CN112908081A

CN112908081A - 一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法

Info

Publication number: CN112908081A
Application number: CN202110141418.4A
Authority: CN
Inventors: 张宇; 薛明; 张力; 贺杉杉; 刘启芳; 詹军
Original assignee: Wuhan Fiberhome Technical Services Co Ltd
Current assignee: Wuhan Fiberhome Technical Services Co Ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: CN112908081B

Abstract

本申请涉及一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法，涉及网络教学实训技术领域，该系统包括：实训设备单元，实训设备单元包括多个用于构建实训通信网络的硬件设备；实训网络单元，其用于基于实训通信网络，通过虚拟化切片技术构建不同逻辑的教学实训网络；桌面云实训平台单元，其用于构建与任一教学实训网络对应的多个教学虚拟机；其中，各教学虚拟机分配相应的VLAN和IP。本申请采用虚拟化切片vOLT技术实现PON网络的虚拟化切片，实现单一物理设备的多虚拟化切片实训环境，降低实训环境部署费用，满足大批量学员的教学实训需求。

Description

一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法

技术领域

本申请涉及网络教学实训技术领域，具体涉及一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法。

背景技术

F5G，即第五代固定网络——在目前的产业周期，固定网络正迈入以10G PON、Wi-Fi 6、200G/400G等技术为代表的第五代，也就是所谓的F5G。基于5G和F5G的业务创新不断丰富，5G+F5G将推动全球数字经济的快速发展。然而，光纤网络产业的发展依然存在产业生态碎片化的问题，制约了全球产业的繁荣。对照移动网络产业所构筑出的蓬勃生态，全球光纤网络产业的广泛协同已刻不容缓，基于10G PON的智慧家庭千兆宽带网络已开始批量部署，这就需要大量F5G PON网络人才。

传统的PON网络教学实训手段，是采用多套相同或类似组网的设备，将参训学员分为若干小组，以小组为单位共用或轮流使用相关PON网络设备进行教学实训。因受限于基于成本的PON设备和网络规模，实训效果和质量保障相对存在不足。另外，常出现针对设备及业务的仅配置、不验证的弊端，难以满足业务端到端实施与验证的需求以及基于全流程端到端业务故障排查方法的探索和学习。

为满足当前教学实训需求，现提供一种基于虚拟化切片的网络教学实训技术。

发明内容

本申请提供一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法，采用虚拟化切片vOLT技术实现PON网络的虚拟化切片，实现单一物理设备的多虚拟化切片实训环境，降低实训环境部署费用，满足大批量学员的教学实训需求。

第一方面，本申请提供了一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统，所述系统包括：

实训设备单元，所述实训设备单元包括多个用于构建实训通信网络的硬件设备；

实训网络单元，其用于基于所述实训通信网络，通过虚拟化切片技术构建不同逻辑的教学实训网络；

桌面云实训平台单元，其用于构建与任一所述教学实训网络对应的多个教学虚拟机；其中，

各所述教学虚拟机分配相应的VLAN和IP。

具体的，所述实训设备单元包括组网交换机、vOLT、ODN网络设备以及智能家庭网关。

具体的，所述组网交换机包括接入交换机、汇聚交换机以及核心交换机，用于构建不同的实训通信网络；其中，

所述实训通信网络包括F5G PON网管网络、业务承载网络、桌面云网络以及终端业务验证网络。

具体的，所述vOLT用于提供多个与教学实训学员对应的vOLT切片，并对各vOLT进行逻辑隔离。

具体的，所述ODN网络设备包括馈线光缆、配线光缆、入户光缆、室外及室内ODF机柜、机架及小微型光纤分路器、光接头盒以及信息面板，用于通过构建PON用光分配网络获得对应的所述实训通信网络。

具体的，所述智能家庭网关包括百兆入户光猫、千兆入户光猫以及ONU终端。

具体的，所述实训网络单元包括设备网关网络模块、业务承载网络模块以及端到端业务验证网络模块；

所述设备网关网络模块以及所述业务承载网络模块用于通过虚拟化切片技术构建不同逻辑的教学实训网络；

所述端到端业务验证网络模块用于根据所述教学实训网络，对所述终端业务验证网络进行规划以及业务验证。

具体的，所述桌面云实训平台单元包括桌面云网络模块、PON网管VM、三网融合业务服务器VM、三网融合业务验证终端VM、基于Linux的QinQ终结VM以及桌面云终端。

具体的，所述桌面云网络模块，用于构建所述桌面云终端、对应的桌面云服务器以及对应的桌面云存储间的网络。

所述PON网管VM，用于安装PON网络专用网络管理服务器、客户端，用于对教学实训学员的实训情况进行管理；

所述三网融合业务服务器VM，包含一到多个VM，用于提供多张网卡，通过VLAN或VxLAN实现网络隔离，部署并配置宽带、语音、IPTV以及专网网络的服务器配置与功能；

所述三网融合业务验证终端VM，用于实现宽带、语音以及IPTV之间的三网融合业务验证功能；

所述基于Linux的QinQ终结VM，通过采用QinQ终结、NAT、路由转发，并结合三网融合业务服务器VM中部署的PPPoE服务器实现针对高速宽带业务的标签终结、业务认证与转发需求；

所述桌面云终端用于提供多个教学虚拟机。

第二方面，本申请提供了一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统的使用方法，所述方法包括以下步骤：

教学实训学员登录对应的教学虚拟机；

通过所述教学虚拟机进行设备上线；

进行业务开通、业务配置以及业务验证；

进行教学实训。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

1、本申请采用虚拟化切片vOLT技术实现PON网络的虚拟化切片，实现单一物理设备的多虚拟化切片实训环境，满足物理设备及参训学员一对多的教学实训需求，可从虚拟化角度逻辑增加设备规模，降低实训环境部署费用，满足大批量学员的教学实训需求。

2、本申请采用三网融合业务验证终端VM，结合桌面云技术快速灵活部署的优势，为实训学员提供便捷的基于F5G PON网络三网融合业务的验证功能，实训学员可在桌面云终端上实现网管VM与三网融合业务验证VM的快速切换，无须额外准备三网融合业务验证用测试PC、机顶盒、显示器、VR终端、固话话机等业务终端并前往PON网络设备现场实施网络连接与业务验证，解决了传统PON网络实训教学过程中低效与繁杂操作的弊端。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中提供的基于虚拟化切片的网络教学实训系统的结构框图；

图2本申请实施例中提供的基于虚拟化切片的网络教学实训系统的使用方法的步骤流程图。

具体实施方式

术语解释：

PON，Passive Optical Network，无源光纤网络；

vOLT，Virtual Optical Line Terminal，虚拟光线路终端；

pOLT，Physical Optical Line Terminal，物理光线路终端；

ODN，Optical Distribution Network，光分配网；

ODF，Optical Distribution Frame，光纤配线架；

ONU，Optical Network Unit，光网络单元；

VM，Virtual Machine，虚拟机；

VLAN，Virtual Local Area Network，虚拟局域网；

VxLAN，Virtual Extensible Local Area Network，虚拟扩展局域网；

IPTV，Internet Protocol Television，交互式网络电视；

NAT，Network Address Translation，网络地址转换；

PPPoE，Point-to-Point Protocol Over Ethernet，以太网上的点对点协议；

QinQ，即Stacked VLAN或Double VLAN，即双层VLAN；

SDN，Software Defined Network，软件定义网络；

VTEP，VXLAN Tunnel End Point，也可称作VXLAN网关；

vSwitch、Virtual Switch，虚拟交换机；

vRouter、Virtual Router，虚拟路由器；

vBRAS Virtual Broadband Access Server，虚拟宽带接入服务器；

VoIP，Voice over Internet Protocol，网络电话；

NG-PON，Next-Generation PON，下一代PON网络；

50G TDM-PON，50G Time-division Multiplexing PON，50G时分复用PON网络；

工业PON，Industrial PON，工业PON网络；

TWDM PON，Time-Wavelength-division Multiplexing PON，时分波分PON网络；

VR，Virtual Reality，虚拟现实技术；

PC，Personal Computer，个人计算机；

EPON，Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络；

GPON，Gigabit-Capable Passive Optical Networks，具有千兆位功能的无源光网络；

10G-EPON，10G Ethernet Passive Optical Network，10G EPON网络；

XG-PON，10G Gigabit-Capable Passive Optical Networks，10G GPON网络；

DPI，Deep Packet Inspection，深度报文检测；

MDU，Multiple Dwelling Unit，多住户单元；

LAN，Local Area Network，局域网；

IP，Internet Protocol，网际互连协议；

CLI，Command-line Interface，命令行界面；

HTTP，Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议；

FTP，File Transfer Protocol，文件传输协；

DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议；

SIP，Session Initiation Protocol，会话初始化协议；

MAC，Media Access Control，媒体接入控制协议；

ARP，Address Resolution Protocol，地址解析协议；

BRAS，Broadband Remote Access Server，宽带接入服务器；

ARM，Advanced RISC Machines，RISC微处理器；

VESA，Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会；

PING，Packet Internet Groper，因特网包探索器；

SNMP，Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

本申请实施例提供一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统及其使用方法，采用虚拟化切片vOLT技术实现PON网络的虚拟化切片，实现单一物理设备的多虚拟化切片实训环境，满足物理设备及参训学员一对多的教学实训需求，可从虚拟化角度逻辑增加设备规模，降低实训环境部署费用，满足大批量学员的教学实训需求。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统，该系统包括：

实训设备单元，实训设备单元包括多个用于构建实训通信网络的硬件设备；

实训网络单元，其用于基于实训通信网络，通过虚拟化切片技术构建不同逻辑的教学实训网络；

桌面云实训平台单元，其用于构建与任一教学实训网络对应的多个教学虚拟机；其中，

各所述教学虚拟机分配相应的VLAN和IP，进行PON网络管理客户端与服务器、PON设备通信。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

第一方面，参见图1所示，本申请实施例提供一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统，该系统包括：

各教学虚拟机各所述教学虚拟机分配相应的VLAN和IP，进行PON网络管理客户端与服务器、PON设备通信。

本申请实施例中，采用虚拟化切片vOLT技术实现PON网络的虚拟化切片，实现单一物理设备的多虚拟化切片实训环境，满足物理设备及参训学员一对多的教学实训需求，可从虚拟化角度逻辑增加设备规模，降低实训环境部署费用，满足大批量学员的教学实训需求。

本申请实施例中，实训设备单元用于构建F5G PON网络端到端业务实施过程中的教学实训设备及网络，实训设备单元包括的多个用于构建实训通信网络的硬件设备具体可以包括组网交换机、vOLT、ODN网络设备以及智能家庭网关等，

组网交换机包括接入交换机、汇聚交换机以及核心交换机，用于构建不同的实训通信网络，提供各vOLT的接入与上联组网能力，并具备一定的业务转发能力，支持VxLAN、SDN等新兴技术，实现针对F5G PON网络网管及业务流的承载与标记，并将相关流量转发至服务器；其中，

实训通信网络包括F5G PON网管网络、业务承载网络、桌面云网络以及终端业务验证网络，满足端到端业务承载、验证及故障排查教学实训需求。

同时，实训设备单元在相关网络还可引入路由器等设备，满足局域网、城域网甚至广域网的组网需求，为各类专线业务、政企、大客户业务提供丰富的网络资源并保障实训质量；

为适应云计算、虚拟化技术的发展，在后续也可增加支持VxLAN技术的VTEP终端及vSwitch、vRouter、vBRAS等设备，实现全网虚拟化的效果，为最终SDN灵活切片网络奠定基础；

实训设备单元中的vOLT、ODN网络、智能家庭网关等资源组成完整的F5G PON网络模型，具备针对宽带业务、VoIP语音固话业务、IPTV直播与组播业务的开通、承载、验证、性能采集与分析能力，保障端到端业务的实训完善性和效果；

相关PON网络模型具备无缝升级的能力，针对后续NG-PON、50G TDM-PON、工业PON、TWDM PON、基于VR的全景IPTV等设备和技术提供易于复制、替换、扩容、升级等能力。

具体的，实训网络模块，用于构建F5G PON网络端到端业务实施过程中设备网管、各类业务承载及端到端业务验证相关网络，ODN网络设备包括馈线光缆、配线光缆、入户光缆、室外及室内ODF机柜、机架及小微型光纤分路器、光接头盒以及信息面板，用于通过构建PON用光分配网络获得对应的实训通信网络。

另外，智能家庭网关包括百兆入户光猫、千兆入户光猫以及其他类型的ONU终端。

本申请实施例中，实训网络单元用于提供基于云计算及虚拟化技术的VM管理与应用平台，提供一系列VM实例，针对PON网络管理、业务验证、性能分析、故障处理等教学实训提供手段和方法；

实训网络单元包括设备网关网络模块、业务承载网络模块以及端到端业务验证网络模块；

设备网关网络模块以及业务承载网络模块用于通过虚拟化切片技术构建不同逻辑的教学实训网络，采用VLAN进行相关业务流的隔离，进行合理的IP及VLAN规划，提供针对vOLT设备的一到多个网管VLAN，以及针对千兆高速宽带、VoIP语音固话、IPTV超高清直播与组播、VR IPTV等传统和新兴业务的多个业务VLAN，实现基于VLAN的PSPUPV(Per-ServicePer-User Per-VLAN，即每业务每用户每VLAN)业务隔离与承载。相关网络支持对未来网络的升级能力，尤其是针对基于云计算的虚拟化网络VxLAN与SDN切片网络，可满足无缝升级或切换的效果，保障基于虚拟化切片的F5G PON网络教学实训系统可长期运行和实践；

端到端业务验证网络模块规划以VLAN或VxLAN技术为主的终端业务验证网络，通过远程登录三网融合业务验证终端VM，直接实现针对上述业务的实施与验证教学实训流程，有效避免在业务验证过程中通过复杂繁琐的流程在智能家庭网关下接入宽带测试PC、机顶盒、显示器、VR终端、固话话机等业务终端，在完全保障基本教学实训效果的同时，有效降低PON网络实训平台的部署成本并有效提升部署效率，在教学实训过程中，VM的调试及部署更为灵活和便捷。

本申请实施例中，桌面云实训平台单元包括桌面云网络模块、PON网管VM、三网融合业务服务器VM、三网融合业务验证终端VM、基于Linux的QinQ终结VM以及桌面云终端；

桌面云网络模块，用于构建桌面云终端、对应的桌面云服务器以及对应的桌面云存储间的网络，满足桌面云集群管理、VM创建与运行等需求；

PON网管VM安装PON网络专用网络管理服务器、客户端及相关附属软件，用于教学实训学员进行PON网络管理、业务配置、业务验证、性能采集与分析、故障处理等操作，是基于虚拟化切片的F5G PON网络教学实训系统的主要教学实训手段，处于PON网络设备上层；

三网融合业务服务器VM，包含一到多个VM，提供多张网卡，通过VLAN或VxLAN网络隔离，部署并配置宽带、语音、IPTV、专网网络的服务器配置与功能，处于PON网络设备上层；

三网融合业务验证终端VM，用于实现基于F5G PON网络所提供的宽带、语音以及IPTV之间的三网融合业务验证功，通过端到端业务验证网络直连实训设备模块中的最下层智能家庭网关LAN接口，实现针对实现实训通信网络、教学实训网络以及桌面云内部网络的通信融合、专网业务以及新兴业务的验证需求；

相关验证终端VM间采用VLAN或VxLAN网络进行隔离，有效避免因处于同一广播域可能导致的业务异常互通或基于以太网环或大型广播域的广播风暴，处于PON网络设备下层；

基于Linux的QinQ终结VM，通过采用QinQ终结、NAT、路由转发等技术，并结合三网融合业务服务器VM中部署的PPPoE服务器实现针对高速宽带业务的标签终结、业务认证与转发需求，最终将业务流量转发至Internet互联网实现业务测试与验证的能力，处于PON网络设备上层；

桌面云终端用于提供多个教学虚拟机。

需要说明的是，vOLT用于提供最小为ONU切片粒度的有限数量的vOLT切片，多台vOLT切片由一台物理pOLT构成，每个学员或每组学员可灵活连接并配置相关vOLT的资源、业务；

各vOLT之间进行逻辑隔离，避免因业务流、配置等一致造成冲突，有效区分不同优先级别的业务及网管流量；

同时，各vOLT切片资源动态可调，在实施不同类型、不同需求、不同侧重点的F5GPON网络教学实训过程中灵活调整相关资源，满足教学实训需求。

本申请实施例中的ODN网络，包含馈线光缆、配线光缆、入户光缆、室外及室内ODF机柜、机架及小微型光纤分路器、光接头盒、信息面板等设备或装置，用于构建完善的PON用光分配网络，作为PON网络承上启下的组成，将vOLT及智能家庭网关有机联系在一起。

本申请实施例中的智能家庭网关，包含支持EPON、GPON技术的百兆入户光猫、支撑10G-EPON、XG-PON技术的千兆入户光猫以及针对政企专线业务的各类百兆、千兆、光口、电口MDU等ONU终端；

其中，入户光猫除支持二层接入业务能力，还可选具备三层路由、NAT、网关、DPI、插件、探针等高级业务与技术能力。

本申请实施例，在具体实施时：

将智能家庭网关通过光纤连接至ODN网络，将ODN网络通过光纤连接至vOLT相关PON口，vOLT通过VLAN或VxLAN上联至组网交换机，由组网交换机通过实训网络转发相关管理及业务流量至服务器，形成完整的端到端业务硬件模型。

通过设备网关网络模块构建基于VLAN、VxLAN技术的从PON网管VM至组网交换机至vOLT设备的自顶向下端到端网管网络，实训过程中所有针对设备、业务的操作、测试等均基于上述网管网络完成。

业务承载网络模块构建业务承载网络，该业务承载网络指基于VLAN、VxLAN标签划分的F5G PON网络数据、语音、组播等面向家庭、政企客户的业务承载网络。

端到端业务验证网络模块构建端到端业务验证网络，端到端业务验证网络是将VM通过网络环境“直连”至智能家庭网关LAN口，通过VM模拟业务测试用终端，实现面向三网融合及政企专线等传统、新兴业务应用的部署、测试和验证能力；

从而突破传统终端PC及固话终端、IPTV机顶盒及显示器等设备的部署可行性，有效降低部署成本和复杂度，以VM模拟上述终端，配合服务器端相关业务服务器软件，由传统硬件对硬件的业务验证环境，转化为低成本易部署的软件对软件的业务验证环境，相关数据、语音、组播等业务服务器及终端均由自研或第三方共享、开源等软件实现。

其中，为了保障模拟业务测试用终端VM的独立性，每台三网融合业务验证终端VM需分配不同的VLAN，实现VLAN隔离，避免所有终端VM在同一VLAN下其中任意一台业务测试连通后，所有终端VM均测试连通的情况。

在具体实施中，在组网交换机上进行IP、VLAN、VxLAN等资源的合理规划后，相关网络设备按照规划予以配置和实施，开通相关业务，实现端到端业务验证与实训流程。

具体实施时，由于桌面云实训平台单元包括桌面云网络模块、PON网管VM、三网融合业务服务器VM、三网融合业务验证终端VM、基于Linux的QinQ终结VM以及桌面云终端等软硬件资源。

桌面云网络模块用于实现VM实例管理、运行的业务与存储承载网络，用于创建、批量部署桌面云VM实例，为实训过程中各类VM动态灵活分配资源。

PON网管VM，主要基于Windows桌面、Windows Server或Linux系统，安装PON网络网络管理与调试相关的网管客户端、服务器、抓包软件、终端CLI软件等，满足实训过程中各类网管管理类软件的应用需求。

三网融合业务服务器VM，主要基于Windows Server或Linux系统，安装HTTP、FTP、PPPoE、DHCP、基于SIP的VoIP服务器、点播及组播服务器等软件资源，提供面向三网融合及政企专线的各类数据、语音、组播业务服务能力。

三网融合业务验证终端VM，主要基于Windows桌面、Windows Server系统，安装浏览器、FTP客户端、PPPoE拨号软件、SIP软客户端、点播及组播客户端软件；

针对宽带业务，采用DHCP或PPPoE技术认证并获取联网用IP后，通过浏览器、FTP客户端对业务进行连通性及性能测试验证；

针对语音业务，采用SIP软客户端，将规划好的电话号码注册至SIP服务器中，实现双机互通、呼叫转移、呼叫等待等各类语音固话业务的测试验证；

针对IPTV业务，采用点播及组播专用客户端软件，在软件中输入点播或组播地址，完成IPTV点播业务与IPTV直播业务的观看、测试与验证。特别地，在业务测试验证过程中，同步观察相关接口的业务流量、MAC地址学习、路由及ARP表项、业务端口及状态等性能指标，可针对性进行业务流量分析与优化，并满足后续故障处理环节相关资源采集与统计的需求。

基于Linux的QinQ终结VM，考虑到现网大规模部署的QinQ业务，为保证实训平台尽量与现网一致，提高实训平台的实训有效性，采用基于Linux系统的QinQ终结技术，解决了传统网络架构中使用多层交换机或BRAS设备及技术的高成本部署难题。将经由PON设备转发而来的携带双层VLAN的QinQ报文中VLAN信息予以终结，并将业务流量转发至相应的服务器，高度还原现网中业务接入层面PSPUPV(Per-Service Per-User Per-VLAN每业务每用户每VLAN)的业务承载能力。

桌面云终端，使用基于x86或ARM架构的低配版本瘦终端，体积小，部署灵活，支持VESA接口标准，易于安装至显示器背部或墙面、桌面上，有效减少部署空间占用；

软件可基于Windows或Linux提供桌面云网络VM的远程验证和连接能力，所有实训过程中的高性能计算、数据处理、操作实施、业务分析等均由高性能VM实现。

在具体实施中，通过桌面云终端登录一台至多台对应的教学虚拟机，即VM，实现对网管、业务服务器、验证终端、设备的部署、操作、调测、验证、数据采集、故障分析等实施步骤。

第二方面，参见图2示，本申请实施例提供一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统的使用方法，其用于使用第一方面提及的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，该方法包括以下步骤：

教学实训学员登录对应的教学虚拟机；

通过教学虚拟机进行设备上线；

进行业务开通、业务配置以及业务验证；

进行教学实训。

具体实施时，本申请实施例包括以下步骤：

S1、登录PON网管VM；

S2、设备上管；

S3、业务开通；

S4、三网融合业务服务器VM配置；

S5、三网融合业务验证；

S6、PON设备性能采集与分析；

S7、PON网络故障处理。

需要说明的是，在步骤S1中，学员通过桌面云瘦客户端，使用分配好的账号登录PON网管VM；

采用PING的方法检查相关虚拟机对网络的访问能力，包含PING设备网关、网管网关、业务网关等，确保后续实施过程中的网络连通性，并打开PON网络专用网管客户端，连接至PON网管服务器，准备后续操作的实施。

在步骤S2中，学员通过MobaXterm、Xshell、WinSCP等终端软件，使用串口或telnet协议连接至网元级设备，在本实施例中主要是指基于虚拟化切片技术的vOLT设备，通过CLI配置vOLT设备的管理IP、管理VLAN、VxLAN资源、VTEP实例、SNMP等预配置资源，满足设备上管的基本需求后；

在网管VM中操作PON网管客户端添加对应vOLT网元并指定相关参数和属性，并通过图形化PON网管客户端创建多个vOLT网元，建立分权分域账号，由学员登录分配后的账号；

学员仅可看到具备相应权限的vOLT网元及其相关附属资源，分配给其他学员的资源因受到账号分权分域的限制无法观看或操作。

在步骤S3中，设备上管完成后，学员按照实训任务书的要求，按照操作流程统一配置面向三网融合及政企专线的传统及新型业务；

因各vOLT资源严格逻辑隔离，学员在操作过程中除看不到其他学员操作的资源外，还可配置与其他学员完全一样的操作，避免传统教学过程中操作冲突、配置冲突现象的出现，有效提高设备和资源利用效率。

在步骤S4中，三网融合业务服务器VM配置，通过登录三网融合业务服务器VM，配置HTTP、FTP、PPPoE、DHCP、SIP、IPTV点播及组播服务器相关参数，并按需启动相应的服务器，在阶段性实训过程中，按需调配服务器资源，保障相关业务服务的提供能力。

在步骤S5中，通过登录三网融合业务验证终端VM，相关VM已预先通过物理手段“直连”至智能家庭网关的下联LAN口，且相关LAN口已于前述S3步骤部署好相关的业务；

启动验证终端VM中的浏览器、FTP客户端、PPPoE拨号软件、SIP软客户端、点播及组播客户端等软件，进行相关业务的调试与验证实训操作。

在步骤S6中，实施三网融合业务验证的同时，需要关注承载网络设备性能的变化给进行合理的分析，便于后期针对网络故障处理、网络优化提供基础数据参考，PON设备性能采集与分析，包括针对OLT上联口、PON口、ONU下联口的端口流量、丢包率、MAC表、三层转发表、VoIP语音注册状态、话机及信令状态、组播成组状态、大流量视频业务在PON系统中相关接口流量占比等各类设备性能与状态的数据采集与分析。

在步骤S7中，基于现有的设备及网络模型，可提供针对数据业务的端口镜像、针对VoIP语音固话业务的信令跟踪、针对IPTV点播及直播业务的组播成组状态异常处理等各类高级PON网络故障处理实训方案；

学员可通过任务书制定的故障处理任务目标，按步骤实施各类业务的故障处理流程，综合提高学员在F5G PON网络相关技术学习与实践过程中综合技术与技能应用的水平。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于，所述系统包括：

各所述教学虚拟机分配相应的VLAN和IP。

2.如权利要求1所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于，所述实训设备单元包括组网交换机、vOLT、ODN网络设备以及智能家庭网关。

3.如权利要求2所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于：

所述组网交换机包括接入交换机、汇聚交换机以及核心交换机，用于构建不同的实训通信网络；其中，

4.如权利要求2所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于：

所述vOLT用于提供多个与教学实训学员对应的vOLT切片，并对各vOLT进行逻辑隔离。

5.如权利要求2所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于：

所述ODN网络设备包括馈线光缆、配线光缆、入户光缆、室外及室内ODF机柜、机架及小微型光纤分路器、光接头盒以及信息面板，用于通过构建PON用光分配网络获得对应的所述实训通信网络。

6.如权利要求2所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于：

所述智能家庭网关包括百兆入户光猫、千兆入户光猫以及ONU终端。

7.如权利要求3所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于，所述实训网络单元包括设备网关网络模块、业务承载网络模块以及端到端业务验证网络模块；

8.如权利要求1所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于，所述桌面云实训平台单元包括桌面云网络模块、PON网管VM、三网融合业务服务器VM、三网融合业务验证终端VM、基于Linux的QinQ终结VM以及桌面云终端。

9.如权利要求8所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统，其特征在于：

所述桌面云网络模块，用于构建所述桌面云终端、对应的桌面云服务器以及对应的桌面云存储间的网络。

所述桌面云终端用于提供多个教学虚拟机。

10.一种如权利要求1至9任意一项所述的基于虚拟化切片的网络教学实训系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

教学实训学员登录对应的教学虚拟机；

通过所述教学虚拟机进行设备上线；

进行业务开通、业务配置以及业务验证；

进行教学实训。