CN100499488C - 网络设备初始化配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与中心网络设备连接的外围网络设备的初始化配置方法，外围网络设备使能其支持的远程管理功能；外围网络设备检测自身的所有端口，对每一个端口根据该端口的类型设置物理层参数，使该端口能够与外部建立物理层连接，并使所有端口处于工作状态；在每一个端口上运行该端口支持的链路层协议，与中心网络设备建立链路层连接，通过所述链路层协议从中心网络设备获得使用所述远程管理功能所需的参数；中心网络设备利用所述远程管理功能对所述外围网络设备进行管理。本发明降低了对外围网络设备的安装人员的技术要求，提高了安装效率，同时降低了网络设备维护的成本，提高了网络管理效率。

Description

网络设备初始化配置方法

技术领域

本发明涉及网络设备的管理领域，尤其涉及一种网络设备初始化配置的方法。

背景技术

当前计算机网络发展迅速，所使用的低端网络设备的数目日益庞大。同时随着多种远程连接技术的出现和网络规模的不断扩大，网络在地理上变得越来越分散，即使是一个小型的网络，网络设备之间也可能远隔千里。

对网络设备的管理和使用需要具备专业的技术知识。为了使网络设备在其运行环境中正常工作，需要专业的网络管理人员对其进行配置和管理。目前基本上所有的网络设备都既提供在本地进行配置管理的功能，又提供在远程进行配置管理的手段。通常采用的远程管理方式有Telnet(远程连接服务)，SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)网管，Web(环球网)管理等。通过远程管理，网络管理员可以在中心机房中对各处的网络设备进行配置和维护，而不必到处奔波。

但是，想要进行远程管理是有前提的，必须预先对网络设备进行一定的初始化配置，使得中心机房的网管设备能够连接到远程的网络设备，即至少要保证设备之间的连通性，这样才能从远端进行管理。

目前，网络设备在出厂时有两种情形：一种是没有配置文件；另一种是由厂商给出一个缺省配置文件。相应地，对于网络设备的初始化配置也存在两种现有技术。在第一次把设备安装到网络上的时候，对于没有配置文件的网络设备，必须由具备网络知识的网络管理人员到达网络设备所在处对其进行本地配置，然后才可能在网络中心对其进行远程管理。对有缺省配置的网络设备，网络设备的配置信息以文件的形式存放在网络设备中。通过改变这个配置文件，可以改变网络设备的工作模式。在组网环境恰好符合缺省配置时，网络管理人员有可能不必到网络设备所在处进行本地初始化配置，而直接从远程进行进一步的配置管理。

然而，缺省配置文件只能指定一套配置参数，而现实中的网络环境千差万别，能够碰巧符合组网环境的概率极其微小。而且，如今模块化的网络设备越来越多，用户可以根据自己的需要决定购买组成网络设备的模块。生产厂商在网络设备出厂时已经设定了缺省配置文件，这时还根本不知道用户会选配什么样的模块，所以缺省配置文件也就更难符合实际情况。实际使用中，还是需要网络管理员先根据网络设备所搭配的模块，进行本地的初始化配置，然后才能够进行远程管理。

因此，在将网络设备第一次安装到网络上时，具备专业知识的网络管理人员往往不得不到达网络设备所在处进行初始化配置，这样在整个网络安装过程中，对安装人员要求高，造成网络安装费用非常高；而且由于必须完成本地初始化配置，造成安装时间长，效率低；同时在以后的网络运行维护中，只要更换网络设备就必须重新完成本地初始化配置过程，增加了网络维护的难度和费用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种网络设备的初始化配置方法，使得在网络设备出厂后，不再需要管理员的预先配置，可以直接放到使用地点，由不具备网络专业知识的一般人员完成简单的物理线路的连接，然后就可以由网络中心的管理人员进行网络的管理；同时在网络运行维护中，即使更换网络设备也不再需要网络管理人员对更换后的网络设备作本地化设置。

本发明所述网络设备的初始化配置方法，用于与中心网络设备连接的外围网络设备，包括以下步骤：

a)外围网络设备使能其支持的远程管理功能；

b)外围网络设备检测自身的所有端口，对每一个端口根据该端口的类型设置物理层参数，使该端口能够与外部建立物理层连接，并使所有端口处于工作状态；

c)在每一个端口上运行该端口支持的链路层协议，与中心网络设备建立链路层连接，通过所述链路层协议从中心网络设备获得使用所述远程管理功能所需的参数；

d)中心网络设备利用所述远程管理功能对所述外围网络设备进行管理。

步骤a)中所述远程管理功能包括下述管理功能中的一项或多项：远程连接服务、简单网络管理协议、Web管理、文件传输协议、简单文件传输协议、安全文件传输协议。

如果步骤b)所述端口类型为可通道化的端口，则所述物理层参数包括编码方式、检验和方式、该端口的工作方式；所述工作方式包括非通道化工作方式、通道捆绑工作方式、管理通道工作方式；

相应地，步骤c)中所述端口是采用非通道化或通道捆绑工作方式形成的逻辑端口时，所述建立链路层连接具体是在该逻辑端口上运行点对点协议PPP，使能网间协议控制协议IPCP协商功能，设定为地址协商方式；所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

上述可通道化的端口包括E1端口、CE1端口、T1端口、CT1端口、E3端口、CE3端口、T3端口、CT3端口、POS端口。

如果步骤b)中所述端口是串行端口，则所述物理层参数包括波特率；

相应地，步骤c)中所述端口是串行端口时，所述建立链路层连接具体是在该逻辑端口上运行点对点协议PPP，使能网间协议控制协议IPCP协商，设定为地址协商方式；所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

如果步骤b)中所述端口是以太网端口，则所述物理参数包括端口速率、操作模式；

相应地，步骤c)中所述端口是以太网端口时，所述建立链路层连接具体是在该端口上运行动态主机配置协议或引导协议，所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

如果步骤b)中所述端口是以太网端口，则所述物理参数包括端口速率、操作模式；

相应地，步骤c)中所述端口是以太网端口时，所述建立链路层连接具体是在该端口上运行以承载在以太网上的点对点协议PPPoE的客户端，所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

如果步骤b)所述端口是内置调制解调器的串行端口，则所述物理参数包括波特率；

相应地，步骤c)中所述端口是内置调制解调器的串行端口时，所述建立链路层连接具体是设置所述端口为流工作方式，中心网络设备与所述端口进行拨号连接。

本发明所述方法在步骤a)之前还包括：外围网络设备检测是否存在配置文件，如果是，则读取配置文件，转入步骤a)；如果否，则运行上层软件，转入步骤a)。

本发明通过自动进行网络设备的初始化配置，实现中心网络设备与外围网络设备之间在协议层的连通，从而使网络管理员可以从远程完成外围网络设备的进一步设置，这样外围网络设备的安装人员不再需要具备专业网络管理知识，降低了对网络安装人员的要求，节省了网络安装费用；由于不再需要进行本地化设置，缩短了网络安装时间，提高了安装效率；同时降低了网络设备维护的成本，提高了网络管理效率，更便于集中管理。

附图说明

图1所示为本发明所述网络设备初始化配置方法的流程示意图；

图2所示为应用本发明的一层星型网络结构图；

图3所示为应用本发明的多层网络结构图；

图4所示为网络设备硬件示意图的系统结构图；

图5所示为网络设备加电后上层软件运行过程的流程图。

具体实施方式

本发明提出的是一种网络设备自动进行初始化配置的方法，网络设备启动过程中由系统软件通过对该网络设备进行实际检测获得该网络设备的信息，然后根据这些信息灵活的进行设置，达到可以进行远程管理的目的。这样，网络设备在出厂以后，直接可以运到安装地点，由一般的工程安装人员连接到网络中，此后，网络管理员可以在网络中心直接管理这台网络设备，完成更为细致的配置和管理工作。

以下结合附图，详细说明本发明的具体实施方式。

图1为本发明所述方法的流程示意图。如图1所示，在步骤S10，网络设备按照预先设定的原则，使能该网络设备支持的远程管理功能。对于其中需要鉴权的管理功能，还要设定缺省的用户和密码。这些功能包括以下方式中的一种或多种：

A1、启动Telnet管理功能，允许该网络设备接受远程的Telnet访问。可以根据需要设定一个缺省的管理用户以及缺省的密码，网络管理员可以从网络中心通过这个用户进行远程管理；

A2、启动SNMP管理功能，允许该网络设备接受SNMP网管系统的管理，这样网络管理员可以通过网管系统来远程管理该网络设备；

A3、启动Web管理功能，允许网络管理员通过WWW(World Wide Web，万维网)客户端直接登录到该网络设备上进行管理；

A4、启动FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)/SFTP(Security FileTransfer Protocol，安全文件传输协议)/TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议)等服务，允许网络管理员通过这些方式下载或升级该网络设备的配置文件，从而让该网络设备按照管理员设置的方式运行。

在网络设备启动了上述功能后，一旦该网络设备与网络中心建立起连接，只要IP层可达，网络管理员就可以从网络中心对该网络设备进行远程管理。如今的网络设备通常支持多种远程管理功能，要设定启动哪个或哪些功能由生产厂商决定。由于网络中心的网管系统往往支持所有的远程管理功能，所以远程网络设备启动哪个功能通常不会影响到网络中心的连接，但是出于对网络管理员个人喜好的考虑，可以启动该网络设备支持的所有的远程管理功能以方便网络管理员进行选择。

在步骤S20，网络设备自动检测自身的所有端口，对于每一个检测到的端口，按照设定的规则进行物理层参数设置，并使所有端口处于工作状态。对端口只需要进行物理层最基本的参数设置，使其能够与外部建立连接即可。网络设备可能具有各种不同的端口，对于每一种不同类型的端口，设定的规则可以是不一样的。例如下述各种端口可以进行如下设置：

B1、对于可通道化的端口，如E1/CE1/T1/CT1/E3/CE3/T3/CT3/POS(Packetover SONET/SDH)，指定一种工作方式，使其处于工作状态，同时也设定好如“编码方式”、“检验和方式”等物理工作参数。所指定的工作方式可以是非通道化，也可以是将所有通道捆绑在一起使用，也可以是指定某一个管理通道；

B2、对于ISDN(Integrated Services Digital Network，综合服务数字网)端口，使其处于工作状态，设置所使用的B通道，并按照设定的规则设置工作参数；

B3、对于串行端口，使其处于工作状态，按照设定的规则设置波特率以及其他工作参数；

B4、对于Ethemet(以太网)端口，使其处于工作状态，设置端口速率、双工操作模式等工作参数；

B5、对于内置Modem(调制解调器)的串行端口，使其处于工作状态，设置波特率以及其他的工作参数。

位于网络中心的管理员应当预先按照与所要连接的外围网络设备端口相匹配的方法设置中心网络设备，保证中心网络设备和外围网络设备之间可以建立物理连接。在预先制定参数设置的规则时，建议为本发明的自动配置功能设定一套尽可能通用的物理参数，而应避免设定为外围网络设备支持的最高配置，以实现对中心网络设备更好的兼容性。

在步骤S30，进行网络设备的协议层设置，对不同类型的接口配置不同的链路层协议。

对于内置Modem的串行端口，设置该端口工作在流方式下，其功能和Console(控制台)端口类似，位于中心的网络管理员可以通过电话拨号的方式，通过该外围网络设备所连接的电话线路，直接连接到该网络设备上来。

对于其他的端口，由于在步骤S10中启动的远程管理功能都是基于TCP/IP协议的，要实现能够支持这些功能的连接，就必须具有远程网络中心可知和可达的IP地址。对于这些需要分配IP地址的端口，网络设备在其上运行该端口支持的能够动态获得IP地址的链路层协议，由远程网络中心具有IP地址动态分配功能的设备为其分配IP地址。网络设备上不同类型的端口需要运行不同的协议以获得IP地址，例如：

C1、对于串行端口或通过通道化或非通道化后形成的逻辑端口，在端口上运行PPP(Point-to-Point Protocol，点对点协议)协议，使能IPCP(InternetProtocol Control Protocol，网间协议控制协议)协商功能，并设定为地址协商方式；这样通过正常的IPCP协商过程，可以从网络中心的PPP服务器获得IP地址；

C2、对于Ethernet端口，可以在该端口上运行DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议)或BootP(Bootstrap Protocol，引导协议)，通过这些地址管理协议，从网络中心的DHCP或BootP服务器测获取IP地址；

C3、对于Ethernet端口，可以在该端口上运行PPPoE(Point-to-PointProtocol Over Ethemet，承载在以太网上的点对点协议)协议客户端，通过PPPoE协议从网络中心的PPPoE服务器端获得IP地址。

本发明要求在远程网络中心能够提供与远程端口类型和采用的链路层协议对应的具有IP地址分配功能的服务，该服务可以由具有相应功能的网络设备实现，也可以由运行于网络中心服务器上的软件实现。因为IP地址与网络中心的组网环境有关，由网络中心服务器分配的IP地址可以确保外围网络设备与中心网络设备在IP层的连接。

在步骤S40，对于已分配IP地址的端口，网络管理员可以在网络中心通过步骤S10中启动的各种远程管理手段对该网络设备进行配置和管理，以使其符合所在网络的工作要求。

对于内置Modem的串行端口，中心网络管理员可以通过电话线拨号的方式，直接连接到该网络设备上来。这样，网络管理员可以使用自己熟悉的终端或终端软件，直接对该网络设备进行配置和管理。

上述方法可以完成如图2所示的一层的星型网络结构的初始化配置。图2中，中心网络设备E10的作为网络中心的管理设备；外围网络设备E21、E22、E2n为使用本发明方法的网络设备。这些外围网络设备安装到各自的位置以后，不需要在本地做额外的配置，由处于网络中心的管理员直接进行远程配置和管理。

需要注意的是，本发明中的外围网络设备E21、E22、E2n不需要本地配置，可以直接连接到网络中心；而中心网络设备E10则要根据外围网络设备E21、E22、E2n的端口和所采用连接方式，由网络管理员对其与外围网络设备相连接的端口进行配置，和外围网络设备的运行状态相配合，从而能够建立连接，使网络管理员可以进行管理。

由于外围网络设备的自动设置参数是由该设备的生产厂商确定的，是网络管理员在决定购买何种网络设备时就已知的，所以这种配置不会对中心网络有额外的要求。对于需要分配IP地址的端口，只要在网络中心运行相应的服务即可，而这种服务只占用很少的系统资源，因而不会对中心网络的运行造成影响。

本发明也适用于如图3所示的多层复杂网络结构。这时网络管理员可以用本发明所提供的方法，先完成对第一层外围网络设备的配置管理，即图3中外围网络设备E21、外围网络设备E22，直到外围网络设备E2n。然后将外围网络设备E21作为中心网络设备(这时的外围网络设备E21已经可由管理员远程管理，可以完成该设备支持的所有配置)，再应用本发明所述的方法，完成对外围网络设备E211、外围网络设备E212、外围网络设备E213的配置管理。依次类推，可以完成对任意复杂网络的管理。管理员只需在中心网络中就能完成上述工作。

本发明所述方法在网络设备中最好以命令行的方式实现，这样，不仅便于在网络设备出厂后的初次启动过程中应用，而且在日常维护中，网络管理员可以在任何需要的时候运行该命令以启动该过程。

图4所示为网络设备硬件示意图。在网络设备加电后，处理单元E401从引导软件存储单元E403中读取并运行引导软件，通常先进行加电自检过程，之后从系统存储单元E404读取上层软件并运行，上述运行过程都在系统内存E402中进行。在上层软件初始化过程中，会到系统存储单元E404中读取配置文件，以便按照用户上一次保存的配置初始化设备的网络功能。

其中，处理单元E401通常是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；引导软件存储单元E403通常是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦可编程只读存储器)；系统内存E402是RAM(Random-Access Memory，随机存取存储器)；系统存储单元E404可以是闪存或硬盘；网络设备的配置文件可以存放在闪存或硬盘上，也可以存放在NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory，非易失性随机访问存储器)中。

如图5所示，上层软件在启动过程中，完成系统初始化以后，先检测是否存在配置文件，如果有配置文件则执行配置文件，完成初始化；如果没有配置文件则执行本文描述的自动配置过程。

在这一启动流程中，对出厂时不带缺省配置文件的网络设备，本发明可以应用在上层软件中，在网络管理员完成远程配置后，生成了配置文件，这样在下次该网络设备启动时，就会执行网络管理员的配置；而对于出厂时带有缺省配置文件的网络设备，本发明可以应用在缺省配置文件中，在这种方式下要求网络管理员在完成远程配置后，禁止配置文件中应用本发明的自动化设置功能，以使下次该网络设备启动时执行网络管理员的配置。

本发明通过设定一套网络设备可自行执行的启动规则，让网络设备在启动后按照该规则进行设置，从而够让网络设备在出厂以后，在不需要人干预的情况下，和中心网络设备建立起连接，让位于网络中心的管理员进行管理。本发明在完成外围网络设备初始化配置的同时，对中心网络的结构没有要求，也不会影响其正常运行。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种网络设备的初始化配置方法，用于与中心网络设备连接的外围网络设备，其特征在于包括以下步骤：

a)外围网络设备使能其支持的远程管理功能；

b)外围网络设备检测自身的所有端口，对每一个端口根据该端口的类型设置物理层参数，使该端口能够与外部建立物理层连接，并使所有端口处于工作状态；

c)在每一个端口上运行该端口支持的链路层协议，与中心网络设备建立链路层连接，通过所述链路层协议从中心网络设备获得使用所述远程管理功能所需的参数；

d)中心网络设备利用所述远程管理功能对所述外围网络设备进行管理。

2.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤a)所述远程管理功能包括下述管理功能中的一项或多项：远程连接服务、简单网络管理协议、Web管理、文件传输协议、简单文件传输协议、安全文件传输协议。

3.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤b)所述端口的类型是可通道化的端口；所述物理层参数包括编码方式、检验和方式、该端口的工作方式；所述工作方式包括非通道化工作方式、通道捆绑工作方式、管理通道工作方式；

步骤c)中所述端口是采用非通道化或通道捆绑工作方式形成的逻辑端口；所述建立链路层连接具体是在该逻辑端口上运行点对点协议PPP，使能网间协议控制协议IPCP协商功能，设定为地址协商方式；所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

4.按照权利要求3所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：所述可通道化的端口包括E1端口、CE1端口、T1端口、CT1端口、E3端口、CE3端口、T3端口、CT3端口、POS端口。

5.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤b)中所述端口是串行端口，所述物理层参数包括波特率；

步骤c)中所述端口是串行端口；所述建立链路层连接具体是在该逻辑端口上运行点对点协议PPP，使能网间协议控制协议IPCP协商，设定为地址协商方式；所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

6.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤b)中所述端口是以太网端口，所述物理参数包括端口速率、操作模式；

步骤c)中所述端口是以太网端口，所述建立链路层连接具体是在该端口上运行动态主机配置协议或引导协议，所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

7.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤b)中所述端口是以太网端口，所述物理参数包括端口速率、操作模式；

步骤c)中所述端口是以太网端口，所述建立链路层连接具体是在该端口上运行承载在以太网上的点对点协议PPPoE的客户端，所述使用远程管理功能所需的参数为IP地址。

8.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：步骤b)所述端口是内置调制解调器的串行端口，所述物理参数包括波特率；

步骤c)中所述端口是内置调制解调器的串行端口，所述建立链路层连接具体是设置所述端口为流工作方式，中心网络设备与所述端口进行连接。

9.按照权利要求1所述的网络设备初始化配置方法，其特征在于：本发明所述方法在步骤a)之前还包括：外围网络设备检测是否存在配置文件，如果是，则读取配置文件，转入步骤a)；如果否，则运行上层软件，转入步骤a)。

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