電力企業(yè)大型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的資源管理研究

宋桂林 廣澤晶 唐佳

摘 ?要： 隨著電力企業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)規(guī)模的擴大，尤其是網(wǎng)絡邊界延伸到地市之后，設備絕對數(shù)量的增加和品牌復雜化，網(wǎng)絡資源的維護管理工作要求越來越高。為實現(xiàn)對全網(wǎng)各種有形或無形資源進行動態(tài)管理，對電力企業(yè)大型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的資源管理進行分析研究是十分必要的。本文分別從設備層、網(wǎng)絡層、業(yè)務層分析研究，通過對比傳統(tǒng)的資源管理模式，提出一種合理的資源管理方法，以有效的為企業(yè)提供資源信息的支持。

關鍵詞： 電力企業(yè);數(shù)據(jù)通信;資源管理

中圖分類號： TP919.2 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.01.038

本文著錄格式：宋桂林，廣澤晶，唐佳，等. 電力企業(yè)大型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的資源管理研究[J]. 軟件，2020，41（01）：175177

【Abstract】： With the expansion of the data communication network of power companies， especially after the network boundary extends to the local market， the absolute number of devices increases and the brand is complicated， and the maintenance and management of network resources is increasingly demanding. In order to realize the dynamic management of various tangible or intangible resources of the whole network， it is necessary to analyze the resource management of large data networks of power companies. This paper analyzes the equipment layer， network layer and business layer respectively， and proposes a reasonable resource management method to compare the traditional resource management mode to provide effective support for resource information.

【Key words】： Power enterprise; Data communication; Resource management

0 ?引言

隨著電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)延伸改造工作的推進，數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干域邊界從省公司延伸至地市公司，建成覆蓋總（分）部、信息數(shù)據(jù)中心、各省級機構、地市縣機構、各級變電站/供電所/營業(yè)廳的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，改造后數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡節(jié)點由原來的91個增至300多個，設備數(shù)量由400多臺增加至2000臺左右。網(wǎng)元管理數(shù)量增長4倍左右。網(wǎng)絡規(guī)模的擴大對資源管理工作提出新的挑戰(zhàn)，本文將從設備層、業(yè)務層、網(wǎng)絡層研究分析，提出一種動態(tài)的資源管理方法，從而有效提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理整體效率。

1 ?數(shù)據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)狀

電力企業(yè)大型數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋企業(yè)總（分）部、信息災備中心、省級機構、地市縣機構、各級變電站/供電所/營業(yè)廳等。近年來電力企業(yè)先后開展了公司數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)改造和省級及以下數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡延伸改造優(yōu)化工作，已形成覆蓋企業(yè)全部生產(chǎn)經(jīng)營區(qū)域、技術體制規(guī)范統(tǒng)一、高性能、可擴展的企業(yè)級數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡。骨干網(wǎng)延伸后數(shù)據(jù)網(wǎng)架構圖如圖1 所示。

2 ?數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源研究

本文主要從數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的設備資源、網(wǎng)絡資源和業(yè)務資源三方面研究。

2.1 ?設備資源

電力企業(yè)廣域網(wǎng)設備角色主要有P/PE/RR/CE設備，運維人員對設備運維管理，主要包括對設備進行日常網(wǎng)絡配置操作，軟/硬件運維。設備資源主要是對其硬件資源進行管理，如設備的機架、設備板卡及設備接口信息等[1]。

（1）設備的基本信息有設備命名、設備廠家類型、OS版本號、機架類型及版本、RAM等;

（2）設備的板卡信息主要包括查詢板卡索引號、硬件版本號、板卡序列號、槽位數(shù)、板卡類型、操作狀態(tài)、板卡描述等;

（3）設備的接口信息包括接口索引號、接口名稱、接口描述、接口帶寬、IP地址、掩碼、運行狀態(tài)、協(xié)議up/down狀態(tài)等。

2.2 ?網(wǎng)絡資源

主要包括電路信息、ip地址分配、網(wǎng)絡資源配置等。

（1）電路資源

電路資源功能應具備對網(wǎng)絡中的在運設備電路進行自動發(fā)現(xiàn)、更新確認等功能，并在數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)中進行配置和查詢等操作。實現(xiàn)對所管理的電路進行流量實時監(jiān)控和配置，幫助用戶更直觀的查詢電路的相關信息，如電路名稱、A端-B端信息、鏈路帶寬、電路屬性、監(jiān)控狀態(tài)和鏈路連通性等。針對增加、減少或路徑變化的電路，應具備自動發(fā)現(xiàn)和處理功能。

（2）地址資源

地址資源主要包括設備互聯(lián)接口地址[2]（物理接口及邏輯接口）、業(yè)務地址兩類。對網(wǎng)絡的地址資源進行綜合管理，需具備對網(wǎng)絡在運設備上已配置的IP地址進行查看和統(tǒng)計的功能。目前，電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)地址使用和分配采用的是靜態(tài)的ip地址分配方式，通過建立地址規(guī)劃一本賬，對全網(wǎng)的地址進行管理。地址資源管理功能應具備自動發(fā)現(xiàn)在運設備已使用地址，從而動態(tài)處理新的地址申請及分配功能。

（3）網(wǎng)絡資源配置

網(wǎng)絡資源包括業(yè)務開通的AS規(guī)劃、RT/RD規(guī)劃、VPN分配等。對新增加的業(yè)務AS號進行配置，對新增開通、變更的一級VPN進行RT/RD規(guī)劃與配置，對新增一級VPN業(yè)務進行配置開通。

2.3 ?業(yè)務資源

企業(yè)內(nèi)目前一級VPN業(yè)務主要有7類，具體包括信息、語音、通信、調(diào)度、視頻、IMS、IPv6等。業(yè)務資源主要對VPN內(nèi)的相關的資源進行納管，VPN業(yè)務管理包括VPN路由管理（對某個VPN內(nèi)的路由數(shù)量、變化管理）、VPN設備管理（指定VPN內(nèi)的設備數(shù)量、型號、功能管理）、VPN業(yè)務地址管理（VPN內(nèi)所應用的業(yè)務IP地址管理）。

3 ?網(wǎng)絡資源管理方法

3.1 ?傳統(tǒng)資源管理方法

目前，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡所有的網(wǎng)絡資源全靠運維專責手動梳理，靜態(tài)建立臺賬的模式，對網(wǎng)絡資源進行管控。這種模式不僅消耗大量人力成本，而且一旦涉及人員崗位調(diào)整，資源信息更新不及時，直接影響運行管理整體效率。電力企業(yè)網(wǎng)絡改造延伸后，設備數(shù)量增長4倍左右，資源管理已無法僅靠人工運維實現(xiàn)了。

結合當前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡資源管理現(xiàn)狀及運維管理工作需求，實現(xiàn)對全網(wǎng)各種有形或無形資源進行動態(tài)管理，是十分必要的。

3.2 ?動態(tài)資源管理方法

根據(jù)用戶需求在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)管系統(tǒng)定制開發(fā)資源管理功能。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)管系統(tǒng)將網(wǎng)絡設備、電路、主機等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源進行運維管理，網(wǎng)絡運維人員可以在快速、準確、完整的掌握網(wǎng)絡的運行情況及設備相關信息的同時，從而對整個網(wǎng)絡實行在線監(jiān)測、流量調(diào)整和路徑優(yōu)化[3]。這種情況下，不僅能有效的提高網(wǎng)絡運營效率和服務品質(zhì)，而且還能有效的降低網(wǎng)絡運維管理費和設備運行的成本。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)管系統(tǒng)功能架構圖見圖2所示。

（1）業(yè)務管理層

架構在網(wǎng)絡管理層之上，可以為客戶提供業(yè)務應用層面的管理功能，主要有電子運維、網(wǎng)絡質(zhì)量考核、大客戶管理、VPN管理、監(jiān)控查詢和統(tǒng)計報表。

（2）網(wǎng)絡管理層

在數(shù)據(jù)采集層和集中處理層的基礎上，為網(wǎng)管系統(tǒng)提供豐富的核心功能，主要有拓撲管理、故障管理、資源管理、性能管理、流量管理、路由管理等。網(wǎng)絡管理層[4]的功能是在集中處理層的基礎上，根據(jù)不同模塊的不同需求實現(xiàn)的。

（3）集中處理層

依據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，為網(wǎng)絡管理層提供數(shù)據(jù)處理功能。數(shù)據(jù)采集層采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)一實時/定時的處理，集中處理層將處理后的結果存入至關系型數(shù)據(jù)庫里，為網(wǎng)絡管理層提供數(shù)據(jù)支持等功能。

（4）數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)具備采集各種設備的數(shù)據(jù)，并進行管理，可通過SNMP、GET/SET、TRAP、SYSLOG、TACACS+、TELNET、SSH等各種統(tǒng)一協(xié)議接口[5]，采集網(wǎng)絡層在運設備、應用層主機及應用系統(tǒng)的運行性能、網(wǎng)絡配置、網(wǎng)絡安全、故障等方面數(shù)據(jù)。

3.3 ?資源管理功能建設情況

資源管理模塊包括以下幾點建設內(nèi)容：

（1）可根據(jù)資源管理內(nèi)容結合自動配置下發(fā)實現(xiàn)對IP地址、AS號、RT＼RD等配置參數(shù)進行自動分配與規(guī)劃。

（2）支持資源建模功能，采用面向?qū)ο蠹夹g對資源進行建模便于實現(xiàn)資源數(shù)據(jù)的動態(tài)擴展。

（3）支持資源維度管理[6]，運維監(jiān)控系統(tǒng)提供出資源維度的維護和管理功能。可以預定義資源屬性[7]可選擇的列表，有助于幫助網(wǎng)管運維人員對資源屬性進行維護，方便運維人員從不同維度對資源對象開展統(tǒng)計分析操作，可以為其他管理功能提供配置服務時提供準確信息。資源維度管理具體從關鍵級別、狀態(tài)代碼、地理位置、生產(chǎn)商、軟件類別等方面進行管理。

（4）定期自動獲取各VPN資源上VPN相關信息，自動發(fā)現(xiàn)三層MPLS VPN信息。

（5）對已管理設備，應支持通過網(wǎng)絡節(jié)點、設備角色（P/PE/RR）、設備型號（廠家、型號）、設備名稱（設備命名）、LoopBack0等邏輯接口地址等綜合條件進行設備搜索，設備名稱（設備命名）和LoopBack邏輯接口地址應支持模糊查詢。

（6）支持多種主流設備類型，華為、華三、思科等等。

（7）向性能管理、能量管理、路由管理等網(wǎng)絡管理層等相關功能模塊提供可靠的資源數(shù)據(jù)服務[8]。具體包括：提供拓撲連接關系與拓撲對象間資源數(shù)據(jù)服務，提供被管理對象相互關聯(lián)關系數(shù)據(jù)服務[9]（父子關系、連接關系等）。依據(jù)關聯(lián)關系，告警管理模塊對故障關聯(lián)關系、故障影響范圍展開詳細分析，對被管理對象的關鍵級別、告警級別可自動進行調(diào)整;提供被管理對象類數(shù)據(jù)，管理指標將同被管理對象類進行掛接，實現(xiàn)KBP+KBPID+KPI的指標建模[10];提供接入IP地址、端口MAC地址和交換機端口間的綁定關系數(shù)據(jù)，幫助實現(xiàn)網(wǎng)絡接入管理。

4 ?結論

通過對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中各種設備、主機、電路、IP地址和備品備件等各種有形或無形資源進行動態(tài)管理，從而為電力企業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)規(guī)劃、合理配置資源、設備服務期限統(tǒng)計、IP地址使用情況、備品備件采購等提供資源信息的支持，有效提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理整體效率。

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