TR-069中文详解：CPE WAN管理协议入门

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"TR-069中文规范是一个针对初学者的协议文档，详细阐述了CPE（Customer Premises Equipment）与自动配置服务器（ACS）之间的通信协议，强调了协议的安全性和自动化配置功能，旨在用于公用网络框架下的CPE管理。这份技术报告由DSL论坛发布，虽然不具有强制性，但对DSL网络系统开发和部署提供了指导。" TR-069协议是一种广泛应用于家庭和企业网络设备远程管理的标准，主要设计目的是简化和自动化终端设备（如调制解调器、路由器等CPE设备）的配置和管理。该协议由DSL论坛制定，它定义了一种CPE与ACS之间的安全通信机制，允许服务提供商远程管理和更新CPE设备的配置，以确保网络服务的稳定和高效。协议的关键特性包括： 1. **自动配置**：TR-069允许ACS自动为新安装或重新配置的CPE设备提供配置参数，大大减少了人工干预的需求，提高了服务部署速度。 2. **安全管理**：协议支持安全的通信，使用SSL/TLS等加密技术保护数据传输，确保敏感信息如用户凭证和网络配置不被窃取。 3. **远程故障诊断**：服务提供商可以通过TR-069协议收集CPE的诊断信息，进行远程故障排查，降低现场维护成本。 4. **软件更新**：TR-069支持远程推送软件和固件更新，以修复已知问题或引入新功能，保持设备的最新状态。 5. **设备兼容性**：由于TR-069是标准协议，不同制造商的CPE设备可以与任何符合标准的ACS协同工作，增强了网络设备的互操作性。 6. **扩展性**：协议设计灵活，可以随着新的管理需求和技术发展进行扩展，适应不断变化的网络环境。 TR-069协议的实施通常涉及以下组件： - **CPE设备**：包含一个实现TR-069客户端的软件模块，负责与ACS通信并执行接收到的配置命令。 - **自动配置服务器(ACS)**：是服务提供商的服务器，负责存储和管理CPE的配置信息，并通过TR-069协议与CPE交互。 - **管理信息库(MIB)**：在CPE和ACS之间交换的数据结构，包含了设备的状态、配置参数等信息。对于初学者来说，这份中文版的TR-069规范提供了一个友好的学习资源，可以帮助理解协议的基本原理和实际应用，为网络管理和运维工作打下坚实基础。同时，由于文档是由DSL论坛成员批准的，虽然不是强制性的标准，但代表了业界的共识和最佳实践。

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CPE WAN 管理协议 TR-069

CPE 应当限制在本地配置 ACS URL 的能力以适应要求严格安全性的机制。CPE

可以进一步限制仅能在初始化安装时在本地设置 ACS URL，防止与 ACS 初始化

连接建立起来以后再进行的本地配置。这样，后续的对 URL 的更改只能由 ACS

来完成。

使用 DHCP 来配置 ACS URL 应当限于一定的条件，即 DHCP 服务器与 CPE 之

间的链路是由服务提供商提供安全保障的。由于 DHCP 本身并没有提供安全机

制，因此，必须提供其它安全性保证机制。

3.2 连接的建立

3.2.1 CPE 连接的发起

CPE 可以在任何时刻通过前面决定的 ACS 地址（见 3.1 节）发起与 ACS 的连

接。在下述情况中，CPE 必须建立与 ACS 的连接，并启用 Inform RPC 方法（使

用 3.7 节描述的过程）：

z 在初始化安装时，CPE 第一次建立与网络的连接

z 在加电或重置时

z 在每个 PeriodicInformInterval（比如，每 24 小时）

z 当可选的 ScheduleInform 方法被要求时

z 当 CPE 接收到来自 ACS 的有效连接请求时（见 3.2.2 节）

z 当 ACS 的 URL 变化时

z 当参数发生更改，而此参数要求在改变时发起 Inform 报文。对 Internet 网

关设备，涉及改变的参数包括（见 A.3.3.1）：

{ 默认宽带连接的 IP 地址

{ 管理 IP 地址（与连接请求 URL 关联）

{ 供给代码

{ 软件版本

z 当由 ACS 通过 SetParameterAttributes 方法标定为“主动通告”（active

notification）的参数值发生了外在原因导致的改变（该改变源非 ACS 自

身）。由 ACS 自身通过 SetParameterValues 对参数的改变不得引发初始化新

会话。如果在 CPE 初始化会话前，参数发生多次变化，只能进行一次通

告。

如果外在原因引起参数变化需要建立新的会话，而原来尚有会话在进行中，

则新会话必须在现有会话结束后再建立（新会话不得影响现有会话）。

为了避免 ACS 过多负荷，CPE 可以在本地定义一个发送参数更改通告的频率

限值。这一限值应当予以定义，并且只能在异常情况下允许超过该值。如果

超出该值，CPE 可根据本地定义会话初始值作延迟再通知 ACS。在延迟过

后，CPE 必须发起与 ACS 的会话，以说明所有自上次通告以来所有的相关参

数的变化（在通告中标明的那些参数）。

当 CPE 与 ACS 间不存在未传输报文时，CPE 不应当保持与 ACS 的活动连接。

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CPE WAN 管理协议 TR-069

3.2.2 ACS 连接的发起

ACS 可在任何时刻要求 CPE 使用连接请求（Connection Request）通告机制发起

与 ACS 的连接。CPE 要求支持这一机制，而 ACS 则建议支持该机制。

该机制的依赖条件是 CPE 拥有 ACS 通过路由可达到的 IP 地址。如果 ACS 与

CPE 之间存在防火墙或 NAT 设备，CPE 在该设备之后，则 ACS 根本不能访问

CPE。在这种情况下，只有 CPE 发起连接的可能性存在。

连接请求通告机制定义如下：

z 连接请求通告是 CPE 指定的特定 URL 的 HTTP Get。该 URL 值是 CPE 的

只读参数。URL 值的路径应当由 CPE 随机产生，以使每台 CPE 的值不同。

z 连接请求通告必须使用 HTTP，而不是 HTTPS。相关的 URL 必须是一个

“http” URL。

z 在连接请求 HTTP Get 通告中不会承载数据。任何可能的数据都应当由 CPE

忽略。

z CPE 应当在处理该报文之前，使用摘要认证（digest-authentication）来认证

ACS——如果认证失败，CPE 不应当向 ACS 发起连接。认证 ACS 使用的共

享密钥是 CPE 的可更改参数。

z CPE 应当限制在指定时间段接收连接请求通告的次数以进一步减少可能发生

的拒绝服务（DOS）攻击。

z 对指定端口和 URL 的 HTTP Get 成功认证后，CPE 会执行一个固定的动作：

它与预先已确定的 ACS 地址（见 3.1 节）建立会话，并在成功建立会话连接

后发送一条 Inform 报文。

z 如果 CPE 接收到一条连接请求通告时，已经与 ACS 建立了一个会话，则

CPE 不得因此而过早地结果该会话。

本机制的前提是 ACS 在此前至少有一次由 CPE 发起的通信。在该此通信中，如

果 ACS 希望允许将来进行 ACS 发起的通信，则会读取

InternetGatewayDevice.ManagementServer.ConnectionRequestURL 参数的值。如果

该管理用 URL 值改变，CPE 必须发出一条 Inform 报文通知 ACS 说明新的管理

IP 地址（如表 33 的描述），以维护 ACS 信息的及时更新。

3.3 使用 SSL/TLS 和 TCP

尽管 CPE WAN 管理协议可以直接使用 TCP 连接来实现，但建议使用 SSL/TLS

来传输。如果没有使用 SSL/TLS，则会牺牲某些方面的安全性。特别地，

SSL/TLS 提供机密性和数据完整性，允许基于证书认证而不是共享密钥认证。

使用 SSL/TLS 和 TCP 的部分约束如下：

z 如果支持 SSL/TLS，则要求使用的版本为 SSL 3.0[10]或 TLS 1.0[11]。

z 如果支持 SSL/TLS，则应当支持密钥长度大于或等于 128 位的加密算法。

z CPE 必须能够发起与 ACS 的外向连接。

z ACS 必须能够接受 CPE 发起的连接。

z 如果使用 SSL/TLS，CPE 必须使用 ACS 提供的证书认证 ACS。

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如果使用 SSL/TLS，ACS 可以接受 CPE 提供的有效证书来认证 CPE，但如

果 CPE 没有提供证书，ACS 也必须允许 SSL/TLS 连接的建立。

3.4 使用 HTTP

CPE 和 ACS 间的 SOAP 报文使用 HTTP 1.1[5]来承载。此时，CPE 是 HTTP 的客

户端，ACS 是 HTTP 的服务器。

3.4.1 SOAP Over HTTP 编码

SOAP Over HTTP 编码，扩展下列 SOAP 定义的基本 HTTP 特性（在[8]中描

述）：

z ACS 发送给 CPE 的 SOAP 请求基于 HTTP response，而 CPE 返回给 ACS 的

SOAP 应答则基于后续的 HTTP post。

z 每个 HTTP post/response 可包含多于一个 SOAP 信包（在已协商的限度

内）。每个信包可以与其它信包独立地包含一个 SOAP 请求或回应。

z 当一个 HTTP request 包含多于一个信包时，HTTP request 中的 SOAP Action

包头必须不包含值（即无引用），以说明该包头不提供信息，这也是该条报

文的目的。也就是说，它应当显示为：

SOAPAction:

Inform 报文中含有一个称作 MaxEnvelopes 的参数，向 ACS 指明可在一个 HTTP

response 中最多可包含的 SOAP 信包的最大数目。该值可为 1 或者更高。一旦已

经接收了 Inform 报文，任何从 ACS 发出的 HTTP response 可以包括至少该数目

的 SOAP 信包（requests 或 responses.）

Inform 回复也包含一个称为 MaxEnvelopes 的参数，向 CPE 指定在一个 HTTP

post 中可以包含的最大数据的 SOAP 信包。其值可以为 1 或更高。一旦接收了

Inform 应答，任何 CPE 发出的 HTTP post 可以包括至少这一值的 SOAP 信包

（requests 或 responses）。

在每个方向上，SOAP 信包的次序与承载每个 HTTP post/response 对的信包数目

独立。特别地，信包在一个 HTTP post/response 中从前到后排序，然后是后续的

post/response 对。也就是说，在一个 HTTP post/response 内的，和后续的 post 或

response 形成的一系列信包，可以被认作是一个单一排序的信包序列。

为保证对请求和应答的正确关联，请求者可以在 SOAP 包头中加入一个 ID 的标

识。如果采用了这一标识，必须在应答中返回相同的值。这一信头的编码在 3.5

节中进行描述。

下面是一个 ACS 的 HTTP Response 的例子，例子中既包含对前面 SOAP

请求的

应答，也包含一个未关联的 SOAP 请求。

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: text/xml; charset="utf-8"

Content-Length: xyz

<soap:Envelope

xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"

soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"

xmlns:cwmp="urn:dslforum-org:cwmp-1-0">

<soap:Header>

<cwmp:ID soap:mustUnderstand="1">1234</cwmp:ID>

</soap:Header>

<soap:Body>

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CPE WAN 管理协议 TR-069

<cwmp:Response1>

<argument>value</argument>

</cwmp:Response1>

</soap:Body>

</soap:Envelope>

<soap:Envelope

xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"

soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"

xmlns:cwmp="urn:dslforum-org:cwmp-1-0">

<soap:Body>

<cwmp:Request2>

<argument>value</argument>

</cwmp:Request2>

</soap:Body>

</soap:Envelope>

3.4.2 事务会话

在构成一个会话的一系列事务中，CPE 应当在整个会话中维持不间断的 TCP 连

接。

为适应不能维持持续 TCP 连接的情形（比如，通过 HTTP 1.0 代理的操作），

ACS 应当使用会话 cookie 来维护会话的状态，见[7]中的描述。ACS 只应当使用

一种标记为丢弃（Discard）的 cookie，而不应当认为在会话之后，CPE 还会维护

cookie。

为保护 ACS 可以使用会话 cookie，CPE 必须支持在[7]中定义的 cookie，在每一

个后续的 HTTP post 中返回 cookie 值，并支持 CPE 在会话结束后不再支持

cookie 的存储。

当事务会话结束后，CPE 必须结束与 ACS 的相关 TCP 连接，并丢弃所有的标记

为 Discard 的 cookie。

3.4.3 文件传输

如果 CPE 收到 ACS 的下载或上载请求，要求执行文件传输，并且标明该文件位

置的 HTTP URL 中的主机名与 ACS 相同，则 CPE 可以选择以下的任一种方法来

执行传输：

z CPE 可以在已经建立的连接上发送 HTTP get/post。一旦文件传输结束，CPE

可以继续发送其它信息给 ACS 并继续维持该连接。

z CPE 可以打开另一条连接，通过它来传输文件，并同时维持与 ACS 的会

话，在该会话中，CPE 可以继续发送报文。

z CPE 可以结束与 ACS 的会话，然后执行传输。

如果文件位置不是 HTTP URL，或者文件不在 ACS 上，则只能使用后面的两种

选项。

3.4.4 认证

如果 CPE 没有经 SSL/TLS 进行认证，ACS 必须通过 HTTP 对 CPE 进行认证。如

果 SSL/TLS 用于加密，ACS 可以使用基本或摘要认证[6]。如果没有使用

SSL/TLS，则 ACS 必须使用摘要认证。

在首次 HTTP 事务中，ACS 可以进行一次认证，并且在整个 TCP 连接中不需再

进行认证。

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CPE WAN 管理协议 TR-069

如果用任何形式的 HTTP 认证来认证 CPE，CPE 应当使用用户名/用户 ID，并且

该值在所有 CPE 生产商中是唯一的。特别的，它应当是包含多个部分的字符

串，包括厂商 ID 及在厂商内的唯一的序列号。该字符串的推荐格式如下：

OUI-SERIAL

其中 OUI 是 6 位十六进制字符，全部使用大写字母，并包含任何前缀零。OUI

的值必须是有效的由[9]中定义的 OUI。如果厂商有多种 CPE 产品，并且序列号

范围重叠，SERIAL 字符串必须包括其它的区分字符，以保证该字符串的唯一

性。

例如： “00D09E-0123456789”

在每种方式的 HTTP 认证中，所使用的密钥应当对每台 CPE 是唯一的。也就是

说，多台 CPE 不应当共享相同的密钥。该密钥是共享密钥，因此 CPE 和 ACS 都

必须知晓。在 CPE 初始化安装时，让双方都知晓该密钥的方法不在本规范的讨

论范围内（见 2.2.1 节）。CPE 和 ACS 都应当采取适当的步骤来防止对密钥

（ACS 中为密钥表）的非授权访问。

3.5 使用 SOAP

CPE WAN 管理协议定义 SOAP 1.1[8]为编码语法，来传输 RPC 调用和应答方法

（在附录 A 中定义）。

下面描述了 RPC 方法与对应的 SOAP 编码：

z 编码必须使用标准的 SOAP 1.1 信包和序列号名称空间：

z 信包名称空间标识“http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/”

z 序列号名称空间标识“http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/”

z 本版本的 CPE WAN 管理协议定义的所有元素和属性均与下列名称空间标识

关联：

z urn:dslforum-org:cwmp-1-0”

z 附录 A 中使用的数据类型，与 SOAP 1.1 的序列号名称空间一致。（通常情

况下，在附录 A 中使用的类型限制为相应 SOAP 类型的子集。）

z 对参数数组，指定的参数名称与所有数组元素的名称一致。对每个单独的成

员元素不再指定名称，而是用类型命名。例如，对名称为 ParameterList，类

型为 ParameterValueStruct 结构的参数，可以如下编码：

<name>Parameter1</name>

</ParameterValueStruct>

<name>Parameter2</name>

</ParameterValueStruct>

</ParameterList>

z 对 RPC 方法编码的 SOAP 规范（[8]的第 7 节），对附录 A 中定义的每种方

法，每个方法调用的参数表示为[in]参数，而每个方法应答的参数表示为一

个[out]参数。没有使用[in/out]参数。

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