دليل عمليات OmniPGW

OmniPGW - بوابة بيانات الحزمة من طبقة التحكم (PGW-C)

بواسطة خدمات شبكة Omnitouch

---

جدول المحتويات

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

---

نظرة عامة

OmniPGW هي تنفيذ عالي الأداء لبوابة بيانات الحزمة من طبقة التحكم (PGW-C) لشبكات 3GPP LTE Evolved Packet Core (EPC)، تم تطويرها بواسطة خدمات شبكة Omnitouch. تدير وظائف طبقة التحكم لجلسات البيانات، بما في ذلك:

• إدارة الجلسات - إنشاء وتعديل وإنهاء جلسات بيانات UE (جهاز المستخدم)
• تخصيص عنوان IP - تخصيص عناوين IP للأجهزة المحمولة من مجموعات مكونة
• التحكم في السياسات والفوترة - التفاعل مع PCRF لتطبيق السياسات والفوترة
• تنسيق خطة المستخدم - التحكم في PGW-U (خطة المستخدم) لتوجيه الحزم

ما الذي تفعله PGW-C

• تقبل طلبات الجلسة من SGW-C عبر واجهة S5/S8 (GTP-C)
• تخصص عناوين IP لـ UE من مجموعات الشبكة المكونة
• تطلب قرارات السياسة من PCRF عبر واجهة Gx (Diameter)
• برمجة قواعد التوجيه في PGW-U عبر واجهة Sxb (PFCP)
• تدير تطبيق QoS من خلال سياقات الحاملات وقواعد QoS
• تتبع معلومات الفوترة لأنظمة الفوترة

---

العمارة

نظرة عامة على المكونات

بنية العملية

PGW-C مبنية على Elixir/OTP وتستخدم بنية عملية تحت إشراف:

• مشرف التطبيق - مشرف من المستوى الأعلى يدير جميع المكونات
• وسطاء البروتوكول - يتعاملون مع الرسائل البروتوكول الواردة/الصادرة
• عمليات الجلسة - واحد GenServer لكل اتصال PDN نشط
• السجلات - تتبع الموارد المخصصة (عناوين IP، TEIDs، SEIDs، إلخ)
• مدير عقدة PFCP - يحافظ على ارتباطات PFCP مع أقران PGW-U

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

---

واجهات الشبكة

PGW-C تنفذ ثلاث واجهات رئيسية من 3GPP:

واجهة S5/S8 (GTP-C v2)

الغرض: إشارات طبقة التحكم بين SGW-C و PGW-C

البروتوكول: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

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

التكوين: انظر تكوين S5/S8

واجهة Sxb (PFCP)

الغرض: ��شارات طبقة التحكم بين PGW-C و PGW-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 نبض القلب

التكوين: انظر توثيق واجهة PFCP/Sxb

واجهة Gx (Diameter)

الغرض: واجهة وظيفة قواعد السياسة والفوترة (PCRF)

البروتوكول: Diameter (IETF RFC 6733)

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة التحكم في الائتمان الأولية (CCR-I/CCA-I)
• طلب/استجابة إنهاء التحكم في الائتمان (CCR-T/CCA-T)

التكوين: انظر توثيق واجهة Diameter Gx

---

المفاهيم الأساسية

جلسة PDN

تمثل جلسة PDN (شبكة بيانات الحزمة) اتصال بيانات UE بشبكة خارجية (مثل الإنترنت). تحتوي كل جلسة على:

• عنوان IP لـ UE - مخصص من مجموعة الشبكة المكونة
• APN (اسم نقطة الوصول) - يحدد الشبكة الخارجية
• سياق الحامل - يحتوي على معلمات QoS ومعلومات النفق
• ID الفوترة - معرف فريد للفوترة
• TEID (معرف نقطة نهاية النفق) - معرف نفق واجه�� S5/S8
• SEID (معرف نقطة نهاية الجلسة) - معرف جلسة واجهة Sxb

سياق الحامل

يمثل الحامل تدفق بيانات بخصائص QoS محددة:

• الحامل الافتراضي - يتم إنشاؤه مع كل جلسة PDN
• الحاملات المخصصة - حاملات إضافية لاحتياجات QoS محددة
• EBI (معرف حامل EPS) - معرف فريد لكل حامل
• معلمات QoS - QCI، ARP، معدلات البيانات (MBR، GBR)

قواعد PFCP

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

• PDR (قاعدة اكتشاف الحزمة) - تطابق الحزم (الرفع/الخفض)
• FAR (قاعدة إجراء التوجيه) - تحدد سلوك التوجيه
• QER (قاعدة تطبيق QoS) - تفرض حدود معدل البيانات
• BAR (قاعدة إجراء التخزين المؤقت) - تتحكم في تخزين الحزم

انظر توثيق واجهة PFCP للحصول على التفاصيل.

تخصيص عنوان IP

تخصص عناوين IP لـ UE من مجموعات الشبكة المكونة:

• اختيار قائم على APN - يمكن أن تستخدم APNs المختلفة شبكات فرعية مختلفة
• ��خصيص ديناميكي - اختيار IP عشوائي من النطاق المتاح
• تخصيص ثابت - دعم لعناوين IP المطلوبة من قبل UE
• الكشف عن التصادم - يضمن تخصيص IP فريد

انظر تخصيص مجموعة IP لـ UE للتكوين.

---

البدء

المتطلبات المسبقة

• Elixir ~1.16
• Erlang/OTP 26+
• الاتصال بالشبكة إلى SGW-C و PGW-U و PCRF
• فهم بنية LTE EPC

بدء OmniPGW

1. قم بتكوين إعدادات وقت التشغيل في config/runtime.exs
2. قم بتجميع التطبيق:

   mix deps.get
   mix compile

3. ابدأ التطبيق:

   mix run --no-halt

التحقق من التشغيل

تحقق من السجلات لبدء التشغيل الناجح:

[info] Starting OmniPGW...
[info] Starting Metrics Exporter on 127.0.0.42:42069
[info] Starting S5/S8 Broker on 127.0.0.10
[info] Starting Sxb Broker on 127.0.0.20
[info] Starting Gx Broker
[info] Starting PFCP Node Manager
[info] OmniPGW successfully started

الوصول إلى القياسات على http://127.0.0.42:42069/metrics (العنوان المكون).

---

التكوين

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

نظرة عامة على التكوين

مرجع تكوين سريع

القسم	الغرض	الوثائق
metrics	مصدّر قياسات Prometheus	دليل المراقبة
diameter	واجهة Gx إلى PCRF	تكوين Diameter Gx
s5s8	واجهة GTP-C إلى SGW-C	تكوين S5/S8
sxb	واجهة PFCP إلى PGW-U	تكوين PFCP
ue	مجموعات عناوين IP لـ UE	تكوين مجموعة IP
pco	خيارات تكوين البروتوكول	تكوين PCO
CDR	الفوترة والتقارير عن الاستخدام غير المتصل	تنسيق CDR

انظر دليل التكوين الكامل للحصول على معلومات مفصلة.

---

واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي

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

الوصول إلى واجهة الويب

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

الصفحات المتاحة:

الصفحة	URL	الغرض	معدل التحديث
بحث UE	/ue_search	الغوص العميق في جلسات المشتركين المحددين	عند الطلب
جلسات PGW	/pgw_sessions	عرض جميع جلسات PDN النشطة	2 ثانية
تاريخ الجلسة	/session_history	سجل تدقيق لأحداث الجلسة	5 ثواني
الطوبولوجيا الشبكية	/topology	عرض الطوبولوجيا الشبكية المرئية	5 ثواني
مجموعات IP	/ip_pools	استخدام مجموعة عناوين IP لـ UE	2 ثانية
جلسات PFCP	/pfcp_sessions	عرض جلسات PFCP مع PGW-U	2 ثانية
حالة UPF	/upf_status	مراقبة ارتباطات نظير PFCP	2 ثانية
اختيار UPF	/upf_selection	عرض قواعد اختيار UPF وحالة P-CSCF	ثابت
أقران Diameter	/diameter	مراقبة الاتصال بـ PCRF	1 ثانية
مراقب P-CSCF	/pcscf_monitor	حالة اكتشاف DNS لـ P-CSCF	5 ثواني
محاكي Gy	/gy_simulator	اختبا�� الفوترة عبر الإنترنت Gy/Ro	عند الطلب
أبراج الخلايا	/cell_towers	تصفح قاعدة بيانات OpenCellID	ثابت
السجلات	/logs	بث السجلات في الوقت الحقيقي	مباشر

الميزات الرئيسية

التحديثات في الوقت الحقيقي:

• جميع الصفحات تتجدد تلقائيًا (لا حاجة لإعادة التحميل يدويًا)
• تدفق البيانات المباشرة من عمليات OmniPGW
• مؤشرات الحالة الملونة (أخضر/أحمر)

البحث والتصفية:

• البحث عن الجلسات بواسطة IMSI أو IP أو MSISDN أو APN
• تصفية فورية دون إعادة تحميل الصفحة

تفاصيل قابلة للتوسيع:

• انقر على أي صف لرؤية التفاصيل الكاملة
• فحص حالة الجلسة بالكامل
• عرض تكوين الأقران والقدرات

لا حاجة للمصادقة (استخدام داخلي):

• وصول مباشر من شبكة الإدارة
• مصممة للاستخدام من قبل فريق NOC/العمليات
• ربط فقط بعنوان الإدارة للأمان

سير العمل التشغيلي

استكشاف أخطاء الجلسة (الغوص العميق):

1. المستخدم يبلغ عن مشكلة في الاتصال
2. افتح صفحة بحث UE (/ue_search)
3. ابحث بواسطة IMSI أو MSISDN أو عنوان IP
4. راجع تفاصيل الجلسة الشاملة:
   a) الجلسات النشطة - تحقق من وجود الجلسة مع المعلمات الصحيحة
   b) الموقع الحالي - تحقق من TAC و Cell ID والموقع الجغرافي
   c) معلومات الحامل - تحقق من الحاملات الافتراضية والمخصصة
      - QCI، MBR/GBR، أسماء قواعد الفوترة
      - حدود APN-AMBR
   d) معلومات الفوترة - معرف جلسة Gy، حالة الحصة
   e) معلومات السياسة - جلسة Gx، قواعد PCC المثبتة
   f) الأحداث الأخيرة - تاريخ الجلسة وتغييرات الحالة
5. إذا لم يتم العثور على الجلسة → تحقق من صفحة Diameter للاتصال بـ PCRF
6. إذا كانت هناك مشاكل في الموقع → تحقق من بيانات برج الخلية في قسم الموقع الحالي

بحث سريع عن الجلسة:

1. المستخدم يبلغ عن مشكلة
2. افتح صفحة جلسات PGW (/pgw_sessions)
3. ابحث بواسطة IMSI ��و رقم الهاتف
4. تحقق من وجود الجلسة مع التفاصيل الأساسية:
   - عنوان IP المخصص لـ UE
   - معلمات QoS
   - نقاط نهاية النفق المنشأة
5. للتحليل التفصيلي → انقر على الجلسة للتوسيع أو استخدم بحث UE

التحقق من صحة النظام:

1. افتح صفحة حالة UPF → تحقق من أن جميع أقران PGW-U "مرتبطون"
2. افتح صفحة Diameter → تحقق من أن جميع أقران PCRF "متصلون"
3. افتح جلسات PGW → تحقق من عدد الجلسات النشطة مقابل السعة

مراقبة السعة:

• نظرة على عدد جلسات PGW
• قارن بالسعة المرخصة/المتوقعة
• تحديد أوقات الاستخدام القصوى
• مراقبة التوزيع عبر APNs

واجهة الويب مقابل القياسات

استخدم واجهة الويب لـ:

• استكشاف مشكلات المشتركين بشكل عميق (بحث UE)
• تفاصيل الجلسة الفردية وفحص الحالة
• حالة الأقران في الوقت الحقيقي (PFCP، Diameter)
• فحوصات صحة سريعة عبر جميع الواجهات
• استكشاف مشكلات محددة للمستخدمين بواسطة IMSI/MSISDN/IP
• التحقق من الموقع الجغرافي (تكامل برج الخلية)
• تحليل QoS للحاملات (MBR، GBR، QCI)
• فحص قواعد السياسة والفوترة
• تاريخ الجلسة وآثار التدقيق
• مراقبة سعة مجموعة IP
• التحقق من التكوين والقواعد

استخدم قياسات Prometheus لـ:

• الاتجاهات التاريخية
• التنبيهات والإشعارات
• رسومات تخطيط السعة
• تحليل الأداء
• المراقبة على المدى الطويل

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

---

المراقبة والقياسات

بالإضافة إلى واجهة الويب، يكشف OmniPGW عن قياسات متوافقة مع Prometheus للمراقبة:

القياسات المتاحة

• قياسات الجلسة

  • teid_registry_count - جلسات S5/S8 النشطة
  • seid_registry_count - جلسات PFCP النشطة
  • session_id_registry_count - جلسات Gx النشطة
  • address_registry_count - عناوين IP المخصصة لـ UE
  • charging_id_registry_count - معرفات الفو��رة النشطة

• قياسات الرسائل

  • s5s8_inbound_messages_total - رسائل GTP-C المستلمة
  • sxb_inbound_messages_total - رسائل PFCP المستلمة
  • gx_inbound_messages_total - رسائل Diameter المستلمة
  • توزيعات مدة معالجة الرسائل

• قياسات الأخطاء

  • s5s8_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول S5/S8
  • sxb_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول PFCP
  • gx_inbound_errors_total - أخطاء Diameter

الوصول إلى القياسات

تُعرض القياسات عبر HTTP عند نقطة النهاية المكونة:

curl http://127.0.0.42:42069/metrics

انظر دليل المراقبة والقياسات لإعداد لوحة المعلومات والتنبيهات.

---

التوثيق التفصيلي

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

هيكل الوثائق

توثيق OmniPGW
├── OPERATIONS.md (هذا الدليل)
│
└── docs/
    ├── التكوين والإعداد
    │   ├── configuration.md          مرجع كامل لـ runtime.exs
    │   ├── ue-ip-allocation.md       تكوين مجموعة IP
    │   └── pco-configuration.md      إعدادات DNS و P-CSCF و MTU
    │
    ├── واجهات الشبكة
    │   ├── pfcp-interface.md         Sxb/PFCP (التواصل مع PGW-U)
    │   ├── diameter-gx.md            Gx (التواصل مع PCRF)
    │   ├── diameter-gy.md            Gy/Ro (التواصل مع OCS)
    │   └── s5s8-interface.md         S5/S8 (التواصل مع SGW-C)
    │
    └── العمليات
        ├── session-management.md     دورة حياة جلسة PDN
        └── monitoring.md             قياسات Prometheus والتنبيهات

الوثائق حسب الموضوع

🚀 البدء

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

⚙️ التكوين

الوثيقة	الوصف	الأسطر
configuration.md	مرجع كامل لـ runtime.exs	1,600+
ue-ip-allocation.md	إدارة مجموعة IP لـ UE وتخصيصها	943
pco-configuration.md	خيارات تكوين البروتوكول (DNS و P-CSCF و MTU)	344

🔌 واجهات الشبكة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
pfcp-interface.md	واجهة PFCP/Sxb إلى PGW-U	1,355
diameter-gx.md	واجهة Diameter Gx إلى PCRF (التحكم في السياسة)	941
diameter-gy.md	واجهة Diameter Gy/Ro إلى OCS (الفوترة عبر الإنترنت)	1,100+
s5s8-interface.md	واجهة GTP-C S5/S8 إلى SGW-C	456

📊 العمليات والمراقبة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
session-management.md	دورة حياة الجلسة PDN والعمليات	435
monitoring.md	قياسات Prometheus، لوحات معلومات Grafana، التنبيهات	807
data-cdr-format.md	تنسيق ملف CDR، تكوين URR، الفوترة غير المتصلة	847
qos-bearers.md	إدارة QoS والحاملات، التحكم في السياسة	448
troubleshooting.md	إجراءات استكشاف الأخطاء والمشكلات الشائعة	687

🔧 الميزات المتقدمة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
pcscf-monitoring.md	اكتشاف P-CSCF ومراقبة الصحة	894

ميزات الوثائق

📈 مخططات Mermaid

تتضمن جميع الوثائق مخططات Mermaid لفهم بصري:

• مخططات العمارة
• مخططات التسلسل (تدفقات الرسائل)
• آلات الحالة
• الطوبولوجيا الشبكية

💡 أمثلة عملية

تتضمن كل وثيقة:

• أمثلة تكوين من العالم الحقيقي
• تكوينات جاهزة للنسخ واللصق
• حالات استخدام شائعة

🔍 استكشاف الأخطاء

تتضمن كل وثيقة واجهة:

• مشكلات شائعة وحلول
• أوامر تصحيح
• قياسات للتشخيص

🔗 الروابط المتقاطعة

تم ربط الوثائق بشكل مكثف لتسهيل التنقل.

مسارات القراءة

لمشغلي الشبكة

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

لمهندسي الشبكة

1. OPERATIONS.md - نظرة عامة على العمارة (هذا الدليل)
2. pfcp-interface.md - التحكم في خطة المستخدم
3. diameter-gx.md - التحكم في السياسة
4. diameter-gy.md - الفوترة عبر الإنترنت
5. s5s8-interface.md - إدارة الجلسة
6. ue-ip-allocation.md - إدارة IP

للتكوين والنشر

1. configuration.md - مرجع كامل
2. ue-ip-allocation.md - مجموعات IP
3. pco-configuration.md - معلمات الشبكة
4. monitoring.md - إعداد المراقبة

إحصائيات الوثائق

• إجمالي الوثائق: 14
• إجمالي الأسطر: ~10,900+
• إجمالي الحجم: ~265 كيلوبايت
• مخططات Mermaid: 75+
• أمثلة التعليمات البرمجية: 150+

المفاهيم الأساسية المغطاة

العمارة

• ✅ فصل طبقة التحكم/المستخدم
• ✅ بنية OTP/Elixir
• ✅ إشراف العمليات
• ✅ جلسات قائمة على GenServer

البروتوكولات

• ✅ PFCP (بروتوكول التحكم في توجيه الحزم)
• ✅ GTP-C v2 (بروتوكول نفق GPRS)
• ✅ Diameter (RFC 6733)

واجهات 3GPP

• ✅ Sxb (PGW-C ↔ PGW-U)
• ✅ Gx (PGW-C ↔ PCRF)
• ✅ Gy/Ro (PGW-C ↔ OCS)
• ✅ S5/S8 (SGW-C ↔ PGW-C)

العمليات

• ✅ إدارة الجلسات
• ✅ استراتيجيات تخصيص IP
• ✅ تطبيق QoS
• ✅ تكامل الفوترة
• ✅ المراقبة والتنبيهات

---

موارد إضافية

مواصفات 3GPP

المواصفة	العنوان
TS 29.274	GTP-C v2 (واجهة S5/S8)
TS 29.244	PFCP (واجهة Sxb)
TS 29.212	واجهة Diameter Gx (التحكم في السياسة)
TS 32.299	تطبيقات الفوترة Diameter (Gy/Ro)
TS 32.251	فوترة المجال المعبأ
TS 23.401	بنية EPC

الوثائق ذات الصلة

• ملف التكوين: config/runtime.exs

---