Как упростить работу проектировщикам транспортных сетей с помощью визуализации и аналитических инструментов
Сеть билайна имеет в своем ресурсе свыше 100 тысяч элементов транспортной сети с 24 уникальными типами транспортных узлов. Управлять, проектировать и развивать их сложно и трудоемко. Чтобы упростить работу проектировщикам и другим пользователям сети, мы создали уникальный программный продукт, аналогов которому нет на рынке, TN Map — интерактивную карту, которая помогает визуально оценивать состояние сетей связи филиалов.
В статье подробно расскажем о функциях и внутреннем устройстве TN Map: разберем сценарии использования продукта и его отличительные особенности.
Как устроен TN Map
TN Map — это собственная разработка билайна, которую мы написали с нуля. Продукт визуализирует транспортную сеть и подключенные к ней базовые станции. Это значительно ускоряет процесс проектирования и планирования сети.
На сети билайна установлено оборудование разных вендоров, количество которых увеличилось за последние два года. TN Map уникален тем, что поддерживает мультивендорность на транспортной сети: по 2–3 поколения у каждого производителя. Еще одно важное преимущество — все базовые станции наблюдаются в данной системе и статус подсвечивается разными цветами. Код системы построен таким образом, что позволяет оперативно его дополнить при появлении нового вендора или поколения оборудования и быстро подключить их к системе.
Не все вендоры поддерживают стандартные протоколы. Поэтому внутри TN Map созданы алгоритмы, которые преобразуют все возможные данные в корректную топологию сети. За всем этим стоит большая работа. Сначала анализируются физические линки на уровне протокола — это физические соединения между двумя портами транспортной сети — потом линки на уровне L2 и L3 и только потом образуется топология.
В интерактивной карте есть множество функций, работа которых строится на трех системах:
Zabbix. Опрашивает оборудование, собирает с него метрики и параметры, которые сохраняет в базу данных. Мы решили опрашивать элементы самостоятельно, чтобы не создавать интеграции под системы управления каждого нашего вендора. Поэтому мы сами снимаем статистику с элементов и в рамках Zabbix реализуем автообнаружение элементов.
Маяк. Преобразует сырые данные в визуализированные, чтобы пользователь мог видеть их наглядно. Система визуализирует данные в привязке к оборудованию, и с ее помощью можно оценить работу портов более детально.
ТN Map. Это надстройка над Zabbix, которая парсит и визуализирует данные в привязке к геослою. Для этого система использует исходные данные: параметры координат, номера базовых станций и IP-адреса. Они привязываются к физическим площадкам по координатам, по которым можно найти физические и логические линки и построить модель сети — цифровую копию реальной, внутри которой можно работать.
TN Map может просматривать характеристики каждого линка в Grafana и TN Map, а элементы — в карточке или на карте. Например:
как и между какими элементами собран линк;
какой вендор;
параметры линка;
утилизация линка;
емкость линка на прием и передачу.
Выбирать характеристики для просмотра можно прямо на карте — в этом и заключается главное удобство TN Map.
Для каких задач можно использовать интерактивную карту
Существует несколько сценариев использования TN Map. Ниже описали самые популярные:
TN Map для сотрудников эксплуатации
Если поступает информация о том, что произошла авария и какая-то базовая станция не работает, сотруднику эксплуатации нужно быстро понять, что произошло и на каком участке сети. При таком количестве элементов сделать это сложно.
Специалисту важно иметь возможность ограничить поиск, чтобы понять, через какие элементы проходит сеть. И после локализации аварии он может приступить к ее устранению.
TN Map для сотрудников планирования транспортной сети
Изначально продукт предназначен как раз для них. Когда TN Mapзагружает карту, визуально видно, какие линки перегружены, а какие работают нормально. Что еще можно посмотреть на карте:
— на чем собран каждый из линков;
— какая у него емкостная характеристика;
— есть ли ошибки, дропы, пакеты;
— есть ли снижение качества.
— есть ли связки с внешними и внутренними системами.
Опираясь на эту информацию, сотрудник может заранее разместить заказ на расширение оборудования, закупить оборудование, перенести трафик на другой линк или запланировать строительство волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).
Еще TN Map помогает в перспективном планировании. Чтобы создать долгосрочный план развития, нужно спрогнозировать загрузку транспортной сети. Для этого специалист может посмотреть на желтые и красные линки на 6 месяцев вперед и указать их в плане развития сети.
TN Map для сотрудников аренды каналов у стороннего оператора
Их задача — определить, насколько эффективно используется тот или иной канал, и насколько финансово эффективны арендованные линки. Это можно понять по загрузке и сделать отчет. Например, если организован канал на 500 МБит/с, а используется только 100 из них — это финансово неэффективно. TN Map позволяет выбрать оптимальный канал и не страдать от снижения качества и скорости сети.
Для каждого сценария можно настроить свой вариант просмотра в меню настроек: мы можем ограничить визуализацию уровнем региона и добавить в фильтры только то, что хотим увидеть по слоям: например, агрегацию, базовые станции, перспективное строительство.
Какие особенности TN Map делают его уникальным
Карта показывает трассы от каждой базовой станции, чтобы было видно и понятно, как базовая станция подключилась к контроллеру или опорной сети. На карте также можно посмотреть историю трафика и статистику.
Есть окно, которое позволяет получить информацию по каждому элементу транспортной сети, который участвовал в построении канала: имя, IP-адрес, привязку к сайту, тип и модель, порты. В нем можно посмотреть историю трафика и статистику качественных параметров.
Функция прогнозирования позволяет смотреть, как ведет себя трафик по времени и месту. Количество абонентов и трафик растут, а люди постоянно перемещаются: например, если человек 30% времени находится дома и 50% на работе, то его трафик стабилизируется в этих местах. В TN Map можно провести расчеты, которые прогнозируют то, какие из линков будут перегружаться в течении какого-то отрезка времени. Так можно посмотреть планируемую загрузку линков через 3, 6 и 9 месяцев, чтобы масштабировать трафик.
TN Map больше предназначен для планирования, чем для эксплуатации, поэтому мы считаем дневные и недельные тренды: для этого используем Elasticsearch и работаем с ним скриптами. Полученная статистика преобразуется в раскраску линий на карте: базы данных написаны на Python, а ядро построений лежит в СУБД Postgres.
Это не Inventory-система, не система мониторинга или сбора статистики. Она работает on-line и моделирует ситуацию на сети на будущее, показывает какая будет нагрузка через 3, 6, 9 месяцев или год, указывает проектировщику участки сети которые требуют анализа и разработки тех решений для расширения и позволяет повысить эффективность инвестиций, вкладывать их только туда, где это будет необходимо.
Как будем развивать проект дальше
За несколько лет разработки TN Map мы смогли создать удобный и полезный сервис для проектировщиков сети. Вот, чем гордимся в проекте:
Научились поддерживать мультивендорность.
Аналитические свойства продукта по прогнозированию загрузки транспортной сети помогают правильно ее развивать.
Комплексный подход к сбору данных с элементов и математическая обработка на основе графовых алгоритмов.
Планируем улучшать TN Map дальше: создадим API, чтобы оперативно обмениваться данными с другими программный продуктами билайна и будем шире использовать математические алгоритмы на основе графового анализа. С их помощью можно выбрать самый оптимальный с точки зрения нагрузки маршрут, и запрограммировать сеть таким образом, чтобы использовался именно он.
И самое приятное для вас — мы уже в процессе вывода TN Map в реестр отечественного ПО. Это поможет сделать проект более видимым для проектировщиков и других пользователей сети, а значит, сделает работу большего количество людей проще и понятнее.
Спасибо, что дочитали до конца! Если вам интересно погрузиться в техническую часть TN Map, то в следующих статьях мы подробно расскажем про алгоритмы и протоколы.
