Entwicklung und Wartung von großen Softwaresystemen

Kapsch CarrierCom AG

Heinz Pöter, Dezember 20051 |

Entwicklung und Wartung von großen Softwaresystemen

am Beispiel des Digitalen Vermittlungssystems von Kapsch CarrierCom

Heinz PöterKapsch [email protected]



Kapsch Gruppe Unternehmensstruktur

Lösungen für Carrier & Provider:> Festnetz> Mobilnetz> Datennetze> Services & Applikationen

Lösungen für Bahn und Straße:> Verkehrsleitsysteme> Mautsysteme> Bahn-Kommunikationssysteme

Lösungen für Unternehmen:> Telefone, Telefonsysteme> PABX> Lokale Netzwerke> Call Center

Kapsch TeleCom(s)Internationale Niederlassungen

Kapsch ComponentsProduktion und Logistik

Kapsch BusinessCom AG Kapsch CarrierCom AG Kapsch TrafficCom AG



1892 Gründung Kapsch AG (Johann Kapsch & Söhne),Wien

1984 Gründung Austria Telecommunication GmbH (AT), Wien (50% Kapsch AG, 50% Schrack)

1995 Übernahme Ericsson/Schrack Anteile (50%) an AT, Wien (100% Kapsch AG)

2002 Gründung Kapsch CarrierCom AG,Wien (100% Kapsch AG)Zusammenführung aller Carrier- & Service Provider-Aktivitäten derKapsch Gruppe




Kapsch CarrierCom AG – Kennzahlen

Vorstand:

Bernhard [email protected]

Thomas Schö[email protected]

Mitarbeiter: ca. 550Umsatz: ca. € 125 Mio.Niederlassungen: Österreich, Ungarn, Tschechische Rep., Slowakische Rep.,

Slowenien, Kroatien, Bulgarien (i.G.)Projektbezogen: Polen, Ukraine

Kapsch Gruppe: Mitarbeiter: 2.000; Umsatz: € 476 Mio., Investitionen: € 11,5 Mio., F&E: € 39 Mio.

Über uns

mailto:[email protected]

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> Umfassende Produktpalette international führender Herstelleroptische Übertragungseinrichtungen, Sprach-Vermittlungs-systeme, GSM/GPRS/UMTS/WLAN und GSM-R Mobilnetze, Next-Generation-Networks und Dateneinrichtungen für ATM, Frame Relay oder IP

> Innovative Operation Support Systeme & Business Support Systeme

Service Provider können damit die gesamte Netzwerkinfra-struktur und Services effizient managen

> Services und Applikationen für Next-Generation-Networksz.B. mobile Applikationen, SIP, Webbased Customer SelfService, IVR-Lösungen, uvm.

> Ein durchgängiges Service- und Integrationsdienstleistungs-portfolio

Besetzung der gesamten Wertschöpfungskette von Beratung, Design, Entwicklung, Einrichtung und Integration bis zu Wartung und Betrieb kompletter Netze

Kapsch CarrierCom AG – Portfolio



• Vermittlungssysteme für Sprache und Daten für große Netzbetreiber (wie zB.: Telekom Austria)

• Basis ist das System DMS (Digital Multiplex System) der Firma NortelNetworks (Kanada)

• Vermittlungssysteme für Sprache und Daten für große Netzbetreiber (wie zB.: Telekom Austria)

• Basis ist das System DMS (Digital Multiplex System) der Firma NortelNetworks (Kanada)



Konzept ..... die Vermittlungsstelle

Call Server

Koppelnetz

Periphere Module

CS

PM PM PMPM

Teilnehmerleitungen (Lines) Vermittlungsleitungen

(Trunks)



Konzept ..... das Netz

CS

PM PM PM

CS

PM PM PMPM PM

CS

PM PM PMPM

Trunks

LinesLines

Lines



Anforderungen> Höchste Zuverlässigkeit, 99,999% Verfügbarkeit -> „Five Nines Reliability“

Von 100.000 calls darf nur ein call verloren gehenDie Vermittlungsstelle darf in einem Jahr nicht länger als 5 Minuten außer Betrieb sein.

> Hohe LeistungsanforderungenzB.: 82.000 Teilnehmer und 15.000 Trunks in einer Vermittlungsstelle (dh. 100.000 adressierbare Hardware Entities)150 calls pro secAlle relevanten Daten (Teilnehmerdaten, Routing Daten, etc.) schnell zugreifbarRealtime System – bei Abheben des Hörers sofort Wählaufforderungszeichen

> Höchste GenauigkeitPro Call ein Gebührenticket Gebührenticket sind die Basis für die Teilnehmerrechnung und müssen genau sein!

> FelixibiltätKonfigurierbar für unterschiedlichste Einsatzfälle Ländervarianten



RealisierungDigital Multiplex System (DMS) von

Kapsch CarrierCom entwickelt auf dem System DMS als Lizenznehmer von Nortel Networks

Zentralrechner (Call Server) mit gedoppelten, synchron laufenden CPUs und gedoppeltem Speicher.

Koppelnetz für die Nutzkanalverbindung ist gedoppelt.

Unterschiedlichste Peripheriemodule für die Übertragung der Nutzkanäle und der Signalisierung zwischen Vermittlungsstellen, bzw. für die Anschaltung der Teilnehmerleitungen. Auch hier sind die Rechner und zentrale, wichtige Einheiten gedoppelt.

Sehr viel spezielle Hardware für den Einsatz in der Vermittlungstechnik, jedoch das Schwergewicht liegt in der Softwareentwicklung!



Realisierung

Die Software des Call Servers ist in einem einzigen Loadfile enthalten (etwa 200MB groß) und wird von Harddisk gebootet. Die Software für die peripheren Module wird vom Call Server aus geladen

Der gesamte Programmcode ist im RAM ebenso alle statischen und dynamischen Daten, es gibt kein Nachladen von Harddisk!

Die Software läuft üblicherweise mehr als ein Jahr ohne Reboot (dann meist Einspielen einer neuen SW Release)

Einbringen einer neuen SW Release fast unterbrechungslos (Laden in inaktive CPU, Datentransfer, Activity Switch)

Problembehebungen über SW Patches



Nortel’s Global R&D Network

h Nortel and Partner R&D Labs

Calgary

Simi Valley

Mississauga

Brampton

Richardson

Atlanta

NITECGalway

Montreal

MaidenheadHarlow

Research Triangle Park

Ottawa

Nortel GSM Wireless Networks

NN Germany

NetasBUPT

India

Vietnam

Telrad

Wollongong

Guangzhou

Kapsch, Vienna



Globales R&D Network

Tausende Entwickler weltweit in allen Zeitzonen

Zugriff zum gesamten Sourcecode für alle Entwickler ohne Verzögerungen

Strikte Einhaltung eines definierten Entwicklungsprozesses notwendig

Entwicklungsprozess schreibt die Erzeugung von entwicklungsbegleitenderDokumentation vor

Verwendung von leistungsfähigen Werkzeugen

Call Server und Peripheral Software: etwa 190 Mio Lines of CodeCall Server und Peripheral Software: etwa 190 Mio Lines of Code



Program Library System (PLS)

Section.......Section

Module.......

Module Area.......

Area

PLS UsersPLS User Groups (Owner of SW)Versionsverwaltung (SWMOD1.AA01, SWMOD2.AC03,...)Change History für SW Module mit User, Änderungsgrund, Zeitpunkt, Code-Delta...Änderungen nur möglich mit gültigen Change-Reasons (zB.: Nummer eines Problemberichtes, Nummer eines Entwicklungsprojektes)

Dezentrale multi-site Library mit Datenabgleich zwischen den Entwicklungszentren

Dezentrale multi-site Library mit Datenabgleich zwischen den Entwicklungszentren

Subsystem.......

Subsystem

Anzahl der SW Module in der Library:

etwa 220.000

Anzahl der SW Module in der Library:

etwa 220.000



BASE

TL

CCM

TOPSWT

SHR

MSH

CNATOPS

CNA

ADS

Software Layer Model



SystemDesign

Phase 3

DesignIntegration

System Design Phase 0

ArchitectureGeneration

&System

Definition

System Requirements

SW DesignPhase 1

HighLevel

&Detail

Design

SW DesignPhase 2

CodeInspection

&Designer Testing

HW Design Phase 1

HW SubsystemDefinition

&Detail Design

HW Design Phase 2

HW DesignImplementation

&Designer Testing

SystemTest

Phase 1

Product Verification

SystemTest

Phase 2

SystemValidation

System Test

Phase 3

CustomerValidation

HW & SWDesign

Enhancements

HWAndSW

ProductSupport

Cus

tom

er R

equi

rem

ents

Ana

lysi

s

Design und Test Prozess



EntwicklungsablaufEntwicklung - Ablauf nach Prozess (Requirements Analysis, HLD, Detail Design, Coding)

Die entstehende Software wird in die PLS eingebracht

Ein mal pro Woche wird der gesamte für die Release benötigte Sourcecodecompiliert und eine lauffähige Load gebildet

Diese Entwicklungsload wird für die Tests verwendet

Eigenes Team von Testern die sowohl die Einzelfunktionen als auch das Gesamtsystem testen

Ein mal pro Jahr Ausbringung einer neuen Release

Die Release wird in einem genau festgelegten Ablauf in der verkehrsschwachen Zeit von unserem TAS (Technical Assistance Service) Center aus in die Vermittlungsstellen eingebracht



ProblembehandlungenProblemmeldungen aus dem Feld werden durch unser TAS Team entgegengenommen und behandelt

Je nach Priorität des Problems wird unterschiedlich gehandelt:Lösung ‚sofort‘ durch einen Emergency Patch (TAS + Designer)Lösung durch eine Design Änderung (Designer)Lösung in der nächsten Release (Designer)

Die Lösungen werden in die nächst höheren Modul-Versionen eingebaut und dann durch entsprechende Tools in die Feld-Release zurückgepatched

Die Patches werden vom TAS Team getestet und dann in alle Vermittlungsstellen verteilt



WartungLaufende Weiterentwicklungen durch Nortel Networks, dadurch Notwendigkeit für laufende Anpassung unserer Applikationen.

Beispiele:

Einführung von neuem Multi-Prozessor Rechner (statt einer aktiven und einer inaktiven CPU -> mehrere CPUs im Parallelbetrieb)

Jahr 2000 (Y2K) – Einführung von vierstelligen Jahreszahlen bzw. Workarounds. Designänderungen und intensive Tests waren notwendig

Änderung/Erweiterung von Basis Systemdefinitionen durch Wachstum des Systems (zB.: pmtypes, c7_austr_netw)

Einführung von neuen Signalisierungsverfahren – die Interworkings mit allen existierenden Signalisierungen müssen überarbeitet werden



TestumgebungFür die Abwicklung von Tests sind umfangreiche Investitionen in feldnahe Konfigurationen und in Testequipment notwendig:



CS2000

PVG 1

E1

Switch (Baystack)ACCESS-LAN

UAS

CORE-LAN Router (Passport 8k6)

PSTN-CO

ISUP H.248

MUX-EMMUX

GWC #7, PRI

GWC UAS

CCS7

V.35

H.248

PPVM

E1#7Loop

CCS7 E1

CentralisedOA&M

IP

IPIP

IPIP

V24

IP

ATM

a/b

POTS

Keymile-EMIP

ADSLa/b

a/b

ADSLModem

POTS

IAD

IP

KeymileIP-SMG

H.248IP

BB-RASShastaIP

H.248GW

a/b

a/b

ADSLModem

MGCP-Soft-Client

POTS

IP

PRI

E1ARMG(EP)

NT1

POTSISDN-

BA

PVG 2

PRI

H.248

ARMG(BPV)

a/b

U

S

E1

E1

IP

PRI

UE3000

GWC H.323

IP

H.323

SNOMIP-Phone

IP

Cisco Call-manager

Cisco-Soft-Client

CiscoIP-Phone 7940

Skinny

H.323

IP

IP

H.323GW

H.323

SNOMIP-Phone

GWC MGCP/H.248 Mediatrix & SNOM Management

DHCP, DNS, SNMP, tftp,

IP

MGCPSoft-Client

POTS

POTS

a/b

IAD 1Mediatrix

1104

a/b

MGCP

MGCP

MGCP

IP

IP

IP

POTS

IAD 2Mediatrix

1104

a/b

NGN Labor Konfiguration



Ablauf einer Release Entwicklung

Release im FeldAR x mit Nortel Basis z

AR x+1 mit NortelBasis z+1

Jahr n Jahr n+1

Entwicklung AR x+1

Patchpakete

Anpassen der AR x+1 an die neue Nortel Basis z+1, Wartungsarbeiten

Laufende Bug Fixes (aus Patchpaketen von AR x)

Design, Coding Test Entwicklung neuerFunktionen

Release Ausbringung

AR....Austrian Release



Probleme

Die Größe der Organisation bedingt einen straffen und genau definierten Entwicklungsprozess. Dadurch entsteht aber eine Schwerfälligkeit die für schnelle Entwicklungen hinderlich ist. zB. Zustimmung von Owner Gruppen, Freeze von Library Teilen, sehr kurze Zeitfenster für Einbringung von Anforderungen....

Bei Änderungen in SW Teilen ist der Wartungs- und Testaufwand sehr hoch weil dieses Stück SW möglicherweise in vielen Märkten bei vielen Kunden in unterschiedlicher Weise verwendet wird. zB. Änderung an einem ISUP Parameter – ISUP wird in x-facher Zahl in nationalen Versionen in verschiedenen Märkten verwendet. -> Designreview, Codereviews, Testprotokolle....



Weitere Informationen über Kapsch CarrierCom AG finden Sie unter: http://www.kapschcarrier.com, http://www.kapsch.net

Kapsch CarrierCom -We drive innovation to drive Your business!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

Heinz PöterKapsch [email protected]

http://www.kapschcarrier.com/

http://www.kapsch.net/

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