基于策略的isin故障管理技术分析-analysis of isin fault management technology based on policy.docx

第1章绪论1.1课题的背景卫星综合信息网[1](IntegratedSatelliteInformationNetwork，ISIN)是以组网技术、卫星技术、移动宽带通信技术、信息融合技术、卫星安全防护与对抗技术为支持，由不同轨道上多种类型和功能的、以卫星等航天器为核心，把多种不同功能的卫星系统结合为一个整体，利用陆基、海基、空基信息系统组成的天地一体化的互联网络。卫星综合信息网就是把传统的Internet网络扩展到太空，把卫星以及其它空间飞行器作为网络的核心和主要节点，利用卫星自动获取、存储、处理、融合、分析、判断和分发信息的能力，来提供“数字地球”的服务。卫星综合信息网的结构分为天网和地网两个部分，天网是由不同轨道和不同功能的卫星组成，完成信息的获取、传输、处理以及导航定位和网络系统管理等任务。地网主要由卫星控制中心、相应的测控网络、网络控制中心、关口站和各种用户终端组网而成。随着卫星综合信息网技术的发展，各国对卫星综合信息的依赖不断加深，各国围绕卫星综合信息优势的争夺也越发激烈。目前包括美国、俄罗斯在内的各航空航天强国，都相继展开了以不同种类卫星组网为核心的卫星综合信息网络技术的研究。国外典型的卫星网络有用于导航的GPS系统、GLONASS系统、伽利略系统，用于全球通信的铱星Iridium系统、用于遥感的Cosmo/Skymed系统和STARLITE系统等。卫星综合信息网对我国的经济发展和国家安全都具有重要而深远的意义。为了加速我国载人航天技术发展，促进国民经济建设，保障国家安全，我国已经开始着手建立以“北斗”[2]为代表的卫星综合信息网络的建设，并建成一个独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。近年来，随着计算机网络的飞速发展，网络管理的重要性日益提高，同时由于网络规模不断扩大，网络复杂性的不断增加，造成了管理难度也不断加大。如何构建高效实用的网络管理系统已经成为计算机网络领域的研究热点和重要问题之一。在这种情况之下，基于策略的网络管理技术应运而生。策略(Policy)是一组用于管理、配置和控制网络资源访问的规则集合。通过将管理行为和具体的执行分开，管理员只要对策略进行定义，而不必关心该策略的具体实现细节和相关设备的情况。管理者制定一些管理策略，交由管理系统去执行，系统将依据策略规则自动进行网络资源的管理。通过制定不同的策略，管理员可以很好的实现对网络的分布式或集中式的管理，也可以动态地调整网络的行为以适应业务需求的变化。同时基于策略的网络管理在一定程度上实现了网络管理的自动化，从而降低了网络管理的成本。基于策略的网络管理从网络整体出发来实现管理和控制，使网络管理操作遵从高层业务提供商的商业需求或者业务规则，并可从网络管理员的管理角度出发定义策略，然后把这些策略分发到网络设备上去实施。管理策略是管理的智能抽象，它从一个比较高的管理层次出发，不必考虑与具体的实现细节，因此保证了可靠性和一致性。1.2课题的目的和意义卫星综合信息网是空间和地面一体化的网络，对于充分利用空间卫星资源，实现网络覆盖的立体化和全球化具有重要意义。同时，卫星综合信息网络对我国航空航天技术、信息产业的建设以及国家的安全保障都具有重要且深远的意义。卫星综合信息网是一个复杂庞大的网络，它几乎包括了现有的所有形式的网络形态。和传统网络相比，卫星综合信息网络具有以下特点[3]：1)网络结构复杂，规模庞大；2)网元功能各异，资源受限；3)网络信息传输时延大；4)网络链路受空间环境影响严重；5)网络拓扑结构动态变化；6)对生存能力、可靠性和安全性要求较高。由于以上特点使得对卫星综合信息网的管理和维护变得十分复杂。卫星综合信息网作为一个高成本的空间基础设施，要求必须能够长期稳定的运行，因此能够及时发现和确认故障并实施有效的修复显得至关重要。由于卫星综合信息网特点，对其进行人工现场维护是非常困难的，这就要求卫星综合信息网必须具备一定的自我修复能力，以应对各种复杂的突发情况，适应应用任务、网络本身和外部条件的变化。而且，由于卫星综合信息网中无线通信链路的易失性、信息传输的高延迟性、网络拓扑结构的高度动态变化等特点，要求在对其进行管理的过程中必须实施比地面网络管理更多的控制，例如实施比地面网络管理更频繁的监控与网络配置。卫星综合信息网承载的业务种类及数量增长迅速，而且业务需求复杂多变，根据业务需求自动进行业务配置已成为卫星综合信息网管理的迫切需求。因此如何对卫星综合信息网实行可靠、高效的管理，并能使卫星综合信息网具有较强的自我监测、自我恢复能力显得至关重要。传统的网络管理系统很难保证网络整体业务配置的正确性和一致性，特别是对由网络/业务运行状况触发的管理动作显得力不从心。另外，现有的网络管理系统缺少从长期目标、整体网络范围管理网络的能力。因此