CN103281373B - 家庭网关智能升级装置及升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网关智能升级装置及升级方法，涉及家庭网关技术领域，该家庭网关智能升级装置包括家庭网关、网管系统、升级服务器和文件服务器，升级服务器中部署了家庭网关升级程序的服务器端程序，包含各种家庭网关的升级策略文件和相关升级版本信息，对来自家庭网关的消息进行处理，升级策略记录在指定的配置文件中，配置文件包括比较元素、比较操作符、比较条件、满足条件后的操作去向。本发明通过网管系统批量下发升级指令，能避免短时间内执行大量升级操作而造成的网络拥塞；采用模块化升级方式，能减少网络流量，提高升级效率，增强用户体验，有效降低运营商维护成本。

Description

家庭网关智能升级装置及升级方法

技术领域

本发明涉及家庭网关技术领域，特别是涉及一种家庭网关智能升级装置及升级方法。

背景技术

家庭网络是信息时代带给人们的一个高科技产物，它借助现有的计算机网络技术，将家庭内各种家电和设备连网，通过网络为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。家庭网关就是一种实现家庭网络内部和外部信息交换的工具，为各种家庭网络业务提供能接入和控制功能。互联网的普及，使得家庭网关走进千家万户，在家庭网关的使用过程中，经常需要对其中的软件进行升级。对于家庭网关的升级，现在常见的做法都是通过运营商的网管平台对家庭网关进行逐个升级，这种由网管平台逐个升级家庭网关的方法，需要占用大量带宽，容易造成网络拥塞，效率较低，影响用户对网络服务的使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种家庭网关智能升级装置及升级方法，通过网管系统批量下发升级指令，能避免短时间内执行大量升级操作而造成的网络拥塞；采用模块化升级方式，能减少网络流量，提高升级效率，增强用户体验，有效降低运营商维护成本。

本发明提供的家庭网关智能升级装置，包括家庭网关、网管系统、升级服务器和文件服务器，家庭网关分别与网管系统、升级服务器、文件服务器相连，网管系统向家庭网关批量下发升级指令，家庭网关根据网管系统的指令，向升级服务器上报家庭网关版本信息；升级服务器对家庭网关的上报消息进行处理，返回包含升级列表的响应消息；家庭网关接收响应消息，然后从文件服务器上下载升级包，并将升级结果上报给升级服务器，升级服务器中部署了家庭网关升级程序的服务器端程序，包含各种家庭网关的升级策略文件和相关升级版本信息，对来自家庭网关的消息进行处理，升级策略记录在指定的配置文件中，配置文件的文件名为网关类型名称加上后缀，记录了软件升级的各个参考元素，配置文件的内容包括比较元素、比较操作符、比较条件、满足条件后的操作去向Forward；

配置文件包含以下规则：

第一个规则是镜像文件的比较，比较操作符为MIN时，如果镜像版本号小于被比较版本号，则升级整个镜像；比较操作符为MAX、EQ时，分别表示比较元素与比较条件之间的大于、相等关系，比较元素大于或等于比较条件时，镜像文件不需要升级；

第二个规则是序列号或MAC地址的比较，比较操作符为IN或OUT，表示比较元素是否被包含在比较条件中，IN的含义是：如果序列号或MAC地址在指定的列表中，则进行下一步的条件比较，否则不进行升级；OUT的含义则相反；

升级策略的规则由管理员灵活定制，每增加一条新的规则，在服务器端增加一个新的规则处理模块，最后根据规则产生一个针对指定家庭网关的升级列表。

在上述技术方案的基础上，如果第二个规则的第四个参数Forward参数为next，表示第三个规则依赖于第二个规则，含义是进行各软件模块的比较，在软件模块列表中，内容与服务器响应消息类似，包含最新的软件模块、版本号及其下载路径，还包含升级完成后是否需要重启的标识符，标识符值为0，表示升级完成后不需要重启，为1，则表示需要重启；如果第二个规则的第四个参数Forward是一个文件下载路径，则直接下载升级包，无需进行第三个规则的比较。

在上述技术方案的基础上，所述升级服务器同一时间内接收到的家庭网关消息超过其设定的可处理最大值时，则不予响应。

本发明还提供一种基于上述家庭网关智能升级装置的家庭网关智能升级方法，包括以下步骤：

步骤S1、家庭网关升级程序启动后，读取家庭网关版本信息，包括家庭网关类型、序列号、介质访问控制MAC地址、镜像版本号、各软件模块版本号，并将升级程序初始化为系统守护进程；系统守护进程是系统的后台服务进程，启动后就脱离控制终端，一直运行到系统关闭时才退出；

步骤S2、系统守护进程初始化成功后，升级程序进入循环等待状态，并在等待中每隔一段时间读取升级标识位的值；升级标识位是一个临时参数，如果默认值发生变化，表示收到了升级指令，否则表示不需要升级；升级完成后该标识位会被恢复至默认值；

步骤S3、家庭网关根据升级标识位数值的变化，来判断是否收到网管系统的升级指令，如果收到升级指令，转到步骤S4；否则，返回步骤S2，继续等待；如果收到升级指令的这些网关在指定时间内没有完成升级，则将其排到队列的最末，或者按照升级指令发出的时间的先后排序，将其排在尚未收到升级指令的家庭网关之后；如果超过三次升级不成功，则停止向该家庭网关发送升级指令，并将其记录在案，由管理员另作处理；

步骤S4、家庭网关向升级服务器发送上报消息，家庭网关上报消息包括上报消息头inform和该家庭网关版本信息；

步骤S5、升级服务器处理上报消息并返回响应消息：升级服务器根据上传的版本信息和相应的升级策略，来判断哪些模块需要升级，并将需要升级的模块信息形成一个升级列表，将该升级列表和文件服务器信息组成响应消息，发送至家庭网关；

步骤S6、家庭网关升级程序接收升级服务器发来的响应消息，并解析响应消息的内容；响应消息的内容包括消息头和消息体，消息头为result：OK，表示正常响应，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP账号、密码和该家庭网关的升级列表，家庭网关的升级列表包括要升级的模块和文件服务器上的下载路径；如果该家庭网关不需要升级，则响应消息中只包含消息头result：OK，没有消息体；

步骤S7、家庭网关根据解析出来的响应消息的内容，判断该家庭网关是否需要进行升级，如果需要升级，转到步骤S8；否则，返回步骤S2，继续等待；

步骤S8、家庭网关读取响应消息中消息体的内容，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP下载账号和密码，以及该家庭网关的升级列表；

步骤S9、家庭网关根据升级列表上的信息，从文件服务器下载指定软件模块的升级包，采用MD5算法对升级包进行完整性验证，如果验证不通过，重新下载升级包；如果验证通过，则安装该升级包；

步骤S10、所有需要升级的模块都升级完成后，向升级服务器上报升级结果，升级结果中包含本次升级的各个模块升级是否成功的信息，然后返回步骤S2，继续等待；

步骤S11、升级服务器收到家庭网关的升级结果后，将升级后的版本信息进行记录，经过处理后发送至网管系统。

在上述技术方案的基础上，所述升级指令是网管系统根据配置向指定家庭网关批量下发的启动升级的消息，批量下发是指网关系统根据参数设置，将所有家庭网关按照家庭网关MAC地址的每个字符的ASCII值从小到大的顺序进行排队，在某段时间内向一定数量的家庭网关发出要求升级的消息。

在上述技术方案的基础上，所述升级策略是升级服务器上的升级规则，根据家庭网关上传的版本信息进行匹配，生成一个升级列表，表示该家庭网关哪些软件模块需要升级；升级规则根据需求灵活定制，以适应不同的升级场景。

在上述技术方案的基础上，所述升级列表是家庭网关上需要升级的软件模块的列表，其中包含家庭网关的一个或多个软件模块的名称及其安装包在文件服务器上的下载路径。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S6中还包括以下步骤：在一定的时间内，如果升级服务器没有响应，延时一段时间后升级程序重新向升级服务器发送上报消息。

在上述技术方案的基础上，所述升级结果包含本次升级完成后的软件模块版本信息。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S11之后还包括以下步骤：如果某些模块升级失败，继续进行设定次数的重新升级，升级服务器重新向家庭网关下发包含上次升级失败模块信息的升级列表，或者直接向网管系统报告该家庭网关的升级结果。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明通过网管系统向家庭网关批量下发升级指令，家庭网关收到升级指令后向升级服务器上传各软件模块的版本信息；升级服务器收到家庭网关版本信息后，根据制定的升级策略，自行匹配生成升级列表后作为响应消息发送到家庭网关；家庭网关对接收到的升级列表中的模块进行下载、验证并安装，最后上报升级结果。批量下发升级指令，能够避免短时间内执行大量升级操作而造成的网络拥塞，解决现有家庭网关升级中占用带宽过大、造成网络拥塞的问题；采用模块化升级方式，避免了每次都要升级整个版本文件，能够减少网络流量，提高升级效率，解决现有家庭网关升级中效率较低的问题；整个升级过程无需用户干预，升级策略可灵活定制，不但可以增强用户体验，还可以有效降低运营商维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例中家庭网关智能升级装置的结构框图。

图2是本发明实施例中家庭网关智能升级方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种家庭网关智能升级装置，包括家庭网关、网管系统、升级服务器和文件服务器，家庭网关分别与网管系统、升级服务器、文件服务器相连，网管系统向家庭网关批量下发升级指令，家庭网关根据网管系统的指令，向升级服务器上报家庭网关版本信息；升级服务器对家庭网关的上报消息进行处理，返回包含升级列表的响应消息；家庭网关接收响应消息，然后从文件服务器上下载升级包，并将升级结果上报给升级服务器，升级服务器中部署了家庭网关升级程序的服务器端程序，包含各种家庭网关的升级策略文件和相关升级版本信息，对来自家庭网关的消息进行处理，升级策略记录在指定的配置文件中，配置文件的文件名为网关类型名称加上后缀，例如HG330网关的配置文件文件名为hg330.cfg，记录了软件升级的各个参考元素，配置文件的内容包括比较元素Element、比较操作符Operation、比较条件Condition、满足条件后的操作去向Forward。

配置文件包含以下三个规则：

第一个规则是镜像文件的比较，比较操作符为MIN，具体含义是，如果镜像版本号小于被比较版本号，例如RP0100，则升级整个镜像，文件服务器上的镜像文件下载路径为smartupdate/image_RP0100.tar；另外比较操作符还可以为MAX、EQ，分别表示比较元素与比较条件之间的大于、相等关系，比较元素大于或等于比较条件时，镜像文件不需要升级；

第二个规则是序列号或MAC地址的比较，比较操作符为IN或OUT，表示比较元素Element是否被包含在比较条件Condition中，例如IN，具体含义是，如果序列号或MAC地址在指定的列表中，则进行下一步的条件比较，否则不进行升级；OUT含义则相反。

如果第二个规则的第四个参数Forward参数为next，表示第三个规则依赖于第二个规则，含义是进行各软件模块的比较。在软件模块列表module.list中，内容与服务器响应消息类似，包含最新的软件模块、版本号及其下载路径，另外还包含升级完成后是否需要重启的标识符，标识符值为0，表示升级完成后不需要重启，为1，则表示需要重启。如果第二个规则的第四个参数Forward不是next，而是一个文件下载路径，则表示满足条件，可以直接下载升级包，而无需进行第三个规则的比较。

升级策略的规则是可以由管理员灵活定制的，每增加一条新的规则，只需要在服务器端增加一个新的规则处理模块即可，最后都可以根据规则产生一个针对指定家庭网关的升级列表。

服务器端程序还有一个保护机制，如果升级服务器同一时间内接收到的家庭网关消息超过其设定的可处理最大值，则不予响应，以避免服务器因为负载过大而崩溃。

参见图2所示，本发明实施例提供一种基于上述家庭网关智能升级装置的家庭网关智能升级方法，包括以下步骤：

步骤S1、家庭网关升级程序启动后，读取家庭网关版本信息，包括家庭网关类型、序列号、MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)地址、镜像版本号、各软件模块版本号，并将升级程序初始化为系统守护进程；系统守护进程是系统的后台服务进程，启动后就脱离控制终端，一直运行到系统关闭时才退出；

步骤S2、系统守护进程初始化成功后，升级程序进入循环等待状态，并在等待中每隔一段时间读取升级标识位的值；升级标识位是一个临时参数，如果默认值发生变化，表示收到了升级指令，否则表示不需要升级；升级完成后该标识位会被恢复至默认值；

步骤S3、家庭网关根据升级标识位数值的变化，来判断是否收到网管系统的升级指令，如果收到升级指令，转到步骤S4；否则，返回步骤S2，继续等待；升级指令是网管系统根据配置向指定家庭网关批量下发的启动升级的消息，批量下发是指网关系统根据参数设置，将所有家庭网关按照家庭网关MAC地址的每个字符的ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息互换标准代码)值从小到大的顺序进行排队，在某段时间内向一定数量的家庭网关发出要求升级的消息；如果收到升级指令的这些网关在指定时间内没有完成升级，则将其排到队列的最末，或者按照升级指令发出的时间的先后排序，将其排在尚未收到升级指令的家庭网关之后；如果超过三次升级不成功，则停止向该家庭网关发送升级指令，并将其记录在案，由管理员另作处理；

步骤S4、家庭网关向升级服务器发送上报消息，家庭网关上报消息包括上报消息头inform和该家庭网关版本信息；

步骤S5、升级服务器处理上报消息并返回响应消息：升级服务器根据上传的版本信息和相应的升级策略，来判断哪些模块需要升级，并将需要升级的模块信息形成一个升级列表，将该升级列表和文件服务器信息组成响应消息，发送至家庭网关；升级策略是升级服务器上的升级规则，根据家庭网关上传的版本信息进行匹配，生成一个升级列表，表示该家庭网关哪些软件模块需要升级；升级规则可以根据需求灵活定制，以适应不同的升级场景；升级列表是家庭网关上需要升级的软件模块的列表，其中包含家庭网关的一个或多个软件模块的名称及其安装包在文件服务器上的下载路径；

步骤S6、家庭网关升级程序接收升级服务器发来的响应消息，并解析响应消息的内容；响应消息的内容包括消息头和消息体，消息头为result：OK(正常响应)，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP账号、密码和该家庭网关的升级列表，家庭网关的升级列表包括要升级的模块和文件服务器上的下载路径；如果该家庭网关不需要升级，则响应消息中只包含消息头result：OK，而没有消息体；在一定的时间内，如果升级服务器没有响应，升级程序会延时一段时间后重新向升级服务器发送上报消息；

步骤S7、家庭网关根据解析出来的响应消息的内容，判断该家庭网关是否需要进行升级，如果需要升级，转到步骤S8；否则，返回步骤S2，继续等待；

步骤S8、家庭网关读取响应消息中消息体的内容，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP下载账号和密码等信息，以及该家庭网关的升级列表；

步骤S9、家庭网关根据升级列表上的信息，从文件服务器下载指定软件模块的升级包，采用MD5(MessageDigestAlgorithm5，消息摘要算法第五版)算法对升级包进行完整性验证，如果验证不通过，表示该升级包不完整，则重新下载升级包；如果验证通过，则安装该升级包；

步骤S10、所有需要升级的模块都升级完成后，向升级服务器上报升级结果，升级结果中包含本次升级的各个模块升级是否成功的信息，然后返回步骤S2，继续等待；

步骤S11、升级服务器收到家庭网关的升级结果后，将升级后的版本信息进行记录，经过处理后发送至网管系统。升级结果消息与上报消息结构类似，包含本次升级完成后的软件模块版本信息。如果某些模块升级失败，可以允许继续进行设定次数的重新升级，升级服务器重新向家庭网关下发包含上次升级失败模块信息的升级列表，或者直接向网管系统报告该家庭网关的升级结果。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种家庭网关智能升级装置，包括家庭网关、网管系统、升级服务器和文件服务器，家庭网关分别与网管系统、升级服务器、文件服务器相连，其特征在于：网管系统向家庭网关批量下发升级指令，家庭网关根据网管系统的指令，向升级服务器上报家庭网关版本信息；升级服务器对家庭网关的上报消息进行处理，返回包含升级列表的响应消息；家庭网关接收响应消息，然后从文件服务器上下载升级包，并将升级结果上报给升级服务器，升级服务器中部署了家庭网关升级程序的服务器端程序，包含各种家庭网关的升级策略文件和相关升级版本信息，对来自家庭网关的消息进行处理，升级策略记录在指定的配置文件中，配置文件的文件名为网关类型名称加上后缀，记录了软件升级的各个参考元素，配置文件的内容包括比较元素、比较操作符、比较条件、满足条件后的操作去向Forward；

配置文件包含以下规则：

第一个规则是镜像文件的比较，比较操作符为MIN时，如果镜像版本号小于被比较版本号，则升级整个镜像；比较操作符为MAX、EQ时，分别表示比较元素与比较条件之间的大于、相等关系，比较元素大于或等于比较条件时，镜像文件不需要升级；

第二个规则是序列号或MAC地址的比较，比较操作符为IN或OUT，表示比较元素是否被包含在比较条件中，IN的含义是：如果序列号或MAC地址在指定的列表中，则进行下一步的条件比较，否则不进行升级；OUT的含义则相反；

升级策略的规则由管理员灵活定制，每增加一条新的规则，在服务器端增加一个新的规则处理模块，最后根据规则产生一个针对指定家庭网关的升级列表。

2.如权利要求1所述的家庭网关智能升级装置，其特征在于：如果第二个规则的第四个参数Forward参数为next，表示第三个规则依赖于第二个规则，含义是进行各软件模块的比较，在软件模块列表中，内容与服务器响应消息类似，包含最新的软件模块、版本号及其下载路径，还包含升级完成后是否需要重启的标识符，标识符值为0，表示升级完成后不需要重启，为1，则表示需要重启；如果第二个规则的第四个参数Forward是一个文件下载路径，则直接下载升级包，无需进行第三个规则的比较。

3.如权利要求1或2所述的家庭网关智能升级装置，其特征在于：所述升级服务器同一时间内接收到的家庭网关消息超过其设定的可处理最大值时，则不予响应。

4.一种基于权利要求1或2或3所述家庭网关智能升级装置的家庭网关智能升级方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、家庭网关升级程序启动后，读取家庭网关版本信息，包括家庭网关类型、序列号、介质访问控制MAC地址、镜像版本号、各软件模块版本号，并将升级程序初始化为系统守护进程；系统守护进程是系统的后台服务进程，启动后就脱离控制终端，一直运行到系统关闭时才退出；

步骤S2、系统守护进程初始化成功后，升级程序进入循环等待状态，并在等待中每隔一段时间读取升级标识位的值；升级标识位是一个临时参数，如果默认值发生变化，表示收到了升级指令，否则表示不需要升级；升级完成后该标识位会被恢复至默认值；

步骤S3、家庭网关根据升级标识位数值的变化，来判断是否收到网管系统的升级指令，如果收到升级指令，转到步骤S4；否则，返回步骤S2，继续等待；如果收到升级指令的这些网关在指定时间内没有完成升级，则将其排到队列的最末，或者按照升级指令发出的时间的先后排序，将其排在尚未收到升级指令的家庭网关之后；如果超过三次升级不成功，则停止向该家庭网关发送升级指令，并将其记录在案，由管理员另作处理；

步骤S4、家庭网关向升级服务器发送上报消息，家庭网关上报消息包括上报消息头inform和该家庭网关版本信息；

步骤S5、升级服务器处理上报消息并返回响应消息：升级服务器根据上传的版本信息和相应的升级策略，来判断哪些模块需要升级，并将需要升级的模块信息形成一个升级列表，将该升级列表和文件服务器信息组成响应消息，发送至家庭网关；

步骤S6、家庭网关升级程序接收升级服务器发来的响应消息，并解析响应消息的内容；响应消息的内容包括消息头和消息体，消息头为result：OK，表示正常响应，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP账号、密码和该家庭网关的升级列表，家庭网关的升级列表包括要升级的模块和文件服务器上的下载路径；如果该家庭网关不需要升级，则响应消息中只包含消息头result：OK，没有消息体；

步骤S7、家庭网关根据解析出来的响应消息的内容，判断该家庭网关是否需要进行升级，如果需要升级，转到步骤S8；否则，返回步骤S2，继续等待；

步骤S8、家庭网关读取响应消息中消息体的内容，消息体的内容包括文件服务器的地址、加密过的FTP下载账号和密码，以及该家庭网关的升级列表；

步骤S9、家庭网关根据升级列表上的信息，从文件服务器下载指定软件模块的升级包，采用MD5算法对升级包进行完整性验证，如果验证不通过，重新下载升级包；如果验证通过，则安装该升级包；

步骤S10、所有需要升级的模块都升级完成后，向升级服务器上报升级结果，升级结果中包含本次升级的各个模块升级是否成功的信息，然后返回步骤S2，继续等待；

步骤S11、升级服务器收到家庭网关的升级结果后，将升级后的版本信息进行记录，经过处理后发送至网管系统。

5.如权利要求4所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述升级指令是网管系统根据配置向指定家庭网关批量下发的启动升级的消息，批量下发是指网关系统根据参数设置，将所有家庭网关按照家庭网关MAC地址的每个字符的ASCII值从小到大的顺序进行排队，在某段时间内向一定数量的家庭网关发出要求升级的消息。

6.如权利要求4所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述升级策略是升级服务器上的升级规则，根据家庭网关上传的版本信息进行匹配，生成一个升级列表，表示该家庭网关哪些软件模块需要升级；升级规则根据需求灵活定制，以适应不同的升级场景。

7.如权利要求4所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述升级列表是家庭网关上需要升级的软件模块的列表，其中包含家庭网关的一个或多个软件模块的名称及其安装包在文件服务器上的下载路径。

8.如权利要求4所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述步骤S6中还包括以下步骤：在一定的时间内，如果升级服务器没有响应，延时一段时间后升级程序重新向升级服务器发送上报消息。

9.如权利要求4所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述升级结果包含本次升级完成后的软件模块版本信息。

10.如权利要求4至9中任一项所述的家庭网关智能升级方法，其特征在于：所述步骤S11之后还包括以下步骤：如果某些模块升级失败，继续进行设定次数的重新升级，升级服务器重新向家庭网关下发包含上次升级失败模块信息的升级列表，或者直接向网管系统报告该家庭网关的升级结果。