专利名称：网络管理的方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络管理的方法、装置和系统。
背景技术：
网络管理是通信网络十分重要的组成部分。目前，一些网络管理系统的通信信道采用的是共享式的总线结构，管理站和所有被管的网元共享总线信道。管理站和网元之间的通信内容主要有两种一种是管理站向各网元发送的配置命令，各网元根据配置命令完成相应的任务；一种是各网元向管理站发送的告警或状态信息，该告警或状态信息用于告知网络的状态或故障，使得网管系统能够及时地启动相关操作。上述告警信息是由网元发送给管理站的，由于各网元共享总线信道，竞争通信资源，因此，需要有效的方式保证告警信息能够及时有效地发送至管理站。
在上述共享式的总线结构的通信信道中，传统的管理方式主要采用轮询方式获得网络告警。管理站以一定的规则向各网元发送查询命令，相应的网元在收到查询命令后，不管有无告警信息，都要向管理站返回该网元的状态信息。管理站在收到状态信息后做出相应的处理。轮询方式结构简单，易实现，无需复杂的控制机制。
在实现本发明的过程中，发明人发现上述轮询方式的网络管理系统存在如下的两个缺点 1由于是共享信道，所有网元都能收到管理站发给任何一个网元的查询命令，网元对收到的每一个查询包都要做处理，检查是否是发送给本网元的命令。这样，网元将花费大量的时间用于处理不是发送给自己的数据包，网元数越多花费的时间越多，造成了资源的浪费，如果网元的计算能力有限则会影响网元的正常工作； 2、轮询方式无论网元有无告警信息，管理站都要轮询各网元，各网元上报其状态信息。随着网元数的增加，一个网元在连续两次接受轮询之间需要经过较长的时间，这使得从网元发生告警到管理站接收到告警的延时变长。当告警的延时增加到一定程度，管理站便不能及时地接收处理网元告警。
为提高管理站对告警的反应速度，出现了采用主动上报方式的网络管理系统。在主动上报方式的网络管理系统中，各网元在产生数据包之后立刻发送数据包，缩短了告警的延时。当某个网元正在向管理站发送数据包时如果别的网元也在向管理站发送数据包，由于所有网元占用同一信道，这些数据包将发生冲突，导致数据包被破坏。于是，上述网元进入重传状态，各自在等待一个随机延时后重新发送数据包，直到数据包被成功传送为止。对于网络管理系统，每个网元告警的产生具有稀疏性。一个稳定运行的通信网络，其告警信号的产生是非常稀疏的，几天、几周甚至更久才产生一次告警。同时，对于一个分层的通信网络来说，一个管理站所管理的网元个数是有限的。所以，上述主动上报方式的网络管理系统可以用于网络管理信息的传输。
在实现本发明的过程中，发明人发现上述主动上报方式的网络管理系统存在这样一个缺点如果网元由于内部或外部的原因，比如，网管软件死机或网管通信信道发生故障，网元将无法发送告警信息或告警信息无法送达管理站，管理站也就无法获知网元或网管信道发生了故障。
发明内容
本发明的实施例提供了一种网络管理的方法、装置和系统，以解决现有技术中网元将消耗资源处理无用的数据包、网元无法发送告警信息或告警信息无法及时送达管理站的问题。
一种网络管理的系统，包括管理站、轮询网元和双模式网元，其中， 管理站，用于在系统的时域周期的轮询区间中，依次向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理；在系统的时域周期的主动上报区间中，接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理； 轮询网元，用于在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站发送的查询命令后，向管理站返回状态信息和/或告警信息； 双模式网元，用于在系统的时域周期的主动上报区间中，向管理站主动上报告警信息，在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站发送的查询命令后，向管理站返回状态信息和/或告警信息。
一种网络管理的方法，包括 在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，管理站向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理； 在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，管理站接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过在网络管理系统中设置轮询网元和双模式网元，从而实现了既可以对网元进行轮询，使网元上报其告警信息和/或状态信息，网元也可以主动上报其告警。使网元能够将告警信息及时上报给管理站。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的轮询方式和主动上报方式混合的网络管理系统的架构示意图； 图2为本发明实施例提供的管理站的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的双模式网元的结构示意图； 图4为本发明实施例提供的一种网络管理的方法的处理流程图； 图5为本发明实施例提供的网络管理系统的时域周期的示意图； 图6为本发明实施例提供的一种双模式网元轮询区间告警产生示意图。
具体实施例方式 在本发明实施例中，在网络管理系统中设置轮询网元和双模式网元。在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，管理站向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理； 在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，管理站接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对本发明实施例做进一步的解释说明。
实施例一 本发明实施例提供的轮询方式和主动上报方式混合的网络管理系统的架构如图1所示，该架构中包括管理站、轮询网元和双模式网元。上述轮询网元为只能支持轮询方法的网元，上述双模式网元为既支持轮询方式，也支持主动上报方式的网元。
本发明实施例提供的上述管理站的结构如图2所示，包括如下模块 时域周期设置模块21，用于根据轮询网元和双模式网元的数量信息，将系统的时域周期分成两个区间轮询区间和主动上报区间，并将轮询区间分成若干个轮询时隙。
轮询处理模块22，用于在轮询区间中，按照各个轮询时隙，依次向各个轮询网元和双模式网元进行状态轮询，即在每一个轮询时隙，向一个轮询网元或双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理。
主动上报处理模块23，用于在主动上报区间，接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。
故障网元确定模块24，用于在向轮询网元或双模式网元发送了查询命令后，没有接收到该轮询网元或双模式网元返回的信息，则确定该轮询网元或双模式网元出现了故障。
本发明实施例提供的上述双模式网元的结构如图3所示，包括如下模块 轮询模块31，用于在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站下发的查询命令后，如果没有告警信息，则向管理站发送本网元的状态信息；如果有告警信息，则向管理站返回本网元的告警信息，或者，同时返回本网元的状态信息和告警信息。
主动上报模块32，用于在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，如果有告警信息则向管理站主动上报本网元的告警信息。
实施例二 本发明实施例提供的一种网络管理的方法的处理流程如图4所示，包括如下处理步骤 步骤41、设置管理站的时域周期，将时域周期分成两个区间轮询区间和主动上报区间。
首先，根据轮询网元和双模式网元的数量信息，将系统的时域周期分成两个区间轮询区间和主动上报区间，并将轮询区间分成若干个轮询时隙。
该实施例提供的网络管理系统的时域周期的示意图如图5所示，一个系统周期T被分成两个区间轮询区间和主动上报区间。如图5所示，轮询区间的持续时间为Tp，主动上报区间的持续时间为TA，系统周期长度T＝TA+Tp。在轮询区间内有K个轮询时隙，每个时隙长度为τ，Tp＝Kτ，一个时隙轮询一个网元。网络中轮询网元的个数为Np，双模式网元的个数为NA。
步骤42、管理站在轮询区间内，对各轮询网元和双模式网元进行状态轮询；在主动上报区间内，接收双模式网元主动上报的告警信息。
在轮询区间内，管理站对各轮询网元和双模式网元进行状态轮询，即在每一个轮询时隙，向一个轮询网元或双模式网元发送查询命令，轮询网元或双模式网元接收到该查询命令后，如果没有告警信息，则向管理站发送本网元的状态信息。如果有告警信息，则向管理站返回本网元的告警信息，或者，同时返回本网元的状态信息和告警信息。
在主动上报区间内，双模式网元如果有告警产生则采用主动上报的方式向管理站发送告警信息。双模式网元在数据包发生冲突之后，再次发送数据包的等待时间服从均值为μr的负指数分布，确认冲突的等待时间为ttime_out。
对于网管通信系统最重要的性能参数之一是告警的通信延时，本发明实施例通过时域的合理划分，将一个轮询周期分割为主动上报时隙和轮询时隙，再结合主动上报模式中的冲突检测、重发机制，使得在不同的网络规模下，告警时延特性得到很好改善，仿真结果证实了本方案的合理性和有效性。
下面分析上述本发明实施例提供的网络管理系统的延时性能，该延时性能主要包括轮询网元和双模式网元告警的平均通信延时。
当一个网元中的某个网管数据包尚未发送时，又产生了一个新的告警，那么这两个告警将合在一个网管数据包中传输。该网元的通信延时指在一个数据包所传送的告警中最早产生的告警的等待延时，也就是等待时间最长的告警的等待延时。
将网元在连续两次被轮询之间的时间间隔称此为一个轮询周期，本发明实施例分别按照轮询周期等于、小于和大于一个系统周期中轮询区间的长度三种情况，对轮询网元的告警等待延时进行了仿真分析。下述表1给出了在不同的轮询区间长度下，轮询网元的告警等待延时的仿真值与理论值对比。各参数分别为轮询间隔Ns＝32，轮询时隙τ＝1秒，主动上报区间长度TA＝32秒，告警到达的平均时间间隔μ＝8小时。
表1轮询网元的告警等待延时仿真值与理论值对比(单位秒) 从上述表1可以看出，轮询网元告警等待延时的理论值和仿真值相近。
一种双模式网元轮询区间告警产生示意图如图6所示，本发明实施例还对双模式网元的告警等待延时进行了仿真分析。
在一个ALOHA系统中成功发送一个数据包的等待延时为 D＝重传次数×重传间隔 公式1 上述重传次数表示由于冲突使得数据包重传的次数；重传间隔表示数据包重传之间的时间间隔。也就是说，在一个ALOHA系统中，如果数据包之间没有冲突，数据包的等待延时为0。
但在本发明实施例所述的网络管理系统中，如果双模式网元的告警产生在轮询区间内，则告警不能够马上发送，需要等到主动上报区间或者管理站进行轮询时才能发送。因此，即使没有冲突产生，告警的等待延时也不为0。告警的等待延时还要加上这一部分延时，称为无冲突等待延时。那么，总的等待延时为 DA＝重传次数×(重传间隔+无冲突等待延时)+无冲突等待延时。
首先计算无冲突等待延时。如果告警产生在轮询区间或主动上报区间最后τ＇的时间段内(由于发送一个数据包需要τ＇的时间，所以在主动上报区间最后τ＇的时间段内，即使有告警产生但由于发送时间不够而无法发送)，需要等待至主动上报区间或被轮询时才可以发送。分三种情况计算告警的无冲突等待延时 1、如果网元的告警发生在轮询区间或主动上报区间最后τ＇的时间段内，且在此轮询区间内管理站不会轮询此网元。由于负指数分布的无记忆性，其所需要的等待时间平均值和上述公式1一样，其中t＝Tp+τ＇，即 告警产生的概率为 2、如果网元的告警发生在轮询区间或主动上报区间最后τ＇的时间段内，且在此轮询区间内管理站将在第k个时隙轮询此网元，如图6中的区间1，告警的等待延时为 告警产生的概率为PP2(k)＝1-e-λ((k-1)τ+τ′)。
3、如果网元的告警发生在轮询区间，且在此区间管理站已经于第k个时隙轮询过此网元，如图6中的区间2，告警的等待延时为 告警产生的概率为PP3(k)＝1-e-λ(K-k+1)τ。
在主动上报区间内，告警的等待延时为0，产生的告警的个数和传输的包相等，为PA＝λ(TA-τ＇)。
下述表2给出了在不同的主动上报区间长度和双模式网元数下双模式网元告警等待延时的仿真结果。各参数为轮询区间长度为40秒，轮询网元数为35，数据包的传输时间为0.5秒，告警到达间隔平均值为8小时。
表2主动上报区间长度和双模式网元数对告警等待延时的影响(单位秒)
注表中数据表示格式为告警等待延时仿真值/无冲突等待延时理论值。
下述表3给出了在不同的告警到达间隔和双模式网元数下双模式网元告警等待延时的仿真结果。各参数为轮询区间长度为40秒，主动上报区间长度为40秒，轮询网元数为35，数据包传输时间为0.5秒。
表3告警到达间隔和双模式网元数对告警等待延时的影响(单位秒)
注表中数据表示格式为告警等待延时仿真值/无冲突等待延时理论值。
从上述表2和表3中可以看出，在网络管理通信的业务模式下，双模式网元告警的无冲突等待延时理论值和告警等待延时仿真值相近，主动上报告警的冲突产生率比较低。因此，这种轮询与主动上报结合的通信方式适合网络管理系统的信息传输。如果网元的告警率很高，说明网络出现了较大的问题，需要重新配置或调整，此时告警延时长短已经没有意义了。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
综上所述，应用本发明实施例后，既可以对网元进行轮询，使网元上报其告警信息和/或状态信息，网元也可以主动上报其告警。使网元能够将告警信息及时上报给管理站，并且，网元不需要花费大量的时间处理不是发送给自己的数据包，节省网元的资源。
本发明实施例提供的网络管理系统还保证了轮询网元和双模式网元的告警等待延时比较低，接近于理论值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种网络管理的系统，其特征在于，包括管理站、轮询网元和双模式网元，其中，
管理站，用于在系统的时域周期的轮询区间中，依次向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理；在系统的时域周期的主动上报区间中，接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理；
轮询网元，用于在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站发送的查询命令后，向管理站返回状态信息和/或告警信息；
双模式网元，用于在系统的时域周期的主动上报区间中，向管理站主动上报告警信息，在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站发送的查询命令后，向管理站返回状态信息和/或告警信息。
2、根据权利要求1所述的网络管理的系统，其特征在于，所述管理站具体包括
时域周期设置模块，用于根据轮询网元和双模式网元的数量信息，将系统的时域周期分成两个区间轮询区间和主动上报区间，并将轮询区间分成若干个轮询时隙。
轮询处理模块，用于在轮询区间中，按照各个轮询时隙，依次向各个轮询网元和双模式网元进行状态轮询，即在每一个轮询时隙，向一个轮询网元或双模式网元发送查询命令，接收轮询网元或双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理。
主动上报处理模块，用于在主动上报区间，接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。
3、根据权利要求2所述的网络管理的系统，其特征在于，所述管理站还包括
故障网元确定模块，用于在向轮询网元或双模式网元发送了查询命令后，没有接收到该轮询网元或双模式网元返回的信息，则确定该轮询网元或双模式网元出现了故障。
4、根据权利要求1、2或3所述的网络管理的系统，其特征在于，所述双模式网元具体包括
轮询模块，用于在轮询区间中，接收到管理站下发的查询命令后，如果没有告警信息，则向管理站发送本网元的状态信息；如果有告警信息，则向管理站返回本网元的告警信息，或者，同时返回本网元的状态信息和告警信息。
主动上报模块，用于在主动上报区间中，如果有告警信息则向管理站主动上报本网元的告警信息。
5、一种双模式网元，其特征在于，包括
轮询模块，用于在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站下发的查询命令后，如果没有告警信息，则向管理站发送本网元的状态信息；如果有告警信息，则向管理站返回本网元的告警信息，或者，同时返回本网元的状态信息和告警信息。
主动上报模块，用于在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，如果有告警信息则向管理站主动上报本网元的告警信息。
6、一种网络管理的方法，其特征在于，包括
在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，管理站向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理；
在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，管理站接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。
7、根据权利要求6所述的网络管理的方法，其特征在于，所述方法还包括
根据轮询网元和双模式网元的数量信息，将系统的时域周期分成两个区间轮询区间和主动上报区间，并将轮询区间分成若干个轮询时隙，每个轮询时隙对应一个轮询网元。
8、根据权利要求6所述的网络管理的方法，其特征在于，所述方法还包括
管理站在向轮询网元或双模式网元发送了查询命令后，没有接收到该轮询网元或双模式网元返回的信息，则确定该轮询网元或双模式网元出现了故障。
9、根据权利要求6、7或8所述的网络管理的方法，其特征在于，所述方法还包括
轮询网元在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站发送的查询命令后，向管理站返回本网元的状态信息和/或告警信息。
10、根据权利要求6、7或8所述的网络管理的方法，其特征在于，所述方法还包括
双模式网元在系统的时域周期的轮询区间中，接收到管理站下发的查询命令后，如果没有告警信息，则向管理站发送本网元的状态信息；如果有告警信息，则向管理站返回本网元的告警信息，或者，同时返回本网元的状态信息和告警信息；
双模式网元在系统的时域周期的主动上报区间中，如果有告警信息则向管理站主动上报本网元的告警信息。
全文摘要
本发明提供了一种网络管理的方法、装置和系统，该系统主要包括管理站、轮询网元和双模式网元。该方法主要包括在网络管理系统的时域周期的轮询区间中，管理站向各个轮询网元和双模式网元发送查询命令，接收轮询网元和双模式网元返回的状态信息和/或告警信息，根据该状态信息和/或告警信息进行相应的处理；在网络管理系统的时域周期的主动上报区间中，管理站接收双模式网元主动上报的告警信息，根据该告警信息进行相应的处理。利用本发明，实现了既可以对网元进行轮询，使网元上报其告警信息和/或状态信息；网元也可以主动上报其告警，使网元能够将告警信息及时上报给管理站。
文档编号H04L12/24GK101388798SQ20081022607
公开日2009年3月18日 申请日期2008年11月5日 优先权日2008年11月5日
发明者孙明海 申请人:北京华环电子股份有限公司