ПоделитьсяЦелью данного документа является демонстрация решения для построения инфраструктуры проводной сети передачи данных, базирующегося на технологии GPON, на примере сети предприятия. В данном случае рассмотрен пример построения отельной сети.
Введение
GPON — технология доступа, в которой в качестве транспорта между конечным абонентским оборудованием (ONT) и станционным оборудованием (OLT) используется пассивная оптическая сеть (PON). Общим компонентом всех PON-сетей являются оптическое волокно и пассивные (не требующие питания) элементы — сплиттеры, сумматоры, и т. д. Таким образом, ключевым преимуществом PON-сетей является отсутствие необходимости использования на участке OLT↔ONT активных элементов (усилителей, повторителей сигнала), требующих дополнительного питания.
Основными преимуществами технологии являются: использование одного станционного терминала для множества абонентских устройств, оптимальное использование полосы пропускания, а также более высокие показатели дальности передачи сигнала на оптической сети, более высокие скорости передачи данных и более высокую абонентскую плотность по сравнению с технологиями ETTH. Технология GPON позволяет обеспечить скорость передачи данных до 2.5 Гбит/с по направлению к абоненту (downstream) и до 1,25 Гбит/с в направлении от абонента (upstream) на каждый GPON-порт.
Примечания и предупреждения
Подсказки содержат небольшие пояснения, помогающие быстрее освоить работу с оборудованием, или дополнительную информацию.
Примечания содержат важную информацию о настройке оборудования.
Предупреждения информируют пользователя о ситуациях, которые могут нанести вред и привести к некорректной работе системы или потере данных.
Глоссарий
OLT (Optical Line Terminal). Оптический линейный терминал — это станционное оборудование, устанавливаемое на узле связи оператора. Используется в технологии xPON (GPON, XGS-PON) как агрегирующий узел для подключения множества абонентских терминалов, работающих по данной технологии.
ONT (Optical Network Terminal). Оптический сетевой терминал — это абонентское оборудование, устанавливаемое в помещении абонента.
Режим Bridge — режим работы ONT, в котором услуги передаются через ONT прозрачно. В данном режиме требуется подключение за ONT дополнительного оборудования (ПК или маршрутизатора). При такой схеме подключения оборудование, подключаемое к LAN-интерфейсам ONT, устанавливает соединение напрямую с оборудованием сети оператора.
IGMP — Internet Group Management Protocol. Протокол управления multicast-потоком IPTV в IPv4-сетях.
Multicast — многоадресная рассылка.
Profile cross-connect — профиль конфигурации для услуг ONT, который отвечает за формирование логического канала передачи данных между OLT и ONT в определенном VLAN.
Profile ports — профиль конфигурации для услуг ONT, который отвечает за конфигурацию внутренних параметров LAN-интерфейсов ONT, формирование правил прохождения трафика через ONT, а также действия с проходящим через ONT multicast-трафиком.
Profile management — профиль конфигурации для услуг ONT, который отвечает за конфигурацию параметров взаимодействия ONT с ACS-сервером.
ACS (Automatic Configuration Server) – сервер автоматической конфигурации CPE (ONT).
Предлагаемая схема сети
Предлагаемая схема участка сети предприятия включает участок доступа GPON для подключения конечных пользовательских устройств. Предполагается установка отдельного абонентского терминала на каждое помещение. Все абонентские терминалы агрегируются на OLT, установленном в техническом помещении. Подключение к вышестоящей сети предприятия может выполняться путем подключения в коммутатор агрегации или напрямую в маршрутизатор в зависимости от схемы построения сети предприятия. В общем виде схема будет иметь следующий вид.
На данной схеме продемонстрировано логическое соединение OLT и ONT. Предполагается расположение ONT непосредственно в номерах. На один GPON канал ONT может быть подключено до 128 ONT. OLT формата pizza-box (LTP-8N, LTP-16N) имеют в своем составе 8 и 16 GPON-портов соответственно. Таким образом, суммарное количество ONT, которое может быть подключено на один OLT, составит 1024 или 2048 ONT, чего может быть достаточно для покрытия потребностей отелей. В качестве абонентских терминалов могут быть использованы ONT, имеющие в своем составе 4 LAN-порта. В соответствии с кабельным планом помещений по номерам СКС может быть выстроена на вывод в номере трех либо четырех розеток 8P8C RJ-45, каждая из которых будет скоммутирована с отдельным LAN-портом ONT. Технология GPON позволяет выполнить настройку каждого LAN-порта в отдельности под определенные услуги, каждая из которых будет предоставляться в своем уникальном VLAN. Например, может быть выполнено следующее распределение:
- LAN 1 – IP-телефония;
- LAN 2 – телевизор;
- LAN 3 – проводной интернет;
- LAN 4 – резерв, который может быть настроен под любую из услуг (в примере настройки выделим данный порт также под услугу Интернет).
В данной схеме предоставление Wi-Fi подключения средствами GPON не предусмотрено. Реализация Wi-Fi и использованием точек доступа и контроллера Eltex рассмотрено в гайде Отельная сеть на основе Wi-Fi.
В рамках данного руководства не рассматривается построение кабельной инфраструктуры. Однако, следует обратить внимание на то, что ВОЛС для распределительной сети GPON должна быть спроектирована и выстроена корректно с расчетом оптического бюджета.
Возможные продуктовые решения
Возможные варианты используемого оборудования для приведенной схемы:
GPON OLT
В качестве GPON станционных терминалов могут быть использованы следующие модели OLT.
| Модель | Количество uplink-портов | Тип uplink-портов | Количество PON-портов | Режимы работы PON-портов |
|---|---|---|---|---|
| Eltex LTP-8N | 4 | 4 x 10GE (SFP+)/1GE (SFP) | 8 | GPON |
| Eltex LTP-16N | 8 | 8 x 10GE (SFP+)/1GE (SFP) | 16 | GPON |
GPON ONT
В качестве GPON абонентских терминалов могут быть использованы следующие модели ONT.
| Модель | Количество LAN-портов | Тип LAN-портов |
|---|---|---|
| NTU-RG-5420G-Wac | 4 | 4 x 1G |
Выбор данной модели ONT обусловлен количеством имеющихся на ONT портов и количеством клиентов, которых необходимо подключать по ethernet в каждом помещении. Данные устройства имеют в своем составе модуль Wi-Fi, который может быть программно отключен. Отключение модуля для данной схемы необходимо для того, чтобы приемопередатчики Wi-Fi, установленные в ONT, не оказывали влияния на радиоэфир в помещениях и не создавали лишних помех для работы точек доступа Wi-Fi. Процедура отключения Wi-Fi на ONT рассмотрена в разделе настройки OLT / ONT.
Конфигурация оборудования и проверка работоспособности
Исходные данные для настройки схемы
Предположим, что нам необходимо в каждый номер и, соответственно, на каждую ONT, предоставить три услуги — высокоскоростной Интернет, IPTV и IP-телефонию. Архитектура предоставления услуг конечным пользователям, расположенным в номерах – VLAN на сервис. Каждая из услуг поступает на OLT из вышестоящей сети предприятия в своем сервисном VLAN:
- VLAN 2149 — сервис Интернет;
- VLAN 30 — сервис IPTV;
- VLAN 3149 — сервис IP-телефонии (VoIP).
Дополнительно задействованы следующие VLAN:
- VLAN 4094 — ACS внутренний (данный VLAN будет функционировать только в пределах OLT. Номер VLAN для ACS не должен пересекаться с другими сервисными VLAN);
- VLAN 100 — управление.
В данной схеме предполагается включение OLT в сеть управления предприятия. В качестве примера будет использован VLAN 100. Подразумевается, что данный VLAN используется также для управления другими узлами сети предприятия. В зависимости от текущей схемы сети предприятия, номер данного VLAN может быть изменен на другой в ходе конфигурирования.
Так же в данной схеме существует необходимость отключения модулей Wi-Fi, которые включены по умолчанию. Для этой цели будет использоваться встроенный сервер ACS (Automatic Configuration Server) на OLT, взаимодействующий с ONT по протоколу CWMP. На ACS-сервере будет создан шаблон отключения приемопередатчиков Wi-Fi, примененный ко всем ONT. Для взаимодействия ONT с ACS-сервером настраивается VLAN 4094, который существует только в пределах OLT.
ТВ-вещание в данном примере реализовано при помощи multicast. Предполагается, что в сети предприятия существует источник multicast-вещания в VLAN 2149 либо multicast предоставляется поставщиком услуг и поступает в VLAN 2149 в сети предприятия. В зависимости от текущей схемы сети предприятия номер данного VLAN может быть изменен на другой в ходе конфигурирования.
Услуга телефонии в данном примере реализована в виде VoIP-сервиса путем подключения SIP-телефонов к LAN-портам ONT в номерах. Предполагается, что в сети предприятия существует SIP-сервер в VLAN 3149 либо услуга VoIP предоставляется поставщиком услуг и поступает в VLAN 3149 в сети предприятия. В зависимости от текущей схемы сети предприятия номер данного VLAN может быть изменен на другой в ходе конфигурирования.
Настройка SIP-телефонов осуществляется вручную непосредственно на самих телефонных аппаратах либо централизованно средствами сети предприятия или поставщика услуг. В данном случае OLT+ONT выступают как мост для прозрачной передачи трафика услуги телефония в сеть.
Ниже приведена схема с отображением деталей конфигурации.
Настройка OLT и ONT в CLI
В данном разделе описаны процедуры настройки функционала OLT и ONT. В качестве примера рассмотрим настройку PON-части для OLT LTP-16N и трех ONT NTU-RG-5420G-Wac для реализации данной схемы. Все абонентские терминалы в данном примере подключены физически к одному и тому же PON-дереву на интерфейс OLT PON-port 1. Необходимо настроить сервисные VLAN, в которых предоставляются абонентские услуги на uplink-интерфейсах для связи с вышестоящей сетью предприятия, а также на downlink PON-интерфейсах OLT и LAN-интерфейсах ONT для получения услуг конечными клиентами. Вышестоящая сеть, в свою очередь, подключается с сети провайдера. Услуги интернет, IPTV, VoIP могут предоставляться поставщиком услуг.
Первоначальная настройка OLT в части настроек управления для подключения по сети может быть выполнена через OOB-интерфейс либо через консольный интерфейс. Подробнее настройка параметров управления рассмотрена в пользовательской документации OLT и в статье в базе знаний [LTP-N, LTX, MA5K] Настройка параметров management. Пример настройки management-параметров OLT для данной схемы:
Детали настройки ONT
- Идентификаторы в конфигурации — interface ont 1/1, interface ont 1/2, interface ont 1/3;
- Все услуги предоставляются на выходе с LAN-портов в режиме untagged;
- Средствами OMCI с OLT настраиваются 4 LAN-интерфейса;
- Каждой предоставляемой ONT-услуге будет соответствовать свой профиль cross-connect;
- Помимо настройки услуг на LAN-портах в режиме моста, на ONT дополнительно средствами OMCI с OLT создается служебный L3 WAN-интерфейс для взаимодействия со встроенным в OLT сервером автоконфигурирования.
Порядок настройки
Формирование сервисных профилей cross-connect и ports для ONT.
ПоказатьНастройка сервисных VLAN на uplink-интерфейсе OLT, включение IGMP snooping.
ПоказатьНастройка встроенного ACS-сервера для взаимодействия с ONT через TR-069. По умолчанию ACS-сервер имеет следующие параметры:
- IP адрес: 192.168.200.1;
- Маска подсети ACS-сервера: 255.255.248.0;
- URL: http://192.168.200.1:9595;
- username: acs;
- password: acsacs.
При рассмотрении настройки встроенного ACS-сервера настройка данных параметров будет пропущена.
ПоказатьПодсеть, используемая для работы ACS-сервера, не должна пересекаться с другими подсетями, настраиваемыми на OLT. Например, с management-подсетью.
Регистрация ONT на OLT и назначение конфигурации на ONT.
ПоказатьПри настройке сервисов ONT в примере назначается дефолтный профиль выделения полосы пропускания (dba) dba1. Для всех сервисов ONT можно использовать данный профиль. Подробнее настройка профилей dba рассмотрена в руководстве по эксплуатации OLT, которое можно найти в разделе "Документы и ПО".
Следующим шагом необходимо убедиться в том, что ONT зарегистрированы и сконфигурированы без ошибок. После этого можно перейти к назначению конфигурации для встроенных интерфейсов ONT на ACS-сервере. Из настроек внутренних интерфейсов ONT потребуется только отключение приемопередатчиков Wi-Fi.
Обратите внимание. Работа с ONT в CLI встроенного ACS осуществляется по PON serial ONT. Формат отображения PON serial в CLI ACS всегда полностью в HEX виде вне зависимости от того, какой формат настроен в основном CLI OLT. Например, при отображении в основном CLI серийного номера ELTX8500011C этот же серийный номер в CLI ACS будут отображаться как 454C54588500011C. При необходимости в основном CLI формат отображения PON serial можно привести к HEX-виду при помощи параметра
system ont-sn-format numerical.ПоказатьПроверка корректного применения конфигурации и работы услуг
Показать
Дополнительный функционал
DHCP snooping
Функционал DHCP Snooping позволяет осуществлять мониторинг пользовательских DHCP-сессий от ONT. Также включение DHCP Snooping необходимо для работы функционала подстановки DHCP-опции 82, позволяющей модифицировать пользовательские DHCP-запросы путем добавления дополнительных vendor specific тегов в DHCP-пакеты. Полный список возможных параметров (лексем), которые возможно добавить, приведен в Руководстве по эксплуатации OLT.
Веб-интерфейс OLT
Для конфигурирования и мониторинга состояния OLT существует возможность использования веб-интерфейса OLT. По умолчанию веб-интерфейс отключен, активация осуществляется через CLI.
Рассмотрим ключевые разделы веб-интерфейса OLT, при помощи которых можно осуществлять мониторинг работы OLT и подключенных к ним абонентских терминалов.
Страница «Мониторинг → OLT → Информация об устройстве»: На данной странице представлена основная информация об устройстве: hostname, системное время, uptime, версия ПО OLT, информация об источниках питания, показатели температуры встроенных датчиков, состояние вентиляторов, и т. д.
Страница «Мониторинг → OLT → IGMP Snooping Groups»: На странице представлена информация об IGMP-группах, запрошенных на всех портах OLT. Информация представлена в двух таблицах:
- Общее количество запрошенных групп в каждом VLAN;
- Индивидуальные запрошенные группы.
Доступно изменение количества строк, отображаемых в таблице, а также различные фильтры вывода информации.
Страница «Мониторинг → OLT → Системный журнал»: Данная страница содержит список файлов с информацией о работе системы (log-файлы). В веб-интерфейсе можно просмотреть последние 500 строк log-файла. Для просмотра файла полностью его необходимо скачать.
Страница «Мониторинг → OLT → Таблица МАС-адресов»: На странице отображаются все MAC-адреса, обученные на OLT. Под таблицей можно изменить количество отображаемых строк — 10, 20, 50, 100. Для удобства поиска MAC есть возможность использовать группу фильтров или сортировку по выбранному столбцу таблицы.
Страница «Мониторинг → OLT → Состояние портов»: На данной странице содержится три основных блока информации:
- Графическое отображение OLT;
- Таблица PON-портов;
- Таблица Front-портов.
Графическое отображение OLT позволяет проводить операции для каждого порта (необходимо вызвать меню правой кнопкой мыши). Для PON-порта доступны операции реконфигурации и отключения. Для Front-порта — только отключение. Таблицы PON-port и Front-port несут основную информацию о состоянии портов без возможности редактирования.
Страница «Мониторинг → ONT → DHCP-сессии»: На странице отображаются данные о текущих активных DHCP-сессиях. Информация доступна только в режиме чтения и только при включенном DHCP snooping.
Страница «Список ONT»: В данном разделе отображается информация обо всех ONT, зарегистрированных на устройстве и физически подключенных к PON-каналам ONT. Над таблицей расположены кнопки создания новой конфигурации ONT, работы с конфигурацией действующих ONT, а также иконки быстрых действий с ONT (перезагрузка, реконфигурация, сброс к заводским настройкам). Иконки действий с конфигурациями и иконки быстрых действий становятся активными при выборе одного либо нескольких ONT. Доступны следующие иконки:
— создание конфигурации ONT;
— слева направо: удаление конфигурации ONT, перезагрузка ONT, реконфигурация ONT, сброс ONT к заводским настройкам.
В таблице напротив каждого ONT доступен вызов дополнительного контекстного меню действий с выбранными ONT — 
. По нажатию данной кнопки доступны следующие действия:
- Показать состояние ONT;
- Редактировать конфигурацию ONT:
- Показать таблицу MAC-адресов;
- Показать счетчики ONT;
- Добавить конфигурацию ONT (доступно только для UNACTIVATED ONT).
Общий вид данной страницы:
Приложение 1. Конфигурация OLT, настраиваемая в руководстве
Ниже приведена конфигурация, настраиваемая в данном руководстве в текстовом формате. Данная конфигурация соответствует структуре конфигурации OLT и может быть загружена на OLT как путем вставки содержимого через терминал при Telnet/SSH/Console-подключении, так и путем сохранения конфигурации на файловый сервер в сети управления и последующей загрузки конфигурационного файла на OLT по сети. Загрузка осуществляется командой:
Готовая конфигурация:
Перед загрузкой на OLT параметры загружаемой конфигурации могут быть отредактированы в текстовом редакторе. Таким образом, можно изменить номера VLAN, серийные номера ONT и прочие параметры.
