阎良做网站的公司,wordpress带会员中心,毕设 网站开发,网络宣传网站建设建站声明#xff1a;原创作品#xff0c;严禁用于商业目的。 如有任何技术问题#xff0c;欢迎和我交流#xff1a;19826269205#xff08;微信同号#xff09;。
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课堂链接 免费视频部分 文章目录 1. TR069CWMP程序设计思想2. 架构分析3. TR069程序设计3.1 配置文件解析libconf3.2 日志模块3.3 XML解析模块3.4 TASK任务模块3.5 事件处理模块3.6 其他线程 4. 数据结构设计4.1 cwmp_context结构体4.2 EventType4.3 设备业务相关 5. 总结 1. TR069CWMP程序设计思想
程序架构设计的思想来自于easycwmp官网看过或者用过easycwmp的工程师应该都知道该开源代码还有商业版而且价格不菲。easycwmp官网如是说DataModel is developped with shell as free solution and with C as commercial solution.。开源代码用来学习还是值得的若是用于商业产品可能就会显得力不从心。具体原因在前面的easycwmp商业源码和免费源码对比中可见那么如何开发可以商业使用的TR069模块并且实现DataModel 和CWMP core分离以便于快速开发业务需求。本篇介绍如何实现这样的系统模块并且这样的系统模块在主流OEM厂商的研发中非常实用。
网管系统目前在一些主流的家用路由、企业网关、语音电话等网络产品中应用广泛。我们可以把TR069部分做一个参考系统名为“TR069平台”属于远程网管系统的一个子系统。主要功能是通过TR069(CWMP)协议基于可靠链接的TCP协议来远程管理CPE设备。本系统在系统中的位置如图4.1所示。
2. 架构分析
TR069主体架构协议与设备数据模型层进行分离达到各产品使用相同的框架设备相关的编译成一个动态Library或者静态库形式。通过不断的实践可以使TR069主体框架不断成熟。在国内可以实现对于同款产品供应给不同的通讯商(电信移动联通等)相同的功能通过可能仅需要改变节点文件XML基本上不需要改变协议代码。这样可以快速实现产品的移植开发更好的维护产品升级。 (1) 对于协议的扩展的分析 对于TR069协议来说有些功能是可以扩展的。比如事件可以定义协议规范的上报事件也可以根据运营商实现私有化或者自定义的事件。比如数据模型的方法也可以扩展自定义的节点和相应的RPC操作方法等。这些都需要在技术开发实现过程中需要分析清楚。 (2) 对于不同设备不同产品线差异的分析 需要在相应的XML配置文件中体现出来。 (3) 对于不同TR069客户端之间冲突的分析 在通过TR069改变系统配置的时候考虑使用进程间互斥来避免发生冲突。 (4) 对于协议开发过程的依赖库分析 对于TR069协议层主要依赖于网络通信库libcurl和XML文件解析库libexpat帮助我们简化实现协议层的源码编写工作。而DataModel数据层根据自身产品的业务特点可以使用uci存储、sqlite数据库等实现产品的业务功能开发。 (5) Stun协议支持分析 STUN是RFC3489规定的一种NAT穿透方式,对应于TR111协议本系统平台采用独立线程运行支持公网上的网管平台连接后面会有专门介绍如何实现STUN的CPE侧开发。
3. TR069程序设计
tr069程序的单进程处理流程。大致分为配置文件解析模块日志模块设备xml解析模块任务模块以及事件处理模块有关联多线程模块可插入模块等。 原则上CWMP core的程序代码不需要修改主要是根据客户的需求修正或者进行插入式的新增事件类型和模块化处理。而设备相关的程序我们封装成了一个动态库libcwmp.so便于产品的独立编译和维护开发。
3.1 配置文件解析libconf
根据配置文件的全路径和内容初始化数据结构使用例子如下
char conf_file[PATH_MAX] {0};
conf_t *tmp NULL;
tmp conf_load(conf_file);
count conf_get_int(tmp, global:count, 0);3.2 日志模块
为了便于和Linux的syslog统一和管理这里定义的日志等级与syslog一致。 CWMP_LOG_EMERG ---------------------- EMERG 0 CWMP_LOG_ALERT ---------------------- ALERT 1 CWMP_LOG_CRIT ---------------------- CRIT 2 CWMP_LOG_ERROR ---------------------- ERROR 3 CWMP_LOG_WARN --------------------- WARN 4 CWMP_LOG_NOTICE --------------------- NOTICE 5 CWMP_LOG_INFO --------------------- INFO 6 CWMP_LOG_DEBUG --------------------- DEBUG 7
3.3 XML解析模块
使用libexpat库函数解析设备XML格式文件以及CWMP和ACS之间交换的SOAP消息。device.xml文件内容如下
TR069 xmlns:xsihttp://www.w3.org/2001/XMLSchema-instancetrfobj nameInternetGatewayDeviceparam nameDeviceSummary getval_funcCpeGetDeviceSummary/paramparam nameLANDeviceNumberOfEntries type2 getval_funcCpeGetLANDeviceNumberOfEntries/paramparam nameWANDeviceNumberOfEntries type2 getval_funcCpeGetWANDeviceNumberOfEntries/paramobj nameDeviceInfo noti_rw1param nameSpecVersion getval_funcCpeGetDeviceInfoSpecVersion/param nameHardwareVersion getval_funcCpeGetDeviceInfoHardwareVersion/paramparam nameSoftwareVersion getval_funcCpeGetDeviceInfoSoftwareVersion/paramparam nameManufacturer getval_funcCpeGetDeviceInfoManufacturer/paramparam nameSerialNumber getval_funcCpeGetDeviceInfoSerialNumber/paramparam nameManufacturerOUI getval_funcCpeGetDeviceInfoManufacturerOUI/paramparam nameProvisioningCode rw1 getval_funcCpeGetDeviceInfoProvisioningCode setval_funcCpeSetDeviceInfoProvisioningCode/paramparam nameProductClass getval_funcCpeGetDeviceInfoProductClass/paramparam nameDeviceType getval_funcCpeGetDeviceInfoDeviceType/paramparam nameModelName getval_funcCpeGetDeviceInfoModelName/paramparam nameCpeWANAddress noti_rw1 rw1 getval_funcCpeGetCpeWANAddress setval_funcCpeSetCpeWANAddress//objobj nameManagementServerparam nameConnectionRequestURL getval_funcCpeGetManagementServerConnectionRequestURL/paramparam nameConnectionRequestUsername rw1 noti_rw1 getval_funcCpeGetManagementServerConnectionRequestUsername setval_funcCpeSetManagementServerConnectionRequestUsername/paramparam nameConnectionRequestPassword rw1 noti_rw1 getval_funcCpeGetManagementServerConnectionRequestPassword setval_funcCpeSetManagementServerConnectionRequestPassword/paramparam nameUsername rw1 noti_rw1 getval_funcCpeGetManagementServerUsername setval_funcCpeSetManagementServerUsername/paramparam namePassword rw1 noti_rw1 getval_funcCpeGetManagementServerPassword setval_funcCpeSetManagementServerPassword/paramparam nameParameterKey getval_funcCpeGetManagementServerParameterKey setval_funcCpeSetManagementServerParameterKey/param nameURL rw1 noti_rw1 getval_funcCpeGetManagementServerUrl setval_funcCpeSetManagementServerUrl/paramparam namePeriodicInformEnable rw1 noti_rw1 type3 getval_funcCpeGetManagementServerPeriodicInformEnable setval_funcCpeSetManagementServerPeriodicInformEnable/paramparam namePeriodicInformInterval rw1 noti_rw1 type2 getval_funcCpeGetManagementServerPeriodicInformInterval setval_funcCpeSetManagementServerPeriodicInformInterval/paramparam namePeriodicInformTime rw1 type4 getval_funcCpeGetManagementServerPeriodicInformTime setval_funcCpeSetManagementServerPeriodicInformTime/param/objobj nameTimeparam nameEnable rw1 type3 getval_funcCpeGetTimeEnable setval_funcCpeSetTimeEnable/paramparam nameNTPServer1 rw1 getval_funcCpeGetTimeNTPServer1 setval_funcCpeSetTimeNTPServer1/paramparam nameCurrentLocalTime type4 getval_funcCpeGetTimeCurrentLocalTime/param/objobj nameX_CT-COM_MonitorCollectorparam nameEnable noti_rw1 rw1 type3 getval_funcCpeGet_MonitorEnable setval_funcCpeSet_MonitorEnable/paramobj nameMonitorConfig rw1 addobj_funcTRF_Add_MonitorConfig delobj_funcTRF_Del_MonitorConfig refresh_funcTRF_Refresh_MonitorConfigobj name0param nameParaList noti_rw1 rw1 getval_funcCpeGet_MonitorConfig_ParaList setval_funcCpeSet_MonitorConfig_ParaList/paramparam nameTimeList rw1 type2 getval_funcCpeGet_MonitorConfig_TimeList setval_funcCpeSet_MonitorConfig_TimeList/param/obj/obj/objobj nameLANDeviceobj name1param nameLANEthernetInterfaceNumberOfEntries type2 getval_funcCpeGetLANEthernetInterfaceNumberOfEntries//obj/objobj nameObjTest rw1 addobj_funcTRF_Add_ObjTest delobj_funcTRF_Del_ObjTest refresh_funcTRF_Refresh_ObjTestobj name0param nameTestEnabled rw1 type3 getval_funcCpeGetObjTest_TestEnabled setval_funcCpeSetObjTest_TestEnabled//obj/obj/obj/trfdevlib name/usr/lib/libcwmp.so/devlibauth namedev_get_auth/authlistenport namedev_get_listenport/listenportwanparamname namedev_get_wanparam_name/wanparamnamebootstrap namedev_bootstrap/bootstrapinit namedev_init/initreboot namedev_reboot/rebootfactoryreset namedev_factoryreset/factoryresetdownload namedev_download/downloadacsstatus namedev_set_acs_status/acsstatusurldnsresolve namedev_url_dns_resolve/urldnsresolveupload namedev_upload/uploadcwmpenable namedev_cwmp_enable/informlistinform nameInternetGatewayDevice.DeviceInfo.ModelName/inform nameInternetGatewayDevice.DeviceInfo.DeviceType//informlisteventlistevent nameX CT-COM BIND/event/eventlist/TR069InternetGatewayDevice是整个参数树的根。obj表示这是一个对象obj可以读可以写当obj的name为0时表示该obj可以是个模板为创建后面的实例提供一个模板当ACS查询时不会把obj name为0的Obj发送给ACS。Obj的rw1表示该obj可以添加子obj通过addobj_func来添加通过delobj_func来删除refresh_func表示刷新该obj下的信息。 Obj的noti_rw 1认为可以设置该obj的属性譬如notify属性如果设置了obj的属性则认为该obj下的所以子树都有该属性。Param表示一个参数项参数可以读可以写通过getval_func来读通过setval_func来写。noti_rw1认为可以设置该Param的属性譬如notify属性。Type的含义如下
string ------------------------- 0
int -------------------------- 1
unsigned int ----------------------- 2
bool ------------------------- 3
datetime ----------------------- 4
base64 ----------------------- 5
long ------------------------- 6
unsigned long ---------------------- 7
hex binary ----------------------- 8
object ------------------------- 93.4 TASK任务模块
根据任务队列中的消息类型进行处理把需要发送给ACS的事件event消息加入事件队列。
//诊断
#define TASK_DIAG 1
//重启
#define TASK_REBOOT 2
//恢复出厂设置
#define TASK_FACTORY 3
//download
#define TASK_DOWNLOAD 4
//upload
#define TASK_UPLOAD 5
//change ACS URL
#define TASK_CHANGE_ACS_URL 6
#define TASK_SUBDEVICE 7
#define TASK_ADD_EVENT 8
#define TASK_ADD_INFORM 9
#define TASK_CLEAR_EVENT 10#define TASK_VPN_RESTART 20
#define TASK_SYSLOG_RESTART 21
#define TASK_FIREWARE_RESTART 22#define TASK_OTHER 993.5 事件处理模块
使用event_handle函数来处理事件通过信号量来等待是否需要处理的事件以及从事件队列中获取处理的事件。同理在其他线程函数中通过置信号量将事件加入队列中来通知该模块处理。 STATUS_IDLE 0, /* 空闲状态 */STATUS_INIT, /* 初始化获取ACS的URL以及发送Inform消息*/STATUS_CONN, /* CPE和ACS处于连接状态并处理ACS下发的任务 */STATUS_ERROR, /* 发生错误 */STATUS_FINS, /* 结束事件处理 */3.6 其他线程
为了实现低耦合高内聚的模块化思想程序设计采用了多线程来实现。比如周期上报Inform事件 根据tr069规范监测参数变化的上报事件检测WAN口地址变化的事件STUN线程DHCP发现ACS地址事件。
4. 数据结构设计
4.1 cwmp_context结构体
cwmp_context结构体是CWMP进程处理的上下文主要包括初始化设备参数树Value change监视参数变化记录事件等。
struct cwmp_context{file_context_t file_ctx; //配置文件trf_param_t param_root; //参数树根节点dev_info_t dev_info; //设备信息void *handle_lib; //设备library的handleint acs_port; //监听ACS的端口int acs_retrycount; //连接ACS重试次数int notify_interval; //监视参数变化的间隔时间pthread_mutex_t mutex_attr;hash_t *ht_attr; //记录参数属性需要上报的。pthread_mutex_t mutex_val_change;hash_t *ht_val_change; //记录Value Changechar **inform_array; //需要上报的参数项数组int inform_count; //需要上报的参数项总数pthread_mutex_t mutex_inform_tmp;char **inform_array_tmp; //临时需要上报的参数项数组int inform_count_tmp; //临时需要上报的参数项总数pthread_mutex_t mutex_evt;int evt_count;event_info_t *evt_array; //记录事件event_global_t evt_global_info; //记录由于重启需要保存的信息sem_t sem_send_acs; //发送给acs信息的信号量pthread_mutex_t mutex_task; //for task_listlist_t *task_list; //task listsem_t sem_task;pthread_mutex_t mutex_param; //对参数进行加锁防止多线程操作时导致程序不稳定//仅在对参数有操作的线程中加锁trans_t transfer_info; //用于Download和Upload
};4.2 EventType
EventType主要定义了规范中的事件类型
typedef enum
{EVENT_BOOTSTRAP 0,EVENT_BOOT,EVENT_PERIODIC,EVENT_SCHEDULED,EVENT_VALUECHANGE,EVENT_KICKED,EVENT_CONNECTIONREQUEST,EVENT_TRANSFERCOMPLETE,EVENT_DIAGNOSTICSCOMPLETE,EVENT_REQUESTDOWNLOAD,EVENT_AUTONOMOUSTRANSFERCOMPLETE,EVENT_MREBOOT,EVENT_MSCHEDULEINFORM,EVENT_MDOWNLOAD,EVENT_MUPLOAD,EVENT_MAXCOUNT
}EventType;对于自定义的事件类型可以通过xml中如下定义 eventlistevent nameX CT-COM BIND/event/eventlist定义树形结构的节点每个节点拥有自己的属性和方法。
4.3 设备业务相关
devlib name/usr/lib/libcwmp.so/ Libary的位置
auth namedev_get_auth/ 是否需要开启ACS的认证
listenport namedev_get_listenport/ CWMP的监听端口
wanparamname namedev_get_wanparam_name/ 取得WAN口的参数项名称的全路径
bootstrap namedev_bootstrap/ 判断是否取得首次连接到ACS的标志
init namedev_init/ 初始化设备操作
reboot namedev_reboot/ 设备的reboot方法
download namedev_download/ 设备的download的方法包括下载升级之类的方法
upload namedev_upload/ 设备upload的方法包括生成配置文件上传日志等方法
cwmpenable namedev_cwmp_enable/ 判断是否启动CWMP进程
urldnsresolve namedev_url_dns_resolve/urldnsresolve ACS的URL解析
...5. 总结
CWMP core与Datamodel分离通过不断的调试和实践并应用于不同的运营商电信联通移动使得CWMP core的程序不断成熟稳定。 对于相同的功能我们仅仅需要修改device.xm就可以实现需求而不用去修改代码 对于新增的参数项或者节点开发我们仅需要开发设备相关的库 对于新增的事件或者ACS下发的任务修改library的同时我们只需要稍微修改CWMP core的程序就可以达到目的 对于新增模块我们采用线程插入的思想来实现而不用修改程序的主体架构。
