دليل عمليات OmniSGW

OmniSGW - بوابة الخدمة (SGW)

بواسطة خدمات شبكة Omnitouch

---

جدول المحتويات

1. نظرة عامة
2. الهيكلية
3. واجهات الشبكة
4. المفاهيم الأساسية
5. البدء
6. التكوين
7. واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي
8. المراقبة والمقاييس
9. التوثيق التفصيلي
10. موارد إضافية

---

نظرة عامة

OmniSGW هي تنفيذ عالي الأداء لبوابة الخدمة (SGW) لشبكات 3GPP LTE Evolved Packet Core (EPC)، تم تطويرها بواسطة خدمات شبكة Omnitouch. تدير الوظائف المتعلقة بتنقل UE وإدارة الحامل، بما في ذلك:

• إدارة الجلسات - إنشاء وتعديل وإنهاء جلسات بيانات UE (جهاز المستخدم)
• تنسيق التنقل - التعامل مع التحويلات بين eNodeBs مع توجيه البيانات
• إدارة الحامل - إنشاء وتعديل الحوامل المخصصة لمتطلبات QoS المختلفة
• معلومات الشحن - تتبع أحداث الجلسة للشحن غير المتصل
• تنسيق مستوى المستخدم - التحكم في SGW-U (مستوى المستخدم) لتوجيه الحزم

ما تفعله SGW-C

• تقبل طلبات الجلسة من MME عبر واجهة S11 (GTP-C)
• تنسيق مع PGW-C من أجل الاتصال بـ PDN عبر واجهة S5/S8 (GTP-C)
• إدارة دورة حياة الحامل بما في ذلك الإنشاء والتعديل والحذف
• برمجة قواعد التوجيه في SGW-U عبر واجهة Sxa (PFCP)
• التعامل مع تنقل UE من خلال إدارة التحويلات بين eNodeBs
• توفير توجيه بيانات التنزيل للجلسات المعلقة
• تتبع معلومات الشحن لأنظمة الفوترة غير المتصلة

---

الهيكلية

نظرة عامة على المكونات

هيكلية العمليات

تم بناء SGW-C على Elixir/OTP ويستخدم هيكلية عمليات تحت الإشراف:

• مشرف التطبيق - مشرف على المستوى الأعلى يدير جميع المكونات
• وسطاء البروتوكول - يتعاملون مع رسائل البروتوكول الواردة/الصادرة (S11، S5/S8، Sxa)
• عمليات الجلسة - واحدة GenServer لكل جلسة UE نشطة
• السجلات - تتبع الموارد المخصصة (TEIDs، SEIDs، IDs الشحن، إلخ)
• مدير عقدة PFCP - يحافظ على ارتباطات PFCP مع نظراء SGW-U

كل مكون تحت الإشراف وسيتم إعادة تشغيله تلقائيًا عند الفشل، مما يضمن موثوقية النظام.

يمكن مراقبة مقاييس صحة النظام في الوقت الحقيقي عبر صفحة تطبيق واجهة الويب:

---

واجهات الشبكة

تقوم SGW-C بتنفيذ ثلاث واجهات رئيسية من 3GPP:

واجهة S11 (GTP-C v2)

الغرض: إشارات مستوى التحكم بين MME و SGW-C

البروتوك��ل: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إنشاء الجلسة
• طلب/استجابة حذف الجلسة
• طلب/استجابة تعديل الحامل
• طلب/استجابة إنشاء الحامل
• طلب/استجابة حذف الحامل
• إشعار/اعتراف بيانات التنزيل

التكوين: راجع توثيق واجهة S11

واجهة Sxa (PFCP)

الغرض: إشارات مستوى التحكم بين SGW-C و SGW-U

البروتوكول: PFCP (بروتوكول التحكم في توجيه الحزم) عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إعداد الارتباط
• طلب/استجابة إنشاء الجلسة
• طلب/استجابة تعديل الجلسة
• طلب/استجابة حذف الجلسة
• طلب/استجابة تقرير الجلسة
• طلب/استجابة نبض القلب

التكوين: راجع توثيق واجهة PFCP/Sxa

واجهة S5/S8 (GTP-C v2)

الغرض: إشارات مستوى التحكم بين SGW-C و PGW-C من أجل الاتصال بـ PDN

البروتوكول: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسي��:

• طلب/استجابة إنشاء الجلسة
• طلب/استجابة حذف الجلسة
• طلب/استجابة تعديل الحامل
• طلب/استجابة إنشاء الحامل
• طلب/استجابة حذف الحامل

التكوين: راجع توثيق واجهة S5/S8

---

المفاهيم الأساسية

جلسة UE

تمثل جلسة UE جهازًا محمولًا نشطًا متصلًا بالشبكة. تدير كل جلسة:

• IMSI (معرف المشترك الدولي للهاتف المحمول) - معرف مشترك فريد
• GUTI (معرف مؤقت عالمي فريد) - معرف مؤقت للـ UE من MME
• MSISDN - رقم الهاتف المحمول
• TAI (معرف منطقة التتبع) - منطقة الموقع الحالية
• TEIDs للجلسة - معرفات نقاط نهاية النفق لـ S11 و S5/S8
• الحوامل النشطة - قائمة الحوامل المرتبطة

اتصال PDN

يمثل اتصال PDN (شبكة بيانات الحزم) اتصال بيانات UE من خلال PGW-C محدد. تحتوي كل جلسة على:

• APN (اسم نقطة الوصول) - يحدد الشبكة الخارجية
• ID الشحن - معرف فريد للفوترة عبر SGW و PGW
• TEID (معرف نقطة نهاية النفق) - معرف نفق واجهة S5/S8
• SEID (معرف نقطة ن��اية الجلسة) - معرف جلسة واجهة Sxa
• الحامل الافتراضي - يتم إنشاؤه مع كل اتصال PDN
• الحوامل المخصصة - حوامل إضافية لاحتياجات QoS محددة

سياق الحامل

يمثل الحامل تدفقًا مروريًا بخصائص QoS محددة:

• الحامل الافتراضي - يتم إنشاؤه مع كل اتصال PDN لحركة المرور ذات الجهد الأفضل
• الحوامل المخصصة - حوامل إضافية لمتطلبات الخدمة المحددة (الصوت، الفيديو، إلخ.)
• EBI (معرف حامل EPS) - معرف فريد لكل حامل داخل جلسة
• معلمات QoS - QCI (معرف فئة QoS)، ARP (أولوية التخصيص والاحتفاظ)، معدلات البيانات (MBR، GBR)

قواعد PFCP

تقوم SGW-C ببرمجة SGW-U بقواعد معالجة الحزم:

• PDR (قاعدة اكتشاف الحزمة) - تطابق الحزم (الرفع/التنزيل)
• FAR (قاعدة إجراء التوجيه) - تحدد سلوك التوجيه
• QER (قاعدة فرض QoS) - تفرض حدود معدلات البيانات
• BAR (قاعدة إجراء التخزين المؤقت) - تتحكم في تخزين الحزم أثناء ��لتحويلات

راجع توثيق واجهة Sxa للحصول على التفاصيل.

التنقل والتحويل

تدعم SGW-C تنقل UE عبر eNodeBs:

• التحويل داخل MME - التحويل داخل نفس MME (دون تغيير SGW)
• التحويل بين MME - التحويل بين MMEs مع نقل SGW
• توجيه البيانات - تخزين وتوجيه البيانات أثناء التحويل
• تحديث منطقة التتبع - إعادة تسجيل UE عند الانتقال بين المناطق

---

البدء

المتطلبات الأساسية

• Elixir ~1.16
• Erlang/OTP 26+
• الاتصال بالشبكة مع MME و SGW-U و PGW-C
• فهم هيكلية EPC LTE

التحقق من التشغيل

تحقق من السجلات لبدء التشغيل الناجح:

[info] بدء OmniSGW...
[info] بدء مصدّر المقاييس على 127.0.0.40:42068
[info] بدء وسيط S11 على 127.0.0.10
[info] بدء وسيط S5/S8 على 127.0.0.15
[info] بدء وسيط Sxa على 127.0.0.20
[info] بدء مدير عقدة PFCP
[info] تم بدء OmniSGW بنجاح

يمكن الوصول إلى المقاييس على http://127.0.0.40:42068/metrics (العنوان المكون).

---

التكوين

يتم تعريف جميع تكوينات وقت التشغيل في config/runtime.exs. يتم هيكلة التكوين في عدة أقسام:

نظرة عامة على التكوين

مرجع تكوين سريع

القسم	الغرض	التوثيق
المقاييس	مصدّر مقاييس Prometheus	دليل المراقبة
s11	واجهة GTP-C إلى MME	تكوين S11
s5s8	واجهة GTP-C إلى PGW-C	تكوين S5/S8
sxa	واجهة PFCP إلى SGW-U	تكوين Sxa

راجع دليل التكوين الكامل للحصول على معلومات تفصيلية.

---

واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي

يتضمن OmniSGW واجهة ويب مدمجة للمراقبة والعمليات في الوقت الحقيقي، مما يوفر رؤية فورية لحالة النظام دون الحاجة إلى أدوات سطر الأوامر أو استعلامات المقاييس.

الوصول إلى واجهة الويب

http://<omnisgw-ip>:<web-port>/

الصفحات المتاحة:

الصفحة	URL	الغرض	معدل التحديث
جلسات UE	/ue_sessions	عرض جميع جلسات UE النشطة والحوامل	2 ثانية
جلسات PFCP	/pfcp_sessions	عرض جلسات PFCP مع SGW-U	2 ثانية
حالة SGW-U	/sgwu_status	مراقبة ارتباطات نظراء PFCP	2 ثانية
السجلات	/logs	تدفق السجلات في الوقت الحقيقي	مباشر

الميزات الرئيسية

التحديثات في الوقت الحقيقي:

• جميع الصفحات تتجدد تلقائ��ًا (لا حاجة لإعادة تحميل يدوي)
• تدفق بيانات مباشر من عمليات OmniSGW
• مؤشرات حالة ملونة (أخضر/أحمر)

البحث والتصفية:

• البحث عن الجلسات بواسطة IMSI، GUTI، رقم الهاتف
• تصفية فورية دون إعادة تحميل الصفحة

تفاصيل قابلة للتوسيع:

• انقر على أي صف لرؤية تفاصيل الجلسة الكاملة
• فحص جميع الحوامل النشطة ومعلمات QoS
• عرض تكوين وقدرات النظراء

لا حاجة للمصادقة (استخدام داخلي):

• وصول مباشر من شبكة الإدارة
• مصممة للاستخدام من قبل فريق NOC/العمليات
• ربط فقط بعنوان IP الإداري لأغراض الأمان

سير العمل التشغيلي

استكشاف أخطاء الجلسة:

1. المستخدم يبلغ عن مشكلة في الاتصال
2. افتح صفحة جلسات UE
3. ابحث بواسطة IMSI أو رقم الهاتف
4. تحقق من وجود الجلسة وأنها تحتوي على:
   - منطقة التتبع
   - الحوامل النشطة وجودتها
   - نقاط نهاية النفق التي تم إنشاؤها
   - ارتباط PGW-C الصح��ح
5. إذا لم يتم العثور على جلسة → تحقق من السجلات لمعرفة سبب الرفض

التحقق من صحة النظام:

1. افتح صفحة حالة SGW-U → تحقق من أن جميع نظراء SGW-U "مرتبطون"
2. افتح جلسات UE → تحقق من عدد الجلسات النشطة مقابل السعة
3. راقب توزيع الحوامل عبر APNs

مراقبة السعة:

• نظرة سريعة على عدد جلسات UE
• مقارنة بالسعة المرخصة/المتوقعة
• تحديد أوقات الاستخدام القصوى
• مراقبة التوزيع حسب نوع الخدمة

واجهة الويب مقابل المقاييس

استخدم واجهة الويب لـ:

• تفاصيل الجلسة والحامل الفردية
• حالة النظراء في الوقت الحقيقي
• فحوصات الصحة السريعة
• استكشاف أخطاء المستخدمين المحددين
• التحقق من التكوين

استخدم مقاييس Prometheus لـ:

• الاتجاهات التاريخية
• التنبيهات والإشعارات
• رسوم بيانية لتخطيط السعة
• تحليل الأداء
• المراقبة على المدى الطويل

أفضل ممارسة: استخدم كلاهما معًا - واجهة الويب للعمليات الفورية، وPrometheus للاتجاهات والتنبيهات.

---

المراقبة والمقاييس

بالإضافة إلى واجهة الويب، يكشف OmniSGW عن مقاييس متوافقة مع Prometheus للمراقبة:

المقاييس المتاحة

• مقاييس الجلسة

  • teid_registry_count - TEIDs النشطة لـ S11/S5S8
  • seid_registry_count - جلسات PFCP النشطة
  • charging_id_registry_count - IDs الشحن النشطة
  • active_ue_sessions - إجمالي جلسات UE النشطة
  • active_bearers - إجمالي الحوامل النشطة عبر جميع الجلسات

• مقاييس الرسائل

  • s11_inbound_messages_total - رسائل GTP-C المستلمة على S11
  • s5s8_inbound_messages_total - رسائل GTP-C المستلمة على S5/S8
  • sxa_inbound_messages_total - رسائل PFCP المستلمة
  • توزيعات مدة معالجة الرسائل

• مقاييس الأخطاء

  • s11_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول S11
  • s5s8_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول S5/S8
  • sxa_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول Sxa

الوصول إلى ال��قاييس

تُعرض المقاييس عبر HTTP عند نقطة النهاية المكونة:

curl http://127.0.0.40:42068/metrics

راجع دليل المراقبة والمقاييس لإعداد لوحة المعلومات والتنبيهات.

---

التوثيق التفصيلي

تقدم هذه القسم نظرة شاملة على جميع وثائق OmniSGW. يتم تنظيم الوثائق حسب الموضوع وحالة الاستخدام.

هيكل الوثائق

توثيق OmniSGW
├── OPERATIONS.md (هذا الدليل)
│
└── docs/
    ├── التكوين والإعداد
    │   ├── configuration.md          مرجع كامل لـ runtime.exs
    │
    ├── واجهات الشبكة
    │   ├── sxa-interface.md          واجهة Sxa/PFCP (تواصل SGW-U)
    │   ├── s11-interface.md          واجهة S11 (تواصل MME)
    │   └── s5s8-interface.md         واجهة S5/S8 (تواصل PGW-C)
    │
    └── العمليات
        ├── session-management.md     دورة حياة جلسة UE
        ├── bearer-management.md      عمليات الحامل
        ├── cdr-format.md             سجلات الشحن غير المتصلة
        └── monitoring.md             مقاييس Prometheus والتنبيهات

الوثائق حسب الموضوع

🚀 البدء

الوثيقة	الوصف	الغرض
OPERATIONS.md	دليل العمليات الرئيسي (هذا المستند)	نظرة عامة وبدء سريع

⚙️ التكوين

الوثيقة	الوصف
configuration.md	مرجع كامل لتكوين runtime.exs

🔌 واجهات الشبكة

الوثيقة	الوصف
sxa-interface.md	واجهة PFCP/Sxa إلى SGW-U
s11-interface.md	واجهة GTP-C S11 إلى MME
s5s8-interface.md	واجهة GTP-C S5/S8 إلى PGW-C

📊 العمليات والمراقبة

الوثيقة	الوصف
session-management.md	دورة حياة الجلسة UE وعملياتها
bearer-management.md	إنشاء الحامل وتعديله وحذفه
cdr-format.md	تنسيق بيانات سجل الشحن غير المتصل
monitoring.md	مقاييس Prometheus، لوحات Grafana، التنبيهات

مسارات القراءة

لمشغلي الشبكة

1. OPERATIONS.md - نظرة عامة (هذا المستند)
2. configuration.md - الإعداد
3. monitoring.md - المراقبة
4. session-management.md - العمليات اليومية

لمهندسي الشبكة

1. OPERATIONS.md - نظرة عامة على الهيكلية (هذا المستند)
2. sxa-interface.md - التحكم في مستوى المستخدم
3. s11-interface.md - إدارة الهاتف المحمول
4. s5s8-interface.md - الاتصال بـ PDN
5. session-management.md - دورة حياة الجلسة
6. bearer-management.md - عمليات الحامل

للتكوين والنشر

1. configuration.md - مرجع كامل
2. monitoring.md - إعداد المراقبة

---

موارد إضافية

مواصفات 3GPP

المواصفة	العنوان
TS 29.274	GTP-C v2 (واجهات S11 و S5/S8)
TS 29.244	PFCP (واجهة Sxa)
TS 32.251	شحن المجال المعبأ
TS 32.298	ترميز CDR
TS 23.401	هيكلية EPC