CN101056209A - 一种无线终端映像文件维护方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线终端映像文件维护方法，包括以下步骤：检测接入点中的映像文件；所述映像文件出现异常时，所述接入点自动从无线控制器下载更新文件，对所述映像文件进行更新。本发明还提供了一种无线终端。本发明的实施例中，FIT AP设备可以智能检测系统异常情况，并能够自动恢复，节省了巨大的维护工作量，消除了产品的安全隐患，降低了用户的维护、使用成本。

Description

一种无线终端映像文件维护方法及设备

技术领域

本发明涉及无线WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)技术领域，尤其涉及一种无线终端映像文件维护方法及设备。

背景技术

WLAN提供了一种局域网的无线连接服务。AP(Access Point，接入点)是无线局域网的重要组成设备，是一个无线收发设备，AP将从有线网络(例如Internet)接收到的数据转换成无线信号发送，将接收到的无线信号转发后发送到有线网络。

从组网应用形式划分，AP设备可以分为FAT AP(胖AP)和FIT AP(瘦AP)两种产品。其中，FAT AP是指将WLAN物理层、用户数据加密、用户认证、QoS(Quality of Service，服务质量)、网络管理等功能集成到一个设备上，而FIT AP是指提供基本的WLAN RF(Radio Frequency，射频)数据收发功能，而将其余功能集中到专门的无线交换机上执行。由于FAT AP需要单独配置、单独升级、且协同工作能力差、无法有效支持漫游，因此更多的使用于家庭等小规模的网络；而FIT AP则主要用在大企业、大学校园等规模较大的网络。

对于FIT AP应用情况，下面结合图1对其工作原理进行说明。图1中的FIT AP1和FIT AP2通过有线接口连接到网络中，且该网络中同时接入了无线控制器，如无线交换机等。其中网络可以是一个通过交换机连接的二层网络，也可以是通过路由器连接在一起的三层网络。对于接收方向，FIT AP1把从无线客户端接收到的无线信号转换成数据报文，通常这些报文会被封装并通过网络送达无线交换机统一处理；同样，来自无线交换机的报文会被解封装并通过空口向无线客户端发送。

无线交换机下面可以挂接多个FIT AP设备，这些设备通过无线交换机进行集中的管理，可以实现射频管理、三层漫游、安全管理等功能。

FIT AP和无线交换机之间的交互需要有协议做支撑，目前业界主要使用CAPWAP(Configuration and Provisioning for Wireless Access Points，无线接入点配置和规定)协议来实现。该协议是Client-Server(客户端-服务器)模型，分为控制通道和数据通道两部分。其中控制通道负责隧道的建立、维护以及配置信息的获取等；数据通道负责传输经过封装后的数据报文。

FITAP的启动流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤s101，FIT AP设备上电后，从本地存储介质中读取用于启动的映像文件到系统内存中，并执行。一般的数据通信设备都拥有本地存储介质，例如FLASH(闪存)、CF(Compact Flash，标准闪存)卡、硬盘等。通常在这些存储介质中存储有设备的映像文件，FIT AP设备上电后读取这些文件并执行，这就是设备的启动过程。FIT AP是用于无线接入的数据通信设备，因此硬件设计上拥有如FLASH等存储设备，这些存储介质上也存有用于启动的映像文件。

步骤s102，启动过程中，FIT AP设备作为客户端启动CAPWAP协议寻找无线控制器。根据协议规定，FIT AP和无线控制器可以直连、通过二层网络互连、跨三层网络互连，采用何种拓扑结构取决于网络具体应用。通常在网络中会配置DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机分配协议)服务器以及DNS(Domain Name Server，域名服务器)，这些服务器用于配合CAPWAP协议工作。

步骤s103，在无线控制器接收到来自FIT AP设备的请求后，检查该终端的软、硬件版本是否兼容、是否需要更新最新的映像文件。如果软件版本检查通过则继续建立CAPWAP连接；否则，从无线控制器下载最新的软件版本并保存到FIT AP设备本地存储介质中。

步骤s104，FIT AP设备与无线控制器建立连接后，无线控制器就可以管理、控制FIT AP设备。其中，所有的附加功能都是建立在链路建立的基础上。

映像文件是建立FIT AP设备与无线控制器的关键技术，然而，现有FIT AP设备中保存的映像文件可能由于物理损坏或逻辑损坏导致连接无法建立。

其中，物理损坏是指设备中存储的映像文件丢失或者损坏，将直接导致设备无法正常启动，从而间接导致设备需要手动升级。由于FIT AP通常采用POE(Power Over Ethernet，基于以太网供电)，数据线与电源线都通过以太网线传输，FIT AP在正常的版本更新过程中可能导致设备掉电、或者下载了错误的映像文件而导致无法正常启动。

逻辑损坏是指映像文件没有损坏或丢失，即可以正常解压启动；但在运行的过程中，发生了异常而无法进入最终的工作状态，设备重新启动仍重复发生异常，导致系统永远无法正常工作。一般来说，正式发布的映像发生这种异常的概率较小，但一旦发生则会有严重的后果。

现有技术以上提到的两种情况，都会导致设备无法正常启动、建立和无线控制器的连接，从而最终导致设备不可用，需要手动升级维护。由于FIT AP部署的数量通常较多，而且通常安装在天花板、抱杆等不易接触的地方，这样手动升级费时费力，所以这种方案存在潜在的维护风险，不利于FIT AP产品的大规模部署。

发明内容

本发明实施例提供一种无线终端映像文件维护方法及设备，以解决现有技术中，如FITAP设备等无线终端不能对映像文件自动更新维护的缺陷。

本发明提供了一种无线终端映像文件维护方法，包括以下步骤：

检测无线终端中的映像文件；

所述映像文件出现异常时，所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件，对所述映像文件进行更新。

所述映像文件采用文件系统方式存储在无线终端。

所述文件系统方式包括：文件分配表FAT文件系统或虚拟文件系统。

所述无线终端通过物理检测和逻辑检测确定映像文件是否正常。

所述物理检测方式具体包括：

检测存储有映像文件的文件系统是否正常，如果异常，则所述映像文件出现异常；如果正常，则判断循环冗余校验CRC是否失败，如果失败，则所述映像文件出现异常。

所述文件系统异常包括：所述文件系统不存在、所述文件系统大小不符合标准或所述文件系统预设标记与实际标记不匹配。

如果CRC校验正确，则检测所述映像文件标识是否符合预定标准，如不符合，则出现异常。

所述通过逻辑检测确定映像文件是否正常具体包括：

在映像文件中设置安全标志，所述安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；

动态检测所述安全标志，如果所述安全标志为逻辑假，则所述映像文件出现异常。

所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件具体包括：

启动只读存储器Boot Rom程序中设置客户端程序；

通过所述Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件。

本发明还提供了一种无线终端，应用于自动维护映像文件的无线局域网中，包括：

故障检测单元，用于检测无线终端中的映像文件是否正常；

自动更新单元，用于所述映像文件出现异常时，所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件，对所述映像文件进行更新。

所述故障检测单元具体包括：

系统文件检测子单元，用于检测存储映像文件的文件系统是否正常；

CRC检测子单元，用于系统文件正常时，判断CRC校验是否失败，如果失败，则所述映像文件出现异常；

安全标志设置子单元，用于在映像文件中增加安全标志，所述安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；

逻辑故障检测子单元，用于动态检测所述安全标志，如果所述安全标志为逻辑假，则所述映像文件出现异常。

所述故障检测单元还包括：

标识检测子单元，用于CRC校验正确时，检测所述映像文件标识是否符合预设标准，如不符合，则出现异常。

所述自动更新单元具体包括：

程序设置子单元，Boot Rom程序中设置客户端程序；

映像文件下载子单元，通过所述Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明的实施例中，如FIT AP等无线终端可以智能检测系统异常情况，并能够自动恢复，节省了巨大的维护工作量，消除了产品的安全隐患，降低了用户的维护、使用成本。

附图说明

图1是现有技术中FIT AP的启动流程图；

图2是本发明一种无线终端映像文件维护方法流程图；

图3是本发明另一具体实施例流程图；

图4是本发明一种无线终端结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想是在无线终端在启动、运行过程中自动识别映像文件的物理损坏和逻辑损坏等各种错误情况，并自动从无线控制器上获取新的映像文件，对无线终端中的映像文件进行更新，实现自动恢复。

本发明提供了一种无线终端映像文件维护方法，如图2所示，其中无线终端以接入点为例，包括以下步骤：

步骤s201，检测接入点中的映像文件。接入点中采用文件系统的方式来存储、管理映像文件，可以是遵循业界标准的FAT(File Allocation Table，文件分配表)文件系统，也可以是虚拟文件系统，不管采用何种文件系统，都需要提供标准的文件读、写、擦除等操作接口。

上述FAT文件系统的目录结构是一颗有向的从根到叶的树，有向是指对于FAT文件系统分区内的任一文件(包括文件夹)，均需从根目录寻址来找到，可以这样认为：目录存储结构的入口就是根目录。

VFS(虚拟文件系统)是Linux内核中的一个软件层，用于给用户空间的程序提供文件系统接口。VFS提供了内核中的一个抽象功能，允许不同的文件系统共存。下面具体介绍用户使用VFS时，程序打开或者操作文件时情况、及文件系统是如何被支持的。

VFS用目录入口缓存作为路径参数，这提供了一个将路径名转化为特定的入口的一个快速查找机制。一个单独的入口通常包含一个指向i节点的指针，i节点存在于磁盘驱动器上，可以是一个规则文件、目录、FIFO(First InputFirst Ouput，先进先出)文件等；入口存在于RAM中，并且永远不会被存到磁盘上，它们仅仅为了提高系统性能而存在。i节点存在于磁盘上，当需要时被拷入内存中，之后对i节点的任何改变将被写回磁盘。存在于RAM中的i节点就是VFS的i节点，入口所包含的指针指向的就是该i节点。缓存是整个文件空间的观察点，通常情况下不可能有足够的RAM空间来放文件空间的所有文件的目录入口缓存，所以入口缓存会有缺少的项，为了将路径名转换为一个入口，VFS不得不采取创建入口的方式，并在创建入口时将指针指向相应的i节点。这是通过对i节点的查找完成的，为了查找一个文件的i节点(通常从磁盘上读)，VFS需要调用该文件的父目录的查找方法，此方法是特定的文件系统所设置的。一旦VFS得到了所需要的入口(同时也得到了相应的i节点)，就能够对文件做想要的操作，如打开文件，或者查看i节点中的数据。

接入点一般通过物理检测和逻辑检测确定映像文件是否正常，物理检测主要检测文件系统由于物理原因出现的异常，如设备是否能正常启动，而不能检测由于人为产生的程序代码错误；逻辑检测主要检测由于人为编程中产生程序代码错误，可以正常解压启动，但在运行的过程中，发生了异常而无法进入最终的工作状态，这时文件完好，看起来没有异常，使用物理检测方式检测无异常。其中，物理检测方式可以通过文件系统的接口来查询映像文件是否存在、大小是否符合要求、是否有错等，当文件系统不存在、文件系统大小不符合标准或文件系统预设标记与实际标记不匹配时，则文件系统出现异常；实际应用中为了在有限的存储空间内存储映像文件来节约成本，通常这些映像文件都是经过压缩的，在映像文件压缩过程中，为了保证文件的完整性通常会使用CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)来校验保护，在此种情况下，如果文件系统检查结果正常，可以进一步判断CRC是否失败，如果失败，则所述映像文件出现异常，认为接入点已经发生了异常而需要进入自动恢复阶段。

一般情况下，如果对映像文件正常通过CRC，则映像文件应该没有异常，但为了进一步提供准确率，可以在映像文件采用ID标识保护，即在映像文件中特定的位置加入ID标识，这样就可以通过检查该ID标志是否符合预期来诊断映像文件是否异常，如果ID标识不符合预期，则映像文件出现异常。

其中，通过逻辑检测确定映像文件是否正常具体包括：在映像文件中设置安全标志，所述安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；动态检测所述安全标志，如果所述安全标志为逻辑假，则所述映像文件出现异常。例如，由于厂商的失误，发布了启动阶段存在BUG的软件版本，如果系统管理员把该发布版本放在无线控制器上，按照规则，该版本会自动被下载到接入点设备上，当这些设备重启时，由于版本存在BUG而无法启动成功，此时，从物理检测来看，是没有问题的(即文件系统、校验等都正确，可以正常解压)，这种由于程序自身逻辑引起的问题，就须借助本发明所说的方法来检测。

通常情况下，物理损坏和逻辑损坏的检测的没有固定的先后顺序，可以根据实际环境进行调整。

步骤s202，映像文件出现异常时，接入点自动从无线控制器下载更新文件，对映像文件进行更新。接入点自动从无线控制器下载更新文件具体包括：启动只读存储器Boot Rom程序中设置客户端程序，加入对CAPWAP协议的支持，实现从无线控制器上下载版本功能；然后，通过Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件，为了保护Boot Rom程序的安全性，本发明采用软件备份和硬件写保护的方法实现Boot Rom程序的安全和可靠性。

无线控制器通常提供两个资源给接入点：一个引导程序块，包含了引导时开启工作站需要的所有信息、远程启动配置文件，定义了无线控制器引导后将要用到的操作系统环境。初始化引导程序块下载是指寻找一个无线控制器并下载适合该工作站特定类型的网络接口卡的引导程序块信息，来自引导程序块的信息被Boot Rom用来加载基本的操作系统和网络，然后建立一个同无线控制器的会话。

本发明另一具体实施例如图3所示，包括以下步骤：

步骤s301，接入点设备上电启动。

步骤s302，判断接入点设备中映像文件中的安全标志是否为逻辑真，进而确定是否存在人为编程中产生程序代码错误，如果是逻辑真，表示没有逻辑错误，则转步骤s303，否则，表示存在逻辑错误，转步骤s308。此步骤为逻辑检测，由于逻辑检测可利用程序自动进行，较后面所说的物理检测容易实现得多，如果通过逻辑检测发现出现异常，则不需要再进入后面的物理检测过程，节约了系统运行成本。

步骤s303，从接入点设备中的存储介质中，通过文件系统读取映像文件。从此步骤开始进行物理检测，主要检测文件系统由于物理原因出现的异常。

步骤s304，判断映像文件是否存在、大小是否符合要求、文件是否正确，当映像文件不存在、映像文件大小不符合标准或映像文件预设标记与实际标记不匹配时，则文件系统出现异常，则说明出现物理错误，转步骤s308；如果都正确，则转步骤s305。

步骤s305，由于映像文件压缩过程中，为了保证文件的完整性通常会使用CRC来校验保护，因此，当步骤步骤s304中的检测结果为正常时，再通过CRC校验判断映像文件解压是否成功，如果通过，则转步骤s306；否则，转步骤s308。

步骤s306，一般情况下，如果对映像文件正常通过CRC，则映像文件应该没有异常，但为了进一步提供准确率，可以在映像文件采用ID标识保护，即在映像文件中特定的位置加入ID标识，这样就可以通过检查该ID标志是否符合预期来诊断映像文件是否异常。即：从解压的文件中获取ID标识，判断该标识是否符合预期，如果符合则转步骤s307；否则，转步骤s308。

步骤s307，更新安全标志为逻辑假，转步骤s309。由于映像文件通过了逻辑检测和物理检测，应该进入启动映像文件流程且正常运行，如果由于系统其它原因没有进入启动映像文件流程或运行不正常，则仍然需要从无线控制器下载映像文件。因此，本步骤通过更新安全标志来判断是否进入启动映像文件流程。

步骤s308，启动Boot Rom LWAPP客户端流程，从无线控制器下载映像文件。

步骤s309，启动映像文件流程，判断运行过程中是否出现异常，如果出现，则转步骤s301，此时，安全标志仍为逻辑假，无法通过逻辑检测，直接转步骤s308；否则，转步骤s310。

步骤s310，更新安全标志为逻辑真，此时表明已进入启动映像文件流程且正常运行，可以恢复其安全标志。

步骤s311，建立LWAPP连接，进入工作状态。

其中，步骤s301至步骤s308属于Boot Rom阶段，步骤s309至步骤s311属于映像文件阶段。

本发明还提供了一种无线终端，例如但不限于接入点，应用于自动维护映像文件的无线局域网中，如图4所示，包括：故障检测单元100，用于检测接入点中的映像文件是否正常；自动更新单元200，用于映像文件出现异常时，接入点自动从无线控制器下载更新文件，对映像文件进行更新。

其中，故障检测单元100具体包括：系统文件检测子单元101，用于检测存储映像文件的文件系统是否正常；CRC检测子单元102，用于系统文件正常时，判断CRC校验是否失败，如果失败，则映像文件出现异常；标识检测子单元103，用于CRC校验正确时，检测映像文件标识是否符合预设标准，如不符合，则出现异常；安全标志设置子单元104，用于在映像文件中增加安全标志，安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；逻辑故障检测子单元105，用于动态检测安全标志，如果安全标志为逻辑假，则映像文件出现异常。

自动更新单元具体200包括：程序设置子单元201，Boot Rom程序中设置客户端程序；映像文件下载子单元202，通过Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1、一种无线终端映像文件维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测无线终端中的映像文件；

所述映像文件出现异常时，所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件，对所述映像文件进行更新。

2、如权利要求1所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述映像文件采用文件系统方式存储在无线终端。

3、如权利要求2所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述文件系统方式包括：文件分配表FAT文件系统或虚拟文件系统。

4、如权利要求2所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述无线终端通过物理检测和逻辑检测确定映像文件是否正常。

5、如权利要求4所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述物理检测方式具体包括：

检测存储有映像文件的文件系统是否正常，如果异常，则所述映像文件出现异常；如果正常，则判断循环冗余校验CRC是否失败，如果失败，则所述映像文件出现异常。

6、如权利要求5所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述文件系统异常包括：所述文件系统不存在、所述文件系统大小不符合标准或所述文件系统预设标记与实际标记不匹配。

7、如权利要求5所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，如果CRC校验正确，则检测所述映像文件标识是否符合预定标准，如不符合，则所述映像文件出现异常。

8、如权利要求4所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述通过逻辑检测确定映像文件是否正常具体包括：

在映像文件中设置安全标志，所述安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；

动态检测所述安全标志，如果所述安全标志为逻辑假，则所述映像文件出现异常。

9、如权利要求1所述无线终端映像文件维护方法，其特征在于，所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件具体包括：

启动只读存储器Boot Rom程序中设置客户端程序；

通过所述Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件。

10、一种无线终端，应用于自动维护映像文件的无线局域网中，其特征在于，包括：

故障检测单元，用于检测无线终端中的映像文件是否正常；

自动更新单元，用于所述映像文件出现异常时，所述无线终端自动从无线控制器下载更新文件，对所述映像文件进行更新。

11、如权利要求10所述无线终端，其特征在于，所述故障检测单元具体包括：

系统文件检测子单元，用于检测存储映像文件的文件系统是否正常；

CRC检测子单元，用于系统文件正常时，判断CRC校验是否失败，如果失败，则所述映像文件出现异常；

安全标志设置子单元，用于在映像文件中增加安全标志，所述安全标志在设备初始阶段为逻辑假，正常运行后，为逻辑真；

逻辑故障检测子单元，用于动态检测所述安全标志，如果所述安全标志为逻辑假，则所述映像文件出现异常。

12、如权利要求10所述无线终端，其特征在于，所述故障检测单元还包括：

标识检测子单元，用于CRC校验正确时，检测所述映像文件标识是否符合预设标准，如不符合，则所述映像文件出现异常。

13、如权利要求10所述无线终端，其特征在于，所述自动更新单元具体包括：

程序设置子单元，Boot Rom程序中设置客户端程序；

映像文件下载子单元，通过所述Boot Rom程序引导客户端程序从服务器自动下载更新文件。

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