CN102970312A - 基于p2p的无盘设备的网络启动方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于P2P的无盘设备的网络启动方法及系统，所述方法包括：网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息；网络中至少一个设备响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息；无盘设备根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。本发明通过P2P技术，使得网络启动不再单一的依靠一台或几台设备，平均了资源利用率，减少了特定网路的压力，增强了设备的可靠性，降低了设备生产成本，提高了设备启动的速度。

Description

基于P2P的无盘设备的网络启动方法及系统

技术领域

本发明涉及无盘设备的版本管理和网络启动方式，尤其涉及特定内网下，多部运行相同版本的终端设备获取与启动版本的方法。

背景技术

目前，常见的版本启动方式包括有盘设备启动和无盘设备启动。其中，有盘设备通过其自带的存储介质存储的版本文件完成设备的启动；无盘设备通过到指定的服务器索要版本，通过网络传输到本地，然后在本地运行完成设备的启动。

这两种方式各有优缺点，有盘设备启动具有不占用网络资源、相对稳定的优点，但是，每台设备都需要有自身自带的存储介质，导致设备生产成本相对较高。无盘设备启动过程中，版本读取与存储完全通过RAM读写，相比flash的读写，大大的提高了版本读取与写入的速度，缩短了版本升级的时间，但是，需要所有内网设备开机后都到同一服务器索取版本，会导致特定的网路拥塞以及服务器压力较大；如果是多台设备并行，会按队列进行，导致整体网络的启动速度受到影响，尤其当服务器出现问题时，会导致整个网络设备瘫痪，可靠性不高。

因此，如何降低设备生产成本，并使网络中的设备快速启动，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于点对点(Peer-to-Peer，P2P)技术的无盘设备的网络启动方法及系统，解决了网络中设备生产成本高和设备启动速度慢的问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动方法包括：

A)网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息；

B)网络中至少一个设备响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息；

C)无盘设备根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。

所述版本请求广播消息包括请求版本文件的版本类型名和版本标识。

所述步骤B)包括：

网络中至少一个设备接收所述版本请求广播消息并解析，得到版本类型名和版本标识；

将所述版本类型名和所述版本标识与本地的版本信息进行比较，并在匹配时，根据自身传输版本能力，将包含本地的版本信息和资源使用率的版本请求应答消息发送至所述无盘设备。

所述步骤C)包括：

无盘设备在预定时间内收到至少一条来自其它设备的版本请求应答消息，选取最先做出响应的三个设备；

根据版本请求应答消息，向三个设备中资源使用率最低的设备发送版本升级确认请求，并在收到设备响应所述版本升级确认请求的确认消息后，从所述设备中获取版本文件；

利用所述版本文件，完成无盘设备的启动。

所述步骤C)还包括版本校验步骤，包括：

无盘设备获取版本文件后，将所述版本文件的版本头和版本请求应答消息中的版本信息进行比较；

若匹配，则启动所述版本文件，否则，重新向网内其它设备请求版本文件。

所述方法还包括：

若无盘设备获取版本文件超时，则重新向网内其它设备请求版本文件，进行版本文件的断点续传。

所述版本文件具有版本头，所述版本头包括版本类型名、版本标识、版本生成时间和版本大小。

所述其它设备包括其它无盘设备和/或本地带有存储介质的有盘设备和/或汇聚端设备。

所述网络是接入网的某一内网。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动系统包括：

版本请求模块，用于在网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息；

请求应答模块，用于响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息；

版本获取模块，用于根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明利用P2P技术，本着软件易用性和可靠性考虑，使网络启动不再单一的依靠某一台或者几台设备，平均了资源利用率，减少了特定网路压力，增强了设备可靠性，降低了设备生产成本，提高了设备启动速度。

附图说明

图1是本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动方法原理图；

图2是本发明提供的版本结构图；

图3是本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动流程图；

图4是本发明第一实施例提供的基于P2P的无盘设备的网络拓扑结构图；

图5是本发明第二实施例提供的基于P2P的无盘设备的网络拓扑结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

P2P技术是指点对点的网络传输。在整个网络中，没有服务器和客户端的界限，每台设备都是服务器，每台也是客户端。设备可以在网络中按需寻找自己需要的资源，根据特定规则选定服务器设备进行下载与传输。本发明提出一种基于P2P的无盘设备的网络启动方法，通过采用P2P技术，摒弃了原有无盘设备启动过程中必须设置专门的服务器的方式，使网内所有运行相同版本的设备都是服务器，都可以为其它无盘设备提供相关的版本文件进行使用，同时自己也是客户端，可以向其他设备索要自己需要的版本文件。

基于P2P的无盘设备的网络特指为：在接入网的某一内网，所有运行相同版本文件的无盘设备。网络中的所有设备的存活依赖于自己周围同款型的设备，当某一设备发生重启或者是异常断电等情况后，该设备重启过程中，会向自己周围运行正常的设备索取版本运行启动。

图1显示了本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动方法原理图，如图1所示，步骤包括：

步骤101：网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息。

其中，所述版本请求广播消息包括请求版本文件的版本类型名和版本标识。

步骤102：网络中至少一个设备响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息。

所述步骤102包括：网络中至少一个设备接收所述版本请求广播消息并解析，得到版本类型名和版本标识；将所述版本类型名和版本标识与本地的版本信息进行比较，并在匹配时，根据自身传输版本能力，将包含本地的版本信息和资源使用率的版本请求应答消息发送至所述无盘设备。

步骤103：无盘设备根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。

所述步骤103包括：无盘设备在预定时间内收到至少一条来自其它设备的版本请求应答消息，选取最先做出响应的三个设备；根据版本请求应答消息，向三个设备中资源使用率最低的设备发送版本升级确认请求，并在收到设备响应所述版本升级确认请求的确认消息后，从所述设备中获取版本文件；利用所述版本文件，完成无盘设备的启动。

所述步骤103还包括：无盘设备获取版本文件后，将所述版本文件的版本头和版本请求应答消息中的版本信息进行比较；若匹配，则启动所述版本文件，否则，重新向内网其它设备请求版本文件。

进一步地，若无盘设备获取版本文件超时，则重新向网内其它设备请求版本文件，进行版本文件的断点续传。

上述版本文件具有版本头，所述版本头包括版本类型名、版本标识、版本生成时间和版本大小。

上述其它设备包括其它无盘设备和/或本地带有存储介质的有盘设备和/或汇聚端设备。

上述网络是接入网的某一内网。

图2显示了本发明提供的版本结构图，如图2所示。本发明的设备所用的版本文件需要有特定的版本文件标识，即版本头。所述版本头位于二进制版本文件最前端，通过版本头生成工具生成，包括一些特定的标识，例如版本类型名(标识设备类型)、版本标识(标识版本号)、版本生成时间、版本大小等等。这些标识在设备的版本升级过程中，用于进行版本校验和版本升级保护。图2中仅描述了版本头存在情况，由于基于不同操作系统生成的版本文件的差别较大，后面就用二进制版本文件代替，不再针对某一产品细化。

所述版本文件通过网络传输到无盘设备后，保存至无盘设备本地的特定的内存内(一般使用高端保留内存，即高端内存)，然后再从特定的内存里将版本文件解压到版本运行的指定内存地址进行运行以启动设备。需要说明的是，这里需要保留通过网络传输获取的版本文件，以提供给其它设备版本升级所用。

考虑到节省内存使用，满足部分内存资源受限的设备，版本文件解压运行后，高端内存中可以只保存版本片段，实现分布式存储。

图3显示了本发明提供的基于P2P的无盘设备的网络启动流程图，如图3所示，将系统中的设备分为作为服务器端身份的设备和作为客户端身份的设备。

无盘设备作为客户端重启之后，因为其本身没有存储介质，所以只能在启动(boot)阶段向内网发起版本请求广播报文，并等待应答，其中，所述版本请求广播消息中包括请求版本文件的版本类型名、版本标识等字段，以供接收到该报文的设备进行解析，并判定所述无盘设备是否需要与自己一致的版本。

网络中至少一个设备(服务器端)收到所述报文后，首先需要判断自身的资源使用情况，判断自身的传输版本能力是否能够支持本次版本传输，如果可以，则向所述无盘设备发送用于响应版本请求广播报文的版本请求应答消息；如果本地资源使用率已超出门限，或者已有其他设备申请版本升级，则向所述无盘设备发送拒绝升级消息，客户端收到消息之后继续等待其他设备的应答。

当客户端收到版本请求应答消息之后，确定从哪款设备获取版本，并向该款设备发送版本升级确认请求，经过双方确认握手消息后，建立传输通道，进行版本传输。版本传输结束之后，客户端会根据之前版本请求应答消息里面的版本信息及传过来的版本文件的版本头，对版本进行校验处理，所述校验处理包括类型校验和长度校验等等。如果客户端校验成功，说明版本正常，并向服务器端返回升级成功消息，并启动运行版本文件。如果客户端校验失败，客户端放弃本次升级，重新启动设备，并重新向网络发起版本请求流程。

服务器端接收到升级成功消息后，清除本地相关数据，继续其他任务的调度。如果服务器端传输结束，还没有得到客户端的应答，说明客户端异常或者校验失败，服务器端一样清空本地相关数据，继续其他调度。恢复机制由客户端进行。

进一步地，上述步骤中，由于客户端设备开机之后会在boot下，向网络发送版本请求广播消息，所有域内的相关设备都可能会返回应答，也可能一定时间内没有一条应答，因此，本发明通过采取以下几个方式进行设备选择：

1、当客户端在指定时间内收到多条版本请求应答消息时，筛选最先收到的三条消息，然后选择所述版本请求应答消息中携带的服务器端(对端设备)资源使用率最低的设备；

2、当客户端在指定的时间内仅收到一条版本请求应答消息时，客户端无条件选择该设备；

3、当客户端在指定的时间内没有收到一条版本请求应答消息时，说明所有相关设备都忙或者不满足客户端条件，则客户端在等待特定的时间后继续广播版本请求消息，直到得到应答为止。

进一步地，作为服务器的设备在给其他无盘设备进行版本文件传输过程中，会存在突然出现用户占用大规模资源的情况。为解决这种情况下的无盘设备网络启动的异常保护，首先，要将作为服务器的设备的相关进程设置比较低的优先级，以保证其他业务优先调度；其次，增加一定的门限判定，即当服务器本身资源使用率达到一定的门限时，服务器主动放弃此次版本文件的传输。利用超时机制，客户端一旦等待超时，则重新在网内发起版本请求流程，这里支持断点续传，以节省设备的启动时间。

进一步地，作为服务器的设备在向其他无盘设备进行版本文件传输的过程中，出现死机或者异常重启等情况时，可以借用客户端的异常超时机制实现无盘设备网络启动的异常保护。也就是说，当对端(服务器端)在版本文件传输过程中失效时，本端(客户端)获取版本文件出现异常，计数超时，则本端重新在内网发起版本请求流程，这里支持断点续传，以便节省无盘设备的启动时间。

进一步地，如果某地区因电路故障而出现区域性断电时，整个域内的网路需要全部重启，那么会出现没有无盘设备有版本可用的情况。因此，本发明通过在网路中使用支持接入设备版本请求流程的汇聚端设备解决该问题，如图4所示。汇聚端设备支持接入设备的版本请求流程，实现服务器端的版本升级流程，保证本地保存接入设备的版本文件。当整个网络重启之后，只要有一台无盘设备从汇聚端设备上获取到了版本文件，就会触发无盘设备之间的相互的版本升级，使整个网络快速启动起来。当汇聚端设备不支持接入设备的版本请求流程时，还可以在内网下添加一个或者几个“引子”设备，如图5所示。所谓“引子”设备是指本地带存储介质的设备，即有盘设备。当整个网络重启之后，有盘设备会从其本地存储介质中获取版本文件启动设备，这样就给整个网络提供了可使用的版本文件，可触发整个网络设备之间的版本升级，快速启动整个网络。

综上所述，本发明降低了设备生产的成本，提高了设备启动的速度。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所做的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于P2P的无盘设备的网络启动方法，其特征在于，包括：

A)网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息；

B)网络中至少一个设备响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息；

C)无盘设备根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述版本请求广播消息包括请求版本文件的版本类型名和版本标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)包括：

网络中至少一个设备接收所述版本请求广播消息并解析，得到版本类型名和版本标识；

将所述版本类型名和所述版本标识与本地的版本信息进行比较，并在匹配时，根据自身传输版本能力，将包含本地的版本信息和资源使用率的版本请求应答消息发送至所述无盘设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C)包括：

无盘设备在预定时间内收到至少一条来自其它设备的版本请求应答消息，选取最先做出响应的三个设备；

根据版本请求应答消息，向三个设备中资源使用率最低的设备发送版本升级确认请求，并在收到设备响应所述版本升级确认请求的确认消息后，从所述设备中获取版本文件；

利用所述版本文件，完成无盘设备的启动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C)还包括版本校验步骤，包括：

无盘设备获取版本文件后，将所述版本文件的版本头和版本请求应答消息中的版本信息进行比较；

若匹配，则启动所述版本文件，否则，重新向网内其它设备请求版本文件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若无盘设备获取版本文件超时，则重新向网内其它设备请求版本文件，进行版本文件的断点续传。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述版本文件具有版本头，所述版本头包括版本类型名、版本标识、版本生成时间和版本大小。

8.根据权利要求1-7任意项所述的方法，其特征在于，所述其它设备包括其它无盘设备和/或本地带有存储介质的有盘设备和/或汇聚端设备。

9.根据权利要求1-7任意项所述的方法，其特征在于，所述网络是接入网的某一内网。

10.基于P2P思想的无盘设备的网络启动系统，其特征在于，包括：

版本请求模块，用于在网络中无盘设备启动过程中，向网络中其他设备发送版本请求广播消息；

请求应答模块，用于响应所述版本请求广播消息，向所述无盘设备发送版本请求应答消息；

版本获取模块，用于根据接收的所述版本请求应答消息，从做出响应的一个设备中获取版本文件，并利用所述版本文件完成启动。

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