论文部分内容阅读
[摘 要]南方电网各级机构经过多年资源管理建设，形成了覆盖网、省、地三级的资源规模。本文针对各级通信资源管理系统独立建设、各自为阵的现状，提出了基于云计算技术的统一资源管理方案，着眼于全网资源的集中展示和统一调配，解决了数据分散造成的信息孤岛，从而提高全网资源管理水平。
[关键词]统一资源管理；属地化管理；三维权限；集中展示及统一调配；云计算
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0275-02
1 前言
目前电力通信运维存在现状是，上级调管设备在下级属地中进行维护。这样相对含混的管理分界，可能造成资源管理两种不利情况：一是此类通信资源的重复管理，由于上级业务需要使用下级资源，因此两级系统中都重复录入同一套设备信息，最终造成全网资源规模统计数据的不准确；另一种情况是设备信息录入属地资源系统，却因没有网络环境和系统功能支撑，无法完成统一调配。
资源数据维护者希望资源数据维护同日常设备维护一样，本着“谁维护，谁负责”的原则，由各个属地分散进行维护管理，这样分摊了资源集中管理压力，同时数据的管理也与生产管理保持一致；而资源系统使用者希望能有一套唯一准确和便于提取访问的资源数据，为规划设计、运行分析工作提供数据支持，即便数据地理上分散，但是在网络、功能和技术的支持下也可以从各属地系统收资数据。
因此，如何把电力通信资源管理到位，如何解决数据游离分散、造成信息孤岛的问题，如何让通信资源管理系统在现实的生产管理中得以推广应用，提高服务管理水平，成为目前最迫切的课题。
根据上述建设驱动力，我们提出统一资源管理应用方案。
2 方案描述
2.1 总体方案
* 在上级系统建立统一资源调度界面，实现全网拓扑呈现、全程路由展示和资源方式安排；
* 资源唯一性，即一个资源只存在一个系统中进行维护和管理；
* 资源属地化管理，按资源所属管理区域落实资源信息落地，各级资源维护者管理和维护自己的资源；
* 上级管理部门统一指导，统筹规划网络部署，逐级落实资源信息属地化，负责完成业务需求制订，积极完成统一资源管理细则出台。
2.2 资源数据属地化管理
2.2.1 上级资源数据进行属地化割接
资源数据属地化管理，是指符合通信运维属地化管理而跟进的资源管理原则。属地化管理是按管理区域划分管理界限，设备落地于哪个地区，就由哪个地区负责管理，相应地该设备的资源数据维护也由该地区负责。
目前全网三级范围内，资源系统的建设基本是自上而下的，网、省两级已经具备资源管理能力，地网一级也即将全面铺开资源系统建设。而之前网省两级的建设，由于资源信息使用需要，将很多分属属地的资源信息在本身系统中进行了录入，并承载了业务信息，因此，需要将物理、逻辑资源数据关系松耦合，并逐步将这些资源割接到属地资源系统中。
资源数据属地化割接，需要遵循的原则是空间资源、物理资源在属地系统维护，逻辑资源、业务资源由所属单位自行维护。割接到属地系统的资源，打上使用单位标识，以区分是本地资源还是上级资源。
2.2.2 资源维护及查看的权限约束
资源信息按属地入库不同地区系统后，需要对不同用户的访问设置不同权限来保证信息安全。
对于通过上级系统直接获取下级系统中的属地资源，可以通过纵向接口方式。接口实现的过程中，直接通过本级系统和属地标识的匹配，过滤本级资源到自身系统中进行查看和调配。
直接进入属地系统的用户，以“使用功能-管理范围-读写控制”三维权限，粒度细化到子框资源级别，来确定是否具备资源的维护或查看权限。按目前“管运分离”的组织架构调整，上级部门独立出专管设备运维的组织部门，各属地的上级资源由该部门负责维护。因此，可在各属地系统中创建该部门的用户权限，具备对属地系统中的上级资源维护、查看的权限；本地用户则只对这些上级资源具备查看权限。
2.3 全网拓扑呈现
在网络拓扑展示中，除了展示本级系统中的网络拓扑外，还能通过互联接口展示远程系统的网络拓扑。全网拓扑展示有利于检修、故障排查等对整个全网资源的查看，本级系统不再是信息的孤岛，将与远程系统将融为一体，为资源的调度、维护、检修等进行全面支撑。全网拓扑展示主要涉及光缆网、传输网（包括接入网）的拓扑展示，各网络展示要求如下：
2.3.1光缆网
-场景描述
光缆网资源在各级系统中只管理和存放本级所维护的光缆资源，在光缆网展示时，能展示本级系统的光缆拓扑，同时也能通过互联接口展示远程系统的光缆拓扑。
上图光缆网中实线光缆假设为主干网级调配的光缆，其中站1、站2、站3、站4、站5以及之间的光缆由主干网维护者维护，站6、站7以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆由中调级维护者维护，站8和光接头1至站8光缆由XX地调级维护者维护；站9和站8至站9光缆为纯地网资源，仅提供主干网使用，不受主干网调配。
1 主干网维护者维护的资源存放在主干网系统中，即站1、站2、站3、站4、站5以及之间的光缆存放在主干网系统中；
2 中调级维护者维护的资源存放在中调系统中，即站6、站7以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆存放在中调系统中；
3 地调级维护者维护的资源存放在地调系统中，即站8、站9以及光接头1至站8光缆、站8至站9光缆存放在地调系统中；
4 在主干网系统中要展示站1至站8的光缆拓扑，即完整展示主干网调配的光缆拓扑（上图虚线框范围内站点及光缆资源）。其中站6、站7、光接头1以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆信息通过互联接口从中调系统中获取，站8、站9以及光接头1至站8光缆、站8至站9光缆信息通过互联接口从地调系统中获取； 5 对于从远程系统中获取的数据，主干网系统只展示，不做数据维护，不负责数据的更新，即远程系统要对提供数据的准确性、完整性、规范负责；
6 主干网所使用的站9和站8至站9光缆在主干网系统中能通过远程拓扑方式展示拓扑；
7 在打开的远程光缆拓扑图中，能区分显示主干网设备互联使用、主干业务使用和全部展示光缆拓扑；
8 在打开的远程光缆拓扑中，能查询光缆的光路信息，同时要能区分显示那些是主干使用的光路信息；
9 在主干网系统中调好网络拓扑后，即使远程系统数据有更新，只要主干网中已存在的点设施不删除，这些点设施的拓扑位置不能改变或重置。
2.3.2 传输网
-场景描述
假设当前系统为主干网级系统，下图中为主干网级的传输拓扑图，其中A01至A06传输设备为主干网调配的设备，其中A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源由主干网维护，A05、A06传输设备的物理资源由A中调维护。B01为A中调设备，主干A01与B01有设备互联。
1 在当前主干网系统的传输网拓扑中要完整呈现主干网调配的A01至A06网络拓扑，同时还要呈现A01与B01间的设备互联拓扑；
2 A01至A06传输设备逻辑资源统一由主干网维护都进行维护；
3 A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源由主干网系统进行管理，A05、A06传输设备的物理资源由A中调系统进行管理。对于与A01互联A中调B01设备，物理和逻辑资源均由A中调系统进行管理；
4 在当前主干网系统的传输网拓扑中，除了能展开A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源外，同时也能展开A05、A06传输设备所对应的物理资源。
2.3.3 光、电路全程展现
-业务目的
当前级系统的光、电路路由展现，除了展现本级系统所管理的资源外，还要展现所使用的其它远程系统资源，实现通过互联接口及功能完成光、电路的全程展示，便于光、电路的全程监控、维护及调度。
-场景描述
下图为主干网级系统中某一光或传输电路路图，其中虚线框内A03、A04资由远程系统提供。
1. A03、A04资源在远程系统中存放和管理；
2 在主干网级系统的全程路由展示中系统要完整展示整条路由，其中要标识那些是通过互联接口获取的远程系统资源；
3 在展示路由中若涉及的远程资源未成功获取时，可以用云图的方式进行代替展示，待成功获取后再自动完整展示。
2.4 保障三级系统互通的网络规划
为了保证全网统一资源管理各级系统互联互通，同样需要自上而下进行网络规划。
根据国家电监会电监安全【2006】34号文件《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案对电力信息化建设安全要求，资源管理系统作为运行管理的管理信息系统，应该置于管理信息大区，即平常所说的安全III区。通过综合数据网承载，进行网络连通。因此各级资源系统的部署均需遵循此规定，按要求部署在管理信息大区。
由于综合数据网上还承载其他电网相关管理业务，为保证资源数据的互联互访具备安全稳定的信息通道，参照通信运营商建设经验，建议在综合数据网上建立资源系统互连的VPN网络。
2.5 技术选型
在资源数据属地化管理的情况下，针对资源集中展示和统一调配业务需求，按照常规技术解决方案，一般就是在网络连通的保证下，在各级系统应用服务上搭建数据访问接口，当某个操作发出对下级资源数据访问请求后，通过上级应用服务对接口的调用，将数据计算过滤到上级系统。这样的应用方式在点对点的互连试点中已经成功使用，能够完善以上业务需求，但是在全网一盘棋互连互通要求下，如果再以此方式进行数据抽取，那么对于资源集中展示和统一调配的计算都承担在上级应用服务上，这样势必会对上级系统产生较高开销而影响性能。为保证统一资源管理切实可行，我们提出的技术支撑方案是云计算。
2.5.1 云计算解决方案
云计算是一个美丽的网络应用模式，其核心在于将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。根据其定义，回头看统一资源管理的部署模式，连通的网络和一定规模的、分布式的计算节点（各级资源应用服务器），具备典型的云计算条件。
采用云计算，在各节点部署云计算应用，将集中于上级应用服务的计算分摊（Map）到各计算节点，各计算节点将计算以结果形式汇集（Reduce）到上级应用，改变传统的传递数据方式为传递结果方式，有利于利用网络内空闲IT资源，特别是在各级资源系统前期IT投资保护要求下，能够顺利完成统一资源管理业务需求下的大量计算，而对应用服务性能不造成影响。
对云计算在资源管理应用的原则是将涉及到大量计算的统一资源管理需求，特别是全网拓扑呈现和光、电路全程展现、跨网N-1故障分析等，以云计算完成；而各级资源系统原有的应用服务同时保留，仍然承担本级资源管理及数据维护的传统应用。
2.5.2 云计算解决方案的优势
* 云计算特点是将网络中成本较低计算实体整合成具备强大运算能力的计算系统，对用户IT设备要求最低。
* 云计算利用高效计算能力可实现对下级数据实时的访问，保证在上级系统中呈现的各属地数据为当前时间点下级系统中数据。
* 将统一资源管理应用服务移植到云上时，可以保证无需重新架构数据层，但是要根据云计算架构重写业务代码。
参考文献
[1] 《中国南方电网通信资源管理系统技术规范》.
[2] 《中国南方电网运行管控系统功能规范》.
[关键词]统一资源管理；属地化管理；三维权限；集中展示及统一调配；云计算
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0275-02
1 前言
目前电力通信运维存在现状是，上级调管设备在下级属地中进行维护。这样相对含混的管理分界，可能造成资源管理两种不利情况：一是此类通信资源的重复管理，由于上级业务需要使用下级资源，因此两级系统中都重复录入同一套设备信息，最终造成全网资源规模统计数据的不准确；另一种情况是设备信息录入属地资源系统，却因没有网络环境和系统功能支撑，无法完成统一调配。
资源数据维护者希望资源数据维护同日常设备维护一样，本着“谁维护，谁负责”的原则，由各个属地分散进行维护管理，这样分摊了资源集中管理压力，同时数据的管理也与生产管理保持一致；而资源系统使用者希望能有一套唯一准确和便于提取访问的资源数据，为规划设计、运行分析工作提供数据支持，即便数据地理上分散，但是在网络、功能和技术的支持下也可以从各属地系统收资数据。
因此，如何把电力通信资源管理到位，如何解决数据游离分散、造成信息孤岛的问题，如何让通信资源管理系统在现实的生产管理中得以推广应用，提高服务管理水平，成为目前最迫切的课题。
根据上述建设驱动力，我们提出统一资源管理应用方案。
2 方案描述
2.1 总体方案
* 在上级系统建立统一资源调度界面，实现全网拓扑呈现、全程路由展示和资源方式安排；
* 资源唯一性，即一个资源只存在一个系统中进行维护和管理；
* 资源属地化管理，按资源所属管理区域落实资源信息落地，各级资源维护者管理和维护自己的资源；
* 上级管理部门统一指导，统筹规划网络部署，逐级落实资源信息属地化，负责完成业务需求制订，积极完成统一资源管理细则出台。
2.2 资源数据属地化管理
2.2.1 上级资源数据进行属地化割接
资源数据属地化管理，是指符合通信运维属地化管理而跟进的资源管理原则。属地化管理是按管理区域划分管理界限，设备落地于哪个地区，就由哪个地区负责管理，相应地该设备的资源数据维护也由该地区负责。
目前全网三级范围内，资源系统的建设基本是自上而下的，网、省两级已经具备资源管理能力，地网一级也即将全面铺开资源系统建设。而之前网省两级的建设，由于资源信息使用需要，将很多分属属地的资源信息在本身系统中进行了录入，并承载了业务信息，因此，需要将物理、逻辑资源数据关系松耦合，并逐步将这些资源割接到属地资源系统中。
资源数据属地化割接，需要遵循的原则是空间资源、物理资源在属地系统维护，逻辑资源、业务资源由所属单位自行维护。割接到属地系统的资源，打上使用单位标识，以区分是本地资源还是上级资源。
2.2.2 资源维护及查看的权限约束
资源信息按属地入库不同地区系统后，需要对不同用户的访问设置不同权限来保证信息安全。
对于通过上级系统直接获取下级系统中的属地资源，可以通过纵向接口方式。接口实现的过程中，直接通过本级系统和属地标识的匹配，过滤本级资源到自身系统中进行查看和调配。
直接进入属地系统的用户，以“使用功能-管理范围-读写控制”三维权限，粒度细化到子框资源级别，来确定是否具备资源的维护或查看权限。按目前“管运分离”的组织架构调整，上级部门独立出专管设备运维的组织部门，各属地的上级资源由该部门负责维护。因此，可在各属地系统中创建该部门的用户权限，具备对属地系统中的上级资源维护、查看的权限；本地用户则只对这些上级资源具备查看权限。
2.3 全网拓扑呈现
在网络拓扑展示中，除了展示本级系统中的网络拓扑外，还能通过互联接口展示远程系统的网络拓扑。全网拓扑展示有利于检修、故障排查等对整个全网资源的查看，本级系统不再是信息的孤岛，将与远程系统将融为一体，为资源的调度、维护、检修等进行全面支撑。全网拓扑展示主要涉及光缆网、传输网（包括接入网）的拓扑展示，各网络展示要求如下：
2.3.1光缆网
-场景描述
光缆网资源在各级系统中只管理和存放本级所维护的光缆资源，在光缆网展示时，能展示本级系统的光缆拓扑，同时也能通过互联接口展示远程系统的光缆拓扑。
上图光缆网中实线光缆假设为主干网级调配的光缆，其中站1、站2、站3、站4、站5以及之间的光缆由主干网维护者维护，站6、站7以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆由中调级维护者维护，站8和光接头1至站8光缆由XX地调级维护者维护；站9和站8至站9光缆为纯地网资源，仅提供主干网使用，不受主干网调配。
1 主干网维护者维护的资源存放在主干网系统中，即站1、站2、站3、站4、站5以及之间的光缆存放在主干网系统中；
2 中调级维护者维护的资源存放在中调系统中，即站6、站7以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆存放在中调系统中；
3 地调级维护者维护的资源存放在地调系统中，即站8、站9以及光接头1至站8光缆、站8至站9光缆存放在地调系统中；
4 在主干网系统中要展示站1至站8的光缆拓扑，即完整展示主干网调配的光缆拓扑（上图虚线框范围内站点及光缆资源）。其中站6、站7、光接头1以及站4至站6光缆、站4至站7光缆、站6至站光接头1光缆信息通过互联接口从中调系统中获取，站8、站9以及光接头1至站8光缆、站8至站9光缆信息通过互联接口从地调系统中获取； 5 对于从远程系统中获取的数据，主干网系统只展示，不做数据维护，不负责数据的更新，即远程系统要对提供数据的准确性、完整性、规范负责；
6 主干网所使用的站9和站8至站9光缆在主干网系统中能通过远程拓扑方式展示拓扑；
7 在打开的远程光缆拓扑图中，能区分显示主干网设备互联使用、主干业务使用和全部展示光缆拓扑；
8 在打开的远程光缆拓扑中，能查询光缆的光路信息，同时要能区分显示那些是主干使用的光路信息；
9 在主干网系统中调好网络拓扑后，即使远程系统数据有更新，只要主干网中已存在的点设施不删除，这些点设施的拓扑位置不能改变或重置。
2.3.2 传输网
-场景描述
假设当前系统为主干网级系统，下图中为主干网级的传输拓扑图，其中A01至A06传输设备为主干网调配的设备，其中A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源由主干网维护，A05、A06传输设备的物理资源由A中调维护。B01为A中调设备，主干A01与B01有设备互联。
1 在当前主干网系统的传输网拓扑中要完整呈现主干网调配的A01至A06网络拓扑，同时还要呈现A01与B01间的设备互联拓扑；
2 A01至A06传输设备逻辑资源统一由主干网维护都进行维护；
3 A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源由主干网系统进行管理，A05、A06传输设备的物理资源由A中调系统进行管理。对于与A01互联A中调B01设备，物理和逻辑资源均由A中调系统进行管理；
4 在当前主干网系统的传输网拓扑中，除了能展开A01、A02、A03、A04传输设备的物理资源外，同时也能展开A05、A06传输设备所对应的物理资源。
2.3.3 光、电路全程展现
-业务目的
当前级系统的光、电路路由展现，除了展现本级系统所管理的资源外，还要展现所使用的其它远程系统资源，实现通过互联接口及功能完成光、电路的全程展示，便于光、电路的全程监控、维护及调度。
-场景描述
下图为主干网级系统中某一光或传输电路路图，其中虚线框内A03、A04资由远程系统提供。
1. A03、A04资源在远程系统中存放和管理；
2 在主干网级系统的全程路由展示中系统要完整展示整条路由，其中要标识那些是通过互联接口获取的远程系统资源；
3 在展示路由中若涉及的远程资源未成功获取时，可以用云图的方式进行代替展示，待成功获取后再自动完整展示。
2.4 保障三级系统互通的网络规划
为了保证全网统一资源管理各级系统互联互通，同样需要自上而下进行网络规划。
根据国家电监会电监安全【2006】34号文件《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案对电力信息化建设安全要求，资源管理系统作为运行管理的管理信息系统，应该置于管理信息大区，即平常所说的安全III区。通过综合数据网承载，进行网络连通。因此各级资源系统的部署均需遵循此规定，按要求部署在管理信息大区。
由于综合数据网上还承载其他电网相关管理业务，为保证资源数据的互联互访具备安全稳定的信息通道，参照通信运营商建设经验，建议在综合数据网上建立资源系统互连的VPN网络。
2.5 技术选型
在资源数据属地化管理的情况下，针对资源集中展示和统一调配业务需求，按照常规技术解决方案，一般就是在网络连通的保证下，在各级系统应用服务上搭建数据访问接口，当某个操作发出对下级资源数据访问请求后，通过上级应用服务对接口的调用，将数据计算过滤到上级系统。这样的应用方式在点对点的互连试点中已经成功使用，能够完善以上业务需求，但是在全网一盘棋互连互通要求下，如果再以此方式进行数据抽取，那么对于资源集中展示和统一调配的计算都承担在上级应用服务上，这样势必会对上级系统产生较高开销而影响性能。为保证统一资源管理切实可行，我们提出的技术支撑方案是云计算。
2.5.1 云计算解决方案
云计算是一个美丽的网络应用模式，其核心在于将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。根据其定义，回头看统一资源管理的部署模式，连通的网络和一定规模的、分布式的计算节点（各级资源应用服务器），具备典型的云计算条件。
采用云计算，在各节点部署云计算应用，将集中于上级应用服务的计算分摊（Map）到各计算节点，各计算节点将计算以结果形式汇集（Reduce）到上级应用，改变传统的传递数据方式为传递结果方式，有利于利用网络内空闲IT资源，特别是在各级资源系统前期IT投资保护要求下，能够顺利完成统一资源管理业务需求下的大量计算，而对应用服务性能不造成影响。
对云计算在资源管理应用的原则是将涉及到大量计算的统一资源管理需求，特别是全网拓扑呈现和光、电路全程展现、跨网N-1故障分析等，以云计算完成；而各级资源系统原有的应用服务同时保留，仍然承担本级资源管理及数据维护的传统应用。
2.5.2 云计算解决方案的优势
* 云计算特点是将网络中成本较低计算实体整合成具备强大运算能力的计算系统，对用户IT设备要求最低。
* 云计算利用高效计算能力可实现对下级数据实时的访问，保证在上级系统中呈现的各属地数据为当前时间点下级系统中数据。
* 将统一资源管理应用服务移植到云上时，可以保证无需重新架构数据层，但是要根据云计算架构重写业务代码。
参考文献
[1] 《中国南方电网通信资源管理系统技术规范》.
[2] 《中国南方电网运行管控系统功能规范》.