OT81x8無線終端接入IMS3網絡系統的DHCP部署方案

上海貝爾企業通信有限公司 李寶霞

1.前言

OT81x8無線終端是一系列使用無線wifi接入技術的無線終端，包括3款型號終端：8118/8128/8128SE。該終端一直使用USB底座式配置工具WINPDM作為配置管理工具。WINPDM是一款安裝在Windows PC上的軟件，需要安裝驅動以及配合USB底座完成對終端的配置管理，并且一次只能配置一臺終端，其功能單一性，對產品系統部署，市場拓展，售后維護管理方面都有很大的制約性。

IMS3（ Integrated Wireless Messaging and Services）網絡系統是一個由ASCOM公司生產的基于LINUX平臺的無線集成系統，集成了設備管理、告警、電話簿管理、短消息等功能，適用于多種無線終端。其有如下優點：(1)基于LINUX平臺，系統穩定性和擴展性更好；(2)支持遠程連接訪問控制接口；(3)支持WEB訪問接口，隨時隨地可以使用網絡進行設備管理；(4)支持批量部署和遠程配置管理；(5)適用于大型網絡系統。

IMS3系統的各種優勢突破了WINPDM工具安裝繁瑣，功能單一的局限性，非常滿足81x8系列無線終端系統部署的需求，所以啟動了該項目，并由本人來負責該項目的系統測試以及具體部署方案的實現。

2.OT81x8無線終端接入IMS3網絡系統的DHCP動態部署方式

實際應用中，客戶現場通常終端設備較多，常常數百臺至上千臺，逐臺終端上手動進行IMS3 IP的配置方法不僅耗費大量的時間和人力，而且這種落后的部署方式已不能滿足市場需求和客戶的需求，必須尋找更加便捷高效的部署方式。

DHCP動態部署方式只需要在DHCP Server上進行相應Option配置，然后重啟終端，即可獲取DHCP Server上分發的信息。其數據分發的高效性能不受終端數量的限制，而且可以實現批量部署，大量節約時間和人力，且后期升級維護簡單、替換信息成本低。DHCP動態部署方式完整的網絡系統拓撲圖如圖1所示：

圖1 81x8終端接入IMS3網絡系統的DHCP動態部署拓撲圖

圖1 中列舉了該方案實施所必需的設備，具體案例可以結合具體需求進行網絡擴展。該方案系統架構拓撲圖簡述如下：

（1）OT81x8系列無線終端（8118/8128/8128SE）通過wifi（802.11系列協議）連接無線AP(AccessPoint)，AP通過有線線纜接入核心路由器。8118、8128屬于NOE mode終端，使用NOE Protocol注冊連接到OXE Call Server上。8128SE屬于SIP mode終端，使用SIP Protocol注冊連接到OXE Call Server上；

（2）OXE Call Server是終端實現注冊、語音通信的呼叫中心服務器；

（3）IMS3設備通過有線線纜接入核心路由器。項目實施成功后，WINPDM工具將被IMS3設備所替代，僅供小規模部署、維護案例所使用；

（4）DHCP Server是該系統實現動態部署的關鍵設備，通過有線線纜接入核心路由器；

（5）Switch是該網絡各子網之間實現互通的路由設備。

該項目部署實施過程中存在以下難點：

（1）OT81x8終端和AP（AccessPoint）無線系統以及WIN-PDM配置工具已穩定運行了很多年，IMS3網絡系統要在不破壞現有網絡系統布局的基礎上完成有線系統和無線系統平滑對接。這要求技術人員對現有網絡架構非常了解，并有較強的網絡規劃能力和路由配置能力；

（2）終端上實現的DHCP協議棧開發與測試均需要根據RFC2131、FC2132 和RFC1541協議標準來進行，對系統測試人員來說，項目準備前期需要花大量時間學習研究該協議，根據協議規范和系統需求來制定測試方案，撰寫測試用例。針對以上難點，我制定了項目執行計劃，分以下兩步走：

2.1 首先，將IMS3網絡系統和已有的AP無線系統連通

考慮到項目初期設備替換的順利實現，先將IMS3設備和OT81x8終端規劃到同一子網VLAN301中，將AP規劃到另一子網VLAN304中，實現步驟如下：

(1)先將IMS3設備加入子網VLAN301，并將無線AP設備加入另一子網VLAN304。

交換機上具體配置命令如下：

setenv ipaddr/netmask/gatewayip 10.4.34.11 255.255.255.0 10.4.34.1

setenv ipaddr/netmask/gatewayip 10.4.31.11 255.255.255.0 10.4.31.1

vlan 301 enable name "IMS3_301"

vlan 304 enable name "AP304"

ip interface "IMS3_301" address 10.4.31.1 mask 255.255.255.0 vlan 301 ifindex 5

ip interface "AP304" address 10.4.34.1 mask 255.255.255.0 vlan 304 ifindex 8

vlan 301 802.1q 1/4 "TAG PORT 1/4 VLAN 301"

vlan 304 802.1q 1/4 "TAG PORT 1/4 VLAN 304"

vlan 301 802.1q 1/5 "TAG PORT 1/5 VLAN 301"

vlan 304 802.1q 1/5 "TAG PORT 1/5 VLAN 304"

(2)然后，在思科路由器上配置好VLAN 間路由，實現VLAN間通信：

ip helper per-vlan only

ip helper address 10.4.10.249 vlan 4

ip helper address 10.4.10.249 vlan 301

ip helper address 10.4.10.249 vlan 304

2.2 其次，實現DHCP Server上的OPTION配置，這是該項目部署的關鍵點和難點

在一個局域網中，通常有多種不同類型的終端設備，但只有一個DHCP Server。DHCP Server是通過終端的VCI（Vendor Class Identifier）也叫廠商標識來識別不同類型的終端。最初研發為三款終端設計的VCI均為alcatel.mipt.1，測試結果顯示，8118/8128可以通過DHCP Offer順利拿到IMS3的IP地址，和IMS3網絡系統互通。但是8128SE仍然拿不到IMS3的IP地址。根據wireshark抓包分析對比，發現DHCP Server對這兩種不同mode的終端 （8128SE為SIP mode，8118/8128為NOE mode）只通過VCI仍然不能進行完全區分，導致上述不能完全區分終端類型的問題。這就需要終端側提供更多的信息給DHCP Server來提高這兩種mode終端的區分度。經過跟軟件架構師討論，決定將8128SE SIP mode終端和8118/8128 NOE mode終端VCI廠商標識分開定義，并增加sub-option來增強這三款終端在兩種mode下的區分度，如表1所示：

表1 終端2種mode下VCI及Sub-optiopn定義

根據以上定義，文章下面分2小節分別列出DHCP Server上的option具體配置方法以及wireshark抓取的DHCP報文。

2.2.1 DHCP Server上具體配置步驟

（1）在DHCP Server上，需要進行如下配置：

配置8118/8128 NOE mode的VCI(VendorClassIdentifier)：

點擊IPV4節點，右鍵àDefine Vendor ClassesàAdd，添加8118/8128的VCI，然后點擊IPV4節點，右鍵àDefine Predefined Options and valuesàAdd,添加VCI下一級suboption01和suboption02，分別用來標識NOE mode和IMS3 Server IP。之后點擊Scope optionà右鍵，分別配置8118/8128 VCI下的suboption01和suboption02：如圖2和圖3所示：

圖2 添加8118/8128 sub-option 01 of VCI

圖3 添加8118/8128 sub-option 02 of VCI

另外，在無線AP和終端上還需要進行如下設置，才能完成整個DHCP部署方案：

（1）在無線AP 側，需要進行如下配置：

①SSID: AWS-INIT；

②Security key: WPA-PSK / WPA2-PSK；

③WPA-PSK passphrase: AWS-INIT；

④2.4GHZ and 5GHZ channel are enabled.

（2）在終端（8118/8128/8128SE）側，進入Admin菜單，需要進行如下配置:

①DHCP mode: On；

②802.11n channel settings:2.4GHZ；

③World mode regulatory domain: World mode (802.11d)；

④No SSID for any of the networks A-D is configured in the handset.2.2.2 終端DHCP網絡報文信令圖

最后，重啟終端，附上wireshark抓取到的DHCP網絡報文，8118/8128 DHCP 流程圖如圖4和圖5所示：

圖4 8118/8128 DHCP Discovery請求

圖5 8118/8128收到 DHCP Server Offer

終端成功獲取到IMS3 IP 地址后，界面上會彈出login，輸入用戶號碼，即可與IMS3 Server上的設備管理模塊實現數據同步。之后就可以通過網絡登陸IMS3 WEB進行設備管理、遠程配置升級、批量集中部署等。IMS3 WEB和終端之間的信息交互采用HTTP協議。IMS3 WEB 和終端管理界面如圖6所示，圖6中‘Synchronized‘表示終端和IMS3設備管理之間數據同步成功。

圖6 IMS3 設備管理模塊和終端數據同步成功界面

類似地，可以根據上述定義配置8128SE SIP mode的VCI以及suboption01 和suboption02,并啟動DHCP流程。

3.結論

該項目從方案準備到系統部署完成，最后交付給客戶使用歷時大約1年。目前該系統已經交付給客戶使用，其簡單易用、功能強大、網絡化的WEB控制界面受到客戶良好使用反饋；高效的DHCP批量部署方式大大提升了產品部署效率,且售后維護操作流程簡單易上手，可實現WEB遠程管理。該部署系統提高了公司OT81x8無線wifi終端在同類產品中的市場競爭力，成為該終端系統部署的亮點所在。