[精品]面向事务访问的宽带网络预先维修工具

[精品]面向事务访问的宽带网络预先维修工具 面向事务访问的宽带网络预先维修工具 赵盼译，宋文渊校 摘 要:本文介绍了一种面向电信/数据业务大型混合网的有形资产状态监控辅助工具， 该工具在某网络管理中心一项真实的监控研究案例中得到了应用。为了实现网 络故障自动诊断，识别潜在影响因素、找出潜在资源和潜在客户，我们自行研 制开发了这套系统并在AT&T事务访问服务(Transaction Access Service, TAS) 网络中进行了试用。本文详细地介绍了以下3个子系统的开发、实现和应用: (a) TAS信息跟踪系统，为网络流量、存储器容量管理和维修数据的储存和检 索等功能提供公共框架;(b)事件指示器系统，此系统用于诊断、筛选和显示导 致服务下降的系统事件或状态;(c)异常事件瞬时报警系统，运行自适应网络异 常检测软件(基于动力学线性性能特征和剖面图扰动)检测TAS网络和维护的异 常情况。 关键词:预先维修工具;网络管理;面向交互访问的网络 1 简介 在当今动态电信环境中，急待解决的问题日新月异。随着网络服务和通讯技术的飞速发展，网络服务的竞争不断加剧，而关于访问网络和基于网络特定服务的需求也在增加。解决这些问题最基本的方法是对现行网络管理体系结构和方法学进行评估。而网络维护是网络管理中最重要的功能之一。为了完成被动维修活动，大多数的传统网络维护工具都能通过硬件失效状态报警和监控网络成员的健康状态，提供充足信息。但这些工具不能提供识别服务下降和进行有效预先维修的必要数据信息。文献[1]描述了在线服务的增强型网络管理模式、提供了改进数据结构的 指南 验证指南下载验证指南下载验证指南下载星度指南下载审查指南PDF 并指出了相关设计方法和进行有效主动服务/网络管理的方法。本文则介绍了按照这些指南和方法开发的一组工具，该套工具已用于对AT&T交互式访问服务网络的有效维护。AT&T事务访问服务网络是一种电 [2]信与数据混合的宽域网(WAN)，为短期事务通信，提供普通的拨号-信息包服务。TAS网络的日平均业务量一般都在数百万件，并且正保持迅速增加态势。网络的典型事务是支持销售点服务(例如，信用/借方卡的授权与结算)、卫生保健服务、银行业务和自动贩卖机以及其他以数据为驱动的销售应用。本文介绍的工具可自动诊断网络故障，自动识别潜在影响因素、资源和客户。这种自动故障检测程序还可减少平均维修时间。TAS网络现在已能为四十种个人业务提供服务。 TAS网络的物理拓扑结构由三部分组成---AT&T800网络、TAS终端和AT&T信息包服务，如图1所示。 TAS网络的主要功能是在其指定的主机服务器(例如，信用卡处理服务器)和网络终端设备(如信用卡扫描仪，分散在美国各州)之间，进行面向事务的通信。设备可以通过AT&T MEGACOM 800网络访问TAS网络，由作为 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 转换器的一组TAS节点(调制解 调器)来中断访问。这些节点由800网络中4ESS开关提供拨号识别服务(DNIS)数字，并在AT&T邮件网络中建立服务。最后，邮件可完成网络用户设备和他们指定主机之间联接。在典型业务中，终端设备的请求经AT&T网络中的4ESS开关处理后发送到物理位置相近的TAS调制解调器上。调制解调器和主机处理器再通过一组业务开关进一步建立虚拟联连。最终由终端与终端之间的电路连接业务中电子商务终端设备和它的处理器。业务完成后会尽可能快地除去此电路。 终端设备，如刷卡器，扫描仪 AT&T TAS网络 TAS节点 AT&T AT&T800 袖珍网络 网络 现代联营 主服务器 为服务水平和网络故障诊断提供实时的交互记录 图1 AT&T网络物理体系结构 TAS网管中心(NMC)负责网络维护和运行，目的是通过主动维修和被动维修达到用户满意，在用户 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 服务问题之前避免性能下降和检测/维修网络问题。本文的目标是介绍一组便于网络维护的系统。重点针对与主动维修相关的三个主要部分:(a)数据的储存与检索;(b)指示网络管理系统中报警临界状态的事件滤除及其相互关系;(c)主动维护/故障管理和基于实时性能测试与动态建立性能剖面图的检查。针对TAS结构框架中每一个区域，我们开发了三个维修工具，即:TAS信息跟踪系统(TEVIEW)，它可为网络流量、容量管理和维修数据的存储和检索提供了一个公共框架;事务检查系统(TIMATS)，用于产生、过滤和显示那些用于指示服务水平下降的系统现象或状态;瞬态事务异常报告系统(TRISTAN)运行自适应网络异常检测软件，检测TAS网络和维护异常现象，作为定义的基于线性性能特性和剖面动态扰动。 对用于检测网络硬件故障(即失效和储运损耗)的中心网络管理系统来说，这些系统要设计成运行状况良好的系统，因此要能提供主动维修功能。TIMATS、TEVIEW和TRISTAN系统能够识别可能影响网络性能的状态/事件，并把那些事件与受影响的适当因素、维护和客户应用联系在一起。因此，通过使用这些系统，可以大幅度加强网络管理，缩短TAS网络的维护过程，提供预先管理TAS NMC 的能力。本文的第二节讨论TIMATS系统构造、应用及运行情况。第三节，介绍TEVIEW工具，而第四节讨论 TRISTAN 异常检测器。第五节，提出了基础平台，集成TIMTS、TEVIEW和TRISTAN三个系统，连接相关事件，然而在第六节中总结了现在及将来此领域中的研究成果。 2 TIMATS系统 所有开发的应用软件，几乎都是基于信息的系统。要实现自动运行，收集数据并对其进行组织、处理和报告是系统应具备的最基本功能。因此，保障运行系统(OSSs)本质上是数据应用软件。有效OSS数据体系结构必须把所有的保障运行系统OSSs绑定在一个公共基础结构上。数据结构是最基本的框架结构，包括数据仓储、数据平台、数据系统和保障日常服务的访问方法。数据结构支持的数据实体包括但并不限于以下 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 :网络器件和电路的库存分配、网络性能统计、网络和用户流量，商业成功关键因素例如质量的直接测量等，用户剖面图和用户参考信息等。网络维护过程是否有效、数据结构是否适当等严重地依赖于数据库框架的开发和调配(支持实现和最大化数据结构):(1)强大的精确新信息处理功能;(2)便于访问由用户和其他运行支持系统提供的信息。开发并运行TIMATS系统是为了提高运行支持功能，解决信息容量、信息冗余、信息访问的难易程度和安全性等问题，提高TAS网络运行精确性问题。 2.1 系统介绍 TAS信息管理跟踪系统(TIMATS)为网络流量、容量管理和维修数据的存储和检索提供一个公共框架。它由相关数据库组成，这些数据库可通过安全网络浏览界面来访问。对于TAS成员来说，负责产生一块数据并将信息输入到数据库中是非常容易的。由于是远程网络，因此数据可立即提供给其他用户。通过这种方式，所有TAS过程可以共享一个公共信息集合。此公共信息集合可作为以企业为中心的过程数据库和过程文档库。同时，它也包括跟踪用户的实现机制。通过使TIMATS系统基于企业内部互联网，公共信息集将具有共同结构支持，这样，用户可以排除传统作业的障碍可以立即访问。而且，一些运行保障系统(OSSs)能自动访问查询TIMTAS系统，从而获得其他管理功能需要的信息。例如，当这些系统识别潜在服务退化时，TAS故障管理和维护系统(例如TRISTAN和TEVIEW)提供TIMATS系统来识别受到影响的用户和资源。 2.2 TIMATS 构成 TIMATS系统包括几乎所有能有效实现网络管理功能的关键信息，特别是用于存储和检索供应、容量管理、用户剖面数据和维护数据的TAS网络。因此TIMATS与以下过程紧密相关:服务供应、资源供应和库存、网络规划、故障管理、性能管理和营业量。以下列出表现TIMATS在数据管理能力方面的性能: , 系统内包括用于数据对比的用户剖面图; , 800项服务和特征顺序的跟踪; , 电路和端口顺序的跟踪; , 与技术绘图和顺序表相连的文档; , DNIS，调制解调器，剖面图，电路和包数据; , 机箱水平信息; , 网络供应; , 自动识别机制; , 清单数据和路由选择数据; , 增加了连接域、注释和与800项服务供应相关的附加域; , 分离登录地址和密码; , 存储DNIS中间信息; , 总结报告。 2.3 TIMATS-硬件平台 实现TIMATS各类模型(即，PC 客户硬件、数据库和网络服务器硬件)的硬件平台主要特性如下: 1) 通过PC客户机运行Windows98，Windows95，NT.40工作站版本或者NT4.0服务器版访问TIMATS原型时，PC客户机必须装有Microsoft Office 97(用于浏览文档)和标准网络浏览器程序例如Netscape或Internet Explorer4.0或更高的版本，但不要求安装其他附加客房端软件; 2) 通过局域网或拨号上网与AT&T全球网联接，实现客房对网络服务器的访问时，TIMATS使用Oracle7相关数据库在装有HP-UX 10.2的HP K系统服务器上运行。要求该机型的最低配置为:2200赫兹64位的HP PA处理器，1G内存，8 Fast wide SCSI hot swap2.5G硬硬盘，硬盘映射，高性能I/O子系统。 2.4 TIMATS 软件平台 为TIMAS服务的一组软件平台是由Oracle公司设计的，具有强大的数据库与万维网相联的功能。可用Oracle 8服务器作数据库服务器，它能提供一个高效、可靠和能缩放的数据库平台，此外还包括系统管理工具和数据分配工具。Oracle网络服务器工具软件包包括将数据库服务器与网络联接的工具，并可用于开发数据库及其应用程序。最后，Oracle网络服务器2.1可在AT&T局域网上分配数据库应用程序、配有服务器管理工具并且可与Oracle8数据库程序集成。 2.5 TIMATS 图形用户界面实例 TIMATS系统基本输入界面见图2。它提供了一种方便的信息浏览和数据库检索的TIMATS信息搜索界面。值得注意的是，此图仅提供了TIMATS可用功能的快照，并不包括所有可能的TIMATS特征和界面集合。 3. TEVIEW系统 TEVIEW系统的开发正如简介中指出的一样，是为了满足现实网络中心管理大型通信/数据网络的需要。管理一个拥有大量的各种各样成员和用户的网络，要求许多操作员 一天工作24小时。他们主要的工作是分析网络健康状态，分析由网络管理系统收集的警报并修复识别到的故障。 图2 TIMATS系统输入和信息搜索界面 3.1 系统描述/操作 TEVIEW是一个C/S(客户机/服务器)结构模式系统，系统接受网络管理服务器的事件/警报，并能够分析出操作人员希望看到的系统事件和结果，使技术人员实时确定TAS网络问题。TEVIEW 可以规定界限，并使操作中心依据规定的标准设置允许事件。TEVIEW对两类事件感兴趣:功能故障和诊断故障。功能故障是指被测量组件功能丧失，它可由相关组件形成统计表，是由网络设备在预先指定的时间间隔内出现的。诊断故障则表明可能引起服务的下降的系统事件或状态。TEVIEW可以使用户了解基于网络的或端,端相联的各种不同事件(例如实际的电路故障，两级的干扰，比特误差，框架误差)限度，及其响应时间间隔的门限值。这样就可以根据重要性和一致性对故障/事件进行分类以减少不必要报警(事件过滤)，降低虚警率。TEVIEW报警系统根据故障的种类及其对网络性能的影响将警报分为三类:严重警报、重要警报和次要警报。为了容易识别，TEVIEW操作人员在这些警报上采用彩色编码。虽然TEVIEW筛除了不满足报警的门限条件的系统故障/事件，没有直接报告给NMC，但这些事件都被注册在警报日志中。 此外，TEVIEW还能通过自动查询TIMATS数据库系统，识别那些可能被降级服务所影响的用户，即便是因网络问题导致服务下降，TEVIEW也可以及时捕获到它们。这 使得NMC操作人员有机会为潜在用户提供一些保护措施(例如，分配更多的资源，采用适当的改道发送策略或备份策略)。最后，由于TEVIEW系统能够识别并报告每一种故障，因此关联诊断/原因也可以通过代码洞察其本质，推荐相应得补救工作。 目前，TEVIEW报告中功能故障主要包括:出错时间，红色警报时间，构架不足，两极干扰， CRC错误等。如果性能测量的值超出了预先规定的门限值(一个配置参数)，它们都可能激发警报。性能测试既有间隔24小时的，也有间隔十五分钟。对于门限值不同的性能测试可配置两种不同的时间间隔。网络管理中心感兴趣的诊断故障是;SVC安装故障，指令网信息有效性检验，内部错误(与系统缓存相关的错误)。TEVIEW也可以为AT&T TAS操作中心搜索故障/警报的历史。与此同时，TEVIEW还提供了一个配置管理器，可以实现基于WINDOWS环境的快速参数变化。 总之其主要功能如下: , 为诊断故障和性能故障规定门限值; , 警报/故障分类; , 生成原因/诊断代码，以识别状态及可能的补救措施; , 改进用户界面; , 网络故障和受影响的用户和资源的相关性; , 历史数据的搜索能力。 3.2 TEVIEW的图形用户界面 为了隔离和跟踪报告的问题和/或状态，要求所有故障(性能和诊断)报告应包含一下内容: , 系统ID:产生故障的网络设备室的标识符; , Item#(项目号):被网络设备分配给事件的号码。它可用于联接TEVIEW报 告的警报或事件和报警网络设备。如果一个网络设备事件产生多于一个的 TEVIEW报告规定的警报或事件，那么所有后继的事件应该具有和最初的网 络设备事件相同的项目号; , 网络管理服务器:报告事件的服务器; , 硬件名称:标识事件发生的硬件名称; , 机架/槽/端口:标识事件发生系统的机架/槽/端口的号码(例如，xx.yy.zz，其 中xx.是机架码，yy是槽码，zz是端口号码); , 日期:事件产生的日期(例如，MM/DD/YY,MM是月份，DD是日期，YY是 年份)。如果报告的是多故障共同作用的结果，那么必须指出此故障向操作人 员(由TEVIEW指派)报告的日期。如果一个故障引起多起警报事件，那么 必须显示原系统故障的日期; , 时间:事件产生的当天时间(例如，hh:mm:ss,hh是小时， mm是分钟，ss是 秒)。如果报告是多故障共同作用的结果，那么该领域应该指出此事件向操作 人员(TEVIEW分配的)报告的事件的时间。如果一个事件导致多个的警报 或事件,那么该领域呈现的时间应该指示最初的系统事件; , 描述: 事件的简单描述; , DNIS:拨号(4位); , 原因:一个编码指示了一类状态; , 诊断:与识别规定状态的原因代码共同使用的代码; , 通信线路上的调制解调器:与SVC(机架/槽/端口)相联的调制解调器的位置; , 理由:故障产生的理由。 图3显示了一个TIVIEW图形化界面的例子。 图3 TEVIEW系统用户图形化界面 4. TRISTAN 系统 前面章节介绍的维护工具被设计为识别基于故障、报警和状态的网络问题，它们是由于各种不同的网络成员和预先规定应用于各种网络资源和参数的门限值产生。然而，对于此可执行应用程序来说，为了自动检测和诊断网络异常和优化网络性能问题，进行某些类型的智能网络分析和基于具体的客户需求的监测，是非常重要的。本章将描述一个基于AT&S TAS网络的异常检测系统的开发和配置。在[3],[4]中，详细分析并描述了TRISTAN网络使用的网络异常检测算法和技术。 尽管本文的重点是与TRISTAN系统相关的执行问题，为了完全考虑，我们简要描述了一个网络异常现象检测系统的功能。这里有三个至关重要的功能组件:取样器，规则(门限)产生器和异常检测器。在这样一个系统中，取样器在线收集网络性能数据，为分析数据做准备;采样器输出性能度量(例如，通信密集度，电路利用率，在一个事务网络中的服务类别)，并突出显示潜在异常数据;取样器输出网络性能的历史数据，由规则产生器进行分析，建立适应动态性能的门限。取样器输出实时网络性能数据，检测器把它们与性能门限作比较，并重新定义异常检测的故障标准。检测器的输出，一般 要发送到图形用户界面，向网络操作人员报告网络异常和故障，或直接发送到自动反馈和控制的网络控制模块(例如，电路断路器)。 4.1 TRISTAN的执行和操作 TRISTAN是一个在线网络异常检测系统，它是为AT&T TAS网络定制的。除了拥有一个图形用户界面外，TRISTAN拥有三个功能性模块(取样器，门限产生器和检测器)。TRISTAN取样器分析实时历史的TAS事务记录，在每一个服务等级基础上产生通信密集度。一个服务等级的通信密集度测量电路总数，此电路实时地服务于此服务等级[4]。每15分钟TAS为每一个TAS事务处理产生一个事务处理记录，每天向TRISTAN发送一次。15分钟的数据反馈构成了实时的性能数据，当每日的数据反馈被门限产生器用做历史数据时。15分钟的选择是TAS特定的，也是事实所迫，主要考虑性能问题。目前，TAS网络每15分钟传送一次性能数据。这是一个参数配置，在TAS网络中能够被缩短成一分钟。在其他实例中，为了产生基于通信密集度的服务等级，要拥有每一个事务处理记录，如图表4所示。每一个服务等级的取样时间间隔是唯一的，适应的并依 [4,5]赖于它的历史的平均事务处理持续时间。 图4 事务记录取样 在目前的TRISTAN执行中，15分钟的时间反馈被动态嵌入到一个关系数据库(Oracle)中。取样器从数据库中检索记录，根据各个服务等级的采样时间间隔，为所有的TAS服务等级计算实时通信密集度。这些通信密集度依次被发送到异常检测器。另一方面，每天的反馈被存储为平面文件，为所有的TAS服务等级产生历史的通信密集度，取样器要对此文件进行分析。这些历史数据被发送到离线门限产生器，门限产生器为所有的TAS服务等级(图5)构建动态的门限样板。图5呈现了TRISTAN-TAS全部的结构，而图6中，我们介绍一个具体的基于性能的服务等级实例(用图形用户界面展现的)，它提供了一个典型的检测器输出的代表性例子。在这个实例中使用的性能度量就是通信密集度。动态的门限设置(上，下门限)是一个预测性能和容限基线的适应性函数。在[3,4]中能够发现关于此处门限严格的模糊定义。 图5 TRISTAN 总体构架 图6 典型的服务等级可视化实例 上述的技术和系统提供一种网络监控的方法，因此它能够检测潜在网络/服务异常，作为服务质量下降和基线性性能特性干扰。传统的基于警报的监视系统不能直接检测到网络失效问题和故障，但是这些问题和故障能够为从它们对网络的性能的负面影响推断出来。为了进行必要的故障诊断和修复工作，基于智能主动网络控制的TRISTAN异常检测系统，我们能够检测到网络中的那些故障，并能够使它们与服务和资源联接。TRISTAN执行的采样方法和算法能够动态地为不同应用程序产生稳定的性能特征。这意味着这种算法能够在线初始过滤、采样用作网络性能数据的模块。通过滤除不感兴趣(敏感)事件，这种算法也可以减少网络管理数据流。另外，它能够被用做触发异常调用流，因此它可以搜索网络异常和事务欺诈。 5( 企业操作平台和数据备份 TAS产品平台是TIMATS和TRISTAN系统集成的基础。此平台是由一个HP“K”等级370系列的服务器组成，该服务器是一个具有高可缩放性、多处理器的系统。K等级的机器是整个操作体系机构的基石。这种机器已被用作为TIMATS产品环境并为其它的TAS监视系统进行故障恢复。智能终端是三元组体系结构，其中有三台产品机器，TIMATS,TEVIEW和TRISAN将互相提供故障恢复。 既然TIMATS,TEVIEW和TRISAN从根本上改变了TAS营运机制，所以必须确保这些系统的使用不被中断。在选择的多处理器配置中，服务器将自动重启和分解发生故障的CPU。HP-UX10.2版本操作系统具有存储页存储单元分配的特色，它将自动放弃一个已检出错误的存储部分。这包括主次要故障恢复机器的外场可更换单元，而且对何时移动这些机器要有具体的说明。要求每一个服务器安装UNIX版本的Oracle应用服务器3版本，并配置Oracle 8数据库管理系统。 HP OmniBack?数据备份管理器可TEVIEW 、TIMATS、 TRISTEN和其它TAS服务器提供备份。它还为各种系统环境提供了一个一致的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。TAS IT管理器可以利用HP OmniBack?数据备份管理性能，从一个中央系统管理UNIX系统和NT系统，并提供本地和远程备份配置。这三个数据库TEVIEW 、TIMATS和TRISTEN 每天都可以同步备份，保证数据最高完整性。 数据备份过程是自动的、可配置的，且能减轻操作中心人员巨大的日常工作负担。 6( 研究现状及发展 为了进一步改进TAS维护过程，我们现在正在努力为TAS网络管理中心开发能实现事件相关和系统集成策略的工具。一般来说，我们现在正在研制开发的TAS辅助设备(TASCE)能够从系统控制台联接点、TCP/IP网络，SNMP和CMIP输入端和基础联接中断等地方收集信息。另外，可以建立许多系统，用来查询成员管理系统数据库、有意义的错误信息和故障的日志文件。看上去似乎没有联系的事件和故障通常可能与查明故障原因有关，与处理事故原因的次序有关。这些网络管理系统通常会在以用户为中心的界面监控银幕上出现总结性的警报和信息，以用户为中心界面监控银幕可以减少操作中心的一些混乱。向平台输入的数据来源于操作中心目前正在使用的系统，包括TEVIEW、 TRISTAN和其它的一些监视系统。在TAS网络中，识别可能错误、故障状TIMATS、 态及其伴随的现象和症状是至关重要的，这可以使相关性评估更加精确。这些信息的识别可使操作中心根据收集的信息，进行报警、确定相关性、得出结论以及用简洁有效的方式介绍重要的网络环境。 致谢 作者非常感谢Donald Chong 和Phoebe Chou他们的在开发TIMATS和TEVIEW系统上供献， 也感谢Lawrence Ho和David Cavuto 他们在设计和开发实现智能在线网络 分析和控制方法学的算法和工具上的贡献。 作者简介: S(Papavassition: New Jersey Center for Multimedia Research New Jersey Institute of Tchnology Electrical and Computer Engineering Department University Heights Newark, NJ07102 USA papavassition@admnjit.edu M.Paca, A.Zawadzki: AT&T Laboratories Middltown, NJ07748, USA (mpace.doose)@att.com