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交换技术
核心网华为设备单板自动倒换系统设计与实施
文章来源:本站原创  发布时间:2014-08-19  浏览次数:729
作者:任爽 才大莉
(中国移动辽宁公司网络管理中心 110179)
摘要:随着移动核心网络设备的不断增加,单板倒换的工作量越来越大,耗费了大量的人力,所以本文设计了一套自动化的单板倒换系统,减少维护人员夜间加班频次、数量、体力上的人力消耗,让更多的维护人员从单板倒换这个非常有必要、重要却又简单重复耗时耗力的工作中释放出来,有更多的时间和精力用在其他更重要的工作上。
关键词: 单板自动倒换 核心网设备
1.概述
      核心网设备现场维护中单板倒换是一个耗费精力多的工作,约占整个现场设备维护工作量的三分之一。按照要求每半年要进行一次倒换操作,每次倒换都要在夜间进行,耗费了大量的人力和维护人员精力。仅以辽宁省华为设备为例,目前我省有Server、MGW设备就有一百余个,按照每晚每个维护人员能倒换2个网元计算,需要54人/晚。维护人员在夜间加班的当天白天是正常工作状态,等于连续工作24小时,所以维护人员夜晚加班工作后需要休息一天,才能保证后续工作以饱满的状态开展,确保安全生产。维护人员的数量有限,每个倒换季都有大批人员不在岗,导致其他维护工作开展困难。为此,我们致力于开发自动化的单板倒换系统,解决上述问题,减少维护人员夜间加班频次、数量、体力上的人力消耗,让更多的维护人员从单板倒换这个非常有必要、重要却又简单重复耗时耗力的工作中释放出来,有更多的时间和精力用在其他更重要的工作上。
2.系统设计原理
      分析单板人工倒换流程,可发现以下特征:(1)倒换前后的很多检查都是可以用命令执行的;(2)需要人工判断命令执行后所输出的报告结果,决定下一步是否执行;(3)一晚只能倒换2~3个网元,倒换网元数量少,时间耗费在事前检查数据、倒换过程中开多个窗口多网元同时倒换的进程记录、事后告警和状态确认三大块工作上。除业务验证的拨打测试、性能统计查看外,倒换前、后有很多检查都是用指令执行,倒换操作也可用命令执行,这样就便于开发一套系统可以自动执行命令、自动检索输出状态报告中的关键字来替代手工操作。

      基于此,我们设计了单板自动倒换系统将倒换前、倒换后的各种检查自动执行,自动分析命令执行后的结果,判断能否进行下一步操作。将倒换中的命令自动执行。系统将网元倒换设计为任务,多个任务可同时执行。系统设计原理图见图1。

图1单板自动倒换系统设计原理图
      单板自动倒换系统的倒换流程如下:
1、自动查询网元的互助单板、主/备用状态等。确认是否可进行倒换操作 
2、自动检查网元备份开关、备份状态、版本、补丁状态、软件开关等,如果有错误则终止倒换任务。
3、用户根据提示建议,手工检查(如告警、进程状态等),确认是否继续倒换。用户可选择终止倒换任务。
4、自动收集网元的网关、链路信息(如H248LNK链路等),并保存到文件,以备用户在倒换后比对。 
5、自动按固定方式批量执行同类单板的倒换命令,并检查倒换后单板状态是否正确。如果有错误则终止倒换任务。
6、自动收集网元上的链路信息(如H248LNK链路等),并保存到文件,以备用户比对。 
7、用户根据提示建议,手工比对倒换前后信息,检查(如查看当前告警、拨测、观察话单、话统是否正常等),确认是否继续倒回。用户可选择终止倒换任务。
8、自动检查网元备份开关、备份状态、软件开关、CRC校验等,并让用户手工选择倒回方式(奇偶倒回或全部倒回),如果有错误则终止倒换任务。
9、自动按照用户指定的方式倒回(奇偶倒回或全部倒回),批量执行同类单板的倒换命令,并检查倒换后单板状态是否正确。如果有错误则终止倒换任务。
10、自动收集网元上的链路信息(如H248LNK链路等),并保存到文件,以备用户比对。
11、用户根据提示建议,手工比对倒回前后信息,检查(如查看当前告警、拨测、观察话单/话统是否正常等),确认此次倒换测试结果是否正常。
3.系统组网方案与实施

      单板自动倒换系统的组网图见图2,系统采用B/S架构,单板自动倒换系统安装在服务器端,用户可以通过浏览器登陆单板自动倒换系统,核心网设备与单板自动倒换系统通过IP网络相连,单板倒换系统与设备适配依靠从M2000上下载后自动安装或者在单板倒换系统上进行手工安装,单板倒换系统的适配包必须与设备当前版本一致。

图2 单板自动倒换系统组网图
      服务器端安装好单板倒换自动系统,并安装适配包以后,就可以在客户端上通过浏览器访问单板自动倒换系统了。在网元管理模块,将需要进行单板倒换的各设备信息添加进系统,包括设备名称、网管IP地址、设备类型、用户名和密码等,添加完成后,可进行单板倒换系统服务器与各设备之间的网络连通性,当服务器与设备之间网络正常连通后,即可开始进行单板倒换操作。
      使用单板自动倒换系统进行单板倒换需要以下4个步骤:
(1)新建任务
      点击“新建任务”按钮,弹出的页面上方“选择网元”的下拉菜单中可以选择MSCSERVER或者MGW,然后系统会将MSCSERVER网元或者MGW网元的名称列出来,勾选需要进行倒换的网元。
(2)查询单板
      选择好要倒换的网元之后,点击“查询单板”按钮,单板自动倒换系统会自动将查询出来的单板按照不同板卡类型、不同机框的方式进行排列。
(3)倒换预检查
      倒换预检查可以将单板自动倒换系统自动检查的所有数据生成汇总信息,汇总信息明确显示出是否有单板在数据检查环节出现问题,是否可以进行倒换。
(4)倒换
      重复前面的新建任务和查询单板步骤,选择好要倒换的板卡类型,点击“开始倒换”按钮,然后在任务列表中可以看到下面的页面,其中倒换类型为“倒换测试”,开始倒换后智能单板倒换系统会首先自动进行系统备份。
      每种板卡倒换的分任务会有10个步骤,分别是数据检查、倒换前人工检查确认、倒换前信息收集、单板倒换、倒换后信息收集、倒换后人工检查确认、单板倒回前检查、单板倒回、倒回后信息收集、倒回后人工检查确认。其中,倒换前人工检查确认、倒换后人工检查确认、单板倒回前检查、倒回后人工检查确认4个步骤需要进行手工确认,即系统会提醒一些需要注意的事项或者展示新出现的告警等,人工确认无问题后点击“手工确认”的按钮后即可继续进行下一步骤。
      如果某一种板卡的倒换因为异常原因无法倒换或者无法倒回的情况出现,单板自动倒换系统会自动终止该类型板卡的倒换,然后顺序进行下一种类型板卡的倒换。
4.系统功能验证
      我省MSCSERVER和MGW网元的单板主备倒换作业计划使用该系统进行,在倒换前数据检查,倒换以及倒换后数据检查、告警、状态确认的环节节省了大量时间和人力。
(1)提升人均倒换网元数量
      手工倒换时,一名维护人员一个晚上大约倒换2个网元,在使用单板自动倒换系统后,一名维护人员一个晚上大约倒换15个网元,效率提升6.5倍。
(2)无需制作数据检查脚本
      手工倒换时,倒换前数据检查,倒换以及倒换后数据检查、告警、状态确认的环节均耗费大量的时间,为了提高数据检查的效率,维护人员往往需要制作数据检查脚本,仅以某设备的WCCU单板的数据脚本为例,包括检查单板版本、补丁、备份开关、状态等指令共120条,而单板自动倒换系统设计了自动执行数据检查的功能,不需要人工制作数据检查脚本。
(3)减少单网元倒换所需时间

      手工倒换和单板自动倒换系统这两种倒换方式在倒换前数据检查,倒换以及倒换后数据检查、告警、状态确认的环节所需要时间的比对见表1,以某设备为例,使用单板自动倒换系统后,倒换工作所需时间共节约67.27%。

表1 手工倒换和单板自动倒换系统所需时间对比表
(4)避免多网元多板卡倒换时的易混淆问题
      网元需要进行倒换的板卡数量特别多,以某设备为例,共有88块板卡需要倒换,维护人员为了避免在倒换过程中遗漏板卡或重复倒换,通常会在倒换前将板卡按照位置和模块号打印出来,每倒换一块板卡就要及时做记录,而单板自动倒换系统则不需要,并且使用单板自动倒换系统不仅可以同时倒换多个网元多块板卡,还不必担心板卡倒换混乱的问题。
5.结束语
      本系统应用于华为设备的单板倒换工作以后,显著提高了工作效率,不仅能够使维护人员摆脱单板倒换这样繁重、重复的工作,还规范了单板倒换的流程,避免出现人工操作时因违反单板倒换规范而导致的故障,同时保证了单板倒换操作的安全性。

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