Kapitel 9: Telecommunications Management Networkmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre... · 2020. 6. 19. · Telecommunication Management Network (TMN) • Funktionales

Planung und Verwaltung von Kommunikationsnetzen Sommersemester 2020

Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 1

Fachgebiet KommunikationsnetzeTechnische Universität Ilmenau

Kapitel 9Telecommunication Management Network (TMN)

• Funktionales Modell

• Physikalisches Modell

• Informationstechnisches Modell

• Logisch-geschichtete Architektur

PuVvKn, SoSe 2020 236

Entwicklung zum TMN

1985 CCITT (heute ITU) beginnt mit der Definition des Telecommunication Management Network (TMN)

1988 CCITT publiziert die Empfehlung M.30 zum TMN

1988-1992 Anpassung der ISO/OSI-Standards und der TMN-Standards: TMN baut auf den ISO/OSI-Standards auf

1992 CCITT publiziert die Empfehlung M.3010, eine vollständige Überarbeitung von M.30 mit Anpassung an die ISO/OSI-Standards

1992-1997 Weiterentwicklung des Standards zum TMN

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Bedeutung von TMN

▪ Die TMN-Spezifikationen sind der wichtigste Standard zur Verwaltung von (öffentlichen) Telekommunikations-systemen.

▪ Durch die Übernahme der ISO/OSI-Management-standards ist TMN heute der wesentliche Grund für die Anwendung und Weiterentwicklung der ISO/OSI-Managementstandards.

▪ Aktueller Trend: Realisierung der TMN-Spezifikationen mit Hilfe moderner Middleware-Komponenten (Common Object Request Broker ArchitectureCORBA) anstelle von CMIS/P / GDMO.


Motivation von TMN

OS OS OS

OS

OS

OSOS

OS

OS

Mobilfunk-netze

Fernsprech-netze

Daten-netze

Inhomogene Managementsysteme(OS, Operations Systems) fürunterschiedliche Netzelemente

Daten-netze

TMN

Fernsprech-netze

Mobilfunk-netze

Homogenes Netzmanagementfür heterogene Netze

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TMN: Konzept

Telecommunication Network

TMN

ExchangeTransmission

SystemExchange Exchange

TransmissionSystem

OperationsSystem

OperationsSystem

OperationsSystem

Data Communication NetworkWork

Station


Management Service #n

Management Service #1

Übersicht über die Standards

Overview ofTMN

(M.3000)

Principles for aTMN

(M.3010)

Terms and Definitionfor TMN

(M.60 §2)

TMN InterfaceSpecification Methodology

(M.3020)

TMN ManagementServices: Overview

(M.3200)

TMN ManagementFunctions(M.3400)

Generic NetworkInformation Model

(M.3100)

TMN ManagementFacilities at the

F-Interface (M.3300)

Catalogue ofTMN Management

Information (M.3180)

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Hierarchisches Management-Modell


http://nms.gdd.net/index.php/Enterprise_NMS_Architectures


TMN-Managementdimensionen

Management

Business

Customer

Service

Network

Subnetwork

Network Element

TMN Overlay Network

Fault

Configurtion

Accounting

Performance

Security

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TMN: Grundideen

▪ Trennung des Netzwerks zur Übertragung von Managementinformationen vom Telekommunikationsnetz.

▪ Festlegung so genannter Referenzpunkte, an denen Informationen in einem festen Format mit einem definierten Protokoll übergeben werden.

▪ Funktionen zur Anpassung verschiedener Managementmodelle.


TMN: Anforderungen gemäß M.3010

▪ Informationsaustausch zwischen dem Tele-kommunikationsnetzwerk und der TMN-Umgebung.

▪ Fähigkeit zur Umwandlung von Management-informationen zwischen verschiedenen Formaten.

▪ Transport von Managementinformationen zwischen verschiedenen Orten in einer TMN-Umgebung.

▪ Verarbeitung und Darstellung von Management-informationen in einer Form, die für den verantwortlichen menschlichen Operator geeignet ist.

▪ Sicherer Zugriff auf Managementinformationen durch dazu autorisierte Benutzer.

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TMN: Funktionales Modell

▪ Funktionale Blöcke des TMN:

➢ Operations System Function (OSF)

• Manipulation von Managementinformation

• Anstoß von Managementoperationen

➢ Network Element Function (NEF)

• Managed Objects und Managementfunktionen einer Netzkomponente

➢ Q-Adapter Function (QAF)

• Verbindung zu einem nicht TMN-konformen System / Element

➢ Work Station Function (WSF)

• Schnittstelle zum menschlichen Operator

➢ Mediation Function (MF)

• Transformation und Manipulation von Managementinformation auf dem Weg vom NEF zum OSF

➢ Data Communication Function (DCF)

• In neueren Versionen von TMN kein funktionaler Block mehr

• Datentransport zwischen Funktionsblöcken (Schichten 1-3)


TMN: Referenzpunkte

▪ Der Informationsaustausch zwischen Funktionsblöcken eines TMN erfolgt über Referenzpunkte:

➢ q-Referenzpunkte

• Informationsaustausch innerhalb eines TMN

➢ x-Referenzpunkte

• Informationsaustausch zwischen verschiedenen TMNs

➢ f-Referenzpunkte

• Informationsaustausch zwischen dem TMN und einer WSF

➢ m-Referenzpunkte

• Informationsaustausch zwischen einem Q-Adapter und externen Netzelementen

➢ g-Referenzpunkte

• Informationsaustausch zwischen einem WSF-Block und dem menschlichen Benutzeraußerh

alb

der

TM

N-S

tandard

isie

rung

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Funktionale Blöcke und Referenzpunkte

NEF OSF MF QAFq3 QAFqx WSF Non-TMN

NEF q3 qx

OSF q3 x*, q3 q3 q3 f

MF qx q3 qx qx f

QAFq3 q3 m

QAFqx qx m

WSF f f g**

Non-TMN m m g**

* = x-Referenzpunkt, wenn beide OSFs in unterschiedlichen TMNs liegen** = g-Referenzpunkt zwischen WSF und menschlichem Benutzer

TMN: Funktionale Komponenten

▪ Funktionale Blöcke sind aus verschiedenen funktionalen Komponenten zusammengesetzt:

➢ Management Application Function

➢ Management Information Base

➢ Information Conversion Function Kategorie 1

➢ Human Machine Adaptation

➢ Presentation Function

➢ Message Communication Function (MCF)


TMNFunktionale

Komponenten(Kategorie 1)

MCF MCF

DCF

TMNFunktionale

Komponenten(Kategorie 1)

Peer-to-Peer-Kommunikation

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TMN: Physikalisches Modell

▪ Funktionale Blöcke werden durch (physikalische) Bausteine realisiert, welche die Funktionen mit dem selben Namen implementieren:

➢ Network Element (NE).

➢ Mediation Device (MD).

➢ Q-Adaptor (QA).

➢ Operations System (OS).

➢ Work Station (WS).

➢ Data Communication Network (DCN).

▪ Ein TMN-Baustein kann mehrere Funktionen umfassen (z.B. OSF und MF), wobei sich der Name aus der vorwiegenden Nutzung ergibt.


TMN: Schnittstellen

▪ Realisierung der Referenzpunkte durch TMN-Schnittstellen:

➢ Qx-Schnittstelle realisiert qx-Referenzpunkt.

➢ Q3-Schnittstelle realisiert q3-Referenzpunkt.

➢ X-Schnittstelle realisiert x-Referenzpunkt.

➢ F-Schnittstelle realisiert f-Referenzpunkt.

▪ Die Qx-Schnittstelle erlaubt Realisierungen unterschiedlicher Komplexität (Schichtenzahl).

▪ Die Q3-Schnittstelle ist die komplexeste Schnittstelle und basiert üblicherweise auf CMIS/P.

▪ Es existieren keine Schnittstellen für die Referenzpunkte g und m.

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Funktionale und physikalische Architektur

FunktionaleKomponenten

FunktionaleBlöcke

PhysikalischeBausteine

Referenz-punkte

Schnitt-stellen

FunktionaleArchitektur:

PhysikalischeArchitektur:


Beziehung zwischen funktionalen Blöcken und Bausteinen

NEF MF QAF OSF WSF

NE M O O O O*

MD M O O O

QA M

OS O O M O

WS M

DCF

M = MandatoryO = OptionalO* = nur dann, wenn auch OSF oder MF realisiert

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TMN

WorkStation

WorkStation

WorkStation

WorkStation

OperationsSystem

DataCommunications

Network

MediationDevice

DataCommunications

Network

NetworkElement

NetworkElement

Q-Adapter

F

F

F

F

Q3Q3

Q3

QxQx

Qx

XAnderesTMN

TMN: Beispielhafte Ausprägung

TMN: Informationstechnisches Modell

▪ Objektorientierter Ansatz

▪ Basierend auf ISO/OSI-Managementinformationsmodell

▪ Manager/Agent-Konzept wie bei ISO/OSI


Operationen

ManagedObject

Verhalten

Attribute

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Network Element ManagementVerwaltung der Netz-

und Systemkomponenten

Network ManagementVerwaltung der Netzwerke undSysteme, welche die Dienste erbringen

ServiceManagement

Verwaltung der Dienste,die Kunden angeboten werden

BusinessMgmt

Verwaltung desgesamten Unternehmens,

Unternehmensziele

TMN: logisch-geschichtete Architektur


Schichtung der Managementfunktionalität

Schicht n-1

Schicht n

Schicht n+1 Manager

Manager

Agent

Agent

Verantwortlichkeitsmodell

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Element Management Layer

▪ Verwaltung individueller Netzwerkkomponenten.

▪ Handhabung herstellerspezifischer Managementfunktionen.

▪ Einheitliche Schnittstelle zum Network Management Layer.

▪ Beispielhafte Managementfunktionen:

➢ Entdeckung fehlerhafter Netzkomponenten.

➢ Überwachung des Energieverbrauchs.

➢ Messung der Betriebstemperatur.

➢ Protokollierung des Ressourcenverbrauchs.

➢ Mitführen statistischer Daten.

➢ Aktualisierung der Firmware auf Netzkomponenten.


Network Management Layer

▪ Verwaltung des gesamten Netzes ohne Berücksichtigung der internen Strukturen der einzelnen Komponenten.

▪ Basis: Herstellerunabhängige Verwaltungsinformation, die durch das Network Element Layer geliefert wird.

▪ Beispielhafte Managementfunktionen:

➢ Erzeugen einer kompletten Sicht des Netzwerks.

➢ Aufsetzen von Pfaden durch das Netz, um Dienstgüteanforderungen zu befriedigen.

➢ Modifikation von Wegwahltabellen.

➢ Überwachung der Leitungsauslastung.

➢ Optimierung der Leistungsfähigkeit des Netzes.

➢ Erkennen von übergeordneten Fehlersituationen.

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Service Management Layer

▪ Behandlung von Aspekten, die direkt durch die Benutzer (Endkunden oder andere Dienstanbieter) des Telekommunikationsnetzes beobachtet werden können.

▪ Einzelne Netzkomponenten können auf dieser Ebene nicht mehr direkt verwaltet werden.

▪ Beispielhafte Managementfunktionen:➢ Verwaltung der Dienstgüte.

➢ Abrechnung.

➢ Benutzerverwaltung.

➢ Adresszuweisung.

➢ Kommunikationsgruppenmanagement.

▪ Anwendungsbereiche:➢ Managementinformationsaustausch zwischen Domänen.

➢ Customer Network Management.

➢ Value-Added Services.


Business Management Layer

▪ Verantwortlichkeit für die Verwaltung eines gesamten Unternehmens.

▪ Verwaltung der Telekommunikation ist somit nur ein Teil des gesamten Business Managements.

▪ Business Management definiert Ziele, anstatt sie anzustreben.

▪ Business Management ist somit mehr strategisches/taktisches Management im Vergleich zum operationalen Management der darunter liegenden Schichten.

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TMN1TMN2

Beispiel für die logisch-geschichtete TMN-Architektur

OSF

OSFOSF

OSF

MF

NEF

OSF

OSFBusiness ManagementLayer

Service ManagementLayer

NetworkManagement

Layer

Network ElementManagement Layer

q3

q3 q3

q3

q3

q3

qx

x

Value-AddedService Provider

TMN und das Internet-Management

▪ Unterschiedliche Ausrichtung:

➢ TMN: Spezifikation von Managementarchitekturen

➢ Internet Management: Implementierung von Managementprotokollen

▪ Beziehung zwischen verwaltetem Netz und Verwaltungsnetz:

➢ TMN: separiert

➢ Internet Management: identisch

▪ Integration des Internet-Managementsin TMN über Q-Adaptor-Funktion:


OSF

QAF

q3

m

SNMP-Agent

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TMN und das OSI-Management

▪ Übernahme einiger OSI-Konzepte in TMN:

➢ Manager/Agent

➢ Objektorientierter Ansatz

➢ Managementdomänen

▪ Unterschiede von TMN gegenüber OSI:

➢ Mehrere Managementarchitekturen mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad

➢ Geschichtetes Verantwortlichkeitsmodell

➢ Konzeptionelle Trennung des zu verwaltenden Netzes vom Verwaltungsnetz


Beispiel: Management von GSM

Festnetz

BSC

BSC

MSC MSC

GMSC

OMC, EIRAUC

VLR

HLR

NSSmit OSS

RSS

VLR

BTS

BTS Base Tranceiver StationBSC Base Station ControllerMSC Mobile (Services) Switching CenterVLR Visitor Location RegisterHLR Home Location RegisterGMSC Gateway MSCOMC Operation & Maintenance CenterEIR Equipment Identity RegisterAUC Authentication Center

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GSM-Managementarchitektur

Dienst-güte

Netz-planung

Geschäfts-planung

Ab-rechnung

Kunden-service

NMF

O&M(Mobile)

O&M(Comms)

O&M(Switch)

O&M(other)

HLR VLRMSC

BTS BTS

NetworkManagement

Center (NMC)

Operation &MaintenanceCenter (OMC)

ElementLevel

NetworkLevel

ServiceLevel

BusinessLevel

Kunde


Literatur

▪ R.H. Glitho & S. Hayes: „Telecommunications Management Network: Vision vs. Reality“. IEEE Communications Magazine, Vol. 33, Nr. 3, März 1995, S. 47–52.

▪ A. Pras, B.-J. van Beijnum & R. Sprenkels: „Introduction to TMN“.CTIT Technical Report 99-09, University of Twente, The Netherlands, April 1999, http://wwwsnmp.cs.utwente.nl/tutorials/tmn/tmn.pdf.

▪ J. Schiller: „Mobilkommunikation - Techniken für das allgegenwärtige Internet“, Addison-Wesley, München, 2000, ISBN 3-827-31578-6.

▪ J. Schönwälder: „Netzwerkmanagement“, Vorlesung am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund der Technischen Universität Braunschweig, Wintersemester 1999/2000, http://www.ibr.cs.tu-bs.de/lehre/ws9900/nm/.

▪ R. Sellin: „TMN – Die Basis für das Telekom-Management der Zukunft“. Taschenbuch Telekommunikation TTK 15, R. v. Decker-Verlag, G. Schenck GmbH, Heidelberg, 1994. ISBN 3-7685-4294-7.

▪ D.J. Sidor: „Managing Telecommunications Networks Using TMN Interface Standards“. IEEE Communications Magazine, Vol. 33, Nr. 3, März 1995, S. 54–60.

▪ D.J. Sidor: „TMN Standards: Satisfying Today‘s Needs While Preparing for Tomorrow“. IEEE Communications Magazine, Vol. 36, Nr. 3, März 1998, S. 54–64.

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http://wwwsnmp.cs.utwente.nl/tutorials/tmn/tmn.pdf

http://www.ibr.cs.tu-bs.de/lehre/ws9900/nm/

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