PEDRO DE ALCANTARA NETO REDE DE GERENCIA

Transcrição

1 CAPÍTULO NONO REDE DE GERENCIA PARA AS TELECOMUNICAÇÕES ARQUITETURA OSI DE GERENCIAMENTO Existem muitas definições para o gerenciamento de redes. Dentre elas, destacam-se duas, a da ISO (International Organization For Standardization), que é mais específica para o gerenciamento de redes OSI (Open Systems Interconnection). Segundo a ISO, o gerenciamento de redes provê mecanismos para a monitoração, controle e coordenação de recursos em um ambiente OSI e define padrões de protocolo OSI para troca de informações entre estes recursos [ISO 10040]. O gerenciamento de redes é o conjunto de funções que visa promover a produtividade da planta e dos recursos disponíveis e integrar, de forma organizada, as funções de operação, administração e manutenção de todos os elementos da rede e dos serviços de telecomunicações. Com o crescimento das redes e, principalmente, de sua importância para as organizações, o gerenciamento de redes tornou-se vital devido ao custo das redes (em algumas, chega-se à mesma ordem de grandeza dos equipamentos de TI) e ao fato de o uso de seus serviços estar diretamente ligado à disponibilidade e eficiência dos sistemas aplicativos das empresas. A abrangência do gerenciamento de redes é muito grande, envolvendo principalmente as áreas de: Gerenciamento de Falhas. Gerenciamento de Configuração. Gerenciamento de Contabilização. Gerenciamento de Desempenho. Gerenciamento de Segurança. O Gerenciamento de Falhas é uma das áreas mais importantes e desenvolvidas de gerenciamento de redes. Há várias ferramentas disponíveis, desde aplicativos para computadores de grande porte até aplicativos utilizados em mesas de teleprocessamento (ou mesas de help-desk), cujo controle se dá com o tratamento dos dados fornecidos em microcomputadores (ou estações de trabalho). As informações são bastante abrangentes e completas. Pode-se saber, por exemplo, desde uma queda de portadora até a falha de um aplicativo de comunicação de dados. Com estas informações, a qualidade do serviço acertada com os usuários tende a ser mantida, uma vez que o setor responsável pela operação e/ou manutenção de redes antecipa-se aos usuários na solução de problemas de rede. O Gerenciamento de Configuração é uma área de muita importância e largamente desenvolvida. Este desenvolvimento ocorreu, principalmente, pela utilização de estações de trabalho no gerenciamento de redes, possibilitando que a topologia e o fluxo de dados das redes fossem analisados, estudados e gerenciados através de aplicativos gráficos. O Gerenciamento de Contabilização é de vital importância para que os custos e o volume de recursos utilizados pelos usuários sejam identificados e registrados de forma correta. A contabilização abrange praticamente todas as camadas do modelo OSI, pois todos os recursos utilizados são passíveis de monitoração. O gerenciamento de contabilização dedica-se, principalmente, a mensurar o conjunto de facilidades de rede utilizadas. O Gerenciamento de Desempenho é confundido, às vezes, com o gerenciamento de falhas. Muitas instalações de processamento de dados tendem a confundir desempenho com disponibilidade. O gerenciamento de desempenho é importante não só para garantir a qualidade de serviço acordada com os usuários, como também para assegurar que esta é atingida com os menores custos possíveis. Pode-se, por meio do gerenciamento de desempenho, adequar os meios de comunicação utilizados pelos usuários às suas reais necessidades, auxiliando o setor responsável pela administração de redes a antecipar-se aos usuários na manutenção dos níveis de desempenho dos serviços oferecidos, como por exemplo, o tempo de resposta. O gerenciamento de desempenho está diretamente relacionado ao planejamento da capacidade do sistema sob gerenciamento. O Gerenciamento de Segurança é uma área que vem evoluindo muito nos últimos tempos. Tecnicamente, o gerenciamento de segurança diz respeito ao uso do gerenciamento de redes para monitorar e controlar 1

2 mecanismos de segurança. Estes mecanismos envolvem desde os mecanismos de controle de acesso aos sistemas computacionais até o controle de informações sigilosas que trafegam nos circuitos de dados. Exemplos destes mecanismos incluem desde a proteção de senhas, com codificação através de criptografia, até a obrigatoriedade de troca periódica das mesmas. Houve, nos últimos anos, um crescimento da oferta de equipamentos disponíveis para a criptografia dos dados que trafegam nas redes. Com a tendência mundial da adoção de protocolos padronizados para interconexão de sistemas, o uso destes equipamentos e de suas funções de segurança tornou-se indispensável para manter o sigilo das informações nas redes. A grande característica destes equipamentos é a troca periódica e automática das chaves dos algoritmos de criptografia. Na prática, distinguir o gerenciamento de segurança dos próprios mecanismos de segurança é muito difícil. Há uma certa recursividade no gerenciamento de segurança: um sistema só pode ser seguro se os protocolos que o gerenciam não estiverem comprometidos; por outro lado, a única forma de assegurar que eles não estão comprometidos é torná-los seguros. Um dos maiores avanços da área de gerenciamento de redes adveio do uso de sistemas especialistas. Por exemplo, na área de gerenciamento de falhas, sempre que um problema acontece, o sistema tenta tomar diversas decisões, analisando o histórico das ocorrências do sistema, o que reduz em muito os trabalhos rotineiros executados por operadores de rede. Na área de gerenciamento de configuração, sistemas especialistas decidem qual o melhor meio de interligar um novo usuário à rede. Na área de desempenho também são encontrados sistemas que, uma vez detectada uma redução do nível de serviço a um usuário, automaticamente tomam determinadas decisões a fim de retomar o nível de serviço adequado. Através da análise de dados de tráfego das redes, o sistema sugere alterações que visam otimizar os custos das redes, mantendo os mesmos níveis de serviço. Atualmente, o gerenciamento de redes está disponível pelo emprego de ferramentas e aplicativos proprietários. Utilizam-se ferramentas diversas, advindas de diferentes fornecedores, que não se comunicam entre si, aumentando os custos e a ineficiência do gerenciamento de redes. Os sistemas de gerenciamento de redes de um único fornecedor trabalham de forma integrada, mas com certos limites de abrangência, além de forçar o usuário a utilizar somente os produtos de gerenciamento deste fornecedor, independente dos custos e. da eficiência técnica. Uma forma de resolver o problema de abrangência descrito anteriormente, em que um único fornecedor tende a gerenciar mais o seu sistema, deixando praticamente de lado os outros componentes que a ele se integram para formar o ambiente global do usuário, é a adoção de APIs (Application Program Interfaces). A utilização de APIs trouxe, além da solução deste problema, a possibilidade de os usuários adaptarem os sistemas de gerenciamento de rede proprietários às suas necessidades. É óbvio que nenhum sistema de gerenciamento de redes atende às necessidades e particularidades de todos os usuários. A adoção de APIs permite, então, que cada usuário crie seus sistemas de gerenciamento de rede particulares, praticamente deixando o limite de abrangência e capacidade destes sistemas a cargo dos próprios usuários. Um exemplo de utilização de APIs pode ser dado por um sistema que não tenha a função de monitorar os sinais de um modem. Neste caso, pode ser construída uma API que tem por funções ler os dados do modem e fornecê-los ao sistema para análise. O problema pareceria estar resolvido se somente este aspecto fosse considerado. Suponha um usuário que tenha computadores, front-ends (locais e remotos), concentradores, multiplexadores estatísticos, modems, dentre outros componentes de vários fornecedores e que queira gerenciá-los de forma integrada. O esforço de desenvolvimento de APIs é enorme, pois cada componente com características diferentes, adicionado à rede, implica o desenvolvimento de uma nova API. Vale lembrar que as limitações do sistema como um todo estão sempre relacionadas ao componente de menor capacidade em fornecer dados. Como forma de contornar este problema, muitos fornecedores desenvolveram aplicações baseadas em padrões de fato de mercado, como o SNMP (Simple Network Management Protocol), a fim de possibilitar a integração dos sistemas de gerenciamento de redes. Entretanto, o SNMP contém um conjunto limitado de comandos. As suas funções de gerenciamento estão, principalmente, voltadas para aspectos físicos de comunicação das redes, tais como pontes, roteadores e hubs. Para superar estas limitações, os fornecedores criaram extensões ao SNMP, recaindo no problema de falta de integração entre sistemas de diferentes fornecedores, uma vez que as extensões não foram padronizadas. A fim de solucionar de vez os problemas de integração e limitação de sistemas de gerenciamento de redes, foram propostos os padrões do modelo OSI. O objetivo destes padrões é o de possibilitar o desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de redes de computadores e sistemas de comunicação, de diferentes fornecedores, que interoperem entre si. Tendo isto em vista, o objetivo principal deste capítulo é apresentar os conceitos fundamentais da arquitetura OSI de gerenciamento. 2

3 Gerenciamento OSI Os conceitos relevantes utilizados para a definição dos padrões de gerenciamento de redes de computadores no ambiente OSI são apresentados de maneira organizada com base na definição dos conceitos de gerente, agente e objeto gerenciado, na identificação das áreas funcionais de gerenciamento OSI e na descrição do modelo de gerenciamento OSI. Gerentes, Agentes e Objetos Gerenciados. O ambiente de gerenciamento OSI inclui os conceitos de gerente, agente e objeto gerenciado. Um gerente pode obter informações atualizadas sobre os objetos gerenciados e controlá-los. Para isso, transmite operações de gerenciamento aos agentes. Um agente executa operações de gerenciamento sobre objetos gerenciados. Pode, ainda, transmitir ao gerente as notificações emitidas pelos objetos gerenciados. Na concepção de gerenciamento OSI, um objeto gerenciado é a representação de um recurso que está sujeito ao gerenciamento. Tal recurso pode ser, por exemplo, uma entidade de camada, uma conexão ou um dispositivo de comunicação. Os objetos gerenciados são definidos em termos de: Seus atributos ou propriedades; As operações a que podem ser submetidos; As notificações que podem emitir para informar sobre a ocorrência de eventos do gerenciamento; e Suas relações com outros objetos gerenciados. Existem objetos específicos a uma camada, chamados de objetos gerenciados da camada N, e outros que são relevantes para mais de uma camada ou para o sistema como um todo, denominados objetos gerenciados do sistema. O conjunto de objetos gerenciados dentro de um sistema constitui, juntamente com seus atributos, a Base de Informação de Gerenciamento (MIB Management Information Base). Áreas Funcionais de Gerenciamento OSI Os requisitos que são estabelecidos pelos usuários do sistema de gerenciamento OSI e que devem ser satisfeitos pelas atividades de gerenciamento de sistema, são classificados em cinco áreas funcionais: Gerenciamento de falhas, Gerenciamento de Configuração, Gerenciamento de Contabilização, Gerenciamento de Desempenho e Gerenciamento de Segurança. Dentro de cada uma destas áreas existem funções de gerenciamento específicas. Tais funções são fornecidas por mecanismos de gerenciamento OSI. O Gerenciamento de Falhas abrange a detecção de falhas, assim como o isolamento e a correção de operações anormais do ambiente OSI. Inclui, entre outras, funções para investigar a ocorrência de falhas, identificar falhas, realizar seqüências de testes para fins de diagnósticos e corrigir falhas. O Gerenciamento de Configuração fornece subsídios para a preparação, a iniciação, a partida, a operação contínua e a posterior suspensão dos serviços de interconexão de sistemas abertos. Para isso, identifica dados, coletando-os e fornecendo-os aos sistemas. Ela inclui, entre outras, funções para coletar, sob demanda, informações sobre as condições do ambiente de comunicação de dados, obter avisos relativos a mudanças significativas na situação do sistema aberto e modificar a configuração do mesmo. O Gerenciamento de Contabilização inclui funções para informar aos usuários os custos ou recursos consumidos, permitir a associação do uso de recursos com escalas de tarifação e possibilitar a combinação de custos no caso de vários recursos serem solicitados para que um dado objetivo de comunicação seja atingido. O Gerenciamento de Desempenho possibilita a avaliação do comportamento de recursos no ambiente OSI, assim como o cálculo da eficiência das atividades de comunicação. Inclui, por exemplo, funções para obter informações estatísticas, manter e examinar históricos de sistemas e determinar o desempenho de sistemas sob diferentes condições. 3

4 O Gerenciamento de Segurança dá apoio à aplicação de políticas de segurança. Inclui funções para criar, controlar e eliminar mecanismos de segurança, distribuir informações relevantes à segurança, registrar eventos etc. Modelo de Gerenciamento OSI O modelo de Gerenciamento OSI é definido considerando a estrutura de gerenciamento, a MIB e outros conceitos. Com relação à estrutura, há três tipos de gerenciamento: gerenciamento de sistemas, gerenciamento de camada e operação de camada. É através do uso dos protocolos de gerenciamento de sistemas da camada de aplicação que se realiza o gerenciamento de sistemas. Nesse caso, quaisquer objetos pertencentes ou associados a um sistema aberto podem ser gerenciados, mas esse tipo de gerenciamento exige funções de apoio em todas as sete camadas (Vide Figura 1). Figura1 - Troca de Informações para o Gerenciamento de Sistemas. O gerenciamento de camada é realizado sobre objetos relacionados com as atividades de comunicação da mesma camada, utilizando protocolos de gerenciamento de propósito especial, assim como funções de apoio internas à camada (Vide Figura 2). Esses protocolos de propósito especiais não prestam serviços de comunicação às camadas superiores, sendo independentes de protocolos de gerenciamento de outras camadas. Figura 2 - Troca de Informações para o Gerenciamento da Camada N (Exemplo para Camada de Transporte). A operação de camada gerencia uma única instância de comunicação em uma camada. Esse tipo de gerenciamento é o que apresenta as menores exigências no que se refere a função de apoio, por não necessitar de um protocolo específico para a troca de informações de gerenciamento. As informações de gerenciamento são trocadas utilizando-se o protocolo normal de cada camada, conforme exemplifica a Figura 3. Figura 3 - Operação de Camada N (Exemplo da Camada de Transporte). Com relação à MIB, pode-se dizer que ela guarda as informações transferidas ou modificadas pelo uso dos protocolos de gerenciamento OSI. Tais informações podem ser fornecidas por agentes administrativos locais (pessoas ou programas) ou por sistemas abertos remotos. O modelo de gerenciamento OSI proporciona uma interface, via MIB, cada uma das sete camadas, oferecendo as operações necessárias para executar o gerenciamento da rede em todas as camadas. A interface específica para cada camada é obtida através de Entidades de Gerenciamento de Camadas (LME Layer Management Entities). Cada LME concentra a funcionalidade da camada de sua responsabilidade. A integração destas entidades e a função de interface com o gerente é feita pela Entidade de Aplicação de Gerenciamento de Sistema (SMAE System Management Application Entity). Adicionalmente, a SMAE providencia a interface entre as LMEs de um nó da rede com as LMEs de outro nó (LMEs pares), através do Protocolo de Informação de Gerenciamento Comum (CMIP Common Management Information Protocol) (Vide Figura 4). 4

5 Os serviços fornecidos por uma função de gerenciamento de sistemas são agrupados em unidades funcionais, que são as unidades básicas para a negociação entre os Usuários do Serviço de Informação de Gerenciamento (MIS-Users Management Information Service-Users). Dentro desse contexto o MIS-User é uma aplicação que faz uso dos serviços de gerenciamento e pode desempenhar o papel tanto de agente como de gerente. O MIS-User que faz o papel de um agente é a parte de uma aplicação distribuída que controla os objetos gerenciados no seu ambiente local. Um agente realiza as operações de gerenciamento sobre esses objetos como uma conseqüência dos comandos enviados pelo gerente. Um agente pode também enviar notificações emitidas pelos objetos gerenciadas, endereçadas ao gerente. Os papéis não são permanentemente designados aos MIS-Users. Eles podem fazer a função de agente, a de gerente, ou ambas, obviamente em interações distintas. Figura 4 - Modelo de Gerenciamento OSI. Componentes de Gerenciamento OSI O ambiente de comunicação a ser gerenciado é distribuído, implicando no fato de que as atividades de gerenciamento sejam também distribuídas. Duas ou mais entidades de aplicação de gerenciamento de sistemas podem associar-se para prover uma instância de uma aplicação de gerenciamento distribuída. Como apresentado na Figura 5, as interações que ocorrem entre estas entidades são modeladas como operações de gerenciamento e notificações, sendo que um sistema tem o papel de gerente, solicitando operações de gerenciamento, e o outro sistema tem o papel de agente, executando estas operações e emitindo notificações. Existem dois aspectos de suporte à comunicação necessários às operações de gerenciamento e às notificações: a) O suporte para transferência de pedidos de operações de gerenciamento e notificações entre MIS-Users; b) o suporte para controle de acesso aos objetos gerenciados e para disseminação de informação de notificação. Figura 5 Suporte de comunicação para notificações e operações de gerenciamento. (MIS-USER Management Information Service-User) Um pedido de operação que chega a um sistema gerenciado é rejeitado a menos que os mecanismos de controle de acesso permitam ao gerente a realização da operação de gerenciamento sobre os objetos gerenciados específicos. A disseminação das notificações é feita pelo sistema gerenciado sempre que haja alguma informação a ser difundida acerca dos seus objetos gerenciados. Aspectos de Comunicações OSI A comunicação entre sistemas abertos gerenciados é realizada, então, através do uso de protocolos OSI. O serviço geral de gerenciamento OSI é o CMIS (Common Management Information Service). Os MIS- Users podem usar outros serviços como, por exemplo, o Serviço de Transferência, Acesso e Gerenciamento de Arquivos (FTAM File Transfer Access and Management), que suportam ou não a distinção entre os papéis de gerente e agente. Contudo, os MIS-Users suportam, ainda assim, a distinção entre estes papéis. A Figura 6 mostra como os componentes de gerenciamento de sistemas se inserem na camada de aplicação. 5

6 A Entidade de Aplicação de Gerenciamento de Sistemas (SMAE) consiste no Elemento de Serviço de Aplicação de Gerenciamento de Sistemas (SMASE Systems Management Application Service Element), do Elemento de Serviço de Controle de Associação (ACSE Association Control Service Element) e em outros Elementos de Serviço de Aplicação (ASEs Application Service Elements), conforme descrito a seguir. Figura 6 - Gerenciamento e a Camada de Aplicação. O SMASE define a semântica e a sintaxe abstrata da informação transferida nas Unidades de Dados do Protocolo de Aplicação de Gerenciamento (MAPDUs Management Application Protocol Data Units). O SMASE especifica também a informação de gerenciamento a ser trocada entre SMAEs. Os serviços de comunicação usados pelo SMASE podem ser prestados pelo Elemento de Serviço de Informação de Gerenciamento Comum (CMISE Common Management Information Service Element) ou por outros ASEs, como o de Transferência, Acesso e Gerenciamento de Arquivos (FTAM File Transfer, Access and Management) e o de Processamento de Transações (TP Transaction Processing). O uso do CMISE implica na presença do Elemento de Serviço de Operações Remotas (ROSE Remote Operations Service Element). O CMISE especifica o serviço e os procedimentos usados para a transferência das Unidades de Dados do Protocolo de Informação de Gerenciamento Comum (CMIPDUs Common Management Information Protocol Data Units) e prove um meio de troca de informações para as operações de gerenciamento. Dois SMAEs estabelecem uma associação acertando um contexto de aplicação que identifica o conhecimento inicial de gerenciamento compartilhado para aquela associação, incluindo os vários ASEs usados. Conhecimentos de Gerenciamento As informações que necessitam ser compartilhadas entre os SMAEs para fins de gerenciamento denominam-se genericamente de conhecimento de gerenciamento compartilhado (SMK Shared Management Knowledge). Este conhecimento de gerenciamento inclui, não exclusivamente, os seguintes elementos: o protocolo utilizado (por exemplo, o contexto de aplicação); as funções e unidades funcionais suportadas; as informações sobre os objetos gerenciados (por exemplo, classes, instâncias e identificação de objetos gerenciados e seus atributos); as restrições nas funções suportadas e relações entre estas funções e os objetos gerenciados. Durante a fase de estabelecimento da associação; Subseqüentemente, durante o tempo de vida da associação. Figura 7 - Visão do Conhecimento de Gerenciamento Compartilhado. A Figura 7 apresenta as visões do conhecimento de gerenciamento compartilhado. O conhecimento de gerencia-mento pode ser estabelecido a qualquer momento, especifica-mente: Antes de a associação ser estabelecida; No estabelecimento da associação pode-se definir ou alterar o conhecimento de gerenciamento. 6

7 Domínios Gerenciais O ambiente de gerenciamento OSI pode ser organizado considerando os seguintes critérios: Particionar o ambiente de gerenciamento OSI baseado em um propósito funcional (falha, segurança, contabilização, desempenho ou configuração) ou em um propósito de gerenciamento (estrutura geográfica, tecnológica ou organizacional); Designar temporariamente e, possivelmente, modificar os papéis de gerente e agente para cada um dos propósitos anteriores, dentro de cada conjunto de objetos gerenciados; Efetuar formas de controle (por exemplo, política de segurança) de um modo consistente. Quando os objetos gerenciados estão organizados em conjuntos para cumprir as exigências anteriores, esses conjuntos são denominados Domínios Gerenciais. A Figura 8 ilustra este conceito. Fluxo de Dados de Gerenciamento O gerenciamento de uma rede implica a troca de dados entre os seus elementos, quer pela necessidade de reunir dados recolhidos em diferentes localidades para comparação e análise conjuntas, quer pela inadequação para apresentação de dados dos equipamentos que os coletam. Figura 8 - Conceitos de Domínios Gerenciais. Esta seção é dedicada à análise da arquitetura básica de troca de dados entre esses elementos. Igualmente é descrita a comunicação entre o elemento gerenciado no papel de agente e os objetos gerenciados. Esta comunicação é apresentada como um conjunto de operações abstratas sobre objetos e sua implementação física está fora do escopo do modelo OSI. Em seguida, descreve-se a comunicação entre um elemento gerenciador no papel de agente e um elemento gerenciador no papel de gerente. Esta comunicação utiliza o protocolo CMIP. Desta forma, o fluxo de dados de gerenciamento compreende basicamente as seguintes etapas: a) Uma aplicação executada no sistema gerenciador (papel de gerente) invoca o ASE CMISE solicitando a execução de uma operação de gerenciamento. No caso mais comum, embora não único esta solcitação é realizada por um elemento de serviço de aplicação de gerenciamento de sistema (SMASE). b) O ASE CMISE monta a respectiva mensagem e, uma vez estabelecida à associação de aplicação, solicita a execução de uma operação remota através do ASE ROSE. A mensagem CMIP a ser transmitida corresponde a um dos parâmetros da operação. c) O ASE ROSE monta uma mensagem e transmite-a pela rede OSI, utilizando o serviço da camada de apresentação. d) O ASE CMIP remoto desmonta a mensagem recebida e executa a operação solicitada sobre os objetos gerenciados. Dentro de um sistema agente encontram-se diversos elementos que são do interesse de uma aplicação de gerenciamento, tais como: estado de acessos físicos, tabelas do controle de conexões, número de pacotes transmitidos e recebidos, entre outros. As características dos objetos gerenciados são representadas por meio de atributos. Assim, por exemplo, um objeto que representa um circuito de comunicação pode ter como atributos os endereços das localidades de início e fim da linha, a taxa de transmissão de bits e o tipo de protocolo utilizado. É importante observar que as normas ISO de gerenciamento não definem quais são os objetos gerenciados de um dado sistema. As normas de gerenciamento definem o conjunto de operações que podem ser realizadas sobre os objetos, independentemente do que representem. 7

8 Os objetos gerenciados, por outro lado, podem ser definidos de forma a gerar notificações, sempre que um particular evento, ou combinação de eventos, ocorrer. As operações realizadas sobre os objetos podem referir-se aos atributos dos objetos ou aos objetos como um todo. As operações do primeiro tipo são: a) Get-attribute-value: retorna o valor de um atributo, ou de uma lista de atributos, conforme solicitado. b) Replace-attribute-value: substitui o valor de atributos especificados por valores fornecidos. c) Set: substitui o valor de atributos with-default-value: por valores default especificados quando da definição dos objetos. d) Add-member: é utilizada no caso de atributos cujos valores são definidos como conjunto, permite acrescentar novos elementos a este conjunto. Como exemplo, seja o objeto gerenciado o canal lógico dentro de um circuito RENPAC, do qual um atributo é o número do canal lógico cujos valores são os números permitidos para estabelecimento de conexão. A operação Add-member permite acrescentar novos números de canais lógicos a este atributo. e) Remove-member. é capaz de retirar elementos de atributos cujos valores são definidos como conjuntos. Na categoria de operações que se aplicam a objetos como um todo, há: a) Create: cria e inicia os valores dos atributos de um objeto. Para que um objeto possa ser criado, ele deve ser identificado como pertencente a uma classe previamente definida. b) Delete: destrói um objeto particular, isto é, os valores dos seus atributos são removidos. Os efeitos desta operação sobre os elementos físicos que correspondem aos objetos gerenciados são localmente especificados. c) Action: solicita ao objeto gerenciado que realize uma ação especificada e informe os seus resultados. É importante ressaltar que estas operações são definidas de maneira abstrata, de forma análoga às primitivas de serviço trocadas entre as camadas do modelo OSI. Isto é possível porque o originador de comandos (um elemento gerenciador no papel de agente) e os objetos gerenciados encontram-se num mesmo ambiente local, estando o detalhamento da sua comunicação fora do escopo do OSI (Vide Figura 5). Nada obsta a que os objetos estejam associados a elementos das camadas do modelo OSI. A comunicação local mostrada nesta figura é realizada entre os agentes de gerenciamento e os objetos gerenciados. Não é relevante se os recursos que correspondem aos objetos são locais ou não. A aplicação de gerenciamento, no papel de agente, não atua isoladamente. Ela necessita receber comandos (e encaminhar respostas) e enviar notificações a uma entidade cumprindo o papel de gerente. Esta troca de informações com ambientes remotos permite aos processos de gerenciamento da rede receber informações de controle e exercer controle sobre entidades remotas. Estas entidades que originam as informações ou que são remotamente controladas podem representar: Entidades de aplicação de gerenciamento de sistemas (SMAE); Entidades de gerenciamento das camadas (LME); Entidades de comunicação das camadas (LE). Estas entidades representam as três áreas de aplicação do gerenciamento OSI. Ao contrário da primeira, que é especificada dentro das normas de gerenciamento, as outras duas são definidas pelas normas que padronizam as respectivas camadas. Entidades de Gerenciamento de camadas comunicam-se por meio de um protocolo de gerenciamento de camada, transportando informações relativas exclusivamente à camada em apreço. Elementos reais de um sistema aberto, que não implementam as sete camadas do modelo OSI, podem transmitir e receber informações de gerenciamento através desses protocolos. Não há necessidade de que todas as camadas possuam protocolos de gerenciamento. Um exemplo deste protocolo é o subprotocolo de gerenciamento de conexões de transporte definido em [ISO8073AD1]. Por outro lado, as entidades de operação das camadas também podem transportar informações de gerenciamento embutidas nos próprios protocolos das camadas. Estas informações são específicas de uma dada instância de comunicação. 8

9 O gerenciamento de sistema, por sua vez, pode coletar informações das diversas camadas e transmiti-las a outros sistemas que possuam as sete camadas do modelo. O protocolo utilizado para a troca de dados entre as entidades de gerenciamento é o CMIP [ISO9596]. Este protocolo, por sua vez, utiliza os elementos de serviço ACSE e ROSE para a sua comunicação. Assim, por exemplo, o comando SET é implementado por meio de uma chamada de procedimento remoto, com código local 4 e com um único argumento correspondendo ao parâmetro referenciado. A definição desse procedimento é apresentada a seguir: M_Set OPERATION ARGUMENT Set Argument :: = Local Value 4 O parâmetro "Set Argument" corresponde a uma seqüência em linguagem ASN.l (Abstract Syntax Notation.1) cujos subparâmetros especificam os requisitos de controle de acesso, os filtros utilizados, o objeto a ser manipulado, os atributos alterados, e assim por diante. Áreas Funcionais O Gerenciamento OSI busca resolver problemas relativos à configuração da rede, falhas de componentes, níveis de desempenho alcançados pela rede segurança e contabilização de sua utilização. Estas partes diferentes do problema de Gerenciamento de Redes são denominadas áreas funcionais e constituem processos de aplicação de gerenciamento que utilizam os serviços oferecidos pela Camada de Aplicação do Modelo OSI, conforme ilustrado na Figura 9. Esta figura também mostra a Base de Informações de Gerenciamento (MIB Management Information Base) que contém os dados relacionados com todas as áreas funcionais. As informações armazenadas na MIB incluem os objetos gerenciados, seus atributos, as operações que eles executam e as notificações que eles fornecem. a) Atribuição de valores iniciais aos parâmetros do sistema aberto; b) Início e encerramento de operações sobre objetos gerenciados; c) Alteração da configuração do sistema aberto; d) Associação de nomes a conjuntos de objetos gerenciados. Figura 9 - Áreas Funcionais de Gerenciamento. A ISO define a forma de representação das informações de gerenciamento bem como as ferramentas para coletar estas informações e controlar parâmetros dos objetos gerenciados. Tais objetos da MIB são definidos como estruturas de dados usando a notação de sintaxe abstrata ASN.l (Abstract Syntax Notation.1) [ISO8824 e ISO8825]. A forma de tratar os dados e a apresentação dos resultados a um operador são consideradas questões locais e não são objeto de padronização OSI. O Gerenciamento de Configuração tem por função a manutenção e monitoração da estrutura física e lógica da rede, incluindo a existência de componentes e sua interconectividade. Corresponde ao conjunto de facilidades que exercem o controle sobre os objetos gerenciados, identificando-os, coletando e provendo dados sobre os mesmos para dar suporte a funções de: O Gerenciamento de Falhas é responsável pela manutenção e monitoração do estado de cada um dos objetos gerenciados e pelas ações necessárias ao restabelecimento das unidades com problemas. As informações coletadas podem ser usadas em conjunto com o mapa da rede, para indicar quais elementos da rede estão funcionando, quais operam precariamente ou quais permanecem fora de operação. O Gerenciamento de Falhas também pode prover um registro das ocorrências, um diagnóstico de falhas e uma correlação entre os resultados do diagnóstico e as subseqüentes ações de reparo. O Gerenciamento de Desempenho preocupa-se com o desempenho corrente da rede, incluindo parâmetros estatísticos tais como atrasos, vazão, disponibilidade e número de retransmissões. Consiste em um conjunto de funções responsáveis por manter e examinar registros com histórico dos estados do sistema para fins de planejamento e análise. 9

10 O Gerenciamento de Segurança aborda os aspectos de segurança essenciais para operar uma rede OSI corretamente e proteger os objetos gerenciados. O sistema de gerenciamento deve providenciar alarmes para o gerente da rede quando eventos de segurança forem detectados. O Gerenciamento de Contabilização preocupa-se com a manutenção e monitoração de quais recursos e de quanto desses recursos estão sendo utilizados. Estas informações podem ser utilizadas para estatísticas ou para "bilhetagem" (faturamento). Para atender os requisitos destas áreas funcionais, foram definidas as funções de gerenciamento mostradas na próxima seção. Funções de Gerenciamento As funções de gerenciamento definidas pela ISO através das normas a e apresentadas a seguir são as seguintes: Função de Gerenciamento de Objeto (OMF Object Management Function) [ISO ]; Função de Gerenciamento de Estado (STMF State Management Function) [ISO ]; Atributos para Representação de Relacionamento (ARR Attributes for Representing Relationship) [ISO ]; Função de Relatório de Alarme (ARF Alarm Report Function) [ISO ]; Função de Gerenciamento de Relatório de Eventos (ERMF Event Report Management Function) [ISO ]; Função de Controle de Log (LCF Log Control Function) [ISO ]; Função de Relatório de Alarme de Segurança (SARF Security Alarm Reporting Function) [ISO ]; Função de Registro para Auditoria de Segurança (SATF Security Audit Trail Function) [ISO ]; Objetos e Atributos para Controle de Acesso ou Função de Controle de Acesso (OAAC Objects and Attributes for Access Control) [ISO ]; Função de Medida de Contabilização (AMF Accounting Metering Function) [ISO ]; Função de Monitoração de Carga de Trabalho (WMF Workload Monitoring Function) [ISO ]; Função de Gerenciamento de Teste (TMF Test Management Function) [ISO ]; e Função de Sumarização (SF Summarization Function) [ISO ]. Gerenciamento de Redes Para Telecomunicações Até recentemente, as prioridades do setor foi a expansão e a modernização da rede de telecomunicações com a finalidade de atender à demanda reprimida de serviços de telecomunicações. O Brasil, acompanhando a tendência mundial, estabeleceu um plano estratégico para introdução de uma rede de gerenciamento de telecomunicações, com vistas a obter o máximo de produtividade dos recursos da rede de telecomunicações instalada, e principalmente a oferecer serviços públicos de alta qualidade de acordo com as exigências do mercado. Um suporte de gerenciamento, tal como uma rede de gerenciamento de telecomunicações, fornece um conjunto de capacidades para permitir a troca e o processamento de informações de gerenciamento para planejar, provisionar, instalar, manter, operar e administrar as redes e os serviços de telecomunicações. Devido à importância desse suporte de gerenciamento para as operadoras de rede de telecomunicações públicas ou privadas, o ITU-T publicou uma série de Recomendações conhecidas com a série M.3000 TMN Telecomunications Management Network [M3010], [M3020], [M3100], [M3180], [M3200], [M3300] E [M3400]. A TMN é uma arquitetura de rede que serve como um modelo genérico de rede de gerenciamento de telecomunicações, possibilitando o gerenciamento geral dos diversos equipamentos das redes de telecomunicações. A introdução da TMN fornece às operadoras a possibilidade de alcançar uma série de objetivos gerenciais, tais como: a) Minimizar o tempo de reação a eventos da rede; b) Minimizar a carga causada pelo tráfego de informações de gerenciamento; 10

11 c) Ganhar independência na localização dos Centros de Operação em relação à dispersão geográfica dos elementos de rede; d) Prover mecanismos de isolação para minimizar riscos de segurança e para localizar e conter falhas de rede; e) Melhorar o serviço de assistência e interação com os clientes. Modelo TMN O conceito básico de TMN é prover uma estrutura organizada para interconectar vários tipos de Sistemas de Suporte à Operação (OS Operations System) e equipamentos de telecomunicações para a troca de informação de gerenciamento utilizando interfaces padronizadas que incluem a definição de protocolos e mensagens. Neste contexto, a TMN pode gerenciar: a) Redes públicas e privadas, incluindo redes de telefonia móvel, redes virtuais, redes inteligentes, redes de longa distância, redes metropolitanas e redes locais; b) A própria TMN; c) Terminais de transmissão tais como multiplexadores, roteadores e equipamentos de transmissão síncrona (SDH Synchronus Digital Hierarchical); d) Sistemas de transmissão digital e analógica baseados em cabo coaxial, par trançado, fibra óptica, rádio e satélite; e) Mainframes, processadores front-end, controladores de cluster e servidores de arquivo; f) Serviços de suporte e telesserviços; g) PABX, acessos de PABX e terminais de usuários; h) Softwares providos por ou associados a serviços de telecomunicações; por exemplo, software de comutação, de diretórios e de base de dados de mensagem; i) Sistemas de suporte e infra-estrutura, tais como módulos de testes, sistemas de energia, unidades de ar condicionado e sistemas de alarme de edifício; j) Entidades distribuídas e serviços oferecidos pelos agrupamentos dos itens anteriores. A TMN considera as redes e os serviços de telecomunicações como um conjunto de sistemas cooperativos e gerencia-os de forma harmônica e integrada. A Figura 10 mostra o relacionamento geral entre uma TMN e a rede de telecomunicações por ela gerenciada. A TMN é conceitualmente uma rede preposta que realiza a interface com uma rede de telecomunicações em vários pontos, com a finalidade de enviar e receber informações para controle de sua operação. Para atender a suas necessidades de comunicação, a TMN pode utilizar-se de partes da rede de telecomunicações por ela gerenciada. Sendo em si uma rede de telecomunicações, haverá necessidade de gerenciamento pela TMN da própria rede TMN. Funcionalidades Associadas à TMN Figura 10 - Relacionamento Geral de uma TMN com a Rede de Telecomunicações. Considerando as necessidades da administração e do gerenciamento de redes públicas e privadas, tais como planejamento, instalação, operação, manutenção e provisionamento de redes e serviços de telecomunicações, dentro da TMN são identificadas cinco áreas funcionais de gerenciamento: a) Gerenciamento de Desempenho O Gerenciamento de Desempenho prove funções para avaliar e relatar o comportamento dos equipamentos de telecomunicações e a eficiência da rede. Estas funções estão divididas em dois grupos: Medidas de Tráfego: estas funções capacitam ao usuário definir e controlar a entrega de relatórios de medidas de tráfego; 11

12 Monitoração de Desempenho: são informações que permitem ao usuário obter, avaliar e relatar parâmetros de desempenho da rede. Tais informações podem ser utilizadas pelo usuário como apoio ao diagnóstico de falhas, ao planejamento da rede e à qualidade do serviço. b) Gerenciamento de Falhas É um conjunto de funções que possibilita a detecção, a isolação e a correção de uma operação anormal da rede de telecomunicações. A monitoração de desempenho e o gerenciamento de falhas são conceitualmente similares, podendo ser distinguidos pelo fato de que o gerenciamento de falhas está relacionado a falhas que afetam o serviço prestado, mesmo que elas tenham sido causadas como conseqüência de uma degradação do desempenho. As principais funções de gerenciamento de falhas são: Supervisão de Alarmes: está relacionado ao gerenciamento da informação sobre as degradações de desempenho que afetam o serviço; Teste: o usuário pode solicitar que um teste específico sej a executado, podendo também estabelecer os parâmetros do teste solicitado. Em alguns casos, o tipo e os parâmetros de teste podem ser automaticamente designados; Relatório de Problemas: o relatório de problemas é utilizado para rastrear e controlar as ações tomadas para liberar alarmes e outros problemas. c) Gerenciamento de Configuração O Gerenciamento de Configuração habilita o usuário a criar e modificar o modelo de gerenciamento de recursos físicos e lógicos da rede de telecomunicações. As principais funções deste gerenciamento são: Gerenciamento de Ordem de Serviço: possibilita a identificação e o controle do provisionamento de novos recursos necessários para a rede de telecomunicações. A Ordem de Serviço pode ser utilizada para solicitar novos recursos, físicos ou lógicos; Configuração de Recursos: são funções que têm como possibilitar que os recursos da rede possam ser criados, roteados, controlados e modificados; Informação de Recursos: são funções que têm como finalidade apresentar a lista de recursos alocados, verificar a consistência da informação e obter informação sobre os recursos disponíveis. d) Gerenciamento de Contabilização O Gerenciamento de Contabilização prove um conjunto de funções que possibilitam determinar o custo associado ao uso da rede de telecomunicações. e) Gerenciamento de Segurança As principais Funções de Segurança deste gerenciamento são: segurança de acesso, alarmes de segurança, rastreamento para auditoria no caso de violação e serviço de recuperação após violação. As informações que são trocadas dentro da TMN podem ser utilizadas por mais de uma área funcional de gerenciamento. Dentro deste contexto, definem-se funcionalidades da TMN como sendo a capacidade de: a) Trocar informações de gerenciamento através do limite entre o ambiente de telecomunicações e o ambiente TMN; b) Converter informações de gerenciamento de um formato para outro; desta maneira, as informações de gerenciamento que circulam dentro do ambiente TMN tem uma consistência natural; c) Transferir informações de gerenciamento entre diferentes localizações no ambiente TMN; d) Analisar e reagir apropriadamente às informações de gerenciamento; e) Manipular informações de gerenciamento para uma forma útil e/ou significativa para o usuário de informações de gerenciamento; f) Entregar informações de gerenciamento ao usuário de informações de gerenciamento e apresentálas de uma maneira apropriada; g) Garantir o acesso seguro de informações de gerenciamento aos usuários de informações de gerenciamento autorizados. Requisitos da Arquitetura TMN 12

13 A arquitetura TMN visa a orquestração do gerenciamento dos sistemas individuais a fim de ter um efeito coordenador sobre a rede, com os seguintes requisitos: a) Possibilitar várias estratégias de implementação e graus de distribuição das funções de gerenciamento; b) Considerar o gerenciamento de redes, equipamentos e serviços heterogêneos; c) Levar em conta futuras mudanças tecnológicas e funcionais; d) Incluir capacidades de migração para agilizar a implementação e permitir refinamentos futuros; e) Permitir aos clientes, aos provedores de serviços de valor adicionado e a outras administrações o acesso a informações e funções de gerenciamento; f) Endereçar tanto um pequeno quanto um grande número de recursos gerenciáveis; g) Possibilitar o interfuncionamento entre redes gerenciadas separadamente, de modo que serviços inter-redes possam ser providos entre operadoras; h) Prover o gerenciamento de redes híbridas baseadas em tipos de equipamentos diversos; i) Proporcionar flexibilidade na escolha do grau de confiabilidade/custo desejado para todos os componentes de gerenciamento de rede e para a rede como um todo. A arquitetura geral da TMN está estruturada em três arquiteturas básicas que podem ser consideradas, separadamente, no planejamento e projeto de uma TMN. As arquiteturas básicas são: a) Arquitetura Funcional A Arquitetura Funcional descreve as funções de gerenciamento agrupadas em blocos funcionais através dos quais uma TMN pode ser implementada. b) Arquitetura de Informação A Arquitetura de Informação, baseada numa abordagem orientada a objetos, fornece fundamentos para o mapeamento dos princípios de gerenciamento de sistemas OSI (Open Systems Management) em princípios TMN. Neste sentido, os princípios dos sistemas OSI precisam ser expandidos para atender as necessidades específicas do ambiente TMN. c) Arquitetura Física A Arquitetura Física descreve interfaces e exemplos que constituem a TMN. Arquitetura Funcional TMN A TMN prove meios para transportar e processar as informações relacionadas ao gerenciamento de rede de telecomunicações. A Arquitetura Funcional é baseada em blocos funcionais e descreve as distribuições apropriadas destes blocos, através dos quais uma TMN de qualquer complexidade pode ser implementada. A definição destes blocos funcionais e dos pontos de referência entre os blocos leva à especificação de interfaces padrões da TMN. Figura 11- Blocos Funcionais TMN. Os blocos funcionais provêem as funções gerais que capacitam uma TMN a executar as funções de gerenciamento. Para a transferência de informações entre os blocos funcionais da TMN é utilizada a Função de Comunicação de Dados (DCF Data Communications Function) detalhada posteriormente. A Figura 11 indica aquelas funções que estão diretamente envolvidas no gerenciamento e que são partes da TMN. Algumas funções estão parcialmente dentro da TMN e estas partes são objetos de padronizações. Blocos Funcionais A TMN é composta dos seguintes blocos funcionais: a) Bloco funcional Sistemas de Suporte a Operações (OSF) 13

14 O OSF processa informações relacionadas ao gerenciamento de telecomunicações com o propósito de monitorar, coordenar e controlar funções de telecomunicações, incluindo as próprias funções de gerenciamento (isto é, a própria TMN). b) Bloco funcional Elemento de Rede (NEF) O NEF é um bloco funcional que se comunica com a TMN com a finalidade de ser monitorado e/ou controlado, provendo as funções de telecomunicações e de suporte que são requeridas pela rede de telecomunicações gerenciada. Estas funções não são partes da TMN, mas são representadas pelo NEF para a TMN. A parte do NEF que prove esta representação no suporte da TMN é parte da própria TMN, enquanto as funções de telecomunicações propriamente ditas estão fora da TMN. c) Bloco funcional Estação de Trabalho (WSF) O WSF fornece meios para interpretar informações da TMN para o usuário incluindo suporte para interface com o ser humano. d) Bloco funcional Adaptador Q (QAF) O QAF é utilizado para conectar à TMN entidades similares que não suportam interfaces padronizadas TMN. A responsabilidade do QAF é a tradução entre uma interface TMN e uma interface não -TMN (por exemplo, proprietária) e, portanto, esta aparece fora da TMN. e) Bloco funcional Mediação (MF) O MF atua na informação que trafega entre OSFs e NEFs (ou QAFs), para assegurar que tal informação esteja de acordo com o esperado pelos blocos funcionais a serem interconectados. Isto é necessário, caso seja diferente o escopo da informação suportada pelos blocos funcionais que se comunicam num dado ponto de referência. Um MF pode armazenar, adaptar, filtrar e condensar informações. Componentes Funcionais Cada um dos blocos funcionais descritos anteriormente é constituído de componentes funcionais apresentados a seguir: a) Função de Aplicação de Gerenciamento (MAF Management Application Function) A MAF implementa realmente os serviços de gerenciamento, podendo assumir o papel de Gerente ou Agente. Dependendo do bloco funcional na qual ela está contida, ela pode ser nomeada de modo diferente, por exemplo, OSF-MAF, MF-MAF, NEF-MAF e QAF-MAF. As MAFs não estão sujeitas à padronização dentro da TMN. b) Base de Informação de Gerenciamento (MIB Management Information Base) A MIB corresponde ao repositório conceituai das informações de gerenciamento. Ela representa o conjunto de objetos (recursos) gerenciados dentro de um sistema gerenciado. Sua estrutura e implementação não estão sujeitas a padronização dentro da TMN. c) Função de Conversão de Informação (ICF - Information Conversion Function) A ICF é utilizada nos sistemas intermediários para traduzir o modelo de informação de uma interface para o modelo de informação de outra interface, por exemplo, convertendo representações de objetos. A tradução pode ser feita no nível de sintaxe e/ou no nível de semântica. A implementação da ICF não está sujeita à padronização dentro da TMN. d) Função de Apresentação (PF - Presentation Function) A PF executa operações gerais para traduzir informações mantidas no modelo de informação da TMN para um formato capaz de ser exibido em uma interface homem-máquina e vice-versa. Além disso, a PF executa todas as funções necessárias para prover uma interface amigável ao usuário, facilitando a entrada, a apresentação e a modificação de detalhes dos objetos. e) Função de Adaptação Homem-Máquina (HMA - Human Machine Adaptation) 14

15 A HMA executa a conversão do modelo de informação da Função de Aplicação de Gerenciamento (MAF) para o modelo de informação apresentado pela TMN à Função de Apresentação (PF), e vice-versa. O HMA mascara alguns dados, adiciona e reorganiza informações. Adicionalmente, suporta autenticação e autorização do usuário. f) Função de Comunicação de Mensagens (MCF - Message Communication Function) A MCF está associada a todos os blocos funcionais que tem uma interface física. Sua utilização limita-se à troca de informações contidas nas mensagens de gerenciamento entre estes blocos. A MCF é composta de uma pilha de protocolos que permite a conexão de blocos funcionais para as Funções de Comunicação de Dados (DCFs). A MCF pode fornecer funções de convergência de protocolos para interfaces nas quais nem todas as camadas do modelo OSI são suportadas. Dependendo da pilha de protocolos suportada no ponto de referência, diferentes tipos de MCFs podem existir, o que é diferenciado pelas letras minúsculas da sua identificação (por exemplo, a MCFq3 aplica-se ao ponto de referência q3). Quando um bloco funcional é conectado a dois tipos de interfaces, a utilização de dois tipos de MCFs pode prover a conversão de protocolos. Pontos de Referência da TMN Os pontos de referência da TMN, conforme mostrado na Figura 12, definem fronteiras de serviços entre dois blocos funcionais de gerenciamento, permitindo identificar as informações trocadas entre estes blocos. Três classes de pontos de referência são definidas: a) Classe q: entre OSF, QAF, MF e NEF; b) Classe f: para ligação de estações de trabalho (ou WSFs); c) Classe x: entre OSFs de duas TMNs ou entre uma OSF de uma TMN e um bloco funcional com funcionalidades equivalentes de outra rede. São definidas duas classes adicionais de pontos de referência, consideradas não -TMN: a) Classe g: entre a estação de trabalho e os usuários; b) Classe m: entre uma QAF e entidades gerenciadas não -TMN. Figura 12 - Classes de Pontos de Referência na TMN. A partir desta classificação, são definidos os seguintes pontos de referência: a) Ponto de referência q estão localizados entre os blocos funcionais NEF e OSF, NEF e MF, MF e MF, MF e OSF, QAF e OSF e OSF e OSF diretamente ou através da Função de Comunicação de Dados (DCF). Dentro da classe de pontos de referência q, tem-se: OSFs, e OSFs e OSFs. Os pontos de referência qx, que estão entre NEF e MF, QAF e MF, e MF e MF; Os pontos de referência q3, que estão entre NEFs e OSFs, QAF e OSFs, MFs e b) Pontos de referência f localizados entre blocos funcionais WSF e OSF, e WSF e MF. c) Pontos de referência x estão localizados entre blocos funcionais OSF em diferentes TMNs. Entidades localizadas além do ponto de referencia x podem ser parte de um ambiente TMN (OSF) ou parte de um ambiente não -TMN (OSF like); esta classificação não é visível neste ponto de referência. 15

16 d) Pontos de referência g estão localizados fora da TMN, entre os usuários humanos e WSFs. Não são considerados partes da TMN, mesmo que conduzam informações da TMN. e) Pontos de referência m estão localizados fora da TMN, entre QAFs e entidades gerenciadas não TMN, ou entidades gerenciadas que não estão em conformidade com a Recomendação TMN. Os pontos de referência qx, q3, f, x, g e m podem estar distribuídos conforme a Tabela 1. Tabela 1- Relações Expressas como Pontos de Referência entre Blocos Funcionais. NEF OSF MF QAFq3 QAFqx WSF Não-TMN NEF q3 qx OSF q3 q3 q3 q3 ' f MF qx q3 qx qx f QAFq3 q3 m QAFqx qx m WSF f f 9 Não -TMN m m g Função de Comunicação de Dados A Função de Comunicação de Dados (DCF Data Communications Function) utilizada pelos blocos funcionais da TMN para troca de informações. A DCF implementa as camadas 1 a 3 do modelo OSI, podendo fornecer funções de roteamento, retransmissão (relaying) e interfuncionamento. A DCF é caracterizada pela capacidade de suportar diferentes tipos de sub-redes, incluindo X.25, MAN (Metropolitan Área Network), LAN (Local Área Network), SSCC (Signaling System Common Channel) N 7, RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados) ou SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Quando diferentes sub-redes estão interconectadas, as funções de interfuncionamento, quando necessárias, fazem parte da DCF. Quando a DCF está localizada entre sistemas diferentes, a Função de Comunicação de Mensagens (MCF) está associada a todos os pontos de ligação à DCF, como mostrado na Figura 13. Figura 13 - Relacionamento entre MCF e DCF. Modelo de Referência da TMN O modelo de referência TMN é composto por blocos funcionais com as suas respectivas componentes funcionais, conforme mostrado na Tabela 2, cujas trocas de informações são realizadas através de pontos de referência. Tabela 2 - Relação entre os Blocos Funcionais e os Componentes Funcionais. Bloco Funcional Componentes Funcionais Funções de Comunicação OSF MIB (o), OSF-MAF (A/M), HMA (o) MCFx, MCFq3, MCFf OSF Subordinado MIB, OSF-MAF (A/M), ICF, HMA (o) MCFx, MCFq3, MCFf WSF PF MCFf NEFq3 MIB, NEF-MAF (A) MCFq3 NEFqx MIB, NEF-MAF (A) (o) MCFqx MF MIB (o), MF-MAF (A/M) (o), ICF, HMA (o) MCFq3, MCFqx, MCFf QAFq3 MIB (o), QAF-MAF (A/M)(o), ICF MCFq3, MCFm QAFqx MIB (o), QAF-MAF (A/M) (o), ICF MCFqx, MCFm Legenda: A/M Agent/Manager (Agente/Gerente) HMA Human Machine Adaptation (Adaptador Homem-Máquina) ICF Information Conversion Function (Função de Conversão de Informação) MAF Management Application Function (Função de Aplicação de Gerenciamento) MCF Message Communication Function (Função de Comunicação de Mensagem) 16

17 MIB Management Information Base (Base de Informação Gerenciamento) MF Mediation Function (Função de Mediação) O Componentes funcionais opcionais. Os demais componentes são obrigatórios OSF Operations Systems Function (Função de Sistemas de Suporte às Operações) PF Presentation Function (Função de Apresentação) QAF Q Adaptor Function (Função de Adaptador Q) WSF Workstation Function (Função de Estação de Trabalho) A Figura 14 apresenta o modelo de referência funcional da TMN ilustrando um exemplo de cada par de funções que podem ser associadas por um ponto de referência. Ilustra também o fluxo típico de informações entre blocos funcionais num arranjo hierárquico. A Figura 15 mostra a utilização de DCF de modo implícito e explícito na troca de informações entre blocos funcionais da TMN. Deve ser notado que uma DCF não está presente quando um ponto de referência não implementa uma interface, e que blocos de MF podem estar em cascata. Figura 14 - Ilustração de Pontos de Referência entre Blocos Funcionais de Gerenciamento. Arquitetura Funcional em Camadas A funcionalidade da TMN para propósito operacional pode ser considerada como particionada nas seguintes camadas, conforme mostra a Figura 16: a)camada de Elemento de Rede: correspondente aos componentes da rede de telecomunicações que necessitam ser gerenciados; b)camada de Gerenciamento de Elemento de Rede: composta por sistemas diretamente relacionados às atividades de gerenciamento individual dos elementos de rede, tais como supervisão, monitoração e controle de uma central telefônica ou de um sistema de transmissão e coleta de dados de desempenho de bilhetagem fornecidos pelos elementos de rede. Figura 15 - DCF Explícito e Implícito. c)camada de Gerenciamento de Rede: é a primeira camada que relaciona os elementos de rede individuais, possibilitando a visão da rede como um todo. É composta do sistemas destinados à operação, administração e manutenção de rede, tais como reroteamento, planos de contingência, provisionamento de facilidades, detecção e isolamento de falhas. d)camada de Gerenciamento de Serviço: composta por sistemas destinados à operação, administração e manutenção de serviços, abrangendo cadastros de usuários, relacionamento com usuários, provisionamento e manutenção de serviços, informações de faturamento, entre outros serviços. e)camada de Gerenciamento de Negócios: composta por sistemas necessários para o gerenciamento do empreendimento como um todo, tais como atividades de controle e acompanhamento das 17

18 metas e objetivos empresariais, planejamento estratégico e da expansão da planta, e análises gerenciais. Este particionamento mostra que as Funções de Sistemas de Suporte às Operações (OSFs) podem ser hierarquizadas e, quanto maior o nível hierárquico, maior é a abstração dos elementos físicos e a ênfase nos aspectos empresariais. Acesso Externo a TMN Os tipos de acesso externo às aplicações da TMN estão divididos em dois grupos: a) Acesso entre TMNs pares: As TMNs necessitam cooperar de maneira a fornecer uma visão geral dos serviços (fim a fim) ao usuário da rede. Isto, freqüentemente, envolve o fornecimento de informações e alguns graus de controle para outra TMN; b) Acesso de usuários da rede às funções da TMN: O acesso do usuário da rede à TMN é requerido a fim de permitir aos usuários um controle limitado e realimentação sobre a utilização da rede. Tal acesso supõe que serviços de gerenciamento sejam providos aos usuários pela operadora de rede. Figura 16 - Camadas Funcionais de Suporte de Gerenciamento. Dois tipos de informações podem ser trocados entre a TMN e os usuários externos: a) Informações de gerenciamento relacionadas a uma interface específica ou a um enlace específico (por exemplo, um loop requisitado pelo usuário); b) Informações de gerenciamento, que dizem respeito a eventos nos diferentes enlaces e serviços disponíveis aos usuários, que são trocadas de maneira centralizada no ponto de referência x. Por isto, é necessário prover aos usuários: a) Segurança de acesso; b) Conversão de protocolos; c) Tradução entre os objetos conhecidos pelo usuário e os conhecidos pelas funções de gerenciamento da rede; d) Serviços de valor adicionado. Relacionamento entre um Bloco Funcional TMN e o Modelo de Gerenciamento de Sistemas OSI Cada bloco funcional componente da TMN pode ser compatível com o Modelo de Gerenciamento de Sistemas OSI [ISO10040 e ISO7498-4]. A Figura 2.8 ilustra o relacionamento entre o Bloco Funcional TMN e o Modelo de Gerenciamento de Sistemas OSI. Dentro de cada sistema aberto há um conjunto de processos de aplicação. O usuário MIS (Management Information Service USER) é uma aplicação que faz uso dos serviços de gerenciamento de sistema. Cada usuário MIS controla operações de gerenciamento, estando associado às MAFs definidas nos itens referentes à Arquitetura Funcional TMN. As funções que compõem um SMASE (System Management Application Service Element) estão associadas a funções de gerenciamento definidas na TMN, sendo as funções de gerenciamento de sistemas um subconjunto destas funções. A Base de Informação de Gerenciamento (MIB Management Information Base) é um repositório conceituai de informações de gerenciamento. Ela contém os objetos gerenciados que representam recursos da TMN, além dos recursos adicionais da rede de Telecomunicações. A MIB é definida com um componente funcional da TMN. O ambiente OSI (OSIE OSI Environment) é associado as MCFs da TMN. 18

19 Arquitetura de Informação TMN PEDRO DE ALCANTARA NETO REDE DE GERENCIA A Arquitetura de Informação TMN é baseada no modelo de informação orientado a objetos, e isto fornece fundamentos para a utilização dos princípios e conceitos do gerenciamento de sistemas O SI. Assim, a Arquitetura de Informação, além de utilizar os conceitos de Gerente/Agente, Domínios e Conhecimento de Gerenciamento Compartilhado (SMK Shared Management Knowledge) do gerenciamento de sistemas OSI, introduz o conceito de Arquitetura em Camada Lógica (LLA Logical Layered Architeture). Estes conceitos são necessários para a organização e o interfuncio-namento de sistemas de gerenciamento complexos. Modelo de Informação A informação trocada pelos sistemas de gerenciamento é modelada, em termos de objetos gerenciados, os quais são visões conceituais dos recursos que são gerenciados ou que existem para suportar atividades de gerenciamento. Um objeto gerenciado é uma abstração do recurso e representa suas propriedades, podendo também representar um relacionamento entre recursos ou uma combinação de recursos. Figura 17 - Relacionamento entre um Bloco Funcional TMN e o Modelo de Gerenciamento de Sistemas OSI. O modelo de informação baseado numa abordagem orientada a objetos não restringe a implementação interna dos sistemas de gerenciamento de telecomunicações, observando-se, ainda, que: a) Não existe necessariamente uma correspondência "um-para-um" entre os objetos gerenciados e os recursos reais; b) Um recurso pode ser representado por um ou mais objetos gerenciados. Quando um recurso é representado por múltiplos objetos gerenciados, cada um deles representa uma visão distinta daquele recurso; c) Podem existir objetos gerenciados representando recursos lógicos da TMN; d) Se um recurso não é representado por um objeto gerenciado, ele é invisível aos sistemas de gerenciamento; e) Um objeto gerenciado pode prover uma visão abstrata de recursos que são representados por outros objetos gerenciados; f) Um objeto gerenciado pode estar contido em outro objeto. Um objeto gerenciado é definido pelos seus atributos visíveis, pelas operações de gerenciamento que lhe podem ser aplicadas, pelo comportamento apresentado em resposta a estímulos internos ou externos e pelas notificações emitidas por ele. Agentes e Gerentes O gerenciamento de um ambiente de telecomunicações é uma aplicação de processamento de informação. Sendo a rede de telecomunicações em si um ambiente distribuído, seu gerenciamento é intrinsecamente uma aplicação distribuída. Isto envolve a troca de informação de gerenciamento entre processos de gerenciamento para a finalidade de monitoração e controle de vários recursos físicos e lógicos da rede, como, por exemplo, recursos de comutação e transmissão. Para uma determinada associação de gerenciamento, os processos de aplicação envolvidos assumem um dos dois possíveis papéis: a) O papel de gerente parte da aplicação distribuída que emite operações de gerenciamento e recebe notificações; b) O papel de agente parte da aplicação distribuída que gerencia os objetos gerenciados associados. O papel de agente é responder às operações de gerenciamento emitidas pelo 19

20 gerente, e também fornecer ao gerente uma visão destes objetos, emitindo notificações que espelhem o comportamento dos mesmos. Tipicamente, existe uma relação "muitos para muitos" entre gerentes e agentes, no sentido de que: a) Um gerente pode estar envolvido numa troca de informação com vários agentes. Neste caso, pode haver vários gerentes interagindo com agentes associados, e a sincronização das operações de gerenciamento pode ser necessária; b) Um agente pode estar envolvido numa troca de informação com vários gerentes. Neste caso, pode haver vários agentes interagindo com seus gerentes associados, e o tratamento de operações de gerenciamento concorrentes pode ser necessário. Um agente pode rejeitar uma operação de gerenciamento de um gerente por diversas razões (por exemplo, inconsistência do modelo de informação ou violação de aspectos de segurança). Portanto, um gerente deve estar preparado para tratar as respostas negativas de um agente. Todas as trocas de informações entre gerentes e agentes obedecem a um conjunto consistente de operações de gerenciamento e notificações, efetuado sempre através do Serviço e Protocolo de Informações de Gerenciamento Comum (CMIS/CMIP (Common Management Information Service I Common Management Information Protocol). A Figura 18 - mostra sistemas de gerenciamento operando em cascata: o sistema A gerencia o sistema B, que por sua vez gerencia o sistema C, e assim por diante. Figura 18 - Exemplo de Comunicação entre Sistema TMN. Conhecimento Compartilhado de Gerenciamento (SMK Shared Management Knowledge) Para a garantir o seu interfuncionamento, sistemas de gerenciamento em comunicação devem compartilhar uma visão comum das informações referentes aos protocolos de comunicação, às funções de gerenciamento, às classes de objetos suportadas, às instâncias disponíveis dos objetos gerenciados, às capacitações autorizadas e aos relacionamentos de containment entre os objetos gerenciados (name bindings). O conjunto destas informações é definido como Conhecimento Compartilhado de Gerenciamento (SMK Shared Management Knowledge). A Figura 19 - mostra que a informação compartilhada é relacionada com a comunicação entre entidades pares. Nesta figura, o SMK entre a função de sistema A e a função de sistema B não é o mesmo SMK entre a função de sistema B e a função de sistema C. O processo de troca e entendimento do SMK é chamado de Negociação de Contexto. Dependendo dos requisitos da aplicação de gerenciamento, podem ser necessários dois tipos de negociação de contexto, dinâmico e estático. No caso da negociação de contexto estático, o intercâmbio de SMK ocorre somente num tempo definido e permanece válido por algum período contratual. A negociação de contexto dinâmico é requerida se as capacitações ou os recursos de gerenciamento estiverem sujeitos a mudanças durante a associação. Figura 19 - Compartilhamento de Conhecimento de Gerenciamento. Domínios Os requisitos organizacionais para gerenciamento de uma coleção de objetos gerenciados podem envolver: a)particionamento do ambiente de gerenciamento em várias áreas funcionais, tais como segurança, contabilização e gerenciamento de falhas; 20

21 b)particionamento do ambiente de gerenciamento de acordo com critérios geográficos, tecnológicos e estruturas organizacionais; c)atribuição ou modificação temporária dos papéis de Gerente e Agente para cada um dos propósitos de gerenciamento dentro de cada coleção de objetos gerenciados; d)exercícios de forma de controle de maneira consistente, por exemplo, utilizando-se uma política de segurança predefinida. Quando os objetos gerenciados são organizados em conjuntos para atender a estes requisitos organizacionais, cada um destes conjuntos é chamado de Domínio Gerencial. Podem existir os seguintes tipos de relacionamentos entre os domínios: domínios disjuntos, domínios interagentes, domínios contidos um no outro ou ainda domínios sobrepostos. Arquitetura Lógica em Camadas O conceito de Arquitetura Lógica em Camadas (LAA Logical Layered Architeture) foi desenvolvido baseado no princípio hierárquico no qual a arquitetura pode ser entendida como sendo baseada em uma série de camadas. A abrangência de cada camada é mais ampla do que a camada imediatamente inferior. A Arquitetura Lógica em Camadas implica agrupar as funcionalidades de gerenciamento em camadas. Apenas quando uma instância específica da LLA é definida, as funções ou grupos de funções podem tornarse processos e os pontos de referência entre processos podem tornar-se interfaces. A Arquitetura Lógica em Camadas utiliza uma abordagem recursiva para decompor uma determinada atividade de gerenciamento em uma série de domínios funcionais aninhados. Cada domínio funcional forma um domínio gerencial sob o controle de uma Função de Sistemas de Suporte às Operações (OSF) e, assim, cada domínio é chamado "domínio - OSF". Um domínio pode conter outro "domínio - OSF" para permitir a partição em camadas adicionais e/ou pode representar recursos lógicos ou físicos como objetos gerenciados dentro do domínio. Todas as interações internas de um domínio ocorrem através de pontos de referência genéricos. Entretanto, as interações entre pares, isto é, aquelas que cruzam a fronteira do domínio OSF, ocorrem nos pontos de referência q ou x. O ponto de referência x é restrito à interação entre TMNs. A LLA, além de permitir o agrupamento das OSFs de acordo com os requisitos gerenciais, permite também que estes sejam agrupados segundo níveis gerenciais, por exemplo OSFs de serviço sobrepondo-se a OSFs de rede que gerenciam a(s) rede(s) que suporta(m) aquele determinado serviço. Neste caso, os OSFs de nível inferior podem consolidar ou agregar o modelo de informação, passando aos OSFs de nível superior uma visão mais abstrata dos objetos gerenciados e abstraindo detalhes desnecessários. A Figura 20 apresenta a LLA. Devido à sua natureza recursiva, somente os detalhes de um domínio necessitam ser mostrados. Nomeação e Endereçamento na TMN Para implantação bem sucedida de uma TMN em uma administração, é imporante definir um esquema integrado e lógico de endereçamento e nomeação para identificar e localizar os vários objetos de comunicação dentro de uma TMN. Dentro deste esquema de nomeação, faz-se necessário que os nomes sejam únicos e inambíguos, o que requer a existência de mecanismos de coordenação das atividades de nomeação entre as administrações. Isto se torna viável através da divisão sistemática do conjunto de todos os nomes possíveis em subconjuntos. Figura 20 - Arquitetura Lógica em Camadas. 21

22 Os nomes e endereços OSI relevantes que devem ser inambíguos dentro do contexto de um sistema global são os seguintes: Endereços de Ponto de Acesso ao Serviço de Rede (NSAP Network Service Access Point); Títulos de sistema, incluindo os títulos dos Processos de Aplicação (AP Application Process) e das Entidades de Aplicação (AE Application Entity). Dentro de um sistema particular, estas exigências aplicam-se a: Seletores; Qualificadores de Entidades de Aplicação (AE Qualifiers) e identificadores de invocação de Processos de Aplicação (APJnvocation-identifier). Arquitetura Física TMN A Arquitetura TMN deve prover um alto grau de flexibilidade para tratar as várias condições topológicas das redes gerenciadas e as estruturas organizacionais das diversas administrações. A TMN deve ser projetada de modo a evitar que falhas impossibilitem a transferência de mensagens críticas de gerenciamento. Deve também executar medidas para garantir que congestionamentos na Rede de Comunicação de Dados (DCN Data Communication Network) não causem o bloqueio ou o retardo excessivo de mensagens de gerenciamento que visam exatamente corrigir a situação de congestionamento. As funções da TMN podem ser implementadas em uma variedade de configurações físicas. A Figura 21 mostra um exemplo simplificado de Arquitetura Física TMN com seus blocos constitutivos: Sistemas de Suporte às Operações (OSs Operations Systems); Rede de Comunicação de dados (DCN Data Communications Network); Dispositivo de Mediação (MD Mediation Device); Elementos de Rede (NE Network Elements); Adaptador Q (Q Adaptor); Estações de Trabalho (WS Work Stations). As funções de cada Bloco Constitutivo (OS, WS, DCN, MD, QA e NE), são descritas a seguir. Figura 21 - Exemplo Simplificado de Arquitetura Física TMN. Descrição dos Blocos Constitutivos Sistemas de Suporte às Operações (OSs) A arquitetura física dos OSs deve possibilitar a centralização ou a distribuição das funções de dados tratados pelos mesmos. Estas funções incluem: a) Programas de aplicação de suporte; b) Funções de banco de dados; c) Suporte aos terminais de usuários; d) Programas de análise; e) Formatação de dados e relatórios. A arquitetura funcional dos OSs pode ser implementada em diferentes números de OSs, dependendo do tamanho da rede gerenciada, da funcionalidade requerida e da confiabilidade. A escolha do hardware de suporte aos OSs depende fortemente se eles provêem serviços em tempo real ou não. Embora, normalmente, as funções de OS sejam implementadas em um conjunto de OSs comunicando-se via interface Q3, isto não impede que tais funções sejam implementadas num sistema com função de NE ou de MD. 22

23 Rede de Comunicação de Dados (DCN) Uma DCN para uma dada TMN deve, sempre que possível, seguir o modelo OSI. Numa TMN, a conexão física pode ser provida com enlaces constituídos a partir de diferentes tipos de componentes de rede, por exemplo, linhas dedicadas (LP), Rede Pública de Dados Comutados por Pacotes (PSPDN), Rede Digital de Serviços Integrados (RDSI), Sistema de Sinalização por Canal Comum (SSCC#7), Rede Telefônica Pública Comutada (PSTN), Redes Locais (LAN), controladores de terminais, entre outros. Estes enlaces podem ser de uso exclusivo da DCN ou compartilhados com outras redes e serviços. Os sistemas devem fornecer tanto a comunicação espontânea de mensagem quanto diálogos bidirecionais. Um dos OSFs deve ser responsável pela garantia da integridade dos canais de dados utilizados para DCN. Numa TMN, as funções de comunicação tais como conversões de protocolos, retransmissão e encaminhamento de mensagens fazem parte da Função de Comunicação de Mensagens (MCF). Dispositivos de Mediação (MDs) O Dispositivo de Mediação (MD) é responsável pela implementação de Funções de Mediação (MFs). Este dispositivo, que atua sobre a troca de informações entre NEFs, QAFs e os OSFs, prove funcionalidades de gerenciamento local para os NEs. Ele usa interfaces padronizadas e pode ser implementado num sistema independente ou como parte do NE. Tipicamente, a função de mediação deve prover funcionalidades de gerenciamento a grupos de NEs similares ou a um único NE isolado. Um MD pode ser implementado como uma hierarquia de dispositivos em cascata, usando interfaces padronizadas. Pode envolver um ou mais processos das seguintes categorias: a) Processos de conversão de informação entre diferentes modelos de informação; b) Processos envolvendo interfuncionamento entre protocolos de alto nível; c) Processo de tratamento (concentração, coleção, formatação e tradução) de dados; d) Processos de tomada de decisões; e) Processos de armazenamento de dados. Elementos de Rede (NEs) Os NEs podem executar as funções de um ou mais OSs, MFs ou QAFs. É desejável distinguir duas classes de funções que podem estar contidas numa NEF: a) Funções de Telecomunicações que estão diretamente envolvidas no processo de telecomunicações, como comutação e transmissão; b) Funções não diretamente envolvidas no processo de telecomunicações, como localização de falhas, bilhetagem, comutação, proteção e condicionamento de ar. Nota-se que as diversas partes de um NE não estão restritas a uma única localidade; considerando-se, por exemplo, um tronco de transmissão como um NE, suas partes estarão distribuídas entre as diversas estações terminais. Adaptadores Q (QAs) O bloco funcional QAF é usado para interconectar à TMN entidades similares a NEs e OSs, as quais não provêem interfaces padronizadas TMN e, portanto, não podem ser considerados NEs e OSs de fato. As QAFs são tipicamente funções de conversão de interface. Um Adaptador Q (QA) pode realizar diversas QAFs. Um QA pode suportar as interfaces Q3 ou Qx. Estações de Trabalho (WSs) Embora seja possível às Estações de Trabalho acessarem através da DCN qualquer componente da TMN, a função básica da WS é atuar como um terminal ligado, via DCN, a um OS ou a um dispositivo com funções de mediação. 23

24 Este terminal deve ter capacidade suficiente de processamento e armazenamento de dados e suporte à interface para prover a funcionalidade de traduzir o modelo de informação usado na TMN, disponível no ponto de referência f, num formato apresentável ao usuário, no ponto de referência g. Este terminal deve ainda prover ao usuário capacidades de entrada e edição de dados necessários ao gerenciamento dos objetos da TMN. A Função de Apresentação (PF) executa as operações gerais de tradução da informação, disponível no ponto de referência f, no formato de apresentação ao usuário humano do ponto de referência g, e viceversa. Se a PF residir dentro de um dispositivo que também execute a Adaptação Homem Máquina (HMA), neste caso não existe interface F. A interface homem-máquina (ponto de referência g), seja ela orientada por linha de comando, "menus", ícones ou janelas, é suportada pela PF e independente da OSF/MF, e, portanto não é evidente no ponto de referência f. As funções de estação de trabalho (WSF) provêem ao usuário do terminal as funções gerais para executar entrada e saída de dados. As WSFs típicas incluem: a) Segurança de acesso e login; b) Reconhecimento e validação de entradas, c) Formatação e validação de saídas; d) Suporte para "menus", telas, janelas, scrolling e paginação; e) Acesso à TMN; f) Ferramentas de desenvolvimento de telas para permitir o desenvolvimento e a modificação do layout das telas, a definição de textos fixos e de informações de auxílio (help), a manutenção da base de dados das telas e facilidades de edição. Conceito de Interface Interoperável Para permitir que dois ou mais blocos da TMN possam trocar informações de gerenciamento, estes devem estar conectados ao mesmo meio de comunicação, e cada um desses elementos deve suportar a mesma interface desse meio, evitando, neste conceito de interface interoperável, a proliferação de padrões de comunicação. Uma interface interoperável define o conjunto de protocolos e de mensagens transportadas pelas respectivas unidades de dados de protocolo. As interfaces interoperáveis orientadas à transação estão baseadas na visão orientada a objetos da comunicação, na qual todas as mensagens transportadas dizem respeito à manipulação de objetos. Isto é formalmente definido pelo conjunto de protocolos, procedimentos, formato e semântica das mensagens utilizadas para comunicações de gerenciamento. O componente da mensagem de uma interface interoperável prove um mecanismo generalizado para gerenciamento dos objetos definidos no modelo de informação. Como parte da definição de cada objeto, há uma lista de tipos de operações de gerenciamento válidas para aquele objeto; existem também mensagens genéricas utilizadas de maneira idêntica para várias classes de objetos gerenciados. Nesta arquitetura, o que predominantemente distingue uma interface de outra é o escopo da atividade de gerenciamento que a comunicação na interface deve suportar. Este entendimento comum do escopo da operação é definido como conhecimento compartilhado de gerenciamento (SMK Shared Management Knowledge), que é um entendimento do modelo de informação da rede gerenciada (tais como classes de objeto e funções suportadas), objetos de suporte de gerenciamento, opções, contextos de aplicação suportados, entre outros. O SMK assegura que cada extremo da interface entende o significado exato da mensagem enviada pelo outro extremo. Interfaces Padrões TMN A Figura 21 mostra a interconexão de vários blocos da TMN através de um conjunto de interfaces interoperáveis padrões. Essas interfaces padrões correspondem aos pontos de referência, e neles é aplicável, quando necessário, uma conexão física externa. O objetivo da especificação das interfaces é assegurar a compatibilidade dos dispositivos interconectados. Isto requer protocolos de comunicação compatíveis e um método compatível de representação de dados para as mensagens, incluindo definições genéricas de mensagens para as funções de gerenciamento da TMN. Um conjunto mínimo de protocolos a ser utilizado nas interfaces padronizadas TMN deve ser determinado. 24

25 Interface Q A interface Q é aplicável no ponto de referência q. Para prover flexibilidade de implementação, a classe da interface Q é subdividida em duas subclasses: a) Interface Qx, aplicável ao ponto de referência qx; b) Interface Q3, aplicável ao ponto de referência q3. As interfaces Qx e Q3 distinguem-se, basicamente, pelas informações que elas transportam. A interface Qx é caracterizada por aquela porção do modelo de informação que é compartilhada entre o Dispositivo de Mediação (MD) e os Elementos de Rede (NEs). A interface Q3 é caracterizada por aquelas porções do modelo de informação compartilhada entre os Sistemas de Suporte às Operações (OSs) e os elementos da TMN que realizam interface com eles. Os modelos de informação para as interfaces Q3 e Qx podem ser potencialmente os mesmos; caso contrário, a Função de Mediação é necessária para prover a conversão entre eles. Interface F A interface F é aplicável ao ponto de referência f. Esta interface conecta as Estações de Trabalho (WSs) aos Sistemas de Suporte às Operações (OSs) ou aos Dispositivos de Mediação (MDs) através da Rede de Comunicação de Dados (DCN). Interface X A interface X é aplicável no ponto de referência x e é utilizada para interconectar duas TMNs ou para interconectar uma TMN com outros sistemas de gerenciamento de rede que possuem uma interface nãopadronizada semelhante à da TMN. A interface X pode necessitar de maior segurança que a requerida para uma interface Q, incluindo, por exemplo, senhas e capacitações de acesso. O modelo de informação na interface X estabelece os limites sobre o acesso disponível do outro lado da mesma. O conjunto de capacitações disponível na interface X para o acesso à TMN é referido como "acesso TMN". Famílias de Protocolos TMN Existe uma família de conjuntos de protocolos para cada interface TMN (Q3, Qx, X e F). A escolha do protocolo é dependente dos requisitos de implementação da configuração física. A camada de aplicação (camada 7) é comum a cada família de protocolos e é a base para assegurar a interoperabilidade. Certas funcionalidades da camada 7 podem não ser necessárias em todos os casos (por exemplo, transferência de arquivos). Certas interfaces podem ter redução de funcionalidade em algumas ou em todas as outras camadas da família de protocolos. O requisito básico das camadas inferiores é o de suporte para as camadas superiores. Alguns tipos de rede de suporte são considerados adequados para transferência de mensagens da TMN. Uma ou várias redes de suporte podem ser utilizadas desde que o interfuncionamento dessas redes esteja disponível. Para equipamentos de rede que não possuem uma interface interoperável, faz-se necessária a conversão de protocolos e mensagens no formato da interface interoperável. Esta conversão é realizada pela Função de Comunicação de Mensagens (MCF) e pela Função de Adaptação (QAF). Essas funções podem estar residentes no Adaptador Q (QA), nos Elementos de Rede (NEs), nos Dispositivos de Mediação (MDs) ou nos Sistemas de Suporte às Operações (OSs). Para a família Q3, é recomendado que conjuntos de aplicações TMN com necessidades de protocolo similares sejam suportados por uma única seleção de protocolos para as camadas 4 a 7 do modelo OSI. Podem ser necessárias opções para as camadas 1 a 3 de modo a permitir o transporte mais eficiente em cada caso. 25

26 Os atributos funcionais necessários na interface Qx são fortemente dependentes das funções de mediação necessárias e dos diferentes particionamentos das MFs entre diferentes MDs operando em cascata. Desde que a finalidade dos MDs é dar flexibilidade à implementação, o particionamento das funções de mediação não deve ser restrito a apenas um caso. Configuração Física e de Referência A Figura 22 mostra o relacionamento das configurações físicas com as configurações de referência, ilustrando as combinações da interface física no ponto de referência qx e q3. Neste exemplo, as Funções de Comunicação de Dados (DCFs) não são explicitamente mostradas. No ponto de referência em que uma interface física aparece, ela é denotada com a letra "Q" (Q3 ou Qx). Três casos de conexão dos Elementos de Rede (NEs) estão previstos, conforme mostrado na Figura 22: a) Um NE conectado, via interface Qx, a um Dispositivo de Mediação (MD) externo que suporta as funções de mediação necessárias para converter a interface Qx em uma interface Q3 requerida pelo Sistema de Suporte às Operações (OS) que gerencia este NE; b) Um NE fisicamente conectado a um OS através de interface Q3; c) Um NE, com a função de mediação interna, interconectado com um OS via interface Q3. Um NE externo pode estar conectado a este NE via interface Qx. Implementação da Rede de Suporte As funções da Rede de Comunicação de Dados (DCN) são compostas por: a) Mecanismos de transmissão e roteamento; b) Mecanismos de acesso. A DCN pode ser implementada utilizando circuitos ponto-a-ponto, uma rede comutada por circuitos ou uma rede comutada por pacotes. As facilidades podem ser dedicadas a uma DCN ou ser uma facilidade compartilhada, como, por exemplo, utilizando a SSCC N s 7 ou uma rede existente de comutação por pacotes. Figura 22 - Configurações Físicas e de Referência. No ambiente TMN, a conexão física necessária pode também ser oferecida localmente por todos os tipos de configurações de sub-redes, como, por exemplo, configurações ponto-a-ponto, em estrela, em anel ou em barramento. Quando diferentes tecnologias estão envolvidas no provisionamento de uma DCN, como, por exemplo, na interconexão de uma rede X.25 com uma rede local, a continuidade da DCN é provida pela função denominada retransmissão de comunicação (communication relay). Existem diferentes tipos de communication relays e, dependendo do seu nível de intervenção no conjunto de protocolos, eles se denominam pontes (bridges), roteadores ou sistemas de retransmissão de rede (network relays). Tais equipamentos são tipicamente compostos pela função de retransmissão (relay) associada a duas funções de acesso, conforme exemplo da Figura 23. Figura 23 - Função de Retransmissão entre Duas Redes de Suporte com Tipos de Acesso Diferentes. Considerações adicionais são requeridas quando o interfuncionamento de duas DCNs se realiza em camadas superiores. A Figura 24 mostra um exemplo de interfuncionamento, em que um conjunto completo de protocolos é utilizado no lado Q3 do dispositivo de mediação e um conjunto de convergência é utilizado no lado QX desse mesmo dispositivo. 26

27 O modelo TMN impõe que a função de mediação se encarregue de realizar a conversão de protocolos das camadas superiores entre as DCNs. Comunicação de Mensagens No ambiente TMN, as funções de comunicação, tais como conversão de protocolos e retransmissão de comunicação (communication relay), são efetuadas pela Função de Comunicação de Mensagens (MCF). A MCF realiza a interface com todos os blocos funcionais de diferentes equipamentos e consiste em um ou mais dos seguintes processos: a) Controle da comunicação, tal como polling, endereçamento e integridade do fluxo de dados; b) Conversão de protocolos; c) Comunicação de funções primitivas, tais como comando/resposta, alarme, resultado de teste e relatórios de status. A Função de Comunicação de Mensagem (MCF) permite que gerentes e agentes interoperem através da DCN. Quando existem instâncias de diferentes tipos de DCNs, pode ser necessário o uso de duas MCFs dentro de um dispositivo (por exemplo, MD, NE, OS ou QA), para permitir a conversão de protocolos. Figura 24 - Interfunciomento em Camadas Superiores. Padronização dos Protocolos de Comunicação para Interface Q3 Protocolos de Camadas Inferiores Para suportar a transferência de informações de gerenciamento de telecomunicações, vários tipos de Redes de Comunicação de Dados (DCN) podem ser usados. Assim, o modelo DCN adotado deve possuir mecanismos de interfuncionamento entre as várias redes utilizadas dentro da TMN. Foram criadas, então, famílias de protocolo compatíveis com cada tipo de rede de suporte como descrito a seguir. Os serviços e protocolos de comunicação das camadas inferiores seguem o Modelo OSI. A Figura 25 mostra os padrões para protocolos utilizados na rede de suporte, os quais são descritos a seguir: CONS1: Orientado à Conexão usando o Protocolo X.25 É aplicado no ponto de referência entre a Rede Pública de Comutação de Pacotes (PSPDN) e OS/MD/QA/NE, que se comunicam com OSs instalados na PSPDN ou na Rede Digital de Serviços Integrados (RDSI). Protocolos Usados: Camada 1: X.27, X.21, X.21 bis, V.11 / V.35, V.28 / V.24 Camada 2: X.25 LAPB [ISO7776] Camada 3: X.25 PLP [ISO 8208] CONS2: Orientado à Conexão usando Protocolo X.31 no canal D da RDSI É aplicado no ponto de referência entre a RDSI e os OS/MD/QA/NE, que se comunicam com OSs instalados na RDSI ou na PSPDN. Protocolos Usados: Camada 1:I.430,I.431 Camada 2: Q.921 LAPD, X.25 LAPB [ISO7776] Camada 3: X.31, X.25 PLP [ISO 8208] CONS3: Orientado à Conexão usando o Protocolo X.31 no canal B da RDSI. 27

28 É aplicado no ponto de referência entre a RDSI e os OS/MD/QA/NE, que se comunicam com os OSs instalados na RDSI ou na PSPDN. Protocolos Usados: Camada 1:1.430,1.431 Camada 2: Q.921 LAPD, X.25 LAPB [ISO 7776] Camada 3: X.31, X.25 PLP [ISO 8208] CONS5: Orientado à Conexão usando a MTP e o SCCP do SSCC no.7. Protocolos Usados: Camada 1: MTP (nível 1) Camada 2: MTP (nível 2) Camada 3: SCCP e MTP (nível 3) C0NS6: Orientado à Conexão usando o protocolo X.25 sobre Rede Local (LAN). É aplicado ao OS/MD/QA/NE que está conectado ao ponto de referência numa Rede Local (LAN) orientada à conexão. Protocolos Usados: Camada 1: Sinalização Física Camada 2: LLC Tipo 2 [ISO8802.2] e MAC CSMA/CD [ISO ] Camada 3: ISO 8208, ISO 8881 CLNS1: Não Orientado à Conexão usando Rede Local do tipo CSMA/CD É aplicado no ponto de referência entre a Rede Local e os OS/MD/QA/NE, que se comunicam com OSs instalados em Rede Local ou na PSPDN. Protocolos Usados: Camada 1: Sinalização Física Camada 2: LLC Tipo 1 [ISO ] e MAC CSMA/CD [ISO8802.3] Camada 3: ISO 8473 (ISO 8348 ADI) CLNS [ISO8473 e ISO8473AD1] CLNS2: Não Orientado à Conexão usando ISO IP (Internetwork Protocol) sobre o Protocolo X.25. É aplicado no ponto de referência entre a Rede Pública de Comutação de Pacotes e os OS/MD/QA/NE, que se comunicam com OSs instalados em Rede Local. Protocolos Usados: Camada 1: X.27, X.21, X.21 bis, V.11/V.35, V.28/V.24 Camada 2: X.25 LAPB [ISO7776] Camada 3: IP ISO 8473 PLP, CCITT X.25 [ISO 8208] Figura 25 - Protocolo das Redes de Suporte para TMN. Protocolos de Camadas Superiores Os serviços e protocolos das camadas superiores devem estar de acordo com as respectivas padronizações que são referenciadas dentro de cada um dos itens tratados. Para fins de especificação dos perfis de protocolo para interface Q3, mostrados na Figura 26, consideram-se como aplicações envolvidas: os serviços transacionais ou a transferência de arquivos. 28

29 Camada de Transporte Os serviços e o protocolo da camada de transporte devem estar de acordo com as normas ISO 8072 e 8073 [ISO8072 e ISO8073]. Dentro do escopo do padrão adotado para interface Q3, tanto para serviços transacionais como para transferência de arquivos, definem-se: Classe de protocolo de transporte 0, 2 e 4 sobre serviço de rede orientado à conexão; ou Classes de protocolo de transporte 4 sobre serviço de rede não orientado à conexão. A Tabela 3 apresenta as opções da camada de transporte em cada um destes casos. Tabela 3 - Opções da Camada de Transporte. OPÇÕES Gerais Tamanho Máximo da TPDU (octetos) Serviço de Transferência de Dados Expressos (Expedited Data) Classe 2 Numeração de DT - TPDUs Controle de Fluxo Classe 4 Numeração de DT-TPDUs Tempo de Retransmissão (T1) (s) Número de Retransmissões Limite na Referência (L) (s) Tempo de Inatividade (I) (s) FAIXA DE VALORES 128, 256, 512, 1024, (opcionais: 2048, 4096,8192). Não Suportado Normal, Extendida Explícito Normal, Extendida 0, VALOR DEFAULT 128 Normal Normal Além disso, é importante ressaltar a necessidade de identificar o protocolo de transporte a ser usado sobre uma dada instância de comunicação. Para tanto, utiliza-se a PI-TPDU (Protocol Identification TPDU). Esta TPDU é transportada como primeira ou única TPDU no campo de dados do usuário NS (Network Service), quando existe disponibilidade dentro deste campo da primitiva de serviço N_CONNECT_request. Quando isso não ocorre, a PI TPDU deve ser transportada, usando a primitiva de serviço N-DATA-request, com a CR-TPDU que solicitar a abertura da conexão de transporte ou com a primeira TPDU enviada nesta conexão de rede que executa a alocação ou realocação de conexões de transporte sobre conexões de rede. Figura 26 - Protocolos para as Camadas Superiores. Camada de Sessão Os serviços e o protocolo da camada de sessão devem estar de acordo com as normas ISO 8326 e 8327 [ISO8326 e 8327]. Devem ser suportadas as versões 1 e 2 do protocolo de sessão. Normalmente, os serviços da camada de sessão permitem que seja transferida uma quantidade limitada de dados de usuário em adição aos parâmetros normais associados às respectivas primitivas de serviço. A possibilidade de transferir quantidades ilimitadas de dados de usuário nestas primitivas é contemplada pela Versão 2 do protocolo de sessão. No caso de aplicações transacionais, as unidades funcionais requeridas são Kernel e Duplex. Para aplicações envolvendo a transferência de arquivos, as unidades funcionais requeridas são Kernel, Duplex, Resynchronize e Minor Synchronize. Para fins de transporte de informação de gerenciamento, o tamanho máximo dos dados de usuário de sessão deve ser igual a octetos. Não há necessidade de usar as facilidades de segmentação e de reutilização da conexão de transporte. Camada de Apresentação 29

30 Os serviços e o protocolo da camada de apresentação devem estar de acordo com as normas ISO 8822 e ISO 8823 [ISO8822 e ISO8823]. A unidade funcional usada é a Kernel. Os serviços solicitados da camada de apresentação são serviço de estabelecimento de conexão, com negociação do contexto de apresentação indicando as respectivas sintaxes abstrata e de transferência, a serem usados serviço de transferência de dados e, por último, serviço de liberação de conexão. O valor do parâmetro Identificador do Contexto de Apresentação deve ser codificado em dois octetos. O parâmetro Seletor de Apresentação relacionado aos endereços de apresentação chamador e chamado não deve exceder a quatro octetos. Deve ser observada a consistência entre os valores da Lista de Contexto de Apresentação e os valores definidos nas respectivas normas de aplicação. Os padrões referentes à Notação de Sintaxe Abstrata ASN.l [ISO8824] e correspondentes Regras de Codificação [ISO 8825] são usados para derivar a Sintaxe de Transferência empregada no transporte das UDPA Unidades de Dados de Protocolos de Aplicação (APDUs Application Protocol Data Units^- Camada de Aplicação A arquitetura da Camada de Aplicação deve estar de acordo com a norma ISO 9545 [ISO9545]. Os Elementos de Serviço de Aplicação (ASE Application Service Element) utilizados são: ACSE (Application Control Service Element) Em aplicações transacionais e de transferência de arquivos é usado o ACSE nas fases de estabelecimento e liberação da associação de aplicação. No estabelecimento da associação de aplicação, a informação referente ao contexto de aplicação é transferida no campo de dados de usuário e o valor do parâmetro mode do ACSE deve ser "normal". ROSE (Remote Operation Service Element) O ROSE é um elemento de serviço de aplicação obrigatório para serviços transacionais. É necessário que seja suportada a habilidade de originar e receber elementos de protocolo encadeados (uso do parâmetro linked-id), sendo que esta característica implica em associação classe 3 no ROSE (nesta classe, ambas as entidades de aplicação, iniciadora e respondedora, podem invocar operações). CMISE (Common Management Information Service Element) As aplicações de gerenciamento de rede usam este Elemento de Serviço de Aplicação para transportar operações e notificações de gerenciamento, conforme é apresentado no capítulo 5, dedicado especialmente a este assunto. FTAM (File Transfer Access Management) Este padrão foi adotado para transferência de arquivos envolvendo grande volume de dados, como, por exemplo, transferência de dados de tarifação dentro de uma rede de gerenciamento de telecomunicações. A classe de serviço obrigatória é a classe de transferência de arquivos, sendo também obrigatória a implementação das seguintes unidades funcionais: Kernel, Read Write, Limited File Management e Grouping. No caso do serviço interno de arquivos, é obrigatória, também, a implementação da unidade funcional de Recovery e opcional da unidade funcional de Restart. Este protocolo de aplicação assume os serviços de sessão descritos anteriormente, com as seguintes ressalvas: O uso das unidades funcionais de Recovery e Restart implica no uso da unidade funcional Minor Synchronize da camada de sessão; O uso da unidade funcional de Restart implica também no uso da unidade funcional de Resyncronize. O FTAM prove um modelo hierárquico (estrutura em árvore) para representar o relacionamento lógico entre as unidades de dados (DU Data Units) dos arquivos manipulados. 30

31 A partir desse modelo, são definidos três tipos de estrutura de arquivos usados em aplicações TMN: arquivos binários não-estruturados, arquivos de textos não-estruturados e arquivos ordenados seqüencialmente. A natureza dos tipos de estrutura de arquivos a serem transferidos determina os tipos de documentos a serem utilizados. Os tipos de documentos consistem em um conjunto de declarações, a saber: a identificação do documento, o propósito pretendido, a semântica de interpretação do documento, a estrutura de acesso ao arquivo, as sintaxes abstratas da estrutura da informação, a sintaxe de transferência e o resultado de concatenação de duas instâncias do documento. Três tipos de documentos são obrigatórios: FTAM 1: arquivos de textos não-estruturados. Estes arquivos que contêm somente uma Unidade de Dados de Acesso a Arquivo (FADU File Access Data Unit), podem somente ser transferidos ou acessados como um todo. Consiste em uma cadeia de caracteres. NBS.6: arquivos ordenados seqüencialmente. Estes arquivos são constituídos de uma seqüência de registros sendo impossível o acesso a um dado registro individualmente; cada registro possui campos de diferentes tipos. FTAM 3: arquivos binários não-estruturados. Estes arquivos contêm somente uma Unidade de Dados de Acesso a Arquivo (FADU), e por isso somente podem ser transferidos ou acessados como um todo. Consistem de uma cadeia de bits. Os documentos FTAM1 e FTAM3 são permitidos pelo modelo hierárquico de arquivos FTAM definido nas normas ISO 8571 [ISO8571] com as restrições impostas pelo conjunto restritivo não-estruturado (unstructured). O documento NBS.6 é também permitido pelo modelo hierárquico definido nas mesmas normas com as restrições impostas pelo conjunto restritivo seqüencial plano (seqüencial flat). Padronização de Protocolos para Interface QX Este capítulo descreve as principais características do perfil de protocolo para a interface Qx. Estas interfaces suportam a transferência de dados bidirecionais para gerenciamento de sistemas de telecomunicações, não se preocupando com i& estrutura e/ou o significado da informação de protocolos, conforme Recomendação M.3010 [M3010] do CCITT: a) Conjuntos de Protocolos Al e A2: são utilizados sem as camadas de apresentação, sessão e transporte (camadas 6, 5 e 4 do Modelo OSI), fazendo uso da Função de Convergência para realizar o mapeamento entre as primitivas da camada de aplicação e da camada de rede. b) Conjuntos de protocolos C0NS1, CLNS1 e CLNS2: são utilizados com as sete camadas do Modelo OSI. Esses conjuntos podem ser usados como perfis de protocolos para as interfaces Qx e Q3, para satisfazer requisitos de elementos de rede mais complexos. As camadas desse conjunto foram definidas anteriormente para a interface Q3. São descritas nos itens seguintes, as principais características dos perfis de protocolo relativos às camadas inferiores e superiores dos conjuntos Al e A2 para interface Qx. As seguintes classes de serviços são suportadas: Protocolos de Camadas Inferiores Os protocolos das camadas 1 e 3, utilizados pelo conjunto Al, são mostrados na Figura 27. Figura 27 - Protocolos das Camadas Inferiores do Perfil Al. As características principais dos protocolos utilizados no perfil Al, são: a) Camada Física: o o o Tipo de transmissão síncrona; Modo de operação half-duplex; Topologia ponto e multiponto; 31

32 Devem ser oferecidos os serviços de ativação e desativação da interface física e transmissão de dados; Configuração em bus serial no modo half-duplex em dois pares blindados balanceados, um para cada direção de transmissão; Taxa de transmissão de 19,2 kbps ou 64 kbps (velocidades menores podem ser utilizadas); Código de linha NRZI. b) Camada de Enlace de Dados: Classe de serviço: modo orientado à conexão; Devem ser oferecidos os serviços de estabelecimento, liberação e transferência de dados; Protocolo do tipo HDLC síncrono; Estrutura de quadro HDLC com campo de endereçamento de 1 octeto e com campo de informação com comprimento máximo de 256 octetos; Classes de procedimento de operação não-balanceada; Tamanho da janela para quadros não reconhecidos entre 1 e 7. c) Camada de Rede: O protocolo para o serviço de rede no modo não orientado à conexão (CLNS) deve estar de acordo com a ISO 8473 [ISO8473]. Este protocolo é definido para acomodar uma variedade de funções em diferentes configurações de sub-redes; A Função de Convergência deve estar de acordo com as normas ISO, para o serviço subjacente previsto pela norma ISO 8473 [ISO8473], sobre sub-redes que provêem o serviço de enlace de dados OSI, nos modos orientado e não-orientado à conexão. Os conjuntos de funções de convergência definidos são: o Com utilização de sub-redes ISO [ISO8802.2]; o Com utilização de sub-redes ISO 8208 [ISO8208]; o Com utilização de sub-redes ISO Endereçamento: os parâmetros de endereço de origem e destino, utilizados pelo protocolo, são endereços NSAP (Network Service Access Point); Subconjunto de protocolos: são definidos dois subconjuntos completos de protocolo: o o Subconjunto de protocolo de camada de rede inativa: utilizado quando se tem conhecimento de que os sistemas terminais estão conectados por uma única sub-rede e de que não é necessária nenhuma função de protocolo completo para prover o serviço de rede no modo não orientado à conexão; Subconjunto de protocolo não segmentado: utilizado quando se tem conhecimento de que os sistemas terminais estão conectados em sub-redes distintas e de que o tamanho da unidade de dados é tal que não é necessário segmentação. O perfil de protocolo das camadas inferiores A2 utiliza a tecnologia de Rede Local para as camadas física e de enlace, como mostrado na Figura 28. As características principais dos protocolos utilizados no perfil A2 são: a) Camada Física: Os meios físicos podem ser cabo coaxial, par blindado e fibra óptica; Devem ser oferecidos os seus serviços através das primitivas PLS-DATA-request, PLS- DATA-indication, PLS-CARRIER indication, PLS-SIGNAL-indication; A taxa de transmissão deve ser igual a 10 Mbits/s; A interface física a ser utilizada é: b) Camada de Enlace: o Padrão IEEE BASE 2, ou o Padrão IEEE BASE 5, ou o Padrão IEEE BASE T. 32

33 Prove o serviço modo sem conexão e com reconhecimento; O método de acesso empregado é o CMSA/CD; Todas as primitivas definidas na operação Tipo 3 do serviço LLC sem conexão e com reconhecimento são obrigatórias: o o Comandos: AC0 e ACl; Respostas: AC0 e ACl. c) Camada de Rede: mesmas características da camada de rede especificada para o perfil Al, exceção feita à utilização da função de convergência. Figura 28 - Protocolos das Camadas Inferiores do Perfil A2. Protocolos de Camadas Superiores Para os protocolos de camadas superiores Al e A2 foram definidas funções de mapeamento devido à ausência das camadas de transporte, de sessão e de apresentação. As funções do mapeamento fazem a ligação entre a camada de aplicação e a camada de rede, como está mostrado na Figura 29. Figura 29 - Protocolos de Camadas Superiores Al e A2. As principais características das Funções de Mapeamento são: A definição de serviço da função de mapeamento de apresentação requerida à camada de aplicação deve estar de acordo com a Recomendação X.216 do CCITT; A Função de Mapeamento requer o serviço N- UNIDATA como serviço de rede no modo não orientado à conexão; A Função de Mapeamento deve prover o serviço de apresentação P-DATA, com as primitivas de solicitação e indicação, e o seu parâmetro é dado do usuário; Quando o ACSE é suportado na camada de aplicação, a função de mapeamento deve prover os serviços de apresentação P-CONNECT, P-REALEASE, P-U-ABORT e P-P-ABORT. As principais características da camada de aplicação são idênticas aos demais protocolos da interface Q3. Exemplos de Redes de Suporte Rede Digital de Serviços Integrados RDSI A RDSI pode ser utilizada como rede de suporte (DCN) para transferência de informações de gerenciamento da Rede de Telecomunicações, tanto para comunicações transacionais como para transferência de arquivos. São descritos a seguir, de forma sucinta, os perfis funcionais dos protocolos de acesso à interface Q3 nos pontos de referência da RDSI, que prove a interconexão entre: a) Sistemas de Suporte às Operações (OS) e à rede de suporte (DCN); b) Sub-rede de suporte (DCN - DCN); c) Rede de suporte (DCN) e Elementos de Rede (NE); d) Rede de suporte (DCN) e Dispositivos de Mediação (MD); e e) Rede de suporte (DCN e Adaptador Q (QA). A interface Q3 pode estar localizada nos pontos de referência S ou T da RDSI, conforme mostrado na Figura

34 a) Camada Física: I 430 para o Acesso Básico (2B+D); I 431 para o Acesso Primário (30B+D); b) Camada de Enlace: Procedimentos do LAPD da Q921; Figura 30 - Localização da Interface Q3 na RDSI. Na segunda configuração, os terminais do modo pacote podem comunicar-se diretamente utilizando circuitos comutados da RDSI, via canais B, conforme mostrado na Figura 31. No caso de utilização do Canal D (CONS2), os protocolos de acesso utilizados estão mostrados na Figura 32. Os equipamentos conectados na interface S ou T da RDSI operam em modo pacote sobre o canal D, utilizando os seguintes protocolos: c) Camada de Rede: ISO 8208 para prover o protocolo da camada de pacote e Q931 para os procedimentos de estabelecimento de chamada, possibilitando também a identificação do terminal. As restrições impostas são: O comprimento de dados de usuário do pacote de dados não deve exceder a 256 octetos; A classe de vazão utilizada não deve exceder a 16 kbps. No caso de utilização do canal B (CONS3), os protocolos de acesso utilizados estão mostrados na Figura 33. Os equipamentos conectados nas interfaces S ou T da RDSI utilizam os seguintes protocolos: Figura 31 - Configuração para Conexão Direta. a) Camada Física: I 430 para o Acesso Básico (2B+D); I 431 para o Acesso Primário (30B+D); b) Camada de Enlace: Q921 sobre o canal D para a fase de sinalização e ISO 7776 sobre o canal B para a fase de transferência de informação; c) Camada de Rede: Q931 sobre o canal D para procedimentos de estabelecimento da chamada, podendo utilizar a ISO 8208 sobre o canal B para o protocolo de camada de rede. Figura 32 - Acesso Via Canal D da RDSI (CONS2). No caso de utilização do canal B (CONS3), com interfuncionamento com a Rede de Dados Comutada por Pacotes, os protocolos utilizados estão mostrados na Figura 34. Neste caso de interfuncionamento da RDSI, os protocolos utilizados são: a) Camada Física: 1430 para o Acesso Básico (2B+D); 1431 para o Acesso Primário (30B+D); b) Camada de Enlace: Q921 sobre o canal D para a fase de sinalização e ISO 7776 sobre o canal B para a fase de transferência de informação. c) Camada de Rede: Q931 sobre o canal D para procedimentos de estabelecimento da chamada e ISO 8208 sobre o canal B para o protocolo de camadas de rede, transportando no campo de endereço dos pacotes ISO 8208 endereços PSDN, 34

35 Para aplicações de transferência de arquivos recomenda-se o uso do serviço comutado 64kbps irrestrito (canal B da RDSI), ou seja, utilização dos meios convencionais de comunicação de usuário. Para aplicações transacionais, o canal de sinalização (canal D) pode ser o mais adequado. Figura 33 - Acesso Via Canal B da RDSI (CONS3). Rede Pública de Dados Comutada por Pacotes A Rede Pública de Dados Comutada por Pacotes tem como função básica oferecer o serviço de rede do tipo circuito virtual, ou seja, prover um caminho lógico entre dois terminais de usuários, possibilitando a troca de dados sem que exista uma conexão física fim-a-fim para cada circuito virtual estabelecido. Dois tipos de circuito virtual são oferecidos: a) Circuito Virtual Comutado (CVC): é um circuito virtual estabelecido através do uso de canal lógico, entre usuários da rede, iniciado por um procedimento de chamada que dura até a ocorrência de um procedimento de desconexão. Esse tipo de serviço de conexão é também conhecido como conexão por demanda. b) Circuito Virtual Permanente (CVP): é um circuito virtual permanentemente estabelecido entre dois usuários. Existem dois modos de acesso de usuário à rede, o modo assíncrono e o modo síncrono: Figura 34 - Acesso RDSI à PSDN Via Canal B. Modo Assíncrono: no modo assíncrono, terminais de modo caractere (a transmissão e a recepção dos caracteres são feitas no Start- Stop) podem conectar-se à rede por meio de interface PAD (Packet Assem-bly IDisassembly). Modo Síncrono: neste modo, os terminais podem controlar, formatar, transmitir e receber pacotes de dados. Uma PSDN implementada com protocolo X.25 versão 1984 em diante pode ser utilizada como rede de suporte para transferência de informações de gerenciamento da Rede de Telecomunicações, entre OS, MD, QA e NE, conforme ilustrado na Figura 35. Os protocolos de cada camada estão indicados na Figura 36, correspondendo ao caso da família de protocolos CONS1. Figura 35 - Exemplo de Uso de PSDN como Rede de Suporte. Gerenciamento Integrado de Rede Gerenciamento da Interface Usuário Rede RDSI A introdução dos conceitos e características da RDSI na atual Rede de Telecomunicações reflete, fundamentalmente, na mudança da sua configuração, principalmente nos segmentos de acesso e de instalação do assinante. 35