CN104468781A - 一种带过滤功能的网络设备快速搜索系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统及方法：网络设备搜索系统：由搜索代理、若干网络设备构成，通过IP网络互联；搜索过程：搜索代理依据系统或者用户设置的过滤参数，通过向网络中广播带有过滤规则的探测包来进行；网络设备在接收到探测包后，检测探测包内的过滤规则并根据需要发送报告包；网络设备的网络接口进入可工作状态的时候，主动向外广播包含了网络设备的设备状态的报告包，以加快搜索过程。

Description

一种带过滤功能的网络设备快速搜索系统及方法

技术领域：

本发明涉及网络设备搜索，尤其涉及一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统和及方法。

背景技术：

英特网协议(IP：Internet Procotol)是最重要的网络通讯协议，大量的计算机、手机及其他网络设备通过IP协议互联。

在IP协议族中，用户数据报协议(UDP：User Datagram Protocol)具有广播的功能，再同一物理网络中，通过广播的UDP报文可以实现不同的子网段之间的设备进行通讯，即使网络上设备配置了一个不在工作范围的IP地址也可以通过UDP广播报文进行通讯。

Socket是包括了一个用C语言写成的应用程序开发库，主要用于实现进程间通讯，在计算机网络通讯方面被广泛使用。

随着互联网的发展，人们的工作和生活越来越依赖网络系统及设备，甚至很多之前不具备联网功能的设备也在进化，开始具有IP网络功能，如摄像机、录像机、电视机、冰箱、甚至微波炉。这些设备大部分由网络适配器、中央处理单元(CPU：Central Processing Unit)、存储器，随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)构成，并通过总线互联，这些设备中，大部分类型的设备没有便捷的输入设备也没有显示输出设备，这些设备的搜索、定位、控制及管理存在很大的困难。

但这些网络设备通过网络互联，如果能直接通过网络进行快速的搜索和定位设备，将会让这些网络设备的维护、管理及使用更加便捷。

在有的企业网络系统中，存在大量的设备，需要能快速的搜索到存在于本地网络中的设备，设备很多的时候还需要能进行特定的过滤，以加快搜索的速度和降低网络设备的搜索及报告带来的流量。

本发明正是为了实现上述目标，提出了一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统及方法。

发明内容：

为了能快速的搜索、定位管理和维护本地网络中的设备，本发明提出了一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统及方法。

本发明是这样实现的：一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统及方法，包括以下主要过程和步骤：

网络设备搜索系统：由搜索代理、若干网络设备构成，通过IP网络互联；

搜索过程：通过向网络中广播带有过滤规则的探测包来进行，网络设备在接收到探测包后，检测探测包内的过滤规则并根据需要发送报告包；网络设备的网络接口进入可工作状态的时候，主动向外广播报告包，以加快搜索过程。

搜索代理：由带有网络适配器的计算机或者嵌入式设备、搜索代理软件系统构成。

网络设备：由网络适配器、CPU、存储器、RAM及其特定部件通过总线互联的硬件系统和软件系统构成。

搜索过程：

步骤1：网络设备启动完毕后，打开并绑定UDP端口，并启用广播功能；

步骤2：搜索代理启动完毕后，打开并绑定UDP端口，并启用广播功能；

步骤3：当特定事件触发搜索行为后，搜索代理获取系统或用户设置的过滤参数，构造探测包，向网络中广播探测包；

步骤4：搜索设备收到探测包后，取出过滤参数，和自身设备信息进行匹配；

步骤5：如果设备信息与过滤参数匹配，则将网络设备的设备信息构造成为设备状态为在线的报告包，根据搜索代理的网络地址信息，发出报告包；即如果搜索代理如果在同一子网内则直接发送目的地址为搜索代理IP地址的报告包，如果不在同一个子网则广播的报告包；

步骤6：搜索代理接收到报告包后，取出设备信息，和自身的过滤参数进行匹配，如果匹配则根据设备的状态和设备信息，对搜索结果列表进行更新。

进一步的说，设备状态：

如果设备状态为在线：则检测已存在的搜索结果列表中是否有该设备的记录，如果有则更新，如果没有则添加新的记录；

如果设备状态为离线：则将设备的状态置为离线；如果搜索代理有离线设备历史列表，则检测该列表中是否有该设备，如果则更新，如果没有则添加；如果搜索代理没有离线设备历史列表，则从搜索结果列表中直接删除设备的记录。

进一步的说，网络设备启动完毕后：

为了更快的让搜索代理知道设备状态的变化，启动完毕后，立即构造含有自身设备信息并将设备状态设置为在线的报告包，广播报告包；

当设备即将停止服务的时候，立即构造含有自身设备信息并将设备状态设置为离线的报告包，广播报告包。

进一步的说，过滤参数：

用于甄别设备的匹配参数，可以但不限于：类型，ID，名称，MAC地址，IP地址，硬件版本，软件版本，状态，制造商信息，状态；

同时设置若干过滤参数；

过滤参数如果是通配则进行通配匹配即包含该字符串即可，如果是正则表达式则进行正则表达式匹配，如果是全匹配则进行整个字符串匹配。

进一步的说，探测包和报告包结构，典型的描述方式：

【1字节版本】

【1字节报文类型】

0：探测包；

1：报告包；

【2字节大字节序报文长度】

【数据区】

报文长度减去报文头长度后剩下的为数据长度；

典型的数据区可以为二进制也可以为XML或者JSON，需要加密的时候可以在搜索代理和设备之间通过共享密钥进行加密。

附图说明：

下面结合附图，对本发明做出详细描述。

图1为流程图

具体实施方式：

本发明基于系统或用户设置的过滤参数，构造探测包，对局域网内的网络设备进行探测以实现带过滤功能的网络设备快速搜索。

以一个包含两个网络设备和一个搜索代理，通过交换机互联网的网络系统为例，如图1所示：

搜索代理(如图1的101所示)：IP地址为192.168.0.100，子网掩码为255.255.255.0；是一台装有Windows的网络计算机。

设备1(如图1的102所示)：和搜索代理在同一网段，IP地址为192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；是一台Linux内核的嵌入式网络摄像机。

设备2(如图1的103所示)：被设置了一个固定的无效IP：10.172.0.101，子网掩码是255.255.0.0；是一台Linux内核的嵌入式网络摄像机。

搜索过程：

步骤1：网络设备1(如图1的102所示，IP地址192.168.0.101)启动完毕后，打开并绑定UDP端口8888，并启用广播功能；构造状态为在线的报告包，以目的地址为255.255.255.255、目的端口为8888广播报告包；此时搜索代理尚未进入工作状态，该报告包不产生任何效果被丢弃；

步骤2：搜索代理(如图1的101所示，IP地址192.168.0.100)启动完毕后，打开并绑定UDP端口8888，并启用广播功能；

步骤3：当特定事件触发搜索行为后(典型场景为用户点击搜索按钮，或系统启动后自动搜索机制触发)，搜索代理获取系统或用户设置的过滤参数(此处过滤参数为空，搜索所有设备)，构造探测包，以目的地址为255.255.255.255、目的端口为8888向网络中广播探测包；

步骤4：网络设备1收到探测包后，取出过滤参数，和自身设备信息进行匹配；

步骤5：网络设备1将自己设备信息与过滤参数匹配，匹配结果为真，将自己的设备信息构造成为设备状态为在线的报告包，取出搜索代理的网络地址信息，因搜索代理IP和网络设备1处于同一网段，所以直接向目的地址为192.168.0.100、目的端口为8888发出报告包；如果搜索代理不在同一个子网则广播目的地址为255.255.255.255、目的口为8888的报告包。

步骤5：搜索代理接收到来自192.168.0.101的网络设备1的报告包后，取出设备信息，和自身的过滤参数进行匹配，匹配结果为真，设备信息为在线，检测当前搜索结果列表，没有发现网络设备1，将网络设备1加入到搜索结果列表中。

步骤6：经过一段时间，当网络设备2(如图1的103所示，IP地址10.172.0.101)启动完毕后，打开并绑定UDP端口8888，并启用广播功能；构造状态为在线的报告包，以目的地址为255.255.255.255、目的端口为8888广播报告包。

步骤7：此时搜索代理已经进入工作状态，会收到该报文，当搜索代理接收到来自10.172.0.101的网络设备2的报告包后，取出设备信息，和自身的过滤参数进行匹配，匹配结果为真，设备信息为在线，检测当前搜索结果列表，没有发现网络设备2，将网络设备2加入到搜索结果列表中。

这里以非加密的JSON为例：一个{}为起始和结束符号的JSON字符串：

探测包：

搜索所有设备，过滤参数为空的探测包：{}

搜索类型为IPC的设备：{type：”IPC”}

搜索ID为abcdef的设备：{id：”abcdef”}

搜索ID以abc打头的IPC设备：{type：”IPC”，id：”abc*”}

报告包：

ID为abcdef、类型为IPC的设备：

{type：”IPC”，id：”abdef”，status：”online”，ip：”192.168.0.101”，netmask：”255.255.255.0”，hdver：”1.0.0.1”，softver：”1.1.1.1”，name：”入口处网络摄像机”}

Claims (8)

1.本发明是这样实现的：一种带过滤功能的网络设备快速搜索的系统及方法，包括以下主要过程和步骤：

网络设备搜索系统：由搜索代理、若干网络设备构成，通过IP网络互联；

搜索过程：搜索代理依据系统或者用户设置的过滤参数，通过向网络中广播带有过滤规则的探测包来进行；网络设备在接收到探测包后，检测探测包内的过滤规则并根据需要发送报告包；网络设备的网络接口进入可工作状态的时候，主动向外广播包含了网络设备的设备状态的报告包，以加快搜索过程。

2.如权利要求1所述搜索代理：

由带有网络适配器的计算机或者嵌入式设备、搜索代理软件系统构成。

3.如权利要求1所述网络设备：

由网络适配器、CPU、存储器、RAM及其特定部件通过总线互联的硬件系统和软件系统构成。

4.如权利要求1所述搜索过程：

步骤1：网络设备启动完毕后，打开并绑定UDP端口，并启用广播功能；

步骤2：搜索代理启动完毕后，打开并绑定UDP端口，并启用广播功能；

步骤3：当特定事件触发搜索行为后，搜索代理获取系统或用户设置的过滤参数，构造探测包，向网络中广播探测包；

步骤4：搜索设备收到探测包后，取出过滤参数，和自身设备信息进行匹配；

步骤5：如果设备信息与过滤参数匹配，则将网络设备的设备信息构造成为设备状态为在线的报告包，根据搜索代理的网络地址信息，发出报告包；即如果搜索代理如果在同一子网内则直接发送目的地址为搜索代理IP地址的报告包，如果不在同一个子网则广播的报告包；

步骤6：搜索代理接收到报告包后，取出设备信息，和自身的过滤参数进行匹配，如果匹配则根据设备的状态和设备信息，对搜索结果列表进行更新。

5.进一步的说，如权利要求1所述的设备状态：

如果设备状态为在线：则检测已存在的搜索结果列表中是否有该设备的记录，如果有则更新，如果没有则添加新的记录；

如果设备状态为离线：则将设备的状态置为离线；如果搜索代理有离线设备历史列表，则检测该列表中是否有该设备，如果则更新，如果没有则添加；如果搜索代理没有离线设备历史列表，则从搜索结果列表中直接删除设备的记录。

6.进一步的说，如权利要求1的所述网络设备启动完毕后：

为了更快的让搜索代理知道设备状态的变化，启动完毕后，立即构造含有自身设备信息并将设备状态设置为在线的报告包，广播报告包；

当设备即将停止服务的时候，立即构造含有自身设备信息并将设备状态设置为离线的报告包，广播报告包。

7.进一步的说，如权利要求1所述过滤参数：

用于甄别设备的匹配参数，可以但不限于：类型，ID，名称，MAC地址，IP地址，硬件版本，软件版本，状态，制造商信息，状态；

同时设置若干过滤参数；

过滤参数如果是通配则进行通配匹配即包含该字符串即可，如果是正则表达式则进行正则表达式匹配，如果是全匹配则进行整个字符串匹配。

8.进一步的说，如权利要求1所述的探测包和报告包结构，典型的描述方式：

【1字节版本】

【1字节报文类型】

       0：探测包；

       1：报告包；

【2字节大字节序报文长度】

【数据区】

报文长度减去报文头长度后剩下的为数据长度；

典型的数据区可以为二进制也可以为XML或者JSON，需要加密的时候可以在搜索代理和设备之间通过共享密钥进行加密。