PPPOE+技術(shù)在運(yùn)營商光網(wǎng)運(yùn)維管理中的部署與應(yīng)用

戴斌 揭凌雁 余波

[摘 要]光網(wǎng)用戶資源準(zhǔn)確性是運(yùn)營商運(yùn)維管理的核心基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)“用戶可識別、網(wǎng)絡(luò)可管理”及端到端用戶業(yè)務(wù)視圖功能的關(guān)鍵。文章總結(jié)了基于FTTH/FTTB場景下的“PPPOE+技術(shù)”部署全過程，包括不同型號寬接（以下簡稱BRAS）及光接入設(shè)備（以下簡稱OLT）的配置部署，識別寬帶賬號和LOID、PON口、OLT之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，PYTHON的自動化程序部署，實(shí)現(xiàn)了用戶賬號和光貓的強(qiáng)綁定，為主動維護(hù)用戶資源動態(tài)更新、故障攔截、網(wǎng)絡(luò)預(yù)警等提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

[關(guān)鍵詞]“PPPOE+技術(shù)”;運(yùn)維管理;光網(wǎng)用戶

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.14.083

[中圖分類號]F273;TN915.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）14-0-03

1? ? ?技術(shù)背景

江西電信早在ADSL時(shí)代就深入研究了基于DSLAM下的“PPPOE+技術(shù)”的應(yīng)用場景，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)，光網(wǎng)用戶基于OLT的“PPPOE+技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生。光網(wǎng)用戶資源準(zhǔn)確性是運(yùn)營商運(yùn)維管理的核心基礎(chǔ)，“PPPOE+”部署后采集的客戶資料數(shù)據(jù)可以為資源五級庫、片區(qū)故障攔截（以下簡稱片障攔截）、客戶預(yù)處理手段等運(yùn)維管理工作提供準(zhǔn)確的資料?！癙PPOE+”部署的基本技術(shù)原理：分別在BRAS及OLT設(shè)備上做“PPPOE+”配置部署，采集用戶寬帶端口資源信息，并通過RADIUS協(xié)議上報(bào)固網(wǎng)認(rèn)證計(jì)費(fèi)平臺（以下簡稱AAA平臺）。圖1是“PPPOE+技術(shù)”部署要點(diǎn)示意圖。

江西電信在試點(diǎn)了BRAS和OLT的“PPPOE+”腳本部署后，交叉測試了全網(wǎng)四款主流OLT（C300、C600、MA5680T和MA5800）以及華為/中興BRAS的“PPPOE+”功能。江西電信現(xiàn)網(wǎng)主流的OLT和BRAS均支持“PPPOE+”功能，不同廠家的屬性格式略有區(qū)別，報(bào)文節(jié)選如圖2所示。

江西電信一期開展省內(nèi)兩個(gè)本地網(wǎng)的BRAS、OLT設(shè)備的“PPPOE+”配置部署測試，同時(shí)完成AAA平臺在“PPPOE+”報(bào)文入庫、策略批量部署、數(shù)據(jù)分析及資源分析等方面的功能改造，實(shí)現(xiàn)以下基礎(chǔ)功能。①全面部署收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：通過應(yīng)用寬帶上網(wǎng)用戶精確綁定和識別“PPPOE+技術(shù)”的部署，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識別用戶，并能快速關(guān)聯(lián)用戶所在的OLT設(shè)備、PON口、LOID、接入方式等信息。②建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)視圖：在“用戶可識別”的基礎(chǔ)上建立從用戶業(yè)務(wù)起點(diǎn)開始到業(yè)務(wù)終點(diǎn)結(jié)束包含的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、資源的端到端用戶業(yè)務(wù)全程視圖，通過用戶數(shù)據(jù)歸集并匯總形成完整的接入設(shè)備數(shù)據(jù)資料。

2? ? ?部署原理及配置

2.1? ?BRAS及OLT部署

BRAS在城域網(wǎng)骨干網(wǎng)中處于匯聚層，豐富的認(rèn)證、計(jì)費(fèi)和用戶接入控制特性豐富了城域網(wǎng)對用戶的接入功能。“PPPOE+技術(shù)”是在OLT和BRAS之間定義的一種通過二層點(diǎn)通信方式實(shí)現(xiàn)傳送策略信息的協(xié)議，用來傳送用戶物理端口信息?！癙PPOE+”部署包括PITP P模式和PITP V模式，本文采用PITP P模式，即在接入用戶與BRAS進(jìn)行PPPoE協(xié)商的過程中，接入設(shè)備OLT通過RAIO功能將獲取到的用戶接入信息，根據(jù)客戶需求按照不同的格式添加到PPPoE報(bào)文后發(fā)送給BRAS。

2.1.1? ?OLT相關(guān)配置命令

MA5800-YYQ（config）#pitp enable pmode

*備注：OLT上全局模式下使用PITP Pmode。另外，無論是“PPPOE+”還是VBAS，上報(bào)給BRAS的用戶接口信息都是通過OLT上的RAIO Format控制的。RAIO formate有默認(rèn)的common mode的配置，還可以用戶自定義配置。

## 開啟pitp功能

MA5680T （config）# pitp enable pmode

## 配置vlan屬性

MA5680T （config）# vlan attrib xxxx stacking/common

*備注：xxxx為vlan tag，如果vlan是qinq的，屬性需要改成stacking，如果vlan是單層，屬性需要改成common

## 設(shè)置上報(bào)模式為自定義模式

MA5680T （config）#raio-mode user-defined

## 設(shè)置上報(bào)格式

MA5680T （config）#raio-format pitp-pmode cid xpon anid/rack/frame/slot/subslot/port/ontid/sn

## 設(shè)置ANID字段為OLT管理IP

MA5680T （config）# raio-anid x.x.x.x

*備注：x.x.x.x為OLT的管理IP地址，以便于綜資進(jìn)行比對

華為OLT（MA5800T）的CID配置（GPON）

## 開啟pitp功能

MA5800T （config）# pitp enable pmode

## 配置vlan屬性

MA5800T （config）# vlan attrib xxxx stacking/common

*備注：xxxx為vlan tag，如果vlan是qinq的，屬性需要改成stacking，如果vlan是單層，屬性需要改成common

2.1.2? ?BRAS相關(guān)配置命令（以華為ME60設(shè)備為例）

ME60和RADIUS對接命令如下所示。

client-option82 [ basinfo-insert cn-telecom ] 用來配置ME設(shè)備信任客戶端上報(bào)的OPTION82信息（DHCP用戶）;缺省情況下，ME設(shè)備不信任客戶端上報(bào)的OPTION82信息。

system-view

[HUAWEI] interface GigabitEthernet 1/0/1

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] bas

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] access-type layer2-subscriber

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] client-option82

option-82 parse-mode { binary | cn | tr-101 }

配置OPTION82報(bào)文的解析格式，缺省采用cn格式進(jìn)行解析（根據(jù)要求配置）。

system-view

[HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/1

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] bas

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] access-type layer2-subscriber

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] client-option82 [ basinfo-insert cn-telecom | version1 ]

例如：整體配置

interface Eth-Trunk1

nas logic-port eth-Trunk 2/2/1

#

interface Eth-Trunk1.500

bas

client-option82 basinfo-insert cn-telecom

#

2.1.3? ?AAA軟件升級部署

AAA軟件升級部署時(shí)，遵循DevOps理念，且模塊之間耦合度低，程序升級部署快速、穩(wěn)定。AAA程序?qū)τ凇癙PPOE+”的支持部分，采用設(shè)備驅(qū)動的方式，在升級時(shí)，首先部署Radius的“PPPOE+”驅(qū)動庫，驅(qū)動庫通過Ansible工具批量部署，采取文件拷貝模式;驅(qū)動部署完成后，通過Ansible工具批量修改Radius配置，激活“PPPOE+”驅(qū)動庫，增加“PPPOE+”業(yè)務(wù)部分;通過預(yù)定義的腳本，利用Selenium、Newman+PostMan、JMeter工具，進(jìn)行業(yè)務(wù)功能與業(yè)務(wù)性能的自動化測試;通過系統(tǒng)自帶的Nagios業(yè)務(wù)預(yù)警系統(tǒng)，監(jiān)控業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。在整個(gè)部署升級過程，不影響現(xiàn)有Radius業(yè)務(wù)的運(yùn)行，可以達(dá)到快速、頻繁、穩(wěn)定地進(jìn)行“PPPOE+”業(yè)務(wù)構(gòu)建、測試與發(fā)布工作。系統(tǒng)部署完成后，AAA可以識別華為/中興寬接相關(guān)“PPPOE+”屬性，實(shí)現(xiàn)賬戶、LOID、EPON/GPON接入、PON口等信息采集，采集OLT資料舉例如圖3所示。

2.1.4? ?PYTHON部署方法

江西電信BRAS眾多，每臺BRAS的撥號子接口、OLT數(shù)量眾多且型號多樣，通過人工部署費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但通過PYTHON的方式進(jìn)行統(tǒng)一部署方便快捷，部署方式簡述如下。①BRAS的PYTHON部署。通過爬取BRAS配置文件方法，找出未配置或配置不完整“PPPOE+”命令的BRAS撥號接口，并自動生成配置腳本。執(zhí)行配置腳本，并記入操作日志，實(shí)現(xiàn)BRAS的自動配置。②OLT的PYTHON部署。編寫PYTHON腳本，實(shí)現(xiàn)各類型號的OLT均能自動下發(fā)“PPPOE+”命令。

3? ? ?應(yīng)用場景

AAA認(rèn)證程序、OLT設(shè)備、BRAS設(shè)備之間，通過3次程序的聯(lián)調(diào)測試與升級優(yōu)化后，基本在全省范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了“PPPOE+”的部署。截至2019年9月27日，共計(jì)部署OLT設(shè)備2 424臺，承載用戶數(shù)1 936 718戶，試點(diǎn)用戶的OLT接入網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了高效實(shí)時(shí)的采集?！癙PPOE+技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了光網(wǎng)用戶賬號、設(shè)備端口、鏈路、BRAS的精確定位，準(zhǔn)確綁定用戶賬號，減少網(wǎng)絡(luò)割接造成用戶的綁定屬性發(fā)生變化，有利于實(shí)現(xiàn)BRAS資源的冗余、備份。江西電信首先將一期數(shù)據(jù)與資源系統(tǒng)進(jìn)行對比，一期完成了資源五級庫15萬名客戶資料的更新，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充OLT設(shè)備更新替換、OBD裂化割接等場景的數(shù)據(jù)更新作用。同時(shí)，為設(shè)備擴(kuò)容、光寬客戶異常情況監(jiān)測提供依據(jù)。

3.1? ?設(shè)備擴(kuò)容精確依據(jù)

AAA采集的“PPPOE+”資料數(shù)據(jù)均為活躍的客戶信息，針對日復(fù)一日不斷增加的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或板卡，需密切關(guān)注其承載的業(yè)務(wù)量情況，“PPPOE+”采集的數(shù)據(jù)較好地呈現(xiàn)了設(shè)備/板卡業(yè)務(wù)動態(tài)變化情況（表1），為其擴(kuò)容提供精確的業(yè)務(wù)依據(jù)。

3.2? ?光寬客戶片障礙預(yù)警

目前，運(yùn)營商BRAS客戶承載顆粒度偏大，往往承載了幾萬人的用戶規(guī)模，因此小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)故障很難在BRAS層面體現(xiàn)出來。對于OLT而言，某一時(shí)間點(diǎn)上線/下線用戶數(shù)出現(xiàn)劇烈波動則認(rèn)為有較大概率存在網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致用戶大面積掉線重?fù)?某一時(shí)間點(diǎn)，在線用戶數(shù)為0，瞬時(shí)用戶激增，則認(rèn)為存在設(shè)備掉電、設(shè)備割接的可能性。圖4是2019年12月接入網(wǎng)預(yù)警次數(shù)。正常情況下，用戶下網(wǎng)主要有以下兩方面原因：一是User-Request，用戶主動下線;二是Session-Timeout，用戶當(dāng)次上網(wǎng)時(shí)長已經(jīng)達(dá)到AAA認(rèn)證時(shí)的授權(quán)時(shí)長。而其他下網(wǎng)原因，特別是Lost-Carrier、Port-Error等，如果集中在一臺OLT下，基本上可以認(rèn)定，該OLT網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較差。AAA將客戶上下線信息進(jìn)行OLT及板卡維度聚類，與傳輸、數(shù)據(jù)設(shè)備等專業(yè)的告警進(jìn)行關(guān)聯(lián)，用于預(yù)警片區(qū)性障礙、確認(rèn)業(yè)務(wù)恢復(fù)。

3.3? ?用戶異常行為審計(jì)

對于家庭光寬用戶，用戶上網(wǎng)是固定在一個(gè)或者多個(gè)OLT的PON口下，如果用戶有下述異常行為，則需要人工干預(yù)審計(jì)，確認(rèn)用戶是否異常或者被盜用。場景一：用戶頻繁切換OLT，且伴隨有頻繁清理端口的行為，則用戶可能存在違規(guī)使用。場景二：用戶長時(shí)間沒上網(wǎng)后，賬號在另一個(gè)OLT上使用，則賬號存在被盜用的可能性。場景三：用戶頻繁撥號，且在原OLT上無變更，如果賬號處于銷戶狀態(tài)，則賬號銷戶后端口沒有關(guān)閉。

4? ? ?結(jié) 語

江西電信在PON網(wǎng)絡(luò)承載方式下實(shí)現(xiàn)了光貓的LOID與OLT強(qiáng)綁定，下一步將基于PON網(wǎng)絡(luò)的“PPPOE+技術(shù)”實(shí)現(xiàn)用戶賬號和光貓的強(qiáng)綁定。未來AAA獲得的客戶信息將變多，從BRAS端口粒度到OLT、PON口粒度再到ONU的精確掌握，將在光網(wǎng)運(yùn)維中發(fā)揮更大的作用。