基于GEPON+EoC系统的接入网集群管理方法及系统

摘要

本发明属于广电接入网技术领域。其目的是提供一种基于GEPON+EOC系统的接入网集群的管理方法和系统，能减少GEPON+EOC接入网系统中缆桥交换机上线过程的繁琐配置步骤，实现缆桥交换机的自动配置开通；同时生成网络拓扑信息记录。该系统包括：BCMP Server，作为主控实体用于对集群中的成员网元进行注册配置、管理、监控，所述BCMP服务端以功能实体的方式运行在GEPON+EOC接入网统一网管系统中；BCMP Client，运行在缆桥交换机上，接受BCMP Server对该成员网元的管理；BCMP Proxy，作为BCMP Server与BCMP Client之间的通信代理，实现BCMP协议报文的解析封装与转发以支持集群管理，运行在EOLT主控板上。

说明书

技术领域

本发明属于广电接入网技术领域，具体来说是涉及一种基于GEPON+EoC系统的接入网集群管理方法及系统。

背景技术

动态主机设置协定(DHCP)是一种使网络管理员能够集中管理和自动分配IP网络地址的通信协议。在IP网络中，每个连接Internet的设备都需要分配唯一的IP地址。DHCP使网络管理员能从中心结点监控和分配IP地址。当某台计算机移到网络中的其它位置时，能自动收到新的IP地址。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GEPON+EOC系统的接入网集群的管理方法，该方法能够减少GEPON+EOC接入网系统中缆桥交换机(High Performance Switch，HS)上线过程的繁琐配置步骤，实现缆桥交换机的自动开通；同时生成网络拓扑信息记录。

本发明的另一目的是提供一种基于GEPON+EOC系统的接入网集群的系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统，该系统包括：接入网集群管理协议服务端(BCMP Server)，作为主控实体用于对集群中的成员网元进行注册配置、管理、监控，所述BCMP服务端器以功能实体方式运行在GEPON+EOC接入网统一网管系统中；接入网集群管理协议客户端(BCMP Client)，运行在缆桥交换机上，接受BCMP服务端对该成员网元的管理；BCMP Proxy，作为BCMP服务端与BCMP客户端之间的通信代理，实现BCMP协议报文的解析封装与转发以支持集群管理，运行在EOLT主控板上。

所述BCMP服务端采用基于EOLT、板卡或GEPON口多层次的IP及管理参数配置策略。

所述BCMP服务端能根据BCMP注册报文建立HSMC上联的PORT_ID、ONU MAC或ONU_ID、OLT_ID或SLOT_ID等一系列能够标识注册的HSMC所处的GEPON+EoC网络物理位置信息，形成GEPON+EoC网络的物理拓扑信息记录表；同时，通过注册应答报文，能够把IP地址、掩码、网关、管理vlan、SNMP版本、SNMP读写共同体、SNMP端口号等参数下发到被管理设备上。

一种基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理方法，该方法是通过BCMP Proxy将来自BCMP客户端的注册请求消息或心跳消息转发至BCMP服务端，BCMP服务端分配IP地址并维护服务器端的设备管理信息表，其中，BCMP服务端发给BCMP客户端的IP配置与其他管理消息也由BCMP Proxy来转发。

当BCMP服务端接收到BCMP客户端的注册请求，在表中登记一个新的设备，为该BCMP客户端分配管理IP；当BCMP服务端接收到心跳消息，则更新表，表中每一项对应一个设备；所述设备是HSMC、可通过IP方式管理的ONU类型设备的一种。

具体地，本发明方法为：

采用大于或等于1的整数对PORT_ID、ONU_ID、OLT_ID、SLOT_ID进行编号，当缆桥交换机(High Performance Switch，HS)上电启动后，HSMC的注册请求报文在某特定VLAN中进行组播协议报文发送，组播地址采用IETF定义的管理组播地址区间的用户扩展地址段；

其上联的ONU收到该注册请求报文后应添加HSMC上联的ONUUNI端口编号(PORT_ID)然后提交该报文，ONU的UNI端口编号从1开始递增，如ONU只有一个UNI端口则PORT_ID设置为1，而且ONU的UNI端口编号应与ONU面板上的端口编号严格的一一对应；EOLT收到该注册消息后进行相应处理，解析出HSMC的MAC地址、HS上联ONU的PORT_ID信息，如果消息中无PORT_ID信息则丢弃该消息，同时根据HSMC的源MAC地址查询并添加HS所上联的ONU设备MAC地址信息、ONU编号(ONU_ID)信息、ONU所联EOLT GEPON业务板的GEPON端口编号(OLT_ID)，以及EOLT GEPON业务板的槽位编号(SLOT_ID)信息，OLT_ID和SLOT_ID编号均为从1开始递增；然后把该消息封装为IP报文格式；最后，运行在EOLT主控板中的软件实体BCMP Proxy通过IP通道把该报文转发给BCMP服务端。

其中，BCMP Server根据此注册报文建立该HSMC上联的PORT_ID、ONU MAC或ONU_ID、OLT_ID、SLOT_ID等一系列能够标识注册的HSMC所处的GEPON+EoC网络物理位置信息，并把它们与HS的MAC地址或管理IP地址对应起来，形成GEPON+EoC网络的物理拓扑信息记录表。

当BCMP Server为请求注册的HSMC下发分配带内管理VLAN和管理IP地址时，BCMP Proxy再把该消息转发给HSMC。HSMC配置了带内管理VLAN和管理IP地址后，则可与后台网管系统或网管终端通过带内管理VLAN进行IP层管理通信。

其中，作为一个具体的实施方案，所述Vlan为VLAN4041，所述组播地址使用Ox0180C2000023组播地址。

利用BCMP协议进行接入网集群管理时，可按照GEPON+EOC接入网设备的物理拓扑与位置把设备分为若干个子网管理域进行管理，例如可把EOLT一个GEPON口所连接的所有HS设备作为一个管理域，或EOLT一个业务板所连接的所有HS设备作为一个管理域。在配置设备(如HS)的管理IP地址时，可以采用必要的IP地址分配规则实现对各个子网管理域中的设备的IP子网与IP地址进行相应配置，使得同一个子网管理域下的所有BCMP成员网元具有相同的管理地址特性。

从网络管理的需求而言，通过BCMP协议为BCMP成员网元分配的管理IP地址通常是固定的，没有租期限制以及重新获取IP地址的必要。

本发明由于采用了上述技术方案，与现有技术相比具有以下有益效果：相比DHCP，BCMP增加了BCMP proxy的概念，服务器端只与proxy进行通信；相比DHCP，除IP、掩码、网关外，BCMP还可实现SNMP读写共同体、管理vlan等参数的自动配置下发，无需再单独配置；相比DHCP，BCMP能根据BCMP注册报文建立HSMC上联的PORT_ID、ONU MAC或ONU_ID、OLT_ID或SLOT_ID等一系列能够标识注册的HSMC所处的GEPON+EoC网络物理位置信息，形成GEPON+EoC网络的物理拓扑信息记录表；相比DHCP，BCMP的IP地址和管理参数配置策略更灵活，可分别基于EOLT、业务板卡、GEPON口进行配置；相比DHCP，BCMP提供图形化界面，配置过程更简单直观；相比DHCP，BCMP Server可通过BCMP Proxy跨路由与BCMP Client进行通信；相比DHCP，BCMP提供更灵活的IP地址老化回收机制；相比DHCP，BCMP有一套更为严格的成员网元身份验证机制，避免非法设备占用网络资源；相比DHCP，BCMP更紧贴GEPON+EOC技术需要。

附图说明

通过以下本发明的实施例并结合附图的描述，示出本发明的其它优点和特征，该实施例以实例的形式给出，但并不限于此，其中：

图1为本发明基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统的注册流程图；

图2为本发明基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统的心跳流程图；

图3为本发明基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统的管理参数集变更流程图；

图4为BCMP协议报文格式及相关字段说明；

图5为BCMP“注册请求”消息帧的层字段格式；

图6为基于IP的BCMP协议报文格式；

图7为注册请求IP协议报文的层字段；

图8为BCMP“注册应答”消息帧的层字段；

图9为“心跳”BCMP消息帧的层字段；

图10为“心跳”BCMP IP协议报文的层字段。

以下对图中部分名词的解释：

(1)版本：BCMP协议的版本号，长度为4bits，为兼容NGB示范网中原有系统版本，本规范定义的初始版本号为Ox5，后续版本以此初始版本号为基础递增。

(2)报文类型：基于IP的BCMP协议报文的类型，长度为4bits。具体定义如下表所示：

(3)消息序列号：与帧序列号一致；

(4)校验和：长度为2Bytes整型数据，包括基于IP的BCMP协议报文头在内的全部BCMP协议报文内容进行CRC16运算生成的校验和，其中base_crc以0计算；

(5)报文长度：指整个基于IP的BCMP协议报文的总长度，包括它的报文头；

(6)BCMP Client设备MAC地址：长度6Bytes整型数据，表示BCMP Client设备(例如：HS)的MAC地址；

具体实施方式

如图1所示，本发明基于GEPON+EOC系统(GEPON：千兆以太网无源光网络；EOC：和同轴电缆以太网承载技术)的接入网集群管理系统的注册流程为：

(1)BCMP Client发送“注册请求”BCMP消息帧，注册请求BCMP协议报文及消息帧的层字段格式见图4和图5；

(2)BCMP Proxy收到该消息帧后，解包以从中提取BCMP协议报文，并添加ONU MAC，ONU_ID，OLT_ID，SLOT_ID，以及报文头，封装成为“注册请求”BCMP IP协议报文，发送给BCMP Server，注册请求消息IP协议报文及消息帧的层字段格式见图6和图7；

(3)BCMP Server收到“注册请求”BCMP IP协议报文后，则按照IP地址分配规则给该设备分配管理IP地址，并将管理VLAN、管理IP地址、默认网关等信息封装到报文中，发送“注册应答”BCMP IP协议报文，注册应答消息IP协议报文及消息帧的层字段格式见图6和图8。其中，BCMP Server根据收到的“注册请求”BCMP IP协议报文的源IP地址来决定发往哪个BCMP Proxy；

(4)BCMP Server根据“注册请求”BCMP IP协议报文中的相关信息，生成GEPON+EoC网络的物理拓扑信息记录表；

(5)BCMP Proxy收到“注册应答”BCMP IP协议报文后，解包并提取出HS设备的MAC地址等信息，然后封装为“注册应答”BCMP消息帧，再把该消息帧通过以太网单播方式发往该HS设备，注册应答消息帧的层字段格式见图8；

(6)BCMP Client收到“注册应答”消息帧后，解析出管理VLAN、管理IP地址、默认网关、SNMP相关配置参数，并据此进行HS设备的管理VLAN、管理IP地址、默认网关、SNMP的配置。如果配置成功，则开始向BCMP Server发送心跳消息报文，如果未配置成功则继续向BCMP Server发送“注册请求”报文。如果没有收到注册应答消息，则BCMP Client间隔30秒后再次发送注册请求。

如图2所示，基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统的心跳流程。

(1)BCMP Client发送“心跳”BCMP消息帧，心跳消息BCMP协议报文及消息帧的层字段格式见图4和图9；

(2)BCMP Proxy收到该消息帧后，解包以从中提取BCMP协议报文，并添加报文头，封装成为“心跳”BCMP IP协议报文，发送给BCMPServer，心跳消息IP协议报文及消息帧的层字段格式见图6和图10；

(3)BCMP Server收到“心跳”BCMP IP协议报文后，确认该设备的“Active”状态。

如图3所示，基于GEPON+EOC系统的接入网集群管理系统的管理参数集变更流程。

(1)BCMP Client发送“心跳”BCMP消息帧；

(2)BCMP Proxy收到该消息帧后，解包以从中提取BCMP协议报文，并添加报文头，封装成为“心跳”BCMP IP协议报文，发送给BCMPServer；

(3)BCMP Server收到“心跳”BCMP IP协议报文后，确认该设备的“Active”状态；

(4)BCMP Server同时根据“心跳”报文中BCMP Client上报的管理参数集编号确认是否与当前生效的管理参数集一致。若不一致，则回复“管理参数更改”BCMP IP协议报文，管理参数集变更报文与注册应答报文消息帧的层字段格式一致；

(5)BCMP Proxy收到“管理参数更改”BCMP IP协议报文后，解包并提取出HS设备的MAC地址等信息，然后封装为“管理参数更改”BCMP消息帧，再把该消息帧通过以太网单播方式发往该HS设备；

(6)BCMP Client收到“管理参数更改”消息帧后，解析出管理VLAN、管理IP地址、默认网关、SNMP相关配置参数，并据此进行HS设备的管理VLAN、管理IP地址、默认网关、SNMP的配置。如果配置成功，则开始向BCMP Server发送更新了“管理参数集编号”的“心跳”消息报文，如果未配置成功则继续向BCMP Server发送原来的“心跳”消息报文。