CN105337757A - 线卡管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线卡管理方法及系统，其方法包括：主控单板通过以太网接口与至少一个线卡建立通信连接；主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理。本发明解决了线卡上无CPU线卡的管理问题，同时可以降低线卡硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

Description

线卡管理方法及系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种无CPU线卡管理方法和系统。

背景技术

在通讯产品中，尤其在SDH(SynchronousDigitalHierarchy，同步数据系列)、PTN(PacketTransportNetwork，分组传送网)领域的通讯产品中，产品设备系统结构通常采用星型系统架构，即星型系统的中心节点为主控单元，其它节点为业务线卡单元。在产品系统中，通常需要查询各个节点(包括主控单元、线卡单元)的关键器件的性能、告警以及对节点中器件的配置。一般是通过板间的I2C接口来完成板间的通讯，即网管服务器下发查询配置命令，首先下发到主控单板，经主控单板处理后，再由主控单板通过I2C接口下发到线卡，再由线卡的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理机)芯片处理后，转化成对线卡操作。

此外，板间I2C接口，通常使用IPMBL、I2C为总线方式，其最大速率为400kbps，当需要配置线卡时，线卡为slave模式；当上报告警时，线卡为master模式。在线卡同时支持master、slave两种模式时，在板间多块线卡同时工作时，I2C总线上的冲突比较严重，告警实时性变差，而且可能会出现丢包情况。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种线卡管理方法和系统，可以降低线卡硬件成本，解决I2C总线上冲突严重的问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种线卡管理方法，包括：

主控单板通过以太网接口与至少一个线卡建立通信连接；

所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理。

优选地，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤包括：

主控单板在启动线卡代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；

所述主控单板将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡。

优选地，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

所述线卡接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文；

所述线卡解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；

所述线卡根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；

所述线卡将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

优选地，所述线卡将相应的请求信号转换为对应的总线操作的步骤包括：

当所述请求信号为配置命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的写命令；

当所述请求信号为查询命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板。

优选地，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

所述主控单板接收所述线卡发送的第二板间通讯报文；

所述主控单板从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；

所述主控单板将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

优选地，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

在线卡上电后，线卡向主控单板上报板类型报文；

所述主控单板判断所述线卡上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡代理程序。

本发明实施例还提出一种线卡管理系统，包括：主控单板和至少一线卡；其中：

所述主控单板，用于通过以太网接口与所述至少一个线卡建立通信连接；以及基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理；

所述至少一线卡，用于基于所述以太网接口，与所述主控单板之间通过板间通讯报文进行交互。

优选地，主控单板，还用于在启动线卡代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡。

优选地，所述线卡，还用于接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文；解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

优选地，所述线卡，还用于当所述请求信号为配置命令时，将请求信号转换为总线的写命令；当所述请求信号为查询命令时，将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板。

优选地，所述主控单板，还用于接收所述线卡发送的第二板间通讯报文；从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

优选地，所述线卡，还用于在上电后，向主控单板上报板类型报文；

所述主控单板，还用于判断所述线卡上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡代理程序。

本发明实施例提出的一种线卡管理方法和系统，主控单板通过以太网接口与线卡建立通信连接，并基于以太网接口，通过板间通讯报文对线卡进行管理，从而解决了线卡上无CPU线卡的管理问题，同时可以降低线卡硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

附图说明

图1是本发明线卡管理方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明线卡管理方法实施例中主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的一种流程示意图；

图3是本发明线卡管理方法实施例中主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的另一种流程示意图；

图4是本发明线卡管理方法实施例中主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的又一种流程示意图；

图5是本发明线卡管理方法实施例中主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的再一种流程示意图；

图6是本发明线卡管理系统一实施例的架构示意图；

图7是本发明线卡管理系统实施例的具体架构示意图；

图8是本发明线卡管理系统实施例中线卡的线卡控制中心单元的内部结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：主控单板通过以太网接口与线卡建立通信连接，并基于以太网接口，通过板间通讯报文对线卡进行管理，从而解决了线卡上无CPU线卡的管理问题，同时可以降低线卡硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

如图1所示，本发明一实施例提出一种线卡管理方法，包括：

步骤S101，主控单板通过以太网接口与至少一个线卡建立通信连接；

本实施例在主控单板上设置有线卡代理程序。

在线卡代理程序启动后，主控单板会接收到上层应用的下发命令，用以实现对线卡的性能监控、告警以及配置等操作管理。

其中，线卡代理程序的启动可以由线卡定时上报板类型报文来实现。线卡定时向主控单板上报板类型报文，主控单板根据接收到的板类型报文，判断其格式是否与预先定义的格式类型一致，若一致，则启动线卡代理程序。由此，通过以太网接口主控单板与线卡建立通信连接。

在线卡代理程序启动后，如果在规定时间范围内容没有接收到线卡上报的板类型报文，则停止线卡代理程序。

步骤S102，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理。

具体地，如图2所示，作为一种实施方式，上述步骤S102，主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理，可以包括：

步骤S1021，主控单板在启动线卡代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；

主控单板通过线卡代理程序响应上层应用的下发命令。当接收到上层应用的下发命令时，主控单板将下发命令信息封装到第一板间通讯报文的净荷中，同时，将目的MAC地址、源MAC地址添加到板间通讯报文中。步骤S1022，所述主控单板将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡。

然后，主控单板将所述第一板间通讯报文发送至目的MAC地址指定的线卡。

如图3所示，作为另一种实施方式，在上述图2所示的实施方式的基础上，上述步骤S102，主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理中，在上述步骤S1022之后，还可以包括：

步骤S1023，所述线卡接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文；

步骤S1024，所述线卡解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；

步骤S1025，所述线卡根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；

步骤S1026，所述线卡将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

其中，线卡接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文，解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作，总线操作用于配合或查询线卡信息。

其中，线卡将相应的请求信号转换为对应的总线操作的步骤包括：

当所述请求信号为配置命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的写命令；

当所述请求信号为查询命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板。

具体地，线卡解析请求命令的类型，当请求命令为配置类型时，将配置命令及有效数据转换成总线的写使能信号、地址和数据；当请求命令为查询类型时，将查询命令及有效数据转换成总线的读使能信号、地址，等待总线读返回数据；再将返回数据传送到主控单板。

如图4所示，作为又一种实施方式，在上述图3所示的实施方式的基础上，上述步骤S102，主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理中，在上述步骤S1026之后，还可以包括：

步骤S1027，所述主控单板接收所述线卡发送的第二板间通讯报文；

步骤S1028，所述主控单板从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；

步骤S1029，所述主控单板将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

具体地，在主控单板侧，主控单板在接收到线卡发送的第二板间通讯报文后，从报文中提取出目的MAC地址、VLAN值、有效数据内容；再根据目的MAC地址和VLAN值，判读是否为板间通讯报文；当为板间通讯报文时，将有效数据封装成内部S口报文，然后，定期时间将内部S口报文上报到上层应用。

如图5所示，作为再一种实施方式，在上述图4所示的实施方式的基础上，上述步骤S102，主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理中，在上述步骤S1021之前，还可以包括：

步骤S1019，在线卡上电后，线卡向主控单板上报板类型报文；

步骤S1020，所述主控单板判断所述线卡上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡代理程序。

其中，线卡代理程序的启动由线卡定时上报板类型报文来实现。在线卡上电后，线卡定时向主控单板上报板类型报文，主控单板根据接收到的板类型报文，判断其格式是否与预先定义的格式类型一致，若一致，则启动线卡代理程序。

在线卡代理程序启动后，如果在规定时间范围内容没有接收到线卡上报的板类型报文，则停止线卡代理程序。

本实施例通过上述方案，主控单板通过以太网接口与线卡建立通信连接，并基于以太网接口，通过板间通讯报文对线卡进行管理，从而解决了线卡上无CPU线卡的管理问题，同时可以降低线卡硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

如图6所示，本发明较佳实施例提出一种线卡管理系统，包括：主控单板201和至少一线卡202；其中：

所述主控单板201，用于通过以太网接口与所述至少一个线卡202建立通信连接；以及基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡202进行管理；

所述至少一线卡202，用于基于所述以太网接口，与所述主控单板201之间通过板间通讯报文进行交互。

进一步地，主控单板201还用于在启动线卡202代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡202。

进一步地，所述线卡202还用于接收所述主控单板201发送的所述第一板间通讯报文；解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

所述线卡202还用于当所述请求信号为配置命令时，将请求信号转换为总线的写命令；当所述请求信号为查询命令时，将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板201。

所述主控单板201还用于接收所述线卡202发送的第二板间通讯报文；从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

所述线卡202还用于在上电后，向主控单板201上报板类型报文；

所述主控单板201还用于判断所述线卡202上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡202代理程序。

在线卡代理程序启动后，如果在规定时间范围内容没有接收到线卡202上报的板类型报文，则停止线卡代理程序。

本实施例无CPU线卡202的管理系统，主控单板201与线卡202通过以太网接口建立通信连接，并基于以太网接口，通过板间通讯报文对线卡202进行管理，从而解决了线卡202上无CPU线卡202的管理问题，同时可以降低线卡202硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

更为具体地，在实际应用中，可以在主控单板和线卡上设置相应的单元来完成相应的功能。具体阐述如下：

如图7所示，在主控单板侧，设置有线卡代理程序单元和交叉单元，其中：

线卡代理程序单元主要完成板间通讯报文的发起和上报。

交叉单元完成线卡代理程序单元发起板间通讯报文的交换到线卡传送；同时将线卡发送的板间通讯报文转发到线卡代理程序单元。

在线卡侧，设置有线卡控制中心单元及接口转换单元，其中：

线卡控制中心单元完成板间通讯报文的响应和应答。在接收方向，接收板间通讯报文，同时解析报文内容，提取有效的请求信息，将报文中的请求信息转换成请求信号；同时，在发送方向，将请求信号应答的信息封装到板间通讯报文中，然后发送给主控单板。

接口转换单元用于将线卡控制中心单元的请求信号转换成总线操作。

基于上述单元对本实施例方案进行详细阐述：

步骤1，主控单板线卡代理程序单元响应上层应用命令，然后发起管理线卡的板间通讯报文；同时，接收线卡应答的板间通讯报文，然后上报到上层应用处理。

具体过程如下：

a)响应上层应用程序下发命令；

b)将下发命令转换成板间通讯报文；

c)将板间通讯报文发送到交叉单元。

d)同时，接收交叉单元转发到线卡代理程序单元的板间通讯报文。

e)解析接收的板间通讯报文，然后，上报到上层应用处理。

代理线卡程序接收交叉单元输出的板间通讯报文，当接收到板间通讯报文后，从报文中提取出目的MAC地址、VLAN值、有效数据内容；再根据目的MAC地址和VLAN值，判读是否为板间通讯报文；当为板间通讯报文时，将有效数据封装成内部S口报文，然后，定期时间将内部S口报文上报到上层应用。

步骤2，主控单板交叉单元转发主控单板和线卡的板间通讯报文。

主控单板交叉单元将线卡代理程序发起的板间通讯报文转发到目的线卡；同时，将线卡发送的板间通讯报文转发到主控单板的线卡代理程序单元。

交叉单元，接收步骤1输出的板间通讯报文，根据板间通讯报文的目的MAC地址，查找出目的线卡；然后再将板间通讯报文转发到目的线卡端口上发送。同时，接收各个线卡发送的板间通讯报文，然后，将报文传送到步骤1的线卡代理程序单元。

步骤3，线卡的线卡控制中心单元接收主控单板线卡代理程序单元发起的板间通讯报文；解析出报文有效请求信息，将请求信息输出到接口转换单元；同时，将接口转换返回的应答信息，封装到板间通讯报文，然后将报文发送到主控单板。

具体过程如下：

接收交叉单元转发过来的板间通讯报文，解析报文内容，提取出报文请求类型；根据请求类型，产生相应请求信号；将请求信号输出到接口转换单元。同时，接收接口转换单元应答信息。将应答信息封装成板间通讯报文，再将封装好的报文发送到交叉单元。

其内部实现结构如图8所示。

在接收方向，包括报文终结单元、请求消息缓存单元、主动查询信息产生单元以及请求调度单元。

报文终结单元，接收步骤2的板间通讯报文，当报文接收正确时，从板间通讯报文中提取出有效信息，将提取的有效信息缓存到请求消息缓存单元，等待请求调动单元请求允许信息。

请求调度单元，通过轮训调度方式，轮训响应板间通讯报文请求、主动查询信息请求；然后，将有效请求命令输出到接口转换单元。

在发送方向，包括流控消息产生单元、应答信息缓存单元、响应调度单元、报文发起单元。

应答信息缓存单元，接收接口转换单元返回的应答信息，将应答信息缓存，输出数据有效信号到响应调度单元。

响应调度单元，通过轮训判断流控消息产生单元的数据有效信号、应答信息缓存单元的数据有效信号，将应答信息传送到报文发送单元。

报文发送单元，根据类型和报文格式，将响应调度单元传送的有效数据封装到板间通讯报文有效净荷中；再将报文传送给交叉单元。

步骤4，线卡的接口转换单元将线卡控制中心单元输出请求信号，转换为通用的总线命令。

当请求信号为配置命令时，将配置命令转换成总线的写命令。

当请求信号为查询命令时，将查询命令成总线的读命令；同时，将读获取的信息输出到线卡控制中心单元。

具体地，接口转换单元，接收步骤3输出的请求信号命令，解析请求命令的类型。当请求命令为配置类型时，将配置命令及有效数据转换成总线的写使能信号、地址和数据；当请求命令为查询类型时，将查询命令及有效数据转换成总线的读使能信号、地址；等待总线读返回数据；再将返回数据传送到步骤3的应答信息缓存单元。

本发明实施例线卡管理方法和系统，主控单板通过以太网接口与线卡建立通信连接，并基于以太网接口，通过板间通讯报文对线卡进行管理，从而解决了线卡上无CPU线卡的管理问题，同时可以降低线卡硬件成本；此外，本方案中通过以太网接口，完成板间通讯报文的交互，以太网接口为全双工方式，解决了I2C总线上冲突严重问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种线卡管理方法，其特征在于，包括：

主控单板通过以太网接口与至少一个线卡建立通信连接；

所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤包括：

主控单板在启动线卡代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；

所述主控单板将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

所述线卡接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文；

所述线卡解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；

所述线卡根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；

所述线卡将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述线卡将相应的请求信号转换为对应的总线操作的步骤包括：

当所述请求信号为配置命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的写命令；

当所述请求信号为查询命令时，所述线卡将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

所述主控单板接收所述线卡发送的第二板间通讯报文；

所述主控单板从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；

所述主控单板将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述主控单板基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理的步骤还包括：

在线卡上电后，线卡向主控单板上报板类型报文；

所述主控单板判断所述线卡上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡代理程序。

7.一种线卡管理系统，其特征在于，包括：主控单板和至少一线卡；其中：

所述主控单板，用于通过以太网接口与所述至少一个线卡建立通信连接；以及基于所述以太网接口，通过板间通讯报文对所述至少一个线卡进行管理；

所述至少一线卡，用于基于所述以太网接口，与所述主控单板之间通过板间通讯报文进行交互。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

主控单板，还用于在启动线卡代理程序后，在接收到上层应用的下发命令时，将下发命令信息连同目的MAC地址、源MAC地址封装到第一板间通讯报文中；将所述第一板间通讯报文发送至指定的线卡。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述线卡，还用于接收所述主控单板发送的所述第一板间通讯报文；解析所述第一板间通讯报文，提取出报文请求类型；根据所述报文请求类型，生成相应的请求信号；将所述相应的请求信号转换为对应的总线操作。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述线卡，还用于当所述请求信号为配置命令时，将请求信号转换为总线的写命令；当所述请求信号为查询命令时，将请求信号转换为总线的读命令，并将执行读命令获取的信息封装成第二板间通讯报文返回给所述主控单板。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述主控单板，还用于接收所述线卡发送的第二板间通讯报文；从所述第二板间通讯报文提取出有效数据；将提取的有效数据封装为S口报文，上报至上层应用。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的系统，其特征在于，

所述线卡，还用于在上电后，向主控单板上报板类型报文；

所述主控单板，还用于判断所述线卡上报的板类型报文是否符合预先配置格式，若是，则启动线卡代理程序。