CN102664766B - 网络端口的检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

一种网络端口的检测装置，包括网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述提示器与所述主控制器相连，所述网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器；所述网络接口用于连接待检测DHCP客户机的网络端口；所述网络收发器用于获取待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并将所述请求数据包发送给所述主控制器；所述主控制器用于提取所述请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址，当判断出MAC地址唯一且符合预设条件时，检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，生成检测结果，根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示。上述网络端口的检测装置和检测方法，减少了检测失败的概率，提高了检测质量。

Description

网络端口的检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及网络设备测试领域，特别是涉及一种网络端口的检测装置和检测方法。

背景技术

随着网络技术的发展，人们利用网络进行日常交流、预约好友、观看电视节目等成为一种较为普遍做法。为了保证正常的使用网络，使用的网络设备的硬件一定要能正常工作。厂家在生产网络设备后，为了保证网络设备的质量，也会对网络设备进行出厂前的检测，通常检测网络设备的硬件设施及网络设备之间的连接是否通畅，即为网络设备分配的MAC地址是否正确以及网络设备能否正常工作。而网络设备之间的连接是否通畅，主要决定于网络设备的网络端口是否能够正常工作。

网络设备有很多，例如电视机，目前检测电视机，主要是通过电视机端Ping外部终端机、服务器等，电视机端Ping外部终端机或服务器时，外部终端机或服务器如果能接收到电视机返回的数据包，则说明电视机的网络端口正常，但实际使用时，由于受限于外部网络状态，检测速度慢，经常出现检测失败的现象，且无法分析电视机的MAC(MediumAccessControl，介质访问控制)地址是否符合预定要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高检测质量的网络端口的检测装置。

一种网络端口的检测装置，其特征在于，包括网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器分别与网络接口和主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，且所述网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器；所述网络接口用于连接待检测DHCP客户机的网络端口；所述网络收发器用于获取待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并将所述请求数据包发送给所述主控制器；所述主控制器用于接收所述请求数据包，并提取所述请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址，当判断出所述MAC地址唯一且符合预设条件时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示。

在其中一个实施例中，所述提示器为指示灯，所述主控制器还用于检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯亮；所述主控制器还用于检测到未在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯闪烁。

在其中一个实施例中，所述提示器为扬声器，所述主控制器还用于检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述扬声器发出声音。

在其中一个实施例中，还包括与所述主控制器相连的显示器，所述显示器用于当所述主控制器判断出所述MAC地址重复和/或所述MAC地址不符合预设条件，显示异常信息；

所述报警器用于当所述主控制器判断出所述MAC地址重复和/或所述MAC地址不符合预设条件时，发出报警信号。

在其中一个实施例中，所述待检测DHCP客户机为网络电视机。

此外，还有必要提供一种能提高检测质量的网络端口的检测方法。

一种网络端口的检测方法，包括以下步骤：

初始化网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器与诉讼网络接口与主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，且所述网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器；

所述网络收发器获取与所述网络接口相连的待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并发送给所述主控制器；

所述主控制器提取所述请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址；

当所述主控制器判断所述MAC地址唯一且符合预设条件时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，并生成检测结果，并根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示。

在其中一个实施例中，所述提示器为指示灯，所述主控制器检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示的步骤具体为：

所述主控制器检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯亮；

所述主控制器检测到未在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯闪烁。

在其中一个实施例中，所述提示器为扬声器，所述主控制器检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述扬声器发出声音。

在其中一个实施例中，还包括步骤：当所述主控制器判断出所述物理重复和/或所述MAC地址不符合预设条件时，显示异常信息或发出报警信号。

在其中一个实施例中，所述待检测DHCP客户机为网络电视机。

上述网络端口的检测装置和检测方法，采用将主控制器、网络收发器和网络接口虚拟为一台DHCP服务器，待检测DHCP客户机的网络端口接入网络接口后，主动发送请求数据包，网络收发器获取到请求数据包，并转发给主控制器，主控制器提取请求数据包中的MAC地址，判断该MAC地址唯一且符合预设条件，并在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，则控制提示器给出相应的提示，表示待检测DHCP客户机检测通过，如此通过请求分配IP地址的过程，判断出待检测DHCP客户机的网络端口是否工作正常，将被动式检测变为由待检测DHCP客户机主动请求分配IP进行检测，减少了检测失败的概率，提高了检测质量，且在局域网内实现检测，不需借助外围服务器，提高了检测速度。

附图内容

图1为一个实施例中网络端口的检测装置的内部结构示意图；

图2为网络端口的检测装置的硬件结构示意图；

图3为另一个实施例中网络端口的检测装置的内部结构示意图；

图4为一个实施例中网络端口的检测方法的流程图；

图5为另一个实施例中网络端口的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例及附图对网络端口的检测装置及检测方法的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。

如图1所示，在一个实施例中，一种网络端口的检测装置，包括网络接口10、网络收发器20、主控制器30和提示器40。其中，网络收发器20分别与网络接口10和主控制器30相连接，提示器40与主控制器30相连接。

首先，由网络接口10、网络收发器20和主控制器30虚拟为一台DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机控制协议)服务器。DHCP服务器能够自动获取与分配IP((InternetProtocol，网络之间互连的协议)地址，即此处虚拟的DHCP服务器能为待检测DHCP客户机分配IP地址，且通过分配IP地址检测待检测DHCP客户机的工作状态。

其次，网络接口10用于连接待检测DHCP客户机的网络端口。具体的，检测时，将待检测DHCP客户机的网络端口接入网络接口10，此时产生接入中断信号。网络接口10可为内部带隔离变压器的HR911105A(汉仁公司生产的网络接口)网络插座。

网络收发器20用于获取待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并将请求数据包发送给主控制器30。

具体的，网络收发器20可选择如microchip公司的ENC28J60网络控制芯片。ENC28J60网络控制芯片初始化时，已配置PHIE寄存器中PLNKIE位为1，允许物理层连接状态改变时产生中断，当待检测DHCP客户机的网络端口插入网络接口10后，在ENC28J60的INT引脚产生一个跳变的低电平，主控制器30检测到该跳变电平时，进入中断处理程序，控制网络收发器20获取待检测DHCP客户机发送的请求数据包。

主控制器30用于接收请求数据包，并提取请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)地址，当判断出MAC地址唯一且符合预设条件时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据检测结果控制提示器40给出相应的提示。

具体的，预设条件是指MAC地址属于定制的特殊字段，如001c50xxxxxx至E89D87xxxxxx等。待检测DHCP客户机的MAC地址不能重复，故需检测MAC地址是否唯一。待检测DHCP客户机待检测DHCP客户机

主控制器30可采用64K片内Flash、20K片内SRAM的高性能、低功耗、低电压的STM32F103C8T6的ARM。

提示器40可为指示灯或扬声器等。

提示器40为指示灯时，主控制器30还用于检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制指示灯亮；主控制器30还用于检测到未在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机时，控制指示灯闪烁。

具体的，预设时间可由用户设定或系统设定，如10秒或12秒等。检测到在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，指示灯亮，表示待检测DHCP客户机检测通过；在预设时间内未分配IP地址给待检测DHCP客户机，指示灯闪烁，表示待检测DHCP客户机检测超时，可继续检测待检测DHCP客户机的网络端口工作状态，当IP地址分配成功后，立即更新指示灯的状态，将其变亮，以告知用户待检测DHCP客户机检测通过。

提示器40为扬声器时，主控制器30还用于检测到在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机时，控制扬声器发出声音。具体的，在预设时间内为待检测DHCP客户机分配IP地址，表示待检测DHCP客户机检测通过，控制扬声器发出声音，以告知用户检测通过。

图2为网络端口的检测装置的硬件构成示意图，图中网络接口10为HR911105A，网络收发器20为ENC28J60，主控制器30为ARMSTM32F103，提示器40为LED指示灯。STM32F103与ENC28J60通过SPI(SerialPeripheralinterface，串行外设设备接口)通讯，ENC28J60中TD用于发送数据，RD用于接收数据。

如图3所示，在一个实施例中，上述网络端口的检测装置，除了包括网络接口10、网络收发器20、主控制器30和提示器40，还包括与主控制器30相连的显示器50和报警器60。其中：

显示器50用于当主控制器30判断出MAC地址重复和/或MAC地址不符合预设条件，显示异常信息。具体的，显示器50可为数码管，以显示异常情况，提醒用户待检测DHCP客户机的MAC地址重复或不符合预设条件。

报警器60用于当主控制器30判断出MAC地址重复和/或MAC地址不符合预设条件，发出报警信号。具体的，检测出待检测DHCP客户机的MAC地址重复或不符合预设条件时，可发出报警信号，以提醒用户，也可既显示异常情况，又发出报警信号。

在其他实施例中，上述网络端口的检测装置，除了包括网络接口10、网络收发器20、主控制器30和提示器40，还可仅包括显示器50或报警器60。

为了具体说明上述网络端口的检测装置检测待检测DHCP客户机的过程，以待检测DHCP客户机为网络电视机为例，提示器40为指示灯。具体过程为：网络电视机接入网络接口10后，主动发送请求数据包，请求分配一个IP地址，网络收发器20获取到请求数据包后传给主控制器30，主控制器30提取请求数据包中的网络电视机的MAC地址，判断该MAC地址是否唯一且符合预设条件，若是，则进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给网络电视机，若在预设时间内分配IP地址，则控制指示灯亮，表示网络电视机工作正常，若在预设时间内未分配IP地址，则控制指示灯闪烁，表示检测超时，可继续检测网络电视机的网络端口工作状态。

此外，待检测DHCP客户机还可为上网本、笔记本等等。进一步的，检测完一个待检测DHCP客户机后，拔出待检测DHCP客户机后，会读取网络收发器20的寄存器与主控制器30中的中断标志位，以便网络接口10接入另一待检测DHCP客户机时能正常产生中断信号。

如图4所示，在一个实施例中，一种网络端口的检测方法，包括以下步骤：

步骤S110，初始化网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器与所述网络接口与主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，且网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器。

具体的，初始化网络接口、网络收发器和主控制器，网络接口、网络收发器和主控制器虚拟为一台DHCP服务器。待检测DHCP客户机的网络端口接入网络接口时，网络收发器产生中断信号，主控制器检测到中断信号，控制网络收发器获取待检测DHCP客户机主动发送的请求数据包。

步骤S120，网络收发器获取与网络接口相连的待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并发送给主控制器。

具体的，待检测DHCP客户机可为网络电视机、上网本或笔记本等。

步骤S130，主控制器提取请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址。

步骤S140，当主控制器判断MAC地址唯一且符合预设条件时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据检测结果控制提示器给出相应的提示。

具体的，预设条件是指MAC地址属于定制的特殊字段，如001c50xxxxxx至E89D87xxxxxx等。检测结果为在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机或在预设时间内未分配IP地址给待检测DHCP客户机。

在一个实施例中，如图5所示，一种网络端口的检测方法，包括以下步骤：

步骤S210，初始化网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器与所述网络接口与主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器，其中，提示器为指示灯。

步骤S220，网络收发器获取与网络接口相连的待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并发送给主控制器。

步骤S230，主控制器提取请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址。

步骤S240，主控制器判断MAC地址是否唯一且符合预设条件，若是，则执行步骤S250，若否，则执行步骤S260。

步骤S250，主控制器判断是否在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，若是，则执行步骤S270，若否，则执行步骤S280。

具体的，预设时间可由用户设定或系统设定，如10秒或12秒等。

步骤S260，显示异常信息或发出报警信号。

显示异常信息可通过数码管显示，报警信号可通过报警器发出。

步骤S270，指示灯亮。

具体的，在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，控制指示灯亮，表示检测通过。

步骤S280，指示灯闪烁。

具体的，未在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，控制指示灯闪烁，表示检测超时。

在其他实施例中，提示器为扬声器，主控制器检测是否在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据检测结果控制提示器给出相应的提示的步骤具体为：主控制器检测到在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机时，控制扬声器发出声音。

本发明网络端口的检测装置和检测方法，采用将主控制器、网络收发器和网络接口虚拟为一台DHCP服务器，待检测DHCP客户机的网络端口接入网络接口后，主动发送请求数据包，网络收发器获取到请求数据包，并转发给主控制器，主控制器提取请求数据包中的MAC地址，判断该MAC地址唯一且符合预设条件，并在预设时间内分配IP地址给待检测DHCP客户机，则控制提示器给相应的提示，表示待检测DHCP客户机检测通过，如此通过请求分配IP地址的过程，判断出待检测DHCP客户机的网络端口工作正常，将被动式检测变为由待检测DHCP客户机主动请求分配IP进行检测，减少了检测失败的概率，提高了检测质量，且在局域网内实现检测，不需借助外围服务器，提高了检测速度。

另外，通过指示灯的亮或闪烁，表示检测通过或检测超时，直观清楚，方便用户较快获知检测结果；上述检测装置及检测方法应用于网络电视机的检测质量、覆盖率高于传统方式的检测，且检测速度提高了5倍。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种网络端口的检测装置，其特征在于，包括网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器分别与网络接口和主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，且所述网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器；所述网络接口用于连接待检测DHCP客户机的网络端口；所述网络收发器用于获取待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并将所述请求数据包发送给所述主控制器；所述主控制器用于接收所述请求数据包，并提取所述请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址，当判断出所述MAC地址唯一且MAC地址属于定制的特殊字段时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示。

2.根据权利要求1所述的网络端口的检测装置，其特征在于，所述提示器为指示灯，所述主控制器还用于检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯亮；所述主控制器还用于检测到未在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯闪烁。

3.根据权利要求1所述的网络端口的检测装置，其特征在于，所述提示器为扬声器，所述主控制器还用于检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述扬声器发出声音。

4.根据权利要求1所述的网络端口的检测装置，其特征在于，还包括与所述主控制器相连的显示器和/或报警器，所述显示器用于当所述主控制器判断出所述MAC地址重复和/或所述MAC地址不属于定制的特殊字段时，显示异常信息；

所述报警器用于当所述主控制器判断出所述MAC地址重复和/或所述MAC地址不属于定制的特殊字段时，发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的网络端口的检测装置，其特征在于，所述待检测DHCP客户机为网络电视机。

6.一种网络端口的检测方法，包括以下步骤：

初始化网络接口、网络收发器、主控制器和提示器，所述网络收发器分别与所述网络接口和主控制器相连，所述提示器与所述主控制器相连，且所述网络接口、网络收发器和主控制器虚拟成一台DHCP服务器；

所述网络收发器获取与所述网络接口相连的待检测DHCP客户机发送的请求数据包，并发送给所述主控制器；

所述主控制器提取所述请求数据包中的待检测DHCP客户机的MAC地址；

当所述主控制器判断所述MAC地址唯一且MAC地址属于定制的特殊字段时，进一步检测是否在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机，生成检测结果，并根据所述检测结果控制所述提示器给出相应的提示。

7.根据权利要求6所述的网络端口的检测方法，其特征在于，所述提示器为指示灯，所述主控制器检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯亮；所述主控制器检测到未在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述指示灯闪烁。

8.根据权利要求6所述的网络端口的检测方法，其特征在于，所述提示器为扬声器，所述主控制器检测到在预设时间内分配IP地址给所述待检测DHCP客户机时，控制所述扬声器发出声音。

9.根据权利要求6所述的网络端口的检测方法，其特征在于，还包括步骤：当所述主控制器判断出所述MAC地址重复和/或所述MAC地址不属于定制的特殊字段时，由显示器显示异常信息或由报警器发出报警信号。

10.根据权利要求6所述的网络端口的检测方法，其特征在于，所述待检测DHCP客户机为网络电视机。