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El sistema integrado para la gestión de ADSL
José Ramón Yeste Serrano, Pedro Ángel Romo Zabala, Antonio Hedo García,
Laura Mª Alcón del Lago, Alicia Burgos Solanillos
TELEFÓNICA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
Desde hace algún tiempo la comunidad de usuarios de Internet viene reclamando una mayor velocidad en el acceso y una tarifa plana, independiente de la tarifa telefónica. Con las tecnologías utilizadas hasta fechas recientes esto no era posible. Sin embargo, con la aparición de las tecnologías xDSL ya es posible ofrecer estos servicios y muchos otros (teleeducación, teletrabajo, redes privadas virtuales, televigilancia, etc.), sin necesidad de hacer grandes inversiones en nueva infraestructura.
Este artículo presenta la arquitectura del Sistema Integrado para la Gestión de ADSL (SIGA), diseñado para gestionar todos los aspectos relacionados con el servicio GIGADSL, tanto desde el punto de vista de la red como de los servicios asociados. SIGA proporciona las herramientas necesarias para gestionar el servicio ADSL y la red en la que éste se apoya, permitiendo a los operadores del servicio realizar una correcta gestión de usuarios, clientes y conexiones, así como poder obtener una información detallada del estado de la red en todo momento.
INTRODUCCIÓN
El fenómeno Internet, junto con el conjunto de servicios a los que se acceden gracias a él, es uno de los fenómenos de mayor relevancia en el panorama actual de las telecomunicaciones. El desarrollo de estos servicios, la mayoría de los cuales supone un fuerte aumento del volumen de información que se transmite desde la red hacia el usuario, provoca la necesidad de desarrollar tecnologías que permitan mayor velocidad en la transmisión de datos por la red. Estos servicios van desde el audio y vídeo bajo demanda o la videoconferencia hasta accesos a bases de datos documentales o aplicaciones de teleeducación.
Gracias a la implantación de la tecnología Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) es posible alcanzar velocidades de hasta 9 Mbit/s en sentido red-usuario y de hasta 800 kbit/s en sentido usuario-red, posibilitando con ello la provisión de servicios de banda ancha a través de la línea telefónica convencional y la simultaneidad de estos servicios con el uso del teléfono. Esta de la asimetría se adapta muy bien al tipo de tráfico generado en los accesos a Internet, lo que provoca que la tecnología escogida para ofrecer la tarifa plana en el acceso a Internet sea precisamente ésta. Además, el hecho de que ADSL utilice equipos separados de los que prestan el servicio telefónico, evita el impacto sobre este servicio de la creciente demanda de servicios de acceso a la información y hace posible la introducción de políticas de precios y costes totalmente independientes para los servicios basados en ADSL (como, por ejemplo, la tarifa plana). Otra ventaja de esta tecnología es que evita las fases de marcación y desconexión de la llamada, al estar el cliente siempre "conectado". Por tanto, ADSL se adecua perfectamente a los requerimientos de los nuevos servicios basados en el protocolo IP, proporcionando simultaneidad con el servicio telefónico, alta velocidad, conexión siempre establecida, flexibilidad en las tarifas y un despliegue amplio y rápido.
Mediante el servicio GIGADSL se proporciona a los operadores de red autorizados el acceso indirecto al bucle de abonado, utilizando tecnología ADSL para la concentración de tráfico procedente de un número variable de usuarios sobre una única interfaz de cliente. De esta manera, se establece una conexión con un ancho de banda asimétrico entre el usuario y un Punto de Acceso Indirecto (PAI) de la demarcación a la que pertenezca el usuario. En este contexto, el Sistema Integrado para la Gestión de ADSL (SIGA), se encarga de la gestión de todos los aspectos relacionados con el servicio GIGADSL desde el punto de vista de la red y de los servicios asociados. De este modo, el sistema SIGA será el encargado de facilitar a los operadores del servicio las tareas de configuración, monitorización y provisión del mismo.
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SERVICIO GIGADSL
El servicio GIGADSL nace como respuesta a la actual demanda social, tanto por parte de los usuarios como de las instituciones públicas, de una tarifa plana para acceso a Internet. Este servicio está dirigido exclusivamente a los operadores de red autorizados (aquellos que dispongan de una licencia de tipo individual o de una autorización general de tipo C), que serán los encargados de ofrecer a los usuarios finales diferentes servicios soportados sobre GIGADSL.
Arquitectura de red
GIGADSL es un servicio de transporte que permite a sus clientes el acceso indirecto al bucle de abonado. El acceso indirecto al par de abonado se define como aquella facilidad que permite, mediante el uso de la tecnología ADSL, la concentración del tráfico procedente de un número variable de usuarios finales pertenecientes a un mismo ámbito geográfico sobre un Punto de Acceso Indirecto (PAI) o Punto Conexión de Cliente (PCC). En este punto se concentra el flujo de información procedente de todas las centrales locales de dicha demarcación, existiendo, por tanto, un único PAI por demarcación (ver la Figura 1).
Figura 1. Arquitectura tipo de una demarcación ADSL
Cada operador de red autorizado accede al tráfico generado por sus usuarios a través del puerto del Punto de Acceso Indirecto (pPAI). Este puerto está basado en tecnología ATM, pudiendo existir un número ilimitado de ellos, distribuidos entre uno o más operadores de red.
Para que el servicio telefónico y el servicio sobre GIGADSL puedan utilizarse de forma simultánea es necesario colocar un filtro separador (splitter), tanto en la central local como en el hogar del abonado, para que discrimine las frecuencias utilizadas en la banda vocal (hasta 4 kHz) de las empleadas en ADSL. Se utiliza modulación DMT y, preferentemente, con división de frecuencias en dos sub-bandas, una para el tráfico ascendente y otra para el descendente, tal como muestra la Figura 2. Todo ello permite que, no sólo se pueda simultanear el uso del teléfono con la transmisión de datos, sino que también se estén recibiendo y transmitiendo datos al mismo tiempo.
Figura 2. Separación de frecuencias en dos sub-bandas
Junto con el filtro separador se instala un módem ADSL en el domicilio del usuario (ATU-R) y otro en la central local (ATU-C), para permitir el intercambio de señales a la frecuencia requerida.
La comunicación entre el módem del abonado y el PAI se realiza sobre conexiones ATM, que garantizan la transparencia de la información generada por el usuario. Así pues, GIGADSL se divide en dos redes:
1. La Red ADSL formada por el conjunto de DSLAMs (concentradores de tráfico ADSL para distintos usuarios) y el conjunto de parejas ATU-C y ATU-R.
2. La Red ATM pura, con enlaces de comunicaciones locales o remotos, y los nodos de conmutación encargados de establecer la conexión entre la red de acceso ADSL y el PAI.
Desde el punto de vista de la arquitectura de protocolos, se transportan Canales Virtuales (CVs) ATM sobre ADSL. De esta forma, el usuario dispone de una conexión ATM permanentemente activa. Para ello, en cada central local de la demarcación se concentra el tráfico ADSL de todos los usuarios pertenecientes a esa central. Todo este tráfico concentrado es transportado mediante la red ATM hasta el PAI correspondiente.
Características y tipos de conexiones
Como se ha comentado, entre el usuario y el PAI se establece una conexión ATM de tipo canal virtual. Las principales características de esta conexión son:
• Se basa en conexiones de tasa o velocidad variable, para cada una de las cuales se garantiza una tasa sostenida mínima o Sustainable Cell Rate (SCR). Junto con el SCR se define la tasa de pico o Peak Cell Rate (PCR), que es la velocidad máxima que se permite alcanzar al tráfico de usuario en función del nivel instantáneo de ocupación de la red y de otros factores. Por último, se define el Maximum Burst Size (MBS) o número máximo de células ATM que puede enviar el usuario sin espaciamiento temporal entre ellas.
• Cuando el tráfico generado por el usuario no cumpla los parámetros PCR, SCR y MBS, fijados para su conexión, la red puede cambiar la prioridad de las células recibidas. Las células marcadas como no prioritarias sólo serán descartadas si la red está congestionada. Por tanto, el SCR real suele ser mayor que el mínimo comprometido, pudiéndose llegar en situaciones de baja ocupación hasta valores promedio próximos al PCR.
• Para el tráfico que cumple con los parámetros PCR, SCR y MBS, se asegura una calidad de servicio comprometida mediante contrato y equivalente a una probabilidad de pérdida de 10—5.
Existen cuatro modalidades de servicio, cada una de las cuales ofrece un PCR en sentido red-usuario, que va desde los 256 kbit/s hasta los 2 Mbit/s, y otro en sentido usuario-red, que puede ser de 128 kbit/s o 300 kbit/s. Estas modalidades también se distinguen por el SCR garantizado, que puede tomar un valor de hasta los 200 kbit/s. Todas estas calidades de servicio se garantizan únicamente en el ámbito del servicio GIGADSL.
En GIGADSL se ofrecen, a su vez,
diferentes modos de conexión al PAI para los operadores de red
autorizados, que van desde los
2 Mbit/s hasta los 155 Mbit/s.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA SIGA
El Sistema SIGA se ha concebido para gestionar todos los aspectos relacionados con el servicio GIGADSL de Telefónica de España, desde el punto de vista de la red y de los servicios asociados. El servicio utiliza elementos de red heterogéneos de distintos fabricantes, cada uno con su sistema de gestión propietario, por lo que es necesario disponer de un sistema que integre la gestión del servicio y todos los elementos involucrados. De este modo, el SIGA será el encargado de facilitar a los operadores del servicio las tareas de configuración, monitorización y provisión del mismo (en la Figura 3 se muestra la pantalla de acceso al servicio).
Figura 3. Pantallas iniciales del SIGA
Funcionalidad del sistema SIGA
Las funcionalidades cubiertas por SIGA se detallan a continuación.
Provisión automática y ayuda a la tramitación
El sistema maneja información relativa a la operación y tramitación, con los datos necesarios para realizar eficientemente la gestión de todos los componentes relacionados con la red. Estos datos son:
• La gestión de clientes del servicio. Los clientes del servicio son los operadores de red autorizados y para su gestión se utilizan los identificadores de cliente y los datos administrativos asociados, así como su nombre y los puntos de acceso a los servicios proporcionados. Estos datos se pueden completar con cualquier otro tipo de información que se estime necesaria.
• La gestión de usuarios finales. Para gestionar a los usuarios finales del sistema se dispone de sus nombres, de los datos administrativos, de los identificadores de los puntos de acceso correspondientes y de los datos de configuración del módem (ATU-R).
• La gestión de PAIs. La información que almacena el sistema para la gestión de los puntos de conexión de clientes es la siguiente: un identificador de dichos puntos de conexión, el tipo físico al que corresponden, la demarcación a la que pertenecen, la fecha en la que se dieron de alta en el servicio y el identificador del cliente al que se encuentran asignados.
• La gestión de conexiones. Las conexiones se gestionan gracias a la información que mantiene el sistema sobre sus puntos de acceso al servicio, la fecha efectiva de alta en el servicio, el tipo de servicio suministrado y los identificadores de trayecto y de circuitos virtuales en ambos extremos de la conexión. El SIGA permite la provisión de conexiones extremo a extremo (desde el módem ADSL hasta el puerto del PAI), necesarias para proporcionar el servicio GIGADSL. Estas conexiones se crean de forma muy sencilla desde el terminal de operación Web, interactuando con los sistemas de gestión propietarios de DSLAMs y de los nodos ATM. El ahorro de tiempo en esta operación, realizándola con el SIGA frente a otros sistemas propietarios, es de más del 90 por 100.
• Carga semiautomática de hojas de servicio. El SIGA tiene la posibilidad de carga automática de hojas de trabajo procedentes de los sistemas corporativos de provisión, con despliegue automático de todos los datos disponibles en la base de datos, lo cual permite al operador realizar las tareas rutinarias en el menor intervalo de tiempo posible.
• Inventario de planta. Mediante esta funcionalidad se descubren y se registran de forma automática todos los elementos que se encuentran ligados a la red, es decir, concentradores, DSLAMs, módemes, etc.
Supervisión de la red y del servicio
El SIGA incorpora la gestión de alarmas de servicio con el principal objetivo de destacar aquellos elementos de red que están afectando al servicio GIGADSL y a los usuarios de dicho servicio (clientes y usuarios finales). La supervisión que se realiza es la siguiente:
• Gestión centralizada de alarmas. El sistema SIGA realiza una gestión centralizada de las alarmas recibidas de cualquier elemento de la red y con correlación de los fallos procedentes de los sistemas propietarios, para que puedan ser filtradas y almacenadas y así permitir su posterior procesamiento.
• Presentación del estado de la red. El sistema presenta al operador el estado de la red y la interconexión entre sus elementos, tal como se refleja en la Figura 4, mostrando para estos últimos una visión jerárquica de sus componentes (tarjetas, interfaces, etc.)
Figura 4. Pantallas de supervisión del SIGA
Medida y monitorización de prestaciones
Para una correcta operación del servicio es necesario monitorizar las prestaciones que se están ofreciendo. El sistema monitoriza los elementos de red y almacena las medidas en una base de datos. Los datos almacenados se consultan a través de informes proporcionados por el sistema. También se ofrece una visión de las prestaciones de la red extremo a extremo. Se proporciona lo siguiente:
• Estadísticas. SIGA proporciona estadísticas que permiten medir los parámetros de calidad del servicio que resulten más interesantes, como puede ser el número de proveedores conectados a cada punto de acceso, el número de usuarios en cada demarcación, el tráfico por demarcación y por central ADSL, las medidas de tráfico por conexión, las estadísticas de ocupación de enlaces, las medidas de indisponibilidad, etc.
• Muestreo de parámetros de los elementos de red. El sistema permite realizar el muestreo y almacenamiento de cualquier parámetro de los elementos de la red —DSLAM, nodos ATM y módemes— de forma indiscriminada durante períodos de tiempo definidos por el operador, así como de forma discriminada por grupos de conexiones, usuarios de un determinado cliente, etc., para poder llevar a cabo un control exhaustivo de la misma e incrementar paulatinamente la eficiencia y calidad del servicio prestado.
• Realización de informes. Los informes relativos al servicio ofrecido se elaboran con la suficiente flexibilidad para poder adaptar, en cada momento, la información que se desee reflejar a la medida del cliente del SIGA. En estos informes se recoge información relevante sobre el funcionamiento y sus distintas características, así como consultas filtradas relativas a usuarios, conexiones, inventario, etc.
Características del sistema SIGA
Las características funcionales del sistema SIGA son:
• La gestión del servicio. Este nivel de gestión está orientado al servicio y, en concreto, trata la gestión de los clientes, de los usuarios finales, de las conexiones y pPAIs. En este nivel se tiene una visión completa de las redes ADSL y ATM.
• La gestión de la red. En este nivel de gestión se identifican los objetos, tanto de la red ADSL como de la red ATM, y se tiene una visión de la red extremo a extremo. Está soportado sobre el nivel de elemento de red cuya gestión reside en los sistemas propietarios. La gestión de la red cubrirá las áreas de gestión de la configuración (que garantizará el conocimiento de los elementos desplegados en la planta), de gestión de faltas (que aportará el conocimiento del estado de la red) y de gestión de prestaciones (que aportará información sobre el uso de la red).
• El entorno multisuministrador. El sistema SIGA, gracias a su diseño modular, está preparado para funcionar en un entorno multisuministrador, tanto en lo que se refiere a la gestión de la red ADSL como de la red ATM. Puede adaptarse a las interfaces que proporcionen los equipos gestores de red propietarios, así como a los propios concentradores DSLAM o nodos ATM de distintos fabricantes. Con ello se evita la dependencia cautiva de un solo suministrador, generando competencia y, en consecuencia, el abaratamiento de las infraestructuras.
Las características generales del sistema se dividen en:
• Entorno Web. La operación del sistema se realiza a través de una interfaz Web. El uso de la tecnología Web en la parte de cliente tiene dos ventajas: la escalabilidad y la portabilidad del sistema. La escalabilidad se basa en la facilidad que se tiene para añadir nuevos clientes al sistema, de forma que puedan trabajar más operadores de forma concurrente. La portabilidad permite que los terminales de operación puedan ser de cualquier tipo de máquina, basta con disponer de un servidor de ventanas X-Windows y de un navegador Web.
• Facilidades de ayuda. El sistema ofrece facilidades de ayuda para el operador, además de documentación on-line y asistencia en la introducción de datos en las operaciones de gestión del servicio.
• Seguridad. En lo referente a la utilización del sistema, se pueden definir perfiles de usuario para permitir o prohibir acciones al operador. También se contemplan funciones de autenticación y copias de seguridad, entre otras, que permiten una gran fiabilidad y confidencialidad en el sistema. En lo que respecta a la gestión de copias de seguridad, el sistema dispone de diversas utilidades para poder realizar backups de forma automática.
Por último, las características de diseño son:
• Robustez y alta disponibilidad. El sistema SIGA ha sido diseñado prestando especial atención a su robustez, ya que ha de estar en funcionamiento los 365 días del año y las 24 horas del día. Su arquitectura incorpora mecanismos de tolerancia a fallos en la parte servidora: se utilizan dos servidores conformando un cluster de alta disponibilidad. También se incorporan mecanismos de tolerancia a fallos en el almacenamiento de información, mediante la utilización de un sistema de almacenamiento AutoRAID. Esta plataforma tolerante a fallos asegura el funcionamiento del sistema, factor clave en un entorno en el que se requiere la máxima operatividad posible, que asegure un servicio de calidad.
• Diseño modular. El sistema SIGA ha sido diseñado de forma modular, de manera que se distinguen diversas funcionalidades totalmente independientes, pero que, a su vez, se encuentran muy interrelacionadas. Este diseño modular tiene como ventaja la reducción de coste y tiempos de disponibilidad de nuevas funcionalidades, y le hace estar preparado para poder integrarse con otros sistemas de gestión u otros sistemas corporativos.
• Diseño orientado a objetos. En la fase de especificación de requisitos del sistema se ha utilizado la herramienta comercial IRqA para la gestión de requisitos y se han aplicado técnicas de diseño de casos de uso. En el diseño de la arquitectura se han utilizado técnicas de orientación a objetos, con el fin de obtener una arquitectura más robusta y fácilmente modificable.
• Multiprotocolo. El sistema SIGA utiliza una amplia variedad de protocolos: SNMP, HTTP, CORBA, CLI, etc., y permite la incorporación de otros nuevos, según se vayan incluyendo elementos que los requieran.
• Escalabilidad. La modularidad del sistema SIGA permite la incorporación, de forma rápida y sencilla, de nuevo hardware a medida que el crecimiento de la red así lo exija.
BENEFICIOS QUE OFRECE EL SIGA
El SIGA permite afianzar el funcionamiento del servicio GIGADSL, contribuyendo a la mejora de la calidad y a la optimización de los recursos dentro de la red de soporte.
En la provisión del servicio GIGADSL, el SIGA contribuye a incrementar el número de activaciones que se producen y reduce el tiempo medio en cada activación, con lo que se agiliza considerablemente la puesta en marcha del servicio.
Incorpora las herramientas necesarias para la detección y reparación de averías, elementos muy útiles para la gestión del servicio ADSL y de la red en que éste se basa, permitiendo realizar una correcta gestión de usuarios, clientes y conexiones, y adaptándose a las necesidades generales de explotación. Destaca las incidencias que afectan al servicio, frente a la multiplicidad de incidencias de la red, facilitando su localización y origen.
El SIGA sirve de apoyo a otras organizaciones de Telefónica, a través de los informes que proporciona sobre el servicio. Mediante los datos de prestaciones extraídos se tendrá una panorámica detallada de la carga de la red en cada momento, facilitando las labores de diseño y evolución, y anticipando soluciones a los posibles problemas que pudieran plantearse en el futuro.
ARQUITECTURA DEL SIGA
Dentro de la terminología Telecommunications Management Network (TMN), el SIGA se divide en dos niveles (ver la Figura 5). Estos niveles son:
• El nivel de gestión de servicio (SOS GIGADSL). Este nivel está orientado a la gestión de:
e Usuarios
e Clientes
e PAIs
e Conexiones
• El nivel de gestión de red (SOR GIGADSL). En él se presentan tanto los objetos de la red ADSL como de la red ATM. Está soportado sobre el nivel de elemento de red, cuya gestión reside en los sistemas propietarios siguientes:
e NMS ADSL. Se encarga de la gestión de los DSLAMs y módemes.
e NMS ATM. Realiza la gestión de los nodos que componen la red ATM.
Estos sistemas propietarios pueden ser de diferentes suministradores.
Figura 5. Arquitectura de explotacion (SOS-SOR)
El SIGA recubre a los sistemas de gestión propietarios aportando nuevas funciones en el nivel de servicio, de forma que presenta a los operadores una visión integrada del sistema.
También se comunica con otros sistemas externos, entre los que destacan los sistemas corporativos de provisión y de gestión de incidencias, permitiendo la carga masiva de órdenes de servicio desde el sistema de provisión y proporcionando al sistema de gestión de incidencias información sobre las conexiones existentes.
Como se puede ver en la Figura 6, el SIGA ofrece una interfaz para cada uno de los sistemas de gestión propietarios que intervienen en su arquitectura.
Figura 6. Arquitectura del SIGA
Así pues, la arquitectura implementada permite la convivencia de diferentes sistemas propietarios para gestionar los elementos de red de distintos fabricantes. La incorporación de nuevos sistemas propietarios sería tan simple como añadir una nueva interfaz dentro del SIGA.
El análisis de la arquitectura del sistema se ha hecho con miras a más largo plazo, procurando identificar las posibles limitaciones y proyectando una evolución de la red. Se ha buscado la mayor abstracción posible frente a equipos concretos para facilitar la incorporación de nuevos suministradores, y se ha tenido en cuenta la posible repercusión del crecimiento de la red y del número de usuarios que harán uso del servicio, así como la interrelación con otros sistemas de gestión o bien con otros sistemas corporativos.
Por estas razones se ha optado por un modelo centralizado de la información en una base de datos. Se ha elegido un gestor de bases de datos relacionales de altas prestaciones: rápido, capaz de mantener enormes volúmenes de información de forma eficaz y multiplataforma.
Por otra parte, la interacción entre la parte servidora y la parte cliente del sistema se realizará utilizando tecnología Web, debido a las ventajas que supone en cuanto a escalabilidad y portabilidad del sistema.
Arquitectura hardware
El sistema SIGA está constituido por dos subsistemas hardware:
1. Los servidores. Consta de dos servidores: el servidor de bases de datos y el servidor Web, que ejecutarán todas las aplicaciones.
2. Los terminales Web. Son utilizados por los operadores del sistema para acceder a las funciones que ofrece el SIGA.
Estos subsistemas están conectados mediante una red de área local (LAN). Los terminales Web también pueden conectarse a los servidores a través de una Intranet. Los servidores de SIGA se conectan a los diversos sistemas de gestión propietarios a través de una LAN y siempre actúan a través de estos sistemas, nunca directamente.
La arquitectura SIGA incorpora mecanismos de tolerancia a fallos en la parte servidora. Para ello se emplean dos servidores conformando un cluster de alta disponibilidad. Como mecanismo de tolerancia a fallos en el almacenamiento de la información se emplea un sistema de almacenamiento AutoRAID.
Arquitectura software
Desde el punto de vista de la arquitectura software, el sistema SIGA se divide en varios subsistemas (ver la Figura 7). Estos son:
• El módulo de comunicaciones ADSL. Se encarga del envío de comandos a cada uno de los DSLAMs y de recibir los eventos generados por los mismos.
• El módulo de comunicaciones ATM. Permite la interacción SNMP (envío de peticiones y recepción de traps) entre el sistema y los sistemas de gestión de los nodos ATM. También se encarga de comprobar la continuidad en el acceso a los elementos de red.
• El centro gestor. Es el núcleo principal del sistema, se encarga de coordinar al resto de componentes.
• El módulo de provisión. Se encarga de las funciones de provisión.
• El módulo de supervisión. Es el encargado de las funciones de supervisión, como, por ejemplo, la notificación de los cambios producidos a los terminales de operador.
• El módulo de informes. Genera informes de forma automática y bajo petición.
• El módulo de monitorización. Realiza la toma de medidas de prestaciones y la presentación de éstas.
Figura 7. Arquitectura general del sistema
A continuación se describirán con más detalle cada uno de los subsistemas que componen la arquitectura lógica del SIGA.
El módulo de comunicaciones ADSL
Este módulo proporciona una interfaz que permite a otras aplicaciones solicitar conexiones con un conjunto de DSLAMs, realizar peticiones asíncronas y recibir las correspondientes respuestas. También se encarga de dar el formato adecuado a las peticiones y respuestas que reciba, de forma que la interfaz del DSLAM sea lo más independiente posible de las aplicaciones que la gestionan.
El módulo de comunicaciones ATM
Para la gestión y monitorización de los distintos elementos de la red ATM se emplea el protocolo SNMP. Para aislar la tarea de utilizar el protocolo SNMP al resto de los módulos se utiliza una interfaz de programación externa. Esta interfaz recubre el módulo de comunicaciones ATM, lo que permite utilizar distintas distribuciones de SNMP sin modificar la aplicación que utiliza la interfaz.
Por otro lado, este módulo también se encarga de la determinación de la alcanzabilidad o disponibilidad de los distintos elementos de red que conforman una demarcación y los elementos externos a éste, usando para ello el protocolo ICMP de la torre de protocolos TCP/IP. Esto permite mantener estadísticas controladas de cuál ha sido la disponibilidad de los enlaces de gestión sobre los elementos de red. Existe también la posibilidad de presentar a los operadores los datos de disponibilidad según se van obteniendo.
El módulo de provisión
En la provisión, los formularios están realizados en JavaScript y la parte servidora se implementa mediante CGIs desarrollados en C++. Cada una de las funciones del módulo de provisión se realiza en un CGI distinto.
La consistencia entre las peticiones de provisión se comprueba con los datos almacenados en la base de datos del sistema. Una vez comprobada la consistencia se realizan las operaciones pertinentes en cada uno de los sistemas gestores propietarios.
El módulo de monitorización
Este módulo permite la monitorización de los distintos parámetros y variables de cada elemento que forma parte de una demarcación, independientemente del funcionamiento del resto de la aplicación. La monitorización consiste en el almacenamiento de los valores observados y en dar un aviso cuando estos valores sobrepasan ciertos umbrales. Además, posee un mecanismo capaz de inferir ciertos valores cuando no existe una variable SNMP que los recoja.
Internamente, el monitorizador SNMP se compone de una lista de procesos dados de alta y una lista de variables en monitorización para cada proceso. Hay que señalar que, aunque el sistema de gestión no se esté ejecutando, el monitorizador sigue monitorizando todas las variables que le hubiera pedido. De esta forma el sistema es más robusto, ya que sólo se dejan de obtener datos de monitorización si el monitor SNMP no está en funcionamiento.
El módulo de supervisión
La supervisión del sistema se realiza visualizando distintas páginas en el terminal del operador utilizando applets java que se ejecutan en navegadores Web. Estas páginas presentan mapas y submapas que muestran diversas vistas, tanto físicas como lógicas, del sistema en supervisión.
El mecanismo del módulo de supervisión es el siguiente: cada operador ejecuta un navegador Web que, a su vez, ejecuta un applet que muestra todos los mapas, submapas y vistas que utilice el operador. Este applet está en comunicación constante con el centro gestor, utilizando para ello un protocolo de paso de mensajes y comandos.
El módulo de informes
La generación de informes se lleva a cabo mediante una herramienta comercial con la que se diseñan e implementan los distintos informes.
Un cliente Web accede a una página en la que se encuentra un enlace a una dirección especial en formato llamada CGI. Esta acción produce que el servidor Web ejecute un CGI especial que ataca de forma propietaria a la herramienta, la cual, a partir de los datos suministrados por el CGI, ejecuta un fichero que informa del formato (layout) del informe pedido, y, atacando a la base de datos, lo crea y se lo devuelve al servidor Web. Este devuelve entonces esta página al cliente que visualiza el informe.
El centro gestor
Este módulo es una de las piezas más importantes del sistema. Se encarga de dar servicio a la labor de supervisión del servicio GIGADSL, agrupando las siguientes funcionalidades:
• Recepción y tratamiento de los eventos que originan los elementos gestionados.
• Monitorización de la alcanzabilidad de los elementos gestionados.
• Toma de medidas, tanto de tráfico como de recursos.
• Gestión de la comunicación con los applets de supervisión de los operadores.
• Atender a las peticiones que lanzan los operadores del centro de supervisión contra el sistema, realizadas en cada una de las sesiones.
• Envío de eventos hacia los applets de supervisión para mantener una visión actualizada del sistema. También es realizado en cada una de las sesiones.
• Mantenimiento de una base de datos "viva", con todos los datos de supervisión coherentes con el estado actual del sistema. Esta base de datos se denomina "modelo de gestión".
El modelo de gestión es una pieza clave dentro del centro gestor. Su representación se realiza en una base de datos relacional, lo que facilita la implementación, ya que gran parte de la lógica y las relaciones entre los objetos (entidades) descansa en la base de datos. Además, se consigue que la depuración de errores en el sistema sea menos dificultosa, ya que se tiene mayor accesibilidad y mejor visión global del estado del sistema: basta con acceder a la base de datos mediante herramientas alternativas.
Por otro lado, al estar el modelo de gestión realizado en la base de datos, siempre se tendrá el estado del sistema reflejado sobre un soporte persistente: la propia base. Otra ventaja adicional es que el modelo de gestión puede ser accesible a través de procesos externos al centro gestor, ya que la base de datos puede recibir consultas desde dichos procesos.
La optimización de los tiempos de respuesta, tanto en actualización como en consulta de datos, se consigue mediante las facilidades de caché de memoria y optimización de consultas que proporciona el sistema gestor de base de datos. Estas facilidades permiten la gestión de un número elevado de accesos por parte del mismo.
Para que el modelo de gestión esté siempre actualizado, cualquier actualización externa de la base de datos es notificada al centro gestor mediante un evento, o utilizando un API específico.
En la Figura 8 se muestra en detalle la arquitectura software del SIGA.
Figura 8. Arquitectura software del SIGA
EVOLUCIÓN
El actual desarrollo de la tecnología ADSL permite prever la aparición de nuevos servicios que serán implementados sobre esta tecnología, como, por ejemplo, ADSL sobre RDSI o PABX sobre ADSL. Gracias a su robustez de diseño, alta disponibilidad, modularidad y escalabilidad, el sistema SIGA se encuentra preparado para cubrir la gestión de los nuevos servicios ADSL que sin duda surgirán en un futuro cercano.
Uno de los retos a corto plazo a los que se enfrenta SIGA es la incorporación al sistema de los terminales de cliente. El Front End de gestión, o terminal de cliente del SIGA para el servicio GIGADSL, es el encargado de proveer de una interfaz con el SIGA a los operadores de red autorizados. A través del Front End, los operadores debidamente autentificados pueden acceder a una aplicación Web que les permite visualizar el estado de las conexiones, así como las alarmas activas en esas conexiones y ciertas estadísticas e informaciones pertenecientes al operador de red autorizado para el que trabajan.
También se esta estudiando la posible interconexión del SIGA con otros sistemas. Con el fin de facilitar la tarea de gestión del servicio GIGADSL, el SIGA podría tener interfaces con otros sistemas de gestión para, por ejemplo, caracterizar el par de cobre del abonado o para realizar la solicitud automática o la modificación de trayectos virtuales dentro de la red GIGACOM. También se prevé la conexión con otros sistemas corporativos para realizar la gestión de reclamaciones. Esto permitirá mejorar la calidad del servicio y optimizar los recursos dentro de la red soporte.
Por último, hay que tener en cuenta la oportunidad que supone la introducción de la tecnología ADSL en el mercado latinoamericano. Debido a la flexibilidad y versatilidad del SIGA, su introducción en este nuevo entorno no presentará grandes problemas. Simplemente será necesario adaptar el servicio ofrecido a los requerimientos específicos de los operadores de red de estos países, ya que, desde el punto de vista de la red, bastará con crear nuevas interfaces para los distintos sistemas de gestión propietarios que se utilicen.
CONCLUSIONES
El SIGA permite gestionar todos los aspectos relacionados con el servicio GIGADSL de una forma integrada, facilitando a los operadores del servicio las tareas de configuración, monitorización y provisión del mismo. Posibilita, en todo momento, el mantenimiento y actualización de la información relativa a los usuarios del sistema, las conexiones, los clientes del servicio y el inventario de los elementos de planta, lo que resulta imprescindible a la hora de identificar y controlar cualquier anomalía en la red.
El sistema está preparado para gestionar no sólo el servicio GIGADSL sino todos los servicios basados en tecnología ADSL de la totalidad de las líneas de Telefónica. Los nuevos servicios que aparecen, y que marcarán el futuro dentro del sector de las telecomunicaciones, requieren de una gestión eficaz y globalizada que, hoy por hoy, garantiza el SIGA.
GLOSARIO DE TERMINOS Y ACRÓNIMOS
ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line
API Application Programming Interface
ATM Asynchronous Transfer Mode
ATU-C ADSL Transceiver Unit Remote Central Office (Módem ADSL de central)
ATU-R ADSL Transceiver Unit Remote Modem Office (Módem ADSL de usuario)
CGI Common Gateway Interface
CV Circuito Virtual
DMT Discrete MultiTone (Modulación de multitonos discreta)
DSLAM Digital Subscriber Liner Access Multiplexer (Concentrador de equipos ATU-C)
GIGACOM Red comercial ATM de Telefónica de España
GIGADSL Servicio de Telefónica de España que ofrece el acceso indirecto al bucle de abonado a los operadores de red autorizados
ICMP Internet Control Messages Protocol (Protocolo de control de mensajes de Internet)
IP Internet Protocol
IRqA Integral Requisite Analyzer (Herramienta comercial de gestión de requisitos)
ISP Internet Services Provider
MBS Maximum Burst Size (Número máximo de células que el usuario puede enviar sin espaciamiento temporal entre ellas)
NMS ADSL Network Management System ADSL (Sistema de gestión de red ADSL)
NMS ATM Network Management System ATM (Sistema de mantenimiento de red ATM)
RDSI Red Digital de Servicios Integrados
PABX Private Automatic Branch eXchange (Centralita privada automática)
PAI Punto de Acceso Indirecto
PAS Punto de Acceso al Servicio
PCC Punto de Conexión de Cliente
PCR Peak Cell Rate (Tasa de pico)
pPAI Puerto del Punto de Acceso Indirecto
RAID Redundant Array of Inexpensive Disks (Array de discos redundantes)
RTC Red Telefónica Conmutada
SCR Sustainable Cell Rate (Velocidad sostenida mínima)
SIGA Sistema Integrado para la Gestión de ADSL
SNMP Simple Network Management Protocol (Protocolo de gestión de red)
SOR Sistema de Operación de Red
SOS Sistema de Operación de Servicio
STM-1 Synchronous Transport Module level 1 (Uno de los formatos de la Jerarquía Digital Síncrona)
xDSL Digital Subscriber Line (Distintas tecnologías de acceso digital al bucle de abonado)
TMN Telecommunication Management Network (Red de gestión de telecomunicaciones)
VP/VC Virtual Path/Virtual Circuit (Camino virtual/circuito virtual)
BIBLIOGRAFÍA
1. The DSL Source Book. Plain Answers About Digital Subscriber Line Opportunities. 2.ª Edición. Paradyne. Accesible a través de la dirección: http://www.paradyne.com
2. Información sobre tecnología ADSL: http://www.adsl.com
3. Información sobre el servicio GigADSL y sobre la tecnología ADSL: http://www.telefonica-data.com/mvadsl/index.htlm
4. Información sobre la cobertura del servicio GigADSL: http://194.179.42.15/P/NO/pub/Wa/no3info0.htm
5. Web de la Secretaría General de Comunicaciones del Ministerio de Fomento con información sobre la tecnología ADSL: http://www.sgc.mfom.es/adsl/top_adsl.htm
6. Web de la Secretaría General de Comunicaciones del Ministerio de Fomento con información sobre la orden del 26 de marzo de 1999 por la que se establecen las condiciones para la provisión del acceso indirecto al bucle de abonado de la red pública telefónica fija: http://www.sgc.mfom.es/legisla/top_leg.htm. Esta información está situada dentro del enlace "Básica de Telecomunicaciones" y "orden de 26 de marzo de 1999".