Функциональная архитектура TMN описывается посредством функциональных блоков (ФБ), основными из которых являются следующие: сетевого элемента (Network Element Function, NEF); операционной системы (Operations System Function, OSF); рабочей станции (Work Station Function, WSF); промежуточного устройства сопряжения, или медиатора (Mediation Function, MF); Q-адаптера (Q-Adapter Function, QAF).
NEF является моделью произвольного сетевого элемента, который подлежит управлению. OSF обеспечивает выполнение функций TMN по обработке, хранению и поиску управляющей информации. Эти ФБ формируют ядро TMN. WSF организует интерфейс между системой управления и человеком-оператором. MF обрабатывает информацию, проходящую между NEF и OSF, а также может производить промежуточную обработку и хранение данных, преобразование протоколов и т.п. QAF осуществляет взаимодействие с сетевыми элементами или операционными системами, имеющими непредусмотренные в TMN интерфейсы.
В соответствии с иерархией уровней управления определяются следующие ФБ OSF: управления элементами (NE-OSF), сетью (N-OSF), обслуживанием (S-OSF) и административного управления (B-OSF).
Между ФБ определены эталонные точки различных типов, важнейшими из которых являются q, f и x. Эталонная точка типа q3 расположена между OSF смежных уровней и между OSF и MF, NEF или QAF; типа qx — между MF и NEF или QAF, а также между двумя MF; типа f — между WSF и OSF или MF; типа x — между OSF, принадлежащими к различным системам (табл. 1).
| NEF | OSF | MF | QAFq3 | QAFqx | WSF | He-TMN |
| NEF | q3 | qx | |||||
| OSF | q3 | x,q3 | q3 | q3 | f | ||
| MF | qx | q3 | qx | qx | f | ||
| QAFq3 | q3 | m | |||||
| QAFqx | qx | m | |||||
| WSF | f | f | q | ||||
| He-TMN | m | M | q |
Таблица 1. Возможные точки связи между функциональными блоками
Информационная архитектура
Информационная архитектура TMN основывается на принципах управления, характерных для модели взаимодействия открытых систем и базирующихся на объектно-ориентированном подходе. Информационный обмен описывается в терминах управляемых объектов, рассматриваемых как некоторые ресурсы, над которыми осуществляется управление или которые служат для поддержания определенных функций по управлению. Таким образом, управляемый объект является абстракцией такого ресурса, отображающей его свойства с точки зрения управления. Управляемый объект может представлять также отношение между ресурсами или их комбинацию в виде сети.
Управление сетью связи — это прикладной информационный процесс. Но поскольку подлежащая управлению среда является распределенной, то и управление сетью — распределенный процесс, что влечет необходимость организации обмена информацией между процедурами управления.
Для управления объектами предложена структура “менеджер—агент” (рис. 6). Менеджер (он представляет собой часть распределенного процесса управления) направляет команды на выполнение операций управления и получает уведомления от агента, а агент (также часть распределенного процесса) непосредственно управляет соответствующими управляемыми объектами. Агент “несет ответственность” за выполнение команд, получаемых от менеджера, и за информирование менеджера (путем посылки уведомлений) о поведении подведомственных объектов.
В TMN для сбора информации от агентов менеджер использует метод упорядоченного опроса. Агенты хранят собранную статистическую информацию в своих базах данных, называемых MIB (Management Information Base). Структуру MIB обычно представляют в виде иерархически организованного дерева, называемого MIT (Management Information Tree). На верхних уровнях MIT расположены наиболее важные атрибуты, которые более детально характеризуются атрибутами нижних уровней MIT.
Физическая архитектура
Упрощенная физическая архитектура TMN показана на рис. 4. Она включает в себя компоненты, которые являются физической реализацией упомянутых выше ФБ, а также сети передачи данных и интерфейсы, предназначенные для взаимодействия между компонентами. Медиаторы, служащие для промежуточной обработки и хранения данных и преобразования протоколов, не являются необходимым компонентом, так как их функции могут выполняться непосредственно в сетевых элементах и Q-адаптерах.
Каждая из определенных выше эталонных точек реализуется физически в виде соответствующего интерфейса. Интерфейс f служит для связи рабочих станций с операционными системами и медиаторами. Интерфейс x — для взаимодействия операционных систем с операционными системами других сетей TMN. Интерфейсы q обеспечивают взаимодействие сетевых элементов, операционных систем, медиаторов и Q-адаптеров через
 |
сеть передачи данных. Интерфейс q3, которому в TMN отведена центральная роль, служит для стыка с сетью передачи данных операционных систем, медиаторов, Q-адаптеров и сетевых элементов со встроенными функциями медиатора. Интерфейс qx используется при подключении сетевых элементов и Q-адаптеров к медиатору.
Интерфейсы TMN являются межоперационными, т. е. представляют собой формально определенный набор протоколов, процедур, форматов сообщений и семантики, используемых для передачи информации управления в рамках объектно-ориентированной парадигмы. На сегодняшний день наиболее проработанным интерфейсом TMN является Q3, профили протоколов которого определены в рекомендациях Q.811 и Q.812.
Сеть передачи данных может представлять собой сеть с коммутацией пакетов по протоколу Х.25, ЛВС, сеть общих каналов сигнализации системы № 7 или встроенных каналов передачи данных SDH.
Практическая реализация
Несмотря на то что разработка и стандартизация основных принципов TMN начались еще в середине 80-х годов, степень их практической реализации на сетях связи пока невелика. С одной стороны, это можно объяснить сложностью архитектуры и интерфейсов TMN, являющейся неизбежной платой за их универсальность и гибкость. С другой стороны, сети связи — это весьма консервативные системы, срок службы основных элементов которых составляет несколько десятков лет. По этой причине на сетях работает много оборудования, установленного задолго до начала разработки принципов TMN. Для взаимодействия с такими сетевыми элементами в TMN предусмотрено использование специальных устройств сопряжения — Q-адаптеров. Их практическая разработка ведется непрерывно, но даже если бы эти адаптеры и имелись бы в достаточном количестве, то их повсеместное внедрение потребовало бы значительных затрат.
В наибольшей степени принципы TMN реализуются при создании СУ сетями связи, которые строятся на основе новых технических средств: SDH, ATM, GSM. Сектор МСЭ-Т разработал рекомендации по применению архитектуры TMN для управления различными типами сетей и оборудования связи: G.771 для оборудования систем передачи; G.784 для SDH; Q.513 для цифровых коммутационных станций; Q.750 для системы сигнализации № 7; M.3600 для ISDN. Наличие интерфейсов TMN должно быть предусмотрено во всех видах нового оборудования. Ведется активная работа по интеграции концепций TMN и Интеллектуальной Сети (Intelligent Network, IN).
В настоящее время стандартизация фактически ограничивается только интерфейсами TMN (и в первую очередь, важнейшим из них — q3), хотя в перспективе она должна охватить и процессы обработки информации в операционных системах и сетевых элементах. В результате чего СУ, разработанные разными производителями, как правило, оказываются несовместимыми. Для конкретизации требований к стандартам и ускорения их внедрения ряд промышленных фирм создали Форум сетевого управления (Network Management Forum, NMF).
Более активному применению принципов TMN также будет способствовать проводимая NMF разработка средств обеспечения взаимодействия протокола CMIP, используемого в TMN, и протокола SNMP, получившего широкое распространение в вычислительных сетях, работающих по протоколам TCP/IP и IPX/SPX. Такое взаимодействие весьма важно для связи между СУ сетями общего пользования и СУ корпоративными сетями.
Подводя итог, можно сказать, что, несмотря на все трудности и препятствия на пути TMN, современные тенденции развития телеинфокоммуникаций способствуют ее развитию и все более широкому внедрению, и с каждым годом этот процесс будет ускоряться и углубляться в мировом масштабе.