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.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
{
回车
MA5300(config-vlan3)#switchportadsl0/0/3
{
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
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