SNMP在OLP系统中的应用

谭钦红，陈 菊，曹懿乐，郭英超

(1.重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室，重庆 400065;2.上海欣诺通信技术有限公司，上海 201613)

在三网融合的趋势下，有线电视网络光进铜退，其传输光网络不断从骨干网络向接入网延伸，不仅要满足各种业务高带宽需求，而且对其可靠性和网络生存能力也提出了越来越高的要求[1]。光纤线路保护(Optical Line Protection，OLP)是通过对光路层的保护与恢复，实现无阻断通信，对构建光网络生存能力具有非常重大的意义。

简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)的简单性和适应性使得它为广大用户所使用，它可以支持绝大多数的网络设备。对OLP系统终端设备来说，采用SNMP协议设计网络管理系统是解决整个网络系统有效、可靠、稳定工作的合理可行的方法。

1 OLP系统分析

OLP系统应用于光纤通信传输领域，其工作原理是通过实时监测主、备路光缆线路的功率变化来发现线路故障，一旦发现光纤线路上的光功率值低于预先设定的切换阈值时(出现物理线路故障)，便自动把主用光路(工作光纤)切换至备路(保护光纤)上，以快速恢复正常通信，从而实现对光传输线路的保护。

图1为OLP系统图，根据光保护系统行业标准，以1+1保护方案为例，光传输设备SDH/DWDM和光线路保护设备都存放在机房内，属于局端设备。发送端(主路为T1，备路为T2)采用光分路器分离光信号，光分路器一般采用50∶50比例，实际根据光纤和路由采用不同分光比的光分路器，光信号在分离之后分别在主用路由光纤和备用路由光纤并发传送。在接收端(主路为R1，备路为R2)采用光通道选择器件选择接收主用路由光纤和备用路由光纤的光信号。当主用路由光纤发生故障时，接收端自动选择从备用路由光纤接收光信号[2]。

图1 OLP系统组网图

图1中Tx表示传输设备发送端口;Rx表示传输设备接收端口;R表示传输设备侧光线路保护设备接收端口;T表示传输设备侧光线路保护设备发送端口;T1表示工作光纤侧光线路保护设备发送端口;T2表示保护光纤侧光线路保护设备发送端口;R1表示工作光纤侧光线路保护设备接收端口;R2表示保护光纤侧光线路保护设备接收端口。

网络管理系统是OLP系统必不可少的一部分，在OLP系统终端设备上，需要实时监控线路状态的操作维护终端，即网络管理系统，通过网管系统客户端，可以直观地观察各个路由光纤的光功率变化值，设定配置信息，选择手动或者自动切换模式，并及时地发现故障并定位到具体路段。

2 SNMP协议分析

SNMP是TCP/IP协议族中的一部分，实现于UDP，IP协议之上[3]。SNMP网络管理模型包含4个关键元素:管理基站、被管代理、管理信息库和网络管理工具，如图2所示。

图2 SNMP 管理模型[4]

管理基站是1组运行于PC上的程序，通过SNMP协议对管理站中的MIB的访问进行控制。被管代理是用于管理基站和被管设备(本文的被管设备就是OLP终端设备)通信的桥梁，它是监测被管设备状态和接收管理基站请求的程序，对管理基站发来的请求进行处理，如果监测到被管设备发生异常，及时产生陷阱(trap)，并通知管理基站。管理信息库(MIB)中存储着被管设备的所有需要被管理的信息，以对象或者变量的形式存在，包括网络状态、设备配置信息等内容。网络管理工具即SNMP协议，支持着管理基站和被管代理之间的通信。

管理基站和被管代理进行通信，提供管理员接口，有分析网络数据并呈现给用户，自动或通知用户手动处理故障的功能，可以把获取的数据信息存储到数据库，随时查看历史信息，作为配置数据等的参考。

SNMP规定了5种SNMP报文，分别对应图2中管理进程发往代理进程的1～5个数据报:

1)get－request:从管理进程发出的获取代理进程处存储的设备数据。

2)get－next－request:从管理进程发出的获取代理进程处当前数据的下一个数据。

3)set－request:从管理进程发出的设置代理进程的1个或者多个参数值。

4)get－response:代理进程对前3个操作的响应，返回数据值。

5)trap:代理进程主动向管理进程发出的异常信息。

3 OLP网管设计方案

OLP设备具有以太网接口，可采用本地维护终端(Local Craft Terminal，LCT)或基于PC的网管系统进行管理。

对于OLP系统终端设备的网络管理系统，可以分模块来设计，最主要的有3个模块:实时状态监控、配置管理、告警管理。具体设计如图3所示。

图3 OLP网管主要设计模块图

实时状态监控通过网管管理端实时获取MIB库中存储的信息实现，采用轮询的方式去获取，可以远程、实时、在线监测主用和备用光缆中光纤的光功率变化，了解光纤运行状况，监控中心的人员可实时观察收端光功率值，分清线路故障和设备故障。

配置管理是对系统的配置信息如光功率告警阈值进行查看、修改和保存等操作。即使是错误操作使设备无法正常运行，也可以通过恢复默认配置的方法来解决问题。当实际状态值超出配置中的告警阈值时，告警就会出现，并及时上报。

告警管理是检测、定位和排除网络设备故障。代理进程通过trap的形式将设备产生的告警发送给管理基站，管理基站以报警灯或者警报声等方式通知用户，用户进行确认并作出相应的处理。告警分为当前告警和历史告警，方便用户随时查看告警状况，了解网络信息。

4 网管的实现流程说明

管理基站和被管代理通过SNMP协议进行交互，管理进程发出get或set请求，代理进程接收请求并响应请求，并在被管设备出现异常的时候发出trap信息给管理进程。所有获取信息的过程都是通过读取MIB信息来实现，修改信息通过设置MIB库对应的对象值，trap信息则是设备出现故障信息时自动上报给代理端，存储在MIB库里，管理端只需要接收并判断此告警所对应的唯一标识符就可以知道是什么故障。实现流程如图4所示。

以配置管理中的告警阈值为例，如果Tx(发射光功率)告警阈值在 MIB 中定义的标识为“.1.3.6.1.4.1.33369.1.1.6.0”，那么获取 Tx 告警阈值代码如下:

5 小结

本文根据三网融合的趋势下光纤网络的逐步扩大提出了一种适合于光纤通信传输领域的的OLP系统的网络管理系统，采用SNMP协议，通过MIB获取实现了OLP终端设备与网管系统客户端之间的通信，从而达到对OLP系统进行实时监控、配置、故障告警等的管理目的。

[1]三网融合[EB/OL].[2012－04－25].http://baike.baidu.com/view/21572.htm.

[2]YD/T 1617.1—2007，智能化光保护系统第一部分:光线路保护系统[S].2007.

[3]陈跃辉.SNMP在 EPON 系统中的应用[J].现代电信科技，2009，39(1):42－45.

[4]罗雅过.基于SNMP的MIB库访问实现研究[J].西安文理学院学报:自然科学版，2010，13(4):75－76.