（计算机应用技术专业论文）基于tr069协议的远程配置管理终端的研究与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着互联网的不断发展，d s l 技术作为宽带接入技术中的主流，被应用 到各种家庭网关和企业网关中。与此同时，随着无线技术的广泛使用，无线 a p 的分布也是越来越广泛。手工安装和维护各种网关和a p 变得越来越困难 了，- 其效率低、成本高的弊端也变得越来越明显了。 ， t r - 0 6 9 协议是由致力于定义和推广基于d s l 技术的业务和应用的d s l f o r u m ( d s l 论坛) 提出的一个技术规范协议，其也被称为c w m p 协议( c p e w a n m a n a g e m e n tp r o t o c o l ，c p e 广域网管理协议) 。它定义了一种安全自动配 置和管理的机制，实现了对远程终端设备提供自动配置和动态服务、管理其 软件和固件镜像、监控状态和性能的以及对其进行诊断的功能，从而有效地 解决了手工配置所产生的各种困难。 本文主要研究并实现了t r - 0 6 9 协议的基本原理和功能。 本文首先介绍了t r - 0 6 9 协议的基本原理，架构以及体系机构，并且对协 议会话交互的实现机制作了一定研究。 其次，从应用层的角度设计并实现了c p e ( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e r i t ， 用户侧设备) 终端设备上t r - 0 6 9 协议的功能。设计并实现了其主体模块一一 c w m p 模块内部任务处理流程以及接收和发送处理r p c 方法流程、文件传输 任务的处理流程，阐述了协议数据模型的设计原理及其实现方式，并实现了 与本模块相关的配置保存文件保存和恢复的功能。此外，还对c w m p 模块与 其他功能模块之间数据交互作了研究，并且以v l a n 模块为例加以实现。本 文中所有的设计和实现通过以配置管理平面为基础的方式，屏蔽了不同设备 底层模块环境的差异，提高了该协议功能在不同的设备之间的移植性。 最后，本文通过对实验测试中的交互报文的分析，证明了t r - 0 6 9 协议功 能实现的正确性。 关键词：t r - 0 6 9 ；c w m p ；远程控制配置管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第页 a bs t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to ft h ei n t e m e t ，t h ed s lt e c h n o l o g yw h i c hi st h eg e n e r a lt r e n di nt h e b r o a d b a n da c c e s sw a yi su s e di ne v e r yg a t e w a y so ff a m i l i e sa n dc o r p o r a t i o n s a tt h es a m e t i m e ，a st h ew i d e l yu s i n go ft h ew i r e l e s st e c h n o l o g y , t h ed i s t r i b u t i o no f t h ea pi sb e c o m i n g m o r ea n dm o t ew i d e l y i n s t a l l i n ga n dm a i n t a i n i n ge v e r yg a t e w a ya n da pi sb e c o m i n gm o r e a n dm o r ed i f f i c u l t ，a n dt h ew e a k n e s so fl o we f f i c i e n c ya n dh i 曲c o s ti sb e c o m i n gm o r ea n d m o r ee v i d e n t t r - 0 6 9p r o t o c o lw h i c hi sa l s oc a l l e dc w m p ( c p ew a nm a n a g e m e n tp r o t o c 0 1 ) i sa p r o t o c o lo ft e c h n o l o g i cc r i t e r i o n i ti sp r o d u c e db yd s l f o r u mw h i c hw o r k sf o rd e f i n i n ga n d s p r e a d i n gt h eo p e r a t i o na n da p p l i c a t i o nb a s e do nd s lt e c h n o l o g y i td e f i n e sam e c h a n i s m w h i c hc a na u t o - c o n f i g u r ea n dm a n a g es e c u r e l y i tr e a l i z e sa u t o - c o n f i g u r a t i o na n dd y n a m i c s e r v i c e p r o v i s i o n i n g f o rt h er e m o t et e r m i n a l e q u i p m e n t 、s o f t w a r e f i r m w a r ei m a g e m a n a g e m e n t 、s t a t u sa n dp e r f o r m a n c em o n i t o r i n ga n dd i a g n o s t i c s i nt h i sw a y , a l ld i f f i c u l t i e s w i t hm a n u a lc o n f i g u r a t i o nc a nb er e s o l v e d t h em a i nc o n c e mo ft h i st h e s i si st os t u d ya n dr e a l i z et h et h e o r ya n dt h ef u n c t i o no ft h e t r - 0 6 9p r o t o e 0 1 f i r s t l y , t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h et r - 0 6 9p r o t o c o lo f t h eb a s i cp r i n c i p l e so fa r c h i t e c t u r e a n da r c h i t e c t u r e ，a n dr e s e a r c h e st h ei m p l e m e n t a t i o nm e c h a n i s mi nt h ei n t e r a c t i v es e s s i o n s e c o n d l y , t h i st h e s i sd e s i g n sa n di m p l e m e n t st h ef u n c t i o n so ft h ec p e t e r m i n a ld e v i c e b a s e do nt r - 0 6 9p r o t o c o li nt h ep e r s p e c t i v eo fa p p l i c a t i o n d e s i g n sa n di m p l e m e n t st h e i n t e r n a lt a s kp r o c e s s i n g ，a sw e l la sr e c e i v i n ga n ds e n d i n gt h er p cm e t h o d s ，a n df i l et r a n s f e r p r o c e s s i n gf l o wi nt h em a i nm o d u l e 一- c w m pm o d u l e s ，e x p l a i n st h ed e s i g np r i n c i p l ea n dt h e i m p l e m e n ta p p r o a c hw i t ht h ed a t am o d e li nt r 一0 6 9 ，a n di m p l e m e n t ss a v i n ga n dr e s t o r i n gf o r t h ec o n f i g u r a t i o nf i l e i na d d i t i o n ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h ed a t ai n t e r a c t i o n sb e t w e e nt h e c w m pm o d u l 6a n do t h e rf u n c t i o n a lo n e s ，a n d - s e t sv l a nm o d u l ea sa ne x a m p l et ob e a c h i e v e d a l lo ft h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o ni sb a s e do nt h ec o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t p l a n e i nt h i sw a y , i ts h i e l d st h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h ed i f f e r e n tl o w e rm o d u l ee n v i r o n m e n t s i nd e v i c e ，a n di m p r o v e st h et r a n s p l a n t a b i l i t yo ft r - 0 6 9p r o t o c o lb e t w e e nt h ed i f f e r e n td e v i c e s f i n a l l y , t h i sp a p e ra n a l y s e si n t e r a c t i o nm e s s a g e si nt h ee x p e r i m e n t ，a n dv a l i d a t e st h e c o l t e c t n e s so ft h et r 0 6 9p r o t o c o l sf u n c t i o n s k e y w o r d s ：t r - 0 6 9 ；c w m p ；r e m o t ec o n t r o la n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段 保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密匦使用本授权书。 ( 请在以上方框内打q ”) 学位论文作者签名：关喜敛 指导老师签名： 日期：z o o 只7日期： 霄徘 z 口0 7 多7 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究 工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其 它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的 个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法 律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 国内外目前对于t r - 0 6 9 协议有了一定的研究，少量应用也是针对于 具体的某款设备而言。本论文的目的在于从应用层的角度实现t r 0 6 9 协议的基本功能，实现其与各种功能模块之间的消息交互，并且通过使 用配置管理平面屏蔽各种不同设备底层环境之间差别，使其可以融入各 种设备的平台软件中。 学位论文作者签名：昊害各乞 日期：2 0 0 7 年多月1 日 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1选题背景 第1 章绪论 伴随着互联网的发展，全球宽带接入网络步入了高速发展的阶段。 d s l ( d i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ，数字用户线) 作为主流的接入技术，凭借其可以 在现有的铜线电缆上实现高速信息传输，安装简单，可以根据用户终端设备 的实际情况进行配置、监控、维护和升级等优点，显现出巨大的实力。截至 2 0 0 7 年，全球的d s l 用户总数已经突破2 亿户，并在全球宽带市场中占有的 份额持续超过6 5 ，中国、美国、欧洲等地的d s l 用户数量都是在高速增长。 尤其是在中国，d s l 用户的数量已经占到了全球总数的2 0 ，而且在中国的 宽带市场中d s l 接入技术也已经是占据了7 3 的市场份额【1 9 1 。 随着d s l 为主流的宽带市场的高速发展，d s l 用户数量正在变得日趋庞 大，而这些用户所使用的设备的物理位置都处于用户家中，有一种观点认为， 既然这些设备都是在用户家中，那么运营商就不需要对这些设备进行管理， 用户自己管理就可以了。但实际情况是，家庭网络承载众多的电信业务，为 了保证电信业务端到端的服务质量，电信运营商需要对端到端通信中涉及到 的众多设备进行协调统一管理，这其中就需要对家庭网络设备做到可控制和 可管理。如果家庭网络设备由用户自己随意管理，则很难做到与核心电信网 络设备的协调统一，所谓保证电信业务服务质量将不可能实现。另一方面， 随着城市网络的发展，特别是各大城市对于“无线城市 的投入实施，数量 庞大的广泛遍布于城市之中的网络基站同样需要由运营商来进行协调统一的 管理。但是，对于电信运营商来说，作为终端网络网元的各种家庭网络设备 和无线a p 设备的数量则非常庞大，没有良好的运行和管理工具，无法维护和 管理网络，传统的人工操作和排除故障的方式很难满足网络的维护和管理要 求。此外，对于家庭网络来说，其使用者是普通用户，普通用户不可能像机 房里的专业工作人员那样懂得安全规范和各种设备的规格，因此，家庭网络 的维护和管理更要注重运营商对设备本身的控制能力以及安全性能，而对于 无线a p ，更是需要对其进行定期的维护。最后，无论是家庭网络还是无线 a p 都遍布各个地区，远程管理是必不可少的，上门服务只有在极特别的情形 下才进行。基于现代网络终端设备的这些特点，对其的管理方式需要采用远 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 程集中自动管理的方式。既然需要对网络的终端设备进行远程集中自动管理， 那么究竟进行哪些方面的管理才能便于运营商开展业务、保证业务的服务质 量呢? 从目前运营商的需求来看，主要的管理内容应包括设备的自动配置、 设备的软件和硬件的升级、设备的状态和性能监测以及故障诊断。 1 2 国内外研究现状 目前国内外的电信运营商为了实现对网络的终端设备进行远程集中自动 管理需求，一般采用的远程自动管理协议不外乎主要有i e t f 制定的s n m p 协议和d s lf o r u m 制定的t r 0 6 9 协议两种。 s n m p 协议，即简单网络管理协议，是由i n t e m e t 工程任务组织i e t f ( i n t e m e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) 的研究小组为了解决i n t e m e t 上的路由器管理 问题而提出的旧。s n l v 口可以在基于p v c ( p e r m a n e n t v i r t u a lc i r c u i t ，永久虚电 路) 管理通道模式和基于e o c ( e m b e d d e do p e r a t i o nc h a n n e l ，嵌入式操作通道) 管理通道模式，并通过定义统一的m i b 库来实现电信运营商的管理功能需求， 其实现也较为简单。但是，由于s n m p 协议( s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n t p r o t o c o l ，简单网络管理协议) 中的n m s f n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，网络管 理系统、) 、d s l a m ( d i g i t a ls u b s c r i b e rl i n ea c c e s sm u l t i p l e x e r ，数字用户线接入 复用器) 和r t u ( r e m o t et e r m i n a lu n i t ，远程终端单元) 的耦合度较高。此外， 基于e o c 管理通道模式的s n m p 需要m o d e m 芯片级的支持，对于不同厂商 的设备存在一定的兼容问题，实施起来存在较大风险。 t r - 0 6 9 协议；是由d s lf o r u m 论坛提出的技术规范。该协议是基于 p v c 管理通道模式的一种较成熟的远程管理协议标准，将网络接入提供商和 网络业务提供商进行了分离，这样可以大大减少了各模块之间的耦合度。而 且，对于不同厂商的设备而言，只要其是支持使用t r - 0 6 9 协议的，那么其终 端的节点也是由d s lf o r u m 论坛定义的t r 0 9 8 ，t r 1 0 6 等协议定义的， 是统一的可以兼容的。 1 3 本文主要研究内容 本文研究主要包括如下几个方面： 1 、介绍了t r 0 6 9 协议的基本原理，架构以及体系机构，并且对协议会 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 话交互的实现机制作了一定研究。 2 、介绍了对设备功能参数进行配置管理的基本原理，重点介绍了配置管 理模型、配置管理对象以及配置消息的生成和处理。 3 、从应用层的角度设计并实现了c p e ( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e n t ，用 户侧设备) 终端设备上t r 0 6 9 协议的功能。主要包括设计并实现了其主体模 块c w m p 模块内部任务处理流程以及接收和发送处理r p c 方法、文件传输 任务的处理流程，阐释了协议数据模型的设计原理及其实现，并实现了对与 本模块相关的配置保存文件进行保存和恢复的功能。此外，还对c w m p 模块 与其他功能模块之间数据交互作了研究，并且以v l a n 模块为例加以实现。 4 、通过实验测试，验证了协议基本功能实现的正确性，并且对在测试过 程中发现的问题进行了一定的分析，提出并实现了解决的方案。 1 4 本文结构安排 本文共有六部分组成，具体章节安排如下： 第一章：绪论，介绍了本课题的研究背景、国内外研究现状以及本文的 章节安排。 第二章：分析和研究了t r - 0 6 9 协议的基本原理，组件部分和体系结构， 并对a c s ( a u t o c o n f i g u r a t i o ns e r v e r ，自动配置服务器) 和c p e ( c u s t o m e r p r e m i s e se q u i p m e n t ，用户侧设备) 的会话交互机制进行了分析。 第三章：介绍了对设备功能参数进行配置管理的基本原理，重点描述了 配置管理模型、配置管理对象以及配置消息的生成和处理。 第四章：对t r - 0 6 9 协议的主体模块c w m p 模块的设计和实现作了重点 研究，详细描述了模块内部处理流程、数据模型以及配置文件的保存和恢复 的实现。 第五章：研究了c w m p 模块与其他应用功能模块之间的数据消息的传输 和交互的实现。 第六章：通过实验测试，验证了协议基本功能实现的正确性，并对测试 过程中发现的一些问题作了分析和解决。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第2 章t r - 0 6 9 协议基本原理的分析和研究 2 1 t r - 0 6 9 协议简介 t r 0 6 9 协议，即c w m p 协议( c p ew a nm a n a g e m e n tp r o t o c o l ，c p e 广域 网管理协议) ，是由致力于定义和推广基于d s l 技术的业务和应用的d s l f o r u m ( d s l 论坛) 在2 0 0 4 年5 月提出的一个技术规范协议，编号为t r - 0 6 9 ， 所以被称为t r 一0 6 9 协议。它在c p e ( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e n t ，用户侧设 备) 和a c s ( a u t 0 c o n f i g u r a t i o ns e r v e r ，自动配置服务器) 之间定义了一种机制， 该机制包含了c p e 的安全自动配置功能，并在此基础上整合了其他的一些对 于c p e 的管理功能，提供了对下一代网络中需要进行远程管理的终端设备进 行管理配置的通用框架、消息规范、管理方法和数据模型。 2 2 t r - 0 6 9 协议的功能组件 t r - 0 6 9 协议目前可以支持管理一组c p e 的多种功能，包括如下几种主要 功能： 提供自动配置和动态服务 软件固件镜像的管理 状态和性能的监控 诊断 2 2 1 提供自动配置和动态服务 t r - 0 6 9 协议允许a c s 为一个或多个c p e 提供自动配置和动态服务。 这种提供服务的机制允许在初始化宽带连接访问网络的时候为c p e 提供 服务，同时也允许在初始化建立连接之后的任何时间内重新提供服务和重新 进行配置的功能，这就意味着协议支持异步a c s 初始化为c p e 重新提供服务。 协议中允许对单个或一组c p e 提供服务。协议同时也提供了对c p e 的一 些可选应用或服务进行管理的可选管理工具，这些可选应用或服务需要额外 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 的安全机制( 例如付费服务) 去控制。 这种提供服务的机制具有良好的可扩展性，在将来可以非常容易地进行 扩展来为新增服务和功能提供支持。 2 2 2 软件固件镜像的管理 t r 0 6 9 协议对c p e 进行上传和下载软件固件镜像文件的传输进行管理。 协议提供了一种机制，用于版本鉴别、文件传输初始化以及通知a c s 文件传 输是否成功。 协议同时定义了一种数字化签名文件的格式，可以在上传下载c p e 执行 的或与外部的设备指导说明书相关的文件时使用。通过这种签名文件的格式 可以保证上传下载的文件和相关设各指导说明书的完整性。 2 2 3 状态和性能的监控 t r 0 6 9 协议支持c p e 产生可用信息，a c s 可以使用这些可用信息来对 c p e 的状态进行监控，对其性能进行统计。此外，t r - 0 6 9 协议也定义了其他 的一系列机制，这些机制允许c p e 在其状态发生改变的时候其主动通知a c s 其改变的状态。 2 2 4 诊断 t r 0 6 9 协议支持c p e 产生可用信息，a c s 可以根据这些可用信息诊断 并解决连接及服务的相关问题，就如同具有执行诊断测试的能力。 2 2 5 w e b 应用的统一管理 除了以上的4 种主要功能，为了支持基于w e b 应用的c p e 浏览器的访问， t r 0 6 9 协议还定义了一种可选的机制，这种机制允许w e b 站点定制相关c p e 额外功能的内容。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 23t r - 0 6 9 协议的架构 231t r 一0 6 9 协议网络结构图 如图2 - i 所示，是d s l f o r u m 提出的t r 0 6 9 协议的网络结构图 僧熟 ： 用户侧设备( g p e 图2 1t r - 0 6 9 网络结构罔 t r - 0 6 9 协议是定义了在i p 层之上的c p e 自动配置的过程，是基于c p e 设备( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e n t ，用户侧设备1 与a c s 服务器 ( a u t o c o n f i g u r a t i o ns e w e r ，自动配置服务器) 之问已经初始化建立的i p 层连 接的，此时c p e 已经获取了i p 地址。从网络结构图中可以看到，a c s 是作 为网络中的一个服务器存在的。在a c s 的后台有o s s b s s 系统( o p e r a t i o n s u p p o r ts y s t e m b u s i n e s ss u p p o r ts y s t e m ，运营支持系统业务支持系统) 、策略系 统以及呼叫中心等系统。a c s 通过主干网络与用户前端的设各，即各种c p e 相连，并对这些设备进行配置管理。t r 一0 6 9 协议中所指的c p e 设各不仅包括 有直连在主干网络中的独立的服务器、网关设备和用户终端，还包括了局域 网中的终端设备，此处讨论的c p e 主要是指直连在主干网络中的各种设备。 t r 一0 6 9 协议中的会话交互主要运用于a c s 与c p e 相连的网络。 232 i r 一0 6 9 协议的连接访问机匍 t r - 0 6 9 协议在连接模式上提供了如下一些非常灵活的服务 八醪一 翁 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 1 ) c p e 和a c s 都可以请求初始化建立连接，这样可以避免在每个c p e 和a c s 之问维持一条持久性的会话连接，从而可以减少节省网络资源和开销。 2 ) c p e 与a c s 之间发生功能交互时并不关心此条连接是由哪一方请求 初始化建立的，两者之间不存在依赖关系。 3 1 一组c p e 可以与一个或多个a c s 建立连接，在这些连接建立之后， 这些a c s 都可以为c p e 提供服务。 t r 一0 6 9 协议支持两种a c s 和c p e 之间的发现和连接机制，即c p e 主动 寻找适当的a c s 作为服务提供商的机制和a c s 认证c p e ，并与c p e 连接， 将其作为一个用户消费者的机制。对于后一种连接机制，在实际操作中必须 要以支持a c s 全自动与用户连接交互的模式为前提。 t r 0 6 9 协议允许a c s 访问管理和监控与c p e 相关的多种参数。但是这 种访问参数的机制并不是在所有的情况下都提供的，只有在如下前提下协议 才会提供这种访问机制： 1 1 由于在c p e 中，很多功能和参数都是作为可选项存在的，用户可以 根据自身的需要实现或裁减这些参数，所以对于不同的c p e 可以具有不同的 性能水平，可以执行不同的可选功能的子集j 而对于a c s 而言，其可以在同 一时间管理许多不同类型的、接受不同服务的c p e 设备。因此，a c s 必须具 有能够发现特定c p e 的性能。 2 ) a c s 必须能够管理和监控c p e 的当前配置。 。 3 ) 在网络环境中；必然会存在多种配置管理方式对终端c p e 进行配置 和管理，除a c s 之外，其他的一些配置管理实体也应该能够配置和管理c p e 的某些参数。因此，协议必须支持a c s 感知c p e 配置由于外部操作而产生的 改变。a c s 同时也应当能够管理被其他方法管理的配置参数。 4 ) 协议允许在c p e 中定义一些厂家特定的参数，同时a c s 可以访问这 些参数。 对于任何一个通讯协议来说，交互的复杂性和功能的完整性都是需要尽 量满足的，但是这两者又是不可能同时满足的二对于t r 0 6 9 协议来说同样是 如此，在执行时对于这方面的取舍遵从“最小化交互执行的复杂性同时提供 灵活性”的原贝u t 3 。当需要特定的功能时，协议会整合入一些可选组件以满足 使用的要求。 t r 一0 6 9 协议同时也具有相当良好的可扩展性，支持在将来对标准进行扩 展的机制，例如厂商扩展升级的机制。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 2 4 t r - 0 6 9 协议的体系结构 2 4 1t r - 0 6 9 协议栈组件 c p f j a c sm a n a g e m e n ta p p l i c a t i o n r p cm e t h o d s s o a p h 丌p s s l ，t l s 了c p t l p 图2 2t r - 0 6 9 协议栈【l 】 如图2 - 2 所示，是t r - 0 6 9 协议的基本协议栈组件结构，协议共由六个基 本协议组件所组成，在表2 1 中对这六个基本协议组件进行了简要的描述。 表2 - 1t r 0 6 9 协议栈中基本组件摘要描述 协议组件摘要描述 c p e a c sa p p l i c a t i o n r p cm e t h o d s s o a p h t t p s s l t l s t c p 口 在这一层上，c p e 和a c s 上均会使用c p e 广域例管理协议，具 体的应用在本地进行。 c p e 广域网管理协议特定的r p c 方法。表2 - 2 列举了所有r p c 方法及其定义。 一种基于x m l 语法的标准。此处用于对r p c 方法远程调用进 行编码。目前t r - 0 6 9 协议中选用s o a p l 1 版本实现。 日前t r - 0 6 9 协议中选用h t t p l 1 版本实现。 标准的i n t e m e t 传输层安全协议。目前t r m 6 9 协议中选用s s l 3 0 ( 安全套接字层) 和t l s1 0 ( 传输层安全) 版本实现。 标准t c p 碑协议 在t r - 0 6 9 协议栈的组件中，c p e a c sm a n a g e m e n ta p p l i c a t i o n 和r p c 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 m e t h o d s 两层是t r 一0 6 9 协议所特有的组件，而其他的四层则是使用了现存已 有的一些协议标准加以实现，这样可以减少为支持t r - 0 6 9 协议而升级设备软 件时的风险，提高对现有设备软件的兼容性。在整个协议栈结构中，上层协 议都是在下层协议的基础上实现的，但同时下层协议对于上层协议而言又都 是完全透明的j 表2 - 2r p c 方法及其定义 c p e 方法方法定义 g e t r p c m e t h o d s s e t p a r a m e t e r v a l u e s g e t p a r a m e t e r v a l u e s g e t p a r a m e t e ：r n a m e s s e t p a r a m e t e r a t t t i b u t e s g e t p a r a m e t e r a t t r i b u t e s a d d o b j e c t d e l e t e o b j e c t f a c t o r y r e s e t r e b o o t i n f o r m d o w n l o a d u p l o a d g e t q u e u e d t r a n s f e r s 用于c p e 获取a c s 提供的r p c 方法或者a c s 获取 c p e 支持的r p c 方法 设置c p e 设备上一个或多个参数的值 获取c p e 设备上一个或多个参数的值 搜索并获取c p e 设备上可管理的参数的名字及其可 写属性，a c s 可以得到c p e 上可访问和配置的参数 设置c p e 设备上某个参数或某组包含共同路径的参 数的属性 获取c p e 设备上某个参数或包含共同路径的一组参 数的属性 ， a c s 调用该方法在c p e 设备上创建实例( 对于多实例 对象有效) a c s 调用该方法在c p e 设备上删除实例( 对于多实例 对象有效) 使c p e 恢复出厂配置( 空配置启动) 使c p e 端重新启动 任何时刻建立与a c s 的连接，c p e 必须调用i n f o r m 方法来初始化一个会话 a c s 可以通过调用该方法，要求c p e 端到指定的u r l 下载指定的文件来更新c p e 本地文件 a c s 调用该方法要求c p e 端将指定的文件u p l o a d 到 a c s 指定的位置 一 为了使a c s 可以知道c p e 设备d o w n l o a d 方法和 u p l o a d 方法的处理状态，c p e 提供该方法供a c s 调 用获取上述两种方法的状态 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 c p e 方法方法定义 t r a n s f e r c o m p l e t e g e t a l l q u e u e d t r a n s f e r s s c h e d u l e i n f c i r i l l a c s 向c p e 请求d o w n l o a d 或u p l o a d 文件传输，当 文件传输完成时，c p e 通过该方法通知a c s 文件传 输完成或传输失败 a c s 可以用该方法来确定所有的下载或上传文件的 状态( 包括自动传输) a c s 调用该方法指定c p e 设备在指定时间后调用一 次i n f o r m 方法 2 4 2 参数机制 在所有的r p c 方法中都使用了一种通用机制，即a c s 通过使用读写c p e 设备中数据模型内的参数，从而达到对c p e 进行配置，监控c p e 的状态和统 计数据的目的。不同类型c p e 的参数会有所不同。在下面三个文档中分别对 三种不同类型的c p e 内的数据模型作了定义： t r 1 0 6 ：定义了具有t r 0 6 9 功能的普通c p e 设备中的数据模型。 t r - 0 9 8 ：定义了具有t r - 0 6 9 功能的作为网关使用的c p e 设备中的数 据模型。 t r 1 0 4 ：定义了具有t r - 0 6 9 功能的v o l pc p e 设备中的数据模型。 每个参数都由“名字一值”( n a m e v a l u e ) 对组成的。名字用于标识特定的 参数，而所有的这些参数都是以一种分层的结构形式出现的，类似于文件夹 中的文件结构，在分级的地方用“”( 点) 隔开。在r p c 方法报文中，参数可 以组成为三种类型的路径：空路径、部分路径和全路径。空路径即不填写任 何参数名，在r p c 方法处理时表示所有的节点都需要处理。部分路径是以“ 为结尾的形式出现，例如“i n t e r n e t g a t e w a y d e v i c e ： ，在处理时表示以此路径 为前缀的所有节点都需要处理。全路径表示一个需要处理的具体参数，例如 1 i n t e m e t g a t e w a y d e v i c e 。l a n d e v i c e 1 l a n u s b i n t e r f a c e n u m b e r o f e n t r i e s 4o 在所有的r p c 方法中，除了s e t p a r a m e t e r v a l u e s 方法其参数路径必须是全路 径之外，其余的r p c 方法都可以使用三种参数路径中的任何一种。 对于每个参数，可以定义为只读或读写两种状态。只读参数可以用来标 识c p e 的特定状态，a c s 可以通过读取此种参数来测定指定c p e 的特征， 观察其的当前状态，以及收集统计数据。读写参数除了可供a c s 读取之外， a c s 还可以通过一定的r p c 方法对其进行写操作，以此来实现a c s 对c p e 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 进行远程配置的目的。 对于所有的参数来说，a c s 并不是唯一的一种可以对设备进行配置的实 体。除了a c s 之外，广域网和局域网内的机制同样可以对这些参数进行配置， 这样当出现某些异常情况，a c s 无法对终端进行有效配置时，运营商可以上 门对设备进行操作。 t r 0 6 9 协议具有良好的可扩展性，所有协议中存在了允许使用规范标准 中没有的一些的厂商特定参数的机制。 2 4 3s o a p 协议 s o a p 协议( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) 是一种轻 量的、简单的、基于x m l 的协议，它被设计成在w e b 上交换结构化的和固 化的信息。s o a p 可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用，包括超文本 传输协议，简单邮件传输协议，多用途网际邮件扩充协议。它还支持从消息 系统到远程过程调用等大量的应用程序。在t r - 0 6 9 协议中使用s o a p1 1 协 议版本来对传输的r p c 远程调用和应答报文进行封装编码。 2 4 4 h t t p 协议 h t t p 协议( h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l ，超文本传输协议) 是用于从w w w 服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。在t r 0 6 9 协议中，h t t p 协议 起到将上层的s o a p 协议消息进行封装编码，从而使a c s 和c p e 之间能够 进行消息交互的作用。在这个过程中，c p e 充当h t t p 客户端，而a c s 充当 h t t p 服务器。目前t r - 0 6 9 协议所使用的是h t t p l 1 版本。 2 4 5 安全机制分析 t r 0 6 9 协议允许在交互过程中使用高度安全机制。为了防止c p e 和a c s 交互过程中的信息被篡改，保证消息的机密性，协议允许多种级别的认证。 t r 一0 6 9 协议中主要整合了如下两种的安全机制： 1 ) 支持在c p e 和a c s 的交互过程中使用s s l t l s 机制。该机制为c p e 和a c s 之间的传输提供了可靠性，数据的完整性。 2 ) h t t p 层为c p e 和a c s 之间的基于共享密钥的认证。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 2 5t r - 0 6 9 协议的会话交互过程分析 在t r - 0 6 9 协议中，所有的交互会话都必须由c p e 发送的h t t pp o s t 中 所封装的i n f o r m 消息启动的。c p e 和与其连接的a c s 之间最多只能有一条处 于会话状态的交互。在一个会话中，i n f o r m 消息最多只能出现一次。只有当 c p e 和a c s 之间有消息传输时，交互会话才会维持存在。如果a c s 和c p e 都没有请求和应答消息需要发送处理时，会话就会终止，这时c p e 必须关闭 连接。 如图2 7 所示，是一个基本的会话交互流程图。在c p e 与a c s 的交互过 程中进行了诸如g e t p a r a m e t e r v a l u e s 和s e t p a r a m e t e r v a l u e s 等一些基本的r p c 方法的交互。 c p ea c s f n p nf n n n p f 叶i n n i n f o r mr & l u e s t 7 h t t pr e s o o n s e 、lnjormr e s p o n s e h t r r pn n 时a m n l v 、。 。httpr e s n n n s e u e l k a r a m e t e r v a l u e s t e q u e s t h t t pn o 时 、 t i e l b a r a m e l e r v d l u e sr e s p o n s e 7 h 1 1 甲r e s n o n 毫e 、 s e t p a r a m e t e r v a l u e sr e q u e s t h 下r p - s t 1 m u 。讲n n q e l e rya | 戳c 5r c s p u n s e 7 。h t 丁pr e 咖n s e ( e m n t v l r l n 皇ee n n n e e t i a n 、 图2 3 会话交互流程图 2 5 1 c p e 的操作 2 5 1 1 会话初始化 在t r 0 6 9 协议中，c p e 在初始化会话之前需要先获知a c s 的i p 地址， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 即a c su r l 。使用下列三种方法可以使c p e 事先获知a c s 的口地址： 1 )由本地网络对c p e 中a c su r l 进行配置。 2 ) 作为口层自动配置协议的一部分，处在可访问网络中的d h c p 服务 器可以将a c s 的u r l 作为一个d h c p 选项进行配置。c p e 可以通过使用d n s 的u r l 主机名组件解析出a c s 的i p 地址。 3 ) 如果没有u r l 提供给c p e ，那么c p e 可以使用默认的a c su r l 。 在以上的三种方法中，a c su r l 必须以有效的h t t p 或h t t p s 的u r l 的形式出现。而使用h t t p su r l 意味着c p e 必须与a c s 建立s s l