基于MAC的互聯網設備資源樹動態建立

王明蓉 王斌 王嘉 陳浩 陳海波

【摘要】??? 面臨互聯網化運營轉型，各運營商紛紛在推進業務自動開通和用戶自助服務，在互聯網化專線自動開通項目推進和功能開發過程中，面臨著設備端口自動核配、指令自動下發等的業務需求，城域網從接入、匯聚、核心層全程設備端到端資源樹關聯關系是自動開通的基礎。本文以基于MAC地址表的自動關聯計算，解決了前期人工資源樹建立的耗時長、不能自動適應城域網絡設備割接升級變化等問題，在實際應用中極大提升了維護效率。

【關鍵詞】???? 資源樹??? MAC 動態計算??? 自動關聯??? 自動激活

一、概述

為提高互聯網專線業務開通效率，快速響應集團客戶的互聯網專線開通需求，推動網絡運營的互聯網化轉型，各運營商紛紛推動互聯網專線自動開通工作，不斷嘗試基于SDN集中控制的網絡自動配置、基于傳統網絡設備的業務自動激活等手段提升業務支撐能力。

開通過程中包括端口動態分配、邏輯資源參數自動核配和各層級設備自動激活等。從營帳BSS側接口過來的專線業務需求工單，能自動從資源系統動態分配的相應的接入OLT端口，通過接入OLT端口能自動關聯到的匯聚L2交換機端口、核心層BAS的IP地址池、VLAN，通過獲取如上參數，在激活系統生成相應的激活指令發送到相應設備網元執行，從而快速實現互聯網專線自動開通，助力面向互聯網化運營轉型。

二、互聯網專線自動開通的關健問題

要實現互聯網專線的自動開通，準確地獲取用戶接入端口，并根據接入端口中匹配到相應的匯聚、核心端口和IP、VLAN等資源是最關健的環節。特別是在接入設備尚未實現所有接入區域的全量覆蓋，資源系統中尚無全量的樓宇九級地址和接入設備的對接關系，傳統的設備端口分配依靠維護人員對臺帳的熟悉情況而進行分配。

同時，資源系統中也缺乏從接入、匯聚到核心端到端的資源樹信息， 如何建立端到端的設備資源樹信息是自動開通的最基礎和最關健的問題。

三、關健問題解決方案

資源樹，即IP城域網接入、匯聚、核心各層級上下游端口連接關系。經過不斷研究與實踐，基于接入資源現狀，我們探索出一種基于MAC地址的互聯網設備資源樹自動建立方法，將原來需要數個工作日完成的工作縮短至小時，在網絡連接情況發生變化時，只需重新一次計算，即可快速更新資源樹，極大地提高了維護工作效率，滿足業務開速核配和開通需求。

IP城域網設備主要包含接入層OLT、匯聚層L2交換機和核心層CR、BAS等網絡設備，傳統情況下，維護人員通過遠程telnet或SSH登錄到網絡設備上，進行業務配置開通，效率較低。互聯網專線自動開通，采用激活系統自動下發配置的方式解決人工配置的效率和準確性問題，是運營企業面向互聯網化轉型的重要舉措。

在自動開通業務場景中，業務定單通過接口傳遞到IOM系統時，根據前期資源核配時，根據用戶接入區域和地圖為用戶匹配確定的最佳接入OLT設備，并產生的資源ID，為用戶匹配的準確的接入端口，系統將根據用戶接入端口，自動為用戶匹配相應的匯聚層L2交換機端口、核心層BAS子接口，再根據BAS子接口信息，分配相應的外層VLAN，并根據如上參數，適配相應激活指令，發送激活系統執行。

基于此需求場景，通過地圖定位出用戶最末稍接入設備，通過從接入層OLT、匯聚L2交換機、核心層BAS端到端的資源樹獲取該業務的匯聚層、核心層接口資源，并分配相應的VLAN、IP地址和帶寬，是激活系統下發指令時首先知曉的問題。

經過不斷的研究與實際，我們研究出了一種基于設備MAC地址唯一性標準，分別對接入層、匯聚層和核心層設備MAC地址表進行關聯計算，從而獲取設備的上下游連接關系，為準確建立資源樹信息提供保證。

整個過程包括MAC地址有的采集、動態查詢和關聯計算，我們搭建專用的虛擬機作為采集節點進行相應的MAC表采集，利用目前的綜合資源系統數據庫進行數據存儲和關聯計算。具體實現過程如下：

（1）MAC采集

通過采集節，通過腳本方式模擬人工登錄設備，完成所有接入層OLT、匯聚層L2、核心層BAS MAC地址表采集，包括如下內容：

接入層OLT：MAC地址表包含整個接入設備MAC、管理網關MAC

匯聚層L2：MAC地址表包含整個L2相應VLAN MAC，管理地址和管理網關MAC

核心層BAS：MAC地址表包括該BAS的MAC、接入L2、OLT管理地址MAC和其他業務MAC

（2）動態查詢與關聯

分別在每一臺城域網BAS設備，查詢OLT的管理IP地址對應的MAC地址，從而獲取每一臺OLT分別接入哪臺BAS，也得出該OLT接入BAS的哪一個下行邏輯接口或物理接口

基于每一臺接入層OLT設備MAC地址表，查詢第一步獲取的對應BAS的管理MAC，從而獲取該接入層OLT的上聯端口信息。

基于每一臺L2交換機設備的MAC地址表，查詢第二步獲取的對應的BAS的管理MAC，從而獲取該L2交換機的上聯端口。

基于如上步驟，每一臺OLT上聯接口、L2的上聯接口、BAS的下行接口已經獲取。如果L2與OLT的上聯的BAS下行接口一致，則說明該OLT是通過此L2匯聚，如無一致，則說明該OLT可能是直連BAS設備。

BAS上查詢指令如下：

dis access-user ip OLT IP vpn_instance SJ_NMS

可得到OLT管理IP對應的MAC 、BAS對應的下行接口、BAS下行接口的MAC地址

dis? access-user ip L2 IP

可得到L2管理IP對應的L2 管理MAC 、BAS對應的下行接口、BAS下行接口的MAC地址

（3）資源樹拼接

通過上一節的動態查詢和關聯，就能獲取OLT上聯的L2、L2上聯的BAS邏輯接口信息，將相應的關聯信息存儲在數據庫，并提供查詢表單，相應的資源樹信息就建立起來了，從而得出資源樹上下游關聯關系。

四、結論

通過基于MAC地址的IP城域網設備資源樹動態建立，解決了互聯網專線自動開通所面臨的資源參數核配、和激活指令端到端下發對象確定的關健性問題，能滿足資源廣覆蓋帶來的標準地址清理問題，可適用于大規模城域網資源樹的快速建立，并滿足網絡割接變化所帶來的資源樹動態變化，為互聯網專線自動開通提供了可行性保證。

參? 考? 文? 獻

[1]甘剛 《網絡設備配置與管理》?? 人民郵電出版社

[2]盧彥?? 《互聯網思維2.0》? 機械工業出版社