Facultad de Ciencia, Tecnología y Ambiente.Ingeniería en Sistemas y Tecnologías de la Información

Concentración Redes y Comunicaciones. Asignaturas: Ingeniería de Redes: Análisis y

Especificaciones Técnicas

Trabajo Investigativo

Integrantes:Silvio Jean Pierre Álvarez Pérez José Daniel JiménezSantiago José Reyes Wilmer Toruño CastañedaLuis Miguel CoreaDomingo Abaunza Jose Rene Beteta Alfonso Isaac Jimenez Jairo Noguera

Ing. Erick Wheelock RugamaDocente.Managua, Nicaragua 20 de Marzo 2014

Introducción

Arquitectura Organizativa TMN

Desarrollo

Arquitectura TMN (Telecommunication Management Network)

Es una estructura de red de gestión que permita interconectar diferentes sistemas de gestión con los equipos de telecomunicación. En los equipos de telecomunicación las funciones de gestión están separadas de las de telecomunicación.

La TMN tiene como objetivo proporcionar una estructura de red organizada para conseguir la interconexión de diversos tipos de sistemas de administración, operación y mantenimiento (llamados Sistemas de Operación en la Arquitectura TMN) y equipos de telecomunicación usando una arquitectura estándar e interfaces normalizados.

En TMN la gestión no se lleva a cabo por un único sistema de operación sino por un conjunto de estos, interconectados a los elementos gestionados mediante una red. La red de gestión puede ser en banda (mainstream) o fuera de banda (sidestream), dependiendo de que use o no los mismos medios de transmisión de la red gestionada.

Características de TMN

TMN está orientada a conseguir un efecto coordinado sobre la red, debe proveer un alto grado de flexibilidad que le permita adaptarse a distintos tipos de topologías de red, así como a distintas estructuras de administración de las empresas de telecomunicaciones. Para esto, en TMN se definen un conjunto de arquitecturas situadas a diferentes niveles de abstracción, cada una de ellas orientadas hacia un aspecto diferente de la arquitectura global.

Arquitecturas definidas en TMN

Arquitectura Funcional: Bloques funcionales y puntos de referencia entre ellos.

Arquitectura de Información: Definición de la información que se transmite entre los bloques funcionales.

Arquitectura Física: Estructura y entidades (elementos e interfaces) de la TMN.

Arquitectura Organizativa: Niveles jerárquicos de gestión en TMN.

Arquitectura Organizativa

Define que dentro del estándar TMN existen una serie de capas o niveles de gestión, mediante las cuales se pretende abordar la gran complejidad de la gestión de redes de telecomunicación.

Su objetivo es introducir una relación jerárquica entre los diferentes gestores (OS) que existen en una red TMN de manera que haya gestores de bajo nivel más orientados a la resolución de problemas técnicos de los recursos y gestores de más alto nivel, orientados a garantizar calidad a los servicios. Es esa la razón por la que se divide en niveles el bloque funcional; Cada uno de estos niveles agrupa un conjunto de funciones de gestión, donde la comunicación entre bloques de diferentes capas se lleva a cabo mediante una relación gestor- agente a través de un punto de referencia.

Esta arquitectura cubre varios aspectos de administración en el sector del marketing y los servicios, requeridos por las empresas proveedoras de servicios, ya que definido este modelo va más allá del que se orienta a una organización de red desde el punto de vista técnico.

Con respecto a las demás Arquitecturas de TMN son un conjunto de arquitecturas situadas en diferentes niveles de abstracción, las cuales están orientadas hacia la cooperación entre la gestión de los sistemas individuales para poder conseguir un efecto coordinado sobre toda la red gestionada, teniendo en cuenta que pueden coexistir muchos tipos de equipos de transmisión y conmutación.

Estándares

El UIT-T introdujo el término red de gestión de las telecomunicaciones (RGT) para describir una red independiente que tiene interfaces con la red de telecomunicaciones (o red de producción). TMN define los puntos de interconexión entre las dos redes y especifica las funciones de gestión. La mejor descripción de cómo operar una RGT se define por las Recomendaciones UIT-T M.3010, M.3400 y X.700.

El propósito de un marco de trabajo es describir el panorama general, ilustran diferentes áreas funcionales, e identificar cómo interoperar. El foco de la UIT-T M.3400 y X.700 es la especificación y clasificación de solo las funciones de gestión. Por ejemplo, no define si los mensajes de registro del sistema o de trampa son obligatorios para las notificaciones de eventos. Tampoco se definen los formatos específicos para el almacenamiento de los registros contables. Estos detalles se definen en las normas de especificaciones de nivel inferior. Además del marco del M.3400, otra recomendación (M.3010) define los principios para una RGT. Incluye detalles de una red de comunicaciones de datos (DCN) como un vehículo de transporte entre las aplicaciones de gestión y elementos de red. Un

DCN también se conoce como fuera de la administración de banda, que separa el tráfico de usuario de tráfico de gestión.

Fig 1. RGT y Redes de Telecomunicaciones

A continuación se describe las normas de la Arquitectura Organizacional

Norma M.3010 (Principios para una red de gestión de las telecomunicaciones): La red de gestión de las telecomunicaciones (RGT)

soporta actividades de gestión asociadas a redes de telecomunicación. En esta Recomendación se introduce el concepto de RGT, se define su alcance, se describen las arquitecturas funcional y de información y se ofrecen ejemplos de arquitecturas físicas. Se expone asimismo un modelo de referencia funcional, y se identifican conceptos necesarios para soportar la arquitectura de RGT.

Norma M.3400 (Funciones de gestión de la red de gestión de las telecomunicaciones): Una función de gestión de la RGT es la parte más pequeña del servicio de gestión de la RGT desde el punto de vista del usuario de dicho servicio. En la práctica consistirá, por lo general, en una secuencia de acciones sobre un objeto o unos objetos gestionados definidos. Las funciones de gestión de la RGT especificadas en esta Recomendación proporcionan las funcionalidades genéricas y especializadas necesarias para todo tipo de actividades de telecomunicación (identificadas hasta la fecha), por ejemplo, prueba de circuitos, vigilancia de alarmas, gestión de tráfico, etc.

Niveles Lógicos

Otro aspecto relevante de M.3010 es el concepto de capas. Tareas de gestión de red se agrupan en áreas funcionales como FCAPS. Además, una arquitectura de capas lógico (LLA) consiste de cinco capas de gestión:

Capa de Gestión empresarial  (BML).

Es el centro de la gestión, pues es donde se toman las decisiones que se van a implementar en las capas inferiores (toma en cuenta las necesidades de los clientes y de la sociedad en general). Incluye las funciones necesarias para el desarrollo de las estrategias y políticas de la organización que controla y opera los servicios de telecomunicaciones.

La capa de gestión empresarial tiene los cuatro cometidos principales siguientes:

1) Servir de soporte para el proceso de toma de decisiones para la inversión y utilización óptimas de nuevos recursos de telecomunicaciones;

2) Servir de soporte para la gestión del presupuesto relativo a operaciones, administración y mantenimiento;

3) Servir de soporte para el suministro y demanda de mano de obra relacionada con las operaciones, administración y mantenimiento;

4) Mantener los datos agregados sobre la totalidad de la empresa.

Capa de Gestión de Servicios (SML).

La gestión de servicios tiene que ver con los aspectos contractuales de los servicios que se suministran a los clientes o que están disponibles para nuevos clientes potenciales, y es responsable de los mismos. Algunas de las funciones principales de esta capa son el tratamiento de los pedidos de servicio, las quejas y la facturación.

Considera las funciones:

Relacionadas con la gestión de los servicios de telecomunicaciones. Un servicio puede usar la infraestructura de varias redes o distintos servicios pueden emplear una misma red.

Relacionadas con el cliente. Los costos y el tiempo de introducción de estos. Esta capa puede ofrecer una interfaz para interaccionar con los

proveedores de servicio y con los clientes (aparte de su interacción con las capas de red y de negocio). La decisión de ofrecer una interfaz a los clientes depende de si se le quiere entregar capacidad de gestión a estos y del tipo de capacidad de gestión a proporcionar.

Capa de Gestión de Red (NML).

A través de la Gestión de los NE posee visibilidad completa de la red, independientemente de la tecnología y/o fabricante de los NE. Interacciona con el nivel de Gestión de Servicio para proporcionarle información de la red que le sea útil. Asegura la integridad de la red, la conectividad de extremo a extremo y la capacidad de recuperación ante desastres, alertando a la capa de Gestión de Servicios de los fallos que pueden afectarla.

Tiene la responsabilidad de la gestión de red completa. Las tareas son:

Gestión de configuración, de eventos y de prestaciones a nivel de red. Gestión de seguridad tomando acciones apropiadas para prevenir accesos

no autorizados a la red.

Provisión, cese o modificación de las capacidades de la red para el soporte de servicios a clientes.

El control y la coordinación desde el punto de vista de la red de todos los elementos de red dentro de su ámbito o dominio.

El mantenimiento de datos estadísticos, registros y otros datos acerca de la red, y la interacción con la capa de gestión de servicios en lo tocante a calidad de funcionamiento, uso, disponibilidad, etc.

Capa de Gestión de Elementos de Red (EML).

Orientado a la gestión de los NE aunque pueden ejercer algún tipo de control a más alto nivel. Gestiona los NE mediante un conjunto de gestores (Sistemas de Operación de NE) que se reparten subconjuntos de NE para monitorearlos, controlarlos, mantener sus estadísticas y atender los errores que pueden impactar a la red entera y, por ende, afectar el servicio. Ofrecen información de los NE a los sistemas de operación de gestión de red. Cada Sistemas de Operación de NE cubre los aspectos directamente relacionados con la tecnología y fabricante de los NE que controlan y poseen una visión limitada del resto de los NE.

Gestiona cada elemento de red e incluye la reunión de datos de cada uno de ellos. Las funciones básicas son gestión de fallos, prestaciones de tráfico, así como la toma de acciones para eliminar un error.

Capa de Elementos de Red (NEL).

Son los componentes básicos de la red gestionada, instalados como dispositivos físicos, capaces de distribuir datos y proveer de medios para ser controlados por el sistema de gestión.

La siguiente figura muestra la relación entre las diferentes capas, así como la relación con el modelo FCAPS (Modelo y Framework de Red de Gestión de Telecomunicaciones de ISO para la Gestión de Redes). Cada capa de gestión es responsable de proporcionar la funcionalidad FCAPS apropiado de acuerdo con la definición de capa. Cada capa se comunica con las capas por encima y por debajo de ella.

Fig 2. UIT-T M.3010: RGT Arquitectura lógica Layer

Áreas Funcionales de Gestión

Luego que las diferentes capas del modelo RGT han sido identificados, la funcionalidad de cada área FCAPS se describe a continuación. La arquitectura de la RGT tiene una relación fuerte para interconexión de sistemas abiertos (OSI) normas y marcos. ISO 7498-4 define el marco, los conceptos y la terminología de las normas de gestión de OSI: "Sistemas de Procesamiento de Información - OSI - Modelo de referencia básico - Parte 4: Marco de gestión."

La recomendación ITU-T M.3400 especifica cinco áreas funcionales de gestión (FCAPS):

Supervisión y fallos: conjunto de facilidades que permiten la detección, aislamiento y corrección de una operación anormal.

Configuración: facilidades que permiten controlar, identificar, recoger y proporcionar datos a objetos gestionados, con el propósito de asistir a operar servicios de interconexión.

Contabilidad: facilidades que permiten establecer cargos por el uso de determinados objetos e identificar costes por el uso de éstos.

Prestaciones: facilidades dedicadas a evaluar el comportamiento de objetos gestionados y la efectividad de determinadas actividades.

Seguridad: aspectos que son esenciales en la gestión de red y que permiten proteger los objetos gestionados.

Fig 3. Flujo de Información de Gestión

El esquema de funcionamiento que sigue un sistema de gestión (Figs. 3 y 4) parte de las mediciones que se realizan de los recursos de la red a partir de los agentes que los mismos nodos contienen. Estos nodos, a través de sus agentes, proporcionan la información a los gestores de la red.

Los gestores, a partir de los parámetros definidos en sus políticas de gestión, actúan sobre la red mediante mensajes de control sobre los agentes de los nodos, optimizando el funcionamiento a través de cambios de configuración, etc. Este

control realizado sobre la red modifica las condiciones del tráfico y el ciclo se repite realizando nuevas mediciones sobre los recursos.

Fig 4. Bucle de Actividades de Gestión

El esquema de funcionamiento general de una plataforma de gestión puede verse en la figura 5. En este esquema, el usuario a través de una interfaz unificada tiene acceso a la información procedente de diversas aplicaciones de gestión (gestores). Esto se requiere así puesto que la diversidad de elementos de red procedentes de diferentes fabricantes junto con la enormidad de funciones de gestión definidas por los estándares aconseja el procesado en paralelo.

Fig 5. Modelo de Referencia de un Sistema de Gestión de Red

Los elementos de aplicación corresponden a funciones diferentes que son aprovechables por las diferentes aplicaciones. El servicio de transporte y las pilas de protocolos implementadas suelen ser también de tipo variado dada la complejidad de interconexión de redes que forman los sistemas de comunicaciones actuales.

A continuación se explicara detalladamente las Áreas Funcionales de la Gestión:

Gestión de seguridad

La gestión de seguridad está relacionada con la generación, distribución y almacenamiento de claves de cifrado, información de passwords (contraseñas) o bien información de control de acceso y autorización que debe mantenerse y distribuirse. Es decir, proporciona facilidades para incorporar mecanismos de seguridad contra los ataques a las comunicaciones, como protección contra interrupción del servicio, captura no autorizada de información, modificación de información o suplantación de entidad.

Gestión de fallos

La gestión de fallos se ocupa del conjunto de facilidades que permiten la detección, aislamiento y corrección de una operación anormal.

El determinar el máximo de información sobre los fallos es el elemento fundamental para su buena gestión. La información de fallos debe permitir detectarlos y aislarlos. Los fallos: se detectan normalmente ante cambios de estado en los dispositivos.

Fig 6. Secuencias de operaciones realizadas en un sistema para corregir fallos

Existen una serie de problemas relacionados con la detección de fallos. Por ejemplo, fallos no observables que sólo permiten detectar efectos laterales, o bien el caso de fallos inciertos, en los que la información sobre el fallo puede no ser fiable en cuanto a su fuente.

Por otra parte, también existen una serie de problemas en la fase correspondiente al aislamiento de fallos. Puede darse el caso de una detección de múltiples fallos por una sola causa e incluso el caso de detección de fallos por múltiples causas.

En la figura 6 se puede observar el proceso seguido por una aplicación de gestión de alarmas en su recorrido hasta determinar correctamente la causa concreta del fallo y el porqué de las alarmas generadas.

Como ejemplos de tecnologías que permiten tratar los fallos de conectividad en redes TCP/IP existen programas como PING o TRACEROUTE. Para la detección de fallos se puede utilizar el programa PING, que realiza un sondeo periódico del recurso mediante el protocolo ICMP (echo request). Permite también comprobar el tiempo de respuesta. Para el aislamiento de fallos se puede utilizar el programa TRACEROUTE que permite ver la ruta que siguen los paquetes hacia un nodo y que está basado en el parámetro Time To Live de IP.

Gestión de configuración

La gestión de configuración es un conjunto de facilidades que permiten controlar, identificar, recoger y proporcionar datos a objetos gestionados con el propósito de asistir a operar servicios de interconexión. Entre las tareas relacionadas se puede destacar la definición de información de configuración en los recursos, la modificación de las propiedades de los recursos, la definición y modificación de relaciones entre los recursos, la inicialización y terminación de servicios de red o bien la distribución de software.

Estado y control donde la RGT proporciona la capacidad de supervisar y controlar ciertos aspectos del elemento de red (NE) bajo demanda. Los ejemplos incluyen comprobar o cambiar el estado de un servicio de NE (en servicio, fuera de servicio, o en espera) o el estado de una de sus subpartes y el inicio de las pruebas de diagnóstico en el NE. Normalmente, una comprobación del estado se suministra junto con cada función de control para verificar que la acción resultante ha llevado a cabo. Cuando se asocia a condiciones de fallo, estas funciones son de naturaleza correctiva (tales como la restauración de servicio.

Gestión de prestaciones

Representan un conjunto de facilidades dedicadas a evaluar el comportamiento de objetos gestionados y la efectividad de determinadas actividades. Entre los indicadores de prestaciones se pueden definir los que están orientados al servicio, como la disponibilidad, el tiempo de respuesta, y la fiabilidad. En cambio, otros indicadores están orientados a la eficiencia, como el throughput (caudal, flujo) o la utilización.

En la figura 7 puede observarse el proceso seguido por una aplicación de gestión de prestaciones o rendimientos hasta encontrar unos parámetros de funcionamiento óptimos en la red.

Fig 7. Proceso de Gestión de Prestaciones

Una de las funciones de la gestión de Prestaciones es el Monitoreo que consiste en la recogida continua de datos en cuanto al funcionamiento del elemento de red. Condiciones de fallo agudos son detectados por los métodos de vigilancia de alarma. Muy baja tasa o condiciones de error intermitentes en múltiples unidades de equipo pueden interactuar, dando lugar a la mala calidad del servicio, y no pueden ser detectados por la vigilancia de la alarma. La supervisión del rendimiento está diseñado para medir la calidad global, utilizando los parámetros monitorizados para detectar dicha degradación. La supervisión del rendimiento

incluye las siguientes funciones:

La política de supervisión de rendimiento Supervisión del funcionamiento de la red de correlación de eventos y

filtrado La agregación de datos y tendencias Recogida de los datos del interruptor específico El estado del tráfico Tratamiento de aviso de cruce del umbral El análisis de tendencias Acumulación de datos Supervisión del rendimiento Detección, recuento, almacenamiento y presentación de informes

Gestión de contabilidad

La gestión de contabilidad son un conjunto de facilidades que permiten establecer cargos por el uso de determinados objetos e identificar costes por el uso de éstos. Se puede hablar de criterios sobre tarificación. Entre ellos se pueden destacar: localización geográfica, distancia desde nodo central, zonas temporales (día/semana), descuentos por volumen, precio por paquete, códigos de área, rango de extensión por voz, email, etc, identificación de equipos orientados a datos, etc.

Gestión de contabilidad incluye las siguientes funciones:

Uso de medición consta de las siguientes subfunciones: Planificación y gestión del proceso de medición de uso Red de servicios de agregación y uso, correlación y validación Distribución de Uso Uso de la vigilancia Uso de las pruebas y corrección de errores Identificación de las normas de medición Uso de corto plazo y largo plazo de almacenamiento Uso de la acumulación y la validación La administración de la recolección de datos de uso Generación de Uso

Tarificación y precios: Una tarifa se utiliza para determinar el monto del pago para el uso de los servicios.

Cobros y finanzas: Funciones de la administración de cuentas de clientes, informando a los clientes de los saldos y las fechas de pago y recibir pagos.

Empresa de control: Este grupo apoya las responsabilidades financieras de la empresa, tales como presupuesto, auditoría y análisis de rentabilidad.

Ejemplificación de la Arquitectura Organizativa TMN

Referencia Bibliográfica

Recomendaciones UIT-T (2014). Recomendaciones UIT-T de la serie M.3000 :M.3010Principios para una red de gestión de las telecomunicaciones.Recuperado el 13 de marzo de 2014, de http://www.itu.int/rec/T-REC-M.3010-200002-