CN102752150A - 提供远程板卡调试的分布式通信设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信设备维护技术。本发明解决了现有分布式通信设备中不能进行远程调试或故障排查的问题，提供了一种提供远程板卡调试的分布式通信设备及方法，其技术方案可概括为：能够提供远程板卡调试的分布式通信设备，包括主控卡及其他板卡，主控卡包括主控卡CPU和交换芯片，所述交换芯片与主控卡CPU连接；所述其他板卡中包括至少一个业务线卡，所述业务线卡包括网络通信接口、CPU管理口及调试串口，所述业务线卡的CPU管理口与主控卡的交换芯片连接，其特征在于，所述其他板卡的调试串口都与主控卡CPU连接。本发明的有益效果是：达到分布式通讯设备远程调试的目的，适用于分布式通信设备。

Description

提供远程板卡调试的分布式通信设备及方法

技术领域

本发明涉及通信设备维护技术，特别涉及分布式架构的通信设备远程维护技术。

背景技术

对于大型机架式设备，为了达到高性能和高可靠性，往往采用分布式架构设计，即由一张主控卡对整个设备的其他板卡进行管理并同步每张板卡的相关信息，分布式通信设备一般包括主控卡，交换卡以及业务线卡，主控卡通过背板和其他所有板卡连接，对板卡进行管理。在通信设备中，除主控卡外的其他板卡的串口一般是调试口，并不直接对外引出，但当通信设备故障时，往往需要连接到板卡的串口进行问题查找及定位。

现有技术中，尽管可以直接通过计算机串口连接到板卡的串口进行设备调试，而由于分布式设备除主控卡外的其他板卡的串口一般都藏在板卡内部，对用户不可见，有时候甚至不得不破坏掉故障现象后进行重新复现；而且由于串口存在的传输距离局限性，使得远程调试异常困难。还有一种实现方案是将板卡的串口经背板引出到主控卡，但是只能复用主控卡原有的串口进行调试，这种方案存在两个缺点，一个是板卡的串口是经总线型总线连接到主控卡，同时只能连接一张板卡的串口；另外一个缺点是由于板卡串口引出后到主控板还是串口的形式，不能进行远程调试或故障排查。

发明内容

本发明的目的就是，克服目前分布式通信设备中不能进行远程调试或故障排查的缺点，提出一种提供远程板卡调试的分布式通信设备及方法。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，能够提供远程板卡调试的分布式通信设备，包括主控卡及其他板卡，主控卡包括主控卡CPU（即主控卡处理器）和交换芯片，所述交换芯片与主控卡CPU连接；所述其他板卡中包括至少一个业务线卡，所述业务线卡包括网络通信接口、CPU（处理器）管理口及调试串口，所述业务线卡的CPU管理口与主控卡的交换芯片连接，其特征在于，所述其他板卡的调试串口都与主控卡CPU连接，

所述业务线卡的网络通信接口，用于在通过网络接收到测试计算机发送的远程登录信息和调试命令后，发送到所在业务线卡的CPU管理口；并用于通过所在业务线卡的CPU管理口接收到调试结果信息后，发送到远程登录的测试计算机；

所述业务线卡的CPU管理口，用于在接收到所在业务线卡的网络通信接口发送的远程登录信息和调试命令后，发送到主控卡的交换芯片；并用于在接收到主控卡的交换芯片发送的调试结果信息后,发送到所在业务线卡的网络通信接口；

所述主控卡的交换芯片，用于将从所述业务线卡接收到的远程登录信息和调试命令发送到主控卡CPU；并从主控卡CPU接收调试结果信息,发送到所述业务线卡的CPU管理口；

所述主控卡CPU，用于其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表，根据所述远程登录信息选择对应待调试板卡，并将调试命令发送给所述对应待调试板卡的调试串口，并接收该对应待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息，将所述调试结果信息发送给主控卡的交换芯片。

具体的，所述网络为局域网或广域网。

具体的，所述测试计算机用于通过TELNET协议或者SSH协议远程登录到所述业务线卡的网络通信接口。

具体的，所述远程登录信息包括IP地址和端口号；所述IP地址为测试计算机远程登录的业务线卡的网络通信接口IP地址；所述端口号与所述其他板卡中的其中一个板卡对应。

具体的，所述其他板卡的调试串口与主控卡CPU连接的方式为通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块进行连接。

具体的，所述业务线卡的CPU管理口是指以太口。

本发明的另一个目的是，实现了一种提供远程板卡调试的方法，应用于分布式通信设备中，包括如下步骤：

A.将分布式通信设备的除主控卡外的其他板卡的调试串口都连接到主控卡CPU；并建立所述除主控卡外的其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表；

B.测试计算机通过某个业务线卡的数据通信接口远程登录到分布式通信设备；所述测试交换机远程登录的业务线卡，将测试计算机的远程登录端口号和调试命令，利用数据通道发送到主控卡的交换芯片；

C.所述主控卡的交换芯片将接收到的所述远程登录端口号和调试命令发送到主控卡CPU；所述主控卡CPU将所述调试命令发送到与所述远程登录端口号对应的待调试板卡的调试串口，并在接收到所述对应的待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息后，通过主控卡的交换芯片发送到所述测试交换机远程登录的业务线卡；

D.所述测试交换机远程登录的业务线卡在接收到对应待调试板卡的调试结果信息后，发送给测试交换机。

具体的，所述步骤A中，将除主控卡外的其他板卡的调试串口都连接到主控卡CPU的方法为，先利用接插件将每个板卡的调试串口引出到主控卡，并通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块连接主控卡的CPU。

具体的，所述步骤B中，所述测试计算机通过某个业务线卡的数据通信接口远程登录到分布式通信设备时，采用TELNET协议或者SSH协议。

具体的，在所述步骤A之后和所述步骤B之前，还包括如下步骤：测试计算机远程登录到主控卡上，通过命令打开待调试板卡的调试串口连接主控卡的通道。

具体的，在所述步骤D之后，还包括如下步骤：主控卡在调试完成后关闭完成调试板卡的调试串口到主控卡的通道或者主控卡在定时时间超时后关闭已打开的板卡的调试串口到主控卡的通道。

本发明的有益效果是，在本发明方案中，通过上述能够进行远程板卡调试的分布式通信设备和方法，测试计算机可以通过网络与主控卡CPU连接，并对与主控卡CPU相连接的各串口进行对应的调试，达到分布式通讯设备远程调试的目的，方便管理和排查问题，且能够避免串口的损坏。

附图说明

图1是本发明实施例提供远程板卡调试的分布式通信设备的结构框图。

图2是本发明实施例提供远程板卡调试的方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，详细描述本发明的技术方案。

本发明的提供远程板卡调试的分布式通信设备中，包括主控卡及其他板卡，主控卡包括主控卡CPU和交换芯片，所述交换芯片与主控卡CPU连接；所述其他板卡中包括至少一个业务线卡，所述业务线卡包括网络通信接口、处理器CPU管理口及调试串口，所述业务线卡的CPU管理口与主控卡的交换芯片连接，所述其他板卡的调试串口都与主控卡CPU连接，

所述业务线卡的网络通信接口，用于在通过网络接收到测试计算机发送的远程登录信息和调试命令后，发送到所在业务线卡的CPU管理口；并用于通过所在业务线卡的CPU管理口接收到调试结果信息后，发送到远程登录的测试计算机；

所述业务线卡的CPU管理口，用于在接收到所在业务线卡的网络通信接口发送的远程登录信息和调试命令后，发送到主控卡的交换芯片；并用于在接收到主控卡的交换芯片发送的调试结果信息后,发送到所在业务线卡的网络通信接口；

所述主控卡的交换芯片，用于将从所述业务线卡接收到的远程登录信息和调试命令发送到主控卡CPU；并从主控卡CPU接收调试结果信息,发送到所述业务线卡的CPU管理口；

所述主控卡CPU，用于其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表，根据所述远程登录信息选择对应待调试板卡，并将调试命令发送给所述对应待调试板卡的调试串口，并接收该对应待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息，将所述调试结果信息发送给主控卡的交换芯片。

参见图1为本发明实施例的提供远程板卡调试的分布式通信设备的结构框图。本实施例的分布式通信设备包括一个主控卡和n个其他板卡，其中n个其他板卡的调试串口都与主控卡的CPU连接，该连接的具体的实现方式为，将每个板卡的CPU串口在本板卡上引出调试串口，先利用接插件将每个调试串口经过背板引出到主控卡，并通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块连接主控卡的CPU；在主控卡CPU中建立其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表。在现有技术中，n个其他板卡的CPU管理口如以太口会与主控卡的交换芯片建立数据通道。在分布式通信设备的主控卡正常工作的情况，当测试计算机需要对某个板卡进行调试时，可利用现有网络连接，通过TELNET协议或者SSH（Secure Shell）协议远程登录到某个业务线卡的网络通信接口（即常说的业务口），远程登录信息包括IP地址和端口号；所述IP地址为测试计算机远程登录的业务线卡的网络通信接口IP地址；所述端口号与待调试的板卡对应。这样调试信息会经过远程登录的业务线卡与主控卡之间的数据通道到达主控卡的CPU，主控卡CPU会根据板卡与与测试计算机远程登录端口号的对应关系，找到本次需要调试的板卡，并将调试信息发送到所述本次待调试的板卡的调试串口；并在接收到调试结果信息后发送给测试计算机。本实施例中的测试计算机包括台式计算机、笔记本、移动通信终端等。

在一般情况下，本发明的分布式通信设备不接受测试计算机远程连接到所述关系表中的端口号访问除主控卡外的其他板卡的串口的要求；在需要访问除主控卡外的其他板卡的串口时，通过命令打开相应待调试板卡的调试串口连接主控卡的通道（即主控卡CPU根据命令选择相应其他板卡的串口），在远端的测试计算机通过局域网或者广域网连接到某个网络通信接口的端口号，通过主控卡CPU的转换从而访问和该特定端口号对应的板卡的调试串口，如果需要同时访问多张板卡的串口，通过命令将相应的通道都打开即可，所以本发明实施例可以实现测试计算机可同时对多个板卡进行调试。在故障查找定位操作完成后，主控卡在调试完成后关闭完成调试板卡的调试串口连接主控卡的通道或者主控卡在定时时间超时后关闭已打开的板卡的调试串口连接主控卡的通道，保证设备安全。

参见图2，为本发明实施例提供远程板卡调试的方法流程图，应用在上述分布式通信设备中，所述方法包括如下步骤：

步骤201，将除主控卡外的其他板卡的调试串口都连接到主控卡CPU；并建立所述除主控卡外的其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表。

在本步骤中，其他板卡的调试串口都与主控卡的CPU连接的具体实现方式为，将每个板卡的CPU串口在本板卡上引出调试串口，先利用接插件将每个调试串口经过背板引出到主控卡，并通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块连接主控卡的CPU。另外，通过在软件上面进行设置，在主控卡上建立所述除主控卡外的其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表，举例设置为端口号5001对应板卡1，端口号5002对应板卡2……，端口号“5000+i”对应板卡i，……，端口号“5000+n”对应板卡n。

步骤202，测试计算机通过某个业务线卡的数据通信接口远程登录到分布式通信设备；所述测试交换机远程登录的业务线卡，将测试计算机的远程登录端口号和调试命令，利用数据通道发送到主控卡的交换芯片。

本步骤中，当测试计算机远程登录到分布式通信设备的某个业务线卡时通过IP地址+端口号的方式，测试计算机直接登录到该端口号对应的板卡的调试串口，并且这种直接的登录连接与被登录连接的业务线卡的工作状态无关（其状态可以是工作正常或异常，包含死机或者其他故障情况），只与主控卡上的FPGA模块或者串口HUB或者电子开关有关，即只要主控卡工作正常，在测试计算机通过登录到与登录端口号对应的待调试板卡时，将直接在远端测试计算机和对应的待调试板卡的调试串口建立透明的数据传输通道。由于每张板卡的调试串口都经过背板连接到主控卡，所以可以同时建立多张板卡到远端测试计算机的虚拟通道，对多张板卡同时进行调试及打印信息的观察，这对于查找多张板卡间数据转发异常是很有现实意义的，由于本专利能够达到远端调试和实际在设备侧操作同样的效果，从而实现完全的远端故障定位及调试。

步骤203，所述主控卡的交换芯片将接收到的所述远程登录端口号和调试命令发送到主控卡CPU；所述主控卡CPU将所述调试命令发送到与所述远程登录端口号对应的待调试板卡的调试串口，并在接收到所述对应的待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息后，通过主控卡的交换芯片发送到所述测试交换机远程登录的业务线卡。

本步骤中，主控卡CPU用于接收通过交换芯片收到的测试计算机的远程登录端口号和调试命令，根据远程登录端口号选择对应的其他板卡的调试串口，转换调试命令发送给该调试串口，并接收该调试串口发送的调试结果信息，将这些调试结果信息转换后通过主控卡的交换芯片发送到所述测试交换机远程登录的业务线卡。

此时主控卡CPU与测试计算机连接的方式为主控卡CPU通过交换芯片及某个业务线卡的业务口与远端的测试计算机连接。由于一般情况下，主控卡上面的网络连接口不负责数据转发业务，是专门用于管理功能的，而其他业务线卡上的业务口，是需要承载数据转发业务的。

步骤204，所述测试交换机远程登录的业务线卡在接收到对应待调试板卡的调试结果信息后，发送给测试交换机。

在本发明实施例中，出于信息安全的考虑，只有在测试计算机远程登录到主控卡上，通过命令打开待调试板卡的调试串口连接主控卡的通道后，测试计算机远程登录的业务线卡是不能接收测试计算机的远程登录请求的。即在需要访问除主控卡外的其他板卡的串口时，先通过telnet或者ssh远程登录到设备主控卡上面，通过命令打开相应的通道，如需要登录到板卡1进行远程登录调试，则需要先登录到设备主控卡，输入调试开关命令，打开主控卡上面对应的板卡1的CPU串口到主控卡的通道，同时利用某个业务线卡的业务口接收“业务口IP+端口号5001”的登录，然后在远端的测试计算机上面直接通过局域网或者广域网telnet或者SSH等方式连接到“业务口IP+端口号5001”，建立远端测试九三级和该端口号5001对应的板卡（板卡1）的串口的透明数据传输通道，进行故障查找和定位。

在故障查找定位操作完成后，通过在主控卡上面输入手动关闭板卡1的对外调试功能，主控卡将断开测试计算机和该端口号5001对应的板卡（板卡1）的串口的透明数据传输通道，保证设备安全；或者在一段时间（如300秒）没有操作板卡1的串口后，超时时间（如300秒）到，主控卡自动断开测试计算机和该端口号5001对应的板卡（板卡1）的串口的透明数据传输通道，保证设备安全。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.提供远程板卡调试的分布式通信设备，包括主控卡及其他板卡，所述主控卡包括主控卡CPU和交换芯片，所述交换芯片与主控卡CPU连接；所述其他板卡中至少包括一个业务线卡，所述业务线卡包括网络通信接口和CPU管理口，所述业务线卡的CPU管理口与主控卡的交换芯片连接，其特征在于，所述其他板卡的调试串口都与主控卡CPU连接，

所述业务线卡的网络通信接口，用于通过网络接收到测试计算机发送的远程登录信息和调试命令后，发送到所在业务线卡的CPU管理口；并用于通过所在业务线卡的CPU管理口接收到调试结果信息后，发送到远程登录的测试计算机；

所述业务线卡的CPU管理口，用于在接收到所在业务线卡的网络通信接口发送的远程登录信息和调试命令后，发送到主控卡的交换芯片；并用于在接收到主控卡的交换芯片发送的调试结果信息后，发送到所在业务线卡的网络通信接口；

所述主控卡的交换芯片，用于将从所述业务线卡接收到的远程登录信息和调试命令发送到主控卡CPU；并从主控卡CPU接收调试结果信息，发送到所述业务线卡的CPU管理口；

所述主控卡CPU，用于根据所述远程登录信息选择对应待调试板卡，并将调试命令发送给所述对应待调试板卡的调试串口；并接收该对应待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息，将所述调试结果信息发送给主控卡的交换芯片。

2.如权利要求1所述的提供远程板卡调试的分布式通信设备，其特征在于，所述网络为局域网或广域网。

3.如权利要求1所述的提供远程板卡调试的分布式通信设备，其特征在于，所述测试计算机用于通过TELNET协议或者SSH协议远程登录到所述业务线卡的网络通信接口。

4.如权利要求1-3任一项所述的提供远程板卡调试的分布式通信设备，其特征在于，所述远程登录信息包括IP地址和端口号；所述IP地址为测试计算机远程登录的业务线卡的网络通信接口IP地址；所述端口号与所述其他板卡中的其中一个板卡对应。

5.如权利要求4所述的提供远程板卡调试的分布式通信设备，其特征在于，所述其他板卡的调试串口与主控卡CPU连接的方式为通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块进行连接。

6.提供远程板卡调试的方法，应用于分布式通信设备中，其特征在于，包括如下步骤：

A.将除主控卡外的其他板卡的调试串口都连接到主控卡CPU；并建立所述除主控卡外的其他板卡与测试计算机远程登录的端口号一一对应的关系表；

B.测试计算机通过某个业务线卡的数据通信接口远程登录到分布式通信设备；所述测试交换机远程登录的业务线卡，将测试计算机的远程登录端口号和调试命令，利用数据通道发送到主控卡的交换芯片；

C.所述主控卡的交换芯片将接收到的所述远程登录端口号和调试命令发送到主控卡CPU；所述主控卡CPU将所述调试命令发送到与所述远程登录端口号对应的待调试板卡的调试串口，并在接收到所述对应的待调试板卡的调试串口发送的调试结果信息后，通过主控卡的交换芯片发送到所述测试交换机远程登录的业务线卡；

D.所述测试交换机远程登录的业务线卡在接收到对应待调试板卡的调试结果信息后，发送给测试交换机。

7.如权利要求6所述的提供远程板卡调试的方法，其特征在于，所述步骤A中，将除主控卡外的其他板卡的调试串口都连接到主控卡CPU的方法为，先利用接插件将每个板卡的调试串口引出到主控卡，并通过FPGA模块/串口HUB模块/电子开关模块连接主控卡的CPU。

8.如权利要求6所述的提供远程板卡调试的方法，其特征在于，所述步骤B中，所述测试计算机通过某个业务线卡的数据通信接口远程登录到分布式通信设备时，采用TELNET协议或者SSH协议。

9.如权利要求6-8任一项所述的提供远程板卡调试的方法，其特征在于，在所述步骤A之后和所述步骤B之前，还包括如下步骤：测试计算机远程登陆到主控卡上，通过命令打开待调试板卡的调试串口连接主控卡的通道。

10.如权利要求9所述的提供远程板卡调试的方法，其特征在于，在所述步骤D之后，还包括如下步骤：主控卡在调试完成后关闭完成调试板卡的调试串口连接主控卡的通道或者主控卡在定时时间超时后关闭已打开的板卡的调试串口连接主控卡的通道。

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