11-CWMP配置
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CWMP(CPE广域网管理协议,CPE WAN Management Protocol)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。
大型数据中心的网络环境与DSL环境具有类似的特征,即接入设备数量众多,而且随着规模的扩张,会经常出现在网络的某个层级大量增加新设备的情况。这些新设备的业务功能基本相同,如果能够利用CWMP协议的特点进行远程集中管理和配置,便可以快速完成部署,并且后期的维护和管理也将变得更加便捷。
设备提供了对CWMP协议的支持,在空配置接入网络时可以作为CPE设备,自动从ACS下载配置文件。相对于传统的手工配置方式,利用CWMP进行远程统一配置具有以下优点:
· 对于业务相同的新设备统一下发配置,减少重复工作,提高部署效率
· 设备开箱后即可直接接入网络,不需要工程师现场配置,降低人力成本
图1-1 CWMP网络基本框架示意图
CWMP网络元素主要有:
· ACS:自动配置服务器,网络中的管理设备。用于向CPE设备下发配置并提供CPE设备的管理服务。
· CPE:用户端设备,网络中的被管理设备。可以向ACS上报自身信息并获取相应的配置。
· DNS server:域名服务器。CWMP协议规定ACS和CPE使用URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)地址来互相识别和访问,DNS用于帮助解析URL参数。
· DHCP server:动态主机配置协议服务器。给CPE分配IP地址,使用DHCP报文中的option字段给CPE配置参数。该网络元素可以根据实际网络需要选择部署,一般用于设备第一次上电接入CWMP环境。
ACS可以监控与其相连的CPE的各种参数。由于不同的CPE具有不同的性能,可执行的功能也各异,因此ACS必须能识别不同类型CPE的性能,并监控到CPE的当前配置以及配置的变更。CWMP还允许网络管理人员自定义监控参数并通过ACS获取这些参数,以便了解CPE的状态和统计信息。
ACS能够监控的状态和性能有:厂商名称(Manufacturer)、厂商标识OUI(ManufacturerOUI)、序列号(SerialNumber)、硬件版本号(HardwareVersion)、软件版本号(SoftwareVersion)、设备状态(DeviceStatus)、启动时间(UpTime)、配置文件、ACS地址、ACS用户名、ACS密码、Inform报文自动发送使能标志、Inform报文周期发送时间间隔、Inform报文定期发送日期、CPE地址、CPE用户名、CPE密码等。
为了便于对提供相同业务功能的新设备进行快速配置,网络管理员可以在ACS上创建针对该类设备的配置文件。当CPE设备与ACS建立连接后,ACS可以判断CPE设备所属类别,并将对应该类设备的配置文件下发给CPE设备,从而可以使相同类型的大量CPE设备获得相同的业务配置。目前ACS可以通过产品型号和序列号等将CPE划分为不同的类别。
ACS向CPE下发配置文件时,可以通过以下两种方式进行:
· 部署为启动配置:ACS向CPE发送配置文件,覆盖CPE本地的缺省配置文件,当CPE重启之后,便可以使用新的配置运行。
· 部署为运行配置:ACS将配置内容直接发给CPE,并写入到CPE的当前配置中,配置内容即时生效,但是需要再执行保存配置的操作,以保证重启后配置不会丢失。
网络管理员可以将CPE设备的应用程序文件和配置文件等重要文件保存在ACS上,当ACS发现某个文件的版本有更新,将会通知CPE进行下载。CPE收到ACS的下载请求后,能够根据ACS报文中提供的下载地址和文件名,自动到指定的文件服务器下载文件。下载完成后,对下载文件的合法性做相应的检查,并将下载结果(成功或失败)反馈给ACS。目前,设备支持应用程序文件和配置文件的下载,不支持以数字签名的方式进行文件下载。
同样,为了实现对重要数据的备份,CPE将根据ACS的要求将当前的配置文件和日志文件上传到指定的服务器。
CPE在第一次上电启动时,建议在网络中部署DCHP服务器,CPE会通过DHCP自动获取IP地址,DHCP服务器在分配IP地址的同时,将向CPE通告以下内容:
· ACS的URL地址(通过option 43选项分配)
· 连接ACS所需要的用户名和密码(通过option 43选项分配)
· DNS服务器地址(直接分配)
CPE设备得到以上信息后,通过DNS服务器解析出ACS的IP地址,向ACS发起连接请求,如果用户名和密码验证通过,CPE和ACS之间将成功建立连接。
如果当前会话没有结束,但是连接异常中断,CPE将自动尝试重新连接,直至重新连接的次数达到上限。
在运行过程中,CPE设备还可以根据配置周期性或者定时向ACS服务器发起连接。
CPE与ACS建立连接之后,ACS可以自动下发一些配置给CPE,完成对CPE的自动配置。CPE可以从ACS获取的自动配置项参数如表1-1所示:
表1-1 CPE可以从ACS获取的配置项
用于更新CPE的本地配置文件,ACS可以使用文件形式和当前配置形式向CPE下发配置文件 |
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ACS地址(URL) |
更新CPE记录的ACS地址,可用于主备ACS服务器之间的切换 |
ACS用户名(Username) |
当ACS上连接用户名和密码发生变更时,可以自动同步到CPE设备,也可用于主备ACS服务器切换时向CPE通告备用ACS服务器的验证信息 |
ACS密码(Password) |
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Inform报文自动发送使能标志(PeriodicInformEnable) |
开启CPE设备发送Inform报文的功能 |
Inform报文周期发送时间间隔(PeriodicInformInterval) |
配置CPE周期性向ACS发送Inform报文建立连接,用于定期查询更新和信息备份 |
Inform报文定期发送日期(PeriodicInformTime) |
配置CPE在指定时间点向ACS发送Inform报文建立连接,用于在指定时间查询更新和信息备份 |
CPE用户名(ConnectionRequestUsername) |
配置CPE在接受ACS发起的连接时所需要的验证信息 |
CPE密码(ConnectionRequestPassword) |
ACS对CPE的管理和监控是通过一系列的操作来实现的,这些操作在CWMP协议里称为RPC(Remote Procedure Call,远程调用)方法。主要方法的描述如下:
· Get:ACS使用该方法可以获取CPE上参数的值。
· Set:ACS使用该方法可以设置CPE上参数的值。
· Inform:当CPE与ACS建立连接时、各应用模块具有主动通知属性的配置发生改变时和CPE周期性发送本地信息到ACS时,CPE都要通过该方法向ACS发起通告信息。ACS通过跟CPE报文的交互可以设置哪些具有主动通知属性。
· Download:为了保证CPE端硬件的升级以及厂商配置文件的自动下载,ACS使用该方法可以要求CPE到指定的URL下载指定的文件来更新CPE的本地文件。
· Upload:为了方便ACS对CPE端的管理,ACS使用该方法可以要求CPE将指定的文件上传到ACS指定的位置。
· Reboot:当CPE故障或者需要软件升级的时候,ACS使用该方法可以对CPE进行远程重启。
下面以一个具体的例子,结合CWMP方法来描述CWMP具体实现。场景如下:区域内有主、备两台ACS,主ACS系统升级,需要重启。为了连续监控,主ACS需要将区域内的CPE都连接到备用ACS上,处理流程如下:
图1-2 CWMP消息交互举例
(1) 建立TCP连接。
(2) SSL初始化,建立安全机制。
(3) CPE发送Inform报文,开始建立CWMP连接。Inform报文使用Eventcode字段描述发送Inform报文的原因,该举例为“6 CONNECTION REQUEST”,表示ACS要求建立连接。
(4) 如果CPE通过ACS的认证,ACS将返回Inform响应报文,连接建立。
(5) 如果CPE没有别的请求,就会发送一个空报文,以满足HTTP/HTTPS报文请求/响应报文交互规则(CWMP是基于HTTP/HTTPS协议的,CWMP报文作为HTTP/HTTPS报文的数据部分封装在HTTP/HTTPS报文中)。
(6) ACS查询CPE上设置的ACS URL的值。
(7) CPE把获取到的ACS URL的值回复给ACS。
(8) ACS发现CPE的ACS URL是本机URL的值,于是发起Set请求,要求将CPE的ACS URL设置为备用ACS的URL的值。
(9) 设置成功,CPE发送响应报文。
(10) ACS发送空报文通知CPE没有别的请求。
(11) CPE关闭连接。
之后,CPE将向备用ACS发起连接。
ACS属性可以通过ACS、DHCP和命令行三种方式来配置,CPE的部分属性可以通过ACS和命令行方式配置。当某参数支持多种配置方式时,DHCP配置的优先级最低,ACS配置和命令行配置的优先级相同。高优先级配置方式可以修改低优先级配置方式配置的参数,配置方式优先级相同时,以最新的配置为准。
在CWMP网络中,DHCP服务器主要用于向CPE通告ACS的位置和验证信息,因此DHCP服务器上的配置主要包含以下内容:
· 配置地址池,为CPE设备分配IP地址
· 配置DNS服务器
· 配置option 43选项,向CPE通告ACS信息
ACS属性可以通过在DHCP server上配置option 43参数来实现。当CPE访问DHCP server时,DHCP server会将ACS参数发送给CPE。这里主要介绍option 43选项的配置方法,关于地址池和DNS服务器的配置请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“域名解析”。
当使用H3C设备作为DHCP server时,可以使用命令行配置ACS参数,命令格式为:option 43 hex 01length URL username password。
· length:表示关键字option 43 hex 01后面参数的总长度,用十六进制数表示。
· URL:ACS的地址。
· username:ACS的用户名。
· password:ACS的密码。
ACS的URL、用户名和密码参数的格式必须为字符对应的ASCII码的十六进制值格式。比如,要将ACS地址配置为http://169.254.76.31:7547/acs(http://对应的ASCII码的十六进制值为687474703A2F2F,169.254.76.31对应的ASCII码的十六进制值为3136392E3235342E37362E3331,:7547对应的ASCII码的十六进制值为3A37353437,/acs对应的ASCII码的十六进制值为2F616373)、用户名配置为1234(对应的ASCII码的十六进制值为31323334)、密码配置为5678(对应的ASCII码的十六进制值为35363738),空格对应的ASCII码的十六进制值为20,(URL+1个空格+username+1个空格+password)一共为39个字符(39对应的十六进制为27),所以length值为0x27,可使用以下配置步骤:
[Sysname] dhcp server ip-pool 0
[Sysname-dhcp-pool-0] option 43 hex 0127687474703A2F2F3136392E3235342E37362E33313A373534372F61637320313233342035363738
有关DHCP、option 43参数以及option命令的详细介绍,请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“DHCP”。
由ACS远程管理,对CPE进行自动配置。可配置的主要参数请参见1.1.3 2. 。ACS服务器上的配置请参见您所选ACS服务器的软件使用说明。
即通过命令行手工指定CWMP参数,可配置的内容如表1-2所示。
表1-2 CWMP配置任务简介
使能CWMP功能 |
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配置ACS属性 |
配置CPE连接到ACS的URL值 |
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配置CPE连接到ACS的用户名和密码 |
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配置CPE设备属性 |
配置CPE的用户名和密码 |
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配置CWMP接口 |
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配置发送Inform报文属性 |
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配置CPE自动重新连接的次数 |
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配置CPE的NAT穿越功能 |
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配置CPE的业务代码信息 |
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配置CPE无数据传输的超时时间 |
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配置CWMP引用的SSL客户端策略 |
使能CWMP后,CWMP的其它配置才能生效。
进入CWMP视图 |
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使能CWMP功能 |
缺省情况下,CWMP功能处于关闭状态 |
ACS属性包括ACS的URL、用户名和密码。当CPE发起连接请求时,连接请求报文里会携带CPE连接到ACS的URL、用户名和密码。当ACS收到该报文后,如果这些参数的值和本地配置的值一致,则验证成功,允许建立连接;如果不一致,则验证失败,禁止建立连接。
表1-4 配置CPE连接到ACS的URL值
进入CWMP视图 |
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配置ACS的URL值 |
配置CPE连接到ACS的URL值 |
一个CPE只能配置一个连接到ACS的URL和缺省URL,多次配置不同URL时,最新的配置生效 当用户没有为ACS配置URL地址,也没有通过DHCP服务器获取到ACS的URL地址时,设备会尝试和ACS的缺省URL建立CWMP连接 缺省情况下,没有配置CPE连接到ACS的URL和缺省URL |
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配置CPE连接到ACS的缺省URL值 |
表1-5 配置CPE连接到ACS的用户名和密码
进入CWMP视图 |
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配置连接到ACS的用户名 |
配置CPE连接到ACS的用户名 |
缺省情况下,没有配置CPE连接到ACS的用户名和缺省用户名 |
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配置CPE连接到ACS的缺省用户名 |
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(可选)配置连接到ACS的密码 |
配置CPE连接到ACS的密码 |
缺省情况下,没有配置CPE连接到ACS的密码和缺省密码 |
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配置CPE连接到ACS的缺省密码 |
cwmp acs default password { cipher | simple } password |
CPE的用户名和密码,用于CPE对ACS的合法性进行验证。当连接由ACS发起时,会话请求报文里会携带CPE用户名和密码。设备收到该报文后,会与本地设置的CPE用户名和密码比较,如果相同则通过认证,进入连接建立的下一阶段,否则,认证失败,退出连接建立过程。
表1-6 配置CPE用户名和密码
进入CWMP视图 |
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配置ACS连接到CPE的认证用户名 |
缺省情况下,没有配置ACS连接到CPE的认证用户名 |
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(可选)配置ACS连接到CPE的认证密码 |
缺省情况下,没有配置ACS连接到CPE的认证密码 |
CWMP连接接口指的是CPE上用于连接ACS的接口。CPE会在Inform报文中携带CWMP连接接口的IP地址,要求ACS通过此IP地址和自己建立连接;相应的,ACS会向该IP地址回复Inform响应报文。
缺省情况下,系统会会采用一定的机制去获取一个CWMP连接接口,但如果获取的CWMP连接接口不是CPE和ACS相连的接口时,就会导致CWMP连接建立失败。因此,在这种情况下需要手工指定CWMP连接接口。
表1-7 配置CWMP连接接口
进入CWMP视图 |
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设置CPE上用于连接ACS的接口 |
没有配置CPE上用于连接ACS的接口 |
CPE与ACS之间连接的建立过程需要发送Inform报文。通过设置Inform报文发送参数,可以触发CPE向ACS自动发起连接。
进入CWMP视图 |
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使能CPE周期发送Inform报文功能 |
缺省情况下,CPE周期发送Inform报文功能处于关闭状态 |
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配置CPE发送Inform报文的周期 |
缺省情况下,CPE每隔600秒发送一次Inform报文 |
进入CWMP视图 |
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配置CPE在指定时刻发送一次Inform报文 |
缺省情况下,没有配置CPE定时发送Inform报文的时间 |
当CPE向ACS请求建立连接失败,或者在会话过程中连接异常中止(CPE没有收到表示会话正常结束的报文)时,设备可以自动重新发起连接。
表1-10 配置CPE自动重新连接的次数
进入CWMP视图 |
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无论CPE与ACS之间是否存在NAT网关,CPE的主动连接请求都能到达ACS。而当CPE与ACS之间存在NAT网关时,ACS主动发起的连接请求不能到达CPE。此时,可以在设备上开启NAT穿越功能,使ACS的请求可以穿越网关。本特性的实现遵循RFC 3489定义的STUN(Simple Traversal of User Datagram Protocol (UDP) Through Network Address Translators (NATs),NAT的UDP简单穿越)。
表1-11 配置CPE的NAT穿越功能
进入CWMP视图 |
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使能CPE的NAT穿越功能 |
缺省情况下,CPE的NAT穿越功能处于关闭状态 |
当CPE与ACS之间建立连接时,CPE需要在Inform报文中携带provision-code信息,ACS根据此信息可以识别设备定制的业务以及相应的参数,以便更好地管理CPE设备。
表1-12 配置CPE业务代码信息
进入CWMP视图 |
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配置CPE的业务代码 |
缺省情况下,CPE的业务代码为PROVISIONINGCODE |
· 在连接建立过程中,CPE向ACS发送连接请求,但是经过无数据传输超时时间还没有收到响应报文,CPE将认为连接失败。
· 连接建立后,如果CPE与ACS在无数据传输超时时间内没有报文交互,CPE将认为连接失效,并断开连接。
表1-13 配置CPE无数据传输超时的时间
进入CWMP视图 |
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配置CPE无数据传输超时的时间 |
CWMP是基于HTTP/HTTPS协议的,CWMP报文作为HTTP/HTTPS报文的数据部分封装在HTTP/HTTPS报文中。如果ACS的URL以“http://”开头,则使用HTTP协议;如果ACS的URL以“https://”开头,则使用HTTPS协议。使用HTTPS协议时,ACS作为HTTPS服务器端,CPE作为HTTPS客户端。
在CPE上需要配置CWMP引用的SSL客户端策略,以便从该策略中获取SSL客户端运行时需要的参数(如加密算法、SSL协议版本等)。关于SSL客户端策略的详细介绍和配置请参见“安全配置指导”中的“SSL”。
表1-14 配置CWMP引用的SSL客户端策略
进入CWMP视图 |
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配置CWMP引用的SSL客户端策略 |
缺省情况下,CWMP没有引用SSL客户端策略 |
在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后CWMP的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
表1-15 cwmp显示和维护
显示CWMP的当前配置信息 |
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显示CWMP的当前状态信息 |
本举例使用安装了H3C iMC BIMS软件的服务器作为ACS。随着软件版本的更新,BIMS的功能和界面可能会有变化,如您所使用的软件界面与本例中不同,请参阅对应您使用版本的软件用户手册进行配置。
某数据中心有两个机房(A和B)需要部署大量的设备,目前网络中已存在ACS服务器/DHCP服务器/DNS服务器,为提高部署效率,要求利用CWMP功能为两个机房中的CPE设备分别自动下发不同的配置文件。下面以每个机房内的三台设备为例介绍CWMP功能的配置方法。
图1-3 CWMP典型配置案例组网图
网络管理员已经为机房A和机房B的设备分别创建了配置文件configure1.cfg和configure2.cfg,ACS服务器的访问用户名和密码分别为“admin”和“12345”,URL地址为http://10.185.10.41:8080/acs。
(1) 登录ACS服务器(iMC)。
在ACS服务器上直接运行Web浏览器,在地址栏中输入http://10.185.10.41:8080/imc(即ACS服务器的IP地址和端口号),并输入用户名和密码成功登录iMC界面。
(2) 在ACS服务器上配置CPE认证用户。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>CPE认证用户”,进入图1-4所示页面。
图1-4 CPE认证用户管理页面
图1-5 增加CPE认证用户页面
# 将用户名配置为admin,将密码和确认密码都配置为12345,单击<确定>按钮完成增加操作。
(3) 在ACS上增加CPE设备分组和类型,这里以增加DeviceA设备到“DB_1”组的“Device_A”类型为例。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>CPE分组”,单击<增加>按钮,进入图1-6所示页面。
图1-6 增加CPE分组页面
# 设置分组名称后,单击<确定>按钮完成增加操作。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>CPE类型”,单击<增加>按钮,进入图1-7所示页面。
图1-7 增加CPE类型页面
# 设置CPE类型名称后,单击<确定>按钮完成增加操作。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>增加CPE”,进入图1-8所示页面。
# 设置设备名称及相关信息,并选择设备类型和设备分组后,单击<确定>按钮完成增加操作。
重复以上步骤,将DeviceB和DeviceC设备的信息输入,完成机房A中的设备添加任务。
(4) 为ACS配置系统参数
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>系统参数”,进入图1-10所示页面。
# 设置完系统参数后,单击<确定>按钮完成设置操作。
(5) 在ACS上配置模板库和CPE软件库类型。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>配置管理>配置模板库”,进入图1-11所示页面。
# 选择文件和模板类型后,显示导入配置模板成功页面。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>配置管理>CPE软件库”,进入http://press/data/infoblade/高端交换机/20120227-H3C S9500E系列路由交换机 配置指导-R1728-6W170/13-网络管理和监控配置指导/09-CWMP (TR-069)配置.htm - _Ref309308436所示页面。
图1-14 CPE软件库配置页面
# 单击<导入>按钮,进入http://press/data/infoblade/高端交换机/20120227-H3C S9500E系列路由交换机 配置指导-R1728-6W170/13-网络管理和监控配置指导/09-CWMP (TR-069)配置.htm - _Ref309308501所示页面。
图1-15 导入CPE软件库页面
(6) 选择CPE对应的软件版本,在ACS上将配置文件与不同组别的CPE设备绑定,实现自动部署。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>配置管理>部署向导”,进入图1-16所示页面。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>配置管理>部署向导>自动部署CPE配置”,并将其选择部署为“启动配置”,进入图1-17所示页面。
# 单击[选取类型]按钮,进入设备类型选择页面,选取之前创建的Device_A类型,单击<确定>按钮完成选择操作。
# 完成选择页面后将返回自动部署设备配置页面,单击<确定>按钮完成部署任务的创建。
对于机房B中的三台设备,配置步骤基本类似,主要区别如下:
· 需要为机房B的设备创建新的设备类型,例如“Device_B”。
· 在增加设备时,将机房B中的三台设备加入到Device_B类型中。
· 创建部署配置的任务时,将对应机房B的配置文件与Device_B进行关联。
(1) 配置地址池,为CPE设备分配IP地址和DNS服务器,此处以分配10.185.10.0/24网段的地址为例。
# 使能DHCP服务。
[DHCP_server] dhcp enable
# 配置VLAN接口1工作在DHCP服务器模式。
[DHCP_server] interface vlan-interface 1
[DHCP_server-Vlan-interface1] dhcp select server
[DHCP_server-Vlan-interface1] quit
# 配置不参与自动分配的IP地址(此处包括DNS服务器、ACS服务器)。
[DHCP_server] dhcp server forbidden-ip 10.185.10.41
[DHCP_server] dhcp server forbidden-ip 10.185.10.60
# 配置DHCP地址池0的共有属性(网段、DNS服务器地址)。
[DHCP_server] dhcp server ip-pool 0
[DHCP_server-dhcp-pool-0] network 10.185.10.0 mask 255.255.255.0
[DHCP_server-dhcp-pool-0] dns-list 10.185.10.60
(2) 配置option 43选项。选项内容包括ACS的地址、用户名和密码。
# 将ACS的地址、用户名和密码转换成ASCII码。其中URL地址对应的ASCII码为687474703A2F2F6163732E64617461626173653A393039302F616373。用户名admin对应的ASCII码为7669636B79,密码12345对应的ASCII码为3132333435。
在DNS服务器上需要配置域名和地址的映射,将http://acs.database:9090/acs地址映射为http://10.185.1.41:9090/acs。具体配置方法请参见您使用的DNS服务器软件手册。
(1) DeviceA上的配置。
# 进入CWMP视图。
# 开启CWMP功能。
(2) 其他设备上的配置与DeviceA上的配置相同,此处不再赘述。
(3) 将CPE上电并连接网线后,CPE会先通过DHCP server获取IP地址和连接ACS所需的信息,再按照CWMP协议的流程自动从ACS处获取配置文件。
# 在导航栏中选择“业务>分支网点管理>CPE交互记录”,进入设备交互记录查询页面,查看与序列号对应的设备是否已经完成部署配置的操作。
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