Pasi Lehtonen Pasi.Lehtonen@hut.fi

1. Asiakaspäätelaitteiden etähallinnan tekniset ja kaupalliset toteutusmahdollisuudet laajakaistaisessa DSL-verkossa Pasi Lehtonen Pasi.Lehtonen@hut.fi

2. Työn taustat • Laajakaistaliittymien määrä Suomessa saavuttamassa huippunsa • Laajakaistaliittymien uusmyynnin tuotot vähentyneet • Kilpailun painopiste siirtymässä palveluihin ja palvelunlaatuun • Operaattorien mielenkiinto uusista palveluista saataviin tuottoihin kasvanut • Etähallintaa voidaan hyödyntää uusien palveluiden tuottamisessa • Tarve etähallita asiakkaiden kotiverkon päätelaitteita kasvanut • Operaattorit tarvitsevat laite- ja valmistajariippumattoman asiakaspäätelaitteiden etähallintajärjestelmän • Operaattoreiden tavoitteena tehostaa laajakaistaliittymien ja –palveluiden käyttöönottoa, hallinnointia ja häiriönkorjausta

3. Työn tavoitteet ja rajaukset • Selvittää asiakaspäätelaitteiden etähallintaan soveltuvia protokollia ja niiden avulla toteutettuja järjestelmiä • Selvitetään työn toimeksiantajan tarpeisiin parhaiten soveltuvimpia etähallintaprotokollia ja kaupallisia järjestelmiä • Rajoitutaan tutkimaan etähallintaa laajakaistaisessa DSL-verkossa • Erityisesti selvittää DSL Forumin uudenlaista asiakaspäätelaitteiden etähallinta-arkkitehtuuria • Laatia etähallintajärjestelmän taloudellinen kannattavuuslaskelma • Ei selvitetä etähallintajärjestelmän integrointia operaattorin muihin järjestelmiin

4. Työn rakenne • Toisessa luvussa esitellään tunnettuja etähallintaan soveltuvia protokollia • Kolmannessa luvussa esitellään DSL Forumin asiakaspäätelaitteiden etähallintaprotokollaa ja –arkkitehtuuria • Neljännessä luvussa esitellään kaupallisia ja muita etähallintajärjestelmiä • Kartoitetaan asiakaspäätelaitteiden tukea erilaisille etähallintaprotokollille ja –järjestelmille • Vertaillaan järjestelmien etuja ja heikkouksia etähallinnassa • Viidennessä luvussa selvitetään etähallintajärjestelmällä mahdollisesti saavutettavia taloudellisia ja muita hyötyjä • Kustannus-hyötyanalyysin perusteella selvitetään olisivatko taloudelliset hyödyt kustannuksia suuremmat • Kuudennessa luvussa käydään läpi työn taustat, tavoitteet, tutkimusmenetelmät ja tulokset • Tietojen perusteella joko suositellaan tai hylätään etähallintajärjestelmän hankinta

5. Etähallintaprotokollat • SNMP-verkonhallintaprotokolla • Triviaali tiedostonsiirtoprotokolla TFTP • Automaattinen asetustietojen hallinta BOOTB ja DHCP • TELNET-etäkäyttöprotokolla • DSL Forum ja asiakaspäätelaitteiden etähallinta-arkkitehtuuri

6. SNMP (Simple Network Management Protocol) • Hallinta-asema vastaa verkon laitteiden eli hallinta-agenttien hallinnasta • Kykenee lukemaan ja muuttamaan verkon laitteiden asetustietoja • SNMP muodostuu kolmesta erillisestä standardista • Hallintatietokanta eli MIB määrittelee laitteiden hallintatiedot • Hallintatietojen rakenne SMI määrittelee hallintatietojen rakenteen, esitystavan ja nimeämisen • SNMP-yhteyskäytäntö määrittelee hallinta-aseman ja hallinta-agenttien välisen tiedonvaihdon • Kolmas versio (SNMPv3) tukee hallinta-aseman tunnistamista, sanomien salaamista ja pääsynvalvontaa • Erityisesti operaattorin runkoverkon laitteiden etähallintaprotokolla

7. TFTP (Trivial File Transfer Protocol) • Yksinkertainen tiedonsiirtoprotokolla tiedostojen siirtoon • Mahdollistaa tiedoston lukemisen ja tiedostoon kirjoittamisen palvelimelle • Soveltuu laitteiden asetustiedostojen tallentamiseen ja palauttamiseen • Ei tue käyttäjien tunnistamista tai muita tietoturvaominaisuuksia

8. Automaattinen asetustietojen hallinta • BOOTP (Bootstrap Protocol) ja DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol • Käytetään verkon laitteiden kuten verkkopäätteiden asetustietojen hallinnassa • DHCP-palvelin vastaa usein asiakaspäätelaitteiden verkko-osoitteiden ja nimipalvelimien määrittämisestä • Tärkein tehtävä on myöntää verkko-osoitteita asiakaspäätelaitteiden käyttöön • Tehostaa julkisten verkko-osoitteiden käyttöä • Vähentää asiakaspäätelaitteiden virheasetusten määrää • DHCP-sanoman vaihtoehtokenttä (Options) mahdollistaa asetustietojen, kuten asetuspalvelimen paikantimen, välittämisen päätelaitteille

9. Telnet • TCP/IP-protokollaperheeseen kuuluva etäkäyttöprotokolla • Löytyy valmiina lähes jokaisesta käyttöjärjestelmästä • Suosioon vaikuttaa myös asiakaspäätelaitteiden laaja tuki Telnetille • Tukee käyttäjien todentamista • Kaikki asiakkaan ja palvelimen välinen liikenne välitetään täysin salaamattomana • Hyödynnetään laajasti suljettujen verkkojen laitteiden etähallinnassa • Puutteellisten tietoturvaominaisuuksiensa vuoksi ei sovellu julkisen verkon laitteiden etähallintaan

10. DSL Forum • Noin kahden sadan tietoliikenteen, laite- ja ohjelmistovalmistajien, operaattoreiden, palveluntarjoajien ja televerkon toimijoiden muodostama yhteenliittymä • Elisa yksi jäsenyrityksistä • Kehitystyö laajentunut DSL-tekniikoiden määrittelystä kehittyneempien laajakaista-arkkitehtuurien standardointiin • Pyrkii edistämään ja nopeuttamaan uusien palveluiden tarjontaa • On määritellyt, että asiakaspäätelaitteiden etähallinnan puute heikentää uusien palveluiden tarjontaa  tarve yhtenäiselle standardille

11. TR-069 • Laite- ja valmistajariippumaton asiakaspäätelaitteiden etähallinta-arkkitehtuuri • Määrittelee asetuspalvelimen ja asiakaspäätelaitteiden välisen tiedonvaihdon • Asetuspalvelin vastaa asiakaspäätelaitteiden asetustietojen, vian, suorituskyvyn ja turvallisuuden hallinnasta • Mahdollistaa myös asiakaspäätelaitteiden ohjelmistoversioiden päivitykset • Määrittelee verkkopäätteen pakolliset ja valinnaiset hallintatiedot • Määrittelee asetuspalvelimen pakolliset ja valinnaiset metodit

12. TR-111 • Mahdollistaa lähiverkonpäätelaitteiden etähallinnan • Analogi- ja televisiosovittimet • VoIP-puhelimet • Kodin mediapalvelimet • jne. • Lähiverkon päätelaitteiden sisäiset verkko-osoitteet hankaloittavat etähallintaa • Käsittelee NAT:n takana sijaitsevien asiakaspäätelaitteiden etähallintaa • Mahdollistaa lähiverkon päätelaitteen ja verkkopäätteen yhdistämisen • Mahdollistaa asetuspalvelimen kyvyn toimia yhteydenmuodostajana

13. TR-064 • Mahdollistaa asiakaspäätelaitteiden asetustietojen hallinnan lähiverkon liitännän kautta tietokoneella • Suunniteltu yksinkertaistamaan asiakaspäätelaitteiden käyttöönottoa • Vastaa asiakaspäätelaitteiden esiasetusten, kuten asetuspalvelimen paikantimen määrittämisestä • Asetuspalvelin vastaa yhteydenmuodostuksen jälkeen muiden hallintatietojen määrittämisestä • Ei varsinainen etähallintaprotokolla

14. Etähallintajärjestelmät • Hewlett-Packard Network Node Manager • Cisco Systems CiscoWorks Lan Management Solution • Voyence VoyenceControl! • Siemens Tango Subscriber Manager • Alcatel Home Network Manager • Motive Home Device Manager • Saunalahti TR-069 asetuspalvelin

15. Network Node Manager NNMKaupallinen järjestelmä • SNMP-pohjainen verkonhallintajärjestelmä • Soveltuu lähinnä verkon laitteiden vikojen ja suorituskyvyn hallintaan • Tukee standardien hallintatietokantojen kohteiden lisäksi myös laitevalmistajakohtaisten asetustietojen hallintaa • Kykenee sekä lukemaan että vastaanottamaan laitteiden hallintatietojen arvoja • Tietokanta mahdollistaa hallintatietojen laajan hyödyntämisen • Kykenee muodostamaan graafisen kuvan verkon rakenteesta • Kykenee suodattamaan ja esittämään tiedon verkon ylläpitäjän tahdon mukaisesti

16. CiscoWorks LMSKaupallinen järjestelmä • SNMP-pohjainen verkonhallintajärjestelmä • Soveltuu lähinnä Ciscon laitteiden hallintaan • Kykenee laitteiden asetustietojen, vian, suorituskyvyn ja turvallisuuden hallintaan • Muodostaa verkon rakenteesta graafisen näkymän • Soveltuu lähinnä muutamista tuhansista laitteista muodostuvien verkkojen hallintaan

17. Voyence VoyenceControl!Kaupallinen järjestelmä • Verkonhallinnan kokonaisratkaisu • Integroi muiden laite- ja ohjelmistovalmistajien erilliset verkonhallinta- ja valvontajärjestelmät yhdeksi järjestelmäksi • Yhdistää asetustietojen, vian, suorituskyvyn ja turvallisuuden erilliset järjestelmät • Soveltuu kaiken tyyppisten ja valmistajien laitteiden hallintaan • Tarjoaa verkon ylläpitäjille ja suunnittelijoille yhtenäisen rajapinnan kaikkien verkon laitteiden hallintaan • Mallinteiden käyttö asetustietojen hallinnassa tehostaa verkonhallintaa ja vähentää virheasetusten määrää

18. Siemens, Alcatel ja MotiveYhteenveto • Asetuspalvelimet ovat toteutettu DSL Forumin standardien pohjalta • Kaikki soveltuvat eri tyyppisten ja laitevalmistajien päätelaitteiden etähallintaan • Asetuspalvelimet kykenevät hallitsemaan sekä verkkopäätteitä että lähiverkon päätelaitteita • Asetuspalvelimet vastaavat päätelaitteiden asetustietojen, vian, suorituskyvyn ja turvallisuuden hallinnasta • Kaikki tukevat tunnistamista ja liikenteen salaamista • Vastaavat ohjelmistoversioiden päivityksistä • Asetuspalvelimien ominaisuuksissa ei laite- ja ohjelmistovalmistajien materiaalien perusteella ole merkittäviä eroja • Siemens TSM tukee myös Telnettiä päätelaitteiden etähallinnassa • Motive HDM tukee vastaavasti myös SNMP:a päätelaitteiden etähallinnassa • Siemens ja Motive tarjoavat päätelaitteiden käyttöönoton sekä palveluiden ja yhteyksien toimivuuden tueksi asiakasohjelmistoja • Siemens ja Alcatel valmistavat myös asetuspalvelimella etähallittavia päätelaitteita • Motive on puhtaasti ohjelmistovalmistaja

19. Saunalahden asetuspalvelinSaunalahden itse toteuttama • DSL Forumin standardien pohjalta toteutettu asetuspalvelin • Suunniteltu noin 50 000 asiakaspäätelaitteen etähallintaan • Asetuspalvelimen kuormitusta voidaan tarvittaessa jakaa • mahdollistaa suuremman päätelaitekannan etähallinnan • Asetuspalvelin on integroitu muihin operaattorin tukiohjelmistoihin • Asiakkaat voivat ohjata liittymiensä ja palveluidensa toimintaa Saunalahden verkkosivujen kautta

20. Asiakaspäätelaitteiden etähallintajärjestelmän kannattavuuslaskelma • Aluksi arvioidaan järjestelmällä saavutettavissa olevat säästöt • Seuraavassa vaiheessa arvioidaan järjestelmän hankinta- ja ylläpitokustannukset • Lasketaan vuosittaiset tulosvaikutukset (säästöt vähennettynä kustannuslisäyksillä) • Laskentaan nykyarvolaskentaa käyttämällä arvio saavutettavista kokonaishyödyistä

21. Asiakaspäätelaitteiden etähallintajärjestelmän kannattavuuslaskelma • Pohjautuu etähallittavien päätelaitteiden arvioituun määrään sekä asiakastuen ja häiriönkorjausprosessin tietoihin • Pohjana käytetty nykyisen päätelaitekannan kokoa ja myyntiennusteita • Käytettävissä on ollut tilastoja asiakastuen ja häiriönkorjausprosessin puhelu- ja työmääristä sekä niiden kustannuksista • Kannattavuuslaskelmassa on arvioitu liittymien ja palveluiden käyttöönotossa, hallinnoinnissa ja häiriönkorjausprosessissa saavutettavia kustannussäästöjä järjestelmän käyttöönottoa seuraavien viiden ensimmäisen vuoden osalta • Tehostamisen voidaan arvioida muun muassa: • Vähentävän asentajien asennuskäyntien tarvetta • Vähentävän tarpeettomia asiakastuen kontakteja • Torjuvan häiriöiden muodostumista (mm. ohjelmistoversioiden päivitykset) • Laskelma perustuu kahteen vaihtoehtoiseen näkemykseen etähallittavien päätelaitteiden määrästä

22. Etähallintajärjestelmän kustannukset • Arvio etähallintajärjestelmän hankinta- ja ylläpitokustannuksista pohjautuu Motiven laskelmaan • Motiven arvio etähallintajärjestelmän kustannuksista vaikutti perustelluimmalta • Motiven kustannusarvio perustuu etähallittavien päätelaitteiden määrään • Hankintakustannus • Käyttöönottokustannus • Ylläpitokustannus

23. Kannattavuuslaskelman tulokset • Laskelmassa käytettiin 7 % tuottovaadetta • Vuosittainen tulosparannus laskelman oletuksilla NPV-laskentaa käyttäen asettui 6,6 ja 6,8 miljoonan euron haarukkaan • Elisan vuosikustannukset vuoden 2006 tilinpäätöksessä olivat noin 1,1 mrd euroa  suhteutettuna konsernin kokonaiskustannuksiin, järjestelmällä saavutettaisiin n. 0,6 % vuosittaiset säästöt • Kustannussäästöjen toteutuminen riippuu siitä, kuinka hyvin operaattorin on mahdollista hyödyntää prosessin tehostumisen myötä vapautuvat resurssit • Säästöjen toteutuminen edellyttää myös, että etähallinnan käyttöönottoon sitoudutaan ja päätelaitekanta saadaan mahdollisimman nopeasti tukemaan etähallintaa

24. Johtopäätökset ja suositukset • Suosittelen DSL Forumin standardeihin perustavan etähallintajärjestelmän hankintaa • Järjestelmätoimittajan valinta vaatii tarkempaa tarjouskilpailua sekä järjestelmien integrointimahdollisuuksien selvittämistä