家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備管理論文
時(shí)間:2022-04-07 08:46:09
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1TR-069工作原理
1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
TR-069的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中主要包括ACS與CPE這兩類設(shè)備。ACS負(fù)責(zé)完成對(duì)CPE的管理、維護(hù)和升級(jí)。ACS與CPE之間的接口稱為南向接口,與其他網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)之間的接口稱為北向接口。TR-069主要定義南向接口的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2協(xié)議層次
通過許多現(xiàn)存的通信協(xié)議,比如TCP(傳輸控制協(xié)議)、HTTP(超文本傳輸協(xié)議),可以保證TR-069獨(dú)立于物理介質(zhì)來傳輸并且有較高的傳輸可靠性。通過在SOAP(簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議)上定義RPC(遠(yuǎn)程過程調(diào)用)方法,使得不同終端設(shè)備具有互操作能力,XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)統(tǒng)一對(duì)設(shè)備上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述等。采用這些廣泛應(yīng)用的協(xié)議能夠有效減少TR-069設(shè)備的開發(fā)工作量,并使TR-069設(shè)備能更好地融入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。TR-069協(xié)議棧包括CPE/ACS應(yīng)用、RPC方法、SOAP、HTTP、傳輸層安全/SSL(安全套接層)和TCP/IP。
1.3會(huì)話過程
要進(jìn)行會(huì)話首先需要在CPE與ACS之間建立連接,連接可以由CPE和ACS中的任意一方發(fā)起。CPE可以通過在本地配置好的URL(統(tǒng)一資源定位符)向ACS發(fā)起連接,也可以通過DHCP(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)來動(dòng)態(tài)地獲取URL。若是ACS主動(dòng)發(fā)起的連接,則應(yīng)保證CPE至少主動(dòng)連接過ACS一次,以此向ACS通告自己的URL。一旦連接建立,CPE便可以向ACS發(fā)起會(huì)話。
2TR-069模塊總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文主要是對(duì)TR-069中CPE端的軟件功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下將對(duì)各模塊的作用進(jìn)行介紹。
2.1遠(yuǎn)程/本地方法調(diào)用模塊
該模塊主要負(fù)責(zé)ACS調(diào)用CPE端的RPC方法以及本地調(diào)用函數(shù)的參數(shù)下發(fā)。RPC方法實(shí)現(xiàn)包括對(duì)ACS端RPC請(qǐng)求的響應(yīng)以及CPE端的RPC請(qǐng)求,與網(wǎng)管接口模塊和事件、參數(shù)變化模塊有著緊密聯(lián)系,好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有利于RPC請(qǐng)求進(jìn)行各種配置操作。
2.2樹形對(duì)象管理模塊
該模塊的核心內(nèi)容是TR-069參數(shù)模型的實(shí)現(xiàn)。TR-069的參數(shù)模型可以看做是一個(gè)目錄樹,與SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)中MIB(管理信息庫(kù))的定義類似,MIB中對(duì)象是用一串以“.”分隔的數(shù)字來標(biāo)識(shí),而TR-069中用一串以“.”分隔的屬性名標(biāo)識(shí)。例如:某對(duì)象包含A、B、C三個(gè)屬性,則它的實(shí)例也包含A、B、C屬性,它的參數(shù)結(jié)構(gòu)即為A.B.C,其中對(duì)象后面以“.”標(biāo)記,屬性后面不加“.”,故A.B.為對(duì)象,C為屬性。若該對(duì)象具有多個(gè)實(shí)例,則記為A.B.C.{i}.,其中i為實(shí)例號(hào),“.”結(jié)尾表明這是一個(gè)對(duì)象。采用這種樹形結(jié)構(gòu)保存TR-069中各參數(shù)對(duì)象,可以較方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)象節(jié)點(diǎn)的增加、刪除和修改等,并能對(duì)參數(shù)值進(jìn)行獲取和設(shè)置。
2.3網(wǎng)管接口模塊
RPC方法中最關(guān)鍵的兩個(gè)操作就是設(shè)置和獲取參數(shù)值。TR-069定義的參數(shù)位于CPE不同的功能模塊,該模塊的功能就是在不同的進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一設(shè)置和獲取參數(shù)的接口。通過參考SNMP中MIB的實(shí)現(xiàn),本模塊設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)象結(jié)構(gòu)體,在對(duì)象結(jié)構(gòu)體中,設(shè)置和獲取操作均是指向函數(shù)的指針,在參數(shù)初始化時(shí),通過指向不同的函數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同參數(shù)的設(shè)置和獲取,從而通過一個(gè)通用接口就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊中不同參數(shù)的設(shè)置和獲取。
2.4事件、參數(shù)變化處理模塊
該模塊主要功能是處理CPE參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的上報(bào)流程。當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生某些事件,如設(shè)備重啟或參數(shù)發(fā)生改變時(shí),外部模塊可以調(diào)用該模塊提供的外部接口通知該模塊進(jìn)行相應(yīng)處理,然后該模塊調(diào)用Inform方法并將相關(guān)的事件及參數(shù)變化通知ACS。
3測(cè)試方案和結(jié)果驗(yàn)證
為了對(duì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的CPE端協(xié)議功能進(jìn)行驗(yàn)證,本文使用了一個(gè)用Java語(yǔ)言編寫的開源ACSOpenacs對(duì)CPE功能進(jìn)行驗(yàn)證。Openacs擁有非常完善的功能,不僅可以作為CPE開發(fā)的輔助測(cè)試工具,甚至可以對(duì)一定數(shù)量的CPE進(jìn)行管理。
4應(yīng)用實(shí)例
在傳統(tǒng)的寬帶業(yè)務(wù)開展過程中,運(yùn)營(yíng)商主要充當(dāng)寬帶接入提供商的角色,用戶通過個(gè)人電腦訪問Internet,從而獲得寬帶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。然而,隨著通信技術(shù)的發(fā)展和用戶對(duì)信息、娛樂、寬帶通信等綜合業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng),通過家庭網(wǎng)關(guān)為用戶打造一個(gè)全能的、安全的、快速的家庭網(wǎng)絡(luò)已成為現(xiàn)實(shí),圖5是家庭網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置圖。家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各終端通過家庭網(wǎng)關(guān)的用戶側(cè)接口與家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信,家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)經(jīng)過其的數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、控制和管理,家庭網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口與業(yè)務(wù)平臺(tái)和TCMS(終端配置管理系統(tǒng))進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信,并提供各種可管理、可控制的應(yīng)用。
作者:朱清戴錦友