基于MME的EoC管理系统设计与实现

2012-06-26黄慧，黄晓

电视技术 2012年12期

黄慧，黄晓

（武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室，湖北武汉 430074）

目前，随着通信技术和广播电视技术的迅速发展以及三网融合的迫切需求，EPON+EoC的组网方式已经达成共识。以太网无源光网络经过多年的发展，通过运营商和国内外众多厂家的大力支持，形成了一套能够满足电信级业务运营的管理机制，为EPON+EoC网络系统的上层管理奠定了基础。EPON和EoC网管系统基本上都是采用SNMP协议实现网络管理，只不过EoC网管系统相关标准还未形成，芯片和技术方案的差别使得管理方式各有不同。本文设计的EoC管理系统是基于特定的以太网类型报文0x88E1（称为MME）[1－2]，通过在EoC头端的管理芯片设计一个统一的管理系统，包括MME子系统，向上提供SNMP，Web，CLI等用户管理接口来满足用户对EoC网络系统的管理需求，向下提供统一的MME消息适配层来屏蔽各芯片厂商的硬件差异，从而来完成整个EoC系统的管理工作。

1 基于MME的EoC管理系统的设计

EoC管理系统的软件架构大体由6个部分组成，包括底层的MME子系统、顶层的网络管理系统如EMS和中间的业务子系统、支撑子系统、系统管理子系统，如图1所示[3]。

UI子系统负责同外部管理实体（如网管服务器，IE客户端等）通信，并且通过UI适配模块完成各个UI接口消息的适配（如将SNMP/HTTP请求统一转换为系统内部请求消息）。

业务子系统负责处理业务请求，包含网管业务（如VLAN配置等）以及终端业务（如注册、自动配置、自动升级等）；支撑子系统为各个子系统提供支撑服务，如配置管理模块提供队列调度功能完成内部配置请求的分发以及调度，PSI模块提供配置参数读写接口。系统管理子系统负责系统监控、告警等。

MME子系统负责完成管理CPU与EoC头端，EoC头端与EoC终端之间的通信处理，同时屏蔽不同硬件方案如不同厂家芯片MME和SMM等的细节差异，对系统的各项具体功能提供对应的封装函数。MME适配模块主要用于上层模块调用和接收底层的MME包，在初始化时会挂接MME解/组包函数信息，完成芯片的初始化配置，获取在线设备列表。MME子系统设计在EoC头端芯片上，头端主要由管理CPU、交换芯片和EoC芯片组成，头端通过PON口与网管系统相连，通过同轴电缆与终端CNU相连，如图2所示[4]。

2 基于MME的EoC管理系统的实现

EoC管理系统的主要工作包括终端注册管理，头终端配置管理、告警管理和升级管理等，系统通过调用各个模块来完成管理任务。

2.1 注册管理

EoC系统在终端上线以后，头端并不会主动向外报告终端上线的通知，而需要管理CPU不断去轮询在线设备列表。EoC头端设备保存EoC终端设备的白名单/黑名单表，如果采用白名单方式认证，则EoC终端设备注册成功后，管理CPU查询其是否在对应的白名单中，如果不在，则关闭该终端设备；如果采用黑名单方式认证，则EoC终端设备注册成功后，管理CPU查询其是否在对应的黑名单中，如果在，则关闭该终端设备。对于未被关闭的EoC终端设备，则进行授权处理，如果需要自动授权，则其中的授权操作不存在管理者的干预。INT6400的EoC设备的注册管理流程如图3所示。

对于SPIDCOM使用SMM的EoC系统，可以通过驱动程序监测，再由注册模块通过捕获SOCKET消息完成终端的注册管理。

2.2 配置管理

EoC系统的配置管理对象包括头端和终端。头端进行配置管理时不需要经过MME子系统处理，只需要将网元管理系统NMS下发的配置命令转换适配后由业务子系统处理，并向NMS返回确认消息，同时写到日志模块中。终端的配置管理包括3种，即自动配置、在线配置和离线配置。

终端自动配置是在终端注册成功之后进行的。注册完成后注册子模块通知自动配置子模块启动自动配置流程，自动配置子模块启动流程后通过MME子系统不断向终端发送配置状态查询的请求。当终端上线时，检测自身是否需要自动配置，如果需要则接收MME子系统发来的请求，接着同自动配置子模块完成一系列的命令交互，通过MME接口自动配置下去，从而完成自动配置的任务。自动配置管理流程如图4所示。

终端在线配置请求由头端经过MME消息发送给终端，终端收到配置请求以后不进行配置文件操作，配置文件更新信息仅仅在头端保存，更新的配置文件通过自动配置机制下发。

在线配置是通过网元管理系统下发的。网元管理系统NMS通过SNMP协议与EoC头端SNMP代理通信，通过配置管理模块向业务子系统发送终端在线配置的命令，业务子系统通过配置参数读写接口PSI启动写终端配置文件的流程，并向MME子系统发送终端配置请求，业务子系统接收到MME子系统返回的应答命令后写配置到日志模块。同时，MME子系统向终端发送MME消息，终端收到配置请求以后进行确认反馈，业务子系统接收到从MME子系统发来的确认消息后返给NMS，终端在线配置管理流程如图5所示。

头端保存有各个终端的配置信息，可以对该信息进行离线配置，开户时也可以将终端信息手动从服务器导入。终端离线配置不需要和终端进行同步，仅仅需要将该终端的离线配置信息写到头端，待终端上线时候通过自动配置机制下发给终端。

具体管理流程为：网元管理系统NMS发送配置请求，经过SNMP适配模块和UI适配模块处理后到达配置管理模块，配置管理模块向业务子系统发送终端离线配置请求，写离线配置信息到头端的日志模块，待终端上线以后通过自动配置管理进行配置同步。

2.3 其他管理

2.3.1 升级管理

EoC头端的升级是由网管软件下发升级命令，命令中包括获取升级文件的FTP服务器地址和密码信息，设备通过自身的SNMP代理处理网管下发的命令，通过配置的FTP服务器获取升级文件进行升级。

终端的升级需要先从网管界面进行升级使能和FTP服务器的配置。终端支持双image备份功能。终端自动升级也是在注册完成之后进行的，头端通过FTP方式预先从网管配置中指定的服务器下载新的终端软件版本到自己的SDRAM中，终端上线注册完成之后头端会主动将新的软件版本信息告诉终端，终端比较自己的版本与头端给出的版本信息，若不一致，则通知头端。头端将软件版本通过MME接口传输给终端，传输结束以后，终端将备份image擦除，然后将接收的版本写到该flash分区。成功之后头端发送消息将终端重启，终端重启之后以新的image分区进行加载，若加载不成功，下一次启动时将从另一个image分区启动，这样可以防止升级失败导致系统不能启动的问题。终端自动升级管理的流程与自动配置基本相同。

2.3.2 告警管理

EoC系统的告警有来自物理链路层的告警以及管理中心的告警。终端衰减或者噪声过大等物理链路的事件均由头端检测并通知管理CPU上报；终端上下线告警信息由注册管理模块通知管理CPU上报；其他告警均由管理中心检测并上报。终端不直接进行告警上报，所有来自终端的告警均由头端检测并通过TRAP上报到网元管理系统NMS。