PPPOE+技術在運營商光網運維管理中的部署與應用

戴斌 揭凌雁 余波

[摘 要]光網用戶資源準確性是運營商運維管理的核心基礎，是實現“用戶可識別、網絡可管理”及端到端用戶業務視圖功能的關鍵。文章總結了基于FTTH/FTTB場景下的“PPPOE+技術”部署全過程，包括不同型號寬接（以下簡稱BRAS）及光接入設備（以下簡稱OLT）的配置部署，識別寬帶賬號和LOID、PON口、OLT之間的關聯關系，PYTHON的自動化程序部署，實現了用戶賬號和光貓的強綁定，為主動維護用戶資源動態更新、故障攔截、網絡預警等提供了強大的技術支撐。

[關鍵詞]“PPPOE+技術”;運維管理;光網用戶

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.14.083

[中圖分類號]F273;TN915.0[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）14-0-03

1? ? ?技術背景

江西電信早在ADSL時代就深入研究了基于DSLAM下的“PPPOE+技術”的應用場景，隨著互聯網技術的演進，光網用戶基于OLT的“PPPOE+技術”應運而生。光網用戶資源準確性是運營商運維管理的核心基礎，“PPPOE+”部署后采集的客戶資料數據可以為資源五級庫、片區故障攔截（以下簡稱片障攔截）、客戶預處理手段等運維管理工作提供準確的資料。“PPPOE+”部署的基本技術原理：分別在BRAS及OLT設備上做“PPPOE+”配置部署，采集用戶寬帶端口資源信息，并通過RADIUS協議上報固網認證計費平臺（以下簡稱AAA平臺）。圖1是“PPPOE+技術”部署要點示意圖。

江西電信在試點了BRAS和OLT的“PPPOE+”腳本部署后，交叉測試了全網四款主流OLT（C300、C600、MA5680T和MA5800）以及華為/中興BRAS的“PPPOE+”功能。江西電信現網主流的OLT和BRAS均支持“PPPOE+”功能，不同廠家的屬性格式略有區別，報文節選如圖2所示。

江西電信一期開展省內兩個本地網的BRAS、OLT設備的“PPPOE+”配置部署測試，同時完成AAA平臺在“PPPOE+”報文入庫、策略批量部署、數據分析及資源分析等方面的功能改造，實現以下基礎功能。①全面部署收集基礎數據：通過應用寬帶上網用戶精確綁定和識別“PPPOE+技術”的部署，可以實現準確識別用戶，并能快速關聯用戶所在的OLT設備、PON口、LOID、接入方式等信息。②建立基礎數據視圖：在“用戶可識別”的基礎上建立從用戶業務起點開始到業務終點結束包含的網絡設備、資源的端到端用戶業務全程視圖，通過用戶數據歸集并匯總形成完整的接入設備數據資料。

2? ? ?部署原理及配置

2.1? ?BRAS及OLT部署

BRAS在城域網骨干網中處于匯聚層，豐富的認證、計費和用戶接入控制特性豐富了城域網對用戶的接入功能。“PPPOE+技術”是在OLT和BRAS之間定義的一種通過二層點通信方式實現傳送策略信息的協議，用來傳送用戶物理端口信息。“PPPOE+”部署包括PITP P模式和PITP V模式，本文采用PITP P模式，即在接入用戶與BRAS進行PPPoE協商的過程中，接入設備OLT通過RAIO功能將獲取到的用戶接入信息，根據客戶需求按照不同的格式添加到PPPoE報文后發送給BRAS。

2.1.1? ?OLT相關配置命令

MA5800-YYQ（config）#pitp enable pmode

*備注：OLT上全局模式下使用PITP Pmode。另外，無論是“PPPOE+”還是VBAS，上報給BRAS的用戶接口信息都是通過OLT上的RAIO Format控制的。RAIO formate有默認的common mode的配置，還可以用戶自定義配置。

## 開啟pitp功能

MA5680T （config）# pitp enable pmode

## 配置vlan屬性

MA5680T （config）# vlan attrib xxxx stacking/common

*備注：xxxx為vlan tag，如果vlan是qinq的，屬性需要改成stacking，如果vlan是單層，屬性需要改成common

## 設置上報模式為自定義模式

MA5680T （config）#raio-mode user-defined

## 設置上報格式

MA5680T （config）#raio-format pitp-pmode cid xpon anid/rack/frame/slot/subslot/port/ontid/sn

## 設置ANID字段為OLT管理IP

MA5680T （config）# raio-anid x.x.x.x

*備注：x.x.x.x為OLT的管理IP地址，以便于綜資進行比對

華為OLT（MA5800T）的CID配置（GPON）

## 開啟pitp功能

MA5800T （config）# pitp enable pmode

## 配置vlan屬性

MA5800T （config）# vlan attrib xxxx stacking/common

*備注：xxxx為vlan tag，如果vlan是qinq的，屬性需要改成stacking，如果vlan是單層，屬性需要改成common

2.1.2? ?BRAS相關配置命令（以華為ME60設備為例）

ME60和RADIUS對接命令如下所示。

client-option82 [ basinfo-insert cn-telecom ] 用來配置ME設備信任客戶端上報的OPTION82信息（DHCP用戶）;缺省情況下，ME設備不信任客戶端上報的OPTION82信息。

system-view

[HUAWEI] interface GigabitEthernet 1/0/1

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] bas

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] access-type layer2-subscriber

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] client-option82

option-82 parse-mode { binary | cn | tr-101 }

配置OPTION82報文的解析格式，缺省采用cn格式進行解析（根據要求配置）。

system-view

[HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/1

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] bas

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] access-type layer2-subscriber

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1-bas] client-option82 [ basinfo-insert cn-telecom | version1 ]

例如：整體配置

interface Eth-Trunk1

nas logic-port eth-Trunk 2/2/1

#

interface Eth-Trunk1.500

bas

client-option82 basinfo-insert cn-telecom

#

2.1.3? ?AAA軟件升級部署

AAA軟件升級部署時，遵循DevOps理念，且模塊之間耦合度低，程序升級部署快速、穩定。AAA程序對于“PPPOE+”的支持部分，采用設備驅動的方式，在升級時，首先部署Radius的“PPPOE+”驅動庫，驅動庫通過Ansible工具批量部署，采取文件拷貝模式;驅動部署完成后，通過Ansible工具批量修改Radius配置，激活“PPPOE+”驅動庫，增加“PPPOE+”業務部分;通過預定義的腳本，利用Selenium、Newman+PostMan、JMeter工具，進行業務功能與業務性能的自動化測試;通過系統自帶的Nagios業務預警系統，監控業務實時運行情況。在整個部署升級過程，不影響現有Radius業務的運行，可以達到快速、頻繁、穩定地進行“PPPOE+”業務構建、測試與發布工作。系統部署完成后，AAA可以識別華為/中興寬接相關“PPPOE+”屬性，實現賬戶、LOID、EPON/GPON接入、PON口等信息采集，采集OLT資料舉例如圖3所示。

2.1.4? ?PYTHON部署方法

江西電信BRAS眾多，每臺BRAS的撥號子接口、OLT數量眾多且型號多樣，通過人工部署費時費力，但通過PYTHON的方式進行統一部署方便快捷，部署方式簡述如下。①BRAS的PYTHON部署。通過爬取BRAS配置文件方法，找出未配置或配置不完整“PPPOE+”命令的BRAS撥號接口，并自動生成配置腳本。執行配置腳本，并記入操作日志，實現BRAS的自動配置。②OLT的PYTHON部署。編寫PYTHON腳本，實現各類型號的OLT均能自動下發“PPPOE+”命令。

3? ? ?應用場景

AAA認證程序、OLT設備、BRAS設備之間，通過3次程序的聯調測試與升級優化后，基本在全省范圍內實現了“PPPOE+”的部署。截至2019年9月27日，共計部署OLT設備2 424臺，承載用戶數1 936 718戶，試點用戶的OLT接入網數據實現了高效實時的采集。“PPPOE+技術”實現了光網用戶賬號、設備端口、鏈路、BRAS的精確定位，準確綁定用戶賬號，減少網絡割接造成用戶的綁定屬性發生變化，有利于實現BRAS資源的冗余、備份。江西電信首先將一期數據與資源系統進行對比，一期完成了資源五級庫15萬名客戶資料的更新，實現補充OLT設備更新替換、OBD裂化割接等場景的數據更新作用。同時，為設備擴容、光寬客戶異常情況監測提供依據。

3.1? ?設備擴容精確依據

AAA采集的“PPPOE+”資料數據均為活躍的客戶信息，針對日復一日不斷增加的接入網節點或板卡，需密切關注其承載的業務量情況，“PPPOE+”采集的數據較好地呈現了設備/板卡業務動態變化情況（表1），為其擴容提供精確的業務依據。

3.2? ?光寬客戶片障礙預警

目前，運營商BRAS客戶承載顆粒度偏大，往往承載了幾萬人的用戶規模，因此小范圍內的網絡故障很難在BRAS層面體現出來。對于OLT而言，某一時間點上線/下線用戶數出現劇烈波動則認為有較大概率存在網絡故障，導致用戶大面積掉線重撥;某一時間點，在線用戶數為0，瞬時用戶激增，則認為存在設備掉電、設備割接的可能性。圖4是2019年12月接入網預警次數。正常情況下，用戶下網主要有以下兩方面原因：一是User-Request，用戶主動下線;二是Session-Timeout，用戶當次上網時長已經達到AAA認證時的授權時長。而其他下網原因，特別是Lost-Carrier、Port-Error等，如果集中在一臺OLT下，基本上可以認定，該OLT網絡質量較差。AAA將客戶上下線信息進行OLT及板卡維度聚類，與傳輸、數據設備等專業的告警進行關聯，用于預警片區性障礙、確認業務恢復。

3.3? ?用戶異常行為審計

對于家庭光寬用戶，用戶上網是固定在一個或者多個OLT的PON口下，如果用戶有下述異常行為，則需要人工干預審計，確認用戶是否異常或者被盜用。場景一：用戶頻繁切換OLT，且伴隨有頻繁清理端口的行為，則用戶可能存在違規使用。場景二：用戶長時間沒上網后，賬號在另一個OLT上使用，則賬號存在被盜用的可能性。場景三：用戶頻繁撥號，且在原OLT上無變更，如果賬號處于銷戶狀態，則賬號銷戶后端口沒有關閉。

4? ? ?結 語

江西電信在PON網絡承載方式下實現了光貓的LOID與OLT強綁定，下一步將基于PON網絡的“PPPOE+技術”實現用戶賬號和光貓的強綁定。未來AAA獲得的客戶信息將變多，從BRAS端口粒度到OLT、PON口粒度再到ONU的精確掌握，將在光網運維中發揮更大的作用。