Nghiên cứu, lựa chọn các thông số đặc trưng của MIB phục vụ cho công tác quản lý chất lượng đường dây thuê bao số tại VNPT đà nẵng

Lý do chọn đề tài: Là đơn vị thành viên của VNPT, hiện nay Viễn thông Đà Nẵng đang quản lý mạng lưới hạ tầng băng rộng bao gồm hệ thống các thiết bị truy nhập hiện đại với 169 thiết bị D

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

-

Nguyễn Nghĩa Nam

NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MIB PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ TẠI VNPT ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

Mã số: 60.52.70

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2011

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đức Thủy

Phản biện 1: ………

Phản biện 2: ………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Vào lúc: giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Là đơn vị thành viên của VNPT, hiện nay Viễn thông Đà Nẵng đang quản lý mạng lưới hạ tầng băng rộng bao gồm hệ thống các thiết bị truy nhập hiện đại với 169 thiết bị DSLAM các loại được lắp đặt tại 63 nhà trạm viễn thông và phân bổ rộng khắp trên địa bàn thành phố để cung cấp cho khách hàng nhiều dịch vụ băng rộng sử dụng công nghệ xDSL trên phạm vi toàn thành phố, cụ thể là dịch vụ truy nhập Internet băng rộng, IPTV, dịch vụ mạng riêng ảo VPN,

Nhu cầu sử dụng xDSL trên địa bàn thành phố vẫn đang tiếp tục phát triển nhanh, số lượng các thiết bị DSLAM khai thác trên mạng liên tục được đầu tư và mở rộng nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu của khách hàng Đến nay, trên địa bàn Đà Nẵng có 3 chủng loại thiết

bị của 2 hãng sản xuất khác nhau Alcatel-Lucent và Huawei với các công nghệ khác nhau là ATM DSLAM, IP DSLAM Ứng với mỗi hãng sản xuất có một hệ thống quản lý mạng NMS (Network Management System) riêng để quản trị, giám sát, khai thác các thiết bị của mình, các hệ thống NMS này đều là môi trường đóng, được thiết kế hướng tới đối tượng là các kỹ thuật viên vận hành mạng nên không cung cấp giao diện ra bên ngoài và không có mối liên hệ với nhau

Với những hạn chế trên, cùng với sự phát triển của mạng lưới xDSL cả về số lượng

và chủng loại thiết bị đã đặt ra một thách thức lớn đối với Viễn thông Đà Nẵng trong việc vận hành, khai thác hệ thống cũng như ảnh hưởng đến chất lượng các quy trình cung cấp dịch vụ của đơn vị, cụ thể như sau:

- Không có chức năng giao tiếp với các hệ thống hỗ trợ bên ngoài nên hệ thống chăm sóc

và hỗ trợ dịch vụ khách hàng CSS (Custommer Service System) hiện tại của Viễn thông

Đà Nẵng không thể kết nối được với hệ thống, quá trình cung cấp dịch vụ, kiểm tra chất lượng dịch vụ đều phải chuyển đến kỹ thuật viên khai thác mạng thực hiện bằng nhân công thông qua hệ thống NMS của mỗi hãng; khó khăn trong công tác tích hợp với phần mềm chăm sóc khách hàng CSS của Viễn thông Đà Nẵng để xây dựng và phát triển thành một giải pháp tổng thể

- Công tác hỗ trợ và chăm sóc khách hàng gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều nhân lực và tốn

phục vụ công tác xử lý báo hỏng và khôi phục dịch vụ cho khách hàng

Trong thị trường viễn thông với sự cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa các doanh nghiệp viễn thông, bên cạnh việc phát triển mạnh mẽ của dịch vụ xDSL thì xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ và chăm sóc khách hàng mà vẫn tiết kiệm nguồn nhân lực kỹ thuật cao đóng vai trò không nhỏ trong sự thành công của doanh nghiệp Là một cán bộ quản lý đang công tác tại bộ phận điều hành viễn thông của Viễn thông Đà Nẵng, tôi có cơ hội được tiếp xúc với những công nghệ tiên tiến của thế giới cũng như được va chạm nhiều với các vấn đề nảy sinh mà một nhà cung cấp dịch vụ phải giải quyết khi tiến hành cung cấp dịch vụ trên quy mô rộng, đặc biệt là vấn đề chất lượng dịch vụ và chăm sóc khách hàng Hàng năm, công tác đo kiểm chất lượng dịch vụ đường dây thuê bao DSL cũng được Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) tiến hành định kỳ tại các viễn thông tỉnh, thành phố và công tác đo kiểm này mang tầm vĩ mô trên toàn hệ thống cung cấp dịch vụ của Tập đoàn Tại các viễn thông tỉnh, thành phố thì công tác kiểm tra chất lượng đường dây thuê bao DSL tại các DSLAM lại là công việc thường ngày phục vụ công tác xử lý và khôi phục dịch vụ cho khách hàng và thực tế còn nhiều khó khăn vướng mắc do phải thực hiện nhân công, qua nhiều khâu để xác định chất lượng đường dây DSL và chưa có cơ sở dữ liệu thông tin quản

lý của các hãng làm cơ sở tích hợp vào hệ thống CSS của Viễn thông Đà Nẵng Lựa chọn đề

tài “Nghiên cứu, lựa chọn các thông số đặc trưng của MIB phục vụ cho công tác quản lý

chất lượng đường dây thuê bao số tại VNPT Đà Nẵng”, chúng tôi đang hướng tới mục tiêu

tìm hiểu các thuộc tính của MIB trong các thiết bị DSLAM của Viễn thông Đà Nẵng, từ đó

đề xuất, khuyến nghị các thông tin quản lý, các thuộc tính MIB phù hợp phục vụ cho công tác quản lý chất lượng đường dây thuê bao DSL tại đơn vị đồng thời làm cơ sở cho việc xây dựng giải pháp tích hợp chức năng quản lý này với phần mềm CSS hiện có của Viễn thông

Đà Nẵng

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, khảo sát, và đề xuất, lựa chọn các tham số đặc trưng của MIB trong các

họ DSLAM trên mạng VNPT Đà Nẵng để đưa ra các yêu cầu cho thiết bị DSLAM nhằm phục vụ cho việc quản lý, đánh giá chất lượng đường dây thuê bao DSL

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu giao thức SNMP và vai trò của MIB trong quản lý mạng; Tổng hợp,

nghiên cứu thực trạng hệ thống quản lý DSL tại VNPT Đà Nẵng; Nghiên cứu các phần tử quản lý mạng đối với xDSL; Khảo sát và nghiên cứu, đề xuất, lựa chọn các thuộc tính của MIB phù hợp cho các họ DSLAM tại VNPT Đà Nẵng phục vụ cho việc đo kiểm đánh giá chất lượng đường dây DSL tại VNPT Đà Nẵng

4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết về SNMP, cơ sở thông tin quản lý MIB, các phần tử quản lý MIB đối với xDSL theo tiêu chuẩn quốc tế DSL Forums, RFC, ITU-T, Dựa trên cấu hình mạng của VNPT Đà Nẵng, tiến hành nghiên cứu, tổng hợp năng lực quản lý hệ thống DSLAM tại Viễn thông Đà Nẵng, thực trạng đo kiểm chất lượng đường dây xDSL tại VNPT Đà Nẵng, sau đó lựa chọn một số công cụ thu thập MIB và tiến hành khảo sát các thuộc tính của MIB trong họ thiết bị DSLAM (Alcatel ASAM 7300, ASAM 7301 và Huawei MA5600) đang vận hành tại Viễn thông Đà Nẵng Sau khi đã nghiên cứu về lý thuyết và khảo sát các thuộc tính MIB thu thập được, thực hiện nghiên cứu, lựa chọn, đề xuất các thuộc tính MIB phù hợp áp dụng cho họ DSLAM phục vụ việc đo kiểm chất lượng đường dây xDSL tại Viễn thông Đà Nẵng

Chương 1 - TỔNG QUAN GIAO THỨC SNMP VÀ CƠ SỞ THÔNG TIN QUẢN LÝ MIB

1.1 Giao thức SNMP và vai trò của MIB trong quản lý mạng

SNMP là “giao thức quản lý mạng đơn giản”, dịch từ cụm từ “Simple Network Management Protocol”, được sử dụng rất phổ biến để giám sát và điều khiển thiết bị mạng [1, 2] Với các hệ thống mạng lớn, thiết bị phân tán nhiều nơi, đặc biệt là trong các hệ thống mạng của các nhà cung cấp dịch vụ với mô hình quản lý tập trung thì việc sử dụng SNMP dường như là bắt buộc

SNMP là một giao thức, do đó nó có những quy định riêng mà các thành phần trong mạng phải tuân theo Một thiết bị hiểu được và hoạt động tuân theo giao thức SNMP được gọi là “có hỗ trợ SNMP” hoặc “tương thích SNMP”

SNMP dùng để quản lý, nghĩa là có thể theo dõi, có thể lấy thông tin, có thể được thông báo, và có thể tác động để hệ thống hoạt động như ý muốn SNMP dùng để quản lý mạng, nghĩa là nó được thiết kế để chạy trên nền TCP/IP và quản lý các thiết bị có nối mạng TCP/IP Để quản lý các thiết bị mạng từ 1 vị trí tập trung, giao thức SNMP sẽ vận chuyển

dữ liệu từ client (thiết bị mà đang giám sát) đến server nơi mà dữ liệu được lưu trong log file nhằm phân tích dễ dàng hơn

Network element

Network element

Network management station #2 SNMP protocol

SNMP protocol

Một management station có thể quản lý nhiều element, một element cũng có thể được quản lý bởi nhiều management station Vậy nếu một element được quản lý bởi 2 station thì điều gì sẽ xảy ra? Nếu station lấy thông tin từ element thì cả 2 station sẽ có thông tin giống nhau Nếu 2 station tác động đến cùng một element thì element sẽ đáp ứng cả 2 tác động theo thứ tự cái nào đến trước

Trong một mạng, trạm quản trị chịu trách nhiệm thăm dò (polling) và nhận các trap

từ element Trap cho phép agent thông báo cho trạm quản trị nếu có điều gì đó vượt khỏi phạm vi cho phép xảy ra Khi nhận được trap, tùy theo thông tin mà trap cung cấp, trạm quản trị sẽ thực hiện một số thao tác đã được cấu hình từ trước

1.1.2 Cơ sở dữ liệu thông tin quản lý MIB

Cơ sở thông tin quản lý MIB là một cấu trúc dữ liệu gồm các đối tượng được quản lý (managed object), được dùng cho việc quản lý các thiết bị chạy trên nền TCP/IP [1, 3] MIB

là kiến trúc chung mà các giao thức quản lý trên TCP/IP nên tuân theo, trong đó có SNMP MIB được thể hiện thành 1 file (MIB file), và có thể biểu diễn thành 1 cây (MIB tree) MIB

có thể được chuẩn hóa hoặc tự tạo và có thể xem như là một cơ sở dữ liệu của các đối tượng quản lý mà agent lưu trữ được Bất kỳ thiết bị nào hỗ trợ SNMP đều phải hỗ trợ MIB-II MIB-II định nghĩa các tham số như tình trạng của interface (tốc độ của interface, MTU, các octet gửi, các octet nhận .) hoặc các tham số gắn liền với hệ thống (định vị hệ thống, thông tin liên lạc với hệ thống, ) Mục đích chính của MIB-II là cung cấp các thông tin quản lý theo TCP/IP

Các MIB mô tả cấu trúc của dữ liệu quản lý của thiết bị, sử dụng một không gian tên (namspace) được phân cấp bao gồm các bộ mô tả đối tượng OID (Object Identifier) Mỗi đối tượng MIB mô tả một biến có thể được đọc hoặc được thiết lập qua SNMP Tập các đối tượng MIB được cấu trúc phân cấp Phân cấp MIB được gọi là cây MIB Cây MIB được định nghĩa bởi Tổ chức các tiêu chuẩn quốc tế (ISO) MIB được cài đặt ở SNMP manager

và được biểu diễn trong mỗi agent ở trong mạng SNMP Ở trên đỉnh của cây là thông tin rộng nhất về một mạng Mỗi nhánh và nhánh con của cây tiến dần vào trong cây một cách

cụ thể, và các nhánh thấp nhất của cây gồm các đối tượng MIB cụ thể nhất; các lá của nhánh

sẽ chứa dữ liệu thực sự Hình 1.2 mô tả các đối tượng cây MIB

Hình 1.2 Cây dữ liệu MIB

- Community string: Chuỗi community có 3 loại là Read-community, Write-Community và Trap-Community

- Phần Data trong bản tin SNMP gọi là PDU (Protocol Data Unit) SNMPv1 có 5 phương thức hoạt động GetRequest, GetNextRequest, SetRequest, GetResponse và Trap tương ứng

5 loại PDU SNMPv2c có 8 phương thức gồm : GetRequest, GetNextRequest, Response, SetRequest, GetBulkRequest, InformRequest, Trap và Report

Trong mạng TCP/IP, SNMP là một giao thức hoạt động ở tầng ứng dụng và sử dụng giao thức UDP Do đó, SNMP là một giao thức phi kết nối, tức là giữa manager và agent không có sự duy trì kết nối trong suốt quá trình trao đổi dữ liệu Hình 1.4 mô tả mô hình hoạt động của SNMP trong kiến trúc mạng [1]

Hình 1.4 Mô hình hoạt động của SNMP

1.3 Nghiên cứu cấu trúc thông tin quản lý (SMI)

SMI (Structure of Management Information) cung cấp cho chúng ta cách định nghĩa, lưu trữ các đối tượng quản lý và các thuộc tính của chúng [12] SMI đơn giản gồm có 3 đặc tính: Name hay OID (object identifier); Kiểu và cú pháp; Mã hóa

1.3.1 Cấu trúc thông tin quản lý phiên bản 1 (SMIv1)

RFC1155 mô tả cấu trúc của mib file và phiên bản trong RFC1155 được gọi là SMIv1, theo đó mỗi đối tượng bao gồm 3 phần: Name, Syntax và Encoding

- Name: Name là định danh của object, có kiểu Object Identifier

- Syntax: Syntax mô tả kiểu của object là gì

- Encoding: Cơ chế Encoding theo chuẩn BER trong ASN.1

1.3.2 Cấu trúc thông tin quản lý phiên bản 2 (SMIv2)

SMIv2 được giới thiệu cùng với SNMPv2c và được trình bày trong RFC2578, bao gồm nhiều thay đổi trong cấu trúc mib file Mặc dù các kiểu dữ liệu có thể được định nghĩa

ở SMIv1, SMIv2 chính thức hoá cú pháp này và định nghĩa một số “Các ký hiệu dạng text tiêu chuẩn” chẳng hạn như “Display String” Dữ liệu được định nghĩa bởi các đối tượng SMIv2 MIB có thể được truyền thông giữa manager và các agent bởi giao thức SNMPv1, SNMPv2c hoặc SNMPv3, ngoại trừ trường hợp dữ liệu Counter64 Object không thể được truyền tải bởi các bản tin SNMPv1

SMIv2 MIB được trình bày trong RFC2578, bao gồm nhiều thay đổi trong cấu trúc mib file Hình 1.5 mô tả vị trí của MIB-2 trong mib

mgmt (2) 1.3.6.1.2

experimental (3) 1.3.6.1.3

privite (4) 1.3.6.1.4

enterprises(1) 1.3.6.1.4.1

mib-2 (1) 1.3.6.1.2.1

system (1) interfaces (2) at(3) ip (4) icmp (5) tcp (6) udp (7) egp (8) transmision (9) snmp (10)

DSLAM VÀ CÁC THUỘC TÍNH CỦA MIB TRONG HỌ THIẾT BỊ DSLAM TẠI VIỄN THÔNG ĐÀ NẴNG

2.1 Nghiên cứu, đánh giá tài liệu kỹ thuật của các hãng cung cấp thiết bị

DSLAM trên mạng Viễn thông Đà Nẵng

2.1.1 Thiết bị ASAM 7300, ASAM 7301 của Alcatel

ASAM 7300 và 7301 của Alcatel là DSLAM cung cấp các dịch vụ tốc độ cao cho người sử dụng thông qua hạ tầng truyền dẫn Thông tin được ghép kênh/tách kênh tới và từ các giao diện ATM tốc độ cao hoặc giao diện mạng Ethernet (FE hoặc GE) ASAM 7300 và

7301 hỗ trợ các công nghệ ADSL, SHDSL, Multi-ADSL, và VDSL

Phân hệ quản lý xDSL quản lý các đường dây modem xDSL Quản lý này bao gồm quản lý cấu hình, chất lượng, và lỗi ở cả xTU-C và xTU-R

Phân hệ quản lý SHDSL quản lý các đường dây modem SHDSL, gồm quản lý cấu hình và quản lý lỗi ở cả hai phần đầu xa và đầu gần của modem SHDSL

ASAM 7300, 7301 hỗ trợ TELNET để xác định sự cố, thay đổi các cấu hình và để bảo dưỡng và cài đặt phần mềm Nhà khai thác có thể thay đổi chuỗi community được sử dụng bởi SNMP manager

2.1.2 Thiết bị MA5600 của Huawei

MA5600 của Huawei là DSLAM truy nhập đa dịch vụ với dung lượng lớn, cung cấp các dịch vụ ADSL2+ và SHDSL Với người sử dụng, MA5600 hỗ trợ các dịch vụ như lướt web, game online, các dịch vụ QoS chất lượng cao như hội nghị truyền hình, enterprise intranet, mạng riêng ảo (VPN)

MA5600 có các tính năng quản lý, bảo dưỡng, giám sát, định vị lỗi và quản lý thông thường

MA5600 có thể được quản lý trên một thiết bị đầu cuối nội bộ hoặc từ xa MA5600

hỗ trợ quản lý mạng qua giao diện đường dây dòng lệnh (CLI) hoặc hỗ trợ quản lý dựa trên giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP nhờ sử dụng hệ thống quản lý tập trung N2000

2.2 Hệ thống quản lý mạng cung cấp dịch vụ xDSL của Viễn thông Đà Nẵng

2.2.1 Hệ thống quản lý mạng AWS, N2000

2.2.1.1 Hệ thống quản lý AWS

Phân hệ truy nhập xDSL có thể được quản lý bởi hệ thống AWS (Alcatel-Lucent WorkStation) của Alcatel, sử dụng giao thức SNMP qua kênh ATM Thông tin quản lý được tích hợp vào các tế bào ATM sử dụng giao thức riêng Một cửa sổ ứng dụng trên AWS cung cấp một giao diện đường dây dòng lệnh (CLI), cho phép các phần tử của mạng được quản lý và được điều khiển Giao diện này sử dụng cú pháp TL1 để truyền thông tới ASAM bất kì ở phân hệ xDSL

Việc quản lý phân hệ truy nhập xDSL cũng có thể được thực hiện qua giao diện quản

lý Out-Band qua một kết nối Ethernet (10BASE-T) Kết nối Ethernet này cho phép ASAM được kết nối tới intranet hoặc internet, cho phép sự tích hợp dễ dàng vào hệ thống quản lý mạng của nhà khai thác

ASAM hỗ trợ chức năng đo kiểm SELT Test SELT Test cung cấp một công cụ kiểm tra đường dây được xây dựng bên trong modem xDSL để đo kiểm các đặc tính mạch vòng giữa các giao diện U-C và U-R SELT Test hỗ trợ:

- Phát hiện và định vị các lỗi kim loại

- Đo lường tạp âm và phát hiện nhiễu

- Đo lường tổn hao đường dây

- Ước lượng tốc độ bit có thể đạt được cực đại

- Ước lượng độ dài đường dây