基于TR069 協(xié)議實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的遠程管理

何 碩

（武漢郵電科學(xué)研究院，武漢,430074）

0 引言

隨著家庭寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展及寬帶接入在家庭中的普及，以及各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，越來越多的IP 終端設(shè)備被引入到家庭網(wǎng)絡(luò)中，家庭網(wǎng)關(guān)作為家庭網(wǎng)絡(luò)中的最重要設(shè)備，有效的對其進行管理是運營商提高服務(wù)質(zhì)量，降低運維成本，真正實現(xiàn)零配置業(yè)務(wù)安裝和管理的基礎(chǔ)。TR069 協(xié)議提出通過ACS 對用戶側(cè)CPE 設(shè)備進行遠程集中管理，解決CPE 設(shè)備的管理困難,降低設(shè)備安裝維護成本,提高問題解決效率。

1 TR069 協(xié)議介紹

針對網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分布范圍廣、數(shù)量大、設(shè)備的管理不統(tǒng)一，運維成本高等諸多的設(shè)備管理方面的問題和困難，數(shù)字用戶線論壇(DSL Form)提出了有效的面向終端設(shè)備遠程集中控制管理的解決方案，在此背景下TR069 協(xié)議應(yīng)運而生。TR069 也稱為用戶終端設(shè)備廣域網(wǎng)管理協(xié)議CWMP(CPE WAN Management Protoco1)。在TR069 的管理架構(gòu)中主要是基于ACS 和CPE 這兩類設(shè)備來完成遠程管理、維護功能。ACS 主要負責(zé)管理用戶終端設(shè)備(CPE)并與之實現(xiàn)信息交互。ACS 與CPE 之間的接口稱為南向接口，ACS 是自動配置服務(wù)器，它一般部署在運營商端，通過北向接口連接到運營商的其他管理系統(tǒng)，比如計費系統(tǒng)，網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。其中南向接口的標(biāo)準(zhǔn)由TR069 協(xié)議來規(guī)范。

2 TR069 協(xié)議實現(xiàn)的功能

在TR069 協(xié)議中定義了一系列的RPC 方法，這些RPC 方法主要是用于ACS 和CPE 之間交互消息的，分為兩類：一類用于ACS，由CPE 調(diào)用，ACS 響應(yīng)，另一類用于CPE，由ACS 調(diào)用，CPE 響應(yīng)。ACS 與CPE 之間主要是通過RPC 方法來實現(xiàn)終端設(shè)備的管理，其主要完成以下幾個方面的的管理功能：a)CPE設(shè)備的自動配置及業(yè)務(wù)的動態(tài)提供；b)設(shè)備軟件、鏡像文件的管理和升級；c)對CPE 的性能和運行狀態(tài)進行監(jiān)控管理；d)通信故障的分析和診斷。

TR069 實現(xiàn)CPE 的管理過程主要包括ACS 發(fā)現(xiàn)過程，ACS與CPE 建立連接過程以及CPE 的注冊認證過程。ACS 與CPE通過HTTP 建立了鏈接后，CPE 首先給服務(wù)器ACS 發(fā)送一個Inform 請求，上報發(fā)起本次會話的原因及其他的連接信息，ACS 收到該Inform 消息后會向CPE 回送Inform response確認應(yīng)答。

3 TR069 協(xié)議中重要的管理流程分析與研究

3.1 開機注冊與設(shè)備信息上報過程

當(dāng)CPE 終端設(shè)備初次上電開機時，CPE 會向終端管理系統(tǒng)ACS 注冊信息和上報設(shè)備相關(guān)參數(shù)。該過程如圖3 所示：

1)CPE 開機后，調(diào)用Inform 方法，上報CPE 設(shè)備信息及本地配置參數(shù)；

2)ACS 給CPE 返回Inform Response 消息；

3)然后，CPE 給ACS 發(fā)送一條空的HTTP Post 請求消息，獲取ACS 是否需要對CPE 的軟件和固件進行升級的要求；

4)ACS 根據(jù)CPE 上報的信息確定是否需要對CPE 估計進行升級；

5)ACS 確認需要對CPE 的固件進行升級，開始對CPE 的固件進行更新升級。

該過程的抓包分析如下圖1 所示：

圖1

3.2 軟件下載及固件更新過程

當(dāng)ACS 根據(jù)CPE 上報的信息確定CPE 的固件需要更新升級時，會要求CPE 發(fā)起到ACS 的更新固件的連接請求，并對CPE 的固件進行更新升級，主要的流程如下：

1)CPE 以HTTP POST 的方式給ACS 發(fā)送Event code 為6 CONNECTONREQUEST 的Inform 消息，指示發(fā)起本次會話的原因是應(yīng)ACS 的要求；

2)ACS 向CPE 返 回Inform Response，確 認CPE 發(fā) 起 的Inform 鏈接；

3)CPE 打開另外一個文件連接執(zhí)行固件文件的下載，下載完成后進行本地升級；

4)CPE 固件升級完成后向ACS 發(fā)起Inform 請求；

5)CPE 發(fā)送TransferComplete，上報固件更新后的詳細信息；

6)ACS 響應(yīng)TransferComple Respons 應(yīng)答消息；

7)CPE 發(fā)送一條空的Http Post 請求。ACS 沒有別的請求時，發(fā)送一條空的Http Post 響應(yīng)給CPE，CPE 收到該響應(yīng)后斷開會話連接，完成對CPE 的軟件升級。

固件更新和軟件下載更新過程抓包如下圖2 所示：

圖2

4 小結(jié)

在電信運營商的家庭網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備上實現(xiàn)遠程配置管理的具有極大的現(xiàn)實意義。理論分析和實踐應(yīng)用都表明，TR069協(xié)議能高效的完成運營商對CPE 家庭網(wǎng)絡(luò)終端的有效管理，實現(xiàn)零配置安裝和運營維護，有效的降低運營商設(shè)備管理和運維成本。

[1] 李大鵬，基于TR-069 協(xié)議客戶端的設(shè)計與研究[J].電子商務(wù)，2010(2)：59-60.

[2] 顧雅珍，唐慧佳. TR-069 協(xié)議研究及在網(wǎng)關(guān)上的實現(xiàn)[J]. 2012(2)：33-34.

[3] 陳毅文，劉同佩，孫晶.基于TR-069 的終端管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計，2008，25(5)：1108—1111.

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