTEMS FOR DISTRIBIUTED NETWORKS Summary In the paper we discuss a number of issues related to performance of a telecommunication network. The architecture of a telecommunication management network (TMN )as well as interaction between TMN and a telecomm nation network are presented. The rules for development of a secure management system are given. Finally, we describe a management system to Control network flow for telecommunication & distributed networks Keywords: Management, Telecommunications L.BYCZKOWSKA lilip@ics.p.lodz.pl Łód, ul. Wólczaska 215 J.LIPISKI jlip@p.lodz.pl Łód, ul. Rzgowska 17A