现代通信网络技术实验.docx

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现代通信网络技术实验

现

代

通

信

网

络

技

术

实

验

指

导

书

桂林电子科技大学信息科技学院

2011-5-24

实验一（A）宽带设备MA5300系统概述

一、实验目的

通过对宽带设备MA5300设备实物的讲解，让学生对宽带MA5300设备系统功能有个大致的了解。

二、实验器材

1、华为MA5300设备1套

2、维护用终端若干台。

三、实验内容说明

1、通过现场实物讲解，让学生了解MA5300系统的构造。

四、实验步骤

产品介绍

MA5300宽带接入设备（以下简称MA5300）是华为公司自主开发的L2/L3IPDSLAM（DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer）设备。

该设备位于宽带网络边缘接入层，主要提供xDSL接入，包括VDSL（Very-high-data-rateDigitalSubscriberLine）、ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine），作为标准的IPDSLAM设备使用；在以xDSL接入为主的同时，也能够支持一定的Ethernet接入；同时还提供IP组播业务、802.1X认证业务、QoS/ACL业务、集群管理业务、宽带测试业务、以及ISU（IntelligentServiceUnit）功能，具有丰富的宽带接入业务和良好的可运营、可管理功能。

MA5300实现宽带接入到户，解决了接入网的“最后1公里”接入问题，为用户提供高速互访及访问Internet等各种宽带业务，主要业务功能和使用如下：

●作为IPDSLAM设备，提供VDSL接入业务。

●作为IPDSLAM设备，提供ADSL接入业务。

●提供Ethernet接入业务。

●同时提供VDSL、ADSL、Ethernet多种接入业务。

●提供组播和可控组播业务，实现组播业务的运营管理。

●提供802.1X认证功能。

●提供丰富的QoS/ACL业务。

●提供集群管理功能。

●提供ISU功能，加强了用户管理、业务控制，计费等方面的功能：

提供了VLAN认证、PPPoE认证多种用户接入认证方式；提供按流量及接入时长计费功能。

●提供宽带测试业务，用于ADSL/VDSL用户线路的测试和维护。

●支持终端管理，用于解决ADSL终端配置和管理的问题，提供终端信息的收集和维护功能。

系统特点

MA5300采用以太网交换技术、VDSL技术和ADSL技术，其大容量的背板总线和分布式、模块化的设计能够满足运营商对接入设备高可靠性、多业务、多接口、可扩展性和可管理的需求。

一.1.1L2/L3线速交换

MA5300支持L2/L3线速交换，具有很高的转发速率。

其中包转发率为13.2Mpps，交换容量为32Gbit/s。

一.1.2多种网络接口

MA5300通过主控板或ISU板上的不同扣板提供各种FE接口、GE接口，具体包括100Base-TX电口、100Base-FX单模光口、100Base-FX多模光口、1000Base-SX多模光口、1000Base-LX单模光口，用户可根据实际需要选择，充分满足各种用户需求。

一.1.3丰富的接入方式

MA5300支持VDSL、ADSL、Ethernet等多种宽带接入方式，在一个设备上满足不同组网环境、不同用户的需求。

VDSL接入是xDSL的一种，其本质是在现有用户电话线上传送高速数据，同时不影响POTS（PlainOldTelephoneService）的正常使用，采用对称的数据传输方式，1000m内可提供上下行对称12Mbit/s的传输速率；传输距离可达到1500m。

ADSL接入同样是xDSL的一种，但区别于VDSL接入，采用不对称的数据传输形式，上行传输速率可达896kbit/s；下行传输速率可达8160kbit/s；传输距离可达到3000m～5000m。

Ethernet接入也是提供高带宽接入的技术之一，作为目前较普及的数据通信业务，具有突发性强、对时延不太敏感的特点，主要为用户提供10/100M的宽带接入。

一.1.4灵活的组播业务

MA5300可以支持组播协议可控组播，实现从用户到网络的全套协议支持，为宽带组播增值业务和组播业务管理提供了基础。

●支持IGMPSnooping组播协议。

●支持可控组播，通过组播和802.1X认证、计费相结合，实现有效的组播用户认证和组播用户计费，解决了当前组播业务运营管理所遇到的各种问题。

●内置ISU时，支持IGMP组播协议，通过IGMP和IGMPsnooping协议一起完成用户组的管理，跟踪用户对多播组的加入和离开，同时实现多播报文的复制。

一.1.5高QoS保证

针对各种不同业务和用户需求，MA5300可提供不同服务质量的网络服务，即高QoS（QualityOfService）保证。

其QoS功能包括：

●支持L2～L7的流分类（基于端口、VLAN、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号）。

●支持优先级控制（基于端口、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号），支持根据报文的ToS（TypeofService）域和802.1p进行优先级映射和修改，支持差分业务。

●支持带宽控制（基于端口、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号）。

●支持三种队列调度算法，严格优先级（Strict-PriorityQueue，简称PQ）调度、加权轮循（WeightedRoundRobin，简称WRR）调度和带最大迟延的WRR算法。

●支持基于流规则的包过滤、重定向、流镜像、流量统计。

一.1.6完善的用户管理

MA5300作为IPDSLAM设备，既可以配合现有BAS组网，也可提供内置ISU功能，满足多样化的用户认证和计费需求。

MA5300支持802.1X用户认证和远端Radius计费，支持基于端口和MAC地址的用户管理，支持组播和802.1X认证、计费相结合，实现可控组播。

MA5300内置ISU板时，还可支持PPPoE认证、VLAN绑定认证、VLAN+Web（强制Portal、内置Portal）等多种认证方式，支持按流量、按时长的灵活计费方式，具有可运营、可管理的特色。

一.1.7大容量和高集成度

MA5300集数据交换、路由处理、用户管理于一体，大大提高了系统的集成度；通过配置不同的软件，以及相应的业务板，可以实现多种xDSL业务；通过配置不同的扣板，可以实现多种网络接口功能；MA5300单框支持336线VDSL或672线ADSL，最大支持四框级联，最大可接入1344线VDSL或2688线ADSL，具有较高的系统集成度，可为运营商节约大量运营成本。

一.1.8高可靠性

MA5300整机采用电信级的可靠性设计，充分保证用户设备的安全可靠。

●系统所有单板均支持热插拔，系统关键部分以太网交换主控板（ESM）采用备份方式。

●系统有一定的故障自恢复性，其平均无故障间隔大于150000小时。

●系统提供丰富的告警信息，采用了防雷和防干扰设计。

一.1.9安全特性

MA5300充分保证用户的合法性和网络的安全。

●终端访问用户安全机制。

●命令行采用分级保护形式。

●支持对用户进行二层的隔离和受控互访，限制非法用户的上网。

●可以限制每个端口接入的主机的数量。

●可以限制每个端口加入的组播组数量。

●支持MAC地址反查。

●支持MAC地址绑定。

●支持IP地址绑定。

●DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）服务器防攻击。

●ISU功能提供上网日志等功能。

一.1.10多种维护手段

MA5300提供了灵活多样的维护手段，以及完备的告警、测试、诊断、跟踪功能，大大方便系统的日常维护管理。

●支持本地维护、远程维护、集中维护（包括集群管理）等多种维护手段。

●支持命令行、网管维护方式，其中网管支持带内网管和带外网管两种方式。

●支持SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）网管，可采用华为公司iManagerN2000集中网管系统，提供了对MA5300全面的管理、维护和监控手段，还可支持终端管理功能，实现对终端设备的集中管理、维护和监控功能。

●提供了完善的线路测试功能，主要是宽带xDSL线路测试，为线路开通提供重要参考依据，并可用于线路、局端故障定位。

●支持对设备所在机柜电源系统和环境监控功能，提高了系统的可靠性、可维护性。

●提供完备的告警、测试、诊断、跟踪等功能，方便系统的日常维护管理，提高网络运行的可靠性，充分保障网络运营的服务质量。

对外接口

一.1.11用户接口

MA5300宽带接入设备在用户侧提供VDSL接口、ADSL接口、LINE接口、FE/GE接口，分别满足不同组网环境、不同用户的需求。

●VDSL接口

MA5300提供VDSL接口，通过双绞线连接远端RTU（RemoteTransceiverUnit），为用户提供宽带业务。

VDSL接口具有如下特点：

●接口符合国家信产部VDSL标准（《YD/T1239-2002接入网技术要求—甚高速数字用户线（VDSL）系统》），采用QAM（QuadratureAmplitudeModulation）调制方式。

●接口速率可灵活设置，VDSL接口在初始化时根据线路情况自动调整速率，也可以手动配置。

●接口提供过流和过压保护功能，以防止浪涌电流、雷击、电力线接触等事件危及设备安全。

●ADSL接口

MA5300提供ADSL接口，通过双绞线连接远端RTU，为用户提供宽带业务。

ADSL接口具有如下特点：

●接口符合ITU-TG.992.1（G.dmt）和G.992.2（G.lite）以及ANSIT1.413标准，采用DMT（DiscreteMulti-Tone）调制方式。

●速率可灵活设置，ADSL接口在初始化时根据线路情况自动调整速率，调整步长为32kbit/s，也可以手动配置。

●接口提供过流和过压保护功能，防止浪涌电流、雷击、电力线接触等事件危及设备安全。

●LINE接口

MA5300提供LINE接口，通过双绞线连接用户，实现POTS信号和xDSL信号的分离。

●FE/GE接口

MA5300提供GE/FE接口，既可以用于网络侧接口，也可以用于用户侧接口。

用于用户侧接口时，通过光纤或5类线连接二层LANSwitch（如：

S2403、S3026、S3026V等），为用户提供一定Ethernet、VDSL接入。

目前FE接口可分为三种：

100Base-TX接口，100Base-FX单模接口和100Base-FX多模接口。

GE接口分为两种：

1000Base-LX单模接口和1000Base-SX多模接口。

100Base-TX接口采用RJ-45连接器，通过5类线和小容量L2相连，可以满足距离较近的（小于100m）的需求。

采用电接口无论是电缆，还是连接器，其成本均较低。

100Base-FX多模接口采用LC光连接器，通过配置专用的尾纤，连接到ODF光纤转换架，通过多模光纤和LANSwitch相连，典型距离为2km，可以满足中等距离的要求。

采用多模光纤的成本较高。

100Base-FX单模接口采用LC光连接器，通过配置专用的尾纤，连接到ODF光纤转换架，通过单模光纤和LANSwitch相连，典型距离为15km，可以满足较长距离的需求。

GE接口采用LC光连接器，可以提供短波（850nm）、长波（1310nm）光接口，短波光接口的传输距离为550m，可以满足近距离的要求，其成本也相对较低。

长波光接口的典型传输距离为10km，可以满足较长距离的要求。

一.1.12网络接口

MA5300在IP网络侧提供FE接口、GE接口，分别满足用户不同距离、不同速率的需求。

在PSTN侧提供PSTN接口，接入窄带PSTN业务。

●FE接口

该接口和用户侧接口相同，可支持100Base-TX接口，100Base-FX单模接口和100Base-FX多模接口。

接口连接方式和用户侧相类似，该接口用于连接L3，提供100M以太网接口的使用，也可用于MA5300框间级连。

●GE接口

该接口和用户侧接口相同，可支持1000Base-LX单模接口和1000Base-SX多模接口。

接口连接方式和用户侧相类似，该接口用于连接上层BAS或L3设备，也可用于MA5300框间级连。

●PSTN接口

该接口通过双绞线连接PSTN交换机的POTS接口，通过频分复用（FDM）技术实现宽窄带业务同时接入。

一.1.13管理接口

MA5300宽带接入设备提供多种管理及维护接口，可以满足本地维护、远程维护、集中维护等多种接口的需求，提供命令行、网管两种维护方式。

各维护接口均从主控板的拉手条上出线，提供的接口如下。

●本地维护串口

本地维护串口采用RJ-45连接器，串口工作波特率缺省为9600bit/s，用于命令行的操作维护，也可用于开发调试或问题跟踪定位。

使用专用电缆连接本地维护终端，专用电缆的一端提供DB9的计算机接口，另一端提供一个RJ-45接口。

●远程维护网口

远程维护网口采用RJ-45连接器，支持10/100M自适应，可以连接本地维护终端，以进行程序加载、调试等工作；也可连接远端的网管工作站等设备，实现设备的远程管理。

●环境监控接口

环境监控接口采用RJ-45连接器，通过专用电缆和环境监控模块相连，可以收集环境监控模块发过来的各种环境信息，如温度、湿度、电源电压、烟气等；另外系统背板提供风扇监控接口，方便系统的管理和维护。

●CQT测试接口

CopperQualificationTester，外部宽带线路测试头电缆接口（包括电源、测试总线、RS232通信线）。

采用DB15接插件。

●RAU测试接口

RAUTESTPort，测试抓线配线架RAU接口，采用DB15三排针插座。

●EIP接口

ExternalInstrumentPort，外接仪表接口，采用RJ48接插件。

一.1.14电源接口

MA5300插框提供-48V直流电源接口，采用分散供电方式，各单板之间电源干扰小，可靠性高。

使用和组网

一.1.15使用范围

MA5300宽带接入设备是基于VDSL、ADSL的IPDSLAM设备，通过VDSL、ADSL、Ethernet多种接入方式，为用户提供高速上网、视频点播、网络互联等多种服务，能对用户进行有效管理，保证网络安全可靠，为电信网络的建设和运营提供新的模式。

目前MA5300的使用范围主要是小区用户、酒店客房或者企业用户的高速上网，实现视频点播、信息共享等，并提供完善的用户管理、认证、计费等功能。

一.1.16典型组网

MA5300位于网络的边缘，相当于接入层的位置，MA5300宽带接入设备在用户侧通过VDSL、ADSL接口连接用户，或通过100M、1000M以太网接口下挂LANSwitch设备（如：

S2403）连接用户，网络侧通过100M/1000M以太网口接入到IP城域网。

典型的组网使用如0所示：

典型组网使用

实验一（B）：

常用命令配置

一、实验目的：

使学生了解宽带网络中设备的常用命令、术语，同时熟悉EB软件实验平台的使用等。

二、实验器材：

计算机

设备配置线

宽带设备（MA5300）

三、实验内容：

实验内容为学习使用华为公司宽带设备MA5300中的机器语言。

四、端口编号规则

MA5300通过主控板的各种FE、GE扣板提供多种FE、GE接口，最多提供8个FE端口或者4FE＋2GE个端口；通过EADA板可提供ADSL端口，每个EADA板提供48个ADSL端口。

MA5300的各种单板采用槽位编号/子槽位编号/端口编号的格式，共有16槽位。

快速以太网端口的槽号取7～8，子槽号为1～2，端口号取值范围0～3，如7槽位1模块0端口应写为7/1/0；千兆以太网端口的槽号取7～8，子槽号为1，端口号取0～1；ADSL端口的槽号取值范围0～6、9～15，子槽号固定为0，端口号取值范围0～47,如0槽位0模块0端口应写为0/0/0.

注：

MA5300#//处于特权配置模式

MA5300（config）#//处于全局配置模式

五、实验步骤：

常用命令（前提：

由老师先把设备的带外网管配置好，同时启动服务器，启动MA5300的“练习模式”，环境搭建具体操作在“实验三”里讲解）

命令行模式：

1．在桌面上双击“

”图标，进入以下界面，如图

（1）

图

（1）

2．输入实际的服务器地址，单击【确定】，进入以下界面，如图

（2）

图

（2）

3．双击【宽带:

MA5300】进入以下界面，如图（3）

图（3）

4．单击【确认】进入宽带设备命令操作模式，系统默认在特权模式下。

如图（4）

　　　　　　　　　　　　　　　图（4）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5．在命令输入窗口输入命令“configureterminal“进入全局配置模式,如图（5）

图（5）

6．从当前模式退回到特权用户模式，命令“end”如图（6）

图（6）

7．从当前模式退回到上一级模式，命令“exit”如图（7）：

图（7）

8.修改主机名,在全局模式下输入命令“hostnameECJTU_A5300”，如图（8）：

图（8）

9.修改系统时间，在特权模式下输入命令“time13:

09:

302006-10-9”，如图（9）

图（9）

10.查看系统时间，在特权模式下输入命令“showtime”，如图（10）

图（10）

11.修改系统语言,在全局模式下输入命令“terminallanguage“,如图（11）

图（11）

12．显示所有配置信息,在全局模式下输入命令”showrunning-config”,如图（12）

图（12）

13.保存系统配置到FLASH：

命令”write”,如图（13）

图（13）

14.进入设备以太网端口,在全局模式下输入命令”interfaceEthernet7/2/0”如图（14）：

图（14）

15.进入ADSL单板,在全局模式下输入命令“board-adsl”,如图（15）

图（15）

16..进入ADSL端口,在全局模式下输入命令”interfaceadsl“,如图（16）

图（16）

17.显示路由,在全局模式下输入命令”showiproute”,如图（17）

图（17）

18.显示接口信息,在全局模式下输入命令”showinterfaceethernet7/2/0”,如图（18）

（18）

19.显示ADSL端口激活后线路参数,在全局模式下输入命令”showadsllinestate”,如图（19）

图（19）

20.显示ADSL端口的配置参数,在全局模式下输入命令“showadslline-profileall“,如图（20）

图（20）

21.显示VLAN接口相关信息,在全局模式下输入命令”showvlan”,如图（21）

图（21）

实验二：

MA5300VLAN互通（LanSwitch方式）配置

一、实验目的

通过把多个用户划分到同一个VLAN，实现VLAN互连。

二、实验器材

●MA5300宽带接入设备一套。

●实验用维护终端40台。

●ADSLMODEM终端40台。

三、实验内容说明

本实验要求做此实验之前，首先要求老师用CON口配置好MA5300的带外ETH维护网口IP地址，配置的IP地址为129.9.0.6，和学生使用的维护终端的IP地址同一网段，以便学生能用多人操作平台进行对MA5300进行配置。

预先配置ETH口IP：

（将维护串口线接MA5300的CON口，启动超级终端连接，配置MA5300带外网管配置）

MA5300（config）#interfacem-eth7/0/1

MA5300（config-if-M-Ethernet7/0/1）#ipaddress129.9.0.6255.255.255.0（将默认的网管IP改成和学生机在同网段）

实验网络示意图如下图：

实验要求如下：

1、PC1连接MA5300EADB板的0/0/X端口，（x代表每位学生机终端号，这里于3为例,PC1的IP地址为192.168.2.Y255.255.255.0。

Y代表学生机本机IP的第四段。

2、PC1连接的端口和PC2连接的端口都属于VLAN3。

Pc2连接ESMB板7/2/3端口，

IP地址为192.168.2.Y255.255.255.0和PC2的地址在同一网段，Y代表学生机测试机IP的第四段。

3、ADSL用户上行速率为0.5Mbit/s，下行速率为2Mbit/s，工作模式为交织模式。

●ADSLRTU工作在1483B（桥接）模式下，RTU的VPI/VCI=0/35。

数据配置：

四、实验步骤：

（前提：

由老师先把设备的带外网管配置好，同时启动【EBridge】服务器，设置MA5300为验证模式）

1．学生在自己PC中桌面上双击“

”图标，输入服务器地址，进入Ebridge登陆操作平台，如图

（1）

图

（1）

2．点击【确认”】键进入EB界面模式，如图

（2）

图

（2）

3．双击【宽带MA5300】进入，如图（3）

图（3）

4．单击【确认】，进入宽带设备命令操作模式。

如图（4）

图（4）

5．单击【申请席位】，进入排队界面，如图（5）

图（5）

6．单击【导入文本文件】，选择需要导入的配置文件“VLAN互通配置”如图（6）

图（6）

7.选择好要导入的配置数据后，单击【打开】。

如图（7）

图（7）

8.然后单击【批处理】开始执行命令，如图（8）

图（8）

9.等批处理结束后，用“showrunning”查看配置数据的准确性。

图（9）

图（9）

10．验证配置（PC1做为测试机，网口连接白色ADSLMODEM网线）

完成后，把PC1接在学生自己桌上的ADSLMODEN上，PC2网线跳接在ESM板上7/2/3口，PC1和PC2设在同一网段，在PC1上PingPC2的IP地址，能够Ping通，即表示端口adsl0/0/0和7/2/3端口在同一个VLAN内可以互通。

11.如果将其中一个端口的改成VLAN2，即两个端口不在同一个VLAN里。

（PC1做为调试机，网口连接和多人操作服务器网线）

MA5300（config）#vlan2

{|to}:

回车

MA5300（config-vlan3）#switchportadsl0/0/3

{|to|Ethernet|GigabitEthernet|Adsl}:

回车

把adsl0/0/0的vlan3改成vlan2，

12．验证配置（PC1做为测试机，网口连接白色ADSLMODEM网线）

此时在PC1上PingPC2的IP地址，此时肯定