基于MME的EoC管理系統設計與實現

黃 慧，黃 曉

（武漢郵電科學研究院 光纖通信技術和網絡國家重點實驗室，湖北 武漢 430074）

目前，隨著通信技術和廣播電視技術的迅速發展以及三網融合的迫切需求，EPON+EoC的組網方式已經達成共識。以太網無源光網絡經過多年的發展，通過運營商和國內外眾多廠家的大力支持，形成了一套能夠滿足電信級業務運營的管理機制，為EPON+EoC網絡系統的上層管理奠定了基礎。EPON和EoC網管系統基本上都是采用SNMP協議實現網絡管理，只不過EoC網管系統相關標準還未形成，芯片和技術方案的差別使得管理方式各有不同。本文設計的EoC管理系統是基于特定的以太網類型報文0x88E1（稱為MME）[1－2]，通過在EoC頭端的管理芯片設計一個統一的管理系統，包括MME子系統，向上提供SNMP，Web，CLI等用戶管理接口來滿足用戶對EoC網絡系統的管理需求，向下提供統一的MME消息適配層來屏蔽各芯片廠商的硬件差異，從而來完成整個EoC系統的管理工作。

1 基于MME的EoC管理系統的設計

EoC管理系統的軟件架構大體由6個部分組成，包括底層的MME子系統、頂層的網絡管理系統如EMS和中間的業務子系統、支撐子系統、系統管理子系統，如圖1所示[3]。

UI子系統負責同外部管理實體（如網管服務器，IE客戶端等）通信，并且通過UI適配模塊完成各個UI接口消息的適配（如將SNMP/HTTP請求統一轉換為系統內部請求消息）。

業務子系統負責處理業務請求，包含網管業務（如VLAN配置等）以及終端業務（如注冊、自動配置、自動升級等）；支撐子系統為各個子系統提供支撐服務，如配置管理模塊提供隊列調度功能完成內部配置請求的分發以及調度，PSI模塊提供配置參數讀寫接口。系統管理子系統負責系統監控、告警等。

MME子系統負責完成管理CPU與EoC頭端，EoC頭端與EoC終端之間的通信處理，同時屏蔽不同硬件方案如不同廠家芯片MME和SMM等的細節差異，對系統的各項具體功能提供對應的封裝函數。MME適配模塊主要用于上層模塊調用和接收底層的MME包，在初始化時會掛接MME解/組包函數信息，完成芯片的初始化配置，獲取在線設備列表。MME子系統設計在EoC頭端芯片上，頭端主要由管理CPU、交換芯片和EoC芯片組成，頭端通過PON口與網管系統相連，通過同軸電纜與終端CNU相連，如圖2所示[4]。

2 基于MME的EoC管理系統的實現

EoC管理系統的主要工作包括終端注冊管理，頭終端配置管理、告警管理和升級管理等，系統通過調用各個模塊來完成管理任務。

2.1 注冊管理

EoC系統在終端上線以后，頭端并不會主動向外報告終端上線的通知，而需要管理CPU不斷去輪詢在線設備列表。EoC頭端設備保存EoC終端設備的白名單/黑名單表，如果采用白名單方式認證，則EoC終端設備注冊成功后，管理CPU查詢其是否在對應的白名單中，如果不在，則關閉該終端設備；如果采用黑名單方式認證，則EoC終端設備注冊成功后，管理CPU查詢其是否在對應的黑名單中，如果在，則關閉該終端設備。對于未被關閉的EoC終端設備，則進行授權處理，如果需要自動授權，則其中的授權操作不存在管理者的干預。INT6400的EoC設備的注冊管理流程如圖3所示。

對于SPIDCOM使用SMM的EoC系統，可以通過驅動程序監測，再由注冊模塊通過捕獲SOCKET消息完成終端的注冊管理。

2.2 配置管理

EoC系統的配置管理對象包括頭端和終端。頭端進行配置管理時不需要經過MME子系統處理，只需要將網元管理系統NMS下發的配置命令轉換適配后由業務子系統處理，并向NMS返回確認消息，同時寫到日志模塊中。終端的配置管理包括3種，即自動配置、在線配置和離線配置。

終端自動配置是在終端注冊成功之后進行的。注冊完成后注冊子模塊通知自動配置子模塊啟動自動配置流程，自動配置子模塊啟動流程后通過MME子系統不斷向終端發送配置狀態查詢的請求。當終端上線時，檢測自身是否需要自動配置，如果需要則接收MME子系統發來的請求，接著同自動配置子模塊完成一系列的命令交互，通過MME接口自動配置下去，從而完成自動配置的任務。自動配置管理流程如圖4所示。

終端在線配置請求由頭端經過MME消息發送給終端，終端收到配置請求以后不進行配置文件操作，配置文件更新信息僅僅在頭端保存，更新的配置文件通過自動配置機制下發。

在線配置是通過網元管理系統下發的。網元管理系統NMS通過SNMP協議與EoC頭端SNMP代理通信，通過配置管理模塊向業務子系統發送終端在線配置的命令，業務子系統通過配置參數讀寫接口PSI啟動寫終端配置文件的流程，并向MME子系統發送終端配置請求，業務子系統接收到MME子系統返回的應答命令后寫配置到日志模塊。同時，MME子系統向終端發送MME消息，終端收到配置請求以后進行確認反饋，業務子系統接收到從MME子系統發來的確認消息后返給NMS，終端在線配置管理流程如圖5所示。

頭端保存有各個終端的配置信息，可以對該信息進行離線配置，開戶時也可以將終端信息手動從服務器導入。終端離線配置不需要和終端進行同步，僅僅需要將該終端的離線配置信息寫到頭端，待終端上線時候通過自動配置機制下發給終端。

具體管理流程為：網元管理系統NMS發送配置請求，經過SNMP適配模塊和UI適配模塊處理后到達配置管理模塊，配置管理模塊向業務子系統發送終端離線配置請求，寫離線配置信息到頭端的日志模塊，待終端上線以后通過自動配置管理進行配置同步。

2.3 其他管理

2.3.1 升級管理

EoC頭端的升級是由網管軟件下發升級命令，命令中包括獲取升級文件的FTP服務器地址和密碼信息，設備通過自身的SNMP代理處理網管下發的命令，通過配置的FTP服務器獲取升級文件進行升級。

終端的升級需要先從網管界面進行升級使能和FTP服務器的配置。終端支持雙image備份功能。終端自動升級也是在注冊完成之后進行的，頭端通過FTP方式預先從網管配置中指定的服務器下載新的終端軟件版本到自己的SDRAM中，終端上線注冊完成之后頭端會主動將新的軟件版本信息告訴終端，終端比較自己的版本與頭端給出的版本信息，若不一致，則通知頭端。頭端將軟件版本通過MME接口傳輸給終端，傳輸結束以后，終端將備份image擦除，然后將接收的版本寫到該flash分區。成功之后頭端發送消息將終端重啟，終端重啟之后以新的image分區進行加載，若加載不成功，下一次啟動時將從另一個image分區啟動，這樣可以防止升級失敗導致系統不能啟動的問題。終端自動升級管理的流程與自動配置基本相同。

2.3.2 告警管理

EoC系統的告警有來自物理鏈路層的告警以及管理中心的告警。終端衰減或者噪聲過大等物理鏈路的事件均由頭端檢測并通知管理CPU上報；終端上下線告警信息由注冊管理模塊通知管理CPU上報；其他告警均由管理中心檢測并上報。終端不直接進行告警上報，所有來自終端的告警均由頭端檢測并通過TRAP上報到網元管理系統NMS。

3 結束語

本文設計的方案，適用于任何底層采用MME協議的EoC管理系統。該系統可以屏蔽各芯片廠商的硬件差異，支持不同版本設備的兼容性。整個系統不僅能夠與上層服務很好地銜接，更重要的是完成了與底層設備的交互，明確了系統管理的各個流程，工程運用的實踐證明：該EoC系統管理方案是可行的，能夠滿足實際需要。

[1]IEEE802.3，Standard for information technology[S].2005.

[2]維 基 百 科.EtherType[EB/OL].[2011－01－01].http://en.wikipedia.org/wiki/EtherType.

[3]董遠鵬.基于EPON+EoC系統的統一管理策略研究[J].中國有線電視，2010（5）：636－637.

[4]秦瓊，代少升，程鵬程.基于EoC局終端網絡管理的設計與實現[J].電視技術，2011，35（12）：35－44.