电力企业大型数据网络的资源管理研究

宋桂林 广泽晶 唐佳

摘  要： 随着电力企业数据通信网规模的扩大，尤其是网络边界延伸到地市之后，设备绝对数量的增加和品牌复杂化，网络资源的维护管理工作要求越来越高。为实现对全网各种有形或无形资源进行动态管理，对电力企业大型数据网络的资源管理进行分析研究是十分必要的。本文分别从设备层、网络层、业务层分析研究，通过对比传统的资源管理模式，提出一种合理的资源管理方法，以有效的为企业提供资源信息的支持。

关键词： 电力企业;数据通信;资源管理

中图分类号： TP919.2    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.01.038

本文著录格式：宋桂林，广泽晶，唐佳，等. 电力企业大型数据网络的资源管理研究[J]. 软件，2020，41（01）：175177

【Abstract】： With the expansion of the data communication network of power companies， especially after the network boundary extends to the local market， the absolute number of devices increases and the brand is complicated， and the maintenance and management of network resources is increasingly demanding. In order to realize the dynamic management of various tangible or intangible resources of the whole network， it is necessary to analyze the resource management of large data networks of power companies. This paper analyzes the equipment layer， network layer and business layer respectively， and proposes a reasonable resource management method to compare the traditional resource management mode to provide effective support for resource information.

【Key words】： Power enterprise; Data communication; Resource management

0  引言

隨着电力企业数据网延伸改造工作的推进，数据网骨干域边界从省公司延伸至地市公司，建成覆盖总（分）部、信息数据中心、各省级机构、地市县机构、各级变电站/供电所/营业厅的数据通信网，改造后数据通信网网络节点由原来的91个增至300多个，设备数量由400多台增加至2000台左右。网元管理数量增长4倍左右。网络规模的扩大对资源管理工作提出新的挑战，本文将从设备层、业务层、网络层研究分析，提出一种动态的资源管理方法，从而有效提高数据网络运维管理整体效率。

1  数据通信网现状

电力企业大型数据网覆盖企业总（分）部、信息灾备中心、省级机构、地市县机构、各级变电站/供电所/营业厅等。近年来电力企业先后开展了公司数据通信骨干网改造和省级及以下数据通信网络延伸改造优化工作，已形成覆盖企业全部生产经营区域、技术体制规范统一、高性能、可扩展的企业级数据承载网络。骨干网延伸后数据网架构图如图1 所示。

2  数据通信网络资源研究

本文主要从数据通信网的设备资源、网络资源和业务资源三方面研究。

2.1  设备资源

电力企业广域网设备角色主要有P/PE/RR/CE设备，运维人员对设备运维管理，主要包括对设备进行日常网络配置操作，软/硬件运维。设备资源主要是对其硬件资源进行管理，如设备的机架、设备板卡及设备接口信息等[1]。

（1）设备的基本信息有设备命名、设备厂家类型、OS版本号、机架类型及版本、RAM等;

（2）设备的板卡信息主要包括查询板卡索引号、硬件版本号、板卡序列号、槽位数、板卡类型、操作状态、板卡描述等;

（3）设备的接口信息包括接口索引号、接口名称、接口描述、接口带宽、IP地址、掩码、运行状态、协议up/down状态等。

2.2  网络资源

主要包括电路信息、ip地址分配、网络资源配置等。

（1）电路资源

电路资源功能应具备对网络中的在运设备电路进行自动发现、更新确认等功能，并在数据网网管系统中进行配置和查询等操作。实现对所管理的电路进行流量实时监控和配置，帮助用户更直观的查询电路的相关信息，如电路名称、A端-B端信息、链路带宽、电路属性、监控状态和链路连通性等。针对增加、减少或路径变化的电路，应具备自动发现和处理功能。

（2）地址资源

地址资源主要包括设备互联接口地址[2]（物理接口及逻辑接口）、业务地址两类。对网络的地址资源进行综合管理，需具备对网络在运设备上已配置的IP地址进行查看和统计的功能。目前，电力企业数据网地址使用和分配采用的是静态的ip地址分配方式，通过建立地址规划一本账，对全网的地址进行管理。地址资源管理功能应具备自动发现在运设备已使用地址，从而动态处理新的地址申请及分配功能。

（3）网络资源配置

网络资源包括业务开通的AS规划、RT/RD规划、VPN分配等。对新增加的业务AS号进行配置，对新增开通、变更的一级VPN进行RT/RD规划与配置，对新增一级VPN业务进行配置开通。

2.3  业务资源

企业内目前一级VPN业务主要有7类，具体包括信息、语音、通信、调度、视频、IMS、IPv6等。业务资源主要对VPN内的相关的资源进行纳管，VPN业务管理包括VPN路由管理（对某个VPN内的路由数量、变化管理）、VPN设备管理（指定VPN内的设备数量、型号、功能管理）、VPN业务地址管理（VPN内所应用的业务IP地址管理）。

3  网络资源管理方法

3.1  传统资源管理方法

目前，数据网络所有的网络资源全靠运维专责手动梳理，静态建立台账的模式，对网络资源进行管控。这种模式不仅消耗大量人力成本，而且一旦涉及人员岗位调整，资源信息更新不及时，直接影响运行管理整体效率。电力企业网络改造延伸后，设备数量增长4倍左右，资源管理已无法仅靠人工运维实现了。

结合当前数据网络资源管理现状及运维管理工作需求，实现对全网各种有形或无形资源进行动态管理，是十分必要的。

3.2  动态资源管理方法

根据用户需求在数据网络网管系统定制开发资源管理功能。数据网络网管系统将网络设备、电路、主机等数据通信网络资源进行运维管理，网络运维人员可以在快速、准确、完整的掌握网络的运行情况及设备相关信息的同时，从而对整个网络实行在线监测、流量调整和路径优化[3]。这种情况下，不仅能有效的提高网络运营效率和服务品质，而且还能有效的降低网络运维管理费和设备运行的成本。

数据网络网管系统功能架构图见图2所示。

（1）业务管理层

架构在网络管理层之上，可以为客户提供业务应用层面的管理功能，主要有电子运维、网络质量考核、大客户管理、VPN管理、监控查询和统计报表。

（2）网络管理层

在数据采集层和集中处理层的基础上，为网管系统提供丰富的核心功能，主要有拓扑管理、故障管理、资源管理、性能管理、流量管理、路由管理等。网络管理层[4]的功能是在集中处理层的基础上，根据不同模块的不同需求实现的。

（3）集中处理层

依据统一的数据模型，为网络管理层提供数据处理功能。数据采集层采集到的数据经过统一实时/定时的处理，集中处理层将处理后的结果存入至关系型数据库里，为网络管理层提供数据支持等功能。

（4）数据采集层

数据网网管系统具备采集各种设备的数据，并进行管理，可通过SNMP、GET/SET、TRAP、SYSLOG、TACACS+、TELNET、SSH等各种统一协议接口[5]，采集网络层在运设备、应用层主机及应用系统的运行性能、网络配置、网络安全、故障等方面数据。

3.3  资源管理功能建设情况

资源管理模块包括以下几点建设内容：

（1）可根据资源管理内容结合自动配置下发实现对IP地址、AS号、RT＼RD等配置参数进行自动分配与规划。

（2）支持资源建模功能，采用面向对象技术对资源进行建模便于实现资源数据的动态扩展。

（3）支持资源维度管理[6]，运维监控系统提供出资源维度的维护和管理功能。可以预定义资源属性[7]可选择的列表，有助于帮助网管运维人员对资源属性进行维护，方便运维人员从不同维度对资源对象开展统计分析操作，可以为其他管理功能提供配置服务时提供准确信息。资源维度管理具体从关键级别、状态代码、地理位置、生产商、软件类别等方面进行管理。

（4）定期自动获取各VPN资源上VPN相关信息，自动发现三层MPLS VPN信息。

（5）对已管理设备，应支持通过网络节点、设备角色（P/PE/RR）、设备型号（厂家、型号）、设备名稱（设备命名）、LoopBack0等逻辑接口地址等综合条件进行设备搜索，设备名称（设备命名）和LoopBack逻辑接口地址应支持模糊查询。

（6）支持多种主流设备类型，华为、华三、思科等等。

（7）向性能管理、能量管理、路由管理等网络管理层等相关功能模块提供可靠的资源数据服务[8]。具体包括：提供拓扑连接关系与拓扑对象间资源数据服务，提供被管理对象相互关联关系数据服务[9]（父子关系、连接关系等）。依据关联关系，告警管理模块对故障关联关系、故障影响范围展开详细分析，对被管理对象的关键级别、告警级别可自动进行调整;提供被管理对象类数据，管理指标将同被管理对象类进行挂接，实现KBP+KBPID+KPI的指标建模[10];提供接入IP地址、端口MAC地址和交换机端口间的绑定关系数据，帮助实现网络接入管理。

4  结论

通过对数据网络中各种设备、主机、电路、IP地址和备品备件等各种有形或无形资源进行动态管理，从而为电力企业数据通信网规划、合理配置资源、设备服务期限统计、IP地址使用情况、备品备件采购等提供资源信息的支持，有效提高数据网络运维管理整体效率。

参考文献

[1] 李星良. 铁通网络资源管理系统的分析与设计[D]. 北京邮电大学， 2012.

[2] 王彦君. 电信网络资源管理系统架构和业务模型分析[D]. 北京邮电大学， 2006.

[3] 裴娜. 网络安全管理平台的设计与实现[D]. 北京邮电大学， 2006年

[4] 陈宏峰. 企业信息资源管理系统结构模式的研究[D]. 华中科技大学. 2004年.

[5] 林春莺. 数据中心资源管理系统的设计与实现[D]. 2015.

[6] 张伟斌， 姜宏伟. 建设完善的网络资源管理系统的探讨[J].通信管理与技术， 2010（02）.

[7] 吴坚. 电信网络资源管理系统的研究与实现[D]. 2009-03- 19 00：00：00， 2007.

[8] GOLDSZMIDT G.， YEMINI Y. Delegated agents for network management[J]. IEEE Communications Magazine： Articles， News， and Events of Interest to Communications Engineers， 1998， 3（3）.

[9] SHAIKH A.， GOYAL M.， GREENBERG A.， et al. An OSPF topology server： design and evaluation[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications， 2002， 4（4）.

[10] 许洪. 宽带IP综合网络管理系统设计与实现[D]. 同济大学， 2005.