具体实施方式
为了实现本发明目的,本发明采用的核心思想为:通过采用客户端-服务器构架,当用户访问需要配置的以太网设备网管系统时,用户首先按照网管系统中的提示信息,以文字方式输入配置目的信息,以太网设备将输入的配置目的信息连同以太网设备的设备型号、软件版本以特定报文封装后发送到远端配置服务器,配置服务器根据以太网设备发送来的设备型号、软件版本、配置目的信息,按照一定算法,生成并筛选出若干个备选的配置模板,并将筛选出来的配置模板发回给以太网设备网管系统。然后由用户选取最优配置模板,并填入以太网设备对应的网络配置参数,生成最终的以太网设备配置文件,进而完成以太网设备的整个配置过程。
为实现本发明目的,如图1所示,本发明以太网设备辅助配置的系统至少包括:用户主机、需要配置的以太网设备(以下简称以太网设备)以及配置服务器。其中:
用户主机通过内部网络或者互联网连接以太网设备网管系统,并允许用户在主机的界面上输入以太网设备的配置目的和网络配置参数。
具体地,在本发明方案中,所述用户主机是用户配置目的信息和以太网设备的网络配置参数的输入接口,用户首先需要在网管系统展示的界面上以文字方式输入以太网设备配置目的信息,并在配置服务器根据配置目的信息、以太网设备型号以及软件版本信息返回筛选出来的备选配置模板后,将这些模板提供给用户,由用户从中选取的最优(表示当前用户认知的最优)配置模板,用户可以根据配置模板的要求填入以太网设备相应的网络配置参数生成以太网设备的配置文件,进而最终完成对该以太网设备的配置。
以太网设备通过用户进行对用户进行配置提示,并将用户输入的配置信息进行封装,并将其发送到配置服务器,同时一并发送给配置服务器所述以太网设备的设备型号、软件版本信息,根据最终生成的配置文件修改以太网设备的配置。
具体地,所述以太网设备对用户输入的配置目的信息进行特定格式报文(例如:以ASCII字符串方式将用户输入的文本文字封装为特定格式的UDP报文)的封装,并辅助向配置服务器发送用户输入的配置目的信息,根据本发明方案最终生成的配置文件修改以太网设备的配置。同时,所述以太网设备也是本发明方案需要通过本发明实现辅助配置的被控对象。
配置服务器用于根据用户输入的配置目的以及以太网设备发送的设备型号、软件版本信息,按照一定算法,生成并筛选出若干个备选的配置模板,发回给以太网设备网管系统供用户进行选择。
具体地,所述配置服务器是本发明方案的智能选择配置模板的部件,由一组分布式服务器集群组成,需要分析用户输入的配置目的信息,完成分词、匹配关键字和筛选配置模板等操作。此外,为了实现本发明,所述配置服务器还需要至少维护一个配置模板库和一个配置关键字“词典”,配置模板库相当于基于网络配置的智能化专家系统,能够根据配置关键字,向用户提供具有领域专家解决问题思维方法的配置方案,即配置模板;配置关键字词典主要是在分词时使用,并在用户进行配置目的信息输入时向用户进行高频词提示。
用户从备选的配置模板中选取最优配置模板,并填入对应以太网设备的网络配置参数,生成最终的以太网设备配置文件,进而完成以太网设备的整个配置过程。
为了更加清楚和明白,以下结合实施例对本发明技术方案进行详细说明。在介绍本发明具体实现方法之前,为了使本领域技术人员更加清楚地理解本发明的实质,先就本发明方案中提及的一些基本概念进行必要的说明和解释:
自动:是指基本上不受外部影响或者控制的动作或者操作。例如,自动灯开关可在其视野中“看到”人后打开,而无需人手动操作开关。
中文分词:是指将一个汉字序列切分成一个一个单独的词,分词就是将连续的字序列按照一定的规范重新组合成词序列的过程。
电子标签:是指厂商在以太网设备出厂前,通常在存储器的特定区域写入一组由数字和英文字母组成字符串,用来记录和标识设备的标号。
遗传算法:又称为基因算法。1975年由John Holland所提出,主要目的在于利用达尔文进化论“物竞天择,适者生存”的方式,寻找一种有效的最佳化搜索方法,近年来被广泛的应用于寻找搜索类问题的最佳解答。遗传学算法的基本原理是根据由生物物种的基本特征因子,在每代间进行演化,最终找到最适合的最佳解答。
配置模板:是指设备生产厂商根据以太网设备支持的功能和网络专家经验积累建立一套文件系统。配置模板可以根据预先内置的参数、数据表达式和用户输入的参数,自动完成以太网设备单元或者整机配置以供使用。
关键字标签:是指用来描述配置模板用途的文本文字,关键字标签一方面用于配置服务器根据用户输入的配置目的信息选取配置模板,另一方面也可以向用户进行提示,方便用户最终选取配置模板,本发明中的每个配置模板必须包括关键字标签。
配置文件:是指用户在使用软件时,软件系统为用户加载所需环境的网络参数设置和文件的集合。以太网设备配置文件一般指一组以太网芯片寄存器的值或者网管系统功能项的配置参数。
配置合法性:是指配置功能和参数间不能相互排斥冲突,也不能选择设备不支持的功能和参数,例如不能给以太网光口配置强制半双工(duplexhalf)状态。
配置相关性:是指配置功能和参数需要考虑相互的影响和关联,例如自动计算IPQOS限速值需要充分考虑WAN口实际带宽和LAN内独立IP主机的数量。
配置适当性:是指配置功能和参数需要充分考虑网络环境因素进行选择,例如以太网设备在网吧里使用,应建议开启弹性带宽,以获得最大带宽利用率;而以太网设备在企业内部使用,应建议关闭弹性带宽,以获得良好的带宽控制效果。
如图2所示,为本发明以太网设备辅助配置的方法流程图,其中该方法应用于至少包括用户主机、需要配置的以太网设备以及配置服务器构成的网络系统中。所述方法包括:
步骤1、用户访问需要配置的以太网设备网管系统,根据网管系统中的提示信息,以文字方式输入配置目的。
需要说明的是,为了实现本发明方案,用户主机与以太网设备、以太网设备与配置服务器之间必须路由可达。如果用户主机无法访问以太网设备网管系统,则无法应用本发明方案实现辅助配置以太网设备;如果以太网设备无法访问网络远端的服务器,网管系统会向用户提示连接配置服务器超时失败的消息。
另外,用户选用本发明辅助配置方案进行以太网设备配置时,所述用户和以太网设备还必须通过鉴权,以便判断用户和以太网设备是否拥有权限使用配置服务器资源。只有在通过鉴权后,合法用户才可以按照网管系统中的配置提示信息,以文本文字方式直接输入配置目的,进而实现对合法的以太网设备进行配置管理。
具体地,所述鉴权过程进一步分为:以太网设备通过本地密码判断用户是否合法,配置服务器根据以太网设备特征信息(例如MAC和电子标签信息)判断以太网设备是否合法。其中,
以太网设备通过本地密码判断用户是否合法的方法是,当远程用户通过特定协议(如HTTP)访问以太网设备网管系统时,将用户名和密码以明文或者密文字符的方式,存储在申请访问的报文中,以太网设备将用户名和密码从申请访问报文中解析后,与本地配置的合法用户名和密码列表进行对比,如果相同则认为该用户是合法用户,返回允许继续访问消息;如果不同则认为该用户是非法用户,返回认证错误消息或者不进行应答。
配置服务器判断以太网设备是否合法的方法是,当合法用户需要通过本发明方案进行配置时,由以太网设备向配置服务器发出认证请求,同时将以太网设备MAC地址和电子标签以密文字符的方式存储在认证请求消息中。认证服务器将设备MAC地址和电子标签从认证请求消息中解析后,与本地数据库中存储的设备MAC地址和电子标签进行对比,如果与数据库匹配,则认为以太网设备为合法设备,允许使用该配置服务器资源进行智能配置,并向用户返回连接服务器成功消息;如果与数据库不匹配,则认为以太网设备为非法设备,不允许使用服务器资源进行智能配置,向用户返回以太网设备非法消息。
进一步的,当配置服务器返回认证合法消息时,还需要根据以太网设备型号向该以太网设备提供高频词配置关键字,用于本步骤中当用户进行配置目的信息输入时提示。
另外,以太网设备网管系统中还应内置默认配置服务器的远程IP地址或者域名,以便合法用户登录网管系统输入配置目的后,所述以太网设备将输入的配置目的信息以特定报文封装后自动发送到默认的配置服务器进行分词、匹配关键字、筛选配置模板操作。如果同时存在多台配置服务器时,为防止出现单台配置服务器负载过高,在本发明方案中应允许合法用户自行选择不同的配置服务器。
当以太网设备访问配置服务器超过预定时间,网管系统应向用户提示连接配置服务器超时失败消息。
当合法用户输入文本文字来描述以太网设备配置目的时,该文本文字包括但不限于输入中文字符和英文字符。但为节约篇幅,在本实施例中仅以输入中文字符和英文字符为例进行本发明方案描述。
具体地,在本发明较佳的实施例中,网管系统应对用户输入的配置目的内容进行限制,不允许输入特殊字符。另外,网管系统还应对用户输入消息的字符数量应进行限制,即不能过短,也不能过长,否则,可能将导致配置服务器无法取得足够数量的配置关键字,导致筛选的配置模板不准确;或者,导致配置服务器分词等操作消耗资源过大。
在本步骤合法用户进行配置目的的输入时,所述网管系统还将对配置目的进行信息提示。具体为用户在输入配置目的时,网管系统根据本步骤中配置服务器提供的高频词配置关键字,对用户进行提示和引导。提示和引导的方法是:词频高的配置关键字突出显示,突出显示的方法包括但不限于排位靠前,字体变大,字体颜色突出等。
进一步的,网管系统还可以使用帮助实用程序,包括但不限于提示信息、说明文字或者帮助文档的方式指导用户配置。
步骤2、以太网设备将合法用户输入的配置目的信息以特定报文封装后,发送到远端配置服务器,同时向配置服务器发送所述以太网设备的设备型号、软件版本信息。
具体地,所述以太网设备网管系统在对合法用户输入的配置目的信息进行特殊字符和字符长度检查通过后,以太网设备网管系统将用户输入配置目的信息按照字符串方式,以特定报文格式封装后(例如:以ASCII字符串方式将用户输入的文本文字封装为特定格式的UDP报文)发送给配置服务器。同时,以太网设备还需要向服务器提供设备型号、软件版本等信息。
步骤3、配置服务器根据以太网设备发送来的设备型号、软件版本、配置目的信息,按照一定算法,生成并筛选出若干个备选的配置模板,发回给以太网设备网管系统供用户进行选择。
具体地,本发明配置服务器首先需要根据一定算法和“词典”对用户输入的配置目的信息进行分词操作,为节约篇幅,以下仅以允许用户输入中文字符和英文字符为例进行说明。
配置服务器对用户输入的配置目的信息进行筛选,将中文字符和英文字符单独进行信息统计和分词处理。由于以太网设备配置相关的中文和英文均比较简单,名词固定。所以对于中文输入的配置目的信息分词的方法可以是中文信息处理中最基础的“最大匹配法”。配置服务器事先设置一个“配置关键字”词库作为词典,然后对用户输入的配置目的信息从左到右匹配尽可能长的词语。而对于英文输入信息,分词是一项相对比较简单的工作,因为词与词之间有天然的分隔符“空格”,只需要照顾到单复数(比如apple/apples)、时态(比如write/wrote/writing)等词类变形,就能将有相同指代的词语汇总成同一个单元。
假设在某应用场景中,某配置服务器的中文词典里只有“设备、配置、防火墙”三个词和英文词典“ACL”一个词。对于“设备如何配置ACL防火墙”这句配置目的信息输入,利用最大匹配法的计算过程:
将中文和英文信息隔离:原有输入变为“设备如何配置防火墙”和“ACL”。
将创建指针A置于中文句子的最开始位置:A设备如何配置防火墙;
由于词典中最长的词语长度为3,所以创建新指针B,置于A后的三个单位:A设备如B何配置防火墙;
检验A和B之间的字符串是否在词典中,如果在,就将A移动到B的位置,B相应地往后移(直至移到句子末尾);而如果A和B之间的字符串不在词典中,就将B不断左移,直到能够有词语匹配或与A的距离为1(也就是A、B之间没有匹配的词语,用单字切分),依据上述规则,我们上述的示例在第一次切分后将变成:设备/A如何配B置防火墙,再次操作的结果就是:设备/A如B何配置防火墙;重复以上步骤,直到A移动到句子末尾,中文信息输入分词结果为:设备/如/何/配置/防火墙;
英文输入“ACL”匹配英文词典;
所以根据用户输入信息分词后得到的配置关键字为:设备、配置、ACL、防火墙;
在配置服务器分词完成后,就可以得到若干配置关键字。
配置服务器进一步根据以太网设备型号和软件版本等信息获取以太网设备对应的功能项,然后使用这些功能项和一定的算法计算出大量配置模板,最后通过配置关键字构成的评价体系进行优选(例如:根据配置关键字匹配度、配置功能使用频率、配置参数使用频率、同类网络场景使用频率等度量参数构造评价体系),筛选出若干个评价分数靠前的配置模板,返回以太网设备网管系统供用户选择。
具体地,配置服务器根据从之前步骤中获取的以太网设备型号和软件版本等信息,从本地数据库中找到该以太网设备支持的所有功能,例如VLAN、ACL、Link Aggression等等,然后以这些功能项为基础,按照一定计算方法,例如较为通用的遗传算法,进行交叉和变异操作,生成大量配置模板。
以下以遗传算法为例进行简要说明,由于遗传算法的实现细节比较复杂,在自动生成配置模板过程中,主要步骤是:
a.根据以太网设备所支持的功能为基础,随机生成若干个满足约束条件(配置合法性、配置相关性、配置适当性)的配置模板;
b.选取其中较优的一些结果作为父代,然后利用遗传算法中的交叉、变异和复制操作,从父代生成子代,即就是在已有的配置模板基础上生成新的配置模板;
c.不断进行评判和迭代,直到跳出循环,结束运算。
为了更加精准地选择出符合用户要求的配置模板,在本发明方案中,配置服务器还需要根据不同的选择策略(即调整度量参数的权重)使得配置模板的加权指标达到最大。其中,所述选择策略包括但不限于以下情况:
标准配置:由设备厂家工程师提供的标准化配置模板,一般只提供了最基本的功能选项。
同类配置:相同型号设备在类似网络环境下已经大规模使用的配置模板,除基本功能选项外,增加了一些自动优化的参数或者功能项。
热门配置:用户实际选用频率高的配置模板。
当配置服务器通过一定算法并根据设定的选择策略筛选出评价分数靠前的配置模板,返回以太网设备网管系统供用户选择。
步骤4、用户从所述备选的配置模板中选取最优配置模板,并填入对应的以太网设备网络配置参数,生成最终的以太网设备配置文件,进而完成以太网设备的整个配置过程。
用户根据自身网络需求,从所述备选的配置模板中选择一个最优的配置模板,并根据配置模板的要求输入相应的以太网设备配置参数,例如:以太网设备上行带宽值、内网主机数量等。配置模板根据用户输入的以太网设备的配置参数,生成最终的以太网设备配置文件。经用户确认后,导入以太网设备完成整个配置过程。
进一步地,当用户完成所述以太网设备的配置过程后,以太网设备还需要将用户最终选取的配置模板中功能项和参数项统计信息返回配置服务器,以便在配置服务器端进行配置关键字的词频统计。
图3为本发明某应用场景下以太网设备辅助配置的具体流程图。该方法应用在图1所示的网络系统中,当用户需要利用本发明方案对以太网设备进行辅助配置时,所述方法包括如下步骤:
步骤31、对用户主机、以太网设备、配置服务器之间的连通性进行检测。
如果用户主机无法访问以太网设备网管系统,则无法应用本发明方案辅助配置以太网设备;如果以太网设备无法访问网络远端的服务器,网管系统会向用户提示连接配置服务器超时消息。
步骤32、所述用户和以太网设备还必须通过鉴权,以便判断用户和以太网设备是否拥有权限使用配置服务器资源。
在步骤31对用户主机、以太网设备、配置服务器之间的连通性进行检测通过后,用户选用本发明方案对以太网设备进行辅助配置,所述用户和以太网设备还必须通过鉴权,以判断用户和以太网设备是否拥有权限使用配置服务器资源。其中鉴权过程具体可以分为:以太网设备通过本地密码判断用户是否合法,配置服务器根据以太网设备特征信息(例如MAC和电子标签信息)判断以太网设备是否合法。如果鉴权没有通过,则设备网管返回错误信息提示用户。
步骤33、通过鉴权后,合法用户按照配置服务器返回的提示信息,以文本文字方式直接输入配置目的信息。
步骤34、以太网设备将用户输入信息按照字符串方式,以特定报文格式封装后发送给配置服务器。同时,以太网设备还需要向服务器提供设备型号、软件版本等信息。
步骤35、配置服务器对用户输入的配置目的信息进行分词操作,并根据分词结果,对比以太网设备的配置“词典”,生成配置关键字。
步骤36、配置服务器根据设备型号、软件版本、配置关键字等信息,按照一定算法,生成并筛选出若干个备选的配置模板,发回给以太网设备网管系统。
步骤37、用户根据自身的网络需求,从所述备选配置模板中选择一个最优的配置模板,并根据模板要求输入以太网设备配置参数。
步骤38、配置模板根据用户输入的以太网设备配置参数,生成最终的以太网设备配置文件。经用户确认后,导入以太网设备完成整个配置过程。
通过本发明技术方案,使普通用户并不需要专业知识或者经验积累,通过简单的操作步骤,就可以灵活完成复杂网络环境下的以太网设备整机配置。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。