Tên đề tài: “Xây dựng cổng giao tiếp giữa các thiết bị mạng băng rộng với các phần mềm ĐHSXKD của VNPT Hà Nội”.
1 TẬP ðOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM VIỄN THÔNG HÀ NỘI ðỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CỔNG GIAO TIẾP GIỮA CÁC THIẾT BỊ MẠNG BĂNG RỘNG VỚI CÁC PHẦN MỀM ðHSXKD CỦA VNPT HÀ NỘI Ký hiệu: VNPT-HNi-2012-09 ðơn vị thực hiện: Trung tâm ðiều hành Thông tin Chủ trì: Ths.Nguyễn Văn Kiên – P.Giám ñốc TT ðHTT Cộng tác viên: Ths.ðặng Anh Sơn - TP M&DV, Gð TT; Ths.Vũ Duy Dự - PP M&DV, PGð TT; Ths.Nguyễn Phạm Cường – PGð TT; Ths.Nguyễn Khương Duy – CV; Ks.ðinh Tất ðạt – PP KTMIP - TT ðHTT; Ks.Nguyễn Văn Duy – CV Hà Nội - 2013 2 Mục lục Mục lục 2 Danh mục Hình ảnh 5 Danh mục bảng biểu 6 CÁC TỪ VIẾT TẮT 7 LỜI CẢM ƠN 9 CHƯƠNG 1 ðẶT VẤN ðỀ VÀ MỤC TIÊU CẦN GIẢI QUYẾT 10 1.1 ðặt vấn ñề 10 1.1.1 Thực trạng 10 1.1.2 ðề xuất giải pháp 11 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ NỀN TẢNG KỸ THUẬT 13 2.1 Giao thức SNMP [1] 13 2.1.1 Khái niệm SNMP 13 2.1.2 Mô hình giao thức 13 2.1.3 Hoạt ñộng của SNMP 15 2.1.4 Các thao tác vận hành SNMP 15 2.1.5 MIB-2 (RFC1213) 15 2.1.6 SNMP Trap 19 2.1.7 Cisco Trap 20 2.2 Công nghệ dịch vụ web (Web service) [1] 21 2.2.1 Khái niệm Web service 21 2.2.2 Kiến trúc Web service 21 2.2.2.1 Roles 21 2.2.2.2 Stack 22 2.2.3 Các dạng thông ñiệp SOAP 23 2.2.4 Service Description 23 2.3 Kỹ thuật triển khai [1] 23 2.3.1 Giới thiệu OC4J 23 2.3.2 Giới thiệu Jdeveloper 23 CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI XÂY DỰNG HỆ THỐNG 25 3.1 Sơ ñồ hệ thống tổng quát 25 3.1.1 Sơ ñồ tổng quát BNM gateway 25 3.1.2 Sơ ñồ tổng quát ứng dụng nhận và xử lý Trap 26 3.2 Sơ ñồ kết nối và bảo mật mạng 26 3.2.1 Sơ ñồ kết nối mạng 26 3 3.2.2 Bảo mật mạng 27 3.3 Kiến trúc hệ thống 28 3.3.1 Kiến trúc BNM gateway 28 3.3.2 Kiến trúc ứng dụng nhận Trap 28 3.4 Thiết kế hệ thống 29 3.4.1 Hệ thống BNM gateway 29 3.4.1.1 Sơ ñồ ca sử dụng 29 a. Danh sách các tác nhân 29 b. ðặc tả các ca sử dụng 30 3.4.1.2 Sơ ñồ lớp 31 3.4.1.2.1 Cổng giao tiếp SNMP tương tác vào G-PON 31 3.4.1.2.1 Cổng giao tiếp SNMP tương tác vào Switch 33 3.4.1.2.3 Cổng giao tiếp sử dụng telnet tương tác vào Switch 35 3.4.1.2.4 Cổng giao tiếp sử dụng telnet tương tác vào BRAS 37 3.4.1.3 Sơ ñồ tuần tự 38 3.4.1.3.1 Cổng giao tiếp SNMP tương tác vào Switch và G-PON 38 3.4.1.3.2 Cổng giao tiếp telnet vào BRAS và Switch 39 3.4.2 Hệ thống nhận và xử lý Trap 42 3.4.2.1 Sơ ñồ ca sử dụng 42 a. Danh sách các tác nhân 42 b. ðặc tả các ca sử dụng 42 3.4.2.2 Sơ ñồ lớp 43 3.4.2.3 Sơ ñồ tuần tự 44 3.5 Triển khai áp dụng và kết quả 45 3.5.1 Triển khai BNM gateway 45 3.5.1.1 Các hàm API và các tham số tương tác với G-PON 45 3.5.1.2 Các hàm API và các tham số tương tác với Switch 46 3.5.1.3 Hàm API và các tham số tương tác với BRAS 47 3.5.2 Kết quả áp dụng BNM gateway 48 3.5.2.1 Áp dụng trên hệ thống ðHSC 48 3.5.2.1.1 Giao diện thực hiện các thao tác với G-PON 48 3.5.2.1.2 Giao diện thực hiện các thao tác với Switch 50 3.5.2.2 Các kết quả của BNM gateway ñang nghiên cứu áp dụng 50 3.5.2.3 Giao diện truy vấn tài khoản truy nhập Internet 52 3.5.3 Triển khai ứng dụng nhận và xử lý Trap 53 3.5.3.1 Cấu hình Switch cho phép gửi Trap 53 3.5.3.2 Giao diện ứng dụng 55 4 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 5 Danh mục Hình ảnh Hình 1.1.1 Sơ ñồ mô tả quy trình nghiệp vụ hỗ trợ, sửa chữa hiện tại 11 Hình 1.1.2 Mô tả mô hình hệ thống ñề xuất triển khai 12 Hình 2.1.2 Mối quan hệ giữa NMS và agent 14 Hình 2.1.3 Mô hình hoạt ñộng SNMP 15 Hình 2.1.5.1 Sơ ñồ cây SMI mô tả nhánh MIB 2 16 Hình 2.1.5.2 Giao diện dạng bảng cấu trúc nhánh Interface trong RFC1213 19 Hình 2.1.6 Mô hình biểu diễn sự phát sinh Trap 20 Hình 2.2.2.1 Mô tả các Role trong kiến trúc một web service 22 Hình 2.2.2.2 Mô tả chồng giao thức của web service 22 Hình 3.1 Sơ ñồ kết nối hệ thống 25 Hình 3.1.2 Sơ ñồ tổng quát ứng dụng nhận Trap 26 Hình 3.2.1 Sơ ñồ kết nối mạng 26 Hình 3.3.1 Mô tả kiến trúc hệ thống BNM gateway 28 Hình 3.3.2 Kiến trúc ứng dụng nhận/xử lý Trap 28 Hình 3.4.1.1 Sơ ñồ ca sử dụng hệ thống BNM gateway 29 Hình 3.4.1.2.1 Sơ ñồ lớp – Giao tiếp G-PON 31 Hình 3.4.1.2.1 Sơ ñồ lớp sử dụng SNMP – Giao tiếp Switch 33 Hình 3.4.1.2.3 Sơ ñồ lớp sử dụng telnet – Giao tiếp Switch 35 Hình 3.4.1.2.4 Sơ ñồ lớp sử dụng telnet – Giao tiếp BRAS 37 Hình 3.4.1.3.1.1 Sơ ñồ tuần tự, chức năng Reset trạng thái cổng Switch 38 Hình 3.4.1.3.1.2 Sơ ñồ tuần tự, chức năng xem trạng thái ONT 39 Hình 3.4.1.3.2.1 Sơ ñồ tuần tự, chức năng truy vấn thông tin Policy 40 Hình 3.4.1.3.2.2 Sơ ñồ tuần tự, chức năng truy vấn thông tin tài khoản 41 Hình 3.4.2.1 Sơ ñồ ca sử dụng hệ thống nhân/xử lý Trap 42 Hình 3.4.2.2 Sơ ñồ lớp hệ thống nhận/xử lý Trap 43 Hình 3.4.2.3 Sơ ñồ tuần tự hệ thống nhận/xử lý Trap 44 Hình 3.5.2.1.1.1 Giao diện ðHSC Reset/truy vấn trạng thái ONT 48 Hình 3.5.2.1.1.2 Giao diện ðHSC áp dụng web service truy vấn thông tin Profile 49 Hình 3.5.2.1.1.3 Giao diện ðHSC áp dụng web service truy vấn thông tin tham số quang 49 Hình 3.5.2.1.2 Giao diện tra cứu thông tin trạng thái cổng 50 Hình 3.5.2.2.1 Giao diện truy vấn thông tin tốc ñộ cổng switch 6424 50 Hình 3.5.2.2.2 Kết quả truy vấn thông tin tốc ñộ cổng switch 6424 51 Hình 3.5.2.2.3 Giao diện truy vấn policy cổng switch khác 6424 51 Hình 3.5.2.2.4 Kết quả truy vấn policy cổng switch 51 Hình 3.5.2.2.5 Giao diện thực hiện lệnh thay ñổi policy cổng 52 Hình 3.5.2.3.1 Giao diện truy vấn thông tin tài khoản 52 Hình 3.5.2.3.2 Kết quả truy vấn thông tin tài khoản 53 Hình 3.5.3.2.1 Giao diện chương trình nhận Trap 55 Hình 3.5.3.2.2 Nội dung mail ñược gửi khi nhập ñược Trap 55 Hình 3.5.3.2.3 Giao diện web theo dõi trạng thái nhận Trap 55 6 Danh mục bảng biểu Bảng 2.1.5 Mô tả các thông tin về nhánh Interface trong RFC1213 19 7 CÁC TỪ VIẾT TẮT ðHSXKD ðiều hành sản xuất kinh doanh ðHSC ðiều hành sửa chữa BNM Broadband Network Media CCITT International Telegraph and Telephone Consultative Comittee CSDL Cơ Sở Dữ Liệu CNTT Công Nghệ Thông Tin CV Chuyên Viên FTP File Tranfer Protocol G-PON Gigabit-Passive Optical Netwwork HTTP HyperText Transfer Protocol IANA Internet Assigned Numbers Authority IETF Intemet Engineering Task Force IOS Internetwork Operating System IP Internet Protocol KTV Kỹ Thuật Viên MAN-E Metro Area Network – Ethernet MIB Managerment Information Base MTU Maxium Transfer Unit L2 Layer 2 – Lớp 2 NMS Network Management System OID Object Identifier ONT Optical network terminal PDU Protocol Data Unit PTTB Phát triển thuê bao RFC Request For Comment RPC Remote Procedure Call SMI Structure of Management Information SMS Short Message Service SMTP Simple Mail Tranfer Protocol SNMP Simple Network Management Protocol TCP Transmission Control Protocol 8 UDDI Universal Description, Discovery and Integration UDP User Datagram Protocol URL Uniform Resource Locator VNPT Việt Nam Posts and Telecommunications XML Extention Markup Language WSDL Web Service Definition Language WWW World Wide Webservice 9 LỜI CẢM ƠN Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ ñạo của các cấp lãnh ñạo Viễn thông Hà Nội, lãnh ñạo Trung tâm ðiều hành Thông tin. Chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn những ý kiến góp ý xây dựng hoàn thiện ñề tài của lãnh ñạo và chuyên viên các phòng ðiều hành Quản lý chất lượng, Khai thác mạng IP, Các Phòng Phần mềm 1, 2 – TT Tin Học. Tuy ñã hết sức cố gắng trình bày những nội dung ngắn gọn, dễ hiểu và chủ yếu ñi sâu vào những khái niệm cơ bản, kỹ thuật chính, nhưng vẫn không thể tránh ñược sai sót. Rất mong bạn ñọc thông cảm và góp ý ñể tài liệu ñược hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn! Chủ trì ñề tài Hà nội 2013 10 CHƯƠNG 1 ðẶT VẤN ðỀ VÀ MỤC TIÊU CẦN GIẢI QUYẾT 1.1 ðặt vấn ñề Cùng với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ mạng truyền tải dữ liệu, tín hiệu thoại, các thiết bị tham gia thực hiện truyền tải cũng ngày càng ñược phát triển cả về số lượng, chất lượng và công nghệ. Bên cạnh ñó các hệ thống phần mềm quản lý khai thác theo mô hình quản lý tập trung, ñể quản lý ñược số lượng lớn node mạng cũng ñóng vai trò rất quan trọng. Các hệ thống phần mềm chuyên dụng ñó ñã ñáp ứng tốt những yêu cầu quản lý, khai thác của nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên do tính ña dạng chủng loại thiết bị, mỗi thiết bị có một phần mềm và phương thức quản lý khai thác khác nhau, dẫn ñến khó khăn khi mở rộng và tích hợp với các hệ thống quản lý và khai thác của nhà cung cấp dịch vụ. Với sự bùng nổ mạnh mẽ của các dịch vụ Web và khả năng sử dụng ñược web ở mọi nơi, mọi lúc, vào mọi thời ñiểm mà không phụ thuộc vào hệ thống nền hay khoảng cách ñịa lý ñã tạo ra một trào lưu web hóa các loại hình dịch vụ, kể cả các loại dịch vụ có tính chất chuyên môn cao, xưa nay vẫn gói gọn trong các phòng thí nghiệm hay các trung tâm máy tính lớn như quan trắc và quản lý các dịch vụ mạng. ðể giải quyết bài toán mở rộng và tích hợp các hệ thống tin học với nhau thông thường người ta sử dụng công nghệ dịch vụ web. 1.1.1 Thực trạng Cũng như những nhà cung cấp dịch vụ truyền tải dữ liệu băng rộng thông thường , quy trình quản lý, khai thác thiết bị tại VNPT Hà Nội phụ thuộc nhiều vào các hệ thống phần mềm do hãng sản xuất loại thiết bị ñó cung cấp (thường gọi là NMS), vì vậy với nhiều hãng khác nhau thì sẽ có hệ thống NMS khác nhau, phạm vi quản lý, khai thác các hệ thống ñó cũng bị hạn chế do ảnh hưởng bởi số lượng giấy phép truy nhập (licence có thể phải mua), hoặc khả năng an toàn bảo mật trong vùng mạng của thiết bị hoạt ñộng. Với mô hình quản lý, khai thác thiết bị rời rạc và hạn chế kết nối truy nhập như vậy thì quy trình ñể xử lý một vấn ñề liên quan ñến khách hàng ñược thực hiện như sau: Khi các kỹ thuật viện (KTV) sửa chữa tại các tổ Viễn thông muốn biết tình trạng cổng hoặc muốn reset/ñóng/mở trạng thái cổng của một khách hàng, họ sẽ liên lạc với bộ phận quản lý khai thác hệ thống, tại ñây Chuyên viên (CV) khai thác sẽ xác ñịnh cổng khách hàng thuộc loại thiết bị nào, sử dụng hệ thống NMS của thiết bị ñó thực hiện các lệnh theo yêu cầu của KTV. Quy trình xử lý tương tự ñối với các yêu cầu khác như thay ñổi thông tin khách hàng. [...]... b n v giao th c SNMP, Web service, java, OC4J, công c so n th o JDeveloper và mô t Cisco trap 2.1 Giao th c SNMP [1] 2.1.1 Khái ni m SNMP SNMP là giao th c qu n lý m ng ñơn gi n d ch t c m t “Simple Network Management Protocol” Giao th c này ñư c s d ng r t ph bi n ñ giám sát và ñi u khi n các thi t b m ng IP SNMP là m t thành ph n c a t p h p các giao th c truy n thông phù h p v i Internet và các m... t” ñ t ra các câu truy v n ñ n các agent ñ có ñư c m t ph n nào ñó c a thông tin Các c nh báo c a agent là cách mà agent báo v i NMS khi có s c x y ra C nh b o c a agent ñư c g i m t cách không ñ ng b , không n m trong vi c tr l i truy v n c a NMS NMS d a trên các thông tin tr l i c a agent ñ có các phương án giúp m ng ho t ñ ng hi u qu hơn Ví d khi ñư ng dây T1 k t n i t i Internet b gi m băng thông... ra Các hành ñ ng này c a NMS ph i ñư c cài ñ t trư c Agent: Agent là m t ph n trong các chương trình ch y trên các thi t b m ng c n qu n lý Nó có th là m t chương trình ñ c l p như các deamon trong Unix, ho c ñư c tích h p vào h ñi u hành như IOS c a Cisco trên router Ngày nay, ña s các thi t b ho t ñ ng t i l p IP ñư c cài ñ t SMNP agent Các nhà s n xu t ngày càng mu n phát tri n các agent trong các. .. t k ñ h tr kh năng tương tác gi a các ng d ng trên các máy tính khác nhau thông qua m ng Internet, giao di n chung và s g n k t c a nó ñư c mô t b ng XML D ch v Web là tài nguyên ph n m m có th xác ñ nh b ng ñ a ch URL, th c hi n các ch c năng và ñưa ra các thông tin ngư i dùng yêu c u M t d ch v Web ñư c t o nên b ng cách l y các ch c năng và ñóng gói chúng sao cho các ng d ng khác d dàng nhìn th y... Gateway SNMP/telnet SWITH G-PON BRAS Hình 3.1 Sơ ñ k t n i h th ng Như mô t trong hình v trên, các h th ng ðHSXKD k t n i v i BNM gateway b ng mô t WSDL, giao th c HTTP ñư c s d ng làm giao th c truy n t i các thông 25 ñi p c a Web service BNM gateway giao ti p và th c hi n các yêu c u vào các thi t b thông qua giao SNMP ho c telnet 3.1.2 Sơ ñ t ng quát ng d ng nh n và x lý Trap SMS SW Nhận/ Xử lý trap... này chi trách nhi m truy n t i các thông ñi p gi a các ng d ng Hi n t i t ng này bao g m bao g m các giao th c HTTP, SMTP, FTP, BEEP XML messaging: T ng này chi trách nhi m mã hòa các thông ñi p theo m t d ng XML thông thư ng mà phía máy khai thác ñ u cu i có th hi u ñư c Hi n t i t ng này bao g m XML-RPC và SOAP Service description: T ng này chi trách nhi m mô t các giao di n công c ng c a m t D ch... chi trách nhi m trung tâm hóa các d ch v vào trong m t ñăng ký chung, và cung c p các ch c năng d dàng xu t b n/tìm ki m Hi n t i, t ng này ñư c x lý qua UDDI Hình 2.2.2.2 Mô t ch ng giao th c c a web service 22 2.2.3 Các d ng thông ñi p SOAP SOAP là m t giao th c d a trên XML, ñư c s d ng ñ trao ñ i thông tin gi a các máy tính M c dù SOAP có th ñư c s d ng trong m t lo t các h th ng thông ñi p và có... i và x lý m t s l nh ñơn gi n v i các Switch 3400, 7606, 7609, 6424, 1012; các node G-PON; các BRAS D a trên ñ c k t n i, ñ c thù x lý l nh và k t qu , h th ng ñư c chia làm 2 nhóm hàm chính, bao g m: - Nhóm k t n i và x lý l nh SNMP v i các Switch L2, G-PON: tri n khai áp d ng mô t RFC1213 và mô t MIB c a các hãng cung c p thi t b G-PON, cung c p các hàm th c hi n các tính năng: o Switch L2: reset/ñóng/m... qu n tr có th thông qua giao th c này ñ qu n lý các ho t ñ ng hay thay ñ i các tr ng thái h th ng m ng Giao th c SNMP ñư c s d ng ñ qu n lý các h th ng Unix, Window…, các thi t b m ng như router, gateway, firewall, switch…, thông qua m t s ph n m m cho phép qu n tr v i SNMP Ví d cho vi c s d ng h th ng qu n tr SNMP v i giao th c SNMP trên ph n m m v i các ng d ng trong h th ng m ng: Theo dõi t c ñ ñư... n i thông su t, m r ng các ñ i tư ng tham gia khai thác tr c ti p m t s tính năng ñơn gi n c a h th ng, gi m th i gian, công s c, rút ng n quy trình chăm sóc, ph c v khách hàng và kh c ph c s c , chúng tôi t p trung nghiên c u các Cơ s D li u RFC1213 c a các Switch L2 và MIB c a G-PON, d a trên phương th c giao ti p c a các thi t b ph n c ng v i ph n m m qu n lý khai thác c a các thi t b cung c p d