时间频率混合网管

时间频率混合网管

蒋宏荣1朱显华2周斌1许文2黄群丹1叶泂

（1凯里供电局浙江嘉兴556000；2浙江赛思电子科技有限公司浙江嘉兴314300）

摘要：本文介绍了几种常见的网络管理架构，并根据同步设备组网特点，提出了一种基于CORBA/SNMP的时间、频率混合网管架构。采用该架构的混合网管系统在凯里电力基于PTP的数字同步网和时间同步系统的一体化设备和组网研究项目中进行了实际部署。试点结果表明该架构具有良好的适应性，符合时频混合网管的需求。

关键词：混合网管；SNMP；TMN；CORBA

0引言

随着通信网络技术的演进，其主要支撑网络-数字同步网也在不断发展。同步设备为通信网上所有数字设备提供精确的同步源，保证设备稳定有效的运行。早期的同步设备主要提供频率同步，即我们所说的BITS设备。

同步设备的安装具有点多面广，设备分散的特点，且维护管理专业化程度较高，如为每个设备单独设置专门的维护人员，无论从人员还是效率方面考虑都是不现实的。因此，有必要建设一个符合数字同步网运行需要的网管系统。

由于网络逐步向IP化、智能化和扁平化发展，对时间同步的要求越来越高。IEEE1588标准提供，了良好的基于网络的时间同步解决方案，正逐步应用于各同步设备之中。这就要求同步网管不仅要支持频率同步的管理，还要增加对时间同步的管理。本文提出了一种频率、时间混合网管的架构，并在现网中试点应用。

1常见网管体系结构

目前比较常见的网络管理体系结构有：ITU的TMN（TelecommunicationsManagementNetwork）网络管理体系结构、OMG（ObjectManagementGroup）的CORBA网络管理体系结构、IETF的SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）网络管理体系结构等。下文对这三者进行了简单对比分析。

1.1TMN网管架构

TMN是ITU为适应现代通信网的发展而提出的管理网络模型。TMN独立于电信网而专职进行网络管理，它定义了一种有组织的网络结构（包含一系列标准接口，包括协议和消息规定），使各种不同类型的网管系统与电信设备互连，从而实现电信网的自动化和标准化管理并提供各种管理功能。TMN常常利用电信网的部分设施来提供通信联络，因而两者可以有部分重叠。

TMN物理结构如下图所示，主要包括操作系统（OS）、网元（NE）、工作站（WS）和Q适配器（QA）等物理实体。

1.2CORBA网管架构

CORBA全称CommonObjectRequestBrokerArchitecture，即通用对象请求代理体系结构，是OMG组织提出的面向对象的分布式计算模型，它的主要目的在于使得基于对象的软件在分布异构环境下具有良好的可重用性、可移植性和互操作性。它可以实现由不同厂商提供的不同对象服务，能够屏蔽编程语言、网络和操作系统的差异，实现彼此的互操作。

CORBA的体系结构如下图所示，其中ORB（ObjectRequestBroker）是其最主要的构件。

ORB提供了客户到目标对象之间的透明通信机制，客户不需要知道目标对象的位置，不需要知道目标对象的具体编程语言、使用的操作系统及硬件平台，不需要知道目标对象的运行状态，以及其他与对象接口无关的细节。

由于CORBA在实现异构系统之间的互通和互操作方面的优势，因此可以应用于混合网络的综合管理方面。

1.3SNMP网管架构

SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）同它定义的管理信息库（ManagementInformationBase）一起提供了一种系统地监控和管理计算机网络的方法。随着因特网的迅速发展，作为因特网的主要管理模型，SNMP已经成为网络管理技术的事实标准。它管理局域网和广域网中的各种网络设备，包括路由器、UNIX工作站和PC机。

SNMP网络管理模型由四部分组成：网络管理、被管设备、管理信息库（MIB）和管理协议（SNMP）。下图为其主要架构。

1.4小结

本章主要介绍了几种常见的网管架构，TMN、CORBA和SNMP。这3种架构之间各有侧重，适用于不同的场景。下表从几个方面做了横向对比。

综合来说，TMN是面向大型电信网络的网管模型，很多标准定义较复杂，实现难度大。SNMP是基于以太网的管理模型，协议简单，但扩展性差，不适用于大型网络。CORBA作为分布式网管架构，最大的优势在于不同系统之间的互联互通，可以灵活的应用于混合网管之中。

2时间频率混合网管设计

因为协议简单，大部分同步设备的网管北向接口是支持SNMP的。基于上一章节的分析，SNMP作为大型网管有其局限性，尤其对于混合网管的支持不够。而CORBA的面向对象的分布式理念，以及丰富的互联接口，使其成为混合网管的首选方案。

本项目基于同步设备的时间、频率混合网管的设计，计划采用CORBA和SNMP相结合的架构，对同步设备的接口（网元接口）采用SNMP协议，对其他外部接口（如其他上层网管）采用CORBA协议，整体采用分布式的架构。

2.1混合网管架构

CORBA和SNMP混合网管架构既包含了向下兼容的SNMP定义，也具备与其他系统相连的CORBA接口。是基于简单网络管理协议的分布式网管模型。基本的架构如下图所示。

该模型包含四个主要元素：（1）AgentProxy，提供基本CORBAAPI；（2）StaticGroup，静态MIB映射；（3）EventHandle，产生事件，通知CORBA管理者；（4）MutlithreadHandle，处理ORB和SNMP的交互问题。

CORBA/SNMP网管分为两层：CORBA层和SNMP层，在CORBA层处理来自CORBA管理应用的GET、SET请求，并将它转换为SNMPGET/SET操作，也支持来自SNMPAgent的SNMPTraps。

2.2混合网管应用设计

基于CORBA的分布式架构，本混合网管设计采用了WebService应用，提供了一个通过WEB调用的API，给用户良好的UI体验。网管基本功能架构如下图所示，区分为“人-机”界面和“机-机”界面。用户区分不同的权限，来访问不同的web界面，通过提供的菜单项来进行查询、配置、统计、分析等工作。网管服务器与设备之间通过网管通道连接，完成与设备之间的信息交互、配置管理等。

2.3实际应用

在贵州电力凯里供电局基于PTP的数字同步网和时间同步系统的一体化设备和组网研究项目中，采用CORBA/SNMP模型的频率、时间混合网管实际部署于试验网络环境中，各项功能均能正常运行，验证了这类网管架构的可行性。

3结语

随着IEEE1588的推广，时间、频率混合网管的需求会越来越多。而综合网管的技术中，单一的架构已不能适应所有的场景，需要多种技术的组合来提供灵活的综合网管架构。本项目采用CORBA/SNMP组合网管架构，具有良好的兼容性和灵活的可扩展性，经过实际应用证明，是一种合适的混合网管架构。

参考文献：

[1]ITU-TRec.M.3010.PrinciplesforaTelecommunicationsManagementNetwork.1996.

[2]DL/T1100.1-2009，《电力系统的时间同步系统第一部分：技术规范》；

[3]陈宝仁，电网一体化时频同步网建设方案研究，《电力勘察设计》，2012（2）：57-62.

[4]邵华欣，李振富，刘彩丽，等，《综合网络管理系统体系结构设计》，《现代电子技术》，2011，34（9）：21-24

[5]邢泽超，滕玲，高强，等，《电力同步网网管系统部署方案》，《中国电力》，2015，48（12）：1-5.

作者简介：

蒋宏荣（1984-），工程师从事电力行业通信工作

周斌（1987-），工程师从事继电保护工作

黄群丹（1984-），讲师从事高等教育工作

朱显华（1981-），工程师从事授时及时钟同步技术研究

许文（1966-），高级工程师从事授时及时钟同步技术研究

叶泂涛（1974-），工程师从事授时及时钟同步技术研究

车志智（1982-），工程师从事电力\水利系统工作