利用TL1北向接口开发ONU资源系统

房永兴

摘  要：这些年，FTTH（光纤到户）网络发展迅速，大量的ONU（光网络单元）设备已被安装到了千家万户，为用户提供宽带、语音、视频等业务。随着ONU设备数量的快速增加，如何高效、规范的配置ONU资源，成了当前网络及通信运营商需要解决的问题。该文结合辽河油田的光网络改造工程，讲述了中兴与华为ONU设备的统一配置解决方案。

关键词：TL1;北向接口;ONU;FTTH

中图分类号：TN919      文献标志码：A

0 前言

2016年，辽河油田信息工程公司开始对全油田小区进行光纤入户改造，采用了中兴和华为2个厂家的PON设备。如果使用传统的做业务数据的方法，需要分别在中兴和华为的网管软件上做业务数据，这样不但效率低下，而且资料维护非常不便。为解决该问题，决定自己设计开发一个ONU资源系统，实现不同类型ONU数据配置。该系统的结构图如图1所示。

1 系统的设计与实现

1.1 需求分析

该系统需要具备如下功能。用户资料录入、ONU的增删查改、数据业务的下发、操作员权限管理、操作日志记录等，需要支持中兴与华为设备。

1.2 系统结构介绍

系统有3台服务器，分别是资源Web服务器、用户资源数据库和数据下发服务器。作用如下。

资源Web服务器：提供Web服务，维护人员在操作维护终端，通过Web浏览器访问并操作，可用于ONU资源的增、删、查、改等操作，操作内容包括用户地址、ONU的SN码、宽带账号、电话号码、IPTV账号等。

用户资源数据库：用于存储系统中的所有数据，包括OLT设备表、PON口资源表、管理员及角色权限表、模板指令及指令下发情况表、操作日志表等。

数据下发服务器：运行指令下发服务程序，把业务数据通过OLT网管下发到用户ONU设备。

1.3 系统工作流程

首先，维护人员在终端使用Web浏览器访问并登录系统。其次，根据用户住址定位PON口资源位置，对ONU资源进行操作。再次，根据业务生成不同的TL1操作指令。最后，数据下发服务器向OLT网管的北向接口下发指令，使用业务数据生效。

1.4 TL1北向接口介绍

北向接口（Northbound Interface）是软件系统为各运营商或厂家提供的网络管理接口，即向上提供的接口。技术人员可以利用该接口与软件系统进行指令交互，完成数据下发、查询等功能。

TL1全称Transaction Language-1，是一种ASCII型的人机（man-machine）交互协议，也是一种标准的电信管理协议。格式简单固定，开发人员和操作者都能够望文知义。

1.5 数据库设计

数据库可选用MySQL开源数据库软件，数据表设计方面需要考虑的内容较多。

设备方面包括机房、OLT、槽位、PON口、分光器、ONU等，相关表有OLT信息表、PON口资源表。

权限方面需要考虑操作员、区域的划分、角色与权限的分配等，相关表包括部门表、用户表、权限表、角色表。业务数据方面需要考虑VLAN、SN码、ONU类型、TL1指令等，相关表有ONU资源表、ONU类型表、TL1模版指令表、已生成指令表。其中TL1模版指令需要参考华为与中兴网管的TL1北向接口指令说明文档，针对不同的操作编写出相关指令，具体应当包括增加ONU、删除ONU、更换ONU、配置Service Port、配置端口VLAN、配置语音业务等。

最后还应该有操作记录表及指令执行日志表。其中操作记录表需要记录每个维护人员的每一步业务操作，便于管理和误操作后的业务回滚，指令执行日志表记录每一条TL1指令的执行情况，在系统使用过程中，可根据未执行、执行成功和失败进行分别处理。

1.6 Web前端设计

维护人员需要在Web前端进行资源的配置，操作界面应当简单明了、方便操作。可使用现成的前端框架，利用表格、对话框及表单等组件完成设计。系统使用easyui框架，完成了前端页面的设计。

1.7 系统后端设计

维护人员在前端的操作需要由后端的服务程序处理。系统使用python语言和bottle（WEB微框架）进行开发，接收并处理WEB前端的POST请求，把用户地址、ONU的SN码、宽带账号、电话号码、IPTV账号等业务数据录入数据库中。

1.8 TL1指令生成

在后端服务处理完前端操作后，根据被操作的用户资源，结合TL1指令模版，生成TL1指令，存入待执行指令表中。

1.9 指令自动下发

针对中兴与华为的网管北向接口开发，编写脚本，提取出未执行的TL1指令，向北向接口下發，再把返回的结果写入日志中。

2 注意事项及系统优化

2.1 注意事项

首先，前后端开发过程中，应严格限制操作人员提交的数据，可利用正则表达式，对SN码、用户地址、账号等进行合法验证。其次，中兴与华为网管的TL1指令语法略有不同，编写的TL1指令需要经过反复验证，确保生成的指令有效。

2.2 系统性能优化

系统性能优化包括4个方面的内容。1）SQL语句的优化：由于资源表中会存有大量规划好的用户数据，做多表联合查询必然会涉及效率问题，可为数据表适当增加索引，提高查询效率。2）数据库连接优化：频繁的操作数据库会对数据库造成较大的负担，影响数据库性能，可使用数据库连接池技术进行优化，提高数据库响应速度。3）WEB服务性能优化：该系统开发使用的bottle微框架自带的http服务性能低下，另外安装使用了gevent协程库，大大提高了服务性能。4）负载分担与动静分离：系统开启了多个WEB服务进程，利用Nginx进行负载分担和动静分离，再次提高了服务性能上限，同时也提高了服务的稳定性。

3 结语

该文结合辽河油田FTTH改造工程实际，介绍了如何利用TL1北向接口开发ONU资源系统。通过该系统，辽河油田信息工程公司实现了营业受理用户业务的同时，数据自动下发的功能，大大提高了光改效率，解决了不同厂家设备资源的统一配置问题。OLT网管的北向接口功能强大，不但可以进行业务配置，还能完成信息查询、光功率采集等功能，这些功能都可以集成到资源系统中，使该系统成为营业、测试和维护人员的使用需要。

参考文献

[1]郭浩，张华锋，赵晗笑.有线电视网络EPON ONU自动认证系统的研究[J].广播电视信息，2016（10）：85-87.

[2]左晓波，陈雪，邓羽，等.EPON系统中ONU的自动加入[J].光通信研究，2003（6）：13-16.