Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für das Management von Telekommunikationsnetzen, die aus einer Vielzahl von Netzelementen NE bestehen, werden Architekturen verwendet, wie sie in [1], Kapitel 2 (siehe Bild 2.2-4) oder [2], Kapitel 9.6.4 (siehe Abb. 9.18) gezeigt und beschrieben sind. Darin enthalten sind oft auch Anpassvorrichtungen bzw. Schnittstellenumsetzer (Mediation Devices), die zwischen einer ersten und einer zweiten Schnittstelle (z.B. in Fig. 1 zwischen den Schnittstellen q3-ss und qx-ss) für eine geregelte Kommunikation sorgen. Die erste Schnittstelle (q3-ss) ist meist normiert, während die zweite Schnittstelle (qx-ss) normalerweise proprietär bzw. herstellerabhängig ist.
Fig. 1 zeigt eine Architektur, bei der jeweils eine grössere Anzahl von Netzelementen NE von einem Elementmanager EMOS verwaltet werden, auf den ein Anwender über ein Terminal EMT Zugriff hat. Wie in Kapitel 7.5.1.3 von [2] beschrieben, werden z.B. Vermittlungsknoten (Cross-Connectors), die Netzelemente eines Weitverkehrsnetzes bilden, von einem Netzmanagementsystem in Abhängigkeit des gemessenen Verkehrs und/oder der Zeit gesteuert. Der Elementmanager EMOS, der Teile eines Gesamtnetzes verwaltet, ist über eine erste proprietäre Schnittstelle qx-ss mit Netzelementen NE und über eine zweite proprietäre Schnittstelle qy-ss mit einer Anpassvorrichtung MD verbunden, die über eine normierte Schnittstelle q3-ss mit einer (Operations System) verbunden ist.
Zur Durchführung der Verwaltungsaufgaben benötigt ein Elementmanager EMOS bzw. eine Netzmanagementzentrale OS das Abbild der zugehörigen Netzelementen NE, einschliesslich deren Eigenschaften und Zustände. Zur Abbildung bzw. Beschreibung von Netzelementen, die technologiespezifische Eigenschaften aufweisen (Verwendung innerhalb der Synchronen oder Plesiochronen Digitalen Hierarchie (SDH; PDH) oder für den Asynchronen Transfer-Modus (ATM)), sind Informationsmodelle vorgesehen, die in den ETSI/ITU-Normen festgelegt sind. Die Objekte in diesen Informationsmodellen sind in Richtlinien GDMO (Guidelines for the Definition of Managed Objects) und die Attribute (Objectmember) in der Norm ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) spezifiziert.
Die Beschreibung eines aus vielen Objekten bestehenden Modells, das den physikalischen Zustand eines zugeordneten Netzabschnitts widerspiegelt, erfolgt vorzugsweise mit einer objektorientierten Sprache (z.B. SDL++ oder C++/ beschrieben in Kapitel 3.11.3.4 von [2]). Sobald die Netzmanagementzentrale OS oder der Elementmanager EMOS ein Netzelement NE zugeschaltet, geändert oder abgeschaltet haben, muss das Abbild bzw. das Modell angepasst werden. Die Anpassung des Modells erfolgt normalerweise erst, nachdem die Ausführung der in Auftrag gegebenen Netzmodifikation durch eine Rückmeldung bestätigt wurde. Sofern keine Netzelemente NE von den Operationen betroffen sind, kann die Anpassung des Modells jedoch auch sofort erfolgen. Ein Modell des verwalteten Netzes ist normalerweise auch in den Elementmanagern EMOS und/oder den Anpassvorrichtungen MD vorgesehen.
Während des Betriebs des verwalteten Kommunikationsnetzes tritt normalerweise nur ein relativ geringer Datenverkehr innerhalb der Architektur des z.B. in Fig. 1 gezeigten Netzmanagementsystems auf. Von der Netzmanagementzentrale OS oder dem Elementmanager EMOS wird z.B. zur Verkehrsentlastung die Zuschaltung einer Übertragungsleitung veranlasst. Die erfolgte Durchführung der veranlassten physikalischen Änderung wird vom Netz zurück an das Netzmanagementsystem gemeldet, wonach die Änderung des Netzabbilds bzw. des Modells erfolgt. Diese gelegentlich vorkommenden Abläufe werden von den Elementmanagern EMOS und den Anpassvorrichtungen MD problemlos beherrscht. Probleme treten hingegen bei lnbetriebnahmen oder Abschaltungen bzw. Ausfällen von Netzabschnitten auf.
Nach einem Ausfall eines Netzabschnitts und während des Wiederaufbaus sind vom Netzmanagementsystem (EMOS, MD, OS) die aufgetretenen Änderungen aufzunehmen und abzubilden. Die Änderungen und die entsprechenden Rückmeldungen vom Netz sind in diesem Fall derart zahlreich, dass die Kapazität der Datenübertragungskanäle zwischen den Prozessen des Netzmanagementsystems oft nicht ausreicht, um die Anpassung des abbildenden Modells genügend schnell zu realisieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Massnahmen für Netzmanagementsysteme anzugeben, die es erlauben, sporadisch in grösserem Umfang auftretende Daten, insbesondere auszuführende Operationen, ohne Verzögerung von einem ersten zu einem zweiten Prozess zu übertragen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt die praktisch unverzögerte Übertragung von grösseren Datenmengen, insbesondere von sporadisch in hoher Zahl auftretenden Operationen, von einem ersten zu wenigstens einem zweiten Prozess. Dabei werden durch den ersten Prozess an den zweiten Prozess zu übertragende Daten (insbesondere zur Anpassung des Modells vorgesehene Operationen) gesammelt und bündelweise, z.B. in Form einer Liste in einen Speicher abgelegt, der zwei oder mehreren Prozessen zugänglich ist. Anschliessend überträgt der erste Prozess eine Nachricht an den zweiten Prozess, in der nebst der Startadresse im gemeinsamen Speicher vorzugsweise auch die Länge des zu übertragenden Datenbündels angegeben ist. Bei der Verwendung bestimmter Datenstrukturen, z.B. von Listen, in die die gesammelten Operationen abgelegt werden, kann auf die Längenanga-be verzichtet werden.
Diese vom ersten Prozess über einen direkten Datenübertragungsweg an den zweiten Prozess normalerweise synchron übertragene Nachricht entspricht einem Bruchteil der Länge des über den gemeinsamen Speicher indirekt und asynchron übertragenen Datenstromes, der durch den zweiten Prozess anhand der vom ersten Prozess empfangenen Nachricht aus dem gemeinsamen Speicher ausgelesen werden kann. Eine Überlastung des direkten Datenübertragungsweges zwischen zwei Prozessen durch die synchrone Abarbeitung einzelner Operationen kann somit auch bei extrem hohem Verkehrsaufkommen durch asynchrone indirekte Übertragung von Datenbündeln vermieden werden.
Systembedingte Beschränkungen der Übertragungskapazität der direkten Datenverbindungen zwischen zwei oder mehreren Prozessen, wie sie z.B. bei UNIX-Systemen vorhanden sind, können bei Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen daher umgangen werden. Selten auftretende Spitzenwerte bei der Datenübertragung werden aufgefangen, ohne dass die Kapazität der genutzten Systeme mit entsprechendem Kostenaufwand erweitert werden muss. Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Datenübertragung zwischen zwei oder mehreren Prozessen auch bidirektional erfolgen. Die Erfindung stellt insbesondere auch eine Erweiterung der CMIS-Operationen dar (CMIS "Common Management Information Services") als Sub-Standard des OSI-Netzmanagement-Systems, siehe Seite 566 von [2]), bei denen keine Bündelung von Operationen vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein mit Anpassvorrichtungen MD versehenes Netzmanagementsystem, das zur Verwaltung von mehreren Netzelementen NE oder einem Netzknoten SXC4 vorgesehen ist und
Fig. 2 den Aufbau einer Anpassvorrichtung MD.
Fig. 1 zeigt einen möglichen Aufbau eines Netzmanagementsystems, durch das mehrere Netzelemente NE oder ein Netzknoten SXC4 verwaltet wird. Dazu ist eine Netzmanagementzentrale OS über Anpassvorrichtungen MD, die als Umsetzer zwischen der standardisierten und einer proprietären Schnittstelle q3-ss bzw. qy-ss dienen, mit Elementmanagern EMOS verbunden, die auf einer tieferen hierarchischen Ebene zur Verwaltung von Netzelementen NE eines Netzabschnittes vorgesehen und mit diesen über eine weitere proprietäre Schnittstelle qx-ss verbunden sind. Ferner ist die Netzmanagementzentrale OS über eine Anpassvorrichtung Q3A, die als Umsetzer zwischen der standardisierten und einer proprietären Schnittstelle q3-ss bzw. qz-ss dient, direkt mit dem Netzknoten SXC4 verbunden. Die Elementmanager EMOS und der Netzknoten SXC4 sind ferner an Terminals EMT bzw.
OAMT angeschlossen, anhand denen die verwalteten Netzelemente NE bzw. der Netzknoten SXC4 dezentral gesteuert werden können. Wie eingangs beschrieben, kann bei derartigen Netzmanagementsystemen die Anzahl der vom Netz gemeldeten Zustandsänderungen sporadisch auf ein Vielfaches der durchschnittlich vorliegenden Werte ansteigen. Den Prozessen, die die Zustandsänderungen registrieren und abbilden, müssen daher innerhalb kurzer Zeit grössere Datenmengen (z.B. multiple operations mop) zuführbar sein.
Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Anpassvorrichtung MD gemäss Fig. 1, die u.a. als Umsetzer zwischen der normierten Schnittstelle q3-ss der Netzmanagementzentrale OS und der proprietären Schnittstelle qy-ss eines Elementmanagers EMOS dient. Die Anpassvorrichtung MD weist dazu Prozesse OS-IO und EMOS-IO auf, durch die die benötigten Schnittstellenfunktionen wahrgenommen werden. Durch den ersten Prozess EMOS-IO erfolgt die Anpassung an die Schnittstelle qy-ss des Elementmanagers EMOS. Vom Elementmanager EMOS empfangene Daten werden vom ersten Prozess EMOS-IO über einen schmalbandigen Datenkanal mq1 (message queue) an einen zweiten Prozess OBMAN übertragen, der zur Verwaltung (Erstellung, Änderung und Löschung) von Objekten dient, durch die der Zustand des zugehörigen Netzabschnittes gespiegelt wird.
Auf Grund der beschränkten Kapazität des schmalbandigen Datenkanals mq1 werden grössere Datenmengen, die sporadisch auftreten, über einen breitbandigen Datenkanal übertragen, der aus zwei Datenbussen ml1, ml2 besteht, welche einen Speicher SMEM mit den beiden Prozessen EMOS-IO und OBMAN verbinden. Der erste Prozess EMOS-IO bündelt die vom Elementmanager EMOS empfangenen Daten und schreibt das entstandene Datenbündel mop über den ersten Datenbus ml1 in den Speicher SMEM ein. Danach wird eine Nachricht ptr, welche die Startadresse des abgelegten Datenbündels mop enthält, vom ersten Prozess EMOS-IO über den schmalbandigen (direkten) Datenkanal mq1 zum zweiten Prozess OBMAN gesandt, welcher das abgelegte Datenbündel mop anhand der Nachricht ptr identifiziert und über den zweiten Datenbus ml2 aus dem Speicher SMEM ausliest und verarbeitet.
Vorzugsweise werden dem zweiten Prozess OBMAN über den Speicher SMEM diejenigen Meldungen übertragen, die Änderungen des Zustands des verwalteten Netzabschnitts betreffen und die sporadisch in hoher Zahl auftreten können. Beim Hochfahren eines Netzabschnittes können die abbildenden Modelle somit beschleunigt erstellt und angepasst werden. Das meist stufenweisen Hochfahren des Netzabschnittes verläuft ebenfalls schneller, da die abzuwartenden Rückmeldungen vom Netz praktisch ohne Verzögerung eintreffen.
Sofern die Netzelemente NE direkt von der Netzmanagementzentrale OS gesteuert werden, ist eine Anpassvorrichtung Q3A vorgesehen, die als Umsetzer zwischen den Schnittstellen q3-ss und qx-ss (bzw. qz-ss für Netzknoten SXC4) dient und die einen ersten Prozess, der zum oben beschriebenen Prozess EMOS-IO korrespondiert, und zweiten Prozess OBMAN aufweist, der, wie oben beschrieben, zur Abbildung des vorliegenden Zustandes des Kommunikationsnetzes dient.
[1] Mitteilungen aus dem Forschungs- und Technologiezentrum der Telekom, Darmstadt: "Netzmanagement für das Fernsprechnetz und ISDN Der Fernmelde-Ingenieur, Verlag für Wissenschaft und Leben/Georg Heidecker GmbH, Erlangen 1993, Heft 3 und 4.
[2] Wolf-Dieter Haass, Handbuch der Kommunikationsnetze, Springer Verlag, Heidelberg 1997.
The present invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
For the management of telecommunications networks that consist of a large number of network elements NE, architectures are used, as described in [1], Chapter 2 (see Fig. 2.2-4) or [2], Chapter 9.6.4 (see Fig. 9.18) are shown and described. This often also includes adaptation devices or interface converters (mediation devices) which ensure regulated communication between a first and a second interface (e.g. in FIG. 1 between the interfaces q3-ss and qx-ss). The first interface (q3-ss) is usually standardized, while the second interface (qx-ss) is usually proprietary or manufacturer-dependent.
1 shows an architecture in which a larger number of network elements NE are managed by an element manager EMOS, to which a user has access via a terminal EMT. As described in chapter 7.5.1.3 of [2], e.g. Switching nodes (cross connectors), which form network elements of a wide area network, controlled by a network management system depending on the measured traffic and / or the time. The element manager EMOS, which manages parts of an entire network, is connected via a first proprietary interface qx-ss to network elements NE and via a second proprietary interface qy-ss to an adapter MD, which is connected via a standardized interface q3-ss to an (operations system ) connected is.
To carry out the administrative tasks, an element manager EMOS or a network management center OS requires the image of the associated network elements NE, including their properties and states. Information models are provided for mapping or describing network elements that have technology-specific properties (use within the synchronous or plesiochronous digital hierarchy (SDH; PDH) or for the asynchronous transfer mode (ATM)), which are contained in the ETSI / ITU standards are set. The objects in these information models are specified in guidelines GDMO (Guidelines for the Definition of Managed Objects) and the attributes (object members) in standard ASN.1 (Abstract Syntax Notation One).
A model consisting of many objects that reflects the physical state of an assigned network section is preferably described using an object-oriented language (e.g. SDL ++ or C ++ / described in Chapter 3.11.3.4 of [2]). As soon as the network management center OS or the element manager EMOS have switched on, changed or switched off a network element NE, the image or the model must be adapted. The model is normally only adjusted after confirmation of the execution of the commissioned network modification. If no network elements NE are affected by the operations, the model can also be adapted immediately. A model of the managed network is usually also provided in the element managers EMOS and / or the adaptation devices MD.
During the operation of the managed communication network, there is normally only a relatively small amount of data traffic within the architecture of e.g. Network management system shown in Fig. 1. The network management center OS or the element manager EMOS e.g. initiates the connection of a transmission line to relieve traffic. The network reports back to the network management system that the physical change has been carried out, after which the network image or model is changed. These occasional processes are easily mastered by the EMOS element managers and the MD adapting devices. On the other hand, problems arise during commissioning or shutdowns or failures of network sections.
After a network section fails and during the reconstruction, the network management system (EMOS, MD, OS) must record and map the changes that have occurred. In this case, the changes and the corresponding feedback from the network are so numerous that the capacity of the data transmission channels between the processes of the network management system is often insufficient to implement the adaptation of the mapping model quickly enough.
The present invention is therefore based on the object of specifying measures for network management systems which allow data which occurs sporadically to a large extent, in particular operations to be carried out, to be transmitted from a first to a second process without delay.
This object is achieved by the measures specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in further claims.
The method according to the invention allows the practically undelayed transmission of larger amounts of data, in particular operations that occur sporadically in large numbers, from a first to at least a second process. Data to be transferred to the second process (in particular operations intended to adapt the model) are collected by the first process and bundled, e.g. stored in the form of a list in a memory which is accessible to two or more processes. The first process then transmits a message to the second process, in which, in addition to the start address in the shared memory, the length of the data bundle to be transmitted is preferably also specified. When using certain data structures, e.g. The list of lengths in which the collected operations are stored can be dispensed with.
This message, which is normally transmitted synchronously from the first process via a direct data transmission path to the second process, corresponds to a fraction of the length of the data stream transmitted indirectly and asynchronously via the shared memory, which is read out from the shared memory by the second process on the basis of the message received by the first process can. Overloading the direct data transmission path between two processes through the synchronous processing of individual operations can thus be avoided even with extremely high traffic through asynchronous indirect transmission of data bundles.
System-related restrictions on the transmission capacity of the direct data connections between two or more processes, e.g. are present in UNIX systems, can therefore be avoided if the measures according to the invention are applied. Rarely occurring peak values in data transmission are absorbed without the capacity of the systems used having to be expanded at a corresponding cost. Of course, the data transmission according to the invention between two or more processes can also take place bidirectionally. In particular, the invention also represents an extension of the CMIS operations (CMIS "Common Management Information Services") as a sub-standard of the OSI network management system, see page 566 of [2]), in which no bundling of operations is provided.
The invention is explained in more detail below with reference to a drawing, for example. It shows:
1 shows a network management system provided with adapting devices MD, which is provided for the administration of a plurality of network elements NE or a network node SXC4 and
Fig. 2 shows the structure of an adapter MD.
1 shows a possible structure of a network management system by means of which a number of network elements NE or a network node SXC4 are managed. For this purpose, a network management center OS is connected to element managers EMOS via adapter devices MD, which serve as a converter between the standardized and a proprietary interface q3-ss or qy-ss, which are provided at a deeper hierarchical level for managing network elements NE of a network section and with these are connected via another proprietary qx-ss interface. Furthermore, the network management center OS is connected directly to the network node SXC4 via an adaptation device Q3A, which serves as a converter between the standardized and a proprietary interface q3-ss or qz-ss. The element manager EMOS and the network node SXC4 are also at terminals EMT and
OAMT connected, with which the managed network elements NE or the network node SXC4 can be controlled decentrally. As described at the beginning, the number of status changes reported by the network can sporadically increase to a multiple of the average values present in such network management systems. The processes that register and map the changes in state must therefore be able to supply large amounts of data (e.g. multiple operations mop) within a short period of time.
FIG. 2 shows the structure of an adapter MD according to FIG. 1, which among other things. serves as a converter between the standardized interface q3-ss of the network management center OS and the proprietary interface qy-ss of an element manager EMOS. For this purpose, the adaptation device MD has processes OS-IO and EMOS-IO, through which the required interface functions are performed. The first process, EMOS-IO, adapts to the qy-ss interface of the EMOS element manager. Data received by the element manager EMOS is transferred from the first process EMOS-IO via a narrow-band data channel mq1 (message queue) to a second process OBMAN, which is used to manage (create, change and delete) objects that reflect the status of the associated network section becomes.
Due to the limited capacity of the narrowband data channel mq1, larger amounts of data that occur sporadically are transmitted via a broadband data channel that consists of two data buses ml1, ml2, which connect a memory SMEM with the two processes EMOS-IO and OBMAN. The first process EMOS-IO bundles the data received from the element manager EMOS and writes the resulting data bundle mop into the memory SMEM via the first data bus ml1. A message ptr, which contains the start address of the stored data bundle mop, is then sent from the first process EMOS-IO via the narrowband (direct) data channel mq1 to the second process OBMAN, which identifies the stored data bundle mop using the message ptr and via the second data bus reads ml2 from the SMEM memory and processes it.
The second process OBMAN is preferably transmitted via the memory SMEM to those messages which relate to changes in the state of the managed network section and which can occur sporadically in large numbers. When starting up a network section, the imaging models can thus be created and adapted more quickly. The mostly step-by-step start-up of the network section is also faster, since the feedback to be awaited from the network arrives practically without delay.
If the network elements NE are controlled directly by the network management center OS, an adapter Q3A is provided, which serves as a converter between the interfaces q3-ss and qx-ss (or qz-ss for network nodes SXC4) and which is a first process for Process described above corresponds to EMOS-IO, and has a second process OBMAN, which, as described above, serves to map the present state of the communication network.
[1] Messages from Telekom's research and technology center, Darmstadt: "Network management for the telephone network and ISDN The telecommunications engineer, publisher for science and life / Georg Heidecker GmbH, Erlangen 1993, issues 3 and 4.
[2] Wolf-Dieter Haass, Handbook of Communication Networks, Springer Verlag, Heidelberg 1997.