CN108418704A - 一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种于自动化模板配置的网元设备入网方法，首先，解析总系统发过来的XML报文或导入的数据，生成任务、基础信息和拓扑信息，通过任务类型判断是手动还是自动处理，再根据这些信息中的任务类型、当前状态，设备类型和业务类型，选取当前需要配置的所有模板，如果存在新的业务或配置业务有变化时，配置人员可以新增或修改模板来适应变化，然后再使用Java反射机制将实际参数、形式参数以及模板本身传给Freemarker模板引擎，将模板实例化成脚本，进而调用Commandline执行脚本，通过Telnet实现设备的远程交互，最终得到配置结果后再判断下一个阶段的操作，直至完全配置成功。本发明在新网元设备入网灵活配置方面有显著效果。

Description

一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法

技术领域

本发明涉及一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法，属于互联网数据配置技术领域。

背景技术

配置管理是网元设备管理中的基础功能模块，在网络运行中占有非常重要的地位。然而，由于网络越来越复杂，如何高效准确的对网元设备进行有效配置是当务之急，并且一个设备入网需要对其相关设备进行分别的配置，并分为多个阶段，每个阶段都需要进行相应的配置操作。

随着移动通信的发展，运营商会要求根据网络中网元设备的特定需求进行特定的数据配置。为了应对网元设备大量的配置需求以及配置复杂度日益增长的趋势，自动化配置已经应用于很多配置系统之中，如通过拼接字符串将需要配置的指令发送到配置的机器，但是其前提是需要编写应用程序的开发人员了解配置的逻辑并熟悉各种机器的指令集，这对开发人员的要求比较高，开发成本会比较大，同时将配置指令写入应用程序中会降低其可扩展性。为了提高开发的效率以及系统的可扩展性，我们致力于设备配置指令与应用程序相分离的研究。通过将配置指令和配置的逻辑抽取出来，目的就是降低对开发人员的要求并提高系统的灵活性和扩展性。

Java反射机制是指的是可以于运行时加载,探知和使用编译期间完全未知的类，程序在运行状态中,可以动态加载一个只有名称的类,对于任意一个已经加载的类,都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象,都能调用他的任意一个方法和属性。

FreeMarker是一款模板引擎：即一种基于模板和要改变的数据，并用来生成输出文本(HTML网页、电子邮件、配置文件、源代码等)的通用工具。

Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。在终端使用者的电脑上使用telnet程序，用它连接到服务器。终端使用者可以在telnet程序中输入命令，这些命令会在服务器上运行，就像直接在服务器的控制台上输入一样。可以在本地就能控制服务器。要开始一个telnet会话，必须输入用户名和密码来登录服务器。Telnet是常用的远程控制Web服务器的方法

pexpect是Python中用于实现SSH，FTP，Telnet等命令进行自动化交互，从而无需人工干预实现自动化运维的一个第三方扩展模块。

Quartz是OpenSymphony的一个开源项目，完全由java编写的作业调度框架，可以根据任务的不同阶段调用合适的模板，达到入网的自动化配置。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法，当设备所需要配置的业务存在新增或修改时，配置人员可以通过增加模板或修改配置模板中的逻辑和指令，动态的生成配置脚本，解决了现有系统将设备命令硬编码到程序中，扩展性低，需要反复修改代码并部署的问题，实现了易修改、高可扩展性。本发明通过解析XML报文或导入的数据，生成任务、基础信息和拓扑信息，通过任务类型判断是手动还是自动处理，再根据这些信息中的任务类型、当前状态，设备类型和业务类型，选取正确的模板，再使用Java反射机制将实际参数、形式参数以及模板本身传给Freemarker模板引擎，将模板实例化成脚本，进而调用Commandline执行脚本，通过Telnet实现设备的远程交互，最终得到配置结果后再判断下一个阶段的操作，直至完全配置成功。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：本发明通过对不同设备需要配置的业务以及入网设备相对任务所处的阶段选取合适的模板，对入网设备本身和相关设备进行配置，支持光线路终端OLT、光网络单元ONU、宽带接入服务器BRAS、全业务路由器SR、汇聚交换机等的配置，包括如下步骤：

步骤1：获取需要配置设备的参数

步骤2：将解析后的数据存入相应的数据库表格

步骤3：对配置任务类型进行判断，选择对应的处理方式

处理方式主要分为两种，一种是手动处理，即配置人员自己点击配置按钮对设备进行配置，一种是自动处理，即通过Quartz调度框架，自动进行配置操作，在配置无误的情况下不需要配置人员干预，理想情况下，所有任务都可以使用第二种方式进配置。

步骤4：处理工单

步骤4.1：判断当前工单是否正在处理

主要通过HashTable来存储已处理工单号，使用synchronized关键字实现工单的同步操作。

步骤4.2：获取该阶段的配置模板

如果是手动处理，则需要在点击配置按钮的时候将必要的信息传递到后台，如配置的设备，业务类型，如果是自动配置就不需要，然后根据工单号查询任务表、基础信息表和拓扑信息表，通过任务表中的状态来确定所需要选取的模板类型，通过基础信息表和拓扑信息表来确定设备名和业务类型，最后结合任务类型便可选出该阶段下工单配置所需要的所有模板。

步骤4.3：实例化配置模板

将模板中只用占位符标记的形参替换为基础信息表和拓扑信息表中的实际参数，实现方式是通过反射获取形参名与数据库中字段相同的值。

步骤4.4：调用Commandline来实现脚本的执行

使用Commandline方法执行实例化之后脚本，并获取脚本的返回值。

步骤4.5：使用Telnet实现设备的远程交互，配合使用Python的pexpect语法实现对配置结果的判断，并记录日志

步骤5：判断工单下阶段的操作

主要通过处理结果和当前状态来判断下阶段的操作，如果处理结果为失败，则将其转至人工岗给配置人员进行处理。如果成功则根据当前状态确定是否需要和其他系统进行交互，如果不需要，则修改状态再转至步骤4进行处理，直至任务状态为成功。

步骤6：通知配置结束

当入网配置完全结束之后，向总系统发送报文，通知配置结束，入网成功。

有益效果：

1、本发明解决了现有系统将设备命令硬编码到程序中，扩展性低，需要反复修改代码并部署的问题，很好地实现了易修改、高可扩展性。

2、本发明通过Telnet实现设备的远程交互，最终很好地得到配置结果后再判断下一个阶段的操作，直至完全配置成功。

附图说明

图1是网元设备入网的自动配置的流程图。

图2是判断当前工单的处理方式。

图3是配置模板的选取及实例化流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明提出了一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法，当设备所需要配置的业务存在新增或修改时，配置人员可以通过增加模板或修改配置模板中的逻辑和指令，动态的生成配置脚本，包括如下步骤：

步骤1：获取需要配置设备的参数

当一个新设备需要入网的时候，存在一个总的调度系统，该系统会发送一个报文，是一个包含配置设备信息，相关设备信息的XML文件，通过对这个XML文件进行解析后，可以得到配置需要的资源。除此之外，还可以通过excel表格将配置数据导入。

步骤2：将解析后的数据存入相应的数据库表格

主要分为三种表格，任务表负责记录该任务的状态，基础信息表记录配置设备自身的信息，拓扑信息表记录相关设备的信息

步骤3：对配置任务类型进行判断，选择对应的处理方式

如图2所示，如果是OLT和汇聚交换机设备的入网操作，则选择手动处理，因为此类设备管理的网络范围广，如果配置错误会造成比较大的影响，因此需要配置人员核实是否存在不合理的参数设置，并提供修改的功能，再手动发起配置。如果是ONU设备入网，则选择自动处理，因为ONU是光网络单元配置参数的限制稍微宽松些，即使配置错误也可以很快回退，不会造成很大的影响。

如果是手动处理，则将其任务状态设置为待质检，如果是自动处理则将其加入一张临时表，Quartz调度框架会从临时表中顺序选取记录并进行处理。

步骤4：处理工单

步骤4.1：判断当前工单是否正在处理

在系统中存在一个HashTable，每次在对工单进行处理的时候，会先根据工单号在HashTable中查询是否已经在处理了，如果没在处理，则将该工单加入HashTable，并使用synchronized关键字锁住该工单，如果已经在处理了，则返回代表正在处理的标识符。

步骤4.2：获取该阶段的配置模板

如图3所示，先根据拓扑信息的上联设备IP和业务类型对工单的拓扑信息进行一个分组，再将分组后的拓扑信息中缺省的值使用0来补全，每一个组代表一个相关设备所需要配置的业务。然后结合基础信息以及任务类型和当前状态查询到所有的模板。如果存在某一个设备类型的某个业务未找到模板的情况，则会抛出未找到模板的异常，提示配置人员添加模板。其核心代码如下：

对每个分组的拓扑信息进行配置的函数中，包含了对模板的查找功能，以及实例化脚本和执行的操作。

步骤4.3：实例化配置模板

实例化配置模板需要将模板中使用占位符${param}的形参使用真实参数进行替换，先通过Java的反射机制，将拓扑表和基础信息中与形参名字相同的列值作为实际参数与形参一一对应，然后将实参列表和形参列表及模板内容传给Freemarker模板引擎，使用这个引擎获将替换形参后的真实脚本输出并存在本地的临时文件中等待执行。

步骤4.4：调用Commandline来实现脚本的执行

将“python”与脚本文件路径进行拼接，生成可执行的命令行命令，调用命令行解析类Commandline的execute()方法执行该命令进行配置

步骤4.5：使用Telnet实现设备的远程交互，配合使用Python的pexpect语法实现对配置结果的判断，并记录日志

因网络设备都支持Telnet协议，所以采用Telnet与网络设备进行交互。将需要配置的指令通过pexpect中的pexpect.spawn(cmd)调用Telnet服务发送到需要配置的设备上。并通过pexpect对返回的字符进行匹配，如index＝child.expect(["[pP]assword",pexpect.EOF,pexpect.TIMEOUT])就表示匹配是否出现需要输入密码的字符串，如果匹配成功则通过child.sendline(Password)将密码发送至配置设备。其余的指令也通过这种信息进行匹配并判断下一步操作。

同时，pexpect支持记录日志的功能，用于将设备配置过程中执行的各流程信息和出错信息进行记录，便于出错排查。

步骤5：判断工单下阶段的操作

如图1中所示，当处理完之后，根据脚本执行的结果，如果是失败，则修改工单为当前阶段的失败状态。如果成功，则修改当前状态为成功，并判断是否需要和其他系统进行交互，交互结束后，再判断是否完全配置结束。配置完全结束是指设备入网的所有阶段都配置成功了，一个配置任务最多存在四个阶段，分别是质检、配置、验收和删号，如果并未完全结束，则需要进行配置。

步骤6：通知配置结束

当配置完全结束后，需要通知总系统已经配置结束，成功入网了，此处调用的是子系统的一个webService接口，向一个MQ消息队列中发送一个XML的回单信息，总系统扫描这个MQ队列后便可拿到配置系统发送的信息，通过解析后便可以得知该设备已经成功入网。

本发明不限于上述实例，一切采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法，其特征在于，所述方法通过解析XML报文或导入的数据，生成任务、基础信息和拓扑信息，通过任务类型判断是手动还是自动处理，再根据这些信息中的任务类型、当前状态，设备类型和业务类型，选取正确的模板，再使用Java反射机制将实际参数、形式参数以及模板本身传给Freemarker模板引擎，将模板实例化成脚本，进而调用Commandline执行脚本，通过Telnet实现设备的远程交互，最终得到配置结果后再判断下一个阶段的操作，直至完全配置成功。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动化模板配置的网元设备入网方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取需要配置设备的参数；

2)将解析后的报文分别存如任务表、基础信息表和拓扑表，方便以后配置使用；

3)对工单任务进行分类，确定处理方式为手动处理还是自动处理，如果是手动处理需要配置人员点击配置按钮手动发起配置，如果选择自动处理则将任务交给Quartz框架处理；

4)处理工单包括对拓扑信息按IP和业务类型进行分组，然后根据任务信息、基础信息和分组后的拓扑信息中的任务类型、当前状态、设备类型和业务类型选取需要配置的所有模板，取得模板后，根据形参的命名通过Java反射机制获取需要每个配置模板所需的真实参数，再将实参、形参以及模板通过Freemarker模板技术实例化成脚本，最后调用Commandline函数执行脚本，并返回结果；

5)根据上述步骤4)中返回的结果来更新工单任务的状态，并判断更新后的状态是否需要与其他的系统进行交互，以及是否已经完全配置结束，即各个阶段都配置成功了；

6)通知总系统配置结束。

3.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤1)中获取需要配置设备的参数，当一个新设备需要入网的时候，总的调度系统会发送一个报文，是一个包含配置设备信息，相关设备信息的XML文件，通过对这个XML文件进行解析后，能得到配置需要的资源，或者能通过excel表格将配置数据导入。

4.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤2)中将解析后的数据存入相应的数据库表格，分为三种表格，任务表负责记录该任务的状态，基础信息表记录配置设备自身的信息，拓扑信息表记录相关设备的信息，在系统中创建了对应这三种表的多个对象，将步骤1中解析好的数据存入相应对象中，然后作为记录插入对应的表中。

5.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤3)中对配置任务类型进行判断，选择对应的处理方式，如果是OLT和汇聚交换机设备的入网操作，则选择手动处理，因为此类设备管理的网络范围广，如果配置错误会造成比较大的影响，因此需要配置人员核实是否存在不合理的参数设置，并提供修改的功能，再手动发起配置，如果是ONU设备入网，则选择自动处理，如果是手动处理，则将其任务状态设置为待质检，如果是自动处理则将其加入一张临时表，Quartz调度框架会从临时表中顺序选取记录并进行处理。

6.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤4)中处理工单，包括：首先判断当前工单是否正在处理，为了避免出现同时对同一工单的多次配置的情况，将正在配置的工单的工单号使用HashTable进行保存，同时使用synchronized关键字实现工单的同步操作，然后获取该阶段的配置模板，先根据拓扑信息的上联设备IP和业务类型对工单的拓扑信息进行一个分组，再将分组后的拓扑信息中缺省的值使用0来补全，每一个组代表一个相关设备所需要配置的业务，然后结合基础信息以及任务类型和当前状态查询到所有的模板，然后实例化配置模板，使用Commandline方法执行实例化之后脚本，并获取脚本的返回值。

7.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤5)中判断工单下阶段的操作，包括：当处理完之后，根据脚本执行的结果，如果是失败，则修改工单为当前阶段的失败状态，如果成功，则修改当前状态为成功，并判断是否需要和其他系统进行交互，交互结束后，再判断是否完全配置结束，配置完全结束是指设备入网的所有阶段都配置成功了，一个配置任务最多存在四个阶段，分别是质检、配置、验收和删号，如果并未完全结束，则需要进行配置。

8.根据权利要求2所述的实现网元设备自动化查找模板配置的方法，其特征在于，所述步骤6)中通知总系统配置结束，包括：当配置完全结束后，需要通知总系统已经配置结束，成功入网了，此处调用的是子系统的一个webService接口，向一个MQ消息队列中发送一个XML的回单信息，总系统扫描这个MQ队列后能够拿到配置系统发送的信息，通过解析后便可以得知该设备已经成功入网。