一种多板卡嵌入式设备集成化管理的实现方法

摘要

本发明公开了一种多板卡嵌入式设备集成化管理的实现方法，旨在提供一种多板卡协作控制领域、嵌入式控制领域、具有WEB接口和CLI命令行接口的自动化控制方法。其技术方案的要点是，主管理设备与各子设备间通过网络接口相连，通过邻近发现协议，将子设备管理地址与用户登录信息发送至主管理设备的CPU中，并在主管理设备中自动配置并保存子设备的ID和地址信息，当需要访问子设备时，通过主管理设备的WEB接口或者CLI接口可以自动连接至子设备中，无需人工记忆子设备地址。本发明的用途：解决了嵌入式多板卡设备管理冗余的问题，减少了多板卡地址管理的难度，提高系统的协作能力，对多板卡实现集中管理，而且使用非常方便。

权利要求

1.一种多板卡嵌入式设备集成化管理的实现方法，其特征在于，主管理设备与各子设备间通过网络接口相连，通过邻近发现协议，将子设备管理地址与用户登录信息发送至主管理设备的CPU中，并在主管理设备中自动配置并保存子设备的ID和地址信息，当需要访问子设备时，通过主管理设备的包括Frame/XMLHttpRequest/AJAX方式的WEB接口或者包括TELNET/SSH方式的CLI接口自动连接至子设备中，无需人工记忆子设备地址；

主管理设备支持用户通过WEB/CLI两种方式访问子设备；用户需要接入子设备进行操作时，使用交换板卡系统存储的地址信息进行登录，无需人工记忆地址信息；

具体实现步骤包括：

（1）用户通过主管理设备的查询命令查询已发现的子设备列表及信息；

（2）用户进入子设备中进行操作时，主管理设备通过预先保存的子设备登录信息进行登录；

（3）判断用户的登录方式是WEB还是CLI方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子设备通过邻近发现协议不停的重复广播自身的管理信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体实现步骤包括：（1）子设备收集自身设备信息；

（2）组织设备发现报文，并将收集到的信息填入设备发现报文中；

（3）子设备将组织好的设备发现报文发送至指定的地址；

（4）延迟一段时间后重复步骤（1）-（3）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，子设备收集到的自身设备信息包括：子设备名称、子设备ID序号、子设备地址信息、信息生存时间、用户登录信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主管理设备CPU运行子设备信息收集程序，接收子设备发送的设备发现报文，并实时更新系统内的子设备数据表，当子设备被访问时，主管理设备通过以上保存的内容自动进行连接和交互。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，具体实现步骤包括：（1）主管理设备运行信息接收程序，准备接收子设备发送的设备发现报文；

（2）创建一个子设备链表，用于动态存储子设备信息；

（3）接收程序在收到设备发现报文后，对接收报文的本地接口序号和报文内容进行识别；

（4）如果在本地接口中未曾发现过子设备，则在链表中自动添加子设备节点；

（5）更新子设备节点的子设备信息；

（6）扫描现存的子设备信息，如果当前时间减去设备的最后一次更新时间超过子设备的信息生存时间超时值，则认为子设备已经宕机，清除链表中的子设备节点；

（7）重复以上步骤（3）-（6）。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子设备与主管理设备的网络接口需要支持网络通讯协议，但并不限于网络设备接口；连接接口包括支持网络通讯协议的以太网、串口、USB接口。

说明书

一种多板卡嵌入式设备集成化管理的实现方法

技术领域

[0001] 本发明涉及到电子领域，更具体地说，属于多板卡协作控制领域、嵌入式控制领域、具有WEB接口和CLI命令行接口的自动化控制领域。

背景技术

[0002] 相关协议：LLDP协议

[0003] 简单说来，LLDP是一种邻近发现协议。它为以太网网络设备，如交换机、路由器和无线局域网接入点定义了一种标准的方法，使其可以向网络中其他节点公告自身的存在，并保存各个邻近设备的发现信息。例如设备配置和设备识别等详细信息都可以用该协议进行公告。

[0004] 具体来说，LLDP定义了一个通用公告信息集、一个传输公告的协议和一种用来存储所收到的公告信息的方法。要公告自身信息的设备可以将多条公告信息放在一个局域网数据包内传输，传输的形式为类型长度值(TLV)域。

[0005] 所有具备LLDP能力的设备必须支持设备机身ID和端口ID公告，但根据预计，多数设备还要支持系统名称、系统描述和系统能力公告。系统名称和系统描述公告可以为收集网络流量数据提供非常有用的信息。系统描述公告可以包含诸如公告设备的全名和系统的硬件类型及软件操作系统的版本信息等数据。

[0006] LLDP信息是定期传输的，并且只在一定的期限内保留。IEEE已经定义了一个建议的传输频率，即每30秒传输一次。LLDP设备在收到邻近网络设备发出的LLDP信息后，将把LLDP信息存储在一个IEEE定义的简单网络管理协议(SNMP)管理信息库(MIB)中，并且在一定的时限内保持有效。定义该时限的LLDP“生存时间”(TTL)值就包含在所收到的数据包内。

[0007] 该协议使网络管理系统能够精确地发现和模拟物理网络拓扑结构。由于LLDP设备发送和接收公告，这些设备将会把自己发现的邻近设备信息存储下来。公告数据，如邻近设备的管理地址、设备类型和端口号，都有助于确定邻近设备到底属于什么类型，以及它们通过哪些端口实现互联。

[0008] IEEE还允许其他标准组织和厂商创建定制的公告信息，这使得LLDP协议具备了更高的价值。目前电信行业协会(TIA)正在开发一种LLDP的扩展标准，主要用于VoIP网络设备。TIA的标准将添加VoIP和特别针对电话的公告域，向网络提供有关VoIP电话的信息，并且可以协助开发VoIP E911紧急呼叫服务标准。

[0009] WEB-基本简介：

[0010] 超文本(hypertext)：一种全局性的信息结构，它将文档中的不同部分通过关键字建立链接，使信息得以用交互方式搜索。它是超级文本的简称。

[0011] 超媒体(hypermedia)：超媒体是超文本(hypertext)和多媒体在信息浏览环境下的结合。它是超级媒体的简称。用户不仅能从一个文本跳到另一个文本，而且可以激活一段声音，显示一个图形，甚至可以播放一段动画。

[0012] Internet采用超文本和超媒体的信息组织方式，将信息的链接扩展到整个Internet上。Web就是一种超文本信息系统，Web的一个主要的概念就是超文本连接，它使得文本不再象一本书一样是固定的线性的。而是可以从一个位置跳到另外的位置。可以从中获取更多的信息。可以转到别的主题上。想要了解某一个主题的内容只要在这个主题上点一下，就可以跳转到包含这一主题的文档上。正是这种多连接性把它称为Web。

[0013] 超文本传输协议(HTTP)：Hypertext Transfer Protocol超文本在互联网上的传输协议。

[0014] XMLHttpRequest对象提供了对HTTP协议的完全的访问，包括做出POST和HEAD请求以及普通的GET请求的能力。XMLHttpRequest可以同步或异步地返回Web服务器的响应，并且能够以文本或者一个DOM文档的形式返回内容。

[0015] 尽管名为XMLHttpRequest，它并不限于和XML文档一起使用：它可以接收任何形式的文本文档。

[0016] XMLHttpRequest对象是名为AJAX的Web应用程序架构的一项关键功能。

[0017] Ajax在本质上是一个浏览器端的技术，Ajax技术之主要目的在于局部交换客户端及服务器之间的数据。Ajax是以异步的方式向服务器提交需求。对服务器而言，其与传统的提交窗体需求并无不同，而且由于是以异步之方式提交，执行效率会得到大幅提高。

[0018] CLI是Command Line Interface的缩写，即命令行界面。CLI界面是所有路由器产品都提供的界面，如CISCO，LUCENT，华为等。是路由器产品的标准。目前市场上有些产品为了降低成本，不提供CONSOLE口，不能使用CLI。使用CLI具有使用要求低(只需要串行口)容易使用，功能扩充方便的优点，特别是当有很多(如10台)台路由器设备需要配置的时候，可以通过COPY/PASTE功能很快完成所有路由器的配置。不需要通过IE一台台配置。

[0019] 传统的Unix环境是CLI(命令行界面)，即在命令行下键入命令，执行想要的操作。相比之下，这种方式执行起来更快，功能也更强，不足之处是用户需要了解相关操作的命令。

[0020] 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。

[0021] SSH为Secure Shell的缩写，由IETF的网络工作小组(Network Working Group)所制定；SSH为建立在应用层和传输层基础上的安全协议。SSH是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用SSH协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。

[0022] 嵌入式多板卡设备的现有技术是每块板卡都设有管理接口和/或WEB，得分别管理登录管理，不但成本高，而且实际操作很不方便，管理起来非常麻烦。

发明内容

[0023] 本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种更优化的实现方法技术。

[0024] 本发明的技术方案是，主管理设备与各子设备间通过网络接口相连，通过邻近发现协议，将子设备管理地址与用户登录信息发送至主管理设备的CPU中，并在主管理设备中自动配置并保存子设备的ID和地址信息，当需要访问子设备时，通过主管理设备的WEB接口或者CLI接口可以自动连接至子设备中，无需人工记忆子设备地址。子设备通过邻近发现协议不停的重复广播自身的管理信息。

[0025] 具体实现步骤包括：

[0026] (1)子设备收集自身设备信息，包括：子设备名称、子设备ID序号、子设备地址信息、信息生存时间、用户登录信息；

[0027] (2)组织设备发现报文，并将收集到的信息填入设备发现报文中；

[0028] (3)子设备将组织好的设备发现报文发送至指定的地址；

[0029] (4)延迟一段时间后重复步骤(1)-(3)。

[0030] 主管理设备CPU运行子设备信息收集程序，接收子设备发送的设备发现报文，并实时更新系统内的子设备数据表，当子设备被访问时，主管理设备通过以上保存的自动进行连接和交互。

[0031] 具体实现步骤包括：

[0032] (1)主管理设备运行信息接收程序，准备接收子设备发送的设备发现报文；

[0033] (2)创建一个子设备链表，用于动态存储子设备信息；

[0034] (3)接收程序在收到设备发现报文后，对接收报文的本地接口序号和报文内容进行识别；

[0035] (4)如果在本地接口中未曾发现过子设备，则在链表中自动添加子设备节点；

[0036] (5)更新子设备节点的子设备名称、子设备ID序号、子设备地址信息、信息生存时间、用户登录信息；

[0037] (6)扫描现存的子设备信息，如果当前时间减去设备的最后一次更新时间超过子设备的信息生存时间超时值，则认为子设备已经DOWN机，清除链表中的子设备节点；

[0038] (7)重复以上步骤(3)-(6)。

[0039] 主管理设备支持用户通过WEB/CLI两种方式要求访问子设备；用户需要接入子设备进行操作时，使用交换板卡系统内存储的地址信息进行登录，无需人工记忆地址信息。

[0040] 具体实现步骤包括：

[0041] (1)用户通过主管理设备的查询命令查询已发现的子设备列表及信息；

[0042] (2)用户进入子设备中进行操作时，主管理设备通过预先保存的子设备用户登录信息进行登录；

[0043] (3)判断用户的登录方式是WEB还是CLI方式；具体步骤包括：

[0044] A1、如果用户的登录方式是WEB方式，则采用Frame/XMLHttpRequest/AJAX等多种方式尝试登陆至子设备中。

[0045] A2、如果用户的登录方式是CLI方式，则采用TELNET/SSH等多种方式尝试登陆至子设备中；

[0046] (4)主管理设备将子设备的管理界面嵌入至其自身的管理界面中，使之成为统一的整体，并保持高度自动化的统一系统管理方式；

[0047] (5)用户离开子设备管理界面时，主管理设备自动结束与子设备的链接，以节省系统资源。

[0048] 子设备与主管理设备的网络接口需要支持网络通讯协议，但并不限于网络设备接口；以太网接口、串口、USB接口等支持网络通讯协议的接口都可以作为连接接口。

[0049] 本发明的有益效果是：本发明解决了嵌入式多板卡设备管理冗余的问题，减少了多板卡地址管理的难度，提高系统的协作能力，对多板卡实现集中管理，而且使用非常方便；登录成功后将子设备管理界面无缝的集成到主管理设备中呈现给用户，用户在统一的主管理界面中进行操作和交互。

附图说明

[0050] 图1系统结构框图；

[0051] 图2子设备发送设备发现报文流程图；

[0052] 图3主管理设备接收设备发现报文并处理的流程图；

[0053] 图4用户主管理设备时，主管理设备自动登录子设备的流程图。

具体实施方式

[0054] 本发明涉及一种带网络接口的多板卡嵌入式设备集成化管理的方法与系统。其核心是通过设备发现协议，将子设备的IP地址与MAC地址发送至主管理设备的CPU中，并在主管理设备中自动配置并保存子设备的ID和地址信息，当需要访问子设备时，通过主管理设备的WEB接口或者CLI接口可以自动连接至子设备中，无需人工记忆子设备地址。

[0055] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述：

[0056] 图1指示了系统结构框图：

[0057] 主管理设备和子设备之间通过支持网络模式接口的通讯接口相连接，其通讯接口必须支持网络协议，包括以太网接口、串口、USB接口等。

[0058] 主管理设备支持用户端以WEB网页接口/CLI命令行接口进行访问。

[0059] 图2指示了子设备发送设备发现报文流程图，包括：

[0060] 步骤101、子设备上电后启动一个发送进程，发送包含自身地址信息、信息生存时间、用户登录信息的地址发现报文，并在延迟一段时间后重复发送。

[0061] 具体实施过程包括：

[0062] 1，首先，启动一个进程，并初始化网络发送模块。

[0063] 2，然后，收集系统内的管理信息，包括管理地址信息、信息生存时间、用户登录信息等。

[0064] 3，接下来组织地址发现报文，并将收集到的信息填入地址发现报文中。

[0065] 4，然后将地址发现报文发送至指定地址。

[0066] 5，最后，延迟一段时间后重复步骤2-5。

[0067] 图3指示了主管理设备接收设备发现报文并处理的流程图，包括：

[0068] 步骤201、主管理设备启动一个子设备地址发现协议接收进程，接收并保存子设备信息。

[0069] 具体实施过程包括：

[0070] 1，首先，启动一个监听进程，准备接收设备发现报文。

[0071] 2，创建一个子设备链表，用于动态存储子设备信息。

[0072] 3，当主管理设备收到设备发现报文后，检查接收报文的本地接口序号。

[0073] 4，如果在本地接口中未曾发现过子设备，则在链表中自动添加子设备节点。

[0074] 5，更新子设备节点的地址信息、信息生存时间、用户登录信息等管理信息。

[0075] 6，扫描现存的子设备信息，如果当前时间减去设备的最后一次更新时间超过子设备的信息生存时间3倍，则认为子设备已经DOWN机，清除链表中的子设备节点。

[0076] 7，重复以上步骤3-5。

[0077] 图4指示了用户主管理设备时，主管理设备自动登录子设备的流程图，包括：

[0078] 步骤301、用户登录系统时，可查看现有的子设备列表等信息，并通过自动化登录命令自动连接并登陆至子设备中进行操作和交互，当用户离开子设备时，自动退出子设备的登录，以节省系统资源。

[0079] 具体实施过程包括：

[0080] 1，用户通过WEB/CLI方式登录至主管理设备中。

[0081] 2，用户通过主管理设备的查询命令查询已发现的子设备列表及信息。

[0082] 3，用户进入子设备中进行操作时，主管理设备通过预先保存的子设备用户登录信息进行登录。

[0083] 其登录方式包括：

[0084] A、判断用户的登录方式是WEB还是CLI方式。

[0085] A1、如果用户的登录方式是WEB方式，则采用Frame/XMLHttpRequest/AJAX等多种方式尝试登陆至子设备中。

[0086] A2、如果用户的登录方式是CLI方式，则采用TELNET/SSH等多种方式尝试登陆至子设备中。

[0087] B、登录成功后将子设备管理界面无缝的集成到主管理设备中呈现给用户。

[0088] 4，用户在统一的主管理界面中进行操作和交互，而与子设备的连接及登录是系统自动完成的。

[0089] 5，当用户离开子设备时，主管理设备自动退出与子设备的链接，以节省系统资源。

[0090] 以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和实质之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。