CWMP (TR-069)技术介绍


CWMP (TR-069)

CWMPTR-069)概述

CWMPCPE WAN Management ProtocolCPE广域网管理协议)是由DSLDigital Subscriber's Line,数字用户线路)论坛发起开发的技术规范之一,编号为TR-069,所以又被称为TR-069协议。它提供了对下一代网络中家庭网络设备进行管理配置的通用框架、消息规范、管理方法和数据模型。

CWMP主要应用于DSL接入网络环境。在DSL接入网络中,由于用户设备数量繁多、部署分散,通常位于用户侧,不易进行设备的管理和维护,CWMP提出通过ACSAuto-Configuration Server,自动配置服务器)对CPECustomer Premises Equipment,用户侧设备)进行远程集中管理,解决CPE设备的管理困难,节约维护成本,提高问题解决效率。

CWMP网络框架

CWMP网络的基本框架如1所示:

图1 CWMP网络基本框架示意图

CWMP网络元素主要有:

l              ACS:自动配置服务器,网络中的管理设备。

l              CPE:用户端设备,网络中的被管理设备。

l              DNS server:域名服务器。CWMP协议规定ACSCPE使用URL地址来互相识别和访问,DNS用于帮助解析URL参数。

l              DHCP server:动态主机配置协议服务器。给ACSCPE分配IP地址,使用DHCP报文中的option字段给CPE配置参数。

H3C设备属于CPE,使用CWMP协议与ACS进行消息交互。

CWMP基本功能

1. ACSCPE的自动连接

CPE可以通过发送Inform报文自动连接ACS。触发连接的方式有以下几种:

l              CPE启动,根据获取的URL值找到相应的ACS,并自动发起连接。

l              CPE使能了周期性发送Inform报文功能,当周期(比如1小时)到达时,CPE会自动发送Inform报文来建立连接。

l              CPE使能了定时发送Inform报文功能,当时间点到达时,CPE会自动发送Inform报文来建立连接。

l              如果当前会话没有结束,但是连接异常中断,而且CPE自动重新连接的次数还没有达到上限,此时,CPE也会自动建立连接。

ACS可以在任何时候自动向CPE发起连接请求(Connect Request),通过CPE的认证(即匹配CPE URLCPE用户名、CPE密码)后,可以与CPE建立连接。

2. 支持ACSCPE的自动配置

CPE上线时,ACS可以自动下发一些配置给CPE,完成对CPE的自动配置。设备支持的自动配置项参数主要包括(不仅限于此):

l              配置文件(ConfigFile

l              ACS地址(URL

l              ACS用户名(Username

l              ACS密码(Password

l              Inform报文自动发送使能标志(PeriodicInformEnable

l              Inform报文周期发送时间间隔(PeriodicInformInterval

l              Inform报文定期发送日期(PeriodicInformTime

l              CPE用户名(ConnectionRequestUsername

l              CPE密码(ConnectionRequestPassword

3. 支持对CPE系统启动文件和配置文件的上传/下载管理

网络管理员可以将系统启动文件、配置文件等重要文件保存在ACS上,当ACS发现某个文件的版本有更新,将会通知CPE进行下载。CPE收到ACS的下载请求后,能够根据ACS报文中提供的下载地址和文件名,自动到指定的文件服务器下载文件。下载完成后,对下载文件的合法性做相应的检查,并将下载结果(成功或失败)反馈给ACS。目前,设备不支持以数字签名的方式进行的文件下载。

目前,设备支持下载的文件类型有:系统启动文件和配置文件。

同样,为了实现对重要数据的备份,CPE将根据ACS的要求将当前的配置文件上传到指定的服务器。目前,设备支持上传的文件类型有:配置文件。

4. 支持ACSCPE状态和性能的监控

ACS可以监控与其相连的CPE的各种参数。由于不同的CPE具有不同的性能,可执行的功能也各异,因此ACS必须能识别不同类型CPE的性能,并监控到CPE的当前配置以及配置的变更。CWMP还允许网络管理人员自定义监控参数并通过ACS获取这些参数,以便了解CPE的状态和统计信息。

ACS能够监控的状态和性能有:厂商名称(Manufacturer)、厂商标识OUIManufacturerOUI)、序列号(SerialNumber)、硬件版本号(HardwareVersion)、软件版本号(SoftwareVersion)、设备状态(DeviceStatus)、启动时间(UpTime)、配置文件、ACS地址、ACS用户名、ACS密码、Inform报文自动发送使能标志、Inform报文周期发送时间间隔、Inform报文定期发送日期、CPE地址、CPE用户名、CPE密码等。

CWMP实现机制

1. CWMP方法

ACSCPE的管理和监控是通过一系列的操作来实现的,这些操作在CWMP协议里称为RPC方法。主要方法的描述如下:

l              GetACS使用该方法可以获取CPE上参数的值。

l              SetACS使用该方法可以设置CPE上参数的值。

l              Inform:当CPEACS建立连接时,或者底层配置发生改变时,或者CPE周期性发送本地信息到ACS时,CPE都要通过该方法向ACS发起通告信息。

l              Download:为了保证CPE端硬件的升级以及厂商配置文件的自动下载,ACS使用该方法可以要求CPE到指定的URL下载指定的文件来更新CPE的本地文件。

l              Upload:为了方便ACSCPE端的管理,ACS使用该方法可以要求CPE将指定的文件上传到ACS指定的位置。

l              Reboot:当CPE故障或者需要软件升级的时候,ACS使用该方法可以对CPE进行远程重启。

2. CWMP实现机制

下面以一个具体的例子,结合CWMP方法来描述CWMP具体实现。场景如下:区域内有主、备两台ACS,主ACS系统升级,需要重启。为了连续监控,主ACS需要将区域内的CPE都连接到备用ACS上,处理流程如下:

图2 CWMP消息交互举例

(1)        建立TCP连接。

(2)        SSL初始化,建立安全机制。

(3)        CPE发送Inform报文,开始建立CWMP连接。Inform报文使用Eventcode字段描述发送Inform报文的原因,该举例为“6 CONNECTION REQUEST”,表示ACS要求建立连接。

(4)        如果CPE通过ACS的认证,ACS将返回Inform响应报文,连接建立。

(5)        如果CPE没有别的请求,就会发送一个空报文,以满足HTTP报文请求/响应报文交互规则(CWMP是基于HTTP协议的,CWMP报文作为HTTP报文的数据部分封装在HTTP报文中)。

(6)        ACS查询CPE上设置的ACS URL的值。

(7)        CPE把获取到的ACS URL的值回复给ACS

(8)        ACS发现CPEACS URL是本机URL的值,于是发起Set请求,要求将CPEACS URL设置为备用ACSURL的值。

(9)        设置成功,CPE发送响应报文。

(10)    ACS发送空报文通知CPE没有别的请求了。

(11)    CPE关闭连接。

之后,CPE将向备用ACS发起连接。

 

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