CN102447574B - 一种实现irf设备零配置的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现IRF设备零配置的方法及设备。采用本发明所提供的方法及设备，管理员只需干预三次操作即可完成IRF零配置，比现有其他技术方案的干预次数少，实现了以最少的人为干预、对现网最小的干扰，完成IRF设备零配置。

Description

一种实现IRF设备零配置的方法及设备
技术领域
本发明涉及IRF技术，特别涉及一种实现IRF设备零配置的方法及设备。
背景技术
CWMP(CPE WAN Management Protocol，CPE广域网管理协议)是由DSL(Digital Subscriber′s Line，数字用户线路)论坛发起开发的技术规范之一，编号为TR-069，所以又被称为TR-069协议。它提供了对下一代网络中家庭网络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。
CWMP主要应用于DSL接入网络环境。在DSL接入网络中，由于用户设备数量繁多、部署分散，通常位于用户侧，不易进行设备的管理和维护，CWMP提出通过ACS(Auto-Configuration Server，自动配置服务器)对CPE(Customer Premises Equipment，用户侧设备)进行远程集中管理，解决CPE设备的管理困难，节约维护成本，提高问题解决效率。
IRF(Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构)是软件虚拟化技术，它的核心思想是将多台设备通过IRF物理端口连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台“分布式设备”。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。
当需要部署大规模设备，或者所部署的设备分布比较分散时，零配置(即：设备上电后，通过网管自动部署相关配置)可以提高部署效率、降低部署成本并且减少人工配置错误概率。IRF设备零配置部署和普通单设备零配置部署方式不完全一样，而且涉及到IRF上行组网等方面的复杂性以及部署结果检测方法，给IRF设备零配置部署带来不少困难。
下面介绍两种最接近的现有技术：
第一种现有技术：单设备零配置方案
单设备零配置方案基于DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)Option 43与TR069协议，设备与ACS服务器共同配合完成设备的零配置。主要功能包括设备配置与设备软件统一管理与下发；ACS服务器对设备的统一状态监控、告警管理、报表展示。
该方案的主要原理如图1所示，图1中：
网管中心部署ACS服务器，制定零配置策略；
配置DHCP服务器(分支机构可以独立配置DHCP服务器或Relay到总部的DHCP服务器)，Option 43属性中配置ACS的IP地址以及用户名、密码信息；
CPE设备上电接入网络，发送DHCP请求，DHCP服务器通过Option 43将ACS的IP地址及认证信息下发给CPE；
CPE访问ACS，ACS将初始配置及软件下发给CPE。
该方案只能实现单设备的零配置，如果对IRF设备使用该方案，非常烦琐，步骤如下：
1)初始状态不能连接IRF线，每个设备单链路上行，上电，完成单设备的零配置；
2)管理员到ACS服务器确认零配置任务成功执行；
3)拔掉上行线；
4)插上IRF线；
5)管理员通过Console口登录设备，确认IRF建立情况；
6)待IRF建立完毕后，配置上行设备的链路聚合，完成IRF设备各种物理链路的连接；
7)确认IRF各种业务链路、管理链路的连通性。
由上述可见，该方案过于繁琐，几乎每一步都需要管理人员主动确认建立情况。如此繁琐的IRF零配置方案，基本不可行。
第二种现有技术：设备各自独立，分别单链路上行
图2为现有第二种现有技术零配置前的组网示意图。图2中，Unit2、Unit3、Unit5为IRF成员，此时相互之间没有连接IRF线，各自分别接入网络。
第二种现有技术的实现包含以下步骤：
1)在ACS服务器上建立零配置策略，即：确定将哪个配置文件部署给哪个序列号的CPE设备；
2)为防止接上IRF线后形成环路，启用上游设备a设备(172.1.0.55)的STP，启用全局和接口G1/0/4，G1/0/5，G1/0/6的STP；
3)按照图2所示组网图连接IRF成员；各设备上电启动；
4)确认ACS中的零配置任务是否执行成功，成功则继续往下执行；
5)接上IRF线；此时，设备之间将协商IRF关系，Slaver设备将重新启动；
6)确认IRF建立是否成功，成功则继续往下执行；
7)启用上游设备a设备(172.1.0.55)的端口聚合，将接口G1/0/4，G1/0/5，G1/0/6加入端口聚合组；
8)确认端口聚合建立情况，如果聚合链路聚合成功，则去使能上游设备a设备(172.1.0.55)的STP；
9)IRF建立网络，完成零配置方案。
图3为现有第二种现有技术完成零配置后的组网示意图。采用该技术方案，可能会形成环路，为了避免环路，需要使能、去使能上游设备的STP，但是，在现网中，核心设备的STP可能不会被允许启用。
发明内容
本发明提供了一种实现IRF设备零配置的方法及设备，旨在以最少的人为干预、对现网最小的干扰，实现IRF设备零配置。
本发明提供的一种实现IRF设备零配置的方法，包括：
A、将各IRF成员设备以虚设备的方式加入自动配置服务器(ACS)，将待部署的配置文件导入ACS，在ACS中建立包含所述各IRF成员设备的IRF组及相应的IRF拓扑；
B、将各IRF成员设备通过IRF线相连，并将其中一个IRF成员设备与上行交换机相连；
C、ACS根据所述IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备将配置文件部署给各IRF成员设备；
D、IRF零配置完成后，连接各IRF成员设备的各种物理连线。
本发明提供的一种ACS，包括：预处理模块和配置部署模块和人机交互模块，其中：
所述预处理模块，用于将各IRF成员设备以虚设备的方式加入ACS，将待部署的配置文件导入ACS，并用于在ACS中建立包含所述各IRF成员设备的IRF组及相应的IRF拓扑；所述各IRF成员设备通过IRF线相连，且其中一个IRF成员设备与上行交换机相连；
所述配置部署模块，用于根据所述IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备将配置文件部署给各IRF成员设备；
所述人机交互模块，用于在IRF零配置完成后，通知管理员连接各IRF成员设备的各种物理连线。
由上述技术方案可见，本发明提供的实现IRF设备零配置的方法及设备，管理员只需干预三次操作即可完成IRF零配置，比现有其他技术方案的干预次数少，实现了以最少的人为干预、对现网最小的干扰，完成IRF设备零配置。
附图说明
图1为现有单设备零配置方案的主要原理示意图；
图2为现有第二种现有技术零配置前的组网示意图；
图3为现有第二种现有技术完成零配置后的组网示意图；
图4为本发明一较佳实施例中实现IRF设备零配置的方法的整体流程图；
图5为本发明一较佳实施例中零配置前的组网示意图；
图6为本发明一较佳实施例中完成零配置后的组网示意图；
图7为本发明一较佳ACS的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
图4为本发明一较佳实施例中实现IRF设备零配置的方法的整体流程图。图4所示流程包括以下步骤：
首先，在零配置前进行网络规划，以方便配置文件生成，图4中未示出。网络规划包含如下几个方面：
1)确定IRF成员设备的上行连接方式，确定是否需要进行链路聚合，如果需要，在上行交换机上将链路聚合预先配置完成；
2)确定各IRF成员设备的成员ID；
3)确定各IRF成员设备物理连接接口。
步骤401：在ACS服务器进行准备工作。具体包括：
1)在ACS服务器增加CPE设备(即：将各IRF成员设备以虚设备的方式加入ACS服务器，即以序列号将设备加入ACS，但实际上IRF成员设备并不与ACS建立TR069连接)。
2)将待部署的配置文件导入ACS服务器，该配置文件中包含基础配置文件、各IRF成员设备的IRF配置文件、链路聚合配置文件以及其他业务配置文件。
3)在ACS中建立IRF组，并建立IRF拓扑，即：IRF成员设备之间的物理连接关系。所建立的IRF组包含上述各IRF成员设备。
建立IRF组的必要性：IRF建立之前，各个成员设备是分别独立的CPE实体；IRF建立之后，通过IRF组，ACS服务器会将他们作为一个CPE实体来处理，可以实现对IRF设备的各种业务的管理。
建立IRF拓扑的必要性：零配置完成后，每个IRF成员设备的上行接口处于IRF模式，无法转发用户数据报文，如果上游设备先完成零配置的话，下游设备网络不通就无法继续进行零配置了。建立IRF拓扑之后，ACS服务器可以根据拓扑进行零配置部署，先部署下游设备再部署上游设备，保证所有设备均可完成零配置。
4)为IRF组创建零配置的任务，指定各IRF成员设备的成员ID。
步骤402：将各IRF成员设备通过IRF线相连，并将其中一个IRF成员设备与上行交换机相连，然后各IRF成员设备上电。这是零配置前的设备组网方式，其余链路待零配置完成后再进行连接。图5为本发明一较佳实施例中零配置前的组网示意图。
在现有技术方案的描述中，已经分析了其他组网方式的弊端。本发明中，采用上述线形组网方式避免了发生环路问题，并且只要进行两次连线即可，人为干预较少。
步骤403：各IRF成员设备通过与上行交换机相连的IRF成员设备从DHCP服务器自动获取自身的IP地址，同时获取ACS服务器的IP地址、用户名、密码等参数。
采用本发明提出的组网方式，由于只有一个IRF成员设备与上行交换机相连，因此，其他各IRF成员设备与DHCP服务器、ACS服务器以及其他上游设备之间的通信均需由该与上行交换机相连的IRF成员设备进行报文转发，本发明中，将这种报文转发的行为描述为“通过”。
步骤404：各IRF成员设备通过与上行交换机相连的IRF成员设备向ACS服务器发送TR069请求，获取相关配置。
步骤405：ACS根据所建立的IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，将启动配置部署给各个IRF成员设备。
步骤406：设备获取启动配置后，自动重新启动。
步骤407：各IRF成员设备向ACS服务器返回部署成功的结果。
步骤408：当ACS收到设备返回文件传输成功的结果后，检查设备当前运行配置文件是否包含各IRF成员ID，如果包含则表明设备IRF建立完毕，零配置任务执行成功，如步骤409所示，提示管理员完成剩余链路的物理连接，如果失败，则提示管理员具体的失败原因。
由于IRF成员设备获取配置后会重新启动，启动之后无法访问ACS服务器，那么ACS服务器暂时无法获取IRF成员设备的配置部署结果。IRF成员设备会一直尝试和ACS建立http连接，直到http连接建立后，会将执行结果发送给ACS服务器。这样，ACS服务器就可以收到各个IRF成员设备的配置执行结果，该结果可以作为零配置任务执行的一个依据。
步骤610：管理员完成各物理连线，IRF零配置完成，组网图如图6所示。
图6为本发明一较佳实施例中完成零配置后的组网示意图。
步骤611：IRF形成后，整体以一个CPE实体的形式对外通信，配合ACS进行各种管理，IRF零配置完成。
由图6可见，本发明提供的实现IRF设备零配置的方法只在步骤401、402和610需要管理员进行操作，其余步骤均会自动执行，可见，比现有其他技术方案的干预次数少，实现了以最少的人为干预、对现网最小的干扰，完成IRF设备零配置。
图7为本发明一较佳ACS的组成结构示意图。参见图7，该ACS中包括：预处理模块710、配置部署模块720和人机交互模块730，其中：
所述预处理模块710，用于将各IRF成员设备以虚设备的方式加入ACS，将待部署的配置文件导入ACS，并用于在ACS中建立包含所述各IRF成员设备的IRF组及相应的IRF拓扑；所述各IRF成员设备通过IRF线相连，且其中一个IRF成员设备与上行交换机相连；
所述配置部署模块720，用于根据所述IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备将配置文件部署给各IRF成员设备；
所述人机交互模块730，用于在IRF零配置完成后，通知管理员连接各IRF成员设备的各种物理连线。
较佳地，所述预处理模块710，用于将各IRF成员设备的序列号加入ACS。
较佳地，所述配置部署模块720，用于在收到各IRF成员设备发送的TR069请求时，执行部署配置文件的操作。
较佳地，所述配置部署模块，还用于从各IRF成员设备接收配置文件部署成功的结果，并根据各IRF成员设备返回的结果判断IRF零配置是否完成，在判断IRF零配置完成时，通知人机交互模块730IRF零配置完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种实现智能弹性架构（IRF）设备零配置的方法，其特征在于，包括：
A、将各IRF成员设备以虚设备的方式加入自动配置服务器（ACS），将待部署的配置文件导入ACS，在ACS中建立包含所述各IRF成员设备的IRF组及相应的IRF拓扑；
B、将各IRF成员设备通过IRF线相连，并将其中一个IRF成员设备与上行交换机相连；
C、ACS根据所述IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备将配置文件部署给各IRF成员设备；
D、IRF零配置完成后，连接各IRF成员设备的各种物理连线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述将各IRF成员设备以虚设备的方式加入ACS为：将各IRF成员设备的序列号加入ACS。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述待部署的配置文件包括：基础配置文件、各IRF成员设备的IRF配置文件、链路聚合配置文件以及其他业务配置文件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述B之后，并在所述C之前进一步包括：
各IRF成员设备通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备从动态主机设置协议（DHCP）自动获取自身的IP地址，并获取ACS的IP地址、用户名和密码，并向ACS发送TR069请求，获取配置文件。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述C之后，并在所述D之前进一步包括：
各IRF成员设备获取配置文件后重新启动，并尝试与ACS建立超文本传输协议（http）连接，直至http连接建立后，向ACS返回配置文件部署成功的结果，ACS根据各IRF成员设备返回的结果判断IRF零配置是否完成。
6.一种自动配置服务器（ACS），其特征在于，包括：预处理模块、配置部署模块和人机交互模块，其中：
所述预处理模块，用于将各智能弹性架构（IRF）成员设备以虚设备的方式加入ACS，将待部署的配置文件导入ACS，并用于在ACS中建立包含所述各IRF成员设备的IRF组及相应的IRF拓扑；所述各IRF成员设备通过IRF线相连，且其中一个IRF成员设备与上行交换机相连；
所述配置部署模块，用于根据所述IRF拓扑，按照从下游到上游的顺序，通过所述与上行交换机相连的IRF成员设备将配置文件部署给各IRF成员设备；
所述人机交互模块，用于在IRF零配置完成后，通知管理员连接各IRF成员设备的各种物理连线。
7.根据权利要求6所述的ACS，其特征在于：
所述预处理模块，用于将各IRF成员设备的序列号加入ACS。
8.根据权利要求6所述的ACS，其特征在于：
所述配置部署模块，用于在各IRF成员设备发送TR069请求时，执行部署配置文件的操作。
9.根据权利要求6至8任一项所述的ACS，其特征在于：
所述配置部署模块，还用于从各IRF成员设备接收配置文件部署成功的结果，并根据各IRF成员设备返回的结果判断IRF零配置是否完成，在判断IRF零配置完成时，通知人机交互模块IRF零配置完成。
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