MIB在EPON系统中的开发及应用

MIB在EPON系统中的开发及应用

叶红霞[1]2004年在《MIB在EPON系统中的开发及应用》文中进行了进一步梳理随着英特网(Internet)的发展和普及,其业务量迅猛增长。伴随着骨干网建设的日臻完善,接入网已经成为业务接入的瓶颈。以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network ,EPON)是用户接入网解决方案中继ATM无源光网络(ATM Passive Optical Network,APON)后又一受到广泛关注的新技术,由于它和目前应用最为广泛的、局域网上的标准以太网(Ethernet)基本兼容,所以被认为是接入网的最佳解决方案之一。其中,局端的光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)和用户端的光网络单元(Optical Network Unit,ONU)是EPON系统的关键部分,而要很好的管理和配置这些部件,合理的管理信息库(Management Information Base,MIB)设计是十分重要的。本文是国家十五“863”项目EPON的一个子课题——MIB在EPON系统中的开发及应用,主要内容如下:(1) 第一章 绪论 介绍了PON的结构及网络中各元件的功能,详细说明了APON和EPON的结构、功能及上下行技术。(2) 第二章 EPON嵌入式开发环境及其软件体系 介绍了EPON基于入Linux嵌入式操作系统的开发,给出了EPON系统OLT/ONU的软件体系,最后介绍了EPON系统中MIB的软件体系结构。(3) 第叁章 简单网络管理协议 介绍了网络管理的功能,阐述了SNMP的客户/服务器模型及该模型的通信机制,提出了利用SMUX协议对SNMP协议进行扩展的方案。(4) 第四章 虚拟设备驱动程序 介绍了Linux系统中虚拟设备驱动程序的相关机制,分析了虚拟设备在EPON网管系统中的应用的可行性,解释了实现虚拟设备的函数的功能。(5) 第五章 EPON网管系统中MIB的实现 针对EPON网管系统中实现MIB的叁个方面,介绍了SNMP管理代理、MIB模块代码和网管中虚拟设备驱动程序的实现。

闵笛[2]2006年在《基于SNMP的EPON网管系统中代理软件的嵌入式开发与实现》文中认为EPON(Ethernet over Passive Optical Network,以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光网络传输,在以太网之上提供多种业务。它综合了PON技术和以太网技术二者的优点,具有高带宽、低成本、易使用、易升级的优良特性。因此成为光接入网的最佳选择方案。 为了保证EPON系统能稳定高效的运行,并协调保持系统的正常工作使得EPON资源得以最大限度利用,一个高效的网络管理系统必不可少。本文研究的基于SNMP的EPON网管代理能识别管理站对被管设备发出的查询请求,还可以在自身发生故障的时候主动向管理站发送错误报告,它是EPON网络系统中的一个重要的组成部分,对整个EPON系统的正常运行及网络资源的有效利用具有重要的意义。 本文主要研究EPON网管系统中代理软件的设计和实现,主要内容如下: (1)介绍了EPON系统组成结构及技术特点,比较了其他几种接入网技术得出了EPON的技术优势,根据EPON的结构特点,结合本课题涉及的系统提出了基于SNMP的EPON的网络系统结构原型。 (2)系统的阐述了简单网络管理协议的原理,深入研究基于SNMP开发的网络管理系统的体系结构,包括SNMP协议支持的操作以及管理信息结构和管理信息库等。 (3)分析了EPON系统基于入Linux操作系统开发的原因,提出EPON系统中OLT/ONU的软件体系结构,并分析该架构设计的优点。最后给出了EPON系统中必须实现的MIB以及实现该MIB的机制。 (4)详细阐述了EPON网管系统中代理的具体实现方式,分别给出了几个重要模块的实现机制,包括SNMP管理代理的实现、MIB模块的设计与实现、如何实现系统配置信息的存储与恢复和系统告警信息的上报机制。 (5)根据SNMP Agent设计与实现要达到的功能目标,对系统进行测试,给出结果,并进行相关分析。

张碧莹[3]2010年在《以太网无源光网络光线路终端的设计与实现》文中认为随着通信技术的迅速发展,用户对带宽的需求越来越高。以成熟的以太网技术为基础的以太无源光网络(Ethernet Passive OpticalNetwork,EPON)采用点到多点结构、无源光纤传输,能够在以太网之上提供多种业务。它综合了无源光网络技术和以太网技术的优点,具有成本低、兼容性好、技术成熟、便于维护、承载业务灵活等特点,成为下一代宽带接入网的最佳候选之一。本文从用户角度出发,围绕实现EPON系统最优性能与最佳操作的目标,主要对EPON系统中的局端设备光线路终端(Optical LineTerminal,OLT)进行了深入的研究和设计,包括OLT的整体架构、主要业务模型、设备管理系统等,并针对上行带宽的分配算法做出研究与改进。本文主要研究工作如下:首先,从EPON系统的体系结构入手,对EPON系统的工作原理及其技术特点进行了分析,确定了OLT的功能需求和总体设计方案。其次,根据中国电信EPON设备技术要求,提出了一组OLT的设备架构与业务模型的设计方案,并给出了主要模块的实现方法。OLT设备的主要模块包括电源模块、管理模块和交换模块等,业务模型主要包括高速上网业务和组播业务。接着,通过对各种网络管理协议、软件架构模式和开发工具的比较和选择,确定并实现了一套采用B/S结构和MVC设计模式的OLT设备专用网元管理系统(Element Management System,EMS)。该系统由Flash、PHP和Java共同组合开发,包括配置、性能、故障、安全等功能模块。客户在客户机平台上可通过浏览器方便地访问各网元,整套系统各部分相对独立,可移植性强。最后,针对EPON系统在工业网络通信中的具体应用场景,对现有的动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation,DBA)算法进行了分析和改进,以保证监控和报警等特殊业务的实时送达,消除间插轮询的带宽浪费,并对改进的算法在OPNET平台上进行了仿真实验。仿真结果表明,该算法的带宽利用率高,业务时延抖动低,并且在低负载时无轻载惩罚现象。

雷维[4]2007年在《EPON网管系统中SNMP与OAM的研究与实现》文中提出随着互联网业务的快速发展,对网络带宽提出了越来越高的要求。由于骨干网已有足够的能力支持宽带业务,接入网带宽成为整个传输网络的瓶颈。以以太网(Ethernet)为基础的以太无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Network)是未来实现宽带、多业务综合接入的重要技术手段,它采用点到多点结构、无源光网络传输,在以太网上提供多种业务。它综合了PON技术和以太网技术二者的优点,以其高带宽、低成本、易使用和易升级的优良特性成为光接入网的最佳选择。随着EPON国际标准—IEEE802.3ah在2004年的正式发布,EPON的产业联盟已经吸引了众多厂商积极参与。目前北美和日本光纤到户FTTH(Fiber to the Home)的建设已经规模展开,国内FTTH的建设也已开始实施。为了保证EPON网络能够稳定、高效、准确的运行,为EPON网络提供一个有效的网元管理系统(Element Management System)显得尤为重要。本文正是在研究EPON系统结构的基础上,设计了EPON网元管理系统的软件架构。EPON中的代管设备十分庞大,且代理端软件在嵌入式HOST板上运行,因此选择相对简单、代码容量小的简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol)作为网络管理协议来开发EPON网元管理系统。但SNMP属于应用层的协议,要求下层网络工作正常、被管设备IP可达,传统的SNMP已经很难胜任接入网的网管要求。为此,IEEE802.3委员会在802.3ah协议中制定了专门针对接入网的数据链路层运行、管理与维护协议—OAM(Operation、Administration、Maintenance)。文中对SNMP与OAM协议分别进行了介绍,并详述SNMP Agent在Linux下的实现及EPON系统OAM子层的功能、特点。文中利用网络管理信息库MIB(Management Information Base)作为桥梁,来实现SNMP与OAM的无缝链接。对于MIB库的设计采用了加州大学BERKELEY分校开发的嵌入式数据库BDB,它不仅节省空间,提高查询效率,而且大大简化了应用程序的设计。最后叙述了将代理端软件移植到嵌入式系统的过程。

周卓娇[5]2009年在《Linux下基于SNMP的EPON网管代理的研究与实现》文中指出随着因特网的发展和普及,其业务需求迅猛增长。伴随着骨干网建设的日臻完善,接入网所能提供的带宽已经成为进一步满足业务需求的瓶颈。以太无源光网络EPON是用户接入网解决方案中继ATM无源光网络后又一受到广泛关注的新技术,而且EPON和目前应用最为广泛的局域网标准——以太网基本兼容,所以被认为是接入网的最佳解决方案之一。EPON系统中局端的光线路终端OLT和用户端的光网络单元ONU是关键部分。要管理和配置这些部件,保证EPON网络能够稳定、高效、准确的运行,为其提供一个有效的网络管理系统显得尤为重要。EPON技术标准IEEE 802.3ah中指定的操作管理维护子层OAM,定义了数据链路层的网管功能,可以结合上层的简单网络管理协议SNMP来实现对EPON网络的管理。本文的主要工作就是开发基于SNMP的EPON的网管代理。文中首先介绍了开发EPON系统网管代理的研究背景和国内外现状,接着阐述了EPON基本概念和SNMP的相关知识。然后结合实际的网管需求,给出了EPON网管系统中私有MIB的设计过程。之后就是针对EPON系统,在Linux操作系统下开发SNMP网管代理。最后是对代理软件的功能测试及结果分析,验证了代理对网络资源的管理和配置功能。

秦建兵[6]2006年在《基于SNMP的EPON网管代理开发》文中指出随着国家信息基础建设的推进,宽带接入已经成为必然的趋势。以太网由本地向广域网络的迅猛发展促使EFMA(第一英里以太网联盟)与IEEE联合推出以太网无源光网络(EPON,Ethernet Passive Optical Network)。EPON以其高带宽,低成本,业务全面等特点,在接入网领域备受关注,市场应用也逐渐成熟。目前与EPON技术竞争的主要是吉比特无源光纤网络(GPON,Gigabit Passive Optical Network)。GPON标准由国际电信联盟(ITU)制定,在效率,安全性和服务质量上有一定的优势,但成本较高,产业链相对EPON显得不够成熟。相信EPON在接入网领域将会有更大的作为。在传统的以太网中没有相应的网管单元,随着以太网技术进入接入网领域,其网管变得日益重要。EPON技术标准IEEE 802.3ah中指定的OAM(操作管理维护层)子层,定义了数据链路层的网管功能,可以结合上层的SNMP(简单网络管理协议)来实现对EPON网络的管理。本文的主要工作就是开发EPON的网管代理。文中首先介绍了在开发EPON系统的网管代理的研究背景和国内外现状,接着阐述了EPON基本概念和SNMP的相关知识。然后给出了运行网管代理的平台——嵌入式系统板的详细设计。之后就是针对EPON系统,在Linux操作系统下开发SNMP网管代理。由于还没有EPON系统的标准MIB(Management Information Base),在设计中根据网管的需求自己设计了EPON的MIB。在SNMP网管代理的开发上,选择了net-snmp开发包。一方面是由于net-snmp是开源软件,便于代理的扩展;另一方面是嵌入式Linux上也有net-snmp的软件包,移植工作就会相对简单。在第五章中,描述了将代理移植到嵌入式系统的过程,并在管理站上用HP Openview网络节点管理器对代理进行了验证。

徐雷[7]2007年在《EPON网络管理系统设计及数据库与客户端软件的实现》文中提出互联网业务的迅猛发展以及各种新业务的不断涌现,使得人们对网络带宽的需求大幅度增加,传统的接入网成为整个传输网络中的“瓶颈”。基于以太网(Ethernet)和PON技术的以太无源光网络(EPON)是未来实现宽带多业务综合接入的重要技术手段,它采用点到多点结构,利用无源光网络传输,在以太网之上提供多种业务。它综合了PON技术和以太网技术二者的优点,以其高带宽、低成本、易使用、易扩展的优良特性成为下一代光接入网的最佳选择。随着EPON国际标准IEEE802.3ah在2004年的正式发布,EPON的产业联盟已经吸引了众多厂商的积极参与。目前北美和日本光纤到户(FTTH)的建设已经规模展开,而我国信产部也于2005年发布了EPON国家标准征求意见稿,国内的FTTH试验也已经在一些地方开展。EPON系统数目众多的网络接口以及OLT与ONU带来的大量管理操作信息增加了管理的复杂性,为了保证EPON网络能够稳定、高效、准确的运行,为EPON网络提供一个有效的网络管理系统显得尤为重要。而兼具简单、通用和成熟特点的简单网络管理协议SNMP无疑是EPON网管系统最佳的协议选择。本文分析了EPON系统的体系结构,对本EPON系统的硬件平台和嵌入式系统解决方案进行了说明,并简单介绍了简单网络管理协议SNMP。根据本EPON系统的自身结构与特点,设计了EPON网元管理系统的软件架构,整个管理系统基于SNMP并与OAM协议协同工作以实现对EPON系统的管理。软件架构设计包括SNMP管理站和代理站软件构架方案,设计了管理端与代理端工作流程,并明确了配置、性能、安全、故障和计费五大管理功能模块。根据系统需求,设计并实现管理系统数据库与客户端软件。基于管理端数据库快速、稳定以及兼容性的要求,选择了MySQL关系数据库管理系统。依据管理需求设计了管理端数据库所需的各个数据表,在此基础上使用MySQL创建数据表及构建网管系统数据库,然后实现客户端后台程序与MySQL数据库的通信接口。根据管理功能模块以及人机交互原理的要求,设计与开发客户端软件,包括客户端GUI用户图形界面和客户端软件后台程序功能代码。基于客户端软件兼容性和扩展性的要求,客户端GUI与后台程序均采用Java语言,使用Eclipse平台进行开发;客户端后台程序使用JNI方式生成DLL,调用其封装的SNMPAPI实现对EPON系统的管理操作。

罗任翔[8]2005年在《以太无源光网络中OAM子层功能及其实现研究》文中进行了进一步梳理以太无源光网络(EPON)是实现宽带、多业务综合接入的最佳技术之一。本文对以太无源光网络的OAM子层功能进行深入的分析、硬件实现研究以及EPONOAM应用研究。 本文首先系统分析和总结了接入网的现状及发展趋势,分别对EPON系统的构成、工作原理及技术的优势进行了系统介绍和研究,对EPON的协议分层结构进行了全面深入的分析。 本文以IEEE批准的802.3ah EPON协议为参考,详细介绍了EPON OAM子层协议及其主要功能。包括EPON系统的远端故障指示、链路监控及回环测试。其中在EPON OAM协议研究中详细阐述了定义的OAM Discovery过程、OAM协议数据单元格式等内容。 针对EPON OAM子层的功能要求,本文依据协议提出的功能实现总体框架所划分的叁大功能模块即Parser、Control、Multiplexer的功能要求,在对每一模块要完成的工作进行详细分析的基础上,结合基于VHDL语言的FPGA特点,设计出各个功能模块的实现流程图,在此基础上,以VHDL语言为工具,采用Xilinx公司的ISE5.1开发环境,进行EDA设计研究,设计了每一模块的外部电路接口图,得到这叁个功能模块软件设计通过的仿真结果图,从仿真图上来看,完全实现了各模块功能设计的要求。在Multiplexer功能模块研究实现中,对来自Control模块的OAMPDU数据、MAC Client数据和Loopback数据等叁种不同优先级的数据采用了中断优先级处理的关键技术进行输出处理,实现了功能设计的要求。该EPON OAM子层功能实现研究为下一步具自主知识产权的支持OAM协议的EPON MAC芯片的开发奠定了坚实的基础,并对EPON系统设备深入研究提供了有价值的参考。 最后研究了EPON OAM子层协议在基于SNMP的EPON网络管理中的应用,设计利用在EPON OLT内设置的Proxy Agent(代理的代理),作为SNMP网管系统和ONU之间的通信翻译装置,以获取网络设备的各种信息。设计了Proxy Agent功能实现流程图,及设计应用Proxy Agent作为ONU设备管理信息的代理来实现SNMP对EPON网元的管理方案。另一方面,对OAM在EPON系统组播的应用进行研究,讨论设计了在现有的EPON系统中实现组播传输的方案,包括提出组播过滤的基本方案,和应用扩展定义的OAMPDU来实现OLT组播的管理。组播技术的引入,可以大大提高EPON系统对多媒体业务的支持能力。 本论文的研究对下一步EPON芯片、设备及网络管理系统的开发和EPON系统新功能的拓展有一定的参考价值。

王卉[9]2007年在《基于VxWorks的EPON网管代理的设计与实现》文中认为人们对网络信息需求的增长推动互联网的不断发展。随着骨干网带宽的升级,接入网的速率“瓶颈”显得尤为突出。现有的接入网技术无法满足不断增长的宽带用户的需求,视频点播、网络会议等综合业务的应用对接入网的带宽能力提出了更高的要求。以太无源光网络(EPON)综合了以太网简单、成熟、低成本的特点以及无源光网络(PON)的带宽优势,成为最有前景的宽带接入技术解决方案之一。随着EPON技术的不断完善成熟及其产业化的扩展,建立安全、高效的EPON网管代理系统成为光纤到户(FTTH)进程中,EPON广泛部署和应用的关键。本课题是在国家863课题“基于千兆以太网的无源光网络”及其后续产业化项目的资助下进行的,完成了EPON嵌入式网管代理的设计和实现,并通过了中国电信EPON设备的系统测试。论文的主要贡献包括以下几点:系统研究了简单网络管理协议(SNMP)的理论体系。讨论了SNMP的二层、叁层模型框架,指出代管(Proxy)的开发是实现EPON统一网管系统构架与多协议管理实体融合的关键。详细分析了管理信息结构(SMI)和管理信息库(MIB)的组织结构及编码规则,介绍了SNMP报文格式及处理流程。设计了EPON系统的管理信息库(MIB)模型。分析了EPON系统局端设备光链路终端(OLT)和用户端设备光网络单元(ONU)的硬件及嵌入式软件结构,讨论了EPON系统支持的业务和服务模块,在此基础上以网管的功能类型为划分,设计了EPON系统的MIB模型,给出了EPON私有MIB的组织结构及定义实现。在VxWoks操作系统平台下实现了EPON嵌入式网管代理的开发。从SNMP环境平台的建立、MIB定义文件的编译、MIB访问例程的实现、仿真环境下的验证、嵌入式硬件平台下的实现等5个方面,系统阐述了网管代理的实现流程。仿真结果证明代理功能可行、易于操作和维护。在嵌入式硬件环境下进行了EPON系统网管代理的功能测试和性能分析评估。结果证明网管代理完全满足EPON设备管理、业务服务管理和网络性能、故障监控的要求。但在大量MIB信息批量查询时,网管代理的流量、延时等性能指标还有待提高。在网管代理性能分析的基础上,从SNMP报文格式的优化、内存数据库的引入和EPON系统私有MIB的模块化设计等3个方面讨论了网管代理实现的改进方向。

粘来霞[10]2008年在《EPON系统SNMP网络管理设计与实现》文中认为随着新兴业务如视频点播、视频电话、高清数字电视等的出现,用户对带宽的需求不断增长。从目前整个网络的现状来看,在骨干网层面,网络容量可达Gbps/Tbps级,下一代网络的逐步引入也将进一步提高网络利用率,基本可以满足新兴高带宽业务的需求;用户端的网络设备也基本上升级到100Mbps级别;而位于这两者之间的接入网却仍采用铜缆接入方式,即使是ADSL,HFC等,其实际可用带宽也只有几Mbps,与高带宽需求间存在矛盾,成为整个网络传输中的“瓶颈”。另外,现有的接入网还存在维护成本高,业务承载能力差,网络管理手段匮乏等问题。以EPON为代表的FTTx接入方式能很好的解决这些问题,成为最有潜力和最受青睐的接入网解决方案。EPON网络系统采用点到多点拓扑结构,一台局端设备会挂接海量的用户ONU,对这样复杂的网络系统设计可以高效稳定运行的网络管理系统就显得至关重要。本文的主要目标就是针对EPON网络设计其网络管理系统的AGENT端,配合管理站实现对EPON网络的有效管理,包括配置管理,性能管理,故障管理等,以便对网络资源进行监控、配置、分析和评价。鉴于VxWorks作为嵌入式实时操作系统RTOS在通信领域的领先地位,本设计将在VxWorks操作系统下实现。VxWorks操作系统自带的WindNet开发套件可对SNMP协议提供基本支持。本文在对SNMP网管AGENT工作原理及VxWorks自带WindNet SNMP的工作原理进行阐述之后,详细介绍了SNMP AGENT的开发过程,包括管理信息库MIB的设计/编写,C代码的编写编译,最后代码的调试测试。该过程中还解决了WindNet对行状态操作、批量SET操作不支持的状况。最后形成的SNMP AGENT版本通过了稳定性测试和压力测试,已实现市场商用并获得了好评。本文所做工作对详细深入了解WindNet SNMP工作原理及开发过程具有参考意义,对EPON系统的SNMP网络管理开发有推广意义。

参考文献:

[1]. MIB在EPON系统中的开发及应用[D]. 叶红霞. 华中科技大学. 2004

[2]. 基于SNMP的EPON网管系统中代理软件的嵌入式开发与实现[D]. 闵笛. 武汉理工大学. 2006

[3]. 以太网无源光网络光线路终端的设计与实现[D]. 张碧莹. 东华大学. 2010

[4]. EPON网管系统中SNMP与OAM的研究与实现[D]. 雷维. 西南交通大学. 2007

[5]. Linux下基于SNMP的EPON网管代理的研究与实现[D]. 周卓娇. 浙江工业大学. 2009

[6]. 基于SNMP的EPON网管代理开发[D]. 秦建兵. 浙江工业大学. 2006

[7]. EPON网络管理系统设计及数据库与客户端软件的实现[D]. 徐雷. 电子科技大学. 2007

[8]. 以太无源光网络中OAM子层功能及其实现研究[D]. 罗任翔. 暨南大学. 2005

[9]. 基于VxWorks的EPON网管代理的设计与实现[D]. 王卉. 华中科技大学. 2007

[10]. EPON系统SNMP网络管理设计与实现[D]. 粘来霞. 华中科技大学. 2008

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