GB/T 43038-2023
基本信息
标准号:
GB/T 43038-2023
中文名称:通信网络可信性工程
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Communication network dependability engineering
标准状态:现行
发布日期:2023-09-07
实施日期:2024-01-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:30346245
相关标签:
通信
网络
可信性
工程
标准分类号
标准ICS号:21.020;33.040.40
中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元器件与信息技术综合>>L05可靠性和可维护性
关联标准
采标情况:IEC 61907:2009,IDT
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:48页
标准价格:76.0
相关单位信息
起草人:潘勇、伍湘平、杨洪旗、黄进永、章迅、冯燕宽、胡宁、纪春阳、刘宇婕、于敏、杨春晖
起草单位:工业和信息化部电子第五研究所、华为技术有限公司
归口单位:全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会(SAC/TC 24)
提出单位:中华人民共和国工业和信息化部
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件给出了通信网络可信性工程指南,建立网络可信性的通用框架,提供网络可信性实现的过程,以及网络技术设计、性能评价、安全考虑和服务质量测量的标准和方法,以实现网络可信性目标。
本文件适用于网络设备开发者和供应商、网络集成者和网络服务功能供应商的规划、评估和实现网络可信性。
标准内容
ICS21.020;33.040.40
CCSL05
中华人民共和国国家标准
GB/T43038—2023/IEC61907:2009通信网络可信性工程
Communication network dependability engineeringIEC61907:2009IDT)
2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-01-01实施
2规范性引用文件
术语、定义和缩略语
术语和定义
3.2缩略语
通信网络可信性概述
网络可信性框架
网络生命周期和演化过程
网络可信性实现
可信性工程应用
网络技术考虑
网络服务功能考虑
网络性能考虑
网络数据和信息的完整性
服务质量(QoS)
网络可信性评估和度量
网络可信性分析·
网络可信性故障注人测试.
网络可信性属性度量
网络可信性评估方法..
QoS度量
QoS度量概述
7.2面向用户的QoS参数和要求
附录A(资料性)
附录B(资料性)
附录C(规范性)
参考文献
通用通信网络模型和相关概念
网络生命周期和演化过程
保障网络安全服务规范
GB/T43038-—2023/IEC61907:200911
GB/T43038—2023/IEC61907:2009本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用IEC61907:2009《通信网络可信性工程》。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会(SAC/TC24)归口。本文件起草单位:工业和信息化部电子第五研究所、华为技术有限公司。本文件主要起草人:潘勇、伍湘平、杨洪旗、黄进永、章迅、冯燕宽、胡宁、纪春阳、刘宇婕、于敏、杨春晖。
GB/T43038-2023/IEC619072009
为满足多种市场需求和公共通信需要,通信网络现今日趋复杂,如移动通信网络、电子商务网络、内部网络和因特网服务。
同时,通信技术快速发展为全球通信领域提供所需的有效网络服务和可靠的性能。像信息交换、数据处理和网络连接等基础通信服务,使得公共和私人的通信工作能够在成本控制下有效开展。商业和私人领域非常依赖这些已成为他们日常生活支点的通信服务,保证网络性能和网络服务功能的一个重要因素就是可信性。
网络可信性是网络能够正常运行,且当需要时能满足用户对网络性能和服务运行的一种能力。从用户的角度,可信性指的是为满足用户期望的需求而提供的网络服务功能是可信的,并且具有这种能力。网络可信性是通过性能属性来表现的,这些性能属性包括:网络性能可用性和服务质量。网络概念是对系统概念的扩展,为网元与融合特定通信目标实现服务功能的内部运行关系的互联提供了一个通用框架。
为同时提供服务功能和通信服务,网络需要特定的性能参数。网络可信性工程是一个特定的用于处理基本通信服务的多种应用和配置问题的基于风险的技术准则。不像存在退役阶段的系统生命周期,网络很少能达到退役阶段。随着时间发展,网络积累新的特色应用,连续为通信需求提供服务。网络生命周期是演化的,需解决技术收敛间题、更新方法和满足网络性能目标的特定可信性属性的表示问题。网络可信性标准化的需求对于通信网络有成本效益的研发和实现是必不可少的。通信网络可信性为这些主要关注国际竞争环境的人员提供重要性能属性,包括网络装备的研发者和供应商,网络综合人员和网络服务功能的供应商。主要原因是可信性严重影响创收和投资回报率。网络业务功能和通信服务的用户严重依赖于网络功能和可靠的服务,从面保证网络安全和音频、视频与数据传输的不间断网络连接。
本文件为通信网络可信性提供了一个通用框架。通信网络包括电信网、因特网和利用信息技术的内部网络。本文件描述了可信性属性的作用及其对网络性能的影响。为网络技术设计、安全服务功能、可信性评估和服务质量评估提供了准则和方法。本文件是实现网络可信性目标的工程和实现过程指南。
本文件是系统方面的可信性标准架构的一部分,将IEC60300-3-15中系统可信性的概念扩展到网络应用,并支撑IEC60300-1的可信性管理。网络性能和电信业务基于ITU-T(国际电信联盟电信标准化局)相关系列标准。
1范围
GB/T43038—2023/IEC61907:2009通信网络可信性工程
本文件给出了通信网络可信性工程指南,建立网络可信性的通用框架,提供网络可信性实现的过程,以及网络技术设计、性能评价、安全考虑和服务质量测量的标准和方法,以实现网络可信性目标。本文件适用于网络设备开发者和供应商、网络集成者和网络服务功能供应商的规划、评估和实现网络可信性。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件,不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC60050-192
2国际电工词汇(IEV)第192章:可信性(InternationalElectrotechnicalVocabu-lary(IEV)—Part192.Dependability)注1:GB/T2900.99—2016电工术语可信性(IEC60050-192:2015,IDT)IEC60300-3-15可信性管理第3-15部分:应用指南系统可信性工程(Dependabilitymanagement-Part 3-15Application guideEngineering of system dependability)注2:GB/T37407—2019应用指南
系统可信性工程(EC60300-3-15,2009,MOD)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
IEC60050-192界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
communicationnetwork
通信网络
提供模拟或数字信号传输的通信节点和链路组成的系统示例:电信网、因特网、内联网、外联网、广域网、局域网和利用信息技术的计算机网络。注1,网络有其边界。处于网络边界的所有节点称为端点。在某应用中,用术语“节点”代替“端点”表示网络的通信接人点,同时表示传输链路之间的连接。注2:“骨干”通信网络由核心网络和(国内的和国际的)高速传输线路组成。这些传输线路连接一个国家或地区的不同位置的主要交换网络节点,即传输线路的互连。3.1.2
E(network)dependability
(网络)可信性
需要时按要求执行,以满足规定的通信和运行需求的能力。3.1.3
(network)availability
(网络)可用性
假定提供必要的外部资源,在规定条件下处于需要时按要求执行状态的能力。注1;可用性取决于产品可靠性、维修性和恢复性的综合特性,并且,通常还取决于维修保障性,注2:规定的条件包括影响可靠性、维修性和维修保障性的各个方面。3.1.4
(网络)可靠性
(network)reliability
在规定条件下,规定时间内按要求执行的能力。1
GB/T43038——2023/IEC61907:2009注1:规定的条件可包括影响可靠性的各个方面,如运行模式、应力水平、环境条件。注2:可靠性可使用适当的指标来量化,如平均故障前时间或者在规定时间内无失效的概率,3.1.5
(network)maintainability
(网络)维修性
在规定的使用和维修条件下,保持或恢复执行要求的状态的能力。注1:“规定的使用条件”可包括储存,注2:“规定的维修条件\包括使用的规程和资源。注3:维修性可采用量度予以量化,如平均恢复时间或者规定时间内的恢复概率,3.1.6
maintenancesupport
维修保障
按照规定的维修计划和策略实施维修的资源。3.1.7
maintenance supportperformance维修保障性
组织在规定条件下按要求完成规定网络维修保障的能力。注:“规定条件”包括与维护组织、产品使用和维护相关的条件,以及相关的维护策略和规程。3.1.8
(网络)恢复性
(network)recoverability
在未采取修复性维修的情况下,从失效恢复的能力。注1:恢复能力可要或可不要外部作用,注2:恢复性可采用量度予以量化,例如:平均恢复前时间、或在规定时间内恢复的概率,3.1.9
(network)element
通信网络的分系统或单元。
例如,终端、节点、链路和交换机。注1:网元可能需要人工输人才能执行其业务功能。注2:网络节点和接入点通过链路连接。3.1.10
(network)link
(网络)链路
网络节点间电的、无线的或光连接。3.1.11
(网络)性能
(network)performance
在用户间提供通信相关服务功能的能力。注:网络可信性是指网络提供或表明其运行中的可信性属性,以实现网络目标和服务质量要求的能力。3.1.12
(网络)管理
(network)management
为管理(网络)性能、配置、计费、故障和安全活动进行的有组织的程序和资源运用。3.1.13
(网络)服务功能
(网络)业务功能
(network)servicefunction
与网络用户进行交互或是在网络基础设施间进行传输或交换网络中的数据和信息的程序或应用。注:一个网络服务功能可由硬件和软件单元组成,并且可能涉及为实现某一特定功能的人机交互。3.1.14
networkservices
网络服务
网络业务
给用户提供网络服务功能和通信服务。注1:通信服务是指最终用户订购的网络服务。2
GB/T43038—2023/IEC619072009注2:承载服务是一种允许用户信息信号在用户网络接口之间传送的通信服务功能。3.1.15
服务质量
qualityofservice
综合的服务性能,表明用户对服务的满意程度。3.1.16
networkfailure
网络失效
网络按要求执行功能能力的丧失。注:失效可能是由于设备失效、自然灾害或人为因素。3.1.17
网络故障
networkfault
网络处于不能按要求执行功能的状态。注1:在网络运行中,故障可来自于异常情况,或由网元机能失常引起,或是由外部原因(如故障注人)引起。注2:网络性能降级状态是指一个或多个性能参数不符合要求的情况。3.1.18
serviceprovider
服务供应商
提供通信网络服务的组织。
示例:电话公司、数据运营商、移动通信、因特网服务供应商和有线电视运营商注:网络运营商或公共运营商是使用自身或其他运营商的设施传输产品或服务,为公众提供服务的组织。术语通信运营商指的是提供本地、长途或增值服务的各种电话公司。3.1.19
用户user
运用服务供应商提供的服务进行直接网络接入的一方。注1:用户可能是用户信息的来源或接受者,或两者皆是。注2:在某些情况下,通信服务的用户也称为订户,3.1.20
(network)integrity
(网络)完整性
保证数据内容在传输和接收中不受污染、破坏、丢失或更改的能力。3.2
2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
E2E:端到端(End-to-End)Www.bzxZ.net
FMEA:失效模式和影响分析(FailureModeandEffectsAnalysis)FTA:故障树分析(FaultTreeAnalysis)IP:互联网协议(InternetProtocol)ITU-T:国际电信联盟电信标准化局(InternationalTelecommunicationUnionTelecommunicationstandardization sector)
LAN:局域网(LocalAreaNetwork)NGN:下一代网络(NextGenerationNetwork)OSl:开放系统互连(OpenSystemsInterconnection)QoS:服务质量(QualityofService)RBD,可靠性框图(ReliabilityBlockDiagram)SLA:服务等级协议(ServiceLevelAgreement)TCP/IP:传输控制协议/互联网协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)WAN:广域网(WideAreaNetwork)3
GB/T43038-2023/IEC619072009
4通信网络可信性概述
4.1网络可信性框架
通信网络由网元(如交换机、发送器、计算机、电话或其他设备)通过通信设施连接而成,以电子化的方式交换信息:这些连接可以是永久性的线缆方式,或临时的电话或互联网连接方式,传输介质可以是物理的(如光纤)或无线的(如卫星信号)。通信网络涵盖了利用信息技术的多项技术,如无线电、电视、电话、数据通信和计算机网络等。网络运行需面对多方面的应用需求,且不断拓展和演化,如通过因特网的在线商务。连接不同类型的通信系统和交互网络的结构是极其复杂的。要运用新的接口和协议完成差异网络和系统的融合,以获得可行的网络连接及业务性能。企业市场和电子商务促进新技术的开发,从而可以改变商务及服务应用的基本规则。
在确保可信性及QoS方面,网络的相关活动是很独特的。具有挑战性的任务是提供网络解决方案,把网络设计及服务应用联系起来,以实现相关的可信性属性。网络可信性意味着网络性能能够维持信息完整性并提供网络服务功能,以满足用户期望和服务供应商的需求。其主要思想是选择并实现合适的网元来构建网络,以获得网络性能中的可信性和完整性。附录A提供了通用通信网络模型及相关概念。网络可信性和网络服务功能受网络生命周期各阶段的特定应用相关的可信性属性影响。这些可信性属性包括可用性、可靠性、维修性、维修保障性、恢复性和完整性性能特性,被纳人到面向网络运行和维护的网络服务功能设计和实现。通信网络可信性框架包含下列6个相互关联的方面:a)可信性工程应用;
网络技术的运用;
网络性能提供;
网络服务功能的部署;
网络数据和信息的完整性;
QoS供给。
这6个相互关联的方面构成网络可信性管理的基础。网络可信性实现的过程和方法将在第5章中描述。
4.2网络生命周期和演化过程
为满足通信过程中网络业务和应用的动态需求,网络需要随时间不断演化和改变。网络演化过程反映在IEC60300-3-15中对系统生命周期阶段的描述,并为网络生命周期应用作了改进,使之包含更新过程。下面给出了网络生命周期的各阶段。概念/定义阶段——定义网络运行场景。a)
设计/开发阶段一一明确技术应用和开发网络服务功能。b)
实现/集成阶段
实现网络运行,通过验证和确认确保网络性能。一一维持网络运行和网络服务提供。运行/维护阶段
增强阶段
通过技术改进和服务功能整合优化和提高网络性能;升级或更新连续的网络服务,在网络应用中引入新的特性;D退役/废弃阶段一终止淘汰的服务功能。附录B描述了网络生命周期和演化过程。4
5网络可信性实现
5.1可信性工程应用
5.1.1网络可信性管理
GB/T43038-—2023/IEC61907:2009可信性是一门由工程规范管理和实践的技术学科。本文件使用可信性管理体系1作为可信性管理策略和执行可信性原理和任务的技术方法的一股应用准则,并引入额外的管理过程处理网络特有的管理问题。可信性管理包括项目规划、资源分配、可信性任务分配、监控和保证、结果测量、数据分析和持续改进。可信性活动需要结合其他技术学科一起实施,以实现必要的协同效果,并为项目产出增加价值。为实现网络项目的费效管理,应强化项目剪裁。在适当的地方,应采用全生命周期费用分析4和风险评估[11]评价收益和成本以实现资源分配与优化。从通信网络管理角度看,可信性管理是网络管理程序的必要组成部分,其相关的可信性活动支持生命周期和网络评估中网络业务功能的开发和执行。网络管理就是通过执行一套管理程序来规划、控制、分配、部署、调整、维护和监视网络资源。从工程角度,一个网络可看成是由多个互联系统组成的复杂系统。IEC60300-3-15中的技术过程被用来描述项目执行中的网络生命周期阶段。本文件修改了网络的生命周期阶段,以适应对网络演化和技术融合、优化和更新、淘汰和报废的过程描述。附录B列出了网络生命周期各阶段的网络管理程序和相关的可信性活动。
5.1.2网络可信性属性
网络可信性属性的基本集合来源于网络性能方面。在具体应用上,可能要增加其他属性。a)可用性:网络可用性反映了以下3方面的用户需求网络具有需要时按要求执行的能力;网络服务功能不受网络故障的影响;当服务功能受到网络故障影响时,能在最短时间内恢复正常。b)可靠性:网络可靠性可通过使用允余技术和保护机制提高。对于一个有高可靠要求的网络,需要考虑多点故障保护。在复杂网络运行中,故障的呈现越来越关键,特别是陈旧设备的继续使用可能会出现兼容性问题。
维修性:指网络在发生故障时或运行性能下降时恢复到运行状态的能力。网络的元余设计效e
果和故障管理能力均会对维修性产生影响。如,提供远程故障管理(即通过远程接人完成故障识别和纠正活动)可缩短维修时间。维修保障性:维修保障性依赖于实施维修活动的资源的供给和管理。网络可信性设计需要一d)
种降低网络设备维修复杂性的方法,包括网络运行期间易于主动维护、标准化的维修程序、网络故障的识别与跟踪和完善的备件管理系统。这种方法适用于维修保障性和设计考虑时的硬件、软件及人的作用。
恢复性:服务性能的恢复性与网络架构设计、容错保护机制、维护通道和作为网络功能一部分e
的自愈特性相关。实现恢复的方法可能是自动的或通过外部的活动。0
完整性:完整性指网络是稳定和健壮的,能够维持性能和使用的一致性。在网络性能和业务功能中,网络完整性为信息的传送提供安全和保护。1)方括号内的内容指的是参考文献。5
GB/T43038—2023/IEC61907:20095.1.3网络失效和故障
5.1.3.1网络失效判据
网络失效判据应在概念/定义阶段制定,并且在整个生命周期中持续审查,以便对网络失效的分类和更新。
网络失效判据应由网络服务供应商制定。制定时应以工业标准和相关数据(包括网络用户的输入)为基础,以便覆盖所有可能的情况。这些信息用于:·给网络设备供应商的可信性需求规范:·与网络服务的用户达成的关于网络可信性服务属性的协议(如:SLA)。在制定失效判据时宜考虑以下因素:网络节点和链路失效:网络节点和链路失效应包括完全失效和局部失效。完全失效是在一段a)
时间内,整个网络功能的丧失,局部失效则是指部分网络功能的丧失。服务质量(QoS)下降失效:下降失效指的是由于给用户提供的QoS处在一个非预期的等级导b)
致的失效。网络服务供应商应例行地通过度量和调查来收集QoS数据,以确定QoS等级。5.1.3.2网络失效分类
大多数网络失效可根据其可能的原因分类,以便为网络可信性改进将失效分析结果归类。·设备相关网络失效一与单个网元相关的失效,其失效率数据可用于预测相应节点和链路的可信性参数。
业务相关网络失效一一与随用户使用需求变化的网络业务运行场景相关的失效。在网络设计中,宜考虑用户的使用需求,并计划好网络容量以满足大多数运行场景,从而避免网络服务性能的下降。
·灾难相关网络失效一一与人为灾难或自然灾害相关的失效。有时候,网络设施可能会在灾害区域全部毁坏。
一与没有足够安全措施防止非法干扰而引起的相关失效,如人侵,计算机·安全相关网络失效
网络攻击或需意破环行为。
·计划性活动相关网络失效一一在计划性的网络维护活动期间发生的相关失效,如软件升级导致的网络暂时停止服务。
人因相关网络失效与人的错误、溢用或疏忽相关的失效,如网络设计错误、配置错误或软件版本管理错误。
5.1.3.3网络故障状况
网络失效表现为网络运行和维护中,网络发生的被感知的性能上的异常或功能丧失事件,故障状况指观察故障状况而描述的故障状态或情况。实际上,真实的网络失效原因通常不能通过最初的观察和事故报告中得出。事故报告记录了网络无法执行功能时故障状况或状态的症状,网络运行的复杂性、多种服务功能的参与及网络恢复时间的限制通常会妨碍对失效事件情况的进一步研究。在这些故障状态下,优先考虑的是重路由、重启或恢复失败了的服务来恢复正常的网络服务。网络事故报告应对失效现象进行描述,以发起后续活动和确定失效原因。事故报告在网络运行和维护期间记录的相关信息,为实现有效的网络故障管理系统提供了一个重要的失效数据来源。5.1.3.4网络故障管理系统
网络故障管理系统是一个网络服务支持系统。该系统为失效事件报告提供便利,收集观察到的故6
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