专利名称：网关设备告警方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络管理领域，尤其涉及一种网关设备告警方法及系统。
背景技术：
网络管理协议主要是指IP层之上的管理内容传送协议，目前主
要的两种网络管理协议是由IETF制定的简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,简称SNMP )和DSL FORUM制定 的TR-069。自从TR069协议广泛运用于宽带i殳备的管理后，目前家 庭网关和企业网关的管理一般使用TR069协议。
由DSL论坛提出的TR-069协议主要用于管理宽带接入设备，其 协议栈的基本思路是利用Web服务中广泛使用的基于SOAP的RPC 方法，其会话协议使用的是httpl.l协议，因此TR-069可以方便地使 用在Web中应用的传送层安全技术(如SSL/TLS)。
具体到网关设备告警的问题上，当在影响网关设备正常运行的状 态发生改变的时候，网关管理系统的自动配置服务器(Auto Configuration Server,简称ACS)需要在最短时间内获知状态改变的 告警信息，以便通知维护人员尽快处理故障。TR-069协议提供两种方 式使ACS获得告警信息状态主动查询和状态变化通知。
状态主动查询方式即ACS不断的检查网关设备的状态，从而判 断出网关告警。告警流程参见图1，流程描述如下
步骤101、 ACS发起到网关的传输控制协议(Transmission Control Protocol,简称TCP )连接；
步骤102、 ACS使用Http Get方法发送连接请求(ConnectRequest) 到网关，以通知网关主动连接ACS; 步骤103、网关收到连接请求，关闭此TCP连接； 步骤104、网关发起到ACS的TCP连接；
步骤105、网关使用HUp Post方法发送连接通知(Inform)到
ACS;
步骤106、 ACS发送通知响应(Inform Response)到网关；
步骤107、网关发送空的Http Post请求到ACS;
步骤108、 ACS在发送到网关的HTTP响应中调用获取参数值 (GetParameterValues)的远程调用，要求获得状态值；
步骤109、网关4吏用Http Post方法发送获取参数值响应 (GetParameterValuesResponse)， 返回状态值；
步骤110、关闭TCP连接。
步骤lll、 ACS根据获取的状态值，判断是否出现告警。 状态变化通知方式即网关预先配置需要监测的状态，当被监测的
状态值发生变化时，网关主动通知ACS新的状态值，流程参见图2,
流程描述如下
步骤201、网关发起到ACS的TCP连接；
步骤202、网关使用Http Post方法发送连接通知(Inform)到 ACS, Inform信息中携带状态变化参数；
步骤203、 ACS发送通知响应(Inform Response)到网关； 步骤204、关闭TCP连接。
步骤205、 ACS根据状态变化的值，判断是否出现告警。
虽然TR-069协议提供了实现网关设备告警的两种方式，但这两
种告警方式均存在着一些比较严重的问题。对于状态主动查询方式来
说，有以下缺陷
(1) 即使网关设备状态不变，也要不断检查。自然浪费了很多资 源和带宽。
(2) 因为查询的频率不能太快，否则ACS系统负担太大，甚至造
成ACS系统崩溃，因此不能做到实时告警。
(3) 每次查询需要ACS系统和网关建立两次TCP连接和四次数
据交互，因此开销很大。
(4)网关设备绝大多数是在正常状态，所以绝大多数的查询是无 意义的。
对于状态变化通知方式来说，也存在以下缺陷
(1) 每次状态变化通知ACS系统都需要建立一次TCP连接，因 此开销很大。
(2) 无意义的告警通知占绝大多数。被监测的状态值有多个可选 状态，其中一般只有一个或两个状态是需要告警的，但TR069状态变 化监测是把所有状态变化都通知ACS，而不能识别是否是告警状态。
发明内容
本发明的目的是提出一种网关设备告警方法及系统，能够以较低 开销和较低的数据流量实现基于TR069协议的网关管理系统进行网 关设备告警的功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种网关设备告警方法，包括以 下步骤
当网关设备监测告警状态时，网关设备中设置的简单网络管理协 议代理通过用户数据报协议向基于TR-069协议的网关管理系统中的 简单网络管理协议管理站发送包括所述告警状态的非请求消息；
所述网关管理系统根据所述非请求消息进行所述网关设备的远 程诊断和故障处理。
进一步的，在所述网关设备开机后，还包括通过TR-069协议设 置网关设备的告警阈值的操作。
进一 步的，所述包括告警状态的非请求消息为简单网络管理协议 陷阱消息。
进一步的，所述简单网络管理协议代理通过用户数据报协议向网 关管理系统中的简单网络管理协议管理站发送包括所述告警状态的非 请求消息的操作具体为网关设备中设置的简单网络管理协议代理以 网络层协议为基础承栽协议，将所述告警状态封装成简单网络管理协
议陷阱消息，并通过用户数据报协议将该简单网络管理协议陷阱消息 发送给所述网关管理系统中的简单网络管理协议管理站。
为实现上述目的，本发明提供了一种网关设备告警系统，包括 简单网络管理协议代理，设于网关设备中，用于当网关设备监测
告警状态时，通过用户数据报协议向简单网络管理协议管理站发送包
括所述告警状态的非请求消息；
简单网络管理协议管理站，设于基于TR-069协议的网关管理系 统中，用于用于接收简单网络管理协议代理发送的非请求消息，并将 该非请求消息发送给故障处理模块；
故障处理模块，设于网关管理系统中，用于对网关设备进行远程 诊断和故障处理。
进一步的，还包括告警阈值设置模块，设于所述网关设备中， 用于在所述网关设备开机后，通过TR-069协议对网关设备的告警阈 值进行设置。
进一步的，所述包括告警状态的非请求消息为简单网络管理协议 陷阱消息。
基于上述技术方案，本发明通过基于TR069协议的网关管理系 统中利用SNMP协议中的非请求消息功能进行网关设备告警，具有以 下优点
(1) 由于非请求消息采用用户数据才艮协议(User Data Protocol, 简称UDP)承载，不需要预先建立连接，也不需多次数据交互，因此 系统开销和通信延迟均很小，告警速度快，资源消耗少。
(2) 网关只在确认告警发生的时候才发送非请求消息，非告警 的状态变化不会通知网关管理系统，减少了非告警的通信开销。
(3) 由于非请求消息数据包采用二进制编码，长度小，协议开销低。
(4) 基于TR069协议的网关管理系统可以继续利用TR069协议 的状态察看、远程诊断的能力进行远程故障处理。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请 的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构
成对本发明的不当限定。在附图中
图1为现有基于TR-069协议的网关管理系统的状态主动查询方
式的告警流程示意图。
图2为现有基于TR-069协议的网关管理系统的状态变化通知方
式的告警流程示意图。
图3为本发明网关设备告警方法的 一 实施例的流程示意图。 图4为本发明网关设备告警方法的另 一实施例的流程示意图。 图5为本发明网关设备告警系统的一实施例的结构示意图。 图6为本发明网关设备告警系统的另 一实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
首先介绍一下本发明中引入的SNMP协议，SNMP协议是由 IETF提出的管理路由器等网络设备的一系列协议。SNMP不是一种 面向连接的协议，它通过使用请求报文和返回响应的方式，在SNMP 代理(路由器上的SNMP客户端)和管理器(SNMP服务器)之间传送信 息。SNMP协议提供了三种基本操作命令。它们是Set 、 Get和Trap (也可写作TRAP) 。 TRAP的作用是在SNMP设备发生状态变化的 时候主动向管理器发出信号，指示一个错误或危险状态。
由于现有的基于TR-069的网关管理系统(也就是ACS)系统开 销大，数据流量很大，大规模网管告警会占用大量的网络资源和ACS 系统开销，因此本发明利用SNMP协议对现有网关管理系统的告警功 能进行增强。
如图3所示，为本发明网关设备告警方法的一实施例的流程示意 图。在本实施例中的网关设备中已经设置了可以与网关管理系统中设置的SNMP管理站进行通信的SNMP代理，也就是说，在基于TR-069 的网关管理系统上扩展出了 SNMP的告警专用传输通道，其告警流程
步骤301、当网关设备监测告警状态时，网关设备中设置的SNMP 代理通过UDP协议向基于TR-069协议的网关管理系统中的SNMP 管理站发送包括告警状态的非请求消息；
步骤302、网关管理系统根据非请求消息进行网关设备的远程诊 断和故障处理。
在上述技术方案中，可以看出告警状态是通过UDP协议的非请 求消息传递的，相比于TR-069是基于面向连接的TCP协议，SNMP 代理所使用的UDP协议不需要建立连接，因此不存在建立连接的通信 延迟，而且不需像TR-069协议一样多次建立TCP连接，而只需发送 一次非请求消息就可以了 。
相比于TR-069基于应用层(SOAP/HTTP)为基础承载协议，而 SNMP基于ASN.l协议。SOAP协议是基于XML编码的，该协议自 身的字节开销很大，而ASN.l是二进制编码，协议开销很小。TR069 数据包的封装和解析需要耗费很多的计算机资源，而SNMP基于网络 层(UDP/IP)为基础承载协议，数据包的封装和解析消耗计算机资源 很小。
此外，相比于TR069支持网关告警会存在大量的无意义的通信， 采用基于SNMP协议的告警只有在网关确认告警发生的时候才发送， 因此本发明不会产生告警之外的无意义的通信开销。
如图4所示，为本发明网关设备告警方法的另一实施例的流程示 意图。与上一实施例相比，步骤301进一步具体包括
步骤301a、当监测告警状态时，网关设备中设置的SNMP代理 以网络层协议(例如UDP/IP)为基础承载协议，将告警状态封装成 SNMP陷阱消息(即TRAP消息)；
步骤301b、 SNMP代理将包括告警状态的TRAP消息发送给网 关管理系统中的SNMP管理站。TRAP是一种SNMP代理发送给SNMP管理站的非请求消息。 这些消息用于告知管理站本设备发生了 一个特定事件，如端口失败， 掉电重起等，SNMP管理站可相应的做出处理。
在上述两个实施例的基础上，还可以在所述网关设备开机后，还 包括通过TR-069协议设置网关设备的告警阈值(例如温度告警阈值、 电压告警阈值、场强告警阈值等)的操作， 一般来说，在网关的生命 周期内只需要配置一次告警阈值，其配置过程仍可釆用TR-069协议 进行。
上述各个实施例中还体现出了双协议栈结合的优势，当网关管理 系统ACS收到SNMP告警后，利用TR069状态察看、远程诊断、故 障处理的能力来远程处理故障。
如图5所示，为本发明网关设备告警系统的一实施例的结构示意 图。本实施例包括设于网关设备1中的SNMP代理3、设于基于 TR-069协议的网关管理系统2中的SNMP管理站4和故障处理模块6。
SNMP代理3当网关设备l监测告警状态时，通过UDP协议向 SNMP管理站4发送包括告警状态的非请求消息。SNMP管理站4接 收简单网络管理协议代理发送的非请求消息，并将该非请求消息发送 给故障处理模块6。故障处理模块6根据接收到的非请求消息进行对 网关设备1进行远程诊断和故障处理。故障处理模块6可以通知接收 到的非请求消息给网管人员，再由网管人员通过TR-069协议对所述 网关设备进行远程诊断和故障处理。
如图6所示，为本发明网关设备告警系统的另一实施例的结构示 意图。与上一实施例相比，本实施例在网络设备l中又增加了告警阈 值设置模块5，用于在网关设备l开机后，通过TR-069协议对网关设 备l的告警阈值进行设置。
在上述的系统实施例中，采用的非请求消息可以为SNMP陷阱 消息，即TRAP消息。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而 非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属
领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进
行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案
的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种网关设备告警方法，包括以下步骤:当网关设备监测告警状态时，网关设备中设置的简单网络管理协议代理通过用户数据报协议向基于TR-069协议的网关管理系统中的简单网络管理协议管理站发送包括所述告警状态的非请求消息；所述网关管理系统根据所述非请求消息进行对所述网关设备的远程诊断和故障处理。
2、 根据权利要求1所述的网关设备告警方法，其中在所述网关 设备开机后，还包括通过TR-069协议设置网关设备的告警阈值的操 作。
3、 根据权利要求1所述的网关设备告警方法，其中所述包括告 警状态的非请求消息为简单网络管理协议陷阱消息。
4、 根据权利要求3所述的网关设备告警方法，其中所述简单网 络管理协议代理通过用户数据报协议向所述网关管理系统中的简单网 络管理协议管理站发送包括所述告警状态的非请求消息的操作具体 为网关设备中设置的简单网络管理协议代理以网络层协议为基础承 栽协议，将所述告警状态封装成简单网络管理协议陷阱消息，并通过 用户数据报协议将该简单网络管理协议陷阱消息发送给所述网关管理 系统中的简单网络管理协议管理站。
5、 一种网关设备告警系统，包括简单网络管理协议代理，设于网关设备中，用于当网关设备监测 告警状态时，通过用户数据报协议向简单网络管理协议管理站发送包 括所述告警状态的非请求消息；简单网络管理协议管理站，设于基于TR-069协议的网关管理系 统中，用于接收简单网络管理协议代理发送的非请求消息，并将该非 请求消息发送给故障处理模块；故障处理模块，设于网关管理系统中，用于对网关设备进行远程 诊断和故障处理。
6、 根据权利要求5所述的网关设备告警系统，其中还包括 告警阈值设置模块，设于所述网关设备中，用于在所述网关设备开机后，通过TR-069协议对网关设备的告警阈值进行设置。
7、 根据权利要求5所述的网关设备告警系统，其中所述包括告 警状态的非请求消息为简单网络管理协议陷阱消息。
全文摘要
本发明涉及一种网关设备告警方法，包括以下步骤当网关设备监测告警状态时，网关设备中设置的SNMP代理通过用户数据报协议向网关管理系统中的SNMP管理站发送包括告警状态的非请求消息；网关管理系统根据非请求消息进行网关设备的远程诊断和故障处理。本发明还涉及一种网关设备告警系统。本发明通过基于TR069协议的网关管理系统中利用SNMP协议中的非请求消息功能进行网关设备告警，具有以下优点系统开销和通信延迟均很小，告警速度快，资源消耗少；减少了非告警的通信开销；非请求消息数据包采用二进制编码，长度小，协议开销低；可以继续利用TR069协议的状态察看、远程诊断的能力进行远程故障处理。
文档编号H04L12/26GK101374078SQ200810171630
公开日2009年2月25日 申请日期2008年10月22日 优先权日2008年10月22日
发明者侯光华, 广小明 申请人:中国电信股份有限公司