Converter quang,bộ chuyển đổi quang điện,chuyển đổi video quang,dây nhảy quang,cáp quang

Giải pháp quản lý tập trung thiết bị CPE cho mạng FTTx liên doanh Fujitsu đã áp dụng thành công tại Viễn thông TP Hồ Chí Minh (VNPT TPHCM)

Hiện nay có 2 phương án dùng thiết bị đầu cuối để truy cập Internet qua cáp quang đó là: dùng CPE FTTH hay còn gọi là fiber router hoặc router quang, phương án thứ 2 đó là dùng bộ chuyển đổi quang điện (converter quang) kết hợp với router băng rộng (broadband router)

Mỗi phương án có ưu và nhược điểm riêng, tuy nhiên xét về mặt quản lý thì phương án dùng CPE FTTH được xem là tối ưu.

Như mọi người đã biết TPHCM là nơi có số người dùng Internet nhiều nhất, số lượng thuê bao ADSL và Internet cáp quang (FTTH) nhiều nhất cả nước. VNPT TPHCM là nhà cung cấp dịch vụ Internet FTTH đang quản lý số thuê bao lớn nhất Việt Nam, vì vậy VNPT TPHCM nổi tiếng là chủ đầu tư có yêu cầu khắt khe nhất về thiết bị và giải pháp trong các gói thầu, đặc biệt là các gói thầu về CPE FTTH . Vấn đề làm thế nào để quản lý tập trung hàng chục ngàn thiết bị đầu cuối CPE FTTH được đặt ra và Fujitsu đã đưa ra giải pháp tối ưu cho vấn đề này.

Xin mời xem giải pháp quản lý tập trung fiber router mà chúng tôi đã cung cấp cho VNPT TPHCM

1 Giới thiệu về hệ thống quản lý ACS:

Giải pháp hệ thống quản lý thiết bị CPE cho mạng FTTx này nhằm đáp ứng theo các yêu cầu của Viễn thông TP Hồ Chí Minh. Fiber router này đáp ứng các yêu cầu về cung cấp, tính năng, chất lượng cũng như các yêu cầu về lắp đặt vận hành thiết bị.
Hệ thống quản lý ACS (Auto-Configuration Server) của liên doanh Fujitsu đề xuất có thể quản lý được dòng sản phẩm CPE LS-O9710 và đáp ứng các yêu cầu của Viễn thông TP Hồ Chí Minh có những đặc điểm chính sau:
a) Hệ thống có độ tin cậy và ổn định cao, có khả năng tự khôi phục trong trường hợp có
sự cố về đường truyền.
b) Hỗ trợ nhiều cấp quản lý Server như: Admin, Support, Operation…Số lượng các Account này sẽ do người quản trị cấu hình thêm, mỗi Account có thể cấu hình cho mỗi nhóm Group CPE, một khu vực…
c) Hệ thống quản lý được thiết kế với cấu trúc Server – Client. Server ACS làm nhiệm vụ lưu trữ Database của các CPE. Máy Client dùng trình duyệt Web log on vào ACS server để quản lý các CPE.
d) Số lượng các máy Craft terminal để log in vào ACS server trong cùng một thời điểm được cấu hình thông qua máy chủ ACS. Tại thời điểm ban đầu thì số lượng Session này là không hạn chế.
e) Hệ thống có khả năng kết nối linh hoạt. Kết nối đến router quang thông qua mạng Internet thông thường (kết nối Public) hoặc mạng với Vlan quản lý riêng
f) Chuẩn kết nối quản lý là TR-069 tuân thủ theo khuyến nghị của diễn đàn băng rộng. g) Hệ thống có khả năng quản lý đến 500,000 phần tử mạng (CPE FTTH).
h) Hệ thống có các giao tiếp northbound và southbound.

i) Hệ thống có giao diện đồ họa thân thiện với người dùng.

j) Hệ thống quản lý mạng tập trung ACS có khả năng quản lý, giám sát, lập cấu hình, nâng cấp Firmware, lưu trữ thống kê ... từ xa các phần tử mạng.
k) Ngoài ra hệ thống quản lý này còn cho phép quản lý bất kỳ fiber router nào với điều kiện các
CPE FTTH này phải hỗ trợ chuẩn kết nối TR-069.

Các tính năng và yêu cầu về cấu hình phần cứng, phần mềm được đưa ra chi tiết trong các mục dưới đây

2 Các tính năng chi tiết và yêu cầu của hệ thống:

Các tính năng của hệ thống quản lý ACS

Thiết bị được đề xuất sử dụng cho dự án này là dòng sản phẩm LS-O9710. Đây là những thiết bị đa dịch vụ có khả năng cung cấp kết nối mạng internet, IP Tivi (IPTV)và VoIP.
Để vận hành và quản lý dòng sản phẩm này cần có hệ thống quản lý tập trung ACS. Hệ thống ACS có các tính năng:

2.1 Các tính năng chi tiết:

- Hệ thống cung cấp giao diện đồ họa Web để quản lý, thân thiện với người dùng
- Hệ thống tuân thủ mô hình kết nối TR-069 của diễn đàn băng rộng
- Hệ thống có hai hình thức kết nối quản lý đến CPE là thông qua mạng Internet thông thường (kết nối Public) hoặc mạng với Vlan quản lý riêng
- Hệ thống cho phép quản lý bất kỳ CPE TR-069 nào. Hệ thống có khả năng tương tác đầy đủ với các nhà cung cấp chip DSL và các nhà sản xuất CPE nối tiếng: Broadcom, RealTek, Gemtek, TrendChip, 2Wire, Linksys, Westell, Volktek, CTC Union, Netopia, Infineon, AlphaNetworks, MediaTek, ZyXEL …
- Linh hoạt trong việc thêm mới các dòng sản phẩm: Hệ thống không chỉ làm việc hoàn hảo với dòng thiết bị CPE LS-O9710 mà còn cho phép người quản trị thêm mới các sản phẩm của các hãng khác vào hệ thống quản lý.
- Các thông số đặc trưng của các hãng khác nhau được đưa vào dữ liệu của hệ thống để
cho phép quản lý một cách dễ dàng
- Hỗ trợ Download từ nhiều máy chủ: Hệ thống có thể yêu cầu CPE download các bản Firmware, cấu hình của nhà cung cấp hay các tập tin nội dung Web. Với cùng một Firmware có thể tải từ nhiều địa chỉ URL khác nhau. Firmware được lưu trữ trên các máy chủ khác nhau và sẽ được phân phối đến cho toàn mạng lưới. Ngoài ra, hệ thống còn cho phép thiết lập mức ưu tiên các tập dữ liệu, cấu hình và hạn chế thời gian gián đoạn dịch vụ.
- Quản lý CPE FTTH theo nhóm: Bằng cách sử dụng các hồ sơ mẫu định trước, người quản trị dễ
dàng lựa chọn các thông số của CPE FTTH để quản lý và điều khiển trên hệ thống ACS, và nhóm các thông số quản lý có cùng giá trị vào nhóm CPE FTTx. Bên cạnh đó, cơ chế kích hoạt tự động có thể tự động thêm CPE vào đúng nhóm theo lớp sản phẩm của CPE FTTx.
- Thiết lập giá trị ban đầu: Tại bất kỳ thời điểm nào, ACS có thể yêu cầu 1 CPE được lựa chọn khởi động lại hoặc thiết lập lại với cấu hình ban đầu tại nhà máy bằng cơ chế thông báo yêu cầu kết nối.
- Chức năng tự tìm kiếm thông số của CPE FTTx: ACS có thể tự động phát hiện / quét tất cả các tên tham số và các giá trị tham số của một CPE, bao gồm cả các thông số tiêu chuẩn và các thông số nhà cung cấp.
- Thông tin kết nối và người dùng: Khi tài khoản CPE FTTH được khởi tạo, các dữ liệu của khách hàng có thể được đưa vào với các thông tin như số khách hàng, tên, địa chỉ, số điện thoại…
- Tìm kiếm CPE bằng các từ khóa: các quản trị viên có thể sử dụng các từ khóa khác nhau (địa chỉ MAC, địa chỉ IP CPE, lớp sản phẩm, phiên bản phần mềm, phiên bản phần cứng, CPE Group, Notes, và dữ liệu khách hàng) để tìm kiếm một CPE cụ thể hoặc nhiều CPE. Chức năng tìm kiếm tổng thể có thể tìm kiếm CPE với các chủng loại khác nhau.
- Hỗ trợ tập tin bó: quản trị viên có thể sử dụng các tập tin bó sao chép hay khởi tạo tài khoản để đưa cùng một lúc nhiều tài khoản CPE vào hệ thống một cách độc lập. Tính năng soạn thảo cho phép sửa đổi/cập nhật thông tin của người sử dụng cũng như các giá trị thông số của nhóm CPE. Tương tự như vậy, chức năng Xóa hàng loạt có thể được sử dụng đồng thời xóa nhiều tài khoản CPE.
- Thể hiện trạng thái của LED: LED chỉ thị trạng thái (màu xanh lá cây / đỏ) cho thấy có hay không CPE duy trì một kết nối với ACS trong thời gian thực. Chỉ thị LED yêu cầu kết nối (xanh / đỏ) cho thấy tình trạng hiện tại của yêu cầu kết nối được gửi từ ACS đến CPE có thực hiện được hay không. Firmware LED (xanh / đỏ / màu xám) cho biết các CPE đã nâng cấp firmware lên phiên bản đã được chỉ định bởi các quản trị viên ACS hay chưa.
- Trạng thái CPE và giám sát chất lượng: Hệ thống thu thập thông tin và số liệu thống kê tạo ra bởi các thông số TR-069 để theo dõi tình trạng và hiệu suất của CPE. Trong trang trạng thái liệt kê đầy dủ các thông số gần nhất đã được thu thập về ACS. Các thông tin này có thể được truy xuất ra dưới dạng CSV theo nhóm CPE hoặc chủng loại CPE.
- Các bản ghi sự kiện đầy đủ: Tất cả các hoạt động của từng CPE được lưu trữ trong bản ghi sự kiện. Hệ thống ACS cũng lưu lại các bản ghi tải xuống, tải lên, quá trình khởi động và các bản ghi lỗi. Hơn nữa, các thao tác trên giao diện đồ họa cũng được ghi lại.
Bất kỳ các bản ghi nào cũng có thể kết xuất hoặc xóa từ các bảng thông tin lưu trữ.

- Chuẩn đoán CPE: ACS sử dụng các thông tin được tạo ra bởi các thông số TR-069 để chẩn đoán các vấn đề kết nối, dịch vụ. Ví dụ, ACS có thể yêu cầu các CPE để ping một địa chỉ IP hoặc tên máy và báo cáo kết quả của bài kiểm tra ping.
- Sao lưu cấu hình CPE: Cấu hình CPE được tự động sao lưu tại một thời gian định trước bởi người quản trị. Cấu hình này cũng có thể được sao lưu bằng nhân công. Các cấu hình được lưu trữ trong máy chủ của hệ thống.
- Cơ chế tự bảo vệ: Hệ thống ACS hỗ trợ cơ chế bảo vệ để đảm bảo hoạt động khi hệ điều hành Linux quá tải hoặc yêu cầu kết nối đồng thời từ nhiều CPE (Ví dụ, nếu một khu vực bị mất điện và phục hồi, tất cả các CPE sẽ khởi động lại và cố gắng để kết nối với ACS đồng thời).
- Cơ chế tự động khởi tạo lại cấu hình: ACS có thể tự động phát hiện một CPE do một nguyên nhân nào đó bị xóa mất cấu hình và trở về cấu hình ban đầu tại nhà máy, ACS sẽ tự động yêu cầu các CPE để tải về tập tin cấu hình và cấu hình lại các giá trị tham số cần thiết để CPE hoạt động trở lại.
- Giao diện Northbound sử dụng SOAP API: ACS cung cấp SOAP API để thay thế các vận hành giao diện đồ họa Web. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể viết các hàm API của mình để trao đổi dữ liệu giữa ACS và người sử dụng đầu cuối dịch vụ của nhà cung cấp/ hoặc hệ thống quản lý cấp trên khác.
Dưới đây là hình ảnh về các bản ghi lưu trữ

Hình 1: Bản ghi lưu trữ

Mô hình áp dụng quản lý mạng tập trung:
Dưới đây là mô hình áp dụng quản lý mạng tập trung ACS

mo hinh he thong quan ly tap trung cpe ftth

Hình 2: Mô hình tổng quan giải pháp quản lý tập trung CPE

2.2 Cấu hình phần cứng và phần mềm của hệ thống:

2.2.1 Cấu hình phần cứng:

Hệ thống ACS hỗ trợ hai cấu hình máy chủ: Hoạt động độc lập và cấu hình 02 máy chủ. Tương ứng với mỗi cấu hình là số lượng phần tử có thể quản lý được
Cấu hình tối thiểu cho máy chủ được liệt kê dưới đây
CPU: Intel Pentium Dual Core/Core 2 Duo/Core 2 Quad/Xeon hoặc tương đương
Bộ nhớ RAM: 16Gb hoặc nhiều hơn
HDD: SATA II hoặc SCSI còn trống ít nhất 500GB hoạt động với chế độ bảo vệ RAID 1 hoặc 5
Card mạng: 02 cổng Giga ethernet
DVD

• Cấu hình 1 máy chủ: Đây là chế độ tất cả các dịch vụ chạy chung trên cùng một máy chủ
với số lượng phần tử quản lý tối đa từ 20,000 đến 50,000 CPE
• Cấu hình 2 máy chủ: Bao gồm một máy chủ chính và một máy chủ backup để lưu trữ các Firware. Hai máy chủ naỳ được đồng bộ với nhau tại thời điểm định trước. Số lượng phần tử mạng quản lý tối đa từ 400,000 đến 500,000 CPE

Dưới đây là bản ví dụ về cấu hình máy chủ và số lượng phần tử tương ứng có thể quản lý
được.

Server(s) All in One ACS Firmware SV ACS Firmware SV
CPU Intel Xeon
E5520
2.26GHz*1 unit Intel Xeon
E5530
2.4GHz*2 unit Intel Xeon
E5530
2.4GHz*1 unit Intel Xeon
E5540
2.53GHz*2 unit Intel Xeon
E5540
2.53GHz*2 unit
RAM 8GB 8GB 8GB 16GB 16GB
Số lượng phần tử quản
lý 1~5,000 5,000~20,000 20,000~200,000
Bảng 1: Yêu cầu cấu hình tối thiểu của ACS Server quản lý

2.2.2 Yêu cầu về phần mềm:

- Phần mềm quản lý tập trung ACS
- Hệ điều hành của máy chủ: Scientific Linux 5.x hoặc CentOS 5.x hoặc Red Hat
Enterprise Linux 5.x (với cấu trúc Cluster thì RHEL 5.x Advance được khuyến nghị)
- Các gói RPM của Linux cần thêm cho hệ thống: MySQL Database, Apache Web server
+ mod_ssl và PHP

3 Phương án quản lý có thể áp dụng cho dự án:

3.1 Phương án

Hình 3: Tổng quan mô hình của giải pháp quản lý tập trung các CPE cho VNPTTPHCM

Với số lượng thiết bị CPE FTTH LS-O9710 hiện đang được sử dụng ở VNPT TPHCM khoảng 9000 và để đáp ứng tốt cho việc nâng cấp mở rộng về sau chúng tôi sử dụng cấu hình 02 server. Trong đó hai server được kết nối với nhau để đồng bộ dữ liệu
- Mô hình như hình vẽ 3 bao gồm cả hai phướng án quản lý CPE thông qua Internet Puclic và một mạng với Vlan quản lý riêng biệt. Các ISP có thể tùy theo yêu cầu để chọn một trong các giải pháp quản lý sau:
ƒ Quản lý các CPE thông qua Internet Public
ƒ Quản lý các CPE thông qua một Mạng với Vlan quản lý riêng
ƒ Quản lý các CPE kết hợp đồng thời qua Internet và qua mạng riêng.
- Trên cấu hình TR-069, dòng sản phẩm CPE quang LS-O9710 series hỗ trợ nhiều kết nối tới ACS server như qua đường truyền Internet trên cổng WAN , qua một đường kết nối WAN với địa chỉ và Vlan quản lý quy định của ISP hoặc CPE tự động tìm kiếm ACS dựa trên tất cả đường kết nối hiện có trên cổng WAN.
- Máy tính Craft Terminal hỗ trợ các trình duyệt Web HTTP.

3.2 Yêu cầu

- Nếu quản lý CPE đồng thời quan internet public và qua mạng riêng với Vlan quản lý thì trên mỗi ACS server sẽ phải có hai cổng mạng GigE để kết nối tới hai mạng này. ( Theo như hình vẽ 03 ).
- Mỗi CPE sẽ phải có một địa chỉ IP để kết nối tới ACS server.
ƒ Kết nối thông qua Internet Public thì địa chỉ của CPE chính là địa chỉ của WAN
internet
ƒ Kết nối thông qua một địa chỉ IP private và Vlan quản lý riêng của ISP thì ta phải cấu hình thêm một giao diện IPoE trên WAN để các TR-069 kết nối tới ACS
server thông qua giao diện này. Giao diện IPoE này là tĩnh hoặc động là do nhà cung cấp dịch vụ ISP yêu cầu. Nếu dùng địa chỉ IPoE động thì nhà cung cấp dịch vụ nên dùng thêm một máy chủ làm DHCP server.
- Vì việc nhận dạng các CPE và quản lý chúng trên ACS server sẽ căn cứ theo một trong các thông số sau như địa chỉ MAC, số serial…Các số liệu như MAC, số serial của CPE phải được cấu hình trên Data base của ACS server để xác thực chúng khi nhận được bản tin TR-069 requesst.

3.3 Cấu hình hệ thống

3.3.1 Cấu hình trên CPE

Cai dat chuan TR-069 tren fiber router LS-O9710

Hình 4: Cấu hình TR-069 Client trên CPE

- Inform Interval: 300 ( thời gian mà CPE tự động thực hiện kết nối tới ACS server )

- ACS URL: Địa chỉ Web để các CPE lien kết tới ACS server thông qua HTTP. Nếu dùng Web thì trên ACS phải cấu hình địa chỉ này. Ngoài ra, ta có thể dùng ACS URL là một địa chỉ IP public hoặc private.
- ACS user name và ACS password là tên và mật khẩu của ACS server.
- WAN interface used by TR-069 : Lựa chọn một trong các giao diện WAN hoặc tất cả.
- Click “ Apply “ để lưu và kích hoạt TR-069

3.3.2 Cấu hình trên ACS server

- Dùng máy tính Craft Terminal để log in vào ACS server thông qua trình duyệt Web là qua địa chỉ IP của ACS server hoặc URL.

Vao cau hinh he thong ACS cho router quang

Hình 5: Cửa sổ log on vào ACS server

ƒ User: Serial
ƒ Pass: Serial

- Khi các CPE thực hiện kết nối tới ACS server thông qua TR-069 thì tất cả chúng sẽ được lưu trên Default Group của ACS server. Chúng ta sẽ nhìn thấy trạng thái kết nối của
CPE trên ACS và tiến hành các bước như đồng ý lưu CPE trên data base của server, phân nhóm…

Trang thi cua fiber router LS-O9710 tren ACS server

Hình 6: Trạng thái và thông tin của CPE hiện thị trên ACS server

- Trên Database của ACS sẽ hiện thị địa chỉ MAC của CPE mà quản lý. ( quản lý qua MAC ). Ngoài ra, hệ thống sẽ cập nhật toàn bộ thông tin của CPE như Serial, version, thông tin của khách hang…
- Đối với các CPE đã được lưu quản lý trên ACS, người quản trị có thể tìm chúng thông
qua các từ khóa như MAC, serial, nhóm, version…

4. Danh sách vật tư, thiết bị cho hệ thống quản lý CPE tập trung

Cấu hình phần cứng và số lượng được khuyến nghị lựa chọn được đưa ra trong bảng dưới đây:

TT Cấu hình máy chủ Số lượng Ghi chú
1 FUJITSU Primegy RX200 02
2 L2 Switch 8 ports Cisco WS-C2960G-
8TC-L 02
3 Máy tính Fujitsu - W410 dùng cho Craft Terminal có cấu hình như sau: CPU: core i5 2400
Ram: 4Gb
HDD: 500GB SATA III 7200Rpm
Optical Disk: DVDRW
VGA: Nvidia Quadro 600 01
4 LG LED 21.5" Wide E2242T - 1920 x
1080; 5ms; DC: 50.000:1; giao tiếp D- sub, DVI - Tiết kiệm 40% 01
5 Phần mềm OS cho server: Red Hat nterprise Linux (Advanced) 5.x. 02
6 Phần mềm quản lý ACS 02
7 Lincense quản lý cho 9000 CPE 01
Bảng 2: Danh sách thiết bị, vật tư cho xây dựng hệ thống quản lý tập trung CPE