宽带综合支撑系统的应用与设计第七版.docx

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宽带综合支撑系统的应用与设计第七版

宽带综合支撑系统的应用与设计

论文题目：

宽带综合支撑系统的应用与设计

专业：

计算机技术（工程硕士）

硕士生：

王轶栋

指导老师：

桂小林

摘要

本文设计并实现了业务支撑应用系统来提供用户宽带的提速、数据的管理和信息管理等方面的服务。

该系统从当前基于WEB界面的应用系统设计共性出发，在系统架构，电信级并发处理，内容分发和安全四个方面进行一定的研究。

实现了一个针对宝鸡电信公司的电信级宽带业务支撑平台，系统采用WEB浏览器为终端，采用B/S多层架构。

运用了Jsp，Oracle9i数据库，java语言等开发方法及数据库连接池和接口技术，实现了数据库结构的层次化功能，电信级并发承载功能、内容分发调度功能和安全加密功能等方面的功能。

通过对支撑平台的设计开发，本文主要解决了多层架构技术在Web和数据库上的应用；大规模用户并发访问的负载均衡；为了更快的响应用户对内容的请求；防止非法用户盗用合法链接几个方面的问题。

业务支撑平台的主要特点有：

用过java技术和SLB四层交换技术，探讨并解决了电信级并发承载访问问题；通过配置内容分发软件和部署应用服务器的方式实现内容分发调度；利用认证加密技术和防盗链接技术解决信息安全问题。

【关键词】B/S结构；JSP；数据库连接池；SLB技术；认证加密；

【论文类型】应用基础

Abstract

Withthedevelopmentofsocialprogress,theglobalinformationindustryhasbeenbooming,rapidincreaseofInternetusersaccesstobroadband,mostbroadbandvideoapplicationsandhighbandwidth,highstreamincreasinglyrichcontentandInternetcontentprovider'sexistingofferareemailing,narrowbandstaticpagessuchasapplicationsandcontentservicesbasedon.Thisrequiresinordertomeettheneedsofbroadbandapplicationsandcontentdevelopment,improvethespecificrequirementsofusersaccesstothenetwork,asaserviceprovider,needtobuildaconvenientuseruse,useofnetworkmonitoring,theuserinformationmanagementandtheprovisionofbroadbandcontentrichplatform.

Therefore,thispaperdesignedandimplementedabusinesssupportsystemstoprovidebroadbandspeed,datamanagementandinformationmanagementservices.ThesystemfromthecurrentdesigncommonapplicationsystembasedonWEBinterface,thesystemarchitecture,thetelecommunication-levelconcurrentprocessing,conductedastudyoffouraspectsofcontentdistributionandsafety.

Inthispaper,thedesignandimplementationofatelecommunicationscompanyinShaanxiTelecombroadbandbusinesssupportplatform,systemusesWEBbrowserastheterminal,usingB\/Smulti-layerarchitecture.TheuseoftheJsp,MySQLdatabaseconnectionpool,andtheinterfacetechnologyofJavalanguage,developmentmethodanddatabase,realizehierarchicaldatabasestructure,thetelecommunicationlevelconcurrentloadbearingfunction,contentdistributionanddispatchfunctionandsafeencryptionfunctionandotherfunctions.

Throughtheplatformofthedesignanddevelopment,thispapermainlyaddressestheapplicationofmulti-layerarchitecturetechniqueinWebandthedatabase;loadbalanceinthelargescaleconcurrentusers;arequestforcontenttousersfasterresponsetopreventillegalusersembezzle;legitimatelinkproblems.Themainfeaturesofbusinesssupportplatform:

usedjavatechnologyandSLBfourlayerswitchingtechnology,discussesandsolvesthetelecommunication-levelconcurrentaccessproblemsbearing;thedistributionofsoftwareanddeploymentofapplicationserverbyconfigurecontentmeanstoachievethecontentdistributionscheduling;solvetheproblemofinformationsecuritybyusingencryptionandauthenticationtechnologyandsecuritytechnology.

[keyword]B\/Sstructure;JSP;databaseconnectionpool;SLBtechnique;authenticatedencryption;

[typeofThesis]appliedfundamental

第一章绪论

1.1.论文的研究背景与意义：

1.1.1.研究背景：

从电信业自身发展规律来看，数据业务也是电信业发展的必然结果，而宽带则是电信业发展数据业务的必然要求。

从业务需求和市场应用的角度看，电信业最大和最深刻的变化就是从话音业务向数据业务的战略性转变。

事实上，传统电信业的赢利模式已经受到冲击，传统的语音业务的量收不平衡问题突出，量的增长快，收入却呈下降的趋势，盈利业务的重心向数据增值业务转移。

因此，宽带数据增值业务发展的好坏将直接决定了电信业的发展情况的好坏。

而宽带业务正是电信业保持可持续发展的重要途径，对电信运营商而言，谁能在激烈的市场竞争中尽快建立并控制住自己的品牌价值链，谁就能在竞争中处于有利地位，实现可持续发展。

在宽带产业链日趋丰富与专业化的背景下，只有在保证运营商主导地位的同时，充分调动产业链上各个环节的资源优势，才能促使整个产业得到持续、健康的发展。

在电信市场逐渐开放、竞争更加激烈的今天，广大用户对个性化业务的需求日益高涨。

为了保证新业务推出的成功，电信运营商必须通过与其他力量的合作来延伸其在产业链中的地位。

而地位的延伸又有助于电信运营商确立其在产业链上的核心地位，并带动产业链条上其他力量的成长，最终促使产业链条上的各个环节的紧密相扣，充分发挥各自的资源优势，从而抢占市场的制高点，增强电信运营商在未来电信市场的竞争力。

对于运营商来说，只有加强与增值服务商、内容提供商的合作，共同刺激市场需求，促进业务增长，才能在未来电信市场中得以生存和继续发展。

宽带业务是电信业未来发展的大势所趋，也是实现电信业可持续发展的重要业务结构调整，对电信业继续保持上升的产业发展轨道具有积极的支撑意义。

中国的宽带产业正迈向一个以“服务”为最高目标的理想性发展阶段，配套服务的丰富性、客服操作的便捷性等等都成为发展的障碍。

经过几年的发展，宽带应用市场已逐步完善，成为产业化的产品，但随着业务的大规模开展，该业务的支撑系统有待设计解决。

1.1.2.研究的目的和意义

运营商纷纷斥巨资搭建宽带网，“跑马圈地”的过程已经告一段落，摆在运营商面前巨大的问题就是盈利，如果提高用户接入率，宽带应用—用户接入率—赢利回报之间的问题，既没有宽带应用就没有高接通率，没有高接通率就没有用户市场，没有用户市场必然没有赢利回报。

因此，建设宽带增值服务应用内容平台对宽带运营商来说是迫在眉睫的事情。

此项目主要涉及是以Web浏览器为终端采用B/S多层架构以及数据库访问、内容分发技术和安全认证及防盗链接等多方面内容，本文主要解决了多层次架构技术在Web和数据库上的应用，对于底层交换机的安全操作访问；防止非法用户盗用合法链接几个方面的问题。

1.2.论文研究主要内容：

本论文主要研究宽带综合支撑系统在分析宽带业务发展及维护需求的基础上，搭建宽带业务服务质量保障体系，提高用户服务质量，能快速实现宽带网络设备和线路的自动维护功能与各个宽带专业端口开关实现，以及各类障碍的诊断和定位，简历有效宽带业务的产业链。

增强电信行业多元化运营格局中的市场竞争力。

1.2.1论文研究问题

系统利用宽带账号的认证信息与宽带资源端口信息，通过认证信息与端口信息建立起账号与端口的关联关系，在关联关系的基础上宽带资源有如下问题：

1）宽带资源数据量大，更新不及时导致数据不准确

Ø频繁的网络优化使得大量设备的上联信息发生变动需要更新，这些需要更新的上联信息会加大手工维护的工作量，低效率的手工更新导致上联信息的更新不及时。

Ø设备的扩容不能及时更新等原因，导致设备信息的准确率不高，并且不能动态建立宽带资源端口与账号的关联关系。

从而出现了宽带资源年年查，年年乱的现象。

2）对支撑人员业务能力要求高、支撑效率慢

Ø支撑岗要求支撑人员能熟练的掌握本地网中主流设备操作，一般本地网的主流设备都在五种设备以上，所以对支撑人员的业务能力要求比较高。

Ø支撑人员在支撑工作中需要通过手工资料来查询定位端口，手工资料不能及时更新，导致手工资料不准确，从而增加支撑工作的工作量和降低了支撑工作的效率。

宽带综合支撑系统立足于解决宽带数据不准确、账号占用不清楚、设备利用率不清楚，人工维护难度大、工作量大并且不能有效的管理。

实现对全区的宽带数据科学化管理和有效的维护，提高端口开关与PVC通道开关与速率修改等效率。

1.2.2论文研究内容

完成全区数据网络中FTTX与DSLAM的设备“数据端口与宽带账号动态关联、容量占用的统计、区域设备预警统计、为群障拦截系统提供数据、清理空闲端口”的要求，为了提升设备维护、末梢维护人员工作效率。

针对以上问题，通过相关分析确定从以下几方面着手：

1）综合了FTTX设备、DSLAM设备、BRAS设备的宽带数据，进行宽带数据分析，可以实现准确性较高的宽带用户定位。

2）能够对宽带用户进行开关端口，查询DSLAM容量与实占，空闲端口查询减少运维成本。

3）系统也全面支撑全区网元查看，设备占用查询，设备状态查询，设备资源统计，全区设备资料比对。

通过建设宽带综合支撑系统，实现对FTTX设备、DSLAM设备、BRAS设备的可监测、可控制、可维护和可管理的“四可”网络的打造：

4）可监测：

实现四种设备宽带用户量的实时监测；

5）可控制：

实现对宽带用户、设备量的实占，空闲端口进行管控，提高工作效率；

6）可维护：

实现对三种设备的基础资料的维护管理，达到高效运维目标；

7）可管理：

优化管理流程、维护管理和故障管控。

1.3.论文的组织结构：

本论文的主体内容分为五个内容呈现：

第一部分对于系统所运用到的技术框架详解，对于应用该系统时城域网需要进行的改造以及改造使用技术进行介绍。

第二部分分析了系统需求，介绍宽带业务的发展、维护管理需求和现阶段的问题困境，由此提出应运而生的宽带综合支撑系统整体解决方案。

第三部分详细解析了方案的设计与实现，包括城域网设备改造、系统硬件运行环境以及相关系统开发工具等内容。

第四部分以部署宽带综合支撑系统为实例，介绍其系统部署和系统实施效果。

第五部分总结了系统的应用意义和开发意义、分析运营商在管理体制下上应有配套，并进行了系统的技术展望。

如图：

6.1系统意义

6.2系统展望

图1-3论文结构图

第二章用户定位技术简介

2.1宽带用户精确定位方案简介

宝鸡电信精确定位方案采用QinQ技术实现，主要解决了以下问题：

1）上网业务采用PUPSPV方式，不同用户之间的端口隔离，解决了二层网络广播风暴、用户之间相互影响的问题。

2）解决用户唯一性标识、用户身份识别及宽带帐号盗用问题。

3）解决VLAN资源不足问题。

4）按照业务划分VLAN，全网为用户部署了上网、ITV、VOIP、ITMS四种业务通道，为后续宽带业务的发展奠定了网络基础。

2.1.1QINQ简介

QinQ技术〔也称StackedVLAN或DoubleVLAN〕，标准出自IEEE802.1ad，其实现将用户私网VLANTag封装在公网VLANTag中，使报文带着两层VLANTag穿越运营商的骨干网络。

在骨干网中报文只根据外层VLANTag传播，用户私网VLANTag被屏蔽。

这种通过增加外层标签的方式，不仅有效地解决了公网VlanID资源日益紧缺的问题，使得可以使用的VLAN范围增加到4k*4k，并且不同私网用户之间相同VLAN不透传，与公网有效分离

2.1.2QINQ特点

1）灵活QinQ技术是在QinQ技术之上的扩展，和QinQ技术相比，灵活QinQ最大的特点是增加了内、外层VLAN映射功能。

2）利用灵活QinQ技术，网络运营商可以为用户提供一个二层的VLAN隧道，为一个大客户分配一个或者多个外层VLANID；

3）利用灵活QinQ技术，网络运营商可以进一步区分细化用户的业务数据流，例如可以把PPPoE用户业务映射到一个外层VLAN，把专线用户映射到另外一个外层VLAN，增加了城域网应用的灵活性。

2.2宽带用户定位相关技术简介

2.2.1PPPoE+协议介绍

1）DHCPOption82

DHCPOption82是通过在接入设备上实现一个Layer2DHCPRelayAgent，对DHCP协议报文进行嗅觉并处理，Layer2DHCPRelayAgent已经由RFC3046定义实现。

DHCPOption82方式为解决两类接入用户线路标识问题而进行了扩展，其实现详细过程如下：

在DHCP应用场景，设备在每一个DHCPdiscover和DHCPrequest包新的TAG（82）中插入用户接入线路标识。

传给DHCP或RADIUS服务器进行认证、鉴权、计费等处理；

根据RFC3046要求，设备需实现DHCPagent功能，将用户线路标识等填充到suboption中，BRAS获取用户标识信息。

2）PPPoE+

PPPoE+方式是通过在接入设备上实现一个PPPoEIntermediateAgent，对PPPoE协议报文进行嗅觉并处理，填充用户端口信息，该方案在DSLFORM论坛上提出，仿照RFC3046的用户线路标识属性字段来定义，其实现端口标识方式与上DHCPOption82方案非常相似，适用于PPPoE认证的应用场景。

2.2.2PPPoE+格式

1）以太网帧格式

2）PPPoE的Payload报文格式

3）Tag帧结构

4）PPPOE+Tag格式

RFC2516定义的Vendor-Specific0x0105,表示用户线信息

TagValue的前4个字节中包含VendorID，ADSL论坛申请的标识为0x00000DE9（十进制为3561），为了标识DSL用户线

子选项DHCPoption82完全相同

2.2.3PPPOE+特点

1）解决用户定位问题

由接近用户的设备在PPPOEDiscover阶段用户报文中插入PPPOE的VSA标记，标识中携带用户物理端口等信息。

不需要通过设备信息同宽带帐号radius精确定位记录比对，换算出用户物理端口信息，直接在radius系统中可以查询到用户所在的设备、端口信息，方便修障。

用户PPPOE报文中携带用户物理端口信息，只要用户拨号上网，其位置信息即可上送radius，准确性、实时性高。

2）可以获取FTTH场景下，宽带帐号和LOID、PON口、OLT之间的关联关系

现有QinQ技术，用户在认证过程中，无法将LOID等信息上送radius。

采用PPPOE+技术，FTTH用户除上送OLT、PON口信息外，还可以将LOID信息上送，方便以后根据LOID信息关联用户。

3）可以识别PON网络中OLT和ONU之间的连接关系

PPPOE+可以识别PON网络中OLT和ONU之间的连接关系，为后期FTTX用户“端到端用户业务视图”的呈现，奠定了技术基础。

可以利用PPPOE+上送的信息，返填到综合资源系统，核实资源系统数据。

可将用户帐号携带的OLT和ONU之间的连接关系传送到“IP综合网管系统”，通过宽带帐号携带的信息绘制出PON网络拓扑图，并可以根据携带信息的变化，实现拓扑图的自动更新。

4）准确实施用户帐号绑定，减少网络割接造成用户的绑定属性发生变化，有利于实现BRAS资源的冗余、备份

如采用PPPOE+携带的信息进行绑定，可以将用户的宽带帐号绑定到某个接入设备（设备标识）的物理端口。

该接入设备上层网络如何变化对该用户绑定信息没有影响

本章小结

需求分析

3.1总体需求

从“业务开通，障碍预警，端口开关，网络优化”的四大宽带业务维护出发，以“提高宽带业务开通率、提高预警障碍准确率、降低用户申告率”三方面的需求为方针，以实现“提高运维的工作效率、提高客户感知度、完善宽带业务的保障体系”为目标。

通过以精确定位信息为系统的基础数据，基于B/S架构，实现FTTX设备、DSLAM设备BAS设备、SR设备、三层交换机等设备的端口信息，实现查询、展示、生成相应的报表。

结合网络维护中心、群障拦截系统、网络操作中心将宽带综合支撑系统的各个模块和各个功能应用到实际的业务当中。

结合现行的网络现状和产品业务发展的需要，对于网络现状进行改造的必要性和必须行，主要分为了绑定用户和业务分离两个方向。

3.3功能需求

《宽带综合支撑系统》的功能从应用呈现层和应用服务层两方面就行规划：

在应用呈现层，面向网络维护中心、网络操作中心在日常宽带速率提速受理、处理、宽带用户信息查询、ONU设备数量查询、DSLAM数量查询、认证系统数据导入、报表分析、静态IP查询、预警资源导出、资源清查等功能应用需求，定位应用呈现层的功能如下：

Ø向网络维护中心提供告警障碍处理功能，具有方便的人机交互功能，系统直接通过socket协议登录网络设备进行故障告警的查询、预警资源导出，并且实时的提供宽带的用户账号。

实现障碍的拦截实时性、准确性。

方便维护中心的工作人员提高工作效率、快速处理障碍。

Ø向网络操作中心提供ONU设备数量查询、DSLAM数量查询、认证系统数据导入、报表分析、静态IP查询、资源清查功能。

具有宽带用户数量的自动清查和设备数量的统计相结合。

分类的数据查询和资源统计融合、网络宏观质量分析与统计一体化的操作界面，使其实现人工交互和后台测试互动、分类统计报表数据的上传。

Ø向网络运维中心提供必要的宽带用户、ONU设备、DSLAM设备、BRAS设备的具体化数字，从而让运维部门实时了解全网的设备数量。

进而对网络质量、障碍及安全管理做到全方位的掌握。

对于运维成本管理，组织编报网络更新改造计划，汇总平衡年度维护成本预算，协同做好网络维护成本管理。

在应用服务层，面向宽带综合支撑系统的接口管理、宽带用户信息管理与设备数量的综合分析和设备障碍用户定位等方面的要求，定位应用服务层的功能如下：

Ø具有WEB服务环境，提供网络维护中心、网络操作中心、网络运维中心各部门各自维护应用需求的WEB浏览界面的后台支撑，具备不用功能应用的并发测试请求和分发功能。

Ø提供与华为N2000网管系统、中兴N31网管系统、DSLAM设备网管系统、宽带认证系统、群障告警拦截系统接口，具备上述接口的查询和监测管理功能。

Ø提供群障告警用户数据实时数据发送、网络配置数据查询与一体的查询工具集。

具备交互查询、自动数据发送、用户终端信息查询以及相应查障知识引导与帮助功能。

Ø提供宽带业务的宽带提速、开通业务前的测试和网络宏观质量分析与评价、日常查询和例行测试，具备相应维护应用。

Ø提供宽带用户信息资料数据库、宽带障碍用户信息数据库、ONU设备信息数据库、DSLAM设备信息数据库、BREA设备信息数据库，具备便携、可靠的数据库维护管理功能。

Ø提供支撑系统可靠运行机制，具备系统自身维护与管理各个型号设备的远程操作、维护和升级功能。

3.4

3.4.1

3.4.2应用呈现层功能需求

Ø面向网络维护中心的应用

宽带综合支撑系统通过与群障告警拦截系统的接口，实时能接受到ONU设备告警、DSLAM设备告警、BRAS设备告警，对于这些告警网络维护中心必须做到快速响应，在客户没有申告的前提进行解决，提高客户的感知度。

针对这些大量告警网络维护中心在执行过程中，对设备故障，采用HTTP方式调用宽带综合支撑系统的预警资源的处理界面，实现人机交互与自动宽带号码发送112客服平台功能，从而减轻网络维护中心的工作压力，能第一时间处理告警障碍。

达到宽带申告用户的定位、障碍统计和绩效考核等业务流程一体化的执行效果

Ø面向网络操作中心的应用

宽带综合支撑系统通过与CRM系统、号源系统、宽带认证系统、DSLAM网管系统的接口，能实时方便查询到宽带用户信息，同步设备信息，宽带账号资源查询、静态IP查询、宽带端口指向。

对于网络操作中心操作人员更加便捷查询用户信息、端口信息、设备信息。

使网络操作中心操作人员通过HTTP方式调用宽带业务用户信息和账号属性的查询界面，将其融入数据查询的业务流程中，实现宽带业务申请的实时处理和个人业务的快速查询。

Ø面向网络运维中心的应用

宽带综合支撑系统通过与华为N2000网管系统、中兴N31网管系统的接口，向运维部门提供宽带用户数量以及质量的分析、分类和统计功能，使相关运维人员通过WEB浏览方式使用宽带网络宏观质量分析管理界面，将其分析流程融入相关运维部门的业务流程，为运维部门人员在全面分析与准确评价本地宽带网络业务质量品质，今后宽带网络的优化和新业务的拓展等方面提供可靠数据。

3.5

3.5.1

3.5.2应用服务层功能定义—基础接口

提供与华为N2000网管系统、中兴N31网管系统、DSLAM设备网管系统、宽带用户认证系统、CRM系统、号源系统、群障告警拦截系统的各类信息查询接口，具备上述接口软件运行状态的查询功能。

通过与华为N2000网管系统、中兴N31网管系统的接口，实现实时查询ONU设备的数据资料同步，简历ONU设备和OLT设备的的资料数据库，利用ONU设备资料，宽带综合支撑系统为网络维护中心提高特定范围用户的设备资料、数据库资料查询、以及数据质量分析等提供准确的用户信息、业务类型、宽带端口的物理定位。

通过