基于MAC的互联网设备资源树动态建立

王明蓉 王斌 王嘉 陈浩 陈海波

【摘要】    面临互联网化运营转型，各运营商纷纷在推进业务自动开通和用户自助服务，在互联网化专线自动开通项目推进和功能开发过程中，面临着设备端口自动核配、指令自动下发等的业务需求，城域网从接入、汇聚、核心层全程设备端到端资源树关联关系是自动开通的基础。本文以基于MAC地址表的自动关联计算，解决了前期人工资源树建立的耗时长、不能自动适应城域网络设备割接升级变化等问题，在实际应用中极大提升了维护效率。

【关键词】     资源树    MAC 动态计算    自动关联    自动激活

一、概述

为提高互联网专线业务开通效率，快速响应集团客户的互联网专线开通需求，推动网络运营的互联网化转型，各运营商纷纷推动互联网专线自动开通工作，不断尝试基于SDN集中控制的网络自动配置、基于传统网络设备的业务自动激活等手段提升业务支撑能力。

开通过程中包括端口动态分配、逻辑资源参数自动核配和各层级设备自动激活等。从营帐BSS侧接口过来的专线业务需求工单，能自动从资源系统动态分配的相应的接入OLT端口，通过接入OLT端口能自动关联到的汇聚L2交换机端口、核心层BAS的IP地址池、VLAN，通过获取如上参数，在激活系统生成相应的激活指令发送到相应设备网元执行，从而快速实现互联网专线自动开通，助力面向互联网化运营转型。

二、互联网专线自动开通的关健问题

要实现互联网专线的自动开通，准确地获取用户接入端口，并根据接入端口中匹配到相应的汇聚、核心端口和IP、VLAN等资源是最关健的环节。特别是在接入设备尚未实现所有接入区域的全量覆盖，资源系统中尚无全量的楼宇九级地址和接入设备的对接关系，传统的设备端口分配依靠维护人员对台帐的熟悉情况而进行分配。

同时，资源系统中也缺乏从接入、汇聚到核心端到端的资源树信息， 如何建立端到端的设备资源树信息是自动开通的最基础和最关健的问题。

三、关健问题解决方案

资源树，即IP城域网接入、汇聚、核心各层级上下游端口连接关系。经过不断研究与实践，基于接入资源现状，我们探索出一种基于MAC地址的互联网设备资源树自动建立方法，将原来需要数个工作日完成的工作缩短至小时，在网络连接情况发生变化时，只需重新一次计算，即可快速更新资源树，极大地提高了维护工作效率，满足业务开速核配和开通需求。

IP城域网设备主要包含接入层OLT、汇聚层L2交换机和核心层CR、BAS等网络设备，传统情况下，维护人员通过远程telnet或SSH登录到網络设备上，进行业务配置开通，效率较低。互联网专线自动开通，采用激活系统自动下发配置的方式解决人工配置的效率和准确性问题，是运营企业面向互联网化转型的重要举措。

在自动开通业务场景中，业务定单通过接口传递到IOM系统时，根据前期资源核配时，根据用户接入区域和地图为用户匹配确定的最佳接入OLT设备，并产生的资源ID，为用户匹配的准确的接入端口，系统将根据用户接入端口，自动为用户匹配相应的汇聚层L2交换机端口、核心层BAS子接口，再根据BAS子接口信息，分配相应的外层VLAN，并根据如上参数，适配相应激活指令，发送激活系统执行。

基于此需求场景，通过地图定位出用户最末稍接入设备，通过从接入层OLT、汇聚L2交换机、核心层BAS端到端的资源树获取该业务的汇聚层、核心层接口资源，并分配相应的VLAN、IP地址和带宽，是激活系统下发指令时首先知晓的问题。

经过不断的研究与实际，我们研究出了一种基于设备MAC地址唯一性标准，分别对接入层、汇聚层和核心层设备MAC地址表进行关联计算，从而获取设备的上下游连接关系，为准确建立资源树信息提供保证。

整个过程包括MAC地址有的采集、动态查询和关联计算，我们搭建专用的虚拟机作为采集节点进行相应的MAC表采集，利用目前的综合资源系统数据库进行数据存储和关联计算。具体实现过程如下：

（1）MAC采集

通过采集节，通过脚本方式模拟人工登录设备，完成所有接入层OLT、汇聚层L2、核心层BAS MAC地址表采集，包括如下内容：

接入层OLT：MAC地址表包含整个接入设备MAC、管理网关MAC

汇聚层L2：MAC地址表包含整个L2相应VLAN MAC，管理地址和管理网关MAC

核心层BAS：MAC地址表包括该BAS的MAC、接入L2、OLT管理地址MAC和其他业务MAC

（2）动态查询与关联

分别在每一台城域网BAS设备，查询OLT的管理IP地址对应的MAC地址，从而获取每一台OLT分别接入哪台BAS，也得出该OLT接入BAS的哪一个下行逻辑接口或物理接口

基于每一台接入层OLT设备MAC地址表，查询第一步获取的对应BAS的管理MAC，从而获取该接入层OLT的上联端口信息。

基于每一台L2交换机设备的MAC地址表，查询第二步获取的对应的BAS的管理MAC，从而获取该L2交换机的上联端口。

基于如上步骤，每一台OLT上联接口、L2的上联接口、BAS的下行接口已经获取。如果L2与OLT的上联的BAS下行接口一致，则说明该OLT是通过此L2汇聚，如无一致，则说明该OLT可能是直连BAS设备。

BAS上查询指令如下：

dis access-user ip OLT IP vpn_instance SJ_NMS

可得到OLT管理IP对应的MAC 、BAS对应的下行接口、BAS下行接口的MAC地址

dis  access-user ip L2 IP

可得到L2管理IP对应的L2 管理MAC 、BAS对应的下行接口、BAS下行接口的MAC地址

（3）资源树拼接

通过上一节的动态查询和关联，就能获取OLT上联的L2、L2上联的BAS逻辑接口信息，将相应的关联信息存储在数据库，并提供查询表单，相应的资源树信息就建立起来了，从而得出资源树上下游关联关系。

四、结论

通过基于MAC地址的IP城域网设备资源树动态建立，解决了互联网专线自动开通所面临的资源参数核配、和激活指令端到端下发对象确定的关健性问题，能满足资源广覆盖带来的标准地址清理问题，可适用于大规模城域网资源树的快速建立，并满足网络割接变化所带来的资源树动态变化，为互联网专线自动开通提供了可行性保证。

参  考  文  献

[1]甘刚 《网络设备配置与管理》   人民邮电出版社

[2]卢彦   《互联网思维2.0》  机械工业出版社