網絡資源管理助力通信企業業務生產

呂永慶

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網絡資源管理助力通信企業業務生產

呂永慶

廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510000

基于電信網絡資源拓撲的特點，結合光網、電網資源業務特征，采用合理的數據模型建立起一個支撐光網、電網、管道資源維護、資源確認、資源開通、網絡路由方案設計、故障排查的資源應用系統解決方案。重點介紹了網絡資源有效管理、光網絡智能配置、PON網絡參數池管理以及光進銅退資源自動開通的業務支撐部分，并介紹了系統在安全、容災、負載故障設計等方面的解決方案，最后對系統的應用效果做了簡要介紹。

光智配；參數池；自動開通

1 相關項目簡介

從2004年起，廣東省電信規劃設計院承接廣東省級電信資源管理系統的建設工作，我和我的同事們參與到該項重大項目中。我們項目團隊負責了該項目的需求設計、軟件開發、系統集成、上線實施等所有工作。整體項目的科學實施難度以及過硬的專業技術水平得到客戶的高度認可，也每年為公司帶來約4000多萬元的營業收入。通過該項目的深入開展，我們全面參與和熟悉了電信運營商的通信資源、資源管理、網絡建設、工程維護等各項工作，并且將該項目推廣到了廣東移動、黑龍江移動、貴州廣電、龍江廣電等多個運營商。該項目是我公司軟件業務的核心產品，也是我公司在國家重點軟企、高新技術企業申報中的主要貢獻項目，其中資源網絡拓撲展示、人井展開圖、設備面板圖等多個主題功能獲得十多項軟件著作權。光資源智能配置獲得國家發明專利。

我在本項目中承擔過系統需求分析、架構設計及實現、項目管理等工作。其中架構設計包括了集成方案的設計、施工。在集成方案的制定和實施中，涉及了系統網絡搭建和配置、服務器和網絡設備的選型和采購、第三方軟件操作系統、數據庫和GIS平臺的選型和采購等。主持了全省21個本地網的系統實施和上線工作，帶領二十幾個團隊成員奮戰，對龐巨大的工作量進行周密部署，合理安排人員，充分與運營商和軟硬件提供商進行有效溝通，順利地完成了該項任務[1]。

該系統建設歷經三個階段：第一階段為2004—2009年間，主要工作是進行本地資源系統的建設和上線工作，重點完成97數據配準及機線數據剝離任務，伴隨IBSS系統實現全省各分公司的上線，實現了存量資源的有效管理，輔以資源割接等動態管理模塊的使用；第二階段為2009—2010年間，資源系統省集中建設工作，按照MBOSS省集中部署，將原先分布式資源系統建設成為省集中模式，完全承接IBSS資源確認、資源配置及設備管理能力，資源自動配置能力大幅提高，資源系統由原先的運營支撐系統演進為業務支撐系統；第三階段為2011年至今，“光網城市+光戰略集約化”支撐工作圍繞接入網資源建設的資源系統的核心價值得到不斷提升，資源數據為相關市場、規劃等部門提供有力的支撐，完成PON網絡資源的全面管理能力的實現，貫徹全網集約化運營的思路，在基礎資源、業務能力、數據模型、數據信息等方面，實現網絡資源的集約化運營能力的支撐，全面實現光網業務自動配置能力[2]。

2 概述

資源系統綜合考慮發展、運行、維護、管理、實施、支撐業務運營等多種因素，立足于運維部門，同時著眼于服務全局，實現全專業、全生命周期、全流程驅動的網絡資源和信息服務資源管理，提供智能化的資源應用，聚焦客戶體驗，面向前端，支撐市場營銷和客戶服務；同時系統具備DCN網、公網接入能力。系統通過安全、靈活的網絡部署、自動化預警監控、完善的容災備份設計以及高效的故障處理機制，把電信資源以快速、優質的方式提供給用戶，實現了快速支撐客戶需求。相應中國電信“以客戶為中心、以市場為導向、以效益為目標”的企業戰略，貫徹面向企業轉型和聚焦客戶的信息化創新戰略。

3 網絡業務生產支撐系統功能設計

3.1 網絡資源的有效管理

電信基礎網絡資源數量巨大，資源內在邏輯關系緊密，經過幾十年的網絡建設，實際資源網絡結構復雜，管理難度大，資源系統基于空間管理GIS平臺結合各種圖形化的管理手段，對電信線纜資源、無源網絡資源、有源網絡資源進行了有效的管理，通過各種網絡拓撲呈現的手段幫助用戶了解和掌握網絡情況，通過對資源實際占用的分析，指導資源的使用工作。

系統通過方便的錄入管理功能、多視角的數據分析和展示能力、資源的割接和配置能力、資源和業務整合分析能力，滿足運維部門對資源全生命周期管理的需求，滿足網發部門對網絡建設的輔助分析需求，滿足市場部門對市場營銷及業務開通的需求。

支撐網管理的主要資源對象應包括：管桿（工程）、人井、電桿（撐點）、管道段、吊線段、管面、管孔、子管孔等管理。

電纜網管理的主要資源包括：MDF、主干電纜、配線電纜、局間中繼電纜、電纜接頭、交接箱、分線盒、公話亭、氣門氣塞、傳感器等資源。

光纜網管理的主要資源包括：光纜模板、ODF、主干光纜、配線光纜、局間中繼光纜、光纜接頭、光交接箱、光分纖盒、光路等資源。

設備網主要包括：傳輸網、無線網、數據網、交換網等主要網絡以及網絡內在的設備資源[3]。

3.2 光網絡路由智能配置

（1）光智配。對光路配置工作的智能抽象、智能選擇、智能適配的過程，快速、準確地支撐光路配置工作，從而實現提高路配置的工作效率，支撐光網絡的分析、優化工作。

（2）智能抽象。基于光網絡物理數據模型，結合光資源業務特性，系統自動抽象出光網絡業務配置層次模型，將待搜索的全網分割為不重疊的子網，分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑。以各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源配置方案。

（3）智能適配。通過多種業務規則適配器，對光路路由進行適配，智能分析出符合條件的光路路由方案。

（4）智能選擇。基于適配方案結合產品業務特性，智能選擇出符合經濟、安全、規范性的光路路由。

（5）準確。對生產中的業務規則進行整理歸納（包括同溝同纜、環保護、規避資源、光路等場景），固化在系統中，使配置出來的光路路由更加符合業務生產的規則，從而達到提升光路路由質量的效果，從而實現對光網絡的分析、優化工作的支撐，具體規則如下：必經機房、規避機房、光交設施類型、跳點最大值、光纜最大長度、局向光纖組纖芯數最小值、規避光路、光纖狀態、局向纖芯組類型、光纜模式、工程狀態、端口狀態、必經光纜段、規避光纜段、組網約束、規避局向光纖組、必經局向光纖組、規避管道、必經管道、規避人井、必經人井。

通過該方法改進光路配置方案搜索方式，從而光路配置的工作效率，光網絡物理路由搜索從20～30?min提升到25?s內完成。大大提高了日常業務生成的工作效率，提高了光路配置的整體質量。

3.3 PON網絡參數池管理

2010年隨著EPON網絡資源建設的大規模推廣，廣東電信對于FTTH、FTTO等網絡模式的建設提出了更高的要求，要求光資源能夠快速建設，大量的光資源數據能夠快速錄入相關系統，能夠支撐業務的快速放裝，并且具有高能力資源自動配置率能力。資源建設和配置規范在ONU薄覆蓋、多級分光（一級、二級分光）、ONU自動生成等方面提出了更加明確的要求，原有ONU預錄入和參數預分配的管理模式不能適應大量光資源建設和業務快速放裝的需求的需要

因此提出邏輯參數的管理與資源的管理分離、邏輯參數的分配與業務開通的過程合并的管理模式，取消FTTH、FTTO模式下的ONU預錄入工作，參數在開通階段根據規則動態分配，參數分類管理，將軟交換參數、語音參數、數據參數抽象提升到PON網絡上層資源建立資源池，減少工程錄入數據量，減輕數據驗收處理工作量，提升自動開通成功率。

參數池主要管理的參數有：

（1）數據業務：SVLAN、CVLAN、BACIP；

（2）語音業務：IADIP、IADMASK、SS節點號[中興]/IFMI、網管簇[中興]/FCCU。

通過該方案的實施，提升資源錄入效率，滿足光資源快速建設和放裝的需求，提升參數分配的準確性。

3.4 光進銅退網絡資源自動開通支撐

光進銅退的本質是接入網從“銅”到“光”的演進過程，在演進過程中“光進銅退”及“光進銅不退”模式將長期并存，使得網絡接入方式異常復雜，這必然帶來網絡資源管理的復雜化，光進銅退條件下，各類組網模式靈活多樣、新的資源管理對象層出不窮。

3.4.1 系統的主要配置過程

（1）資源確認。根據用戶報裝地址分析確定附近是否存在接入資源，和接入資源對用戶報裝產品的資源能力要求。

（2）線路資源配置。根據用戶報裝地址確定所有符合條件的接入資源，并根據產品要求選擇合適的接入方式及接入設備，根據確定的接入設備搜索符合條件的線路路由。

（3）設備配置。根據線路路由指向的接入局，配置合適的設備端口及參數資源。

（4）資源派單施工。線路路由派單指導外線人員現場施工，設備資源派單直接指導網管系統自動施工。

3.4.2 配置過程中的難點

（1）管理的資源數據眾多：有海量的資源數據，包括管道資源、光纜資源、電纜資源。

（2）資源組網方式眾多：存在電網接入、光網接入、光電混合接入、級聯DP、級聯交接箱、DSLAM節點下移等多種情況。

（3）接入方式復雜：FTTH、FTTO、FTTB+LAN、FTTB+DSL、FTTN、MDF直出、交接箱直出等多種方式、覆蓋方式分為薄覆蓋全覆蓋等方式。

（4）接入設備包括ONU、E8-C、天翼貓、無源光電設施。

（5）用戶確認接入點：通過用戶包裝的用戶地址需要快速確認是否具備接入資源，和接入線路情況。

（6）接入路由確定：需要根據用戶具體包裝的產品類型結合接入資源的使用情況、多種接入路由長度、接入局等多種因素確定符合條件的接入線路路由情況。

（7）接入局設備端口配置：要合理配置接入局設備端口資源，根據業務及管理需要自動配置合理的端口資源以便于資源的管理和調撥的要求。

（8）資源自動開通確定：不同的接入方式直接影響到開通流程設計和網絡激活指令。支撐業務開通過程中不同接入方式下的光路、線序、端口（FTTH模式下終端的上聯DSL/LAN/PON口，非FTTH模式下接入設備用戶側的POTS/LAN/DSL/PON口）、終端邏輯LOID等資源的自動或人工配置。

（1）交換機：號頭、交換機端口、V5名稱、L3/EF地址等。

（2）節點機：網關地址、端口號、接入服務器IP、子網掩碼、ADSL_VCI、ADSL_VPI、SVLANCVLAN、IP上行等參數。

（3）LAN設備：IDF名稱、LAN設備端口等參數。

（4）PON業務主要參數有：

1）數據業務：SVLANCVLANBACIP；

2）語音業務：IADIPIADMASK、SS節點號/IFMI網管簇/FCCU；

3）都送：ONUNO、SN；

4）交接機：V5。

系統基于矩陣并行計算的高速網絡拓撲發現算法對海量資源數據進行計算。在傳統銅接入的基礎上，全面支持全光接入、銅光混合接入、多級分光、動態覆蓋等多種場景及場景組合的自動/半自動開通配置能力。通過快速支撐天翼貓、FTTH、FTTB+LAN、FTTB+DSL等模式下的業務放裝配置能力，光網絡資源自動配置效率大幅提升。基于網絡資源模型的資源配置能力，資源施工單信息更加精確，提高了資源施工工作效率。

4 系統部署設計

4.1 系統安全部署

資源系統中間鍵主要由Tomcat、Weblogic、Nagix組成，運維人員定期根據軟件已知的中、高級漏洞對中間鍵升級，避免出現漏洞攻擊。資源系統設計也符合電信安全管理要求，系統頁面登錄需要與省電信的ACC（安全監控中心）系統校驗，并根據校驗短信碼才可正常登錄系統。應用服務器內部配置文件，如數據庫帳號、密碼、調用服務的路徑均采用加密方式保存敏感信息。系統間接口交互認證設置黑白名單，避免偽應用通過soapUI等模擬調用的風險。資源系統內部設置安全閥值，避免超過系統處理能力的保護機制。

4.2 網絡負載設計

資源系統日常提供不間斷24小時服務，任何服務或通信中數據丟失都會對業務產生影響，這對應用服務提出了高性能和高可靠性的需求。傳統的單機應用模式容易產生單點故障，故資源系統在網絡層采用H3C硬件負載模式，實現一個虛擬IP下掛多臺應用服務器模式，應用間采用權值輪換模式，該部署的優點是成本低、可動態擴展、服務高可用性。

根據全省業務量的特點，單臺應用服務器劃分為“廣、深、東、佛”四大區域部署應用層服務，各區域提供的服務、訂單配置調度均具有獨立性。整個資源系統的設計從網絡的接入到應用的響應環節都具體負載的網絡功能，整體提高系統的高可用性。

4.3 故障處理機制和方法

建立高效的故障響應機制，遵循“先疏通，后搶修”的原則，在較短時間內盡快恢復業務，減少業務受影響的范圍，縮短業務受阻時間。依據各類系統故障的影響時間、影響范圍將故障分為一類、二類、三類及其他類故障，各級別故障升級至相關的負責人。同時為防患于未然，對系統可能存在的風險點設置了自動化監控項目，主要包括：數據庫鎖、無效對象、IO、CPU、磁盤空間、應用服務、地址服務、業務訂單等監控，實時告警通知至值班人員，值班人員根據監控處理指導手冊干預處理。

4.4 容災備份設計

為了使Oracle數據庫從任何邏輯誤操作中迅速地恢復，資源系統ORACLE開啟了閃回技術，具備行、表和數據庫級的閃回技術，使用系統具備快速恢復數據能力。為避免更大災難性能的故障，數據庫以周為周期采用Recovery Manager（RMAN）技術在非生產時間對數據庫實行全局備份。每周一、三增量方式備份，周六進行全量備份；資源系統由于業務實際需要，存在不同業務的配置屬性和開關，為避免配置引起業務邏輯故障，以天為周期備份各本地網的配置表且統一傳輸至省公司規劃的目錄歸檔。

5 總結

系統管理海量基礎線纜資源、無源網絡設備以及有源網絡設備，通過對資源網絡模型的抽象，對網絡業務模型的固化，結合拓撲分析、矩陣分析等數據模型，快速有效地支撐了網絡資源的管理、資源確認和資源開通的過程，通過系統部署安全、容災、負載等設計，保證了系統7×24小時的平穩運行，無重大生產事故，通過這兩方面的努力，對網運、網發、市場等部門相關工作提供了有效的支撐，有力地滿足全省光網建設和業務放裝的需求。

[1]張貴治.基于物聯網技術的網絡資源管理研究[J].信息通信，2015（11）：170-171.

[2]王志成.新戰略助力中國電信重返價值鏈高端[J].通信企業管理，2016（8）：9-11.

[3]金彬.移動通信綜合網絡資源管理工程實踐[J].中國新通信，2014（1）：22.

Network Resource Management to Help Communications Business

LYU Yongqing

Guangdong Telecom Planning and Design Institute Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

Based on the characteristics of telecommunication network resource topology, this paper builds up a support network, power grid, pipeline resource maintenance, resource confirmation, resource opening, network routing scheme design, fault diagnosis based on the characteristics of optical network and power grid resources. In this paper, we focus on the effective management of network resources, the intelligent configuration of optical network, the management of PON network parameters and the service support part of automatic access to copper resources.The system is also introduced in this paper. Load fault design and other aspects of the solution.Finally, the application effect of the system is briefly introduced.

light intelligence; parameter pool; automatic opening

F632

A

1009-6434（2017）02-0056-04

呂永慶（1977—），男，中級工程師，1999年畢業于華中理工大學計算機科學與工程專業，獲學士學位。主要從事軟件領域開發及設計管理相關工作，重點致力于電信、移動等運營商通信行業OSS領域軟件研發及管理，擅長于大型平臺項目軟硬件架構搭建、系統分析建模、快速迭代研發、平臺性能調優整合等技術應用。作為項目經理及主要負責人參與及完成了廣東電信本地網管線資源管理系統、廣東電信資源配置系統、廣東移動傳輸管線資源管理系統等軟件開發項目、黑龍江移動管線資源管理系統，龍江網絡GIS信息管理平臺等省級規模項目實現，具有豐富的IT架構設計和項目管理經驗。