SNMP协议在航天测控光传输网监控中的应用.pdf
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1、计 算 机 与 网 络技术论坛计 算 机 与 网 络技术论坛SNMP协议在航天测控光传输网监控中的应用董文文,杨宝军,苏志元,武东政,熊浩(宇航动力学国家重点实验室,海南 三亚572427)摘要:利用华为光传输系统网络云化引擎(NCE)网管北向接口所提供的SNMP协议,扩展了NCE网管的告警表现与提示功能。结合数据治理的方法,开发了一套基于SNMP协议的光传输告警收集与表现的应用系统,实时接收NCE网管上报的trap信息,实现光传输网络拓扑显示、故障定位及语音、专线电话联动告警等功能。关键词:SNMP协议;光传输系统;网络云化引擎网管;数据治理中图分类号:TN911.7文献标志码:A文章编号:
2、1008-1739(2023)18-67-5DONG Wenwen,YANG Baojun,SU Zhiyuan,WU Dongzheng,XIONG Hao渊State Key Laboratory of Astronautic Dynamics,Sanya 572427,Cina冤By using the SNMP protocol provided by the northbound interface of the Network Cloud Engine(NCE)networkmanagement of Huawei optical transmission system,the a
3、larm expression and prompt function of the NCE network management isexpanded.Combined with the method of data governance,an application system of optical transmission alarm collection andperformance based on SNMP protocol is developed.The system can receive the trap information reported by the NCE n
4、etworkmanagement in real time,and realize the optical transmission network topology display,fault location and voice dedicated linetelephone linkage alarm and so on.SNMP;optical transmission system;NCE network management;data governance收稿日期:2023-06-110引言SNMP协议因其简单和易用的特性,被越来越多的设备厂商选作管理设备的协议,其在设备的监视、管
5、理等方面的出色表现也获得了各厂商的认可,目前几乎所有具备网络管理功能的设备均支持SNMP协议。同样,华为自带的网络云化引擎(NCE)网管提供的北向接口也支持SNMP协议,这就为二次开发光传输系统提供了可能。华为NCE网管提供了7种北向接口类型,考虑到后续系统有纳管不同类型的设备需求,经分析比较,选择使用NCE网管的SNMP协议北向接口,以保证系统底层逻辑的一致性。华为NCE网管属于云化网络的管控层,上报告警种类繁多、数据格式不尽相同。在系统开发过程中,为进一步规范数据格式,充分利用了数据治理的方法,从数据规范、数据清洗、数据交换和数据集成1四个方面对NCE上报的告警数据进行处理。经过数据治理后
6、,告警信息的接收、处理和存储格式更加统一、结构更加规范。1 NCE网管及北向接口介绍华为NCE网管位于云化网络的管控层,支持IP设备、软件定义网络(SDN)和Legacy网络统一管控,支持与运营支撑系统(OSS)、业务支撑系统(BSS)以及业务协同器集成对接,提供一站式专线自动化能力,实现业务集中控制并提供北向开放和集成能力。华为NCE网管提供了SNMP接口、CORBA接口、REST接口、XML接口、OMC接口、TEXT接口、Kafka接口7种类型的北向接口供第三方系统采集华为光传输系统的告67计 算 机 与 网 络技术论坛计 算 机 与 网 络技术论坛警及设备信息功能。7种接口中典型接口类型
7、的特点及应用场景如表1所示。表1 NCE网管北向接口上述表格中列出的北向接口为NCE网管支持的7种类型,综合考虑系统的易用性、通用性以及后续系统多设备接入的可扩展性,北向接口SNMP接口和CORBA接口可满足要求。系统主要用作光传输系统链路和业务的监控、故障快速感知和协同处置,故选择NCE网管的SNMP接口作为北向接口进行开发。2 NCE网管北向接口使用华为光传输系统采用的NCE网管为用户自定义采集设备信息提供了北向接口,其中包括遵循国际标准的、统一的SNMP协议。因为SNMP协议的开放性,在光传输系统中,采用通用的SNMP模型,即可实现对光传输系统中各设备的综合监视2-3。通过在NCE网管上
8、配置相应的SNMP协议,使NCE网管提供对SNMP协议的支持,即可通过一定的手段采集到各光传输设备上报给NCE网管的信息,以使服务器查询设备信息时进行信息的回调4。华为光传输系统中,各个光传输设备均通过私有协议上报告警及各类信息至NCE网管,NCE网管统一汇总后进行显示。在NCE网管上,可通过配置SNMP协议,使NCE网管在收到各光传输设备的告警后,进一步上报至基于SNMP协议的光传输监控系统。NCE网管告警事件上报流程如图1所示。图1 NCE网管告警事件上报流程由图1可以看出,信息提供的主体为光传输设备,其主要是根据华为私有协议进行各类信息上报,NCE网管进行相关信息的采集,当产生告警时,N
9、CE网管通过SNMP协议上报信息至信息采集设备(SNMP服务器)5;信息采集设备根据采集到的信息,与用户自定义的感兴趣信息进行比对,而后根据不同的告警级别,可产生提示告警、语音告警和电话告警。3系统总体设计与功能模块设计3.1系统总体设计系统实现了光传输设备的板卡、155 Mb/s、2 Mb/s、2.5 Gb/s等主要业务状态的监视监测和告警提示,可依据光传输网的实际组网情况,将光传输网络拓扑及业务分布情况以页面展示。系统总体设计遵循B/S模型,采用Python+Django+PySNMP库实现,按照模块功能分为数据处理模块、业务监控模块、告警表现模块、告警日志存储模块和历史告警查询模块。各模
10、块在实现过程中结合数据治理理念,对数据接收、数据传输和数据存储进行“清洗”,进一步规范告警数据的格式。业务监控模块为系统核心模块,将NCE网管上报的trap信息与系统预配置的光传输设备XML文件进行比较,初次筛选有价值的信息,进行后续的数据比对。数据处理模块为系统核心模块,主要接收业务监控模块下发的初筛信息,与预配置的业务详情XML文件进行业务信息的详细比较,并将过滤后的信息下发至告警表现模块。告警表现模块依据数据比对模块产生的信息,实现了68计 算 机 与 网 络技术论坛计 算 机 与 网 络技术论坛3种告警表现方式:提示告警、语音告警和电话告警。当告警产生时,3种告警表现联动产生,系统将向
11、前端页面下发提示告警和语音告警信息,并调用电话告警功能模块,拨打专线告警电话。告警日志存储模块实现对NCE网管北向接口上报信息的存储功能。此模块存储范围为业务监控模块初筛后的所有业务告警信息、设备性能异常上报信息、网元事件信息等。系统存储的告警日志信息可供历史告警查询模块展示历史告警信息。历史告警查询模块提供可供前端页面展示历史告警的信息。此模块读取告警日志存储模块的信息,根据业务详情XML文件进行业务信息的详细筛选,并通过JSON方式,将历史告警信息下发至前端页面。3.2告警数据治理告警数据治理是对数据格式化、预处理和标准化的重要组成部分,是数据处理技术在系统中的体现。系统在开发过程中,将功
12、能模块和数据治理同步实现,分为接收告警数据标准化设计、告警数据交换和告警存储数据集成三部分。接收告警数据标准化设计在系统开发之前完成,主要是依据数据治理理念,定义统一和规范的告警数据格式。在系统开发过程中,以XML文件形式,定义了1种OID数据格式,“清洗”NCE网管上报的“脏数据”。告警数据交换是将源模式数据转换为系统所需的目标模式数据的一种数据治理方式。系统将接收告警处理后的数据以数据字典的方式进行利用,并在系统开发过程中,遵守统一的数据利用格式,提升数据质量。告警存储数据集成在告警日志存储模块和历史告警查询模块中体现。系统根据数据交换处理后的数据类型,使用optix_logAlarm_h
13、andler函数对数据进行6元数据分类,并在告警日志存储和前端历史数据展示时进行标准化处理。3.3业务监控模块设计业务监控模块采用Python的PySNMP库,实现对NCE网管上报的trap信息的采集,是系统的核心组成部分。业务监控模块根据NCE上报的异常告警信息,首先对采集到的信息与预配置的光传输设备XML文件进行比较,过滤掉无需监控的告警信息;对通过初步筛选的trap信息经格式转换后,下发至业务监控模块,进行详细业务比对。同时,将过滤后的信息以log文件形式进行保存。业务监控模块信息采集流程如图2所示。图2业务监控模块信息采集流程业务监控模块信息采集处理流程如下:NCE网管上报trap信息
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