网络资源管理助力通信企业业务生产

吕永庆



网络资源管理助力通信企业业务生产

吕永庆

广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510000

基于电信网络资源拓扑的特点，结合光网、电网资源业务特征，采用合理的数据模型建立起一个支撑光网、电网、管道资源维护、资源确认、资源开通、网络路由方案设计、故障排查的资源应用系统解决方案。重点介绍了网络资源有效管理、光网络智能配置、PON网络参数池管理以及光进铜退资源自动开通的业务支撑部分，并介绍了系统在安全、容灾、负载故障设计等方面的解决方案，最后对系统的应用效果做了简要介绍。

光智配；参数池；自动开通

1 相关项目简介

从2004年起，广东省电信规划设计院承接广东省级电信资源管理系统的建设工作，我和我的同事们参与到该项重大项目中。我们项目团队负责了该项目的需求设计、软件开发、系统集成、上线实施等所有工作。整体项目的科学实施难度以及过硬的专业技术水平得到客户的高度认可，也每年为公司带来约4000多万元的营业收入。通过该项目的深入开展，我们全面参与和熟悉了电信运营商的通信资源、资源管理、网络建设、工程维护等各项工作，并且将该项目推广到了广东移动、黑龙江移动、贵州广电、龙江广电等多个运营商。该项目是我公司软件业务的核心产品，也是我公司在国家重点软企、高新技术企业申报中的主要贡献项目，其中资源网络拓扑展示、人井展开图、设备面板图等多个主题功能获得十多项软件著作权。光资源智能配置获得国家发明专利。

我在本项目中承担过系统需求分析、架构设计及实现、项目管理等工作。其中架构设计包括了集成方案的设计、施工。在集成方案的制定和实施中，涉及了系统网络搭建和配置、服务器和网络设备的选型和采购、第三方软件操作系统、数据库和GIS平台的选型和采购等。主持了全省21个本地网的系统实施和上线工作，带领二十几个团队成员奋战，对庞巨大的工作量进行周密部署，合理安排人员，充分与运营商和软硬件提供商进行有效沟通，顺利地完成了该项任务[1]。

该系统建设历经三个阶段：第一阶段为2004—2009年间，主要工作是进行本地资源系统的建设和上线工作，重点完成97数据配准及机线数据剥离任务，伴随IBSS系统实现全省各分公司的上线，实现了存量资源的有效管理，辅以资源割接等动态管理模块的使用；第二阶段为2009—2010年间，资源系统省集中建设工作，按照MBOSS省集中部署，将原先分布式资源系统建设成为省集中模式，完全承接IBSS资源确认、资源配置及设备管理能力，资源自动配置能力大幅提高，资源系统由原先的运营支撑系统演进为业务支撑系统；第三阶段为2011年至今，“光网城市+光战略集约化”支撑工作围绕接入网资源建设的资源系统的核心价值得到不断提升，资源数据为相关市场、规划等部门提供有力的支撑，完成PON网络资源的全面管理能力的实现，贯彻全网集约化运营的思路，在基础资源、业务能力、数据模型、数据信息等方面，实现网络资源的集约化运营能力的支撑，全面实现光网业务自动配置能力[2]。

2 概述

资源系统综合考虑发展、运行、维护、管理、实施、支撑业务运营等多种因素，立足于运维部门，同时着眼于服务全局，实现全专业、全生命周期、全流程驱动的网络资源和信息服务资源管理，提供智能化的资源应用，聚焦客户体验，面向前端，支撑市场营销和客户服务；同时系统具备DCN网、公网接入能力。系统通过安全、灵活的网络部署、自动化预警监控、完善的容灾备份设计以及高效的故障处理机制，把电信资源以快速、优质的方式提供给用户，实现了快速支撑客户需求。相应中国电信“以客户为中心、以市场为导向、以效益为目标”的企业战略，贯彻面向企业转型和聚焦客户的信息化创新战略。

3 网络业务生产支撑系统功能设计

3.1 网络资源的有效管理

电信基础网络资源数量巨大，资源内在逻辑关系紧密，经过几十年的网络建设，实际资源网络结构复杂，管理难度大，资源系统基于空间管理GIS平台结合各种图形化的管理手段，对电信线缆资源、无源网络资源、有源网络资源进行了有效的管理，通过各种网络拓扑呈现的手段帮助用户了解和掌握网络情况，通过对资源实际占用的分析，指导资源的使用工作。

系统通过方便的录入管理功能、多视角的数据分析和展示能力、资源的割接和配置能力、资源和业务整合分析能力，满足运维部门对资源全生命周期管理的需求，满足网发部门对网络建设的辅助分析需求，满足市场部门对市场营销及业务开通的需求。

支撑网管理的主要资源对象应包括：管杆（工程）、人井、电杆（撑点）、管道段、吊线段、管面、管孔、子管孔等管理。

电缆网管理的主要资源包括：MDF、主干电缆、配线电缆、局间中继电缆、电缆接头、交接箱、分线盒、公话亭、气门气塞、传感器等资源。

光缆网管理的主要资源包括：光缆模板、ODF、主干光缆、配线光缆、局间中继光缆、光缆接头、光交接箱、光分纤盒、光路等资源。

设备网主要包括：传输网、无线网、数据网、交换网等主要网络以及网络内在的设备资源[3]。

3.2 光网络路由智能配置

（1）光智配。对光路配置工作的智能抽象、智能选择、智能适配的过程，快速、准确地支撑光路配置工作，从而实现提高路配置的工作效率，支撑光网络的分析、优化工作。

（2）智能抽象。基于光网络物理数据模型，结合光资源业务特性，系统自动抽象出光网络业务配置层次模型，将待搜索的全网分割为不重叠的子网，分别搜索各子网内的网间节点间的第一预设数目条最短路径。以各子网内的网间节点间的第一预设数目条最短路径、网间路径进行全网搜索获得第二预设数目条全网最短路径作为待选光资源配置方案。

（3）智能适配。通过多种业务规则适配器，对光路路由进行适配，智能分析出符合条件的光路路由方案。

（4）智能选择。基于适配方案结合产品业务特性，智能选择出符合经济、安全、规范性的光路路由。

（5）准确。对生产中的业务规则进行整理归纳（包括同沟同缆、环保护、规避资源、光路等场景），固化在系统中，使配置出来的光路路由更加符合业务生产的规则，从而达到提升光路路由质量的效果，从而实现对光网络的分析、优化工作的支撑，具体规则如下：必经机房、规避机房、光交设施类型、跳点最大值、光缆最大长度、局向光纤组纤芯数最小值、规避光路、光纤状态、局向纤芯组类型、光缆模式、工程状态、端口状态、必经光缆段、规避光缆段、组网约束、规避局向光纤组、必经局向光纤组、规避管道、必经管道、规避人井、必经人井。

通过该方法改进光路配置方案搜索方式，从而光路配置的工作效率，光网络物理路由搜索从20～30 min提升到25 s内完成。大大提高了日常业务生成的工作效率，提高了光路配置的整体质量。

3.3 PON网络参数池管理

2010年随着EPON网络资源建设的大规模推广，广东电信对于FTTH、FTTO等网络模式的建设提出了更高的要求，要求光资源能够快速建设，大量的光资源数据能够快速录入相关系统，能够支撑业务的快速放装，并且具有高能力资源自动配置率能力。资源建设和配置规范在ONU薄覆盖、多级分光（一级、二级分光）、ONU自动生成等方面提出了更加明确的要求，原有ONU预录入和参数预分配的管理模式不能适应大量光资源建设和业务快速放装的需求的需要

因此提出逻辑参数的管理与资源的管理分离、逻辑参数的分配与业务开通的过程合并的管理模式，取消FTTH、FTTO模式下的ONU预录入工作，参数在开通阶段根据规则动态分配，参数分类管理，将软交换参数、语音参数、数据参数抽象提升到PON网络上层资源建立资源池，减少工程录入数据量，减轻数据验收处理工作量，提升自动开通成功率。

参数池主要管理的参数有：

（1）数据业务：SVLAN、CVLAN、BACIP；

（2）语音业务：IADIP、IADMASK、SS节点号[中兴]/IFMI、网管簇[中兴]/FCCU。

通过该方案的实施，提升资源录入效率，满足光资源快速建设和放装的需求，提升参数分配的准确性。

3.4 光进铜退网络资源自动开通支撑

光进铜退的本质是接入网从“铜”到“光”的演进过程，在演进过程中“光进铜退”及“光进铜不退”模式将长期并存，使得网络接入方式异常复杂，这必然带来网络资源管理的复杂化，光进铜退条件下，各类组网模式灵活多样、新的资源管理对象层出不穷。

3.4.1 系统的主要配置过程

（1）资源确认。根据用户报装地址分析确定附近是否存在接入资源，和接入资源对用户报装产品的资源能力要求。

（2）线路资源配置。根据用户报装地址确定所有符合条件的接入资源，并根据产品要求选择合适的接入方式及接入设备，根据确定的接入设备搜索符合条件的线路路由。

（3）设备配置。根据线路路由指向的接入局，配置合适的设备端口及参数资源。

（4）资源派单施工。线路路由派单指导外线人员现场施工，设备资源派单直接指导网管系统自动施工。

3.4.2 配置过程中的难点

（1）管理的资源数据众多：有海量的资源数据，包括管道资源、光缆资源、电缆资源。

（2）资源组网方式众多：存在电网接入、光网接入、光电混合接入、级联DP、级联交接箱、DSLAM节点下移等多种情况。

（3）接入方式复杂：FTTH、FTTO、FTTB+LAN、FTTB+DSL、FTTN、MDF直出、交接箱直出等多种方式、覆盖方式分为薄覆盖全覆盖等方式。

（4）接入设备包括ONU、E8-C、天翼猫、无源光电设施。

（5）用户确认接入点：通过用户包装的用户地址需要快速确认是否具备接入资源，和接入线路情况。

（6）接入路由确定：需要根据用户具体包装的产品类型结合接入资源的使用情况、多种接入路由长度、接入局等多种因素确定符合条件的接入线路路由情况。

（7）接入局设备端口配置：要合理配置接入局设备端口资源，根据业务及管理需要自动配置合理的端口资源以便于资源的管理和调拨的要求。

（8）资源自动开通确定：不同的接入方式直接影响到开通流程设计和网络激活指令。支撑业务开通过程中不同接入方式下的光路、线序、端口（FTTH模式下终端的上联DSL/LAN/PON口，非FTTH模式下接入设备用户侧的POTS/LAN/DSL/PON口）、终端逻辑LOID等资源的自动或人工配置。

（1）交换机：号头、交换机端口、V5名称、L3/EF地址等。

（2）节点机：网关地址、端口号、接入服务器IP、子网掩码、ADSL_VCI、ADSL_VPI、SVLANCVLAN、IP上行等参数。

（3）LAN设备：IDF名称、LAN设备端口等参数。

（4）PON业务主要参数有：

1）数据业务：SVLANCVLANBACIP；

2）语音业务：IADIPIADMASK、SS节点号/IFMI网管簇/FCCU；

3）都送：ONUNO、SN；

4）交接机：V5。

系统基于矩阵并行计算的高速网络拓扑发现算法对海量资源数据进行计算。在传统铜接入的基础上，全面支持全光接入、铜光混合接入、多级分光、动态覆盖等多种场景及场景组合的自动/半自动开通配置能力。通过快速支撑天翼猫、FTTH、FTTB+LAN、FTTB+DSL等模式下的业务放装配置能力，光网络资源自动配置效率大幅提升。基于网络资源模型的资源配置能力，资源施工单信息更加精确，提高了资源施工工作效率。

4 系统部署设计

4.1 系统安全部署

资源系统中间键主要由Tomcat、Weblogic、Nagix组成，运维人员定期根据软件已知的中、高级漏洞对中间键升级，避免出现漏洞攻击。资源系统设计也符合电信安全管理要求，系统页面登录需要与省电信的ACC（安全监控中心）系统校验，并根据校验短信码才可正常登录系统。应用服务器内部配置文件，如数据库帐号、密码、调用服务的路径均采用加密方式保存敏感信息。系统间接口交互认证设置黑白名单，避免伪应用通过soapUI等模拟调用的风险。资源系统内部设置安全阀值，避免超过系统处理能力的保护机制。

4.2 网络负载设计

资源系统日常提供不间断24小时服务，任何服务或通信中数据丢失都会对业务产生影响，这对应用服务提出了高性能和高可靠性的需求。传统的单机应用模式容易产生单点故障，故资源系统在网络层采用H3C硬件负载模式，实现一个虚拟IP下挂多台应用服务器模式，应用间采用权值轮换模式，该部署的优点是成本低、可动态扩展、服务高可用性。

根据全省业务量的特点，单台应用服务器划分为“广、深、东、佛”四大区域部署应用层服务，各区域提供的服务、订单配置调度均具有独立性。整个资源系统的设计从网络的接入到应用的响应环节都具体负载的网络功能，整体提高系统的高可用性。

4.3 故障处理机制和方法

建立高效的故障响应机制，遵循“先疏通，后抢修”的原则，在较短时间内尽快恢复业务，减少业务受影响的范围，缩短业务受阻时间。依据各类系统故障的影响时间、影响范围将故障分为一类、二类、三类及其他类故障，各级别故障升级至相关的负责人。同时为防患于未然，对系统可能存在的风险点设置了自动化监控项目，主要包括：数据库锁、无效对象、IO、CPU、磁盘空间、应用服务、地址服务、业务订单等监控，实时告警通知至值班人员，值班人员根据监控处理指导手册干预处理。

4.4 容灾备份设计

为了使Oracle数据库从任何逻辑误操作中迅速地恢复，资源系统ORACLE开启了闪回技术，具备行、表和数据库级的闪回技术，使用系统具备快速恢复数据能力。为避免更大灾难性能的故障，数据库以周为周期采用Recovery Manager（RMAN）技术在非生产时间对数据库实行全局备份。每周一、三增量方式备份，周六进行全量备份；资源系统由于业务实际需要，存在不同业务的配置属性和开关，为避免配置引起业务逻辑故障，以天为周期备份各本地网的配置表且统一传输至省公司规划的目录归档。

5 总结

系统管理海量基础线缆资源、无源网络设备以及有源网络设备，通过对资源网络模型的抽象，对网络业务模型的固化，结合拓扑分析、矩阵分析等数据模型，快速有效地支撑了网络资源的管理、资源确认和资源开通的过程，通过系统部署安全、容灾、负载等设计，保证了系统7×24小时的平稳运行，无重大生产事故，通过这两方面的努力，对网运、网发、市场等部门相关工作提供了有效的支撑，有力地满足全省光网建设和业务放装的需求。

[1]张贵治.基于物联网技术的网络资源管理研究[J].信息通信，2015（11）：170-171.

[2]王志成.新战略助力中国电信重返价值链高端[J].通信企业管理，2016（8）：9-11.

[3]金彬.移动通信综合网络资源管理工程实践[J].中国新通信，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

吕永庆（1977—），男，中级工程师，1999年毕业于华中理工大学计算机科学与工程专业，获学士学位。主要从事软件领域开发及设计管理相关工作，重点致力于电信、移动等运营商通信行业OSS领域软件研发及管理，擅长于大型平台项目软硬件架构搭建、系统分析建模、快速迭代研发、平台性能调优整合等技术应用。作为项目经理及主要负责人参与及完成了广东电信本地网管线资源管理系统、广东电信资源配置系统、广东移动传输管线资源管理系统等软件开发项目、黑龙江移动管线资源管理系统，龙江网络GIS信息管理平台等省级规模项目实现，具有丰富的IT架构设计和项目管理经验。