NGN下帶GPON設(shè)備網(wǎng)關(guān)心跳周期調(diào)整與應(yīng)用.doc

精品文檔NGN下帶GPON設(shè)備網(wǎng)關(guān)心跳周期調(diào)整與應(yīng)用關(guān) 鍵 詞： H248 心跳周期 老化 摘 要：隨著NGN網(wǎng)絡(luò)中GPON大規(guī)模使用，現(xiàn)網(wǎng)NGN需要滿足GPON的大量接入要求，由于每個FCCU模塊下帶網(wǎng)關(guān)數(shù)較多，NGN對每個網(wǎng)關(guān)下發(fā)的審計時長，已經(jīng)不能夠在SET BCPARA這個命令中配置的默認心跳時長內(nèi)完成下發(fā)心跳消息，而是需要更長的時間才能完成一個周期對所有網(wǎng)關(guān)下發(fā)心跳，本文詳細解釋NGN對H248心跳消息的處理機制以及如何規(guī)范配置滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求1 、GPON組網(wǎng)：對于GPON方式部署的GPON/EPON網(wǎng)關(guān)，需要在核心網(wǎng)的邊緣或者接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)的接口處部署SBC作為GPON/EPON網(wǎng)關(guān)用戶的代理，完成對核心網(wǎng)的安全防護。SBC的部署主要用來防止寬帶智能終端接入的所帶來的安全威脅，另外也用來防范惡意用戶偽造終端所引起的安全威脅。2 、目前由于心跳消息導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)存在的問題隨著NGN網(wǎng)絡(luò)中GPON大規(guī)模商用，為了網(wǎng)絡(luò)安全考慮，要求通過SBC接入，并且NGN要求從R06C06升級至R10C05版本滿足GPON的大量接入要求，在R6C06及以前版本，我們增加的網(wǎng)關(guān)默認都是一倍心跳周期，原來增加的網(wǎng)關(guān)在從R06C06版本升級至R10C05版本以后保持著原來的心跳處理機制，還是一倍心跳周期，但是對于升級R10版本以后新增的網(wǎng)關(guān)心跳周期默認是255，按照網(wǎng)關(guān)的用戶數(shù)自動計算心跳的；具體描述如下：其中只允許FCCU板上支持動態(tài)IP地址的網(wǎng)關(guān)將心跳周期倍數(shù)設(shè)置為255，表示由系統(tǒng)根據(jù)該網(wǎng)關(guān)用戶數(shù)自動計算心跳周期倍數(shù)。 如果網(wǎng)關(guān)配置在FCCU上并且支持動態(tài)IP地址時，系統(tǒng)默認值為255。 如果網(wǎng)關(guān)不支持動態(tài)IP地址，系統(tǒng)默認值為1。 系統(tǒng)自動計算心跳周期倍數(shù)的規(guī)則如下： 當(dāng)用戶數(shù)為0到4個時，心跳周期倍數(shù)為9。 當(dāng)用戶數(shù)為5到64個時，心跳周期倍數(shù)為5 當(dāng)用戶數(shù)為65到256個時，心跳周期倍數(shù)為2。 當(dāng)用戶數(shù)大于256個時，心跳周期倍數(shù)為1。 由于原來我們建議SBC上配置的SBC上檢測SS發(fā)送到ONU鏈路心跳（AuditValue）的周期為300S，然而新增的網(wǎng)關(guān)自動計算心跳周期了，心跳周期可能超過10分鐘，在這種情況下就會出現(xiàn)NGN發(fā)送網(wǎng)關(guān)審計時間過長導(dǎo)致SBC上網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)老化，這個時候網(wǎng)關(guān)通話就會斷話，新發(fā)起的呼叫不通，做被叫不通的故障現(xiàn)象；所以在現(xiàn)網(wǎng)升級R10版本之前要查看SBC上配置的老化周期，并且根據(jù)每個FCCU模塊配置的網(wǎng)關(guān)數(shù)按照以下計算方法進行計算網(wǎng)關(guān)的心跳周期是否超過了SBC的老化周期。3 、H248網(wǎng)關(guān)心跳周期的計算方法FCCU計算網(wǎng)關(guān)的心跳周期與以下幾個參數(shù)相關(guān)：M：單板網(wǎng)關(guān)表最大元組數(shù)（默認為5000，可以用命令“MOD MAXT: TID=TID70, TP=FCCU;”進行修改，修改后需要重啟單板）F：代表最小心跳周期，即決定對于某個網(wǎng)關(guān)，最少多長時間下發(fā)一次心跳審計消息，默認為14S，最小值也為14S。（可以用命令“SET BCPARA: AUDTMR=14”進行修改）V：每次最多發(fā)送心跳消息數(shù)，固定為10。T：心跳定時器，固定為0.1SN：實際配置的網(wǎng)關(guān)數(shù)目，實際網(wǎng)關(guān)在列表中的分布，缺省是從開始順序排列的。D：網(wǎng)關(guān)配置的心跳周期倍數(shù)FCCU單板每0.1秒啟動一次掃描，每次最多能對10個網(wǎng)關(guān)發(fā)送心跳消息且最多掃描M*T/F個網(wǎng)關(guān)。根據(jù)以上原理可以推算出當(dāng)一塊FCCU模塊上所有網(wǎng)關(guān)的心跳周期倍數(shù)配置一致，網(wǎng)關(guān)掃描D遍后，心跳下發(fā)完畢。理想狀態(tài)下，每一遍掃描網(wǎng)關(guān)V*D個，但只對V個網(wǎng)關(guān)下發(fā)心跳，這樣D遍掃描完畢后，所有網(wǎng)關(guān)的心跳下發(fā)完畢。網(wǎng)關(guān)掃描一遍，每次按網(wǎng)關(guān)表的最大元組數(shù)進行掃描。理想情況下，掃描一遍所需要的時間：N*T/(V*D) + (M N) * F /M， 即：N/(100*D) +(M-N)*F/M所以理想情況下， 某個網(wǎng)關(guān)的心跳周期網(wǎng)關(guān)掃描一遍需要時間*此網(wǎng)關(guān)心跳周期倍數(shù)，既（N/(100*D) +(M-N)*F/M）*D另外，每次掃描一遍最少需要時間F，那么單個網(wǎng)關(guān)心跳周期最小為F*D。 所以網(wǎng)關(guān)最大心跳周期為MAX(（N/(100*D) +(M-N)*F/M）*D, (F*D)。假設(shè)，目前單板網(wǎng)關(guān)表最大元組數(shù)M為20000，實際配置的網(wǎng)關(guān)數(shù)目N為10000，最小心跳周期F為55秒。下面分幾種情況舉例說明：(1) 假設(shè)這10000個網(wǎng)關(guān)全為1個用戶，心跳周期倍數(shù)全為1 （既在R10版本之前增加的網(wǎng)關(guān)，不管是靜態(tài)還是動態(tài)網(wǎng)關(guān)心跳周期倍數(shù)默認都是1，或者升級R10以后全部配置為靜態(tài)網(wǎng)關(guān)的心跳周期倍數(shù)）則網(wǎng)關(guān)只需要掃描一遍：10000/(100*1)+(20000-10000)*55/20000 = 127.5秒。網(wǎng)關(guān)實際的心跳周期時間為127.5秒。(2) 假設(shè)這10000個網(wǎng)關(guān)全為1個用戶，心跳周期倍數(shù)為255(既在R10版本增加的動態(tài)網(wǎng)關(guān)，默認心跳周期倍數(shù)是255)。主機計算實際心跳周期倍數(shù)D為9。掃描一遍所需要的時間：10000/(100*9)+(20000-10000)*55/20000=38.6秒。由于掃描一遍的時間最小為55秒，所以實際掃描一遍的時間為55秒。則網(wǎng)關(guān)的心跳周期時間為55*9=495秒。(3) 假設(shè)這10000個網(wǎng)關(guān)全為1個用戶，心跳周期倍數(shù)為1和255的各占一半。心跳周期為1的有5000個網(wǎng)關(guān)，心跳周期倍數(shù)為9的有5000個。則網(wǎng)關(guān)掃描一遍所需的時間為這兩類網(wǎng)關(guān)所需時間之和。則網(wǎng)關(guān)只需要掃描一遍所需要的時間為5000/(100*1)5000/(100*9)+(20000-10000)*55/20000 = 83秒。則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為83秒。但9倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為83*9=747秒。12.45分鐘。所以，對整個系統(tǒng)來說，網(wǎng)關(guān)的心跳時間為12.45分鐘。(4) 特別的，如果心跳周期為1的有9999個網(wǎng)關(guān)，心跳周期倍數(shù)為9的有1個。則網(wǎng)關(guān)只需要掃描一遍所需要的時間為9999/(100*1)1/(100*9)+(20000-10000)*55/20000 = 127.5秒。則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為127.5秒。但9倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為127.5*9=1147.5秒。19.13分鐘。所以，對整個系統(tǒng)來說，網(wǎng)關(guān)的心跳時間為19.13分鐘。(5) 假設(shè)這10000個網(wǎng)關(guān)，心跳周期倍數(shù)為1的有3000個，心跳周期為4的有3000個，心跳周期為9的有4000個。則網(wǎng)關(guān)只需要掃描一遍所需要的時間為3000/(100*1)+3000/(100*4)+4000/(100*9) + (20000-10000)*55/20000=69.44秒。則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為69.44秒。4倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為69.44*4=277.76秒。9倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為69.44*9=624.96秒。 10.4分鐘所以，對整個系統(tǒng)來說，網(wǎng)關(guān)的心跳時間為10.4分鐘。綜上所述，如果存在各種不同心跳倍數(shù)的網(wǎng)關(guān)，可以將這些網(wǎng)關(guān)除以心跳倍數(shù)折算到一倍心跳的網(wǎng)關(guān)數(shù)中，然后計算一倍心跳時間間隔，再乘最大心跳倍數(shù)，則為系統(tǒng)的最大心跳時間。模塊最大元組數(shù)20000，網(wǎng)關(guān)數(shù)1倍的1000，2倍的1000，4倍的3000，9倍的10000，總15000網(wǎng)關(guān)。則折算到1倍網(wǎng)關(guān)的數(shù)量為10001000/2+3000/4+10000/93361個網(wǎng)關(guān)。掃描3361個網(wǎng)關(guān)所需時間：3361/100 = 33.61秒。掃描剩余的元組數(shù)所需時間：(20000-15000)*55/20000 = 13.75秒?？偣?，掃面一遍所需時間：33.6113.75 47.36秒；小于最小時間55秒，因此系統(tǒng)的最大時間為55*9=495秒。上述計算的前提為為網(wǎng)關(guān)心跳均勻分布在各個周期，系統(tǒng)也對網(wǎng)關(guān)的心跳做了離散處理。即不會出現(xiàn)，9倍的網(wǎng)關(guān)，全部在第一個周期就下發(fā)完畢，而是每個周期下發(fā)1/9的網(wǎng)關(guān)數(shù)。但實際這個離散不是完全均勻的，有的周期下發(fā)的多一些，有的少一些。這會導(dǎo)致總的時間會有所增加，誤差最大為23分鐘。假設(shè)系統(tǒng)存在9倍心跳周期網(wǎng)關(guān)，每個周期時間為1分鐘，理論值9倍心跳周期為9分鐘，實際值可能達到10多分鐘一點。同時，為了保證每個周期的時間為1分鐘，網(wǎng)關(guān)總數(shù)為10000，則X/100 + (20000-10000)*55/20000 = 60X=3250即在這10000個網(wǎng)關(guān)中，最后折算的1倍網(wǎng)關(guān)數(shù)為3250個。所以10000個1倍的網(wǎng)關(guān)，需要修改為9倍的網(wǎng)關(guān)，則最多只允許2406個網(wǎng)關(guān)為1倍，剩下的為9倍。所以修改時，請一次將網(wǎng)關(guān)心跳修改完畢，否則會出現(xiàn)網(wǎng)關(guān)心跳超長的情況。4 、如何查詢網(wǎng)關(guān)數(shù)升級R10版本之前，我們要計算一下升級后新添加的動態(tài)網(wǎng)關(guān)最大心跳周期是多少，首先我們要知道升級前各個FCCU模塊下帶多少網(wǎng)關(guān)，下面給出如何查詢軟交換某一模塊心跳周期配置為1的或255的動態(tài)網(wǎng)關(guān)各有多少？可以通過SQL查詢分析器根據(jù)如下統(tǒng)計方式來對每個模塊進行計算核對，以模塊號為28為例(1) 因為R6版本的默認心跳周期都是1，查詢方法如下：select count (*) from tbl_Bcmgw where iSPCModuleNo = 28 and iStatus = 1如果查詢網(wǎng)關(guān)數(shù)為5000，升級R10后的心跳周期也是1，依照上面的計算按照5000個1倍心跳周期，20000個網(wǎng)關(guān)元組數(shù)，最小心跳周期F為55秒在R10版本添加1個9倍心跳周期：5000/(100*1)1/(100*9)+(20000-5001)*55/20000 = 91.25秒。則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為91.25秒。但9倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為91.25*9=821.25秒所以，對整個系統(tǒng)來說，網(wǎng)關(guān)的心跳時間為821.25秒。添加5000個9倍心跳周期為：5000/(100*1)5000/(100*9)+(20000-10000)*55/20000 = 83秒。則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為83秒。但9倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為83*9=747秒所以，對整個系統(tǒng)來說，網(wǎng)關(guān)的心跳時間為747秒。(2 ) 以下查詢以R10版本查詢?yōu)槔f明/統(tǒng)計28模塊是否存在心跳周期不為1或255的網(wǎng)關(guān)數(shù)量select count(*)from tbl_Bcmgw where iSPCModuleNo = 28 and iHeartBeatTimes 1 and iHeartBeatTimes 255 and iStatus = 1/統(tǒng)計28模塊存在心跳周期為1的網(wǎng)關(guān)數(shù)量select count(*) from tbl_Bcmgw where iSPCModuleNo = 28 and iHeartBeatTimes = 1 and iStatus = 1/統(tǒng)計28模塊存在心跳周期為255的網(wǎng)關(guān)數(shù)量select count(*) from tbl_Bcmgw where iSPCModuleNo = 28 and iHeartBeatTimes = 255 and iStatus = 1）舉例：根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)計算，以28模塊為例，該模塊最大元祖數(shù)為10000，網(wǎng)關(guān)8772個，按照上述SQL語句查詢結(jié)果，其中心跳周期配置為1的網(wǎng)關(guān)有4825個，心跳周期配置為255的網(wǎng)關(guān)有3947個，沒有心跳不為1或255的網(wǎng)關(guān)：計算結(jié)果如下：3947/(100*9) + 4825/(100*1) + (10000 -8772)*55 /10000 = 4.39 + 48.25 + 6.76 = 59.4則1倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為 59.49倍網(wǎng)關(guān)實際的心跳時間為59.4 *9 = 534.6即最大時長為534.65 、最小心跳周期修改F：代表最小心跳周期，即決定對于某個網(wǎng)關(guān)，最少多長時間下發(fā)一次心跳審計消息，默認為14S，最小值也為14S，可以用命令“SET BCPARA: AUDTMR=14”進行修改，考慮到快速檢測Umg大網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，要求此值修改不能超過60S6 、對周邊網(wǎng)元的要求A、對NGN配置的要求:1、用戶和GPON網(wǎng)關(guān)必須配置在一個模塊。目前動態(tài)網(wǎng)關(guān)通過系統(tǒng)保證用戶和網(wǎng)關(guān)在一個模塊；但是靜態(tài)網(wǎng)關(guān)無法做限制，所以需要提前做好規(guī)劃，GPON網(wǎng)關(guān)和用戶配置在一個FCCU模塊，避免單FCCU模塊網(wǎng)關(guān)實際容量達不到2萬。2、GPON網(wǎng)關(guān)類型配置為IAD。若網(wǎng)關(guān)類型配置為AG，若大量網(wǎng)關(guān)離線則會產(chǎn)生大量告警對BAM和網(wǎng)管性能進行沖擊；目前系統(tǒng)對網(wǎng)關(guān)類型為IAD的網(wǎng)關(guān)離線做了特殊處理，即IAD離線時只產(chǎn)生事件，不產(chǎn)生告警。若要查看告警，可以規(guī)劃網(wǎng)關(guān)組告警。B、對接入網(wǎng)關(guān)配置的要求：1、 網(wǎng)關(guān)需配置為：不使用單端點注冊方式。2、 配置網(wǎng)關(guān)的心跳方式采用被動心跳，即不主動向軟交換發(fā)送心跳。網(wǎng)關(guān)采用被動心跳檢測NGN狀態(tài)，當(dāng)網(wǎng)關(guān)在靜默時長內(nèi)，若收到軟交換的消息，則重新啟動靜默時長定時器，若定時器超時后還未收到軟交換的消息，則發(fā)送NOTIFY心跳消息去探測軟交換的狀態(tài)。NGN通過審計消息