陈郁周

摘要：随互联网着家宽和电视业务爆发性增长，承载互联网流量的运营商OLT承载的链路利用率不断上升或超阈值，使网络原来的双路由流量不均衡等问题放大。虽扩容带宽可以解决，但资源消耗大且效率低。由于用户行为难以预测，只能实时根据链路利用率对流量进行调整，于是我们用python研发了自动调整流量系统，解决流量均衡问题，也节约资源并提升用户业务感知。

关键词：OLT;Python; 宽带;自动均衡;

1、系统研发必要性

从宽带业务上网结构图（图一）我们可以看出，宽带用户通过客户端的ONU（光猫）接入到运营商的OLT设备，OLT通过链路上联到BNG设备。在实践中，OLT双上联不同BNG的链路经常出现流量不均衡情况，导致资源浪费且影响客户感知。随互联网的家庭宽带和电视业务爆发性增长，使原来的双路由流量不均衡等问题放大，通常我们将家宽内层VLAN细分到OLT两条上行链路，使用户数大致相近来实现流量均衡，但由于用户行为的不确定性， olt仍出现流量不均衡问题而需频繁扩容链路，成本较高。因此我们自主研发此流量自动均衡系统，旨在通过采集设备链路利用率并实时设置家宽用户拨号响应时延来进行用户流量的均等分配。

2、系统总体方案

2.1系统功能

本方案通过利用Python程序控制方式，实现软件级别的负载均衡处理效果，以达到充分利用设备资源，提高设备利用率的设计目标。实现功能有：

1、流量采集：采用SNMP或Telnet协议自动采集BNG下联OLT端口流量数据。

2、流量监控：通过开源监控系统将流量数据整理到数据库。通过自动核查OLT链路带宽利用率是否超限，并记录到电路表中。

3、流量调整：流量调整程序定时核查电路表，当发现有链路超限时，则自动加大超限链路对应BNG下联端口时延，使后续新增用户拨号走其它链路，从而实现流量均衡。

4、用户数均衡：绝大多数家宽用户几乎24小时上线，为提升均衡效率，我们让在每天凌晨3点进行用户数的均衡调整，即踢掉用户数较高的一侧的部分用户并让其在另一边重新拨号上线。

2.2 系统创新点

本自动均衡系统主要业务服务创新点如下：

1）易部署：整套系统由Python作为底层代码、结合Mysql数据库系统无需其他第三方中间件，只需简单拷贝并配置目标设备则可执行监控。

2）运行效率高：全部采用Python进行开发建设，无需其他技术体系辅助实现，运行效率高，占用资源很少。

3）兼容性好：监控模块既支持常见SNMP协议进行数据采集，也支持Telnet方式。

4）展示多样化：以web.py作为web服务器后台结合easyui做前端显示，可多种图表展示。

3、系统应用效果

3.1 系统均衡效果

该系统自研发成型以来就开始在广东某地市运营商网络上测试，至今已部署在多台BNG上，对BNG下所有OLT设备的上联链路进行监控与均衡。

开启流量均衡后24小时内目标olt双上联链路带宽利用率走势折线图，可见两条链路的带宽利用率折线基本平齐，最大利用率差不超过3%。而关闭流量均衡后24小时目标olt双上联链路带宽利用率之差最大超过10%。系统流量均衡效果明显。

3.2 系统经济效益

根据经验，由于用户行为的不确定性，经常出现olt双上联链路利用率分别为30%与50%，即平均利用率仅为40%的情况。若进行扩容，则每次扩容后（增加20G带宽）的可稳定使用带宽仅为20*40%=8G，按照广东某市运营商每个月互联网OLT上联峰值带宽的增长量大概为40G计算，每月至少应扩容5次;而使用了自动均衡系统之后，OLT双上联的利用率基本相同，平均利用率可达50%，此时再进行扩容，每次扩容的可使用带宽为20*50%=10G，每月只需要扩容4次，每年最大可节省成本约为一百万元，经济效益明显。

3.3 系统的社会效益

互联网OLT上联流量自动均衡系统通过流量均衡，能有效提高家宽用户的上网体验，提高广大用户的互联网体验，提升用户满意度等。

4、结束语

互联网OLT上联流量自动均衡系统针对宽带用户感知痛点，采取Python开发，通过流量采集、流量监控、流量调整、用户数均衡等系统功能实现对OLT上联流量自动均衡。该系统应用上具有易部署、运行效率高、兼容性好等特点，同时该系统均衡效果优良，具有丰厚的经济效益和一定的社会效益，建议互联网运营商推广应用。

参考文献：

[1] 叶斌. PYTHON在企業信息自动化运维工作中的应用.《科技与创新》2017， （7）

[2] 廖伟全， 喻林峰， 李继龙.基于城域网与GPON组网的OLT双上联流量均衡研究与应用. 《通信技术》， 2018（9）