CN102957548B - 一种网络故障诊断方法、诊断设备和诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络故障诊断方法和诊断系统，通过向网络广播一个“诊断查询”数据包，“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备收集被诊断设备中的“诊断查询”数据包中要返回的信息类型的信息；“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备将收集到的信息填写到“诊断信息”数据包，并向网络广播该数据包；当收到“诊断信息”数据包时，判断发送该数据包的设备是否为故障设备，如“是”，向用户提示网络配置信息，并继续监测是否收到“诊断信息”数据包。通过本发明的方法和系统，可以通过远程诊断、获得容量理解的诊断信息。只要网络的物理连接还存在，就可以用这个方法进行诊断，可靠易行。

Description

一种网络故障诊断方法、诊断设备和诊断系统

技术领域

本发明涉及一种网络故障诊断方法、诊断设备和诊断系统，具体而言，涉及一种通过链路层连接协议来进行网络故障诊断的方法、设备和系统。

背景技术

当用户希望将一个设备连接到网络上时，就需要配置很多参数，如IP地址、网关信息、子网掩码等。而且有好几种不同的配置这些参数的方法，如BOOTP、DHCP和固定IP地址等。对于一般的用户来说，这个过程是比较复杂的，而且需要比较专业的知识。当一个设备无法联网，对于一般用户来说，如果不具备较专业的知识，很难分辨是网络本身的故障还是该设备配置上的错误，很难找出原因所在。

对于PLC设备，当网络出现故障时，在设备上的指示灯(如LED灯)就会闪烁，不同的闪烁模式就表示不同类型的故障。但是这种方式用户必须在现场看到LED指示灯才能知道故障信息，不能进行远程诊断。而且用LED灯不同闪烁模式比较难以分辨，使得用户比较难区分故障类型。另外，用户必须借助使用手册上对LED闪烁模式的说明，才能区分故障类型。但有时候使用手册并不一定在手边，这就给解决这种情况的问题带来了麻烦。

因此，就需要提供一种简单的、可操作的方法来获得网络诊断信息，以帮助用户解决该问题。

发明内容

本发明提供了一种网络故障诊断方法，该方法用诊断设备来诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，该方法包含如下步骤：

在得到来自用户的进行诊断指令后，向网络广播一个“诊断查询”数据包，该数据包包含要诊断的设备的类型和要返回的信息类型的信息，其中要返回的信息为设备的网络配置信息；

“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备收集被诊断设备中的“诊断查询”数据包中要返回的信息类型的信息；

“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备将收集到的信息填写到“诊断信息”数据包，并向网络广播该数据包；

监测是否收到“诊断信息”数据包，当收到“诊断信息”数据包时，根据“诊断信息”数据包，判断发送该数据包的设备是否为故障设备，如判断结果为“是”，根据“诊断信息”数据包向用户提示网络配置信息，并继续监测是否收到“诊断信息”数据包，如判断结果为“否”，继续监测是否收到“诊断信息”数据包。

本发明还提供了一种网络故障诊断系统，包括被诊断网络和诊断设备，诊断设备用于来诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，其中，

诊断设备用于向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备发送其网络配置信息；被诊断设备用于响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备网络配置信息的“诊断信息”的数据包，诊断设备在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到“诊断信息”数据包后，诊断设备筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

另外，本发明还提供了一种网络故障诊断设备，该诊断设备用于诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，诊断设备用于向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备发送其网络配置信息；诊断设备在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到被诊断设备响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备网络配置信息的“诊断信息”的数据包后，诊断设备筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

通过本发明的网络故障诊断方法、诊断设备和诊断系统，可以通过远程诊断、获得容量理解的诊断信息。只要网络的物理连接还存在，就可以用这个方法进行诊断，可靠易行。

附图说明

其他方面、特征和优点将随着在结合附图考虑的同时参照下面详细描述变得容易理解而可以轻易被确定。

图1是应用本发明的具体实施方式中的IP诊断方法的网络结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式中的IP诊断方法的流程图；

图3是本发明的具体实施方式的IP诊断方法中的步骤202的具体流程图；

图4是本发明的具体实施方式的IP诊断方法中的步骤204的具体流程图；

图5是本发明的具体实施方式的IP诊断方法中的步骤205的具体流程图。

具体实施方式

在描述图中所示的实施方式过程中，为了清楚的缘故采用了特定的术语。但是，这个专利说明书的公开内容并不意在局限于如此选择的该特定术语，并且应理解为每个特定元件包括所有以类似方式操作并且实现类似效果的技术等同物。

现结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的说明。

图1是应用本发明的具体实施方式中的网络故障诊断方法的网络结构示意图。在图1中，13为出现故障的网络，简称为被诊断网络。网络13为支持包交换的网络，比较常见的为以太网，在本实施方式中以以太网为例进行说明。在该网络中连有多台设备，这些设备都有可能是出现故障的设备，将这些设备都称为被诊断设备。下面以一台被诊断设备11为例说明本实施方式的诊断方法。被诊断设备11可以是一台计算机、PLC或其他网络上的设备。当被诊断网络13出现故障需要诊断时，将诊断设备12接入到的网络13中，诊断设备12可以是一台运行诊断软件的计算机或其他HMI装置。

为了实现本实施方式的网络故障诊断方法，在网络13中的每个被诊断设备中，设置一个诊断模块，当然，在被诊断设备11中也有这样的诊断模块110。在诊断设备12中，设置一个诊断管理器120。诊断管理器120可以是一个软件模块，其也可以通过硬件来实现，其主要功能是，向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个设备发送其网络配置信息。诊断模块110可以是一个软件模块，其也可以通过硬件来实现，其主要功能是响应网络管理器120的“诊断查询”的数据包，向网络广播“诊断信息”的数据包。在发出“诊断查询”的数据包后，诊断管理器120会监测网络上所有的数据包，并接收诊断模块110所返回的“诊断信息”的数据包。对于所收到的“诊断信息”的数据包，诊断管理器120筛选出有故障设备的数据，并显示给用户。

图2是本发明的具体实施方式中的网络故障诊断方法的流程图。

在诊断前，需要将具备诊断功能的诊断设备12接入被诊断网络13。在被诊断网络13中连有至少一台被诊断设备11。下面结合图2详细描述本发明的具体实施方式的网络故障诊断方法。

步骤201，在得到来自用户的进行诊断指令后，诊断设备12向网络广播一个“诊断查询”的数据包。诊断设备12通过诊断管理器120向网络广播该数据包。用户的指令可以从屏幕输入或通过其他方式发给诊断设备12。该数据包中包含要诊断的设备的类型、需要返回的信息类型的信息。

该数据包的格式可如下所示：

包头

诊断头

设备类型

信息类型

包尾

这个数据包的格式是事先定义的，诊断头字段，表示诊断的协议、功能代码(即是诊断查询还是诊断信息)、包的长度。设备类型字段表示要诊断的设备的类型，可以是网络上所有设备，也可以是满足一定要求的部分设备。信息类型字段表示要返回的信息类型，可以是所有的信息，也可以是满足一定要求的部分信息。

该数据包各字段具体设置可以如下例所示：

●诊断头字段：6个字节

■1-2字节，诊断协议ID，即0x4447

■3-4字节，功能代码，0x01表示“诊断查询”，0x02表示“诊断信息”

■5-6字节，包长度(10-1500)，除去包头和包尾的总长度

●设备类型字段：2个字节，表示设备类型，如0xffff表示所有设备

●信息类型字段：2个字节，诊断信息类型，如0xffff表示所有信息

当然，上述设置方式只是说明本发明的可实施性，各个字段的具体设置方式并不限于此，只要包含上述几个部分的字段即可。

步骤202，“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备11收集被诊断设备11中的“诊断查询”的数据包所要求的信息。具体是由诊断模块110来收集这些信息。

参见图3，步骤202具体包含如下几个分步骤：

所有带有诊断模块110的被诊断设备11都判断是否有其他设备广播的数据包(步骤2021)，当判断为“是”，由诊断模块110对所收到的数据包进行解析(步骤2022)；在诊断设备12广播了该数据包后，被诊断网络13中的所有设备都能收到该数据包。那么各个诊断模块11就会对该数据包进行解析。

各诊断模块110判断该数据包是否为“诊断查询”的数据包(步骤2023)，当判断为“是”，读取数据包中的设备类型字段(步骤2024)；

各诊断模块110判断所在的被诊断设备11是否为“诊断查询”数据包的设备类型字段所要求的类型的设备(步骤2025)，当判断为“是”，读取数据包中的信息类型字段(步骤2026)；

各诊断模块110收集被诊断设备11中的“诊断查询”的信息类型字段所要求的信息，并前进到步骤203(步骤2027)。

步骤203，“诊断查询”数据包所要求的类型的各被诊断设备将收集到的信息填写“诊断信息”数据包，并向网络广播该数据包。具体是由诊断模块110来填写这些信息，并向网络广播。“诊断信息”数据包中信息。

该数据包格式可如下例所示：

包头

诊断头

设备类型

信息类型

诊断信息

包尾

诊断头、设备类型、信息类型这几个字段表示的含义和“诊断查询”包中的对应字段相同。“诊断信息”字段为根据设备类型、信息类型字段的要求，所收集到具体网络配置信息，如MAC地址、IP配置、装置的状态等。

该数据包各字段具体设置可以如下例所示：

●诊断头字段：6个字节

■1-2字节，诊断协议ID，即0x4447

■3-4字节，功能代码，0x01表示“诊断查询”，0x02表示“诊断信息”

■5-6字节，包长度(10-1500)，除去包头和包尾的总长度

●设备类型字段：2个字节，表示设备类型，如0xffff表示所有设备

●信息类型字段：2个字节，诊断信息类型，如0xffff表示所有信息

●诊断信息字段：0-490字节，这部分内容根据设备类型和信息类型的不同而不同

当然，上述设置方式只是说明本发明的可实施性，各个字段的具体设置方式并不限于此，只要包含上述几个部分的字段即可。

步骤204，诊断设备12监测是否收到“诊断信息”的数据包。如“是”，进行步骤6，如“否”，继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包。

参见图4，步骤204具体包含如下几个步骤：

诊断设备12中的诊断管理器120判断网络中是否有其他设备广播的数据包(步骤2041)，当判断为“是”，对收到的数据包进行解析(步骤2042)；

诊断管理器120判断该数据包是否为“诊断信息”数据包，当判断为“是”，前进到步骤205，当判断为“否”，继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包(步骤2043)；

步骤205，诊断设备12根据“诊断信息”数据包，判断发送该数据包的设备是否为故障设备。如“是”，前进到进行步骤206，如“否”，回到步骤204继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包。

参见图5，步骤205具体分为如下几个分步骤：

诊断设备12的诊断管理器120读取“诊断信息”数据包中的诊断信息字段(步骤2051)；

诊断管理器根据诊断信息字段，判断该数据包的设备是否为故障设备，当判断为“是”，前进到步骤206，当判断为“否”，回到步骤204继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包(步骤2052)。

步骤206，诊断设备12根据诊断信息”数据包向用户提示网络配置信息，并回到步骤204继续监测。具体是，诊断设备12根据“诊断信息”数据包中的诊断信息字段的内容，提示网络配置信息。由于提示的是有故障设备的网络配置信息，用户根据提示的信息，可以比较容易地判断是网络中哪台设备出现故障，故障的类型等。

另外，本实施方式还提供了一种网络故障诊断系统，包括被诊断网络13和诊断设备12，诊断设备12用于来诊断被诊断网络13中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备11。诊断设备12用于向网络13广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备11发送其网络配置信息。被诊断设备11响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备网络配置信息的“诊断信息”的数据包。诊断设备12在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到“诊断信息”数据包后，诊断设备12筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

同时，本实施方式中还提供了一种网络故障诊断设备12，该诊断设备用于诊断被诊断网络13中的网络故障，在被诊断网络13中连有至少一台被诊断设备11。诊断设备12用于向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备11发送其网络配置信息。诊断设备12在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到被诊断设备11响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备11的网络配置信息的“诊断信息”的数据包后，诊断设备12筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

虽然本实施方式是通过以太网为例进行说明，但是本领域的技术人员很容易想到，只要是能支持包交换的网络，都可以实现本发明的网络故障诊断方法。另外，虽然本实施方式中在诊断设备中设置有诊断管理器，在被诊断设备中设置有诊断模块，这仅仅是举例以说明本发明的可实施性。本领域的技术人员很容易想到，只要能实现本实施方式中的诊断功能，还可以采用其他具有相同功能的软件或硬件模块，而且这些功能也可以由多个软件或硬件模块一起完成。

从上面的描述可以看出，由于在本发明的具体实施方式的方法中，是通过链路层的协议来进行通讯，因此只要网络的物理连接还存在，就可以用这个方法进行诊断。

在本发明的具体实施方式的方法中，通过在网络中接入一台诊断设备的方法进行故障诊断，可以进行远程操作，使得诊断更加方便快捷。而且通过本发明的具体实施方式的方法，使用户通过简单的操作就能得到容易理解的故障提示信息，帮助用户解决网络故障问题。

对于已经如此描述的本发明的一些实施方式，显而易见的是它们可以以很多方式变化。这种变型不应认为是偏离本发明的范围，而是所有这种改进意图在于包括在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种网络故障诊断方法，其特征在于，该方法用诊断设备来诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，该方法包含如下步骤：

在得到来自用户的进行诊断指令后，向网络广播一个“诊断查询”数据包，该数据包包含要诊断的设备的类型和要返回的信息的类型的信息，其中要返回的信息为设备的网络配置信息，所述网络配置信息包括被诊断设备的IP地址；

“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备收集被诊断设备中的“诊断查询”数据包中要返回的信息类型的信息；“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备将收集到的信息填写到“诊断信息”数据包，并向网络广播该数据包；

监测是否收到“诊断信息”数据包，当收到“诊断信息”数据包时，根据“诊断信息”数据包，判断发送该数据包的设备是否为故障设备，如判断结果为“是”，根据“诊断信息”数据包向用户提示网络配置信息，并继续监测是否收到“诊断信息”数据包，如判断结果为“否”，继续监测是否收到“诊断信息”数据包。

2.如权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述“诊断查询”数据包要诊断的类型的各被诊断设备收集被诊断设备中的“诊断查询”数据包中要返回的信息类型的信息的步骤包含如下步骤：

被诊断设备判断网络中是否有其他设备广播的数据包，当判断为“是”，对收到的数据包进行解析；被诊断设备判断该数据包是否为“诊断查询”的数据包，当判断为“是”，读取数据包中的要诊断的设备的类型的信息；

被诊断设备判断所在的被诊断设备是否为“诊断查询”数据包中的要诊断的设备的类型的信息所要求的类型的设备，当判断为“是”，读取数据包中的要返回的信息类型的信息；

被诊断设备收集被诊断设备中的“诊断查询”的要返回的信息类型的信息所要求的信息。

3.如权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述监测是否收到“诊断信息”数据包的步骤包含如下步骤：

判断网络中是否有其他设备广播的数据包，当判断为“是”，对收到的数据包进行解析；

判断该数据包是否为“诊断信息”数据包时，当判断为“是”，前进到所述根据“诊断信息”数据包，判断发送该数据包的设备是否为故障设备的步骤，当判断为“否”，继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包。

4.如权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述根据“诊断信息”数据包，判断发送该数据包的设备是否为故障设备的步骤包含如下步骤：

读取“诊断信息”数据包中的根据“诊断查询”信息中的要返回的信息类型所返回的信息；

根据所述返回的信息，判断该数据包的设备是否为故障设备，当判断为“是”，前进到所述根据“诊断信息”数据包向用户提示网络配置信息的步骤，当判断为“否”，继续监测网络中是否有其他设备广播的数据包。

5.如权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述“诊断查询”数据包包含设备类型字段和信息类型字段，设备类型字段表示要诊断的设备的类型，信息类型字段表示要返回的信息的类型。

6.如权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述“诊断信息”数据包包含诊断信息字段，用于表示根据所述“诊断查询”信息中的要返回的信息类型所返回的信息。

7.一种网络故障诊断系统，其特征在于，包括被诊断网络和诊断设备，诊断设备用于来诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，其中，

所述诊断设备用于向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备发送其网络配置信息，所述网络配置信息包括被诊断设备的IP地址；所述被诊断设备用于响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备网络配置信息的“诊断信息”的数据包；

所述诊断设备在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到“诊断信息”数据包后，所述诊断设备筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

8.如权利要求7所述的网络故障诊断系统，其特征在于，所述“诊断查询”数据包包含设备类型字段和信息类型字段，设备类型字段表示要诊断的设备的类型，信息类型字段表示要返回的信息的类型。

9.如权利要求7所述的网络故障诊断系统，其特征在于，所述“诊断信息”数据包包含诊断信息字段，用于表示根据所述“诊断查询”信息中的要返回的信息类型所返回的信息。

10.一种网络故障诊断设备，该诊断设备用于诊断被诊断网络中的网络故障，在被诊断网络中连有至少一台被诊断设备，其特征在于，所述诊断设备用于向网络广播“诊断查询”的数据包，以请求网络中的各个被诊断设备发送其网络配置信息，所述网络配置信息包括被诊断设备的IP地址；

所述诊断设备在发出“诊断查询”的数据包后，监测网络上所有的数据包，当收到被诊断设备响应“诊断查询”的数据包，向网络广播包含被诊断设备网络配置信息的“诊断信息”的数据包后，所述诊断设备筛选出有故障设备的网络配置信息，并显示给用户。

11.如权利要求10所述的网络故障诊断设备，其特征在于，所述“诊断查询”数据包包含设备类型字段和信息类型字段，设备类型字段表示要诊断的设备的类型，信息类型字段表示要返回的信息的类型。

12.如权利要求10所述的网络故障诊断设备，其特征在于，所述“诊断信息”数据包包含诊断信息字段，用于表示根据所述“诊断查询”信息中的要返回的信息类型所返回的信息。