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EPON+EOC 大批量设备网管解决方案

原创 大规模网络运维 作者:pjh0417 时间:2019-06-24 14:39:34 1 删除 编辑

第 1 章 网管需求背景描述


有线电视网是国家重要的信息化基础设施,随着业务发展和三网融合的迫切需求,对网络质量和承载能力提出了更高的要求,EPON+EOC 成为双向网数字化和双向化改造的主要技术方案。在广电运行网络中设备种类繁多包括 OLT、ONU、EPON、EOC、EOC 终端等多种设备类型,而且设备量也巨大。如何有效运营管理如此庞大和复杂的网络是摆在广电运营商面前的一大难题。部署一套广电行业的专业化的综合网管软件,运维难题便可迎刃而解。

1.1. 广电运营商对 EPON+EOC 网管软件主要需求


一套网管能够综合管理 OLT、GPON、EPON、XPON、ONU、ODU、EOC、HFC、终端等广电领域的所有设备类型。
能基于拓扑图的方式实时管理设备。
广电运营网络中设备数量多,手动添加设备工作量巨大。网管软件能够自动发现设备同时自动扫描设备资源。
能够对广电设备配置、性能、安全和故障等方面的管理、监控和维护。
对故障告警能及时发现和通知。
能生成丰富的统计报表。
在大规模网络管理环境中,支持分布式部署方式。

第 2 章 智和网管平台解决方案


 智和 SugarNMS EPON+EOC 网管软件是基于智和网管平台,面向广电运营领域推出的一套综合性的行业化的专业网管软件。软件能够同时监控管理 OLT、GPON、EPON、XPON、ONU、ODU、EOC、HFC、终端。

2.1. 智和网管平台对广电运营商网管主要需求响应


遵循《EPON+EOC 技术的有线电视网综合网络管理系统总体框架及网管要求》等国标和行业标准,标准化监管 EPON+EOC 网络中所有广电设备。
完全基于网络真实拓扑方式管理设备,拓扑中真实形象的展现设备的层次和从属关系。
支持四种一键式的智能化搜索技术自动发现 OLT、PON、ONU、EOC 设备,以及之间的连接关系,并能自动扫描出 EOC 设备下挂的 EOC 终端设备。
图形化配置 VLAN、485 参数、光功率、环路、FEC、ONU 静默、EOC 备份/恢复。实时采集设备性能数据。
实时发现故障并通过短信息、告警声、闪烁灯方式及时通知管理员。提供异常状态基线报警和关联报警等功能,并可同时设置多个报警条件,报警及时准确。
支持自动生成不同监测参数组合的报告,并可自动生成不同类型的图形、图表、数据表等,支持统计报表的导出和打印。
支持分布式部署集中采集的方式以实现大规模网络的管理需求。

第 3 章 解决方案特色优势

3.1. 专业的综合性网管


SugarNMS EPON+EOC 是一款面向广电领域的行业化网管。对被管理设备的类型、型号、数量没有限制,一套软件就能够统一管理和监控广电网络中所有不同厂家如华为、中兴、烽火厂商的不同型号的设备。同时还支持对交换机等网络设备、服务器主机的监控。帮助管理员统一和全面管理运维整个广电网络。

3.2. 智能化网管


用户只需输入 IP 范围,SugarNMS EPON+EOC 通过一气呵成的方式自动完成以下操作:自动发现 OLT设备、识别设备类型、扫描出 EPON、ONU、EOC、终端设备。自动勾勒出设备之间的从属关系。自动运行监视任务,自动将监控结果呈现给用户。达到一键式操作就可轻松管理整个网络。避免用户手动录入大量广电设备的苦恼。

3.3. 优异的监控性能


分布式部署,对大量设备的海量监控点进行秒级监控。可同时管理的 EOC 设备数量在上万台,管理终端个数在五万个以上,并能稳定高效运行。

3.4. 丰富的设备配置


软件支持对 OLT、EPON、ONU、EOC 等设备的业务配置。如认证模式、授权方式、逻辑认证黑白名单、局端 Vlan 配置等。全面实现通过网管软件即可实现用户的设备的配置管理功能。

3.5. 新设备扩展


随着广电运营规模的不断发展,运营商随时会购买新类型的设备投入到网络运营中。针对新设备的加入,SugarNMS EPON+EOC 无需开发编程,利用系统提供的 GUI 策略扩展界面,就可以完成对新的设备支持。进一步简化了网管复杂性降低用户的管理成本。

3.6. 定制开发


基于运营网络的复杂性,针对用户的一些特殊化个性网管需求,SugarNMS EPON+EOC 开发人员可利用SugarNMS 开发平台快速为用户定制开发新功能。

第 4 章 SUGARNMS EPON+EOC 解决方案实现

4.1. 智能化搜索网络设备


发现 OLT :提供 IP 范围,自动搜索出该 IP 范围内的 OLT 设备,并识别出 OLT 设备的厂商型号及其它相关信息。
发现 EPON :从 OLT 设备 ARM 系统中扫描出所有的 EPON,并将 EPON 数据写入到数据库表中。供前台界面进行展示。


发现 ONU: :从 OLT 设备 ARM 系统中扫描出所有的 ONU,以及 ONU 与 EPON 之间的对应关系,并将 ONU数据写入到数据库表中。供前台界面进行展示。
发现 EOC :从 ONU 设备上扫描出 EOC 设备,并入库,在拓扑中展示。

发现终端设备:从 EOC 设备上自动扫描出 EOC 设备下挂的终端设备,并入库,在前台展示。

4.2. 拓扑展现


SugarNMS EPON+EOC 基于图形化界面跨越设备类型按片区、按地域、按层级划分的方式来管理整个广电网络。在每个管理片区中详细展现设备的层次关系和设备的从属关系。在拓扑中以不同颜色设备图标实时展现设备的最新状态信息。




4.3. 故障管理


故障采集:SugarNMS EPON+EOC 具备主动的故障监控功能,能从众多的事件和状态中,系统将零散的状态信息,总结成为当前工作状态,并产生告警。
故障优化:包括事件过滤机制、故障事件上报机制、故障事件呈现过滤、故障事件入库过滤、故障事件确认等处理机制,有效避免误报和漏报。
故障定位:可实现快速的故障定位,能一步定位到发生故障的源头设备,及时处理好故障,有效地预防故障发生。
故障处理 :通过故障阀门值的设置,可以在故障真正到来之前,提前触发通知机制。并支持三级逐步预警。在故障消失后,系统能自动检测到先前故障,并做自动清除告警处理。
故障通知: :故障可以通过界面颜色、告警列表、声音、短信、Email 等方式发出通知,告警可以向上逐步追溯,按照从全局—>网络—>设备—>设备资源的管理习惯来组织故障显示。

4.4. 性能管理


按秒、分钟、小时为采样点分析片区/局端/终端在指定时长中的速率曲线图,数据单位可在Kbps/Mbps/Gbps 切换;
按秒、分钟、小时为采样点分析片区/局端/终端在指定时长中的在线用户曲线图;
数据需要汇总到片区上;
操作员仅能查看和分析所具有权限片区下的分析图表;
所有分析图及数据可按日、周、月间隔收集数据,按照片区、设备、性能类型生成表格导出分析。

4.5. 自定义故障和性能监视器


由于广电网络中管理设备的种类和型号众多,对不同设备的管理和监控的侧重点也各异。SugarNMSEPON+EOC 支持用户自定义告警和性能监视器以满足用户对广电设备进行针对性和差异化的监控。软件提供复合告警、基线告警,支持设置轮询间隔、触发告警延迟、撤消告警延迟、时间紧急度、事件影响范围、告警优化等功能。对所有的监视器任务的设置支持多种运算操作(包括“大于、小于、加减”)、权值计算、求平均值、求和等。



系统支持针对不同的监控对象如网口流量、网口丢包率、EOC 系统温度等不同的监控指标使用不用的阈值方案,当产生告警时可以通知不同的管理员。通过设置不同级别的阀值如:严重、主要、次要告警级别阀值,做到可以预告警。SugarNMS 支持自定义轮询周期,如上图示中设为 60 秒为一个监控周期。

4.6. 分布式部署


SugarNMS EPON+EOC 利用 WebService 技术采用集中式部署网管软件,分布式部署的网管采集代理,实现中心、片区的层级监测。片区独立运行,中心可以集中管理分部的监测数据。通过分布式架构可以对遍布各省市的大型网络进行集中管理,它不仅实现了数据采集和用户管理的分离,而且实现了大规模网络的分层分级管理。通过分布式的多个监测服务器的协作运行,监测增量热插拔等先进技术,实现实时海量监控、故障及时告警、性能数据分析。

第 5 章 SUGARNMS EPON+EOC 网管功能

5.1. 支持国标


软件遵循《EPON+EOC 技术的有线电视网综合网络管理系统总体框架及网管要求》和《有线电视网络电缆接入系统管理信息库(MIB)规范》等国标和行业标准,可无缝管理支持广电国标的标准 EOC、ONU、终端等设备。

5.2. OLT 管理


软件可全面管理不同厂商不同型号的 OLT 设备。如管理设备的基本信息、OLT 机框信息、OLT 槽位信息、业务板卡信息、主控板信息、上联口信息、OLT 设备网口流量信息等。

5.3. EPON 管理


软件能自动从 OLT 上扫描出设备从属的 EPON 卡并扫描出 PON 卡下联的 ONU 设备,并采集 EPON 的板卡信息。全面管理 EPON 设备的 PON 口信息、PON 口功率、PON 口状态、PON 口流量、PON 温度、PON 口电压、PON 下联 ONU 信息。

5.4. ONU 管理


软件能自动分析 ONU 与 EPON 的从属关系,以拓扑图的方式展现 OLT、EPON、ONU 设备。同时从 ONU基本信息、ONU 功率、FE 口信息、POT 口信息、ONU 黑白名单、ONU 设备 Vlan、ONU 语音配置等方面监控管理 ONU 设备。


@@ 5.5. EOC 自动发现
输入种子 IP 或者网段后,通过从局端读取相应的 MIB 可正确发现 EOC 局端和终端设备,并记录发现日志。
EOC 局端上游的 ONU 等设备通过 EPON 的 MIB 库发现,ONU 与局端之间的连接通过在局端读取 ONU的 MAC 地址去匹配生成。

5.6. 设备拓扑


可以查看某片区内网络的拓扑图,显示完整的 EPON-EOC 网络拓扑图。用户可放大、缩小、切换拓扑视图。
终端设备在双击局端设备后的下一级拓扑中显示。双击局端后,显示终端拓扑图 :显示局端系统-路卡-终端。

5.7. EOC 设备列表


列出某片区的所有的 EOC 局端设备。包含设备状态、名称(+IP)、设备型号、软件版本、安装位置、CNU 列表、CLT 接口、操作等。
对于多路的局端设备,可在 CLT 接口列出每路的 MAC、描述、CNU 列表等信息。

5.8. CNU 设备列表


点击 EOC 设备列表中某局端设备的 CNU 列表,可进入 CNU 设备列表页面
可查看该局端下的所有终端设备。包括设备状态、名称、CNU 接口、MAC、匿名设备、用户、安装位置、CNU 信息、UNI 接口、操作等

5.9. 局端设备查询


支持的基本查询条件:IP、节点名称、安装位置、状态、片区等;
支持模糊条件查询;
仅能查询具有权限片区下的局端;
在查询结果上快速执行控制、查看、编辑等操作;
可双击在拓扑视图中定位局端,并进入局端管理界面;
查询结果可排序;
导出查询结果为 EXCEL 文件;

5.10. 终端设备查询


支持的基本查询条件:MAC、安装位置、用户名、联系电话、所属局端、片区等;
仅能查询具有权限片区下的终端;
支持模糊条件查询;
在查询结果上快速执行控制、查看、编辑等操作;
可双击在拓扑视图中定位终端,并进入终端管理界面;
查询结果可排序;
导出查询结果为 EXCEL 文件;

5.11. 账户管理


有多维的条件的查询框,搜索终端设备的 MAC 与安装位置、用户姓名、联系电话等信息相关信息。并支持信息导入、导出。

5.12. 批量配置局端设备


定义局端配置模板,在模板中配置参数;根据片区、设备类型等条件批量下发到局端设备。

5.13. 局端设备升级


具有对任意类型设备进行软件升级的框架;
对局端运行软件进行升级;
可按片区进行批量升级;
可按查询结果多选进行批量升级;
升级操作和升级结果均记录日志;

5.14. EOC 配置文件备份及恢复


对局端设备配置文件进行备份和恢复,并支持批量操作;
网管软件提供 ftp 和 tftp 文件服务器;
局端配置文件 (*.cfg),CNU 和 CBAT 卡的配置文件(*.pib),Cnu 的配置文件(*.pib)均支持;
备份和恢复操作记录日志;

第 6 章 SUGARNMS EPON+EOC 网管辅助功能

6.1. 终端发现管理


定时(时间可以配置)遍历局端,获取局端上每一路卡上链接的终端的信息,进行比较发现上下线的终端。通过告警管理,发现终端上下线的告警信息。

6.2. 拓扑发现参数设置


eocCbatUplinkOnuMacAddress 节点修改成为读写属性,在没有协议获取上行 ONU MAC 信息的时候,可以根据规划组网图,获取这个信息,在这里设置以后就能把 EOC 和对应的 ONU 设备连接起来。

6.3. 局端管理


SNMP 管理、TRAP 管理、BCMP 配置

6.4. 路卡管理


路卡 射频管理
MAC 隔离管理
IGMPSnooping 管理

6.5. 白名单的管理


支持统一集中管理黑白名单的管理。

6.6. CNU 管理


基于 EOC 对 CNU 控制管理
CNU MAC 管理
CNU 载波管理
非法 CNU 查看
CNU 替换

6.7. CNU 端口配置、VLAN 配置


支持 CNU 端口配置
划分 VLAN,删除,修改 VLAN

第 7 章 EPON+EOC 项目成功管理案例

7.1. 聊城广电综合网管项目

7.1.1. 项目核心需求描述


能够动态监控设备的实时状态如 EOC 设备的注册和消册状态。
对发生故障的设备能第一时间通知给网络管理员。
对设备、故障等能生成统计报表。
支持分布式部署。

7.1.2. SugarNMS EPON+EOC 网管实施效果


SugarNMS EPON+EOC 是智和信通公司面向广电运营领域推出的一套综合性的行业化的专业网管软件。软件能够同时监控管理了来自多家厂商包括华为、中兴、瑞斯康达、路通及其他不知名厂家的 OLT、GPON、EPON、XPON、ONU、ODU、EOC、HFC、终端设备。
自动发现: :自动发现 OLT 设备,并根据 ARM 系统扫描 PON 口、ONU。扫描出 EOC 设备,并分析出 EOC
设备与 ONU 的对应关系。最终展现在软件拓扑图中。
软件能够高效管理聊城地区的广电网络,整个广电网络中包含 300 台 OLT 设备,每台带 128 个 pon 口,50000 个 ONU,4 000 个 EOC 局端,30 000 个终端,5 000 个 HFC 设备。必须能够自动扫描广电网络中的设备,避免手动录入设备。
能够基于图形化界面清晰呈现出设备所属层级关系。
能够按片区管理,按层级管理。


拓扑展现:完全基于所见即所得的图形化方式管理广电网络,在项目中安装 OLT 设备划分一级管理网络,依次划分 ONU、EOC 局端、EOC 终端层级方式管理。

海量监控:SugarNMS EPON+EOC 独有的海量监控点进行秒级监控技术,同时高效监控管理了聊城六千多个自然村的共计 2 万多台 EOC 设备。
分布式部署:根据聊城市的区县管辖范围进行分布式部署,各区县分别布置一套子网管系统,在广电中心机房集中展现和管理各子系统。
故障通知:当设备产生故障时如:网口被禁用的故障,软件采用逐层上报的方式,首先在该网口产生一个故障,在将该故障传给该网口所属的设备,再由设备上报至网络,最终在网口,设备和网络都可以直观的看到故障的发生。
界面图标颜色变化:当故障产生,设备图标颜色会产生变化
告警列表添加故障:故障产生时,告警列表会自动添加该告警的告警列表。
声音通知:当故障产生时软件会发出告警声音。管理员可以自定义告警声音文件。
邮件和短信通知:软件支持以右键和短信的方式将故障通知给管理员。

7.2. 长庆油田 EPON 管理

7.2.1. 项目介绍


中国石油长庆油田公司是我国重要的能源生产基地,为国内第二大油气田。在油田不断发展的大环境下,信息化应用的不断深入, IT 系统资源利用率低、维护负担重、系统运转效率差、等缺陷日益显现。长庆油田现有 IT 架构已不能满足业务发展需求,需要构建一个新的 IT 架构模式,提升业务连续性,减少能耗,提高资源利用率,提升系统效率,智和信通 SugarNMS 在此次长庆油田 IT 架构重建项目中做出重要贡献。
在试用智和 SugarNMS EPON+EOC 网管解决方案之前,长庆油田的工作人员需要同时维护近十款网管软件分别管理不同设备厂商的设备和不同的业务,管理工作繁重。同时内网架构为环网模式,每当网络出现故障时,管理员不得不在十几个网管中找寻故障发生的源头,往往在定位故障时管理员已是焦头烂额痛苦不已。但在引入 SugarNMS EPON+EOC 网管之后,整个内网所有厂商和型号的 OLT、PON、ONU 设备均由一套网管接管,大大提升管理效率,提升运维水平,减轻管理员工作压力。

7.2.2. 项目实施


SugarNMS 只需输入 OLT 的 IP 范围,就可以自动搜索网络中的 OLT 设备,并识别设备的厂商和型号。之后便自动搜索 OLT 设备插入的 PON 卡及 PON 下挂的 ONU 设备。以及设备的端口包括上联口、以太口等。并通过拓扑的方式展现。
软件基于图形化的方式展现拓扑,在自动搜索完设备之后软件自动呈现拓扑。主要为一目了然的展现OLT 与 PON 和 PON 与 ONU 之间的从属关系。
下图显示 OLT 下挂的 PON 设备,在拓扑上同时显示 PON 口发送功率:


下图显示 OLT 设备的网口等资源信息:

下图显示 PON 口下挂的 ONU 设备:

下图为配置 PON 口性能统计开关:

下图为 ONU 接入 PON 口的认证模式配置:

7.3. 北京华广视联 EOC 管理项目


华广视联科技有限公司的核心业务是为广电运营商及三大运营商提供通信设备及解决方案,核心技术为 IP 技术与同轴网络的融合。该公司目前主要产品包括 HomePlug AV EOC 系列产品、HG-ECAN 同轴交换机系列产品及网管软件平台等。

7.3.1. 项目需求


网管系统的客户界面布局清晰、美观,操作便捷直观,程序启动速度和相应速度快,在万级局端和十万级终端负载情况下无操作卡死。系统运行期间的 CPU、内存资源均衡、健壮可靠,安装维护简单,支持集中自动升级,主要需求如下:
资源管理:至少支持六级分片管理,自动发现,设备拓扑,局端管理,终端管理等
性能管理:局端性能监视指标,终端设备在线统计及流量监控,性能图表,性能报表等
告警管理:告警门限管理,实时告警,告警过滤,按条件查询告警等
日志管理:发现日志,上线日志,用户操作日志,syslog 日志,日志导出
安全管理:角色管理,用户管理,备份管理



7.4. 电科院 EPON 网管


中国电力科学研究院,是国家电网公司直属科研单位,是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。主要从事特高压交直流输电关键技术、大电网安全稳定与控制技术、智能电网关键技术以及新能源、新材料、能源转换、信息与通信、杆塔结构及基础施工等技术研究,研究范围涵盖电力科学及其相关领域的各个方面。
电力科学院在承建电力核心骨干网——光芯片网络系统中,需要开发管理光芯片网络的 EPON 网络管理系统。

7.4.1. 用户需求


本软件主要实现对 EPON 系统中 OLT、ONU 设备的配置、性能、安全和故障等方面的管理、监控和维护。系统中设备的配置、状态、性能等数据来自于 OLT 设备中 ARM 系统获取的 OLT、ONU 设备的相关数据,并能通过列表、图形、图像等方式进行展示、操作。

7.4.2. 解决方案及效果


顺利实施光芯片网络这一核心关键系统,电力科学院最终选用了智和信通公司的 SNMP 网络组件产品,智和信通承担 EPON 网管服务端的开发,包括:OLT、PON、ONU 自动发现,故障监控、TRAP 监控、性能采集、配置管理等功能。
在传统网络管理系统中,发现设备故障的周期通常是几十秒到几分钟,这样的故障发现时间在传统网络监控中是可行的。但是在光芯片网络中,由于是承载国家电网核心业务,对故障发现的要求更高,期望在 1-3 秒钟之内。
项目中,采用了设备层采用光信号故障检测机制;网络管理系统层采用了故障实时接收和绝对优先上报机制,通过 WebService 接口技术,将故障快速的推送到管理员操作界面。通过上述机制,在光芯片网络出现故障,到管理员通过界面发现故障的平均处理时间为 1 秒钟以内。
在光芯片网络中,通常一个 OLT 设备会连接 8 个 PON 设备,每个 PON 设备会外接 1-8 个 ODN,每个ODN 设备可以外接多达 64 个 ONU 设备。在以往方案中,通过人工来维护这些庞大的设备之间的关系,导致维护量巨大,而且非常容易出错,在网络变化的时候的,网络设备关系来不及及时更新。在光芯片网络管理系统中,采用了自动化搜索、智能化发现的技术,网络管理系统在后台自动发现网络设备关系,并将设备关系自动存储在数据库中,通过客户端管理界面直接呈现当前最新的网络设备连接关系和运行状态。

7.5. 西安山脉科技发展有限公司 EOC 综合网管项目


西安山脉公司为陕西省广电总局的运维商,为广电提供网管软件,监控广电城域网、接入网各种收发设备、OLT、PON 等。

7.5.1. 项目需求


陕西广电需要一套综合运维管理软件,对广电系统中的 OLT、EPON、ONU、EOC、CNU、光端机等设备的综合管理。能清晰区域化、层次化展现拓扑,展现设备之间所属关系。能高效稳定对数以万计算设备进行实时监控,对状态不正常的设备能及时告警。对设备进行配置、升级、管理。并能采集设备的性能数据,提供趋势分析和导出等功能。

7.6. 北京中广信联科技有限公司 EOC 网管项目


智和信通技术有限公司为北京中广信联科技有限公司提供网管软件开发平台,开发广电 EOC 设备网管软件。

7.6.1. EOC 网管软件的主要功能


1 、拓扑管理
支持上万线规模的用户;
支持六级片区管理和多级拓扑视图
自动发现EOC局端、终端设备;
自动发现和维护与上级EPON网络的连接关系;
2 、EOC设备管理
账户管理
EOC设备列表
CNU设备列表
快速查找
3 、EOC性能管理
片区或设备信息
局端性能监视指标
终端设备在线统计及流量监控
性能图表
性能报表
性能视图
性能监视启动开关
4 、EOC故障管理
告警门限管理
实时告警
告警列表
按条件查询告警
告警过滤
告警响应时间验证
Trap 定义一览表
告警转储、导出
告警设置
5 、日志管理
告警日志
发现日志
上线日志

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