TMN

Charakterystyka Telecommunications Management Network

Podczas projektowania sieci szerokopasmowej bardzo ważnym czynnikiem jest dobór

odpowiedniego systemu zarządzania. Dobry system zarządzania zapewnia dodatkowe możliwości i
korzyści, które usprawniają pracę sieci, administrowanie jej urządzeniami, zarządzanie usługami,
monitorowanie.

Mając na uwadze czynniki, które wpłynęły na powstanie koncepcji TNM, można stwierdzić,

że podstawową rolę w warunkach liberalizacji rynku oraz w sytuacji gdy, sprzęt może pochodzić od
wielu dostawców odgrywa standaryzacja. W istocie współdziałanie wszystkich elementów
architektury powinno być zestandaryzowane. Jest to jednak proces długotrwały, a ponieważ
działania w tym kierunku zostały zainicjowane dość późno, wielu dostawców sprzętu, podjęło
własne prace, mające na celu zdefiniowanie odpowiednich interfejsów.

Działanie sieci jest oparte na podstawowej zasadzie przeniesienia inteligencji związanej z

zestawianym połączeniem z sieci publicznej do węzła sterowania usługami, gdzie rejestrowane
połączenia kierowane są do odpowiednich dla nich programów obsługujących. Zaletą procesu
realizacji połączeń jest to, że mogą one być kontrolowane w sposób scentralizowany – centrale sieci
publicznej biorą jedynie udział w fazie początkowej oraz końcowej procesu zestawiania połączeń.
Centralne usytuowanie sterowania sieci staje się bardziej efektywne, połączenia mogą być
realizowane w krótszym czasie, a dystrybucja usług, w odróżnieniu od sieci publicznej, odbywa się
zaledwie z kilku, a nie z wielu specjalizowanych węzłów.

Zatem pojęcie zarządzania sieciami można zdefiniować jako obszar działania obejmujący:

–

administrowanie (wspomaganie świadczenia usług telekomunikacyjnych)

–

sterowanie (działania adaptacyjne w stosunku do zmian zachodzących w otoczeniu
telekomunikacji)

–

utrzymanie (technika zapewniająca sprawne funkcjonowanie sieci)

–

zabezpieczanie (planowanie i przygotowanie do wdrożeń nowych usług w sieci)

TMN nie jest rozwiązaniem technicznym, jest normą przeznaczoną dla producentów i operatorów
sieci telekomunikacyjnych. Normę tę stworzono w taki sposób, by mogła zostać zastosowana w
różnych rodzajach sieci. Określa ona struktury funkcji protokołów i wiadomości, które mogą zostać
zastosowane przez administratora w konkretnej istniejącej fizycznie sieci.

Celem wprowadzenia architektury TMN jest ujednolicenie najważniejszych problemów:

–

sposobu reprezentacji informacji o zarządzanym elemencie w całym systemie

–

zbioru wspólnych komend służących do komunikacji pomiędzy elementem zarządzanym a
systemem zarządzającym

Sieć TMN umożliwia zbieranie, przetwarzanie i przesyłanie danych dotyczących nadzoru sieci,
kontroli jej działania i utrzymania. Może ona zarządzać:

–

urządzeniami teletransmisyjnymi (multipleksery, translatory, łącza kablowe, łącza radiowe,
łącza satelitarne, systemy SDH)

–

centralami koncentratorami, sieciami LAN, WAN

–

urządzeniami pomocniczymi (zasilanie i klimatyzacja, systemy alarmowe, testery)

Podstawowym celem TMN jest stworzenie zorganizowanej struktury, która będzie

umożliwiała współpracę różnych systemów zarządzania OS i urządzeń telekomunikacyjnych na
podstawie standardowych protokołów i interfejsów. Powinna zapewniać dużą elastyczność podczas
dokonywania wyboru dostawcy sprzętu w procesie projektowania oraz poprawić efektywność
funkcji zarządzania przy niskim koszcie.

Telekomunikacyjne usługi multimedialne i szerokopasmowe sieci dostępowe

stanowią obecnie najbardziej popularne i wzajemnie się przenikające dziedziny
wspłczesnej wymiany wiadomości i danych. W celu ułatwienia wprowadzania
nowoczesnych technologii w sieci na szybko rozwijającym się rynku przesyłania

wiadomości konieczne jest stosowanie rozwiązań:
• pozwalających na efektywne zarządzanie
zasobami telefonicznymi,
• zapewniających szybkie i niezawodne usuwanie
usterek sieci,
• zarządzających ekipami technicznymi w
procesach nadzorowania i utrzymania sieci
teleinformatycznych.

Pojęcie zarządzania siecią telekomunikacyjną TMN (Telecommunications
Management Network) wprowadzona została przez komitet konsultacyjny
ds. międzynarodowej telefonii i telegrafii CCITT (Consultative Commitee for
International Telephony and Telegraphy) w dokumencie o numerze M.30 wydanym w
1988 roku. TMN nie jest rozwiązaniem technicznym, jest normą przeznaczoną dla
producentów i operatorów sieci telekomunikacyjnych. Określa ona struktury funkcji
protokołów i wiadomości. Normę tę stworzono w taki sposób, by mogła zostać
zastosowana przez administratora we wszystkich rodzajach sieci.

Celem wprowadzenia architektury TMN jest ujednolicenie najważniejszych
problemów:

• sposobu reprezentacji informacji o zarządzanym elemencie w całym
systemie,
• zbioru wspólnych komend służących do komunikacji pomiędzy elementem
zarządzanym a systemem zarządzającym.

Funkcje realizowane poprzez TMN

Zakres realizacji zadań, ich rodzaj i tryb związany z działaniem sieci
zarządzania wyznaczają funkcje. Zostały one zgrupowane w pięć obszarów i

obejmują:
•zarządzanie konfiguracją,
•zarządzanie uszkodzeniami,
•zarządzanie wydajnością,
•zarządzanie bezpieczeństwem,
•zarządzanie rozliczeniami.

Sieć TMN umożliwia zbieranie, przetwarzanie i przesyłanie danych dotyczących nadzoru
sieci, kontroli jej działania i utrzymania. Może ona zarządzać:
• urządzeniami teletransmisyjnymi (translatory multipleksery, łącza
kablowe, radiowe, satelitarne, systemy SDH),
• centralami, koncentratorami, sieciami WAN, LAN,
• urządzeniami pomocniczymi (zasilanie i klimatyzacja, systemy alarmowe,
testery).

Podstawowym celem TMN jest opracowanie zorganizowanej struktury, która
powinna umożliwić współpracę różnych systemów zarządzania OS (Operating
System) i urządzeń telekomunikacyjnych na podstawie standardowych
protokołów i interfejsów.

Rys 1. Połączenie systemu TMN w sieci telekomunikacyjnej

Włączony w strukturę sieci telekomunikacyjnej system zarządzania siecią TMN
powinien zapewnić:
• wymianę informacji dotyczących zarządzania pomiędzy siecią
telekomunikacyjną a systemem TMN,
• przesyłanie informacji zarządzania pomiędzy poszczególnymi modułami
systemu TMN,
• transfer formatu ujednoliconej postaci informacji zarządzania przesyłanej

wewnątrz systemu TMN,
• przetwarzanie informacji dotyczącej zarządzania (odpowiednie reakcje na
otrzymane informacje, analiza otrzymanych danych),
• dostarczenie informacji zarządzania do jej użytkownika,
• konwersję informacji zarządzania do postaci użytecznej i zrozumiałej dla
użytkownika,
• ochronę i bezpieczeństwo dostępu do informacji
zarządzania.

Wykorzystanie TMN do zarządzania systemami pozwala na:
Wprowadzenie nowych możliwości objętych normami architektury sieci
inteligentnej zdefiniowanej przez CCITT, definicji standardowych usług,
interfejsów pomiędzy centralami w systemie, urządzeniami przetwarzającymi
oraz platform do obliczeń komputerowych umożliwia tworzenie rozbudowanych
sieci z użyciem sprzętu i oprogramowania różnych firm.

Tworzenie bezpiecznego TMN można podzielić na trzy grupy:
• fazę początkową,
• fazę projektowania, przeglądu i zatwierdzenia,
• fazę operacyjną

- w fazie początkowej tworzy się specjalną grupę ekspertów sterujących procesem
analizy, wprowadzenia, realizacji zabezpieczeń. Grupa taka stanowi przekrój stron, które
biorą udział w zarządzaniu: użytkowników, przedstawicieli poszczególnych działów,
ekonomistów, inżynierów projektujących system.
-w fazie projektowania, przeglądu i zatwierdzenia określona zostaje strategia
zabezpieczeń oraz strategiczne zasoby. Dokonuje się analizy ryzyka. Następnie wybiera
się rozwiązania dogodne pod względem efektywnym i ekonomicznym.
- faza operacyjna to szkielet funkcjonowania zabezpieczeń w systemie. W fazie tej są
wyróżniane etapy: wykrycia zdarzenia, przetwarzania danych związanych z
bezpieczeństwem, oceny zdarzenia.

Konstrukcja TMN
W ogólnej architekturze TMN zostały wyróżnione trzy podstawowe obszary.
Obszary te obejmują:
•Architekturę funkcjonalną,
•Architekturę fizyczną,
•Architekturę informacyjną.

Architektura funkcjonalna - opisuje podstawowe funkcje (składniki

funkcjonalne) FC (Functional Component). Składniki te łączone są w bloki
funkcjonalne FB (Function Block). Miejsca symbolizujące połączenie między

blokami określane są punktami odniesienia (reference point). Oznacza to
funkcjonalność, która umożliwia objęcie zasięgiem zarządzania całą sieć i
traktowanie jej jako jednego wirtualnego tworu. W większości przypadków
takie systemy udostępniają graficzną reprezentację sieci z widocznymi
statusami urządzeń, połączeniami, alarmami i innymi funkcjami specyficznymi

dla danej sieci.

Architektura fizyczna – opisuje sposób implementacji funkcji TMN w części urządzeń
(elementów sieci). Poszczególne części dzielone są na bloki BB (Building Block), które w
zależności od pełnionych funkcji, zawierają wybrane bloki funkcjonalne. Bloki dokonują
wymiany danych pomiędzy sobą za pomocą standardowych interfejsów. Komunikacja
między systemami, a zarządzanymi urządzeniami odbywa się przez porty szeregowe
(połączenie lokalne) lub przez protokoły transmisji danych (połączenie zdalne). Realizują
one podstawowe funkcje zarządzania elementami sieciowymi, takimi jak przełączniki,
routery i przeważnie wykorzystują do tego standardowy protokół SNMP (Simple Network
Management Protocol).

Architektura informacyjna – opisuje sposób modelowania wymiany informacji
zarządzania, który jest realizowany jako zarządca–agent. Wymiana informacji odbywa się
przy pomocy protokołu CMIP (Common Management Information Protocol). Jest to
protokół zarządzania siecią na podstawie modelu OSI, szczególnie przydatnego do
współpracy z publiczną, komutowaną siecią telefoniczną. Służy do formatowania
wiadomości i transmitowania informacji między programami zbierającymi dane.

Przez usługę należy rozumieć np. wirtualną linię dzierżawioną o określonej relacji i
parametrach transmisyjnych takich jak:
• przepływność,
• opóźnienie.

System zarządzania usługami monitoruje na bieżąco zakontraktowane przez

użytkowników usług parametry i tworzy raporty. Dla uproszczenia, systemy zarządzania
elementami sieciowymi udostępniają graficzny interfejs z symulowanym obrazem
urządzenia. Bardzo powszechne staje się zarządzanie przez interfejs WWW (World Wide
Web). W tym przypadku do zarządzania elementami sieciowymi może zostać użyta
dowolna przeglądarka internetowa.

Zarządzanie siecią polega na administrowaniu wszystkimi zasobami komunikacyjnymi
danego systemu. Jest ono realizowane przez aplikacyjne procesy zarządzania
SMAP (System Management Application Process), które przetwarzają i wymieniają między
sobą informacje zarządzania. Informacje te są przechowywane w specjalnej bazie MIB
(Management Information Base). Baza taka zawiera w sobie obiekty zarządzane MO
(Managed Objects), odzwierciedlające zasoby, którymi zarządza.

Model zarządca-agent zawiera dwa typowe procesy. Są to:
• proces zarządzania MP (Managing Process) – zarządca wydający procesowi agenta
polecenia wykonania operacji na obiekcie zarządzanym,
• proces agenta AP (Agent Process) – przekazuje procesowi zarządcy informacje o
zmianach stanu zarządzanych obiektów.

Model warstwy aplikacji dla celów zarządzania siecią

WARSTWA PREZENTACJI
•SMAE (ang. Systems Management Application Entity) – jest to segment aplikacyjny
zarządzania systemami,
•SMASE (ang. Systems Management Application Sernice Element) – aplikacyjny element
usługowy zarządzania systemami,
•ASE (ang. Application Service Element) – usługowy element aplikacyjny,
•ACSE (ang. AssociationControl Service Element) – element usługowy sterowania
skojarzeniami,
•CMISE (ang. Common Management Information Sernice Element) – element usługowy
wspólnej informacji zarządzania,
•ROSE (ang. Remote Operations Service Element) – element usługowy zdalnych operacji.

• funkcja inicjacji polega na przekazywaniu do elementów sieci żądań wykonania
pomiarów przesyłanych przez użytkownika systemu za pośrednictwem stacji roboczej.
• funkcja udostępniania danych z pomiarów jest realizowana przez elementy sieci. Dane z
procesu pomiaru są przekazywane do systemu zarządzania bezpośrednio lub po
wstępnym przetworzeniu informacji pierwotnej (zdarzenia) w elementach sieci.
• funkcja gromadzenia danych w systemie zarządzania dotyczy zbierania danych z
pomiarów odebranych z elementów sieciowych.
•funkcja analizy danych jest związana z obliczaniem wskaźników wydajnościowych.
Analiza danych bazuje na określonych algorytmach, które są opracowane lub
modyfikowane w procesie eksploatacji systemu zarządzania.
• funkcja stanu ruchu oferuje użytkownikowi możliwość oceny aktualnego poziomu
wydajności lub obciążenia elementów sieci.
• funkcja wykrywania problemów w sieci dotyczy rozpoznawania sytuacji krytycznych z
punktu widzenia kierowania ruchem. Otrzymane wyniki umożliwiają podjęcie decyzji o
zastosowaniu działań korekcyjnych.
• funkcja podejmowania i zaniechania działań umożliwia realizację decyzji podjętej np:
przez zarządzającego ruchem za pośrednictwem stacji roboczej.

Podsumowanie
• dostęp użytkownika do swojego indywidualnego profilu z dowolnego miejsca w sieci,
czyli wirtualizacja aparatu końcowego (analogia do dostępu do sieci komputerowej).
• możliwość łatwego i szybkiego wdrażania nowych usług przez wykorzystanie
znormalizowanych elementów usługowych, styków i protokołów;
•poprawienie wizerunku poprawienie wizerunku i pozycji konkurencyjnej firmy poprzez
zapewnienie klientom bezpłatnego dostępu do punktów informacyjnych.
•zapewnienie elastyczności usług uzyskiwanej przez dopasowanie scenariuszy
do indywidualnych wymagań klientów.
•uproszczenie kontaktu z firmami lub instytucjami przez jednolitą identyfikację
użytkowników na terenie całego kraju lub obszaru geograficznego