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任晓峰:构建广电宽带NMC管理系统

2015-06-01 14:31 来源:电视技术

责编:陈默

【原编者按】目前各个广电运营商的网管应用情况较混乱,既有设备厂商提供的管理系统,又有针对服务器的管理软件,还有开源的应用管理软件。这种多管理系统共存于一个网络的混乱局面,不仅会对系统性能产生影响,也不符合管理的自动化和简单化的趋势。今天推荐的这篇文章针对NMC网管中心的职能,对网管系统提出了综合化管理的需求,提出了如何构建广电宽带NMC管理系统。

构建广电宽带NMC管理系统

任晓峰  天威视讯宽带事业部

网络管理中心(NetworkManagement CenterNMC),简称网管中心,其主要职能是网络配置管理与用户管理、日常运行数据的收集与统计、网络设备监测与实时告警。

随着近年来广电宽带业务的不断发展,用户数量不断增长,宽带产品类型愈加丰富,在国家“三网融合”的战略背景下,各地广电运营商将自身的的运营标准逐步向电信级看齐,对网络设备的监控和数据采集分析的要求更高,因此NMC对宽带业务的支撑作用日益明显。搭建功能完备的可靠性高的NMC管理系统对于广电运营商来说已变得十分重要。

1 NMC管理系统需求

除了要满足传统网管的基本要求之外,不应适应网络多业务、新型运营模式以及不断完善的网管标准和技术。此次建设宽带网络监控系统的重点是解决因产品多样化、运维工作多样化以及网络管理复杂化所带来的一系列问题,它实现了全网设备监控、设备端口评析、全网拓扑显示、机房信息管理、业务信息查询、值班系统及报表自动生成等业务功能,以满足广电运营商的网络运维需求。

1) 覆盖监控盲点

目前网内重要服务器只有基本的服务端口监控和ping监控,而CPU利用率、内存利用率、硬盘空间等重要性能数据尚未进行监控;全网网络设备除个别品牌的CMTS外均未实现温度、电源和风扇的监控;对于双上联的冗余链路也缺少监控。NMC管理系统应将这些内容都纳入监控,完善当前监控手段不能覆盖的盲点。

2) 提升管理效率

目前有SolarwindNetworkMonitorWhatsupCactiSmokepingfinger ping7个程序在做网络监控,另有授权管理程序、报表制作程序、查询程序等数十个,分布在不同的网管机器,监控和管理效率极其低下。同时,由于程序分散,一旦出现问题,判断问题的过程将极其复杂,网管人员需花费更多精力来掌握程序使用方法和查看程序运行情况,从而降低了开发程序带来的便利性。NMC管理系统应将目前分散的程序功能集成起来,提升运维管理的效率。

3) 降低设备资源浪费

监控和管理程序过多导致网络设备较多响应请求,占用了十多台服务器和主机,造成了大量资源浪费,并且对设备安全性以及稳定性造成影响。NMC管理系统应能起到降低设备资源浪费的作用。

4) 弥补认证管理漏洞

分散的管理程序分别采用不同的用户名密码,密码以及权限的管理不规范,容易造成用户名密码的遗忘或者泄露,导致威胁网络安全的情况发生。另外,各个程序的操作没有较好的权限分配机制与操作log记录,容易导致权责混乱。NMC管理系统应具备完整的认证机制,以弥补操作权限的管理漏洞。

5) 宽带产品和支撑系统多样化需求

广电运营商的宽带业务发展迅速,宽带产品的种类也不断丰富,目前除了根据带宽不同来区分的产品外,还有根据上网时段区分的带宽限时产品以及高清交互机顶盒上网产品,未来还将发展VOIP以及WLAN产品。后台涉及到DHCP服务器、DNS服务器、AAA认证服务器、CDN服务器等业务支撑系统,NMC管理系统应能满足多样化需求。

6) 满足报表需求

随着业务量增大、业务类型不断增加,各种数据分析、数据报表的需求也将不断增加,便捷的报表工具对网管中心工作也将起着决定性作用。

为解决这些问题,需要在现有监控程序、报表制作程序等网络管理程序的基础上,构建一套完善的网络管理与监控系统,具体结构如图1所示。该系统需要能够实现各项功能的整合和网络设备的统一管理,可使网管中心的工作标准化、规范化,既降低人力成本,又提高工作效率,并为之后的网络扩展做好准备。

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1 NMC管理系统功能结构图

2 NMC管理系统搭建

NMC管理系统作为整个网管中心的核心系统,无论从功能应用或后续开发等方面来说,其系统架构都是重中之重,而业务逻辑层是整个系统中的核心层,支撑着整个网管系统的架构。数据采集模块能够将系统采集到的数据加工处理为业务需要的数据结构,并将数据写入数据库。另外,业务逻辑层集成了系统的监控、报警、报表等基本功能,并提供标准的接口供界面系统和数据统计报表系统进行数据查询操作,最终实现网管系统的整体功能。

2.1 系统架构

NMC管理系统由以下4个部分组成:

1) 数据采集模块

网管系统通过Cacti数据采集系统对CMTSSyslog、出口、CableModem、交换机与路由器、DHCP、服务器与存储等进行数据信息采集。

2) 数据库

要求使用MySQL数据库;建立完整的数据库和数据组织结构,数据可通过系统快速、简洁、准确地调用和管理。

3) 业务逻辑层

作为网管系统的核心层,该层能够对数据库中的数据进行分析整理,并实现网管系统的主体功能。

4) 界面

界面友好、直观,主页能够直观地反应出当前各个分机房以及出口等重要设备的运行状态;能够多路口访问,多链接指向设备的具体信息;能够分类显示各个功能模块的具体信息。

系统架构如图2所示。

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2 NMC管理系统架构图

2.2 系统搭建所需设备

搭建NMC管理系统所需的设备主要为高性能服务器,具体的功能需求有下面4个方面:

1) 数据采集

数据采集功能模块是网管系统的核心部分,负责采集全网网络设备的状态信息和用户CM信息。按实现功能分为六大区,分别为接入层CMTS设备采集、汇聚层路由器和交换机、核心层路由器和数据机房设备、syslog服务器、出口延时检测和用户信息采集。

2) 数据库集群

数据库功能模块是网管系统的重要组成部分,负责长期保存设备信息、用户CM信息以及用户上线记录。数据库的高可用性和安全性服务器非常重要,因此需要搭建高可靠的基于开源数据库MySQL的服务器集群系统。

3 Web服务器以及业务支撑服务器

Web服务器功能模块是网管系统的展现部分,需满足高可用性要求,采用2台服务器搭建apache平台。

4) 设备需求汇总

设备需求汇总如表1所示。

1 设备需求汇总

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2.3 系统效果图

NMC管理系统的主页面包含全网设备统计及状态显示,以及出口流量与用户数统计的饼图显示,该系统包含设备监控、产品支撑、集中告警、CMTS评析、值班系统、统计报表六大板块。设备监控板块实现了全网各类设备的实时数据采集,产品支撑板块融合了BOSS系统对不同带宽产品的区分、集中告警板块实现了网内各类设备的告警信息实时反馈,CMTS评析板块通过对端口的电平以及正反向电平数据评估信道质量,值班系统板块实现运维人员的值班流程规范化,统计报表板块主要实现各上下行端口的流量以及在线用户数统计。主页面、产品支撑、CMTS评析分别如图35所示。

 

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3 NMC管理系统主页面(截图)

 

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4 NMC管理系统—产品支撑界面(截图)

 

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5 NMC管理系统—CMTS评析界面(截图)

3 结束语

随着基础运营商的宽带提速,出于竞争需要,广电运营商的宽带业务发展迅速,业务数据及设备数量的不断增长,凸显了NMC网管中心的管理职能,进而加大了构建可靠NMC管理系统的必要性。本文通过分析网管系统的功能需求,给出了NMC管理系统的架构,阐述了构建NMC管理系统所需的设备和方法,希望能够对各地广电运营商在搭建网管系统方面提供一些参考价值。

该文已刊登在《电视技术》2015年第10

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