CN103488740A - 一种用于实现onu设备中数据共享的系统和方法 - Google Patents

一种用于实现onu设备中数据共享的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于实现ONU设备中数据共享的系统和方法，其中系统包括：处理模块，处理模块用于处理ONU设备中的进程；与处理模块连接的控制模块，控制模块用于控制ONU设备的进程对共享存储空间的访问；存储模块，以及分别与存储模块和控制模块连接的管理模块；管理模块用于于存储模块上分配共享存储空间；与处理模块连接的驱动模块，驱动模块用于为ONU设备的进程调用ONU设备的硬件模块。本发明的有益效果是：极大地提高了系统软件的性能和稳定性，能够达到对数据进行高效、稳定而且安全的访问和存储效果，同时也降低了维护的难度系数，便于日后的增值服务及移植工作。

Description

一种用于实现ONU设备中数据共享的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种网络设备的管理系统，尤其涉及一种用于实现ONU设备中数据共享的系统和方法。
背景技术
由于光接入技术的超高速率，低功耗及超远传输距离等优点，使其在满足用户对高带宽业务需求的同时，也能够提供对多种业务的支持，因此正逐渐取代传统的带宽接入技术，成为当下带宽接入的首选。在光接入网络中，ONU作为用户侧终端设备，与局端的OLT配合，用于向用户提供多种业务服务，其通常具有多端口多业务服务，如单播、组播及语音业务等。
但是另一方面，也正是由于ONU设备可以同时为单用户或多用户提供多种服务，以及OLT可对ONU设备进行多种业务的复杂配置，如：二层功能业务的复杂配置，三层路由功能业务的复杂配置，组播、语音及无线等其他重要功能的配置，这就使得ONU设备成为一款功能强大但又极其复杂的嵌入式网络产品。因此如果不能合理的设计出一种高效、方便而且相对安全稳定的数据访问存储方式以提供进程间可合理调度、共享的实现机制的话，那么将会严重影响ONU的功能和性能，同时也会给整个系统软件的稳定性及后期的维护和移植带来不必要的麻烦。
现有的ONU设备基本上都是采用模块或是功能划分的方式来分别对各自的数据进行访问和存储的，这种存储方式对于功能单一且数据量较少的产品来说无疑是很好的选择，但对于ONU这样一种功能模块多样、复杂而且数据量庞大的嵌入式网络产品，虽然勉强可用，但却不是最佳的解决方案。其存在的问题在于：
1、ONU设备不同于其他信息技术相关的产品，其中的各个功能模块之间都有很强的交互性，需要大量的访问双方的数据，这样就导致了系统性能的严重下降。
2、如果每个功能模块都需要单独设计数据结构来进行访问存储的话，那就会明显加大对软件系统实现的难度，因为随着数据结构的增多，对其实现、维护以及移植方面都会造成不少的困难，尤其像ONU这样需要进行大量数据交互的产品。
3、功能模块之间的交互，如果设计得不够合理，那么很有可能出现双方对数据的同时访问等异常现象，从而导致系统出错，稳定性能急剧下降。
专利申请文件，申请号为CN103197979A，公开了一种用于实现在进程间进行数据交互访问的方法，具体包括：步骤1，将需要交互访问的多个进程连接到同一个共享内存段；以及步骤2，将所述多个进程中需要共享的数据结构分配到所述共享内存段，以使所述多个进程之间共享所述数据结构包含的成员变量的状态关系，和/或所述数据结构产生的结果数据之间的关系。由上可见，虽然上述的专利申请文件是用于实现进程间进行数据交互访问，但是其并未公开用于ONU设备的数据共享机制，因此，上述的专利申请文件并未解决现有技术中的问题。
发明内容
针对以上所述的技术问题，本发明提供了一种用于实现ONU设备中数据共享的系统，具体技术方案如下所示：
一种用于实现ONU设备中数据共享的系统，其中，包括：
处理模块，所述处理模块用于处理所述ONU设备中的进程；
与所述处理模块连接的控制模块，所述控制模块用于控制所述ONU设备的进程对共享存储空间的访问；
存储模块，以及分别与所述存储模块和所述控制模块连接的管理模块；所述管理模块用于于所述存储模块上分配所述共享存储空间；
与所述处理模块连接的驱动模块，所述驱动模块用于为所述ONU设备的进程调用所述ONU设备的硬件模块。
优选的，所述处理模块包括分别对应于所述ONU设备不同业务的通用标准组件。
优选的，还包括与所述处理模块连接的适配模块，所述适配模块用于对所述ONU进程的下发配置做数据转换，以向所述处理模块传递数据。
优选的，所述管理模块还包括：
设置子模块，所述设置子模块用于根据所述通用标准组件为共享数据设置唯一的互斥信号量标识；
创建子模块，所述创建子模块用于根据所述通用标准组件于所述共享存储空间中创建共享文件；
分配子模块，所述分配子模块用于为所述共享文件于所述存储模块上分配共享存储空间。
优选的，所述控制模块通过检测共享数据的互斥信号量标识，进而设置读写锁的方式实现对所述共享存储空间的访问控制。
优选的，所述ONU设备默认创设所述系统，并将所述ONU设备的所有端口关联到所述系统。
优选的，还包括创设模块；所述创设模块用于创设新的所述系统，并选择将所述ONU设备的端口划入创设的系统中。
一种用于实现ONU设备中数据共享的方法，其中，具体包括如下步骤：
步骤1.所述ONU设备通过对应的标准组件对业务进程进行处理；
步骤2.当所述进程请求对共享存储空间访问，所述ONU设备进行访问控制；
步骤3.调用硬件模块执行。
优选的，所述步骤2中还包括：
步骤21.所述ONU设备检测所述进程中用于标识共享数据资源且对应于所述标准组件的互斥信号量是否有效；当所述互斥信号量为有效，则进入步骤22，否则进入步骤23；
步骤22.所述进程通过加置读写锁，访问所述共享数据空间，并于结束访问时释放所述读写锁；
步骤23.所述ONU设备创建对应于标准组件的互斥信号量标识，并判断所述步骤23中创建的互斥信号量是否对应有用于存储共享数据的共享文件，如果有，则返回步骤22；否则进入步骤24；
步骤24.所述ONU设备为所述进程中的数据于所述存储模块上分配共享存储空间。
优选的，所述步骤24中包括：
步骤241.所述ONU设备在为所述共享数据创建共享文件前为所述进程加置读写锁；
步骤242.所述ONU设备创建共享文件，并分配共享存储空间，同时将所述进程中的数据以预设的数据结构形式存储到所述共享文件中；
步骤243.所述ONU设备在分配共享存储空间后，释放所述读写锁。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过创新性的抽象出用于实现数据共享的系统模型，并在该系统模型的基础上设计建立出Bridge，Router，PON及VOIP等通用标准子功能组件，从而完美实现ONU多种业务服务功能；
2.本发明以系统模型为中心，合理设计出实现ONU业务所需要的数据结构，同时采用共享内存的方式对数据进行存储访问，这样可以极大的提高系统的整体性能；
3.本发明通过将该系统模型实现为一个共享库，以供UI上层中各进程对其共享访问，同时对系统模型中数据都采用互斥锁的方式进行访问，这样可以增强系统的安全稳定性。
4.本发明通过维护一张比较大的共享内存中的数据，同时采用共享库的方式，为日后对系统的增值服务及移植工作带来极大的方便。
通过本发明提出的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统和方法，极大地提高了系统软件的性能和稳定性，能够达到对数据进行高效、稳定而且安全的访问和存储效果，同时也降低了维护的难度系数，便于日后的增值服务及移植工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统的结构示意图；
图2为本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统的处理模块的结构示意图；
图3为本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，为本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统，其中包括：用于处理ONU设备中进程的处理模块；存储模块，以及分别与存储模块和处理模块连接的管理模块；管理模块用于于存储模块上分配共享存储空间；与处理模块连接的控制模块，控制模块用于控制ONU设备的进程对共享存储空间的访问；与处理模块连接的驱动模块，驱动模块用于为ONU设备的进程调用ONU设备的硬件模块。
于上述技术方案的基础上，上述的处理模块包括分别对应于ONU设备不同业务的通用标准组件。如图2所示，处理模块中的通用标准组件可以包括用于实现二层交换功能的bridge组件，用于实现三层路由功能的router组件，用于实现PON管理功能的PON组件，用于实现物理端口管理功能的physical port组件，用于实现网络语音功能的VOIP组件等通用的标准组件。当然，处理模块中所包含的各通用标准组件可以并不限于以上所示，而是包括其他所有用于实现ONU全部功能的标准组件。当ONU设备通过系统的处理模块对具体的业务进程进行处理时，就会按照标准组件的数据结构，行为，状态机等来运行，从而ONU设备能够通过处理模块对ONU的多种业务服务进行具体处理和实现。
于上述技术方案的基础上，还包括与所述处理模块连接的适配模块，适配模块用于对ONU进程的下发配置做数据转换，以向处理模块传递数据。通过在处理模块接口上再添加适配模块，可以对从UI（user interface）如通过OMCI、TR069以及OAM等，下发下来的配置进行数据转换以满足对处理模块的数据传递。
于上述技术方案的基础上，ONU设备默认创设上述的系统，并将ONU设备的所有端口关联到该系统。在ONU设备启动时，会默认创设上述的系统，而该系统默认会地将ONU设备的所有端口，如lan口，wan口等关联进来，进行绑定。可选的，为了方便远程管理的需要，还可以选择配置一个管理IP，通过进入该管理IP，对上述的系统实现管理。上述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，与ONU设备所具体处理的业务流相关，即可以在ONU设备中设置有多个。例如，可以在GPON的OMCI业务中创建，在EPON的OAM业务中创建，也可以在TR069业务中创建各种用于实现数据共享的系统。因此，在一种可选的实施例中，上述的系统还包括创设模块，创设模块用于创设新的系统，并将ONU设备的端口划入创设的系统中。当创建系统时，只需调用对应的创设模块即可。例如，在页面或是OLT端配置业务的时候会触发创设模块创建系统的动作，也可以是通过使用命令方式直接创建系统。相对于只通过一个默认系统实现ONU设备中的数据共享，通过创设模块，创设多个针对不同业务的系统，有利于系统实现和维护管理。不同的系统中处理模块的标准组件组成可能是不同的，而系统所关联的端口所绑定的属性也可能是不同的，如端口绑定的vlan，mac地址等，因此共享数据的属性也可能是不同的。进一步的，这里的在ONU设备上设置多个系统，是针对ONU设备的二层交换业务来说的。当用户选择创建二层功能的纯桥，即桥关联的端口无法访问IP层（如CTC的Other桥），也就是不经由三层路由实现的数据业务时，会建立新的用于实现数据共享的系统，并将新设系统下的ONU端口从原来默认创建的系统中移除。而当ONU设备涉及的业务需要经由三层路由模块处理时，同时又需要通过系统关联的端口进行设备管理，这时不再需要再创建新的系统，通过VLAN的方式来进行划分即可，以形成不同的广播域。例如：将用于上网业务的端口1和2用于上网业务划分到vlan100中，而将用于视频电话端口3、4划分到vlan200中。
于上述技术方案的基础上，管理模块还包括：用于根据通用标准组件为共享数据设置唯一的互斥信号量标识的设置子模块；用于根据通用标准组件于共享存储空间中创建共享文件的创建子模块；用于为共享文件于存储模块上分配共享存储空间的分配子模块。系统处理模块中的标准组件都会设置相对应的互斥信号量标识，用以唯一标识。这样，当进程访问系统处理模块的标准组件时，都会通过该互斥信号量标识判断共享存储空间上的存储共享数据的共享文件是否已被占用，即是否有其他进程正在访问。如果共享文件为解锁状态，则可以访问。在访问时通过上述的控制模块对其加置读写锁，防止其他进程的同时访问。这样每次只能由一个进程访问，从而实现了安全访问数据的目的。上述的共享文件用于存储共享数据，且和系统中的标准组件，以及互斥信号量标识也存在对应的关系。具体来说，共享文件可以是共享内存。上述的创建子模块在创建共享文件后，还会将共享数据设置为预制的数据结构形式。例如，在一种具体实施方式中，关于以太网端口（ETH port）属性的共享数据，其数据结构形式可以是：
Figure BDA0000384460590000071
其中，上述的ENTITY代表物理端口（端口号），ETH_ADMIN_E端口管理状态（enable或disable），ETH_LPBACK_STATE_E代表loopback环回口的状态。
于上述技术方案的基础上，上述的驱动模块用于为所述ONU设备的进程调用所述ONU设备的硬件模块。上述的硬件模块可以是由芯片厂家直接提供或是简单包装的SDK（Software DevelopmentKit,即软件开发工具包），也可以是软件实现，如通过调用LINUX的Netfilter等。在驱动模块和硬件模块之间，还可以通过一个匹配模块来实现不同产品形态，不同驱动架构的适配功能。上述的匹配模块对具体硬件方案，产品芯片结构有全面的了解，能够选择调用那个SDK的哪个API。匹配模块可以调用相应的SDK API来注册事件。在API中传递一个函数指针，在事件触发时SDK层将直接调用这个API，从而在硬件层次具体实现。
于上述技术方案的基础上，在一种优选的实施方式中，上述的系统通过编译，形成一个共享库，从而通过对上层提供通用标准API接口函数，可以方便地为ONU的上层进程所调用使用。因此，无论是EPON、GPON项目相关的ONU产品，还是LAN上行的传统xDSL产品都能够在以该共享库为基础的前提下轻松实现。本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统的代码，能够移植到任何有该系统组件功能的产品中，如SFU，HGU，单芯片解决方案交换机，可堆叠式交换机，OLT等。因此，本发明不仅适用于采用GPON技术实现的ONU产品中，EPON、LAN上行等网络产品同样也能够很好的利用本发明来进行实现。
本发明的另一种实施例公开了一种用于实现ONU设备中数据共享的方法。如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤1.ONU设备通过对应的标准组件对业务进程进行处理；
步骤2.当进程请求对共享存储空间访问，ONU设备进行访问控制；
步骤3.调用硬件模块执行。
于上述技术方案的基础上，步骤2中还包括：
步骤21.ONU设备检测进程中用于标识共享数据资源且对应于标准组件的互斥信号量是否有效；当互斥信号量为有效，则进入步骤22，否则进入步骤23；步骤22.进程通过加置读写锁，访问共享数据空间，并于结束访问时释放读写锁；
步骤23.ONU设备创建对应于标准组件的互斥信号量标识，并判断步骤23中创建的互斥信号量是否对应有用于存储共享数据的共享文件，如果有，则返回步骤22；否则进入步骤24；
步骤24.ONU设备为进程中的数据于存储模块上分配共享存储空间。
于上述技术方案的基础上，步骤24中还包括：
步骤241.ONU设备在为共享数据创建共享文件前为进程加置读写锁；
步骤242.ONU设备创建共享文件，并分配共享存储空间，同时将进程中的数据以预设的数据结构形式存储到共享文件中；
步骤243.ONU设备在分配共享存储空间后，释放读写锁。
本发明的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统，为实现提供上层各进程调用访问，采用将其编译为共享库的方式，方便了上层进程对其调用。同时由于多进程对其中的数据进行访问存储，所以在此基础上采用了共享内存结合资源访问信号量的方式对其进行合理设计实现。
本发明提出的一种用于实现ONU设备中数据共享的系统和方法，极大地提高了系统软件的性能和稳定性，能够达到对数据进行高效、稳定而且安全的访问和存储效果，同时也降低了维护的难度系数，便于日后的增值服务及移植工作。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，包括：
处理模块，所述处理模块用于处理所述ONU设备中的进程；
与所述处理模块连接的控制模块，所述控制模块用于控制所述ONU设备的进程对共享存储空间的访问；
存储模块，以及分别与所述存储模块和所述控制模块连接的管理模块；所述管理模块用于于所述存储模块上分配所述共享存储空间；
与所述处理模块连接的驱动模块，所述驱动模块用于为所述ONU设备的进程调用所述ONU设备的硬件模块。
2.如权利要求1所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，所述处理模块包括分别对应于所述ONU设备不同业务的通用标准组件。
3.如权利要求1所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，还包括与所述处理模块连接的适配模块，所述适配模块用于对所述ONU进程的下发配置做数据转换，以向所述处理模块传递数据。
4.如权利要求2所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，所述管理模块还包括：
设置子模块，所述设置子模块用于根据所述通用标准组件为共享数据设置唯一的互斥信号量标识；
创建子模块，所述创建子模块用于根据所述通用标准组件于所述共享存储空间中创建共享文件；
分配子模块，所述分配子模块用于为所述共享文件于所述存储模块上分配共享存储空间。
5.如权利要求4所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，所述控制模块通过检测共享数据的互斥信号量标识，进而设置读写锁的方式实现对所述共享存储空间的访问控制。
6.如权利要求1所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，所述ONU设备默认创设所述系统，并将所述ONU设备的所有端口关联到所述系统。
7.如权利要求6所述的用于实现ONU设备中数据共享的系统，其特征在于，还包括创设模块；所述创设模块用于创设新的所述系统，并选择将所述ONU设备的端口划入创设的系统中。
8.一种用于实现ONU设备中数据共享的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1.所述ONU设备通过对应的标准组件对业务进程进行处理；
步骤2.当所述进程请求对共享存储空间访问，所述ONU设备进行访问控制；
步骤3.调用硬件模块执行。
9.如权利要求8所述的用于实现ONU设备中数据共享的方法，其特征在于，所述步骤2中还包括：
步骤21.所述ONU设备检测所述进程中用于标识共享数据资源且对应于所述标准组件的互斥信号量是否有效；当所述互斥信号量为有效，则进入步骤22，否则进入步骤23；
步骤22.所述进程通过加置读写锁，访问所述共享数据空间，并于结束访问时释放所述读写锁；
步骤23.所述ONU设备创建对应于标准组件的互斥信号量标识，并判断所述步骤23中创建的互斥信号量是否对应有用于存储共享数据的共享文件，如果有，则返回步骤22；否则进入步骤24；
步骤24.所述ONU设备为所述进程中的数据于所述存储模块上分配共享存储空间。
10.如权利要求9所述的用于实现ONU设备中数据共享的方法，其特征在于，所述步骤24中包括：
步骤241.所述ONU设备在为所述共享数据创建共享文件前为所述进程加置读写锁；
步骤242.所述ONU设备创建共享文件，并分配共享存储空间，同时将所述进程中的数据以预设的数据结构形式存储到所述共享文件中；
步骤243.所述ONU设备在分配共享存储空间后，释放所述读写锁。
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Assignee: Hangzhou Bolian Intelligent Technology Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A system and method for realizing data sharing in ONU equipment

Granted publication date: 20171201

License type: Common License

Record date: 20211104

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Assignee: ZHEJIANG SUPCON TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: Huzhou YingLie Intellectual Property Operation Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021330000729

Denomination of invention: A system and method for realizing data sharing in ONU equipment

Granted publication date: 20171201

License type: Common License

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Denomination of invention: A System and Method for Data Sharing in ONU Devices

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Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. high tech Zone Green sub branch

Pledgor: Huzhou YingLie Intellectual Property Operation Co.,Ltd.

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Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. high tech Zone Green sub branch

Pledgor: Huzhou YingLie Intellectual Property Operation Co.,Ltd.

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