При построении современных цифровых сетей следует различать следующие сетевые уровни: первичной и вторичных сетей.
Первичная сеть – это базовая сеть типовых универсальных каналов передачи и сетевых трактов, на основе которой формируются и создаются вторичные сети.
Вторичные сети являются специализированными и создаются на основе типовых универсальных каналов передачи первичной сети с помощью специализированных узлов (включающих специализированные ЦСП и/или системы со специализированными пользовательскими интерфейсами) и станций коммутации. На железнодорожном транспорте вторичными специализированными сетями технологического сегмента являются сети ОТС, ОбТС и СПД.
Система управления сетью связи технологического сегмента подразделяется на функциональные подсистемы:
– управления первичной цифровой сетью связи;
– управления цифровой сетью оперативно-технологической связи;
– управления цифровой сетью связи ОбТС;
– управления сетью передачи данных.
Управление первичной сетью технологического сегмента.
Для управления первичной сетью технологического сегмента создана Единая система мониторинга и администрирования (ЕСМА).
СМА первичной сети дорожного уровня технологического сегмента обеспечивает решение полного комплекса задач, связанных с эксплуатацией первичных сетей связи, построенных на базе аппаратуры различных фирм производителей, на протяжении их жизненного цикла.
СМА первичной сети дорожного уровня обеспечивает выполнение следующих функций:
– мониторинг и администрирование в процессе эксплуатации (техническое обслуживание, восстановление связей, набор статистики, расчеты);
– развитие (анализ качества, прогнозирование, формирование требований к эксплуатационным характеристикам сети и системы управления).
Управление первичной сетью технологического сегмента осуществляется операторами СМА на основании общего контроля (мониторинга) технического состояния первичной сети посредством формирования и выдачи на уровень управления сетью производителя распоряжений (команд) на выполнение определенных процедур предоставления и использования необходимого ресурса сети. Основные функции по организации и предоставлению необходимого ресурса сети обеспечиваются на уровне управления сетью производителя путем последующей передачи этих распоряжений в виде настроечных параметров в элементы первичной сети.
СМА первичной сетью предоставляет обслуживающему персоналу следующие услуги:
– анализ информации о состоянии сети;
– решение оперативных задач при проведении необходимых управляющих процедур (операций), обеспечивающих корректное управление сетью в случае проведения мероприятий по реконфигурации сети, текущему обслуживанию, в результате возникновения внештатных ситуаций, устранению неисправностей и т. д.;
– анализ производительности сети связи;
– долгосрочное и краткосрочное планирование развития сети связи;
– планирование технического обслуживания и работ на сети связи;
– обеспечение решения полного комплекса задач, связанных с эксплуатацией первичных сетей связи, построенных на базе аппаратуры различных фирм производителей;
– мониторинг и администрирование в процессе эксплуатации (техническое обслуживание, восстановление связей, набор статистики, расчеты);
– анализ качества, прогнозирование, формирование требований к эксплуатационным характеристикам сети и систем управления.
Система мониторинга и администрирования системы ОТС дороги. Система мониторинга и администрирования системы ОТС обеспечивает решение следующих функциональных задач:
– непрерывный круглосуточный контроль работоспособности оборудования ОТС;
– предоставление инструментальных средств диагностики и устранения отказов в оборудовании ОТС;
– ввод и корректировку настроечных параметров в оборудование ОТС, устанавливающих конфигурацию технических средств (коммутационного оборудования) ОТС, структуру цифровой сети ОТС и направление информационных потоков в сети ОТС.
Объектом мониторинга и администрирования в системе ОТС являются коммутационные станции (или иное коммутационное оборудование) цифровой сети ОТС, а также каналы цифровой сети ОТС (потоки E1), кольцевые схемы организации которых определены ОСТ 32.145-2000.
В целях организационного обеспечения СМА системы ОТС дороги (региона) образованы дорожный (региональный) центр технического управления (ЦТУ) и зональные центры технического обслуживания (ЦТО) с определенными функциями эксплуатационного персонала.
Дорожный (региональный) ЦТУ предназначен для решения задач административной службы системы ОТС дорожного (регионального) уровня в части:
– общего контроля технического состояния сети ОТС в целом по дороге (по региону);
– установления (присвоения) системных адресов сетевым элементам ОТС согласно системе адресации, принятой в данном регионе;
– планирования и управления конфигурацией потоков Е1 в сети ОТС;
– планирования и управления групповыми каналами в пределах региона;
– координирования действий ЦТО при возникновении аварийных ситуаций на сети ОТС, выходящих за пределы одного ЦТО.
Дорожный (региональный) ЦТУ должен размещаться при управлении железной дороги.
Зональные ЦТО обеспечивают мониторинг и администрирование оборудования ОТС в пределах подведомственных им зон обслуживания.
Основной задачей эксплуатационного персонала зонального ЦТО является контроль (мониторинг) работоспособности оборудования ОТС подведомственной зоны обслуживания, организация ремонтно-восстановительных работ в случае отказов компонентов сети ОТС, а также конфигурирование системы ОТС подведомственной зоны по заданию ЦТУ и в пределах определенных для ЦТО полномочий.
Техническими средствами, обеспечивающими решение функциональных задач СМА системы ОТС, являются:
– рабочие места (РМ) эксплуатационного персонала, организованные на базе персональных компьютеров и размещенные в ЦТУ и ЦТО, а также непосредственно на объектах мониторинга и администрирования;
– информационная сеть, предназначенная для передачи сообщений СМА между рабочими местами, а также между РМ и коммутационными станциями, как объектами СМА цифровой сети ОТС.
Информационная сеть СМА системы ОТС обеспечивает подключение рабочих мест эксплуатационного персонала к оборудованию ОТС на трех уровнях:
– на первом (нижнем) уровне (РМ-1) – непосредственно на объектах, где установлено оборудование ОТС, в режиме локального доступа к ресурсам коммутационной станции;
– на втором (РМ-2) – в зональных ЦТО, в режиме дистанционного доступа к ресурсам коммутационных станций, входящих в состав подведомственной зоны (участка) обслуживания;
– на третьем (РМ-3) – в дорожных (региональных) ЦТУ, в режиме информационного обмена РМ-3 с рабочими местами РМ-2 зональных ЦТО.
Требования к рабочим местам:
а) РМ-1 обеспечивает:
– оперативный ввод в информационное обеспечение коммутационной станции настроечных данных, определяющих адресацию станции, как сетевого элемента, так и ее абонентов;
– таблицы коммутации в пределах данной станции;
– проведение ремонтно-восстановительных работ и профилактических мероприятий, при которых программное обеспечение РМ-1 предоставляет эксплуатационному персоналу (ремонтно-восстановительным бригадам) необходимый инструментарий для тестирования оборудования коммутационной станции и диагностики неисправностей.
б) РМ-2 служат для выполнения следующих задач (функций) эксплуатационного персонала зонального ЦТО:
– контроль (наблюдение) за работоспособностью оборудования ОТС подведомственной зоны обслуживания и организация ремонтных и восстановительных работ в случае отказов компонентов сети ОТС;
– получение распоряжений (команд) из административной службы регионального ЦТУ на выполнение реконфигурации оборудования ОТС зоны обслуживания данным ЦТО и исполнение этих распоряжений путем передачи настроечных параметров в коммутационные станции ОТС;
– ведение в базе данных (БД) доступной РМ-2, архива (журнала) событий, включая регистрацию фактов возникновения неисправностей и восстановления работоспособности оборудования ОТС, изменения конфигурации сети ОТС, комплектности коммутационных станций и прочее;
– формирование отчетов о техническом состоянии оборудования ОТС подведомственной зоны обслуживания для передачи в административную службу регионального ЦТУ.
Все РМ-2 ЦТО должны обеспечивать непрерывный, круглосуточный режим работы. Основная задача мониторинга подведомственной зоны обслуживания сети ОТС реализовывается в РМ-2 в режиме автоматического контроля работоспособности оборудования ОТС. РМ-2 имеет возможность ручного контроля оборудования сети ОТС. При этом в режиме дистанционного доступа обеспечена возможность включения из РМ-2 тестов в любой коммутационной станции подведомственной зоны обслуживания.
В базе данных (БД), доступной сменному оператору РМ-2, должна производиться регистрация событий (с обязательной привязкой ко времени) в случаях:
– коллизий в зоне обслуживания РМ-2;
– фактов обмена информацией между РМ-2 и административной службой ЦТУ;
– фактов рассылки настроечных параметров в коммутационные станции сети ОТС и их исполнения, а также по фактам передачи смены другому оператору.
в) РМ-3 размещается в региональном ЦТУ и служит для выполнения следующих задач (функций) административной службы системы ОТС данного региона:
– общий контроль (мониторинг) технического состояния системы ОТС региона;
– планирование и управление конфигурацией (реконфигурацией) цифровой сети ОТС и оборудования ОТС, включая формирование и выдачу распоряжений (команд) в РМ-2 зональных ЦТО на выполнение процедур реконфигурации оборудования ОТС соответствующих зон обслуживания (путем последующей передачи этих распоряжений из РМ-2 в виде настроечных параметров в коммутационные станции ОТС);
– ведение в базе данных (БД), доступной РМ-3, архива (журнала) событий, включая регистрацию фактов возникновения нарушения и восстановления работоспособности системы ОТС региона, изменения конфигурации цифровой сети ОТС, комплектности оборудования станций ОТС и прочее.
Основная задача мониторинга системы ОТС региона реализовывается в РМ-3 в режиме автоматического сбора информации, получаемой в виде отчетов из РМ-2.
Система управления сетью общетехнологической связи. Для сети ОбТС должна быть реализована трехуровневая модель мониторинга и администрирования:
– уровень управления сетями производителей и отдельными их элементами;
– уровень управления сетями отделений дороги;
– уровень управления сетью ОбТС дороги (централизованный мониторинг и административное управление сетью).
На уровне управления сетями производителей и отдельными их элементами осуществляется мониторинг и администрирование подсетей ОбТС на УПАТС разных производителей.
Система управления сетью производителя (в рамках каждой сети производителя) выполняет следующие задачи:
– формирование и развитие сети (подключение и удаление абонентов, предоставление или закрытие тривиальных услуг связи и системных функций абонентам, создание и модификация таблиц маршрутизации; создание, ведение, хранение и выдача среднему уровню управления банка конфигурационных данных);
– управление устранением отказов (обнаружение и устранение неисправностей, использование резерва аппаратуры, оперативное перестроение сети);
– управление качеством (сбор, анализ, хранение и выдача среднему звену управления данных по функционированию сети и ее элементов; автоматическая регулировка трафика; выработка рекомендаций по улучшению эксплуатационных характеристик сети);
– защита информации (разграничение доступа к системе управления и обеспечение сохранности информации).
Обмен данными между отдельными элементами и рабочей станцией осуществляется как по внутренним, так и по стандартным протоколам (SNMP).
Система управления сетью производителя должна предоставлять более высокому уровню, непосредственно или через конвертеры протоколов, данные через SNMP-интерфейс для обеспечения возможного мониторинга и управления всей сетью.
Система управления сети отделения дороги объединяет сети управления производителей посредством протокола SNMP и может выполнять следующие функции в рамках отделения дороги:
– управление конфигурацией сети (планирование работ и услуг связи на сети; создание, ведение, хранение и выдача уровню управления сетью ОбТС банка конфигурационных данных сети отделения дороги);
– управление устранением последствий отказов (контроль состояния сетей производителей и их элементов; выдача директив системе управления сетью производителя по устранению неисправностей со статусом «повреждение»);
– управление качеством (сбор, анализ, хранение и выдача верхнему уровню статистических данных по функционированию сети отделения дороги и ее элементов; выработка рекомендаций по улучшению эксплуатационных характеристик сети отделения, улучшению и расширению диапазона предоставления услуг);
– защита информации (разграничение доступа к системе управления, выдача указаний системе управления сетью производителя по изменению всех паролей доступа ко всем ресурсам системы управления и операционной среды; классификация уровня безопасности сети; обеспечение сохранности информации).
Система управления сетью ОбТС дороги выполняет:
– мониторинг дорожной сети;
– ведение и хранение баз данных;
– планирование сети, контроль процесса установки сетевого оборудования и формирования сети;
– регистрацию показателей качества обслуживания;
– контроль интенсивности внутреннего, внешнего и транзитного трафика сетей, коэффициента отказов в обслуживании из-за перегрузки направлений;
– анализ функционирования систем управления и контроля;
– разработку мер по обеспечению закрытости информации и контроль за их осуществлением;
– управление взаиморасчетами.
Управление сетевыми элементами должно осуществляться одним или несколькими способами, перечисленными ниже.
Способ управления по выделенным каналам ПД.
Между каждой удаленной АТСЦ и ЦТО организуется двусторонний выделенный канал ПД, используемый для обмена информацией между АРМ ЦТО и центральным управляющим устройством (ЦУУ) удаленной цифровой АТС.
Способ управления по коммутируемым каналам сети ОбТС.
Между удаленной АТСЦ и ЦТО используется прямой или составной коммутируемый канал. На стороне ЦУУ удаленной АТСЦ и на АРМ ЦТО применяются аналогичные первому способу интерфейсы. Коммутируемый канал образуется посредством включения соответствующих интерфейсов системы управления в аналоговые (АЛА) или цифровые (АЛЦ) абонентские линии удаленной и центральной АТСЦ. Можно использовать интерфейс RS232C или S0, а также их сочетание.
Способ использования стандартной сети ПД.
В этом случае данные между удаленной АТСЦ и ЦТО передаются по стандартной сети ПД: TCP/IP; Х.25; Frame Relay; ATM и другие. В каждом удаленном пункте, а также на центральной АТСЦ, организуется по одному терминальному пункту сети ПД, связанному с ЦТО.
Способ использования общих каналов сигнализации.
Данные между удаленной АТСЦ и ЦТО передаются по общему каналу сигнализации (ОКС), работающему по одному из следующих протоколов: QSIG; EDSS-1; ОКС№7; специализированный для АТС одного или группы производителей: DPNSS1, ABC, Cornet, Telnet и другие.
На цифровых АТС сети ОбТС должен производиться автоматический программно-аппаратный контроль исправности оборудования и в требуемых случаях осуществляется автоматическая реконфигурация, для восстановления работоспособности при обнаружении неисправностей.
Система управления сетью передачи данных. Для управления сетью передачи данных проектируется полнофункциональная система управления. Система управления должна обеспечить:
– контроль и диагностику состояния сети в целом и элементов сети;
– управление ресурсами сети и инфраструктурой сети с целью повышения эффективности работы, защищенности, оперативности реакции на сбои и их своевременного прогнозирования;
– динамическую реконфигурацию сети при сбоях и неисправностях;
– организацию системы учета программно-аппаратных средств.
Система управления СПД строится по иерархическому принципу.
На верхнем уровне (в ГВЦ) – главный центр управления (ГЦУ), на нижнем уровне (в ИВЦ дорог) – РЦУ дорожными сегментами СПДСистема управления должна взаимодействовать с системой техобслуживания в области изменения структуры сети, изменения режимов работы оборудования и передачи результатов контроля о состоянии оборудования и качестве обслуживания.