运营级WLAN网络管理系统的设计原理及测试方法

运营级WLAN网络管理系统的设计原理及测试方法

摘要：随着各运营商大规模部署WLAN网络，如何有效地管理规模庞大的WLAN网络成为亟待解决的一个问题。而运营级WLAN网络的管理方式与个人及企业级WLAN网络的管理有着本质的不同．运营级WLAN网络管理系统的设计也面临其特殊的问题，同时也需要通过有效的测试手段保证整个系统按照标准的要求予以实现。本文针对运营级WLAN网络管理系统，先研究了其设计原理，然后对整个管理系统的测试方法进行了介绍。关键词：WLAN，网络管理，运营级，设计原理，测试方法随着无线宽带技术的不断发展，各种无线数据业务的迅速普及，以WLAN应用为代表的无线宽带网络应用日益成熟和普及，在现代通信网络中扮演着不可或缺的角色。在移动互联网时代，对于各运营商来讲，3G网络由于用户数量、干扰、网络负荷等原因，对于数据的承载能力已非常有限，用户对移动互联网的业务体验很大程度上受制于3G网络极其有限的网络带宽；而WLAN所具有的技术特性正好能够满足用户室内高数据传输的需求，由此可以增加用户的黏性，而WLAN低廉的建设成本又大幅降低了运营商的网络部署成本。因此，WLAN作为3G网络的补充接人手段，已经受到了运营商的推崇。在各运营商大规模部署WLAN网络的同时，如何有效地对如此庞大的WLAN网络进行管理，成了摆在各运营商面前的问题。由于WLAN技术起源于计算机网络，最早应用于学校、家庭及企业，网络规模都非常小，所以对于WLAN网络的管理方式也比较简单，而这种管理水平远远不能满足运营级WLAN网络的要求。因此，建设运营级的WLAN网络管理系统，对设备厂商提出了新的要求，对运营商也提出了新的挑战。本文针对运营级WLAN网络管理系统的测试，先研究了运营级WLAN网络管理系统的设计原理，然后对网络管理系统的测试方法进行了介绍。1运营级WLAN网络管理系统的设计原理随着WLAN应用的日益广泛，WLAN网络管理方式也由最早的单个AP独立管理过渡到了WLAN接入控制器(AC)和集中控制型接入点(俗称瘦AP)相结合的集中式管理架构，通过AC实现对AP的统一集中管理。基于此架构开发的网管平台通常由AP的生产厂家开发，可以管理该厂家自己生产的AP和AC。这种管理方式很好地解决了企业级的WLAN网络管理问题，但是对于运营级的WLAN网络，会遇到以下问题[1]：首先，此类平台可能无法支持如此大规模的设备数量；其次，此类平台只能管理该厂家自己的设备，无法管理同区域中其他厂家的设备。而运营商要管理网络中所有的设备，需要每个厂家各自建立一套网管平台。由于各厂家网管平台的使用方法存在很大的差异，这样既增加了运营商WLAN网管建设的成本，又提高了维护WLAN网络的复杂度。因此，运营商需要建立一个统一的网管平台，该平台要求支持对不同厂家WLAN设备的管理。建立统一的网管平台，需要解决以下两个问题[1]：首先，由于运营级的WLAN网络分布地域广、设备数量多，对网管平台软件的处理性能要求很高。如果网管平台采用集中式部署的话，是无法处理数量巨大的设备的网管信息的。因此，网管软件需要支持分级和分布式的部署，比如在各地市都可以部署数据采集机，每个地市都可以维护本地区内的设备，省级网管中心可以获取各地市的一些关键指标，查询和设置设备的一些关键参数等等。其次，不同厂家设备的网管接口数据格式及定义是千差万别的。目前对WLAN网络的管理通常使用SNMP协议来传递数据，设备的网管数据都保存在MIB库中。MIB库为树状结构，并且每个厂家的MIB库结构定义都不相同。例如对于含义及功能相同的一个参数，A厂家通过MIB库的节点a来定义，B厂家通过MIB库的节点b来定义。此时统一网管平台对此参数的查询或设置有两种方式：一是各厂家修改自己的MIB库，使得所有厂家的MIB库结构及定义完全一致，这样网管平台在查询或设置参数时就可以统一对待。但这种方式各厂家的工作量非常大，并且很多有实力和技术积累的厂家(通常都是行业内数一数二的公司)并不一定会按照统一的MIB库结构及定义的要求去修改自己的产品，所以此方案的操作难度较大；二是各厂家的MIB库还是保持原有的结构，或是只需要做少量的修改。网管平台需要查询或设置某个参数时，针对不同厂家做OID节点映射，如果是A厂家，就映射到节点a，如果是B厂家，就映射到节点b，从而以最小的工作量实现了统一网管的目标。是可行性最大的方案。因此，建立统一的网管平台建议采用第二种方案，即只需要对设备的网管接口数据提出标准化的要求，规定设备需要提供哪些接口数据，以及数据的格式和定义，而对设备的MIB库结构不做统一要求，通过网管平台的参数映射来消除不同厂家MIB库结构及定义的差异性。通过合理地产品设计良好的解决以上两个问题，统一网管平台可以满足对运营级WLAN网络的管理要求。WLAN设备厂商也需要对设备进行改进以满足运营级网络管理的要求。具体来讲：首先，设备要满足网管接口数据集的标准化要求，这是建立统一网管平台的基础；其次，要保证设备提供的网管数据的准确性，能真实反映设备运行的性能状态，这是统一网管平台功能正常运转的前提。2运营级WLAN网络管理系统的测试方法从以上关于运营级WLAN网络管理系统的设计可以看出，建设一个符合运营级要求的网络管理系统，对统一网管软件平台和WLAN设备都提出了新的要求，从而需要通过严格而有效的测试手段来保证双方都满足这些要求，这样才能够保证不同厂家设备在统一平台上的互联互通。下面分别对WLAN设备及统一网管软件平台的测试方法进行论述。对于WLAN设备的测试，既要保证其网管接口数据满足标准化的要求，又要确保其网管数据的准确性，对测试方法的设计要满足这两点的检验要求。网管接口数据分为三大类：配置信息、性能信息、告警信息，以下分别针对每一类别的接口数据设计其测试方法。对于配置信息，首先要检查接口参数的数据类型、访问权限、参数含义符合标准化要求；然后要验证通过修改接口参数的取值是否可以实现对设备工作状态的配置，即修改的参数值是否在设备内部真正生效，例如：通过修改AP发射功率的参数值来检验设备的发射功率是否按照设定的取值发生了变化、通过修改AP无线接口的工作信道参数值来检验设备无线接口的工作信道是否按照设定的值发生了变化等。对于性能信息，首先要检查接口参数的数据类型、单位等信息是否符合标准化要求；然后着重验证参数的准确性，例如：验证流量统计相关参数(发送/接收的数据包数、字节数等)的统计值是否准确、验证连接统计相关参数(关联终端数、关联请求次数等)的统计值是否准确等。对于告警信息，要验证是否在满足告警条件的场景下正确上报告警，同时还需要检查上报告警携带的告警参数信息是否满足标准的要求。因此，在测试过程中需要搭建满足各个告警上报条件的场景。以上各类网管参数的测试，根据测试项目的需求，需要使用不同的仪表、测试软件等搭建测试环境，以达到检验要求。由于统一网管软件与设备的网管接口数据之间需要做参数对接，而不同的厂家在接口参数结构设计方面差异较大，所以对接工作也需要通过测试来进行验证，以确保统一网管软件与设备网管接口之间的正确对接。在测试过程中，需要在统一网管软件平台上进行验证，包括对配置信息的参数修改、性能信息的查询值呈现、告警信息的解析及呈现等。3结语在各运营商大规模部署WLAN网络的同时，对网络的管理也不容忽视。建设一个良好的WLAN网络管理系统，将大大提高运营商对网络的监控能