Nghiên cứu, khảo sát các thuộc tính của MIB trong các thiết bị DSLAM của VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao XDSL

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN ANH ĐỨC Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao xDSL LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN ANH ĐỨC Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao xDSL Ngành: Công nghệ Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60 52 02 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TIẾN SĨ NGUYỄN NAM HOÀNG Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn tiến sĩ Nguyễn Nam Hồng, người tận tình giúp đỡ hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Cho phép tơi gửi lời cảm ơn đến đồng chí Viễn thơng tỉnh thành phố anh chị em đồng nghiệp Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện, nơi cơng tác tích cực cộng tác, tham gia giúp đỡ thu thập số liệu, tìm hiều hệ thống tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giảng viên trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, bạn học viên khóa đào tạo thạc sĩ chuyên ngành điện tử viễn thơng, học viên lớp D17 khóa 2010-2015 cung cấp tài liệu cần thiết trình nghiên cứu làm đề tài giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập Luận văn hỗ trợ Đại học Quốc gia Hà Nội khuôn khổ đề tài QG.13.06 “Quản lý tài nguyên vô tuyến mạng truyền thông di động hệ thứ (5G) với ứng dụng công nghệ truyền thông nhận thức kiến trúc femtocell” Cuối cho phép tơi cảm ơn bạn bè, gia đình ủng hộ giúp đỡ nhiều thời gian học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn! LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hệ thống thiết bị DLSAM, với chủng loại thiết bị chủ yếu hãng sản xuất khác Acatel-Lucent Huawei, triển khai rộng khắp mạng viễn thông VNPT, công tác đo kiểm chất lượng dịch vụ đường dây thuê bao DSL VNPT tiến hành định kỳ viễn thông tỉnh thành phố Các thông tin quản lý đường dây thuê bao DSL lưu giữ sở liệu thông tin quản lý MIB (Management Data Base), thông tin trao đổi với trung tâm quản lý thông qua giao thức SNMP sử dụng cấu trúc định nghĩa MIB Các thơng tin hữu ích phục vụ cho việc đo kiểm, quản lý, giám sát chất lượng đường dây thuê bao DSL, hữu ích cho việc xây dựng hệ thống quản lý NMS (Network Management System) VNPT Các thuộc tính MIB đường dây thuê bao DSL nghiên cứu tổ chức viễn thông quốc tế xây dựng thiết bị DSLAM hãng cung cấp thiết bị Tên đề tài “Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao xDSL” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố; dựa file MIB thu thập được, nghiên cứu thuộc tính MIB tiêu chuẩn thực tế quản lý đường dây DSL VNPT tỉnh, thành phố để đề xuất, khuyến nghị thuộc tính MIB hữu ích, phù hợp phục vụ cho việc đánh giá chất lượng đường dây thuê bao DSL VNPT tỉnh, thành phố Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu bao gồm việc nghiên cứu lý thuyết giao thức quản lý mạng SNMP, sở liệu thông tin quản lý MIB, tiêu chuẩn quốc tế MIB cho quản lý mạng DSL, kết hợp với việc khảo sát thực tế thuộc tính MIB thiết bị DSLAM mạng lưới VNPT tỉnh, thành phố, đề xuất thuộc tính MIB hữu ích cho đánh giá chất lượng đường dây thuê bao DSL Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết sở thông tin quản lý MIB cho quản lý chất lượng đường dây DSL, sau tiến hành khảo sát MIB thiết bị DSLAM mạng lưới VNPT tỉnh, thành phố Dựa việc nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp thông tin thực tế quản lý chất lượng đường dây DSL VNPT tỉnh, thành phố, kết khảo sát phân tích số liệu MIB thực tế nhằm đề xuất tham số, thuộc tính MIB hữu ích cho việc đo đánh giá chất lượng đường dây thuê bao DSL VNPT tỉnh, thành phố LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết phân tích luận văn dựa tổng hợp lý thuyết số liệu thực tế, trung thực từ nghiên chưa công bố công trình khác Ý kiến thầy hướng dẫn Tác giả Nguyễn Anh Đức Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu 11 Danh mục từ viết tắt 12 CHƯƠNG TỔNG QUAN GIAO THỨC SNMP VÀ CƠ SỞ THÔNG TIN QUẢN LÝ MIB 1.1 Giao thức SNMP 1.1.1 Kiến trúc SNMP 1.1.2 Truyền thông manager agent 1.1.3 Đặc tả giao thức SNMP 1.2 Cơ sở thông tin quản lý MIB cấu trúc thông tin quản lý SMI 1.2.1 Cấu trúc thông tin quản lý SMIv1 10 1.2.2 Cấu trúc thông tin quản lý SMIv2 14 1.3 Kết luận 18 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÁC TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ VỀ CÁC PHẦN TỬ MIB TIÊU CHUẨN CHO DSL 20 2.1 Công nghệ đường dây thuê bao số DSL 20 2.1.1 Tổng quan DSL 20 2.1.2 Hoạt động ADSL 21 2.2 Tiêu chuẩn IETF phần tử MIB cho đường dây DSL 24 2.3 Tiêu chuẩn ITU phần tử MIB cho đường dây DSL 28 2.4 Tiêu chuẩn DSL Forum phần tử MIB cho đường dây DSL 37 2.4.1 Quản lý cấu hình ADSL 39 2.4.2 Quản lý lỗi ADSL 42 2.4.3 Quản lý chất lượng ADSL 44 2.5 Kết luận 49 CHƯƠNG KHẢO SÁT, ĐỀ XUẤT VIỆC SỬ DỤNG CÁC THAM SỐ MIB CHO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG DÂY DSL TRÊN MẠNG VNPT 50 3.1 Mạng băng rộng quản lý chất lượng đường dây xDSL mạng VNPT 50 3.1.1 Thiết bị DSLAM mạng VNPT 50 3.1.2 Quản lý chất lượng đường dây DSL mạng VNPT 52 3.1.2.1 Kiểm tra chất lượng sử dụng máy đo 52 3.1.2.2 Kiểm tra chất lượng sử dụng hệ thống quản lý mạng NMS 53 3.1.2.3 Kiểm tra chất lượng lệnh Telnet 57 3.2 Khảo sát thuộc tính MIB họ thiết bị DSLAM 61 3.2.1 Công cụ thu thập liệu MIB từ DSLAM 61 3.2.2 Mơ hình kết nối 62 3.2.3 Kết khảo sát liệu từ MIB 65 3.3 Đề xuất việc sử dụng thông tin quản lý MIB cho đánh giá chất lượng đường dây xDSL mạng VNPT 67 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Kiến trúc giao thức SNMP Hình 1.2 Cấu trúc giao thức SNMP Hình 1.3 Cấu trúc PDU Hình 1.4 Cây liệu MIB Hình 1.5 Cây đối tượng SMI 11 Hình 1.6 Cây đăng ký SMIv2 SNMPv2 15 Hình 2.1: Phổ tần sử dụng ADSL 23 Hình 2.2: Thành phần cấu thành cung cấp dịch vụ ADSL 23 Hình 2.3 Mơ hình ADSL 24 Hình 2.4 Các cấu hình hoạt động ADSL 25 Hình 2.5 Sử dụng bảng ADSL MIB 26 Hình 2.6 Các bảng MIB Object hỗ trợ ATU-R agent 27 Hình 2.7 Mơ hình tham chiếu hệ thống theo khuyến nghị ITU-T G.997.1 29 Hình 2.8 Quá trình giám sát chất lượng In-service 35 Hình 2.9 Tổng quan phần tử MIB cung cấp cho đường dây.36 Hình 2.10 Mơ hình tham chiếu hệ thống ADSL Forum 38 Hình 2.11 Các Noise Margin 39 Hình 3.1: Thiết bị IP DSLAM MA5600 50 Hình 3.2: Kết nối phần tử truy nhập tới mạng MAN-E 51 Hình 3.3 Mơ hình đo kiểm với máy đo chế độ ATU-R 52 Hình 3.4: Giao diện quản lý N2000 53 Hình 3.5: Quản lý mạng xDSL N2000 VNPT tỉnh, thành phố 54 Hình 3.6: Màu sắc thể trạng thái cảnh báo N2000 55 Hình 3.7: Quản lý mạng xDSL AMS VNPT tỉnh, thành phố 56 Hình 3.8: Quản lý mạng xDSL AWS VNPT tỉnh, thành phố 57 Hình 3.9 Đọc nội dung MIB MIB Browser 61 Hình 3.10: Kiểm tra MG-SOFT MIB kiết nối tới DSLAM 64 Hình 3.11: Kết thu thập MIB từ DSLAM 64 DESCRIPTION INDEX "An entry in adslLineTable." { ifIndex } ::= { adslLineTable } AdslLineEntry ::= SEQUENCE { adslLineCoding AdslLineCodingType, adslLineType INTEGER, adslLineSpecific VariablePointer, adslLineConfProfile SnmpAdminString, adslLineAlarmConfProfile SnmpAdminString } adslLineCoding OBJECT-TYPE SYNTAX AdslLineCodingType MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Specifies the ADSL coding type used on this line." ::= { adslLineEntry } adslLineType OBJECT-TYPE SYNTAX INTEGER { noChannel (1), fastOnly (2), no channels exist fast channel exists only interleavedOnly (3), interleaved channel exists only fastOrInterleaved (4), either fast or interleaved 97 channels can exist, but only one at any time fastAndInterleaved (5) both fast or interleave channels exist } MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Defines the type of ADSL physical line entity that exists, by defining whether and how the line is channelized If the line is channelized, the value will be other than noChannel(1) This object defines which channel type(s) are supported In the case that the line is channelized, the manager can use the ifStackTable to determine the ifIndex for the associated channel(s)." ::= { adslLineEntry } adslLineSpecific OBJECT-TYPE SYNTAX VariablePointer MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "OID instance in vendor-specific MIB The Instance may be used to determine shelf/slot/port of the ATUC interface in a DSLAM." ::= { adslLineEntry } 98 adslLineConfProfile OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (1 32)) MAX-ACCESS read-write STATUS current DESCRIPTION "The value of this object identifies the row in the ADSL Line Configuration Profile Table, (adslLineConfProfileTable), which applies for this ADSL line, and channels if applicable For `dynamic' mode, in the case which the configuration profile has not been set, the value will be set to `DEFVAL' If the implementator of this MIB has chosen not to implement `dynamic assignment' of profiles, this object's MIN-ACCESS is read-only." ::= { adslLineEntry } adslLineAlarmConfProfile OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (1 32)) MAX-ACCESS read-write STATUS current DESCRIPTION "The value of this object identifies the row in the ADSL Line Alarm Configuration Profile Table, (adslLineAlarmConfProfileTable), which applies to this ADSL line, and channels if applicable 99 For `dynamic' mode, in the case which the alarm profile has not been set, the value will be set to `DEFVAL' If the implementator of this MIB has chosen not to implement `dynamic assignment' of profiles, this object's MIN-ACCESS is read-only." ::= { adslLineEntry } adslAtucPhysTable SYNTAX SEQUENCE OF AdslAtucPhysEntry MAX-ACCESS STATUS OBJECT-TYPE not-accessible current DESCRIPTION "This table provides one row for each ATUC Each row contains the Physical Layer Parameters table for that ATUC ADSL physical interfaces are those ifEntries where ifType is equal to adsl(94)." ::= { adslMibObjects } adslAtucPhysEntry SYNTAX AdslAtucPhysEntry MAX-ACCESS STATUS not-accessible current DESCRIPTION INDEX OBJECT-TYPE "An entry in the adslAtucPhysTable." { ifIndex } ::= { adslAtucPhysTable } AdslAtucPhysEntry ::= 100 SEQUENCE { adslAtucInvSerialNumber SnmpAdminString, adslAtucInvVendorID SnmpAdminString, adslAtucInvVersionNumber SnmpAdminString, adslAtucCurrSnrMgn INTEGER, adslAtucCurrAtn Gauge32, adslAtucCurrStatus BITS, adslAtucCurrOutputPwr adslAtucCurrAttainableRate INTEGER, Gauge32 } inventory group - These items should describe the lowest level identifiable component, be it a stand-alone modem, a card in a rack, a child-board, etc -adslAtucInvSerialNumber OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 32)) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "The vendor specific string that identifies the vendor equipment." ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucInvVendorID OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 16)) MAX-ACCESS read-only STATUS current 101 DESCRIPTION "The vendor ID code is a copy of the binary vendor identification field defined by the PHY[10] and expressed as readable characters." REFERENCE "ANSI T1.413[10]" ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucInvVersionNumber OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 16)) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "The vendor specific version number sent by this ATU as part of the initialization messages It is a copy of the binary version number field defined by the PHY[10] and expressed as readable characters." REFERENCE "ANSI T1.413[10]" ::= { adslAtucPhysEntry } current status group -adslAtucCurrSnrMgn OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS INTEGER (-640 640) "tenth dB" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Noise Margin as seen by this ATU with respect to its 102 received signal in tenth dB." ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucCurrAtn OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS Gauge32(0 630) "tenth dB" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Measured difference in the total power transmitted by the peer ATU and the total power received by this ATU" ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucCurrStatus OBJECT-TYPE SYNTAX BITS { noDefect(0), lossOfFraming(1), lossOfSignal(2), lossOfPower(3), lossOfSignalQuality(4), lossOfLink(5), dataInitFailure(6), configInitFailure(7), protocolInitFailure(8), noPeerAtuPresent(9) } MAX-ACCESS read-only STATUS current 103 DESCRIPTION "Indicates current state of the ATUC line This is a bit-map of possible conditions The various bit positions are: noDefect There no defects on the line lossOfFraming ATUC failure due to not receiving valid frame lossOfSignal ATUC failure due to not receiving signal lossOfPower ATUC failure due to loss of power Note: the Agent may still function lossOfSignalQuality Loss of Signal Quality is declared when the Noise Margin falls below the Minimum Noise Margin, or the bit-error-rate exceeds 10^-7 lossOfLink ATUC failure due to inability to link with ATUR dataInitFailure ATUC failure during initialization due to bit 104 errors corrupting startup exchange data configInitFailure ATUC failure during initialization due to peer ATU not able to support requested configuration protocolInitFailure ATUC failure during initialization due to incompatible protocol used by the peer ATU noPeerAtuPresent ATUC failure during initialization due to no activation sequence detected from peer ATU This is intended to supplement ifOperStatus." ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucCurrOutputPwr OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS INTEGER (-310 310) "tenth dBm" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Measured total output power transmitted by this ATU This is the measurement that was reported during 105 the last activation sequence." ::= { adslAtucPhysEntry } adslAtucCurrAttainableRate OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS Gauge32 "bps" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Indicates the maximum currently attainable data rate by the ATU This value will be equal or greater than the current line rate." ::= { adslAtucPhysEntry } adslAturPhysTable SYNTAX SEQUENCE OF AdslAturPhysEntry MAX-ACCESS STATUS OBJECT-TYPE not-accessible current DESCRIPTION "This table provides one row for each ATUR Each row contains the Physical Layer Parameters table for that ATUR ADSL physical interfaces are those ifEntries where ifType is equal to adsl(94)." ::= { adslMibObjects } adslAturPhysEntry SYNTAX AdslAturPhysEntry MAX-ACCESS STATUS OBJECT-TYPE not-accessible current 106 DESCRIPTION INDEX "An entry in the adslAturPhysTable." { ifIndex } ::= { adslAturPhysTable } AdslAturPhysEntry ::= SEQUENCE { adslAturInvSerialNumber SnmpAdminString, adslAturInvVendorID SnmpAdminString, adslAturInvVersionNumber SnmpAdminString, adslAturCurrSnrMgn INTEGER, adslAturCurrAtn Gauge32, adslAturCurrStatus BITS, adslAturCurrOutputPwr adslAturCurrAttainableRate INTEGER, Gauge32 } inventory group -adslAturInvSerialNumber OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 32)) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "The vendor specific string that identifies the vendor equipment." ::= { adslAturPhysEntry } adslAturInvVendorID OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 16)) 107 MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "The vendor ID code is a copy of the binary vendor identification field defined by the PHY[10] and expressed as readable characters." REFERENCE "ANSI T1.413" ::= { adslAturPhysEntry } adslAturInvVersionNumber OBJECT-TYPE SYNTAX SnmpAdminString (SIZE (0 16)) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "The vendor specific version number sent by this ATU as part of the initialization messages It is a copy of the binary version number field defined by the PHY[10] and expressed as readable characters." REFERENCE "ANSI T1.413" ::= { adslAturPhysEntry } current status group -adslAturCurrSnrMgn OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS INTEGER (-640 640) "tenth dB" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION 108 "Noise Margin as seen by this ATU with respect to its received signal in tenth dB." ::= { adslAturPhysEntry } adslAturCurrAtn OBJECT-TYPE SYNTAX Gauge32(0 630) UNITS "tenth dB" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Measured difference in the total power transmitted by the peer ATU and the total power received by this ATU." ::= { adslAturPhysEntry } adslAturCurrStatus OBJECT-TYPE SYNTAX BITS { noDefect(0), lossOfFraming(1), lossOfSignal(2), lossOfPower(3), lossOfSignalQuality(4) } MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Indicates current state of the ATUR line This is a bit-map of possible conditions Due to the isolation of the ATUR when line problems occur, many state conditions like loss of power, loss of quality signal, 109 and initialization errors, can not be determined While trouble shooting ATUR, also use object, adslAtucCurrStatus The various bit positions are: noDefect There no defects on the line lossOfFraming ATUR failure due to not receiving valid frame lossOfSignal ATUR failure due to not receiving signal lossOfPower ATUR failure due to loss of power lossOfSignalQuality Loss of Signal Quality is declared when the Noise Margin falls below the Minimum Noise Margin, or the bit-error-rate exceeds 10^-7 This is intended to supplement ifOperStatus." ::= { adslAturPhysEntry } adslAturCurrOutputPwr OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS INTEGER (-310 310) "tenth dBm" MAX-ACCESS read-only STATUS current 110 DESCRIPTION "Measured total output power transmitted by this ATU This is the measurement that was reported during the last activation sequence." ::= { adslAturPhysEntry } adslAturCurrAttainableRate OBJECT-TYPE SYNTAX UNITS Gauge32 "bps" MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION "Indicates the maximum currently attainable data rate by the ATU This value will be equal or greater than the current line rate." ::= { adslAturPhysEntry } END 111 ... VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao xDSL? ?? Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố; dựa file MIB thu thập... TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN ANH ĐỨC Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh, thành phố phục vụ cho công tác đo chất lượng đường dây thuê bao xDSL Ngành: Công nghệ Điện... thuộc tính MIB đường dây thuê bao DSL nghiên cứu tổ chức viễn thông quốc tế xây dựng thiết bị DSLAM hãng cung cấp thiết bị Tên đề tài ? ?Nghiên cứu, khảo sát thuộc tính MIB thiết bị DSLAM VNPT tỉnh,