WLAN网络管理体系结构与管理功能研究(上)

日期: 2009-08-03 来源:TechTarget中国

  1、引言

  作为无线通信网的重要组成部分的无线局域网(WLAN)和个人无线通信网(WPAN)已经成为未来无线通信的主要发展方向。在我国,以以太网为基础的IEEE 802.11技术构成的网络应用开始步入商用阶段。IEEE 802.11经过多年的应用实践,在技术上日益成熟和完善,在应用方面越来越广泛,在成本上逐渐为用户所接受。

  要充分发挥WLAN的作用,使WLAN能够提供高效、可靠的业务,功能强大的网络管理应成为WLAN的重要组成部分。WLAN网络管理是保证WLAN网络正常运行的必要条件,研究WLAN的网管体系结构及其相应的网络管理功能需求,不仅能够解决WLAN建设的急需问题,指导厂家对设备网管接口、网管系统的开发,同时也能够有效地避免因多厂商的异构环境而带来的管理上的困难,减少不必要的重复劳动。

  2、WLAN网络管理体系结构

  2.1 WLAN网络结构

  公众无线局域网(PWLAN)的网络结构如图1所示。PWLAN由端站(STA)、接入点(AP)和接入控制单元(ACU)等组成。其中,ACU对应的物理实体可以为接入控制器(AC)设备和接入点网关(APGW)设备,ACU的部分功能(如用户接入认证和计费功能)也可以由物理实体AP设备实现。PWLAN端站通过无线空中接口LA接入到接入点,接入点通过LB接口连接接入控制单元,与ACU对应的物理设备与因特网相连。本文只研究PWLAN接入部分的网管,它的管理范围限于两种设备:接入点(AP)设备和实现接入控制单元(ACU)功能的设备,即图1虚线框中的内容。

图1 PWLAN网络结构

  2.2 PWLAN网络管理体系结构

  2.2.1 PWLAN网管功能体系结构

  PWLAN网管功能体系结构如图2所示,网元管理级的运行系统功能(EM-OSF)通过f11、f12参考点向下直接或间接连接各被管设备上的网元级运行系统功能(NE-OSF),并进行网管信息的交互,向上与网络管理级运行系统功能(NM-OSF)相连。NE-OSF由SNMP管理代理(Agent)实现。EM-OSF和NM-OSF可以分别实现独立的管理系统(MS),也可以在同一个MS中合并实现,这些管理系统充当SNMP管理工作站(Manager)。Manager可以通过f12参考点直接连接Agent,也可以通过委托代理(Proxy Agent)间接连接Agent,Proxy Agent完成f11和f2参考点之间的转换。

图2 PWLAN网管功能体系结构

  f11参考点与f12参考点的区别表现在:f12参考点对应的网管接口为标准SNMP接口,而f11参考点对应的网管接口为非标准的SNMP接口,其MIB与前者相同,为了支持Proxy Agent完成多Agent转发工作机制,采用了非标准的网络管理协议。

  2.2.2 PWLAN网管物理体系结构

  根据PWLAN网络结构及其网管功能体系结构,按照PWLAN设备与EMS之间是否存在可互通的IP路由(IP路由可以经过网桥、交换机、路由器等设备,也可以由“隧道”来承载),本文提出了3种可能的PWLAN网络管理物理体系结构。

  (1)集中式网元管理

  集中式网元管理如图3所示,实现了网元管理功能的管理系统与所有PWLAN设备之间存在直接互通的IP路由。其中,管理系统实现SNMP Manager功能,各网元实现SNMP Agent功能,PWLAN网元管理接口对应图2中的f12参考点。

 图3 PWLAN集中式网元管理

  集中式网元管理结构简单,在网元数量较少,且都支持标准PWLAN网元管理接口的情况下,可以采用这种方式。当网元的数量较大时,这种结构就面临着地址分配不足、管理系统压力过大等问题。此外,如果网元不支持标准网元管理接口,这种方式就不再适用了。

  (2)层次式网元管理

  实现了网元管理功能的管理系统通过AC或单独的Proxy Agent设备在IP层上与AP间接相连,如图4所示。AC除了实现ACU功能外,还实现了Proxy Agent功能,负责完成AP北向接口与PWLAN网元管理接口之间的转换;Proxy Agent设备是一种专门完成Proxy Agent功能的设备,用于实现AP、AC北向接口与PWLAN网元管理接口之间的转换。

图4 PWLAN层次式网元管理

  层次式网元管理中的PWLAN网元管理接口对应图2中的f11参考点。为了支持Proxy Agent完成多Agent转发工作机制,集中式与层次式网元管理中的PWLAN网元管理接口有所差异,管理系统也要做相应调整,以适应这种差异。可以采用多种转发工作机制,例如,基于SNMP Community字段的转发、基于OID的转发、采用网络地址翻译(NAT)以及其他方式等。本系列标准允许不同转发工作机制造成的少量接口差异的存在。

  下面3种情况比较适合采用层次式网元管理。

  1)如果IP地址分配不足,层次式网元管理中与Prxoy Agent相连的设备可以采用私网IP地址,从而降低对地址分配的要求。

  2)如果管理系统直接连接的设备过多、负荷太大,可以引入Proxy Agent分担一部分网管工作,降低管理系统的压力。

  3)如果AP不支持标准的PWLAN网元管理接口,则需要引入Proxy Agent进行接口适配转换。

  (3)混合式网元管理

  混合式网元管理是集中式网元管理和层次式网元管理的融合,如图5所示。在PWLAN网络中部分PWLAN设备采用集中式直接连接管理系统,部分PWLAN设备则采用层次式通过Proxy Agent功能接入到管理系统。

图5 PWLAN混合式网元管理

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