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通信管理
WLAN网元自动接入系统的研制
文章来源:本站原创  发布时间:2014-08-19  浏览次数:631
作者:韩亚男  
(中国移动辽宁公司信息技术中心 110179)
摘要:WLAN网络的大规模建设给网管带来前所未有的压力,尤其在网元接入网管工作中传统的人工手动配置,已经跟不上网络的建设速度。我部门设计的WLAN网元自动接入系统能够实现自动发现网元,自动生成资源、性能、告警采集策略,自动完成数据采集,实现全程自动接入网管。该系统的实现数十倍的提高了工作效率,保障了数据准确性,增强了自主维护性,进一步为WLAN网络管理提供强有力支撑。
关键词: WLAN  网元接入 自动化
1.概述
      随着WLAN网络的大规模建设,网管接入工作量成倍增长,且时间紧迫。为了提高网管工作效率,保障了数据准确性,需要一种既实用简便又安全可靠的自动化手段,以提高网管的管理水平。
1.1设计背景
      WLAN是公司“无线+基站光缆延伸+IP+IMS”全业务网络发展策略的重要组成部分,是公司进入宽带市场的重要基础和切入点。为保障网络质量,推进WLAN手段建设,我省根据“集中监控、集中维护、集中管理”的原则,将WLAN设备同步纳入数据网管系统进行管理。但当前的WLAN网络设备从接入到采集任务的执行,仍然使用传统的人工手动配置接入网管的方式,已经跟不上网络的建设速度,日趋庞大的设备规模给网管系统维护人员带来前所未有的压力。面对大量设备接入时,没有一个快速有效的处理手段,只能依靠网管支撑部门投入大量人力、时间进行重复性的工作。因此,亟需对WLAN网络进行有效的自动化管理,通过技术手段实现批量设备自动接入到网管系统。
1.2研究现状
      我省当前AP数已经超过20万个,每年新接入设备数量有上万台,现在传统的人工手动接入设备的方式存在以下问题:
1)速度慢:传统的人工手动接入设备,一次只能接入一台设备,在接到设备接入的任务后没有快速解决的手段,只能按部就班的做。
2)重复性工作:网元接入这个工作大部分时间都是在手动输入IP 地址、SNMP协议、读团体名等设置一系列接入参数,配置资源、性能、告警采集任务。
3)易用性差:传统单个设备接入的配置操作性困难,同时设备读串与端口的不确定性大;
4)运维压力大:需要及时对网络设备进行接入,以保障网络的正常运行。
5) 沟通成本高:网络畅通是网元能够接入到网管中的先决条件,我省的网络问题98%以上是由WLAN维护人员配置不当引起的,每次遇到问题都要        与WLAN维护人员沟通,有50%以上需要沟通1次以上,无形中浪费了宝贵时间。

      下图是近年现网网络设备数量与接入工作量的统计分析:

图1:网络设备数量与接入工作量
      可以看出,我省近年接入网络设备约154008台,工作量为194人月,由于工作量大,需要投入的人力也多,为了解决单个设备采集任务配置复杂的问题、设备读串以及端口不确定性大的问题,亟需对WLAN网络进行有效的自动化管理,通过技术手段实现批量设备自动接入到网管系统,能够让维护人员通过简单的任务配置,就可以把需要的网元自动加入到网管系统中。
1.3设计目标
      通过对网元接入流程工作特点的分析,我们总结出一种程序化的处理过程:一是探测网络连通性,二是确定生成资源、性能采集策略,三是确定采集数据准确入库。如果能够实现网元接入自动化批处理操作来替代原始的手工操作,必然可以大幅度的减轻运维人员的工作压力,节省大量人力,同时也能提高网元接入的效率、数据准确性和规范性,同时将打破网元接入依赖厂家这一现状,可转移到网管维护人员、甚至网元的维护人员,此时网管已成为一个开放式的平台,只要设备符合入网要求,只需轻松几步,就可以将设备接入到网管中。
2.WLAN网元自动接入系统总体设计方案
2.1网元接入流程介绍
      一般网元接入有如下步骤:
1、由设备侧维护人员提供网元基本信息,如设备命名、接入网管的IP地址、SNMP读串等必要信息;
2、网管侧维护人员测试采集机到网元的网络连通性,包括ping和snmpwalk测试,如果测试通过具备接入条件,如果测试不通过,将反馈给设备侧维护人员,继续调整网络,直到测试通过;

3、测试通过后,根据采集指标的要求,配置资源、性能、告警采集任务,查看数据是否正常采集。至此,接入流程结束。

图2:网元接入流程图
2.2系统设计原理
      网元自动接入系统依据网元接入流程,实现全程自动化。
1、自动发现网元
      可以实现按多IP或多网段与设备SNMP标识,进行扫描自动发现AC、交换机等设备,可以非常方便的将一个网段的正在运行的设备列出来,然后有选择的对目标网元进行接入。通过配置探测任务,启动探测服务实现。
2、确认需接入的网元

      页面根据探测任务是否完成标识以及采集到的资源设备进行实时刷新,呈现实时设备探测情况,在探测完成之后可选择性接入设备,同时生成资源配置策略以及性能配置策略。其具体流程如下:

图3:查看批量探测进程流程
3、自动执行资源、性能采集
资源采集自动化 
      当设备确认接入后,系统会自动启动预先设置的采集策略,采集该厂家设备的信息指标,同时新采集到的数据入库,这样就可以在资源里发现新接入的网络设备。采集策略可以根据实际需要进行调整。
性能采集自动化 

      当设备确认接入后,系统会自动启动预先设置的采集策略,采集该厂家型号支持的性能指标。性能采集是按粒度采集的,系统默认15分钟采集一次 ,采集时间支持在策略里面进行配置。采集策略可以根据实际需要进行调整。

图4:配置采集与性能采集流程
2.3网元自动接入流程
      收到探测任务通知,启动采集监控模块。
1)任务加锁;
2)生成所有采集发现任务;
3)通过灵活配置模板,对需要采集的数据进行配置;
4)对于每个采集发现任务建立任务采集线程,发送相关参数给采集程序进行采集;
5)采集程序返回采集数据;
6)采集监控模块接收采集数据,并启动采集分析程序解析采集数据;
7)通过解析采集数据发现采集是否成功,若成功通过采集数据保存模块以及任务保存模块对数据保存入库;
8)对于采集出错的任务,换端口,换口令重新生成采集任务,循环2-6步骤;
9)对于还有采集出错的任务,标识为采集失败;

10)采集完成,修改探测任务相关数据,任务解锁。

图5:网元自动接入流程
3.应用效果
      2013年3月至今,我省数据网管加载了“WLAN网元自动接入系统”,已经开始进行运维支撑,全面提升WLAN网元接入能力。
1、提高工作效率
      使用WLAN网元自动接入系统,能够在60秒内通过探测参数设置,快速批量接入设备,与之前采用传统的人工手动配置、单个网元接入的方式相对比,估算可以提高工作效率50倍以上,使网管厂家人员从复杂繁重的工作中解脱出来。同时,也给网管和网元的维护人员赋予了自主权,不再依靠厂家,减少了沟通成本。
2、提高工作准确性
      确保了资源、性能、告警配置的准确性,避免了人工配置过程中由于疏忽而导致的错配、漏配现象,进一步提升网管数据的准确性,为WLAN业务发展提供有力支撑。
3、降低成本
      目前,我省的网元接入工作都由厂家承担,相应的会支付厂家费用。按照集团集采价,厂家收费AC 6.8人天/台,AP 0.005人天/个,1人天费用是770元,自该系统上线以来,接入AC 35个,AP约20000个,节省接入费用25.7万元。另外,明年规划新建AC达到150个,AP 4万个,使用该系统接入的话将节约成本94万元,随着网络的建设,节省的成本将更多。
4.总结

      在当前大力发展WLAN业务大背景下,网络建设规模日趋庞大,该系统的实施解决了网管厂家人员的压力,同时也赋予网管和网元维护人员更大的自主权,提高工作准确性,提升网管数据准确性,节约了成本。经过在我省的实际应用,充分验证了该成果的有效性和实用性,为WLAN业务提供了强有力的支撑,具有很高的推广价值。建议在全国推广网元自动接入这一理念,将自动接入扩大至所有类型设备,改变网元接入过度依赖厂家这一现状。

参考文献:

1 中国移动WLAN网络管理技术规范

2 中国移动数据网管二期技术规范

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