Tin KHCN trong nước
Nghiên cứu phát triển và sản xuất thiết bị truy nhập Wifi (Access Point) dùng cho mạng VNPT Wifi dựa trên nền điện toán đám mây (16/10/2017)
-   +   A-   A+   In  
Mô hình hoạt động Cloud Controller giúp phân tách mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu (nằm trên AP) và mặt phẳng quản lý, điều khiển (nằm trên Cloud Controller). AP sẽ được triển khai ở bất kỳ đâu có internet, lưu lượng data sẽ ra trực tiếp tại AP. Cloud Controller đặt trong trung tâm dữ liệu và quản lý điều khiển các AP thông qua đường truyền internet thông thường.

Ưu điểm của kiến trúc này là phân tách được mặt phẳng dữ liệu với các mặt phẳng quản lý, điều khiển do đó đạt được tất cả các ưu điểm và hạn chế nhược điểm so với kiến trúc hardware-based controller hiện tại trên thị trường. Hệ thống điều khiển, quản lý truy nhập và dịch vụ dựa trên nền điện toán đám mây (Cloud Controller) sẽ giúp tiết kiệm chi phí vận hành, bảo dưỡng và nâng cấp hệ thống. Do vậy, nguồn lực và nhân lực công nghệ của doanh nghiệp giờ đây có thể tập trung cho những nhiệm vụ trọng yếu hơn.

Trong khuôn khổ dự án “Nghiên cứu phát triển và sản xuất thiết bị truy nhập Wifi (Access Point) dùng cho mạng VNPT Wifi dựa trên nền điện toán đám mây”, nhóm nghiên cứu do Ông Phạm Hùng Mạnh, Công ty Cổ phần Công nghệ Công nghiệp Bưu Chính Viễn Thông(công ty VNPT Technology) đứng đầu đã thực hiện nghiên cứu phát triển và sản xuất thiết bị truy nhập Wifi (Access Point) dùng cho mạng VNPT Wifi dựa trên nền điện toán đám mây hỗ trợ chuẩn công nghệ không dây 802.11ac đồng thời phát triển hệ thống phần mềm điều khiển & quản lý truy nhập (Clould Controller) và dịch vụ dựa trên nền điện toán đám mây (Wifi Core SMP) nhằm xây dựng và làm chủ giải pháp tổng thể cho mạng wifi diện rộng. 


Những yêu cầu kỹ thuật để triển khai nghiên cứu bao gồm: 
1) Về việc sản xuất Access Points
Sản xuất 5000 Access Points (bao gồm 1.400 Outdoor Access Points và 3.600 Indoor Access Points (do môi trường triển khai có những địa điểm diện tích hẹp và phải phủ sóng 360o cần dùng anten OMNI, mặt khác có những địa điểm cần phủ sóng với khoảng cách lớn và yêu cầu định hướng cần dùng anten sector, qua nghiên cứu phân tích có được tỷ lệ triển khai phù hợp bao gồm 600 Indoor Access Point sử dụng 03 anten OMNI và 3.000 Indoor Access Point sử dụng 01 anten sector) sử dụng công nghệ mới nhất theo chuẩn 802.11n/ac cho việc triển khai giai đoạn một hạ tầng mạng VNPT Wifi trên toàn quốc với giá thành cạnh tranh với sản phẩm cùng loại nhập ngoại (G7).
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản gồm:
Connection:10/100/1000Mbps RJ45, RS232; Radio: 2.4GHz – 5GHz (802.11a/b/g/n/ac); Power: 802.3af (PoE), AC 100V–240V; MTBF: 70,000 hours – 100.000 hours; Channel: 8-14 channel; Spectrum Technology: DSSS, OFDM; Data rate: Up to 600 Mbps; Antenna: 2-8dBi Indoor và 10-17dBi Outdoor; Humidity: 10%-90% (operating) và 5% - 95% (storage); Temperature: -40°C-70°C(operating) và -45°C-75°C(storage); Thermal: <70°C; Windy:100 MPH (Miles per hour); Safety: UL/CUL, CB,TUV, China CCC; Security: 802.11i security, WPA/WPA2, EAP-PEAP, EAP-TLS, EAP-TTLS, Authentication based on MAC, EAP-SIM Authentication; Offload data: 3G; Mesh network: 802.11 n/ac và tương thích với 802.11b/a/g; 
Thiết bị Access Point cần được phát triển firmware đặc thù cho phép triển khai theo mô hình Cloud Controller.
2) Cloud Controller
- Cloud Controller là hệ thống quản lý, điều khiển và cấu hình Access Point (AP) tập trung tại DataCenter, có khả năng mở rộng không giới hạn. Là giải pháp tốt nhất hiện nay khi triển khai một mạng wifi rộng lớn.
- Hệ thống bao gồm các thành phần chính: Cấu hình và hỗ trợ xử lý sự cố: DynamicRF & Power Management, Cho phép quản lý AP theo khu vực; Quản lý và giám sát cảnh báo (Alarm, Event từ thiết bị); Quản lý và giám sát hiệu năng hệ thống (CPU, RAM, số lương user online/AP); Quản lý AP trên bản đồ số (Vị trí thiết bị theo khu vực).
3) Hệ thống quản lý dịch vụ Wifi SMP
Wifi Service Management Platform là hệ thống quản lý mạng wifi, giải quyết các vấn đề chứng thực, phân quyền, tính cước, thanh toán và tích hợp với các thiết bị Wifi khác. Hệ thống hỗ trợ cả tính năng tích hợp với các nhà mạng di động cho phép xác thực và tính cước dịch vụ Wifi thông quan SIM điện thoại (cho phép triển khai dịch vụ Wifi Offload).
Giải pháp bao gồm nhiều tính năng ưu việt cho dành cho các nhà cung cấp dịch vụ Wifi lớn hoặc các tổ chức/đơn vị có hệ thống mạng Wifi độc lập. Bao gồm: AAA; Quản lý thuê bao; Quản lý thu phí; Quản lý thanh toán và tính cước; Web cho khách hàng truy cập; Quản lý thẻ; Quản lý các chính sách cho khách hàng; Quản lý đại lý/ nhà phân phối; Cổng thanh toán; Giám sát, cảnh báo.
Giải pháp của tích hợp chặt chẽ giữa các chính sách (PCRF) và tính cước theo thời gian thực, đồng thời cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng trên nền tảng đó.
4) Triển khai thực nghiệm
Trong phạm vi của dự án, cần phải sản xuất và triển khai thử nghiệm dịch vụ Wifi tại một số khu vực. Đảm bảo các mục tiêu sau:
Đối với Cloud Controller: Đáp ứng quản lý 5,000 thiết bị Access point trở lên; Đáp ứng 10,000 người sử dụng truy cập Wifi đồng thời; Có khả năng tiếp nhận 5,000 request/s
Đối với hệ thống SMP: Đáp ứng quản lý 10.000.000 người dùng trở lên; Đáp ứng 1.000 user (người sử dụng) truy cập đồng thời; Có khả năng tiếp nhận tối đa 5,000 request/s

Yêu cầu tính sẵn sàng và mở rộng của hệ thống: Hệ thống hoạt động ổn định 24/24. Khi sảy ra sự cố, hệ thống đảm bảo khôi phục hoạt động trong vòng 1h; Hệ thống cho phép nâng cấp hiệu năng của các server lên bằng cách nâng cấp RAM, CPU, Card mạng, Ổ cứng; Hệ thống cho phép bổ sung thêm server mà không ảnh hưởng tới các mô đun đang vận hành; Hệ thống được thiết kế theo các mô đun đóng gói độc lập, dễ dàng cho việc triển khai nâng cấp bổ sung tính năng mới; Hệ thống có thể hoạt động với thiết bị phần cứng của các hãng khác nhau; Hệ thống dễ dàng mở rộng theo quy mô số lượng thuê bao wifi, việc triển khai, mở rộng đơn giản, không ảnh hưởng tới việc hoạt động của hệ thống.

Về mặt kỹ thuật và kinh tế: Làm chủ được công nghệ và kỹ thuật quản lý, giám sát và điều khiển mạng wifi hiện tại; Dễ dàng triển khai và mở rộng khi nhu cầu xây dựng mạng wifi hiện tại là rất lớn.

Về phạm vi triển khai thử nghiệm: Xây dựng hệ thống phần mềm bao gồm từ khảo sát, thiết kế, xây dựng; Triển khai và tích hợp hệ thống 5.000 AP của VNPT – Technology sản xuất: Hệ thống có khả năng mở rộng hơn trong môi trường triển khai thực tế. 

Các kết quả chính thu được từ dự án như sau:
1) Xây dựng môi trường IaaS
+ Giao diện thống nhất quản lý IaaS và các dịch vụ dự án được triển khai, truy cập qua Web browser sử dụng account LDAP của doanh nghiệp @vnpt- technology.vn
+ Hệ thống IaaS được xây dựng dựa trên tích hợp công nghệ ảo hóa hypervisor VMware (cho triển khai môi trường Production)
+ Mỗi dự án như Cloud Controller và SMP được xây dựng như một mạng private độc lập để tránh ảnh hưởng tới hoạt động của nhau. Các mạng ảo được định tuyến tới các thiết bị mạng hardware hạ tầng để ra Internet, các mạng VPN bên ngoài.
2) Scale In và Scale Out
Trên hệ thống IaaS, quá trình giám sát quá tải của các server được thực hiện theo thời gian thực và được cảnh báo, tự động tối ưu tài nguyên thông qua việc phân tích, đánh giá, đưa ra kế hoạch và thực thi để đảm bảo các ứng dụng không bị gián đoạn, ảnh hưởng tới người dùng.
Hai kịch bản được sử dụng:
+ Sử dụng OpenStack Heat bổ sung server khi tải Mediation, Web có KPI vượt ngưỡng định (ví dụ CPU/RAM lớn hơn 90%, CCU Web lớn hơn 300/server). Server mới được tham gia đảm bảo không dán đoạn dịch vụ.
+ Khi tải giảm chung toàn hệ thống (ví dụ tổng CCU nhỏ hơn 300) và ổn định sau khoảng thời gian cố định, server scale được tắt hoặc xóa.
3) Giám sát tải và KPI các dịch vụ
Các Server ứng dụng được giám hiệu năng và dịch vụ thời gian thực đảm bảo tính sẵn sàng cung cấp dịch vụ. Các tải được giám sát gồm:
+ Tài nguyên máy chủ như CPU, RAM, disk, port socket UPD/TCP, openfile, process/thread...
+ KPI của dịch vụ: transaction CAPWAP, request http, số lượng AP đang online…
4) Triển khai thử nghiệm
Trong khuôn khổ của dự án, VNPT Technology có triển khai thử nghiệm dịch vụ VNPT Wifi và Wifi Offload tại một số khu vực như sau:
Phủ sóng Wifi tại thành phố Bắc Ninh:
+ Lắp đặt 123 thiết bị Outdoor tại 53 điểm phát sóng tại các khu vực công cộng, các Sở Ban ngành, khu đô thị, khu tập trung đông dân cư tại Thành phố Bắc Ninh, Tỉnh Bắc Ninh theo Thỏa thuận hợp tác cung cấp dịch vụ VNPT Wifi giữa ANSV và Trung tâm Điều hành Thông tin - Viễn thông Bắc Ninh. Số hợp đồng: 1506-15/HĐHT-ĐHTT-ANSV ký ngày 15/06/2015.
+ Thời gian triển khai từ ngày 15/06/2015 đến ngày 15/06/2020.
Phủ sóng Wifi tại toàn bộ khu KTX trường Đại học Bách Khoa Hà Nội:
Lắp đặt 300 thiết bị Indoor tại 8 tòa từ 4 đến 5 tầng và 2 dãy nhà cấp 4. Có tổng số 505 phòng ở sinh viên theo Thỏa thuận đồng hợp tác kinh doanh triển khai cung cấp dịch vụ Internet không dây - Wifi tại trường Đại học Bách Khoa giữa ANSV và Trung tâm Dịch vụ Khách hàng - VNPT Hà Nội. Số hợp đồng 30072014 ký ngày 30/07/2014. 
Thời gian triển khai từ ngày 30/07/2014 đến ngày 30/07/2019.
Phủ sóng Wifi tại khu vực bờ biển Nha Trang - Khánh Hòa
Lắp đặt 26 thiết bị Outdoor tại 26 điểm phát sóng
Thời gian triển khai từ ngày 15/06/2015 đến ngày 19/06/2015.
Phủ sóng Wifi tại KTX Đại học Trà Vinh
Lắp đặt 120 thiết bị Indoor tại 5 tòa nhà từ 4 đến 5 tầng. Tổng số 336 phòng ở sinh viên theo thỏa thuận Hợp đồng hợp tác kinh doanh triển khai cung cấp dịch vụ Internet không dây - VNPT Wifi tại trường Đại học Trà Vinh giữa Teleq và VNPT Trà Vinh. Số hợp đồng 15-09/2014/VTTV-Teleq ký ngày 15/09/2014
Thời gian triển khai từ ngày 15/09/2014 đến ngày 15/09/2019.
Phủ sóng Wifi tại trường Đại học CNTT&TT Thái Nguyên
Lắp đặt 111 thiết bị Indoor tại 11 tòa nhà 2 đến 3 tầng. Có tổng số 186 phòng ở sinh viên theo thỏa thuận Hợp đồng hợp tác triển khai cung cấp dịch vụ Internet không dây - VNPT Wifi trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên giữa VNPT Technology và VNPT Thái Nguyên. Số hợp đồng 01/2014/HĐHTTK/VNPT Technology ký ngày 16/04/2014.
Thời gian triển khai từ ngày 16/04/2014 đến ngày 16/04/2019.
Với việc triển khai mạng VNPT Wifi, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm được một số dịch vụ và mang lại kết quả khả quan:
Cung cấp dịch vụ truy cập thông tin qua Internet không dây thuận lợi cho nhà đầu tư, khách du lịch, người dân, các cá nhân công tác tại khu vực phủ sóng
Truyền tải những thông tin phục vụ phát triển văn hóa - kinh tế - xã hội đến người dân và khách du lịch, nhà đầu tư.
Tạo môi trường kinh doanh thuận lợi, cung cấp dịch vụ nhanh chóng và thuận tiện cho doanh nghiệp, cho người dân, cho du khách, giúp thu hút đầu tư trong và ngoài nước, tăng trưởng về du lịch, thương mại, công nghiệp.
Tạo kênh truy nhập internet không dây dự phòng cho các kênh Internet có dây hiện đang sử dụng của các cơ quan, đơn vị trên địa bàn thành phố, đảm bảo an toàn thông tin cho các cơ quan, đơn vị.
Mở rộng và phát triển dịch vụ thông tin của Tập đoàn VNPT tại các khu vực phủ sóng.
Xây dựng mạng WiFi diện rộng phủ sóng liên tục với các điểm phát sóng, tạo điều kiện cho cán bộ, công chức, viên chức, khách du lịch, nhân dân... có thể kết nối sử dụng dịch vụ truy cập internet không dây cơ bản (Mail, Web) mọi lúc mọi nơi. Ngoài ra cũng có thể kết nối sử dụng dịch vụ truy cập internet đầy đủ tốc độ cao cùng các dịch vụ giá trị gia tăng khác trên mạng internet với giá cước ưu đãi.
5) Báo cáo tổng hợp triển khai thử nghiệm
Với lợi thế cạnh tranh của mình - là đơn vị thành viên của Tập đoàn VNPT - VNPT Technology đã phối hợp với các VNPT Tỉnh Thành phố triển khai cung cấp dịch vụ VNPT wifi tới người sử dụng tại nhiều khu vực trên cả nước:
- Triển khai cung cấp dịch vụ Wifi theo thỏa thuận Hợp tác đầu tư kinh doanh giữa UBND Tỉnh Bắc Ninh và VNPT tại 57 điểm và khu vực thuộc Tp.Bắc Ninh.
- Triển khai cung cấp dịch vụ Wifi thu phí tại KTX Đại học Bách Khoa Hà Nội với số lượng thuê bao duy trì hàng tháng 1500 sinh viên.
- Triển khai cung cấp dịch vụ Wifi thu phí tại KTX Đại học CNTT - Tỉnh Thái Nguyên với số lượng thuê bao duy trì hàng tháng 1000 sinh viên.
- Triển khai cung cấp dịch vụ Wifi miễn phí tại khu vực đường Trần Phú - Tỉnh Khánh hòa phục vụ Festival 2015.
- Triển khai cung cấp dịch vụ Wifi thu phí tại KTX Đại học Trà Vinh - Tỉnh Trà Vinh với số lượng thuê bao duy trì hàng tháng 1000 sinh viên.

Nguồn: Nasati

Số lượt đọc: 5591

Về trang trước Về đầu trang