OT81x8無線終端接入IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的DHCP部署方案

上海貝爾企業(yè)通信有限公司 李寶霞

1.前言

OT81x8無線終端是一系列使用無線wifi接入技術(shù)的無線終端，包括3款型號終端：8118/8128/8128SE。該終端一直使用USB底座式配置工具WINPDM作為配置管理工具。WINPDM是一款安裝在Windows PC上的軟件，需要安裝驅(qū)動(dòng)以及配合USB底座完成對終端的配置管理，并且一次只能配置一臺終端，其功能單一性，對產(chǎn)品系統(tǒng)部署，市場拓展，售后維護(hù)管理方面都有很大的制約性。

IMS3（ Integrated Wireless Messaging and Services）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)由ASCOM公司生產(chǎn)的基于LINUX平臺的無線集成系統(tǒng)，集成了設(shè)備管理、告警、電話簿管理、短消息等功能，適用于多種無線終端。其有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)基于LINUX平臺，系統(tǒng)穩(wěn)定性和擴(kuò)展性更好；(2)支持遠(yuǎn)程連接訪問控制接口；(3)支持WEB訪問接口，隨時(shí)隨地可以使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備管理；(4)支持批量部署和遠(yuǎn)程配置管理；(5)適用于大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

IMS3系統(tǒng)的各種優(yōu)勢突破了WINPDM工具安裝繁瑣，功能單一的局限性，非常滿足81x8系列無線終端系統(tǒng)部署的需求，所以啟動(dòng)了該項(xiàng)目，并由本人來負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的系統(tǒng)測試以及具體部署方案的實(shí)現(xiàn)。

2.OT81x8無線終端接入IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的DHCP動(dòng)態(tài)部署方式

實(shí)際應(yīng)用中，客戶現(xiàn)場通常終端設(shè)備較多，常常數(shù)百臺至上千臺，逐臺終端上手動(dòng)進(jìn)行IMS3 IP的配置方法不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，而且這種落后的部署方式已不能滿足市場需求和客戶的需求，必須尋找更加便捷高效的部署方式。

DHCP動(dòng)態(tài)部署方式只需要在DHCP Server上進(jìn)行相應(yīng)Option配置，然后重啟終端，即可獲取DHCP Server上分發(fā)的信息。其數(shù)據(jù)分發(fā)的高效性能不受終端數(shù)量的限制，而且可以實(shí)現(xiàn)批量部署，大量節(jié)約時(shí)間和人力，且后期升級維護(hù)簡單、替換信息成本低。DHCP動(dòng)態(tài)部署方式完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示：

圖1 81x8終端接入IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的DHCP動(dòng)態(tài)部署拓?fù)鋱D

圖1 中列舉了該方案實(shí)施所必需的設(shè)備，具體案例可以結(jié)合具體需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。該方案系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D簡述如下：

（1）OT81x8系列無線終端（8118/8128/8128SE）通過wifi（802.11系列協(xié)議）連接無線AP(AccessPoint)，AP通過有線線纜接入核心路由器。8118、8128屬于NOE mode終端，使用NOE Protocol注冊連接到OXE Call Server上。8128SE屬于SIP mode終端，使用SIP Protocol注冊連接到OXE Call Server上；

（2）OXE Call Server是終端實(shí)現(xiàn)注冊、語音通信的呼叫中心服務(wù)器；

（3）IMS3設(shè)備通過有線線纜接入核心路由器。項(xiàng)目實(shí)施成功后，WINPDM工具將被IMS3設(shè)備所替代，僅供小規(guī)模部署、維護(hù)案例所使用；

（4）DHCP Server是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)部署的關(guān)鍵設(shè)備，通過有線線纜接入核心路由器；

（5）Switch是該網(wǎng)絡(luò)各子網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)互通的路由設(shè)備。

該項(xiàng)目部署實(shí)施過程中存在以下難點(diǎn)：

（1）OT81x8終端和AP（AccessPoint）無線系統(tǒng)以及WIN-PDM配置工具已穩(wěn)定運(yùn)行了很多年，IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要在不破壞現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布局的基礎(chǔ)上完成有線系統(tǒng)和無線系統(tǒng)平滑對接。這要求技術(shù)人員對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)非常了解，并有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能力和路由配置能力；

（2）終端上實(shí)現(xiàn)的DHCP協(xié)議棧開發(fā)與測試均需要根據(jù)RFC2131、FC2132 和RFC1541協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，對系統(tǒng)測試人員來說，項(xiàng)目準(zhǔn)備前期需要花大量時(shí)間學(xué)習(xí)研究該協(xié)議，根據(jù)協(xié)議規(guī)范和系統(tǒng)需求來制定測試方案，撰寫測試用例。針對以上難點(diǎn)，我制定了項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃，分以下兩步走：

2.1 首先，將IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和已有的AP無線系統(tǒng)連通

考慮到項(xiàng)目初期設(shè)備替換的順利實(shí)現(xiàn)，先將IMS3設(shè)備和OT81x8終端規(guī)劃到同一子網(wǎng)VLAN301中，將AP規(guī)劃到另一子網(wǎng)VLAN304中，實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)先將IMS3設(shè)備加入子網(wǎng)VLAN301，并將無線AP設(shè)備加入另一子網(wǎng)VLAN304。

交換機(jī)上具體配置命令如下：

setenv ipaddr/netmask/gatewayip 10.4.34.11 255.255.255.0 10.4.34.1

setenv ipaddr/netmask/gatewayip 10.4.31.11 255.255.255.0 10.4.31.1

vlan 301 enable name "IMS3_301"

vlan 304 enable name "AP304"

ip interface "IMS3_301" address 10.4.31.1 mask 255.255.255.0 vlan 301 ifindex 5

ip interface "AP304" address 10.4.34.1 mask 255.255.255.0 vlan 304 ifindex 8

vlan 301 802.1q 1/4 "TAG PORT 1/4 VLAN 301"

vlan 304 802.1q 1/4 "TAG PORT 1/4 VLAN 304"

vlan 301 802.1q 1/5 "TAG PORT 1/5 VLAN 301"

vlan 304 802.1q 1/5 "TAG PORT 1/5 VLAN 304"

(2)然后，在思科路由器上配置好VLAN 間路由，實(shí)現(xiàn)VLAN間通信：

ip helper per-vlan only

ip helper address 10.4.10.249 vlan 4

ip helper address 10.4.10.249 vlan 301

ip helper address 10.4.10.249 vlan 304

2.2 其次，實(shí)現(xiàn)DHCP Server上的OPTION配置，這是該項(xiàng)目部署的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)

在一個(gè)局域網(wǎng)中，通常有多種不同類型的終端設(shè)備，但只有一個(gè)DHCP Server。DHCP Server是通過終端的VCI（Vendor Class Identifier）也叫廠商標(biāo)識來識別不同類型的終端。最初研發(fā)為三款終端設(shè)計(jì)的VCI均為alcatel.mipt.1，測試結(jié)果顯示，8118/8128可以通過DHCP Offer順利拿到IMS3的IP地址，和IMS3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互通。但是8128SE仍然拿不到IMS3的IP地址。根據(jù)wireshark抓包分析對比，發(fā)現(xiàn)DHCP Server對這兩種不同mode的終端 （8128SE為SIP mode，8118/8128為NOE mode）只通過VCI仍然不能進(jìn)行完全區(qū)分，導(dǎo)致上述不能完全區(qū)分終端類型的問題。這就需要終端側(cè)提供更多的信息給DHCP Server來提高這兩種mode終端的區(qū)分度。經(jīng)過跟軟件架構(gòu)師討論，決定將8128SE SIP mode終端和8118/8128 NOE mode終端VCI廠商標(biāo)識分開定義，并增加sub-option來增強(qiáng)這三款終端在兩種mode下的區(qū)分度，如表1所示：

表1 終端2種mode下VCI及Sub-optiopn定義

根據(jù)以上定義，文章下面分2小節(jié)分別列出DHCP Server上的option具體配置方法以及wireshark抓取的DHCP報(bào)文。

2.2.1 DHCP Server上具體配置步驟

（1）在DHCP Server上，需要進(jìn)行如下配置：

配置8118/8128 NOE mode的VCI(VendorClassIdentifier)：

點(diǎn)擊IPV4節(jié)點(diǎn)，右鍵àDefine Vendor ClassesàAdd，添加8118/8128的VCI，然后點(diǎn)擊IPV4節(jié)點(diǎn)，右鍵àDefine Predefined Options and valuesàAdd,添加VCI下一級suboption01和suboption02，分別用來標(biāo)識NOE mode和IMS3 Server IP。之后點(diǎn)擊Scope optionà右鍵，分別配置8118/8128 VCI下的suboption01和suboption02：如圖2和圖3所示：

圖2 添加8118/8128 sub-option 01 of VCI

圖3 添加8118/8128 sub-option 02 of VCI

另外，在無線AP和終端上還需要進(jìn)行如下設(shè)置，才能完成整個(gè)DHCP部署方案：

（1）在無線AP 側(cè)，需要進(jìn)行如下配置：

①SSID: AWS-INIT；

②Security key: WPA-PSK / WPA2-PSK；

③WPA-PSK passphrase: AWS-INIT；

④2.4GHZ and 5GHZ channel are enabled.

（2）在終端（8118/8128/8128SE）側(cè)，進(jìn)入Admin菜單，需要進(jìn)行如下配置:

①DHCP mode: On；

②802.11n channel settings:2.4GHZ；

③World mode regulatory domain: World mode (802.11d)；

④No SSID for any of the networks A-D is configured in the handset.2.2.2 終端DHCP網(wǎng)絡(luò)報(bào)文信令圖

最后，重啟終端，附上wireshark抓取到的DHCP網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，8118/8128 DHCP 流程圖如圖4和圖5所示：

圖4 8118/8128 DHCP Discovery請求

圖5 8118/8128收到 DHCP Server Offer

終端成功獲取到IMS3 IP 地址后，界面上會彈出login，輸入用戶號碼，即可與IMS3 Server上的設(shè)備管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。之后就可以通過網(wǎng)絡(luò)登陸IMS3 WEB進(jìn)行設(shè)備管理、遠(yuǎn)程配置升級、批量集中部署等。IMS3 WEB和終端之間的信息交互采用HTTP協(xié)議。IMS3 WEB 和終端管理界面如圖6所示，圖6中‘Synchronized‘表示終端和IMS3設(shè)備管理之間數(shù)據(jù)同步成功。

圖6 IMS3 設(shè)備管理模塊和終端數(shù)據(jù)同步成功界面

類似地，可以根據(jù)上述定義配置8128SE SIP mode的VCI以及suboption01 和suboption02,并啟動(dòng)DHCP流程。

3.結(jié)論

該項(xiàng)目從方案準(zhǔn)備到系統(tǒng)部署完成，最后交付給客戶使用歷時(shí)大約1年。目前該系統(tǒng)已經(jīng)交付給客戶使用，其簡單易用、功能強(qiáng)大、網(wǎng)絡(luò)化的WEB控制界面受到客戶良好使用反饋；高效的DHCP批量部署方式大大提升了產(chǎn)品部署效率,且售后維護(hù)操作流程簡單易上手，可實(shí)現(xiàn)WEB遠(yuǎn)程管理。該部署系統(tǒng)提高了公司OT81x8無線wifi終端在同類產(chǎn)品中的市場競爭力，成為該終端系統(tǒng)部署的亮點(diǎn)所在。