دليل عمليات OmniSGW

OmniSGW - بوابة الخدمة (SGW)

بواسطة خدمات شبكة Omnitouch

---

جدول المحتويات

1. نظرة عامة
2. الهيكلية
3. واجهات الشبكة
4. المفاهيم الرئيسية
5. البدء
6. التكوين
7. واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي
8. المراقبة والقياسات
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 (معدات المستخدم)
• تنسيق التنقل - التعامل مع التحويلات بين eNodeBs مع توجيه البيانات
• إدارة الحامل - إنشاء وتعديل الحوامل المخصصة لمتطلبات QoS المختلفة
• معلومات الشحن - تتبع أحداث الجلسات للشحن غير المتصل
• تنسيق مستوى المستخدم - التحكم في SGW-U (مستوى المستخدم) لتوجيه الحزم

ما الذي تفعله SGW-C

• تقبل طلبات الجلسة من MME عبر واجهة S11 (GTP-C)
• تنسيق مع PGW-C للاتصال 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 إخطارات بيانات التنزيل للجلسات المعلقة
• تتبع معلومات الشحن لأنظمة الفوترة غير المتصلة

---

الهيكلية

نظرة عامة على المكونات

هيكلية العمليات

SGW-C مبنية على Elixir/OTP وتستخدم هيكلية عمليات تحت إشراف:

• مشرف التطبيق - المشرف الأعلى الذي يدير جميع المكونات
• وسطاء البروتوكول - يتعاملون مع الرسائل البروتوكول الواردة/الصادرة (S11، S5/S8، Sxa)
• عمليات الجلسات - خادم GenServer واحد 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 قياسات صحة النظام في الوقت الحقيقي عبر صفحة تطبيق واجهة الويب:

---

واجهات الشبكة

تقوم SGW-C بتنفيذ ثلاث واجهات رئيسية 3GPP:

واجهة S11 (GTP-C v2)

الغرض: إشارة مستوى التحكم بين MME و SGW-C

البروتوكول: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إنشاء جلسة
• طلب/استجابة حذف جلسة
• طلب/استجابة تعديل حامل
• طلب/استجابة إنشاء حامل
• طلب/استجابة حذف حامل
• إشعار/اعتراف بيانات التنزيل

التكوين: انظر توثيق واجهة S11

واجهة Sxa (PFCP)

الغرض: إشارة 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 جلسة
• طلب/استجابة تعديل جلسة
• طلب/استجابة حذف جلسة
• طلب/استجابة تقرير الجلسة
• طلب/استجابة نبض القلب

التكوين: انظر توثيق واجهة PFCP/Sxa

واجهة S5/S8 (GTP-C v2)

الغرض: إشارة مستوى التحكم بين SGW-C و PGW-C للاتصال بـ PDN

البروتوكول: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إنشاء جلسة
• طلب/استجابة حذف جلسة
• طلب/استجابة تعديل حامل
• طلب/استجابة إنشاء حامل
• طلب/استجابة حذف حامل

التكوين: انظر توثيق واجهة S5/S8

---

المفاهيم الرئيسية

جلسة UE

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

• IMSI (معرف المشترك الدولي للهاتف المحمول) - معرف فريد للمشترك
• GUTI (معرف مؤقت عالمي فريد) - معرف مؤقت لـ 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 عبر PGW-C معين. 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 نهاية الجلسة) - معرف جلسة واجهة Sxa
• الحامل الافتراضي - يتم إنشاؤه مع كل اتصال PDN
• الحوامل المخصصة - حوامل إضافية لاحتياجات QoS المحددة

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 ضمن 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 التحويلات

انظر توثيق واجهة Sxa للحصول على التفاصيل.

التنقل والتحويل

تدعم SGW-C تنقل UE عبر eNodeBs:

• التحويل داخل MME - التحويل داخل نفس MME (بدون 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 المسبقة

• Elixir ~1.16
• Erlang/OTP 26+
• اتصال الشبكة بـ MME و SGW-U و PGW-C
• فهم هيكلية LTE EPC

التحقق من التشغيل

تحقق من السجلات لبدء التشغيل الناجح:

[info] بدء OmniSGW...
[info] بدء مصدّر القياسات 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 القياسات 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
القياسات	مصدّر قياسات 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

انظر دليل التكوين الكامل للحصول على معلومات مفصلة.

---

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 استفسارات القياسات.

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	بث السجلات في الوقت الحقيقي	مباشر

الميزات الرئيسية

التحديثات في الوقت الحقيقي:

• جميع الصفحات تتجدد تلقائيًا (لا حاجة لإعادة تحميل يدوي)
• بث بيانات حية 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 (للاستخدام الداخلي):

• وصول مباشر من الشبكة الإدارية
• مصممة للاستخدام من قبل فريق NOC/العمليات
• الربط بعنوان IP الإداري فقط لأغراض الأمان

سير العمل التشغيلي

استكشاف مشكلات 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 وأن لديها:
   - منطقة التتبع
   - الحوامل النشطة ومعايير QoS الخاصة بها
   - نقاط نهاية النفق المنشأة
   - ارتباط PGW-C الصحيح
5. إذا لم يتم العثور على جلسة → تحقق من السجلات لمعرفة سبب الرفض

التحقق من صحة النظام:

1. افتح صفحة حا��ة 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 على عدد جلسات UE
• قارن مع السعة المرخصة/المتوقعة
• تحديد أوقات الاستخدام القصوى
• مراقبة التوزيع حسب نوع الخدمة

واجهة الويب مقابل القياسات

استخدم واجهة الويب لـ:

• تفاصيل الجلسة والحامل الفردية
• حالة النظراء في الوقت الحقيقي
• فحوصات صحة سريعة
• استكشاف مشكلات المستخدمين المحددين
• التحقق من التكوين

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

بالإضا��ة إلى واجهة الويب، يكشف OmniSGW عن قياسات متوافقة مع Prometheus للمراقبة:

القياسات المتاحة

• قياسات الجلسات

  • 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

• قياسات 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

• قياسات 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 القياسات

تُكشف القياسات عبر HTTP عند نقطة النهاية المكونة:

curl http://127.0.0.40:42068/metrics

انظر دليل المراقبة والقياسات لإعداد لوحة التحكم والتنبيهات.

---

التوثيق التفصيلي

تقدم هذه القسم نظرة شاملة على جميع توثيقات 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             قياسات 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 جلسة UE والعمليات
session-management.md	إنشاء الحامل وتعديله وحذفه
cdr-format.md	تنسيق بيانات سجل الشحن غير المتصل
monitoring.md	قياسات 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 الجلسة
6. session-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	هيك��ية EPC