Применение
объектно-ориентированных систем управления базами данных в телекоммуникационной отрасли

Макс Берг (Max Berg)

Компании, занимающиеся поставкой телекоммуникационных услуг, а так же продавцы оборудования, сталкиваются с серьезными проблемами при работе на современном рынке телекоммуникаций. Причиной этого является огромное количество постоянно изменяющихся требований и очень высокий уровень конкуренции в этой области индустрии. Сети увеличиваются как в размере, так и по сложности, под влиянием расширения требований бизнес индустрии и новых технологий: от беспроводных коммуникаций и оптоволокна, до самих компьютеров, мультимедиа, и прочих технологий, применяемых при построении сетей. Поскольку количество конкурентоспособных компаний увеличивается, для поставщиков телекоммуникационных услуг и продавцов оборудования становится все более актуально быть способными реагировать на изменения быстро и эффективно, сохраняя самый высокий уровень быстродействия и надежность.

Одним из самых важных средств достижения подобных целей является способность эффективно моделировать, управлять и оптимизировать следующее поколение телекоммуникационного оборудования и услуг. Телекоммуникационные сети по быстродействию и надежности являются одной из самых требовательных отраслей, и, как результат, телекоммуникационные компании предъявляют повышенные требования к системам управления базами данных. Следующее поколение телекоммуникационных приложений потребует нового поколения технологий баз данных. Технологии, которая опирается на опыт систем управления базами данных предшествующего поколения, соединяя их при этом с последними достижениями программного обеспечения. Система управления базами данных, специально созданная для максимально высокого уровня быстродействия и надежности, для работы в самых сложных мультиплатформенных средах (с высоким уровнем параллелизма и распределения) с чрезвычайно большими требованиями к хранению данных.

ООСУБД Versant как раз такой продукт. Последняя версия Versant является шестым поколением систем управления базами данных, объединяющая прямое моделирование сложных данных при помощи ведущих (на сегодняшний день) объектных языков программирования. С самого начала, Versant был разработан для достижения самого высокого уровня быстродействия и надежности в параллельных, высоко распределенных, открытых системных средах, и их поддержки 24 часа в день, семь дней в неделю (24 x 7). Как результат, ООСУБД Versant позволяет провайдерам телекоммуникационных услуг и продавцам сетевого оборудования решить проблемы, которые они были неспособны решить, используя старые технологии хранения данных.

ООСУБД Versant уже используется во многих важных телекоммуникационных приложениях и технологиях, таких как:

• Integrated Digital Loop Carrier (IDLC) Management;
• Системы элементарного управления ATM/SDH/SONET:
  • ATM – Asynchronous Transfer Mode ( стандартизованная ITU технология коммутации пакетов фиксированной длины; является асинхронной в том смысле что пакеты от отдельных пользователей передаются апериодически; обеспечивает эффективную передачу различных типов данных (голос, видео, multimedia, трафик ЛВС) на значительные расстояния);
  • SDH:
    • Synchronous Digital Hierarchy синхронная цифровая иерархия, стандарт SDH (европейский стандарт на волоконно-оптические средства передачи данных);
    • Synchronous Data Hierarchy Европейский стандарт на использование оптических кабелей в качестве физической среды передачи данных для скоростных сетей передачи на значительные расстояния;
  • SONET - Synchronous Optical Network синхронная оптическая сеть:
    • оптоволоконная технология, обеспечивающая скорость передачи данных более одного гигабита в секунду;
    • стандарт, определяющий скорости, сигналы и интерфейсы для синхронной передачи по ВОЛС;
• Усовершенствованные интеллектуальные сети Advanced Intelligent Network (AIN);
• Дополнительные и интеллектуальные периферийные устройства;
• Центральные офисные коллекторы и биллинговые системы;
• Эксплуатационные системы поддержки;
• Провайдеры электронного соединения между различными видами вооруженных сил.

Многочисленные преимущества архитектуры Versant и его возможность надежной обработки и хранения сложных структур данных (а также связей) в параллельных, высоко распределенных системных средах, привели к тому, что множество телекоммуникационных компаний во всем мире решают задачи сетевого управления хранением данных при помощи ООСУБД Versant. Доказательством этому служит то, что ООСУБД Versant был отобран пятью из шести лучших телефонных компаний и четырьмя из восьми лучших изготовителей switch’ей. Versant позволяет телекоммуникационным компаниям не только разрабатывать приложения, которые позволяют увеличить доходы, он позволяет им достигать своих целей в самое короткое время!

Разработчики телекоммуникационных приложений исторически приняли один из двух методов хранения информации: плоско файловые или РСУБД. Несмотря на то, что плоские файлы могут хранить произвольно сложные данные, они испытывают недостаток в параллелизме, распределении и целостности по сравнению с традиционными системами управления базами данных. Хотя реляционные системы действительно предлагают эти выгоды в управлении базами данных, их модель данных, ориентированная на таблицы, неспособна к моделированию сложных данных и отношений, и, поэтому, не обеспечивают высокое быстродействие, соответствующее современным требованиям информационных сред, и неспособны хранить объекты приложения в естественной для них форме. На практике часто получается, что инструментарий второго поколения CODASYL легче использовать для моделирования сложных (например, имеющих структуру графа) данных, чем реляционную технологию систем управления базами данных, которая их заменила.

Объектно-ориентированные системы управления базами данных предлагают третий путь, который значительно превосходит оба предыдущих. ООСУБД обеспечивают гибкость, так необходимую для моделирования и хранения произвольно сложных данных. Фактически, из-за сложности моделирования сетей в не объектно-ориентированных системах, много телекоммуникационных стандартов сами по себе определены в объектно-ориентированных терминах. Например, стандарты Международной Организации по Стандартизации (ISO) для управления сетью, включая Руководящие принципы для Определения Управляемых Объектов (GDMO) и Протокол Общей Управляющей Информации (CMIP) определены в объектно-ориентированных терминах. К тому же, много технических стандартов Bellcore ("TR" публикации типа TR-303 для протокола IDLC (используемого при интеграции цифровой системы в локальный цифровой канал связи)) определены в объектно-ориентированных терминах. Versant позволяет моделировать такие стандарты непосредственно, без написания маппинг-кода для перенесения объектной схемы в РСУБД, и без ущерба для быстродействия, возникающего из-за появления медленно работающих маппинг-преобразований.

В отличие от других ООСУБД, Versant имеет такие важные особенности, как блокировка на уровне объектов, прозрачное распределение данных внутри сети, онлайн добавление томов данных, динамическое онлайн развитие схемы, и онлайн сжатие и перемещение объектов. Эти особенности означают, что Versant, с его проверенной "24x7" архитектурой, может обеспечить великолепное быстродействие в параллельных, высоко распределенных, с нулевой вероятностью выхода из строя телекоммуникационных средах, для широкого диапазона приложений, которые требуют работы со сложными типами данных и сложными отношениями.

Versant чрезвычайно хорошо подходит для телекоммуникационных приложений по причине свойственных ему преимуществ в быстродействии и возможности эффективной работы в средах высоких потребностей, чего нет в других объектно-ориентированных базах данных. Безусловно, достижение оптимального уровня быстродействия зависит от способа разработки и реализации приложения. Признавая это, Versant предлагает самый всесторонний набор тренингов, обучения, образования, консультаций и услуг поддержки.

Поскольку телекоммуникационные приложения сильно нуждаются в параллелизме и пакетной передаче данных, уменьшение конфликтов параллелизма является критическим для их успеха. Versant’овский механизм контроля параллелизма использует блокировку на уровне отдельных объектов, который максимизирует разделение и гарантирует лучшую производительность. Все остальные объектно-ориентированные базы данных используют механизмы блокировки на уровне страниц или контейнеров, сильно ограничивая параллелизм в «полной мере» по той простой причине, что данная страница или контейнер могут быть обновлены только одним пользователем в конкретный момент времени. Такое сокращение параллелизма просто недопустимо, учитывая требования телекоммуникационных сред.

Прозрачная модель распределения данных Versant облегчает построение распределенных приложений, потому что она устраняет потребность отслеживать физическое местоположение объектной базы данных в сети. Прозрачное распределение данных Versant достигается путем использования логических идентификаторов объектов (LOID), которые используются по всей сети, уникальны, и по своей сути являются неизменными идентификаторами объекта, которые автоматически назначаются каждому объекту. Объекты Versant на одном узле сети могут быть прозрачно связаны с объектами на других узлах, и объекты могут перемещаться с одного узла на другой прозрачно, не нарушая код существующего приложения, и без необходимости изменения определения классов или указателей. Кроме того, стандартный протокол Versant (с двухфазным подтверждением транзакций) гарантирует целостность данных при распределенных транзакциях.

Versant поддерживает максимальную производительность, динамически перераспределяя объекты. LOID позволяют Versant поддерживать физическую кластеризацию хранимых данных и локальность ссылок, и обеспечивают эффективное управление загрузкой, эффективно оперируя объектами в зависимости от потребностей. Все эти особенности минимизируют нагрузку на диск, позволяя достигнуть наивысшего уровня быстродействия. Работоспособность других баз данных, которые по сравнению с Versant испытывают недостаток в управлении хранением данных, может ухудшиться через какое-то время. Такие базы данных периодически необходимо выводить в оффлайн для перераспределения данных и их рекластеризации в целях восстановления необходимого уровня быстродействия, что просто недопустимо, учитывая требования телекоммуникационной индустрии.

В любой системе переключения, изменения конфигураций, развития сети и изменения OSS (Operator Service System), возможность изменения схемы базы данных изящно и без прерывания работы является наиважнейшим требованием. Versant’овское "ленивое обновление" схемы преодолевает ограничения более ранних технологий, автоматически поддерживая многократные версии схемы объектов данного класса. Когда схема класса нуждается в изменении, каждый экземпляр класса перемещается от старой схемы к новой схеме при обращении к нему (т.е. только когда это необходимо). Эти “ленивые изменения” выполняются онлайн – критически важный фактор в телекоммуникационных средах. Этот подход позволяет не перемещать все экземпляры класса сразу, а в течение длительного промежутка времени.

Логическая архитектура Versant на основе LOID поддерживает базы данных исключительно большого размера. В то время как некоторые реляционные базы данных имеют пределы архитектуры в восемь-десять миллионов строк в таблице, Versant может поддержать до 2^48 объектов (2.81 тераобъектов) в каждой базе данных, и более чем 65000 баз данных в сети.

Versant предоставляет и такие возможности как резервное копирование (которое поддерживает как полное, так и частичное копирование данных) и репликация для поддержки срочных резервных действий. Все эти возможности, вместе с такими особенностями, как динамическое изменение схемы, рекластеризация физической памяти и ее повторное использование – позволяет Versant поддерживать 24 x 7 телекоммуникационные приложения для решения критически важных, ответственных задач, чего не может ни одна другая база данных на современном рынке.

Применение Versant в Системах интеграции цифровой системы оператора в локальный цифровой канал связи (IDLC Системы)

Рынок для систем интеграции цифровой системы оператора в локальный цифровой канал связи следующего поколения развивается в соответствии с увеличением конкуренции, особенно в Соединенных Штатах. Отмена госконтроля и появление цифровых услуг типа интерактивных развлечений, возможности использования Интернета и личных услуг коммуникации (PCS – Personal Communications Services) – все это создает беспрецедентные возможности не только для локальных телефонных компаний и владельцев линий информационного обмена (телекоммуникационные компании, которым принадлежат линии дальней связи с коммутацией каналов, коммутацией пакетов или арендуемые линии связи), но также и для больших компаний кабельного телевидения. Ключевой момент в развитии таких инфраструктур – применение технологий интеграции цифровой системы оператора в локальный цифровой канал связи, который является самым эффективным методом увеличения (расширения) доступа к центральному офисному свитчу. Эти удаленные цифровые терминалы удешевляют доступ абонента к растущему количеству цифровых услуг.

Удаленные цифровые терминалы (RDT – Remote Digital terminals) работают в средах с очень высоким уровнем параллелизма. Контролирующие системы и множественные OSS постоянно работают с огромным количеством объектов. Блокировка на уровне объектов Versant обеспечивает оптимальное быстродействие в условиях работы в средах с высоким уровнем параллелизма посредством устранения конфликтов параллелизма, свойственных другим архитектурам. Прозрачное распределение данных Versant позволяет множеству различных систем обмениваться объектами между группами отдаленных цифровых терминалов посредством сети. Возможности работы 24 x 7, включая добавление томов данных онлайн и их сжатие для уменьшения непроизводительных расходов ресурсов – все это встроено в архитектуру Versant для постоянного поддержания высочайшего уровня быстродействия.

Versant играет одну из ключевых ролей в развитии следующего поколения систем интеграции цифровой системы оператора в локальный цифровой канал связи. Versant используется в элементах этих сетей для поддержки информационной модели TR-303, реализуя базу управления информацией (MIB – Management Information Base), и обеспечивая контролирующую систему для того, чтобы управлять и RDT, и внешним интерфейсам OSS. Информационная модель TR-303 описывает функции удаленного цифрового терминала в терминах классов, объектов, атрибутов и методов, – естественном описании для Versant.

Используя Versant, информационные модели TR-303 могут быть помещены непосредственно в базу данных, без написания какого то ни было сложного интерфейсного кода, который необходим любой другой технологии хранения информации.

Рисунок 1: Сеть Отдаленных Цифровых Терминалов (RDT). Versant используется в трех первичных областях в пределах RDT сети: контролирующая система, RDT непосредственно, и, как дополнение к центральному офисному свитчу.

Как дополнение к центральному офисному свитчу, Versant используется, чтобы выполнить функцию посредника между элементами OSS и отдаленными цифровыми терминалами. Команды и запросы управления свитчем, попадающие в контролирующую систему от внешнего OSS для отдаленного цифрового терминала, обрабатываются основанным на MIB синтаксическим анализом, сохраненным в Versant, который переводит команды и запросы в CMIP протокол, используя соответствующий CMISE (Common Management Information Service Element) сервис. Например, M-CREATE, M-ACTION, и т.д. Затем CMIP сообщение передается на терминал, где RDT работает с информацией, содержавшейся в CMIP.

CMIP - Common Management Information Protocol – стандартный протокол сетевого управления для сетей OSI (Open System interconnection – взаимодействие открытых систем (международная программа стандартизации обмена данными между компьютерными системами различных производителей на основе семиуровневой модели протоколов передачи данных в открытых системах, предложенная ISO).

Системы элементарного управления ATM/SDH/SONET

Провайдеры пытаются справиться с драматическими увеличениями трафика в сети, и это приводит к тому, что необходимы более сложные распределенные приложения. Помимо всего прочего сейчас остро стоит проблема соединения глобальных транснациональных корпораций (сейчас многие компании модернизируют свою инфраструктуру в сторону большей степени распределености). Эти изменения становятся возможными при развертывании SONET – средств обслуживания на основе оптиковолокна национально, и SDH – интернационально. Имея в своем запасе SONET-средства, провайдеры могут полностью использовать увеличение вместимости канала и более сложные технологии переключения, такие как асинхронный режим передачи (ATM) и сервисы ретрансляции кадров (высокоскоростная технология передачи кадров, включающая деление данных передающим устройством на кадры переменной длины так, что каждый кадр содержит заголовок с адресом получателя, передачу кадров цифровым устройством с использованием собственного виртуального канала, и сбор на приемном конце).

Добавьте к этому постоянно возрастающую популярность распределенных приложений (работоспособность которых напрямую зависит от пропускной способности сети: как Internet, так и Intranet), корпоративные видеоконференции, и прочие мультимедиа приложения, и необходимость высокоскоростного транспорта данных на большие расстояния станет для вас очевидной. Только асинхронный способ передачи удовлетворяет этим потребностям, и как результат, ATM сети и рынок ATM свитчей развивается с огромной скоростью. Среды управления средствами обслуживания SONET/SDH и ATM свитчами, обладают чрезвычайно высоким уровнем параллелизма. Количество единовременно используемых объектов внутри свитча может достигать 400 000, количество потоков выполняемых задач – 2000. Только Versant может поддержать требования параллелизма и масштабируемости таких сред. В результате, Versant применяется и во внешнем, и во внутреннем управлении свитчем (чтобы управлять свитчем непосредственно так же как группой свитчей). Так же Versant используется, чтобы обеспечить функцию посредничества OSS, для управления этими новыми технологиями переключения через TL-1 (протокол TL-1 (Transaction Language 1) используется в управлении элементами телекоммуникационных сетей), который весьма похож на функции посредничества, предлагаемые Versant для управления отдаленными цифровыми терминалами.

Versant значительно уменьшает непроизводительные издержки и обеспечивает постоянно поддерживаемое быстродействие и гибкую модернизации конфигурации свитча – конфигурирование иерархии классов MIB без необходимости выводить базу данных в оффлайн. Сегодня Versant используется несколькими ведущими производителями оборудования и системам управления сетью. Все реализации выполнены в соответствии с техническими спецификациями Международного телекоммуникационного союза (International Telecommunications Union - бывший МККТТ). Как правило, Versant используется как СУБД для базы управляющей информации (MIB - management information base), полная коллекция объектов (ресурсов, к которым возможен доступ через протокол управления сетью), которая как моделирует сам свитч, так и управляет его поведением. Размеры подобных баз (MIB) обычно колеблются от десятков мегабайт до нескольких гигабайт, в зависимости от сложности конфигурации переключения и объема онлайн конфигурации, необходимой для поддержания работоспособности функций управления отказоустойчивостью и быстродействием. В случае одной реализации вендора ATM, Versant не только содержит экземпляры всех управляемых объектов (MO – management object), но и поддерживает объекты, которые используются для управления действиями свитча. Эти объекты используются функциями управления, контроля и анализа быстродействия, а так же установки и удаления виртуальных цепей (последовательностей логических соединений между передающим и принимающим компьютером) и виртуальных путей.

Операционноемкое (имеется в виду огромная интенсивность транзакций) использование Versant в этом сценарии элементарного управления хорошо иллюстрирует возможности ООСУБД для систем управления и агентов (в сетевых протоколах (напр., SNMP) означает управляющую систему). В этом случае, Versant поддерживает конфигурацию и информацию о текущем состоянии, связанную со встроенными «switch-based» процессорами, которые устанавливают логическую схему, основанную на физических характеристиках линии (таких как пригодность, готовность). Подобная детальная информация необходима для эффективного управления элементами в масштабе реального времени. Учитывая все вышесказанное можно сделать вывод, что Versant может использоваться для постоянного отслеживания всех таблиц маршрутизации так, что, когда на свитч приходит команда инициализации, ООСУБД может определить, какой маршрут является наиболее выгодным (с точки зрения компромисса времени/расстояния) и какой маршрут поддержит необходимый уровень качества обслуживания клиентов. Наличие таких возможностей, как поддержка установки и удаления временных виртуальных цепей (VPC – virtual permanent circuit), просто необходимо для высокопроизводительных, отказоустойчивых ООСУБД.

Versant также используется для хранения всей информации относительно того, как управлять свитчем, которая поступает от внешних OSS. Обычно, когда свитч получает какую-то команду от внешней OSS, стек OSI сначала конвертирует сообщение из формата внешнего OSS в протокол CMIP. Далее это CMIP сообщение поступает в брокер объектных запросов (Object Request Broker – в технологии CORBA обеспечивает взаимодействие удаленных объектов; пользуясь объектной ссылкой осуществляет поиск удаленного объекта, подготавливает его для получения запроса клиента и обеспечивает передачу запроса к объекту) или объектный арбитратор, который определяет тип функции управления, необходимой для исполнения и загрузки соответствующих объектов верхнего уровня для управления OSI. Таким образом, сообщения могут быть посланы и поняты объектами, выполняющими функции работы со свитчем.

Рисунок 2: Для того чтобы системы элементарного управления были действительно эффективными, они должны использовать промышленные стандарты TMN (Telecommunication Management Network (IN)) в масштабируемой, высоко распределенной архитектуре программного обеспечения.

Усовершенствованные интеллектуальные сети

Сейчас компании, занимающиеся поставкой телекоммуникационных услуг, столкнулись с проблемой работы с клиентами. С одной стороны, клиенты оказывают давление на них, требуя быстрого создания и развертывания новых разнообразных услуг (таких, как маршрутизация источников, персональных номеров, или активируемые голосом телефонные карты). С другой стороны, стоимость создания интеллектуальной сети для того чтобы реализовать все эти услуги, непомерно высока. В результате телефонные компании пришли к решению, что они не должны платить огромные деньги за AIN-совместимые центральные офисные свитчи, с соответствующим программным обеспечением и аппаратными средствами, и плюс к этому существенные ежегодные платы за использование программного обеспечения. Вместо этого, можно получить ту же самую функциональность, используя уже существующие свитчи, тем самым уменьшив стоимость системы, использующей IP или какие-то другие технологии. Versant используется для создания интеллектуальных периферийных решений или продуктов вспомогательного типа, в которых вышеупомянутые услуги могут быть реализованы быстро и с минимальными изменениями существующей сетевой инфраструктуры.

Versant – превосходное хранилище таблиц маршрутизации, профилей обслуживания и сетевого программного обеспечения из-за потребности в быстродействующем, сложном ассоциативном поиске и доступе к данным в распределенных средах. Некоторые логические эксплуатационные базы данных доступны только для чтения, а некоторые практически только для чтения и иногда для записи, в то время как базы данных с более высоким уровнем взаимодействия доступны и для чтения и для записи. В любом случае, логическим эксплуатационным базам данных требуется высокий уровень параллелизма, потому что они должны обрабатывать сотни звонков ежесекундно, и требуют быстрого безошибочного удаленного доступа к данным.

Работа в Versant с данными на уровне объектов обеспечивает максимальное быстродействие в средах с высоким уровнем параллелизма и распределения. Versant минимизирует сетевой трафик путем балансирования ресурсов между клиентом и сервером, обрабатывая запросы на сервере, где они наиболее близки к данным и возвращая на клиента только необходимые ему объекты. Versant также обеспечивает эффективное двойное кэширование для уменьшения сетевого трафика, используя преимущества клиентской способности хранить данные, до подтверждения транзакции. Более того, возможности работы Versant 24x7 (24 часа, 7 дней в неделю), включая онлайн добавление томов данных и онлайн сжатие томов данных, позволяют логическим эксплуатационным базам данных работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю, путем появления возможностей проводить операции технического обслуживания без выведения базы данных в оффлайн.

Несколько как национальных, так и интернациональных провайдеров услуг зависят от ООСУБД Versant, как инструмента обеспечения ключевых IN (Intelligent Network) функций. Это функции динамического перенаправления звонков, используемые в виртуальных частных сетях (VPN - Virtual Private Network), функции распределения информации о профиле абонента, используемые в типовых приложениях опорных регистров местонахождения (регистр абонентов) (HLR - Home Location Register). Также Versant используется в модулях составления счетов, которые могут точно оценить действия абонента по мере увеличения количества используемых услуг и информации, поступающей из многочисленных источников. Вообразите сотни тысяч граждан, использующих карты предоплаты, для доступа к свободному телефонному обслуживанию. Поскольку такие карты, к примеру, могут быть украдены, при звонке с таксофона открывается транзакция, обращающаяся к центральной офисной базе данных (хранилищу), которая или локально или дистанционно определяет, может быть совершен конкретный звонок или нет – решение, основывающееся на таких фактах, как остаток средств на карте, или куда, собственно говоря, абонент звонит.

ООСУБД должна быть доступна 24 часа в день и семь дней в неделю, и предлагать такие услуги в реальном времени, которые необходимы даже абонентам обычных городских телефонных сетей. На ранних стадиях моделирования «объемных» услуг, было установлено, что традиционная реляционная технология баз данных не справится с такими необходимыми требованиями к IN приложениям, как, например, моментальная обработка поступающих звонков.

Использование ООСУБД Versant позволило многим IN приложениям значительно увеличить количество предоставляемых услуг и уровень быстродействия всей системы в целом. К примеру, значительные усовершенствования были внесены в процессы передачи различных сигналов. В этом случае, добавление дополнительных услуг стало возможным благодаря улавливанию и последующему контролированию процессов передачи различных сигналов, исходящих от абонента, при помощи обращения к ООСУБД Versant, как хранилищу всей информации, в том числе и о предоставляемых услугах. Диалоговая часть разговора, используя возможности БД «помещается» на исходящую часть кольцевого маршрута, в то время как поток сигналов направляется на базу данных посредством CCSS7 (Common Channel Signaling System 7 (иногда CCS7)). Когда сообщения управления звонком возвращаются после обработки базой данных, диалоговая часть разговора берется из входящей части кольцевого маршрута и переводится на своего конечного получателя. Маршруты подобных петель могут быть распределены вокруг сети переключения, для предотвращения концентрации трафика на центральном офисном свитче, и любая цифровая АТС, связанная с CCSS7 сетью может стать значительно более функциональным инструментом путем создания кольцевого маршрута.

Рисунок 3: Versant обеспечивает эффективное, прозрачное распределение AIN услуг в CCSS7 сетях, с чрезвычайно высоким уровнем быстродействия.

Центральные офисные коллекторы и биллинговые системы

Так как телефонные компании предлагают все новые возможности, такие как услуги беспроводной связи, ATM услуги, передача речевых сообщений, и телефонные карты предоплаты, и создают интеллектуальные сети, обыденные задачи бухгалтерского учета и составления счетов значительно усложняются. Клиенты требуют новые услуги составления счетов, типа выявления случаев мошенничества, анализа оставшихся средств, сообщений детализирующей записи, и консолидированного составления счетов. Кроме того, новые требования типа TR-1343 автоматической системы обработки счетов (АМА - Automatic Message Accounting) подразумевают очень сложные структуры данных и работу в режиме реального времени, производя все изменения в онлайн. Это, в свою очередь, создает потребность в новой технологии получения и хранения данных в режиме реального времени и для систем составления счетов (биллинговых систем).

Versant помогает таким системам, как АМА воплотиться в действительность, позволяя реализовать фильтрование данных, обзор и многое другое для поддержки сервера данных АМА, обработки данных. Так же появляется возможность более тонкой настройки и управления функциональностью системы. Модель данных АМА (TR-1343) определена в объектно-ориентированных терминах, что, в свою очередь, позволяет реализовать ее с использованием объектных баз данных наилучшим образом. Versant ¬– единственная объектная база данных, способная обеспечивать быстродействие и надежность, необходимые для высокого параллелизма и обеспечения бесперебойной работы AMA.

Работа с данными на уровне объектов, использующаяся в Versant, обеспечивает максимальное быстродействие в средах с высоким уровнем параллелизма и распределения. Широкая мультиплатформенная поддержка дает поставщикам услуг возможность регулировать затраты, позволяя им платить только за ту производительность (системы), которая им необходима в определенном приложении. Возможности управления хранением данных в режиме реального времени (такие, как сжатие, перемещение данных, добавление томов данных и т.д.) поддерживают максимальную производительность, так необходимую для действительно 24x7 систем.

Все основные сервера данных, функции обработки данных и управления системами АМА на сегодняшний день построены на Versant. C использованием Versant, становится намного легче реализовать все стандартизированные операции бухгалтерского учета, настройки конфигурации, устранения ошибок, управления быстродействием, организации политик безопасности и многого другого, необходимого для реализации серверов данных и функций Системы Управления Обработкой Данных (DPMS - Data Processing Management System). Сначала записи АМА или данные биллинговой системы, сгенерированные свитчами мобильных телефонов, PSTN свитчами, ATM свитчами и другими сетевыми элементами, получаются сервером данных, использующим соответствующие протоколы. Сервер данных модернизирует соответствующие объекты, необходимые для бухгалтерского учета, и направляет уже обработанные данные DPMS, в режиме реального времени, основанном на применяемых фильтрах (например, некоторые могут собирать данные о попытках мошенничества). DPMS, в свою очередь, выполняет постобработку и анализ, необходимый для различных дополнительных услуг, упомянутых выше. Затем обработанная информация посылается централизованной системе составления счетов (биллинговой системе) для опубликования или индивидуальным системам управления сетями клиентов для биллинговых архивов (данных) в режиме реального времени.

Рисунок 4: Блок схема Системы Автоматической Обработки Счетов (TR-1343). Versant позволяет клиентам поддерживать консолидацию CDR, наблюдение и распределение данных АМА в режиме реального времени. (Источник: Bellcore TR-1343 Документации)

Системы Поддержки Принятия Решений

Сейчас телефонные компании вкладывают огромные инвестиции в развитие систем поддержки принятия решений, которые уже на протяжении многих лет обеспечивают работу таких элементов существующих сетей, как система централизованного оповещения, настройки конфигурации, быстродействия, систем бухгалтерского учета и управления безопасностью. Однако ни одна из уже существующих систем не способна непосредственно управлять удаленными цифровыми терминалами (RDT), свитчами мобильных телефонов, ATM свитчами, интеллектуальными периферийными устройствами и другими элементами сети нового поколения, число которых постоянно растет. Провайдеры нуждаются в инструментах разработки и поддержки новой, требуемой функциональности, которые позволят значительно снизить финансовые затраты, как на реализацию новых услуг, так и на их техническое сопровождение.

Рисунок 5: Архитектура программного обеспечения, поддерживающего TMN системы (Telecommunication Management Network - системы управления телекоммуникационными сетями). Versant, путем полной поддержки объектно-ориентированной модели, позволяет клиентам использовать новые телекоммуникационные стандарты (ITU-T) и разрабатывать TMN системы значительно быстрее.

Versant используется для расширения существующих OSS-архитектур. Использование возможности хранения мульти-информационных моделей позволяет приложениям осуществлять функцию посредника между уже существующими командными структурами и новыми технологиями сетевых элементов. Versant позволяет реализовать это, обеспечивая способ хранения информационной модели существующих OSS, используя наиболее естественную модель данных и преобразуя ее к модели, наиболее подходящей для управления новыми технологиями сетевых элементов. Например, при использовании Versant объекты могут быть определены, для моделирования командных структур уже существующих OSS, которые связываются между собой, посредством структурированного языка управления, основанного на ASCII (American standard code for information interchange - Американский стандартный код обмена информацией), типа TL-1 (Telecommunication Leadership (standard) (QuEST)). По мере того, как поступают сообщения TL-1, они сохраняются в объектах, порожденных информационной моделью OSS. Методы для объектов, полученных от командного потока TL-1, могут создавать новые объекты, преобразовывающие все полученные данные в сообщения CMIP, которые можно посылать сетевым элементам, например RDT.

В дополнение к функции посредничества, Versant используется для реализации стороны Менеджера в TMN парадигме Менеджер-агент. Например, рассмотрим владельца линий информационного обмена (телекоммуникационная компания, которой принадлежат линии дальней связи с коммутацией каналов, коммутацией пакетов или арендуемые линии связи), который вступил в партнерские отношения с несколькими другими компаниями глобального радиовещания или информационного обслуживания. Поскольку соглашения об обслуживании заключаются с одной стороны клиентами и огромным количеством поставщиков услуг с другой стороны, то становится важно, чтобы поставщики услуг имели точный распределенный доступ к службе статистики. Такой «стиль» управления TMN сетью, при котором максимально используются приложения организации сети с равноправными узлами по всей области сети с коммутацией пакетов, требует поддержки очень сложных типов данных.

Более того, многие компании выбрали Versant исходя из того, что, используя его, они стали способны моделировать не только сетевые элементы, но и разнообразные службы (услуги) и клиентскую часть. Реферируя более низкий слой хранилищ данных TMN, и учитывая логическое представление данных клиентским профилем сквозного режима обслуживания, можно провести детальный статистический анализ качества обслуживания. Отсюда проистекает реальная выгода: когда происходят некоторые аномалии в сети, задействованные процессы управления значительно облегчают «партнерский» диалог с пострадавшими клиентскими предприятиями. Это, в свою очередь, ведет к улучшению отношений, увеличению уровня удовлетворенности клиента, понижает коэффициент отсеивания абонентов, и, в конечном счете, позволяет прогнозировать ваши доходы.

ООСУБД Versant играет ключевую роль по причине своей уникальной способности поддержки стандартного вида информации об управлении для приложений «Менеджерской» стороны. Всякий раз, когда изменяется статус (состояние) сети, предопределенные шаблоны событий автоматически оценивают сложившуюся ситуацию, и, если превышен определяемый пользователем порог допустимой ошибки, асинхронно уведомляют внешнее приложение управления ошибками. На этой стадии дальнейший анализ первопричины тревоги может определить, необходимо пользовательское вмешательство или нет. Средства обработки событий, встроенные в Versant, впервые предлагают проектировщикам TMN решений поддержку прямого сохранения объектов при разработке, к примеру, на таких языках, как C ++ или Java, и средства, обеспечивающие 100 процентную сохранность данных, так необходимую для следующего поколения OSS.

В отличие от других ООСУБД, Versant предлагает интегрируемое средство обеспечения сохранности данных, известное как Fault Tolerant Server (FTS). Используя FTS, операторы, которые уже имели дело со сценариями восстановления, теперь могут поддерживать резервное копирование томов данных в полной мере, используя распределенные протоколы двухфазного (двухэтапного) завершения по TCP/IP. В этом случае, когда один сервер данных становится изолированным из-за сбоев в энергоснабжении, оборудовании или приложениях, оставшийся сервер обеспечивает остальные распределенные сервера непрерывным представлением инфраструктуры переключения и трансмиссии. Это создает условия для реализации оптимального уровня надежности, целостности сети и полной постоянной готовности системы.

Рисунок 6: Из-за сложности данных и отношений между ними, необходимых для эффективного представления всех уровней сети и получаемых от них данных об ошибках, ООСУБД – единственный инструмент, подходящий для реализации большинства функций современных OSS.

Провайдеры электронного соединения между различными видами вооруженных сил

Один из самых потрясающих результатов быстро изменяющегося конкурентоспособного окружения и все большего и большего дерегулирования эксплуатационных окружающих сред – потребность информационного транспорта между различными видами вооруженных сил. Появление подобных возможностей облегчает обмен клиентской или определяемой обслуживанием информацией между огромным числом несовместимых и высоко распределенных эксплуатационных систем и систем поддержки бизнеса.

К счастью, несколько организаций принятия стандартов, включая ISO/T1M1 (International Organization for Standardization - Международная организация по стандартизации) и Форум по сетевому управлению (NMF - Network Management Forum) (организация по стандартизации средств сетевого управления в соответствии с требованиями стандартов OSI/ISO), предугадали требования решения с помощью электроники проблем управления сбоями и управления сохранностью при помощи стандартизированных средств. Путем изменения существующих стандартов, где это возможно, NMF сформулировали необходимый набор функциональных возможностей, которые необходимо реализовать в стандартных блоках, на которые разработчики могли бы положиться, чтобы уменьшить время выхода на рынок.

Учитывая сложность информационных моделей, потребность в прозрачном распределение связанных объектов, желание быть TMN-совместимыми, и потребность в 24x7 работоспособности, вполне естественно включить ООСУБД в средства управления сообщениями, обычно называемое как Электронное Соединение (EB – Electronic Bonding). Уже, несколько системных интеграторов предлагают свои реализации EB, которые могут использоваться для обмена информацией об ошибках и неприятностях между Regional Bell Operating Company (региональная телефонная компания в США) и Inter-Exchange Carrier (AT&T, MCI, LEC).

Поскольку EB становится все более понятыми, на его основе строится все больше и больше приложений. Приложения Primary Interexchange Carrier/Customer Account Records Exchange (PIC/CARE) которые необходимо разрабатывать для правильной реализации необходимого информационного транспорта для корпоративных и частных клиентов, являются прекрасными кандидатами на применение систем EB. Рассмотрев процесс принятия PIC запроса от клиента, в ключе меняющего данные в частных системах, и как печатные, так и факсимильные работы, поддержка которых сейчас заказываются всем операторам, становится понятно, почему появляются недельные задержки и потенциал появления ошибок при изменении данных в несовместимых между собой системах. Ценность EB очевидна – непосредственный доход от нового носителя (carrier) и увеличение уровня удовлетворения клиента.

Рисунок 7: Для обеспечения высокого уровня быстродействия и непрерывной готовности появляющихся EB, основанных на ANSI T1.227/228 (American National Standards Institute (Американский институт стандартов) - организация, ответственная за стандарты в США, является членом Международного комитета по стандартизации (ISO); T1 - стандартная служба цифровой связи, обеспечивающая пропускную способность 1,544 Мбит/с, может передавать одновременно и речь, и двоичные данные), ООСУБД Versant является постоянным хранилищем информации о конфигурации сети и данных приложений. Путем распределения информации о профиле клиента, время, необходимое для обработки запросов от клиентов, или переключения клиента на другой, более предпочтительный, канал связи, значительно уменьшается. (Источник: Telephone Magazine, 2 декабря 1996.)

Versant - Правильный Выбор для Телекоммуникации

Versant – наиболее широко используемая сегодня в телекоммуникациях ООСУБД. Не зависимо от того, какая именно функциональность реализована на нем, будь то управление RDT или ATM свитчами, поддержка центральных офисных свитчей, управление OSS, или клиентской сетью, Versant способен предоставить быстродействие, надежность и гибкое моделирование данных, так необходимое для следующего поколения телекоммуникационных приложений. С самого начала, Versant был разработан для реализации самых надежных, 24х7 сред, и используется большинством телекоммуникационных компаний по всему миру.