WEMS告警管理方法及應(yīng)用

【摘 要】為了提高大容量網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)中告警處理的實時性，對設(shè)備級并行度故障告警處理方法進(jìn)行了研究，并做了相關(guān)應(yīng)用實驗，通過對比實驗數(shù)據(jù)可知，該方法適用于海量設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)，且能極大地提高告警處理效率。

無線網(wǎng)元管理系統(tǒng) 告警管理 設(shè)備級并行度

1 引言

網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS，Element Management System）[1]是管理特定類型的一個或多個電信網(wǎng)絡(luò)單元（NE，Network Element）的系統(tǒng)，而無線網(wǎng)元管理系統(tǒng)（WEMS，Wireless Element Management System）就是在無線通信環(huán)境中使用的一種網(wǎng)元管理系統(tǒng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，管理網(wǎng)元種類呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢，網(wǎng)元數(shù)目急劇增加，大容量網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)成為一種新的技術(shù)領(lǐng)域。為了保證故障告警處理的實時性，大容量網(wǎng)管系統(tǒng)中告警處理方法的效率保證成為亟待解決的主要問題之一。

以4G設(shè)備為例，其通話質(zhì)量及數(shù)據(jù)通信速率遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)通信設(shè)備，隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)升級及服務(wù)質(zhì)量要求的提高，運(yùn)營商對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的實時性提出了更高的要求。當(dāng)大批量設(shè)備集中上報告警且告警較密集時，單一運(yùn)行的故障告警處理模式[1]無法滿足大容量設(shè)備監(jiān)控的要求，如千級、萬級的設(shè)備數(shù)量[2]。按行政區(qū)域劃分進(jìn)行并行處理的方法[3]對告警處理效率有所提高，當(dāng)設(shè)備均衡分布時能達(dá)到最佳配置（即告警處理達(dá)到行政區(qū)域級并行度），但依然無法完全滿足性能要求，尤其當(dāng)設(shè)備區(qū)域分布不均時可能會出現(xiàn)極惡情況（即告警處理效率相當(dāng)于單核串行處理效率），因此需要一種更為高效的并行告警處理方法。

本文將研究一種在大容量的無線網(wǎng)元管理系統(tǒng)中處理大量不同類型設(shè)備集中上報告警的方法，該方法能將設(shè)備告警的處理粒度達(dá)到設(shè)備級并行度，可極大提高網(wǎng)管系統(tǒng)的并行處理效率，保證告警上報處理的高效性與實時性。

2 WEMS告警管理方法

告警管理作為WEMS的一項重要管理功能，能為運(yùn)營商及時地提供詳盡可靠的設(shè)備故障告警數(shù)據(jù)，告警業(yè)務(wù)處理單元按照用戶預(yù)配置的過濾規(guī)則處理告警信息，屏蔽不影響業(yè)務(wù)使用的告警，確認(rèn)已知原因的告警，清除正在處理的告警，顯示用戶終端所關(guān)心的告警。這些告警過濾規(guī)則可以幫助用戶集中精力處理關(guān)注業(yè)務(wù)。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供了一種可實現(xiàn)設(shè)備級并行度的告警處理方法，同時適合于集中式管理和分布式管理系統(tǒng)，極大地提高了海量告警處理的效率。該方法的主要思路框架如圖1所示：

（1）建立告警解析池和告警處理池，告警解析池的并行度根據(jù)協(xié)議幀解析例程的個數(shù)進(jìn)行配置，告警處理池的并行度根據(jù)告警處理例程的個數(shù)進(jìn)行配置。

（2）設(shè)備主動告警上報或網(wǎng)管告警同步后，將設(shè)備上報或應(yīng)答的告警加入設(shè)備告警協(xié)議幀隊列。

（3）告警解析池進(jìn)行并行處理，獲取告警協(xié)議幀，解析各類設(shè)備告警，將其加入待處理告警隊列；若主動告警上報，則發(fā)送告警應(yīng)答給設(shè)備。

（4）針對待處理告警隊列，告警處理池以設(shè)備級并行度進(jìn)行并行處理，使用負(fù)載均衡方式分配設(shè)備告警，將告警存儲入庫，上報告警給操作終端。需要注意的是，同一時刻同一設(shè)備僅允許分配一個處理例程處理告警，不同設(shè)備分配到不同處理例程并行處理告警。

其中，告警解析例程按照設(shè)備類型分別進(jìn)行解析，解析成預(yù)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的待處理告警；告警處理例程按照負(fù)載均衡方法來處理設(shè)備告警，將待處理告警處理成預(yù)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的告警日志，存儲到數(shù)據(jù)庫并上報操作終端。在實際應(yīng)用過程中，告警解析池的配置根據(jù)設(shè)備告警上報速度設(shè)定，告警處理池的配置根據(jù)設(shè)備數(shù)量級、告警處理速度設(shè)定。

3 WEMS應(yīng)用設(shè)計

設(shè)備級并行度的告警處理方法不僅適合于廣泛使用的集中式網(wǎng)管系統(tǒng)，也適合于發(fā)展迅猛的分布式管理系統(tǒng)。設(shè)備級并行度的告警處理方法主要是針對設(shè)備主動告警上報或告警同步的一種并行處理方法，該方法最大并行度可達(dá)設(shè)備級，極大地提高了告警處理效率。WEMS應(yīng)用于集中式管理系統(tǒng)的實施過程如圖2所示，具體操作步驟如下：

系統(tǒng)在具體應(yīng)用時，可采用計算機(jī)軟件技術(shù)在告警業(yè)務(wù)處理單元實現(xiàn)自動處理流程。另外，技術(shù)人員可自行設(shè)置告警屏蔽規(guī)則、告警確認(rèn)規(guī)則、告警清除規(guī)則和告警過濾規(guī)則。當(dāng)進(jìn)行告警屏蔽/確認(rèn)/清除/過濾時，若符合告警屏蔽規(guī)則，則不予入庫且不予上報操作終端，若符合告警確認(rèn)規(guī)則，則更改告警為確認(rèn)狀態(tài)，若符合告警清除規(guī)則，則更改告警為清除狀態(tài)，若符合在線授權(quán)用戶的告警過濾規(guī)則，則告警入庫且上報操作終端，否則不予上報。

4 試驗結(jié)果與分析

在實際應(yīng)用過程中，不同的服務(wù)器硬件配置會產(chǎn)生不同的處理速度，基于SUN FIRE X4640服務(wù)器進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果分析出最優(yōu)配置。

4.1 告警解析池配置分析

告警解析池的配置取決于設(shè)備的告警上報速度（RR，Report Rate），通過協(xié)議幀解析例程數(shù)目M進(jìn)行配置。協(xié)議解析處理時不區(qū)分設(shè)備，僅區(qū)分設(shè)備類型。目前，WEMS所管理的設(shè)備類型包括宏基站、核心網(wǎng)、Nanocell基站、Nanocell網(wǎng)關(guān)、車載CPE、時鐘服務(wù)器等，根據(jù)先進(jìn)先出（FIFO，F(xiàn)irst In First Out）策略均衡處理。告警解析池配置如表1所示：

4.2 告警處理池配置分析

告警處理池的配置取決于設(shè)備數(shù)量級（DC，Device Count）、告警處理速度（DR，Deal Rate），通過告警處理例程數(shù)目N進(jìn)行配置。進(jìn)行告警處理時需區(qū)分設(shè)備，同一時刻每臺設(shè)備有且僅有一個例程可處理告警，不同設(shè)備可劃分到不同例程中并行處理。告警處理池配置如表2所示。

網(wǎng)元管理系統(tǒng)主要是作為省級網(wǎng)管集中部署，比如湖北省的行政區(qū)域有武漢市、孝感市、荊州市等地級市，行政區(qū)域數(shù)（RC，Region Count）即為該省所有地級市的個數(shù)。根據(jù)早期按行政區(qū)域劃分的并行處理方法[3]，配置如表3所示。

表1、表2是設(shè)備級并行度告警處理方法的配置結(jié)果，表3是行政區(qū)域并行度告警處理方法的配置結(jié)果。經(jīng)過對比，行政區(qū)域劃分的并行處理方法告警處理速度最高可達(dá)980 條/s，而設(shè)備級并行度方法的告警處理速度最高可達(dá)3 000 條/s，后者在處理效率上有大幅提升，確保了處理的實時性。

5 結(jié)論

WEMS告警處理采用設(shè)備級并行度的故障告警處理方法，該方法在海量設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)中能極大地提高告警處理效率，概括來說具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在大容量網(wǎng)管系統(tǒng)中，海量設(shè)備以設(shè)備級并行度處理告警，可真正實現(xiàn)高效性；

（2）設(shè)備管理與設(shè)備通信協(xié)議、設(shè)備類型等特征相分離，可同時管理多類設(shè)備，具有管理統(tǒng)一性；

（3）同時適合于集中式管理、分布式管理的EMS系統(tǒng)，具備普遍適用性。

由此可見，WEMS告警處理方法可用于所有需要處理網(wǎng)元故障的EMS系統(tǒng)，尤其適用于海量設(shè)備管理系統(tǒng)。未來，在分布式應(yīng)用場景下如何提高故障告警處理效率將是該領(lǐng)域研究的一個重要課題。

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