CN106685734A - 一种基于以太网的智能配置方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明记载了一种基于以太网的智能配置方法及系统，方法包括主控模块获取设计数据、主控模块检测网络的实际管理地址、判断交换机网络管理地址是否符合设计预期、主控模块将交换机设置为符合设计预期的网络地址以及主控模块获取交换机接口配置数据等步骤；系统包括若干个主控模块、网管型交换机以及终端设备；所述主控模块与网管型交换机相连，所述终端设备与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机彼此串联。由于采用了上述技术，本发明能够达到即插即用的效果，提高了系统部署的效率、降低系统部署的人力成本；同时，无需人为干预即可实现智能化配置所有的网络地址及配置数据，且智能化程度高，为进一步的智能化技术发展奠定基础。

Description

一种基于以太网的智能配置方法及系统

技术领域

本发明涉及以太网技术领域，尤其涉及一种基于以太网的智能配置方法及系统。

背景技术

由于以太网的技术发展日趋成熟，其应用领域越来越广泛，基于以太网的系统越来越复杂而庞大，智能化的要求越来越高，以太网网络地址配置工作越来越繁重，大大阻碍了以太网及智能化技术的发展。在以太网技术发展与应用过程中，网络地址的配置出现了动态网络地址配置技术，即DHCP技术等。

但是，采用DHCP进行网络地址配置的缺点是网络地址为动态的，并且很容易出现网络地址冲突现象，且无法根据设计要求智能化配置具体特定设备的网络地址，也无法实现其它的配置数据的智能化配置功能，因此无法满足以太网智能化系统的要求；

同时，交换机静态网络地址智能化配置技术仅仅解决了交换机的静态网络地址配置技术问题，而无法解决整个基于以太网的系统中所有设备的静态网络地址配置问题，也无法解决整个系统中其他配置数据的智能配置技术问题。

综上所述，由于技术发展的瓶颈，目前均是通过人工根据设计要求对接入以太网的终端通过人机接口进行手动配置，该方式原始且效率低下、容易出现错误配置现象。

发明内容

为了解决上述基于以太网的系统智能化配置技术问题，本发明提供一种基于以太网的智能配置方法及系统，能够有效解决交换机静态网络地址、接口数据，所有接入以太网的终端设备(无论是串联设备还是非串联设备)的静态网络地址、其它配置数据等智能化配置问题，真正意义上实现了系统的智能化配置功能，有效杜绝网络地址冲突、配置数据不正确等现象，能够有效提高整个系统部署与维护的效率，降低整个系统的部署与维护成本。

上述的一种基于以太网的智能配置方法，包括以下步骤：

S1、主控模块获取设计数据；

S2、主控模块检测网络的实际管理地址：通过远程访问网管型交换机的实际数据与该交换机的邻居交换机列表，逐渐获取相关的实际数据；

S3、判断交换机网络管理地址是否符合设计预期；如果是则跳转至步骤S5，否则进入步骤S4；

此步骤中的判断方法为：根据交换机的实际位置与设计位置，将交换机的实际网络地址与设计网络地址进行比对，如果相同则认定其符合设计预期，否则认定其不符合设计预期；

S4、主控模块将交换机设置为符合设计预期的网络地址：

如果存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址；

S5、主控模块获取交换机接口配置数据:主控模块根据设计要求，通过远程访问技术获取交换机的所有接口配置数据；

S6、判断接口配置数据是否符合设计预期，如符合设计预期则跳转至步骤S8，否则进入步骤S7；

S7、主控模块将交换机接口配置数据设置为符合设计预期的数据：主控模块根据系统中设计数据要求通过远程访问技术将相应交换机的相应接口设置为符合设计要求的配置数据；

S8、交换机应用配置信息并且封装到特有链路层数据中；

S9、终端设备接收到交换机发送的特有链路层数据：终端设备的网卡接口上电时，立即接收交换机发送的链路层数据，识别特有链路层数据；

S10、判断终端设备是否为串联，如果是串联则跳转至步骤S11；否则跳转至步骤S12；

S11、终端设备获取本地特征编码；

S12、终端设备计算设计网络地址；

S13、判断终端设备本地网络地址与设计网络地址是否相同，如果相同则跳转至步骤S19；否则跳转至步骤S14；

S14、按照设计网络地址设置本地网络地址；

S15、发送网络地址的验证请求数据到主控模块；

S16、判断请求是否失败，如果请求失败则跳转至步骤S9；否则进入步骤S17；

S17、主控模块验证终端设备的网络地址；

S18、判断网络地址是否验证成功，如果验证成功则进入步骤S19；否则跳转至步骤S9；

此步骤中的判断方法为：终端设备接收到验证结果后通过验证是否成功的标志判断验证是否成功；然后根据验证结果判定是否需要重新获取特有链路层数据，判定配置是否结束；

S19、终端设备发送其他配置数据验证请求给主控模块：当终端设备的本地网络地址因所接收到的特有链路层数据的不同而发生变化时，获取本地的其它配置数据，封装并发送给主控模块；

S20、主控模块验证终端设备的其他配置数据：主控模块接收到终端设备发送的其它配置数据验证请求时，获取该终端设备的其它设计配置数据，将所接收的配置数据与设计配置数据进行比对验证，如果相同，则认定为其它配置数据验证成功，否则认定为其它配置数据验证失败；然后主控模块将验证结果发送至终端设备；

S21、判断其他配置数据是否验证成功，如果成功则跳转至步骤S24；否则进入步骤S22；

S22、主控模块发送符合设计预期的配置数据给终端设备：当主控模块在验证发现该终端设备的其它配置数据不符合设计预期时，获取该终端设备对应的其它配置数据，封装并发送给该终端设备；

S23、终端设备接收并应用最新的配置数据，并跳转至步骤S19；

S24、智能配置验证结束。

上述方法中，所述步骤S1中的设计数据包括网管型交换机列表、网管交换机邻居关系列表、网管型交换机接口设计列表、终端设备列表、网管型交换机vlan列表以及主控模块位置编码。

上述方法中，所述步骤S4中：

如存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址。

上述方法中，所述步骤S7中：

如系统中设计各个终端设备按照vlan进行分类，则主控模块则针对网管交换机按照设计要求配置划分相应的vlan；

如系统中设计若干接口接入了串联设备，则主控模块则根据设计数据将相应的网络地址配置到设计要求接入串联设备的接口特有链路层数据中；

如系统中设计若干接口流量进行限制，则主控模块则根据设计通过远程访问技术设置相应交换机的相应接口的流量限制数据；

如系统中设计交换机的若干接口接入终端设备，则主控模块则根据设计数据要求设置相应交换机的相应接口为可用状态，其他未接入终端设备的接口则设置为禁止使用状态。

上述方法中，所述步骤S9中：

如终端设备验证请求失败时，则需要重新接收并识别特有链路层数据；

如终端设备接收到的主控模块发送过来的验证结果为失败时，则重新接收并识别特有链路层数据。

上述方法中，所述步骤11包括：

无论所获取的特有链路层数据中是否有设计网络地址列表，均必须获取组内相对位置编码；

如所获取的特有链路层数据中没有设计网路地址列表，则必须获取组起始虚拟接口编码；

如所获取的特有链路层数据中有设计网络地址列表，则非必须获取组起始虚拟接口编码。

上述方法中，所述步骤S15中的验证请求数据包括从特有链路层数据中获取的交换机管理mac地址、接口mac地址、实际接口编码以及虚拟接口编码。

上述方法中，所述步骤S17中：

主控模块尚未完全完成所有交换机的智能配置且处于自动验证状态时，主动断开验证请求；

如主控模块处于未触发验证状态时，主动断开验证请求；

主控模块在完成所有交换机的智能化配置之后，接收到触发验证指令或者处于自动验证状态时，只要接收到验证请求，就开始进行网络地址验证；

在验证终端设备的请求时，需要根据终端设备验证请求中的交换机mac地址、接口mac地址、实际接口编码、虚拟接口编码以及终端设备的网络地址验证终端设备的网络地址是否符合设计预期；

如终端设备的网络地址验证为符合设计预期，则认定验证成功，否则认定验证失败；

网络地址验证之后，主控模块发送验证结果给终端设备。

同时，上述的一种基于以太网的智能配置系统，包括若干个主控模块、网管型交换机以及终端设备；所述主控模块与网管型交换机相连，所述终端设备与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机彼此串联。

上述系统中，所述主控模块通过以太网线缆或光纤与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机组成总线型网管或环形网管。

本发明的优点和有益效果在于：

首先，通过应用本发明提及的方法及系统，由于整个系统的所有终端设备、交换机等的网络地址及其他配置数据能够实现智能配置而无需人为干预，因此在部署系统的时候，能够达到即插即用的效果，提高了系统部署的效率、降低系统部署的人力成本。

同时，通过应用本发明提及的方法及系统，系统运行之后，出现交换机更换、终端设备更换时，也无需人为干预即可实现智能化配置所有的网络地址及配置数据，能提高设备维护效率，进一步有效降低系统中设备的维护成本。

其次，通过应用本发明提及的方法及系统，能够快速简便地将设计数据智能化配置到相对应的设备中，能够便捷地通过网络地址等设计数据精准访问到个体终端设备，智能化程度高，为进一步的智能化技术发展奠定基础。

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是本发明中智能配置方法的流程示意图；

图2是本发明中智能配置系统的结构框图；

图3是本发明中第一实施例的系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一、关于本发明中记载的智能配置方法：

如图1所示，本发明记载了一种基于以太网的智能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、主控模块获取设计数据；该步骤的作用为导入符合设计预期的数据到主控模块中，使得主控模块能够智能配置网管型交换机达到设计预期目标，从而使得本发明中能够达到智能配置效果。

其中，设计数据包括但不限于：网管型交换机列表、网管交换机邻居关系列表、网管型交换机接口设计列表、终端设备列表、网管型交换机vlan列表、主控模块位置编码。

S2、主控模块检测网络的实际管理地址：通过远程访问网管型交换机的实际数据与该交换机的邻居交换机列表，逐渐获取相关的实际数据；其作用是为检测网络中各网管型交换机是否符合设计预期。

S3、判断交换机网络管理地址是否符合设计预期；如果是则跳转至步骤S5，否则进入步骤S4；

此步骤中的判断方法为：根据交换机的实际位置与设计位置，将交换机的实际网络地址与设计网络地址进行比对，如果相同则认定其符合设计预期，否则认定其不符合设计预期；其作用是判定网络中所有网管型交换机的网络地址是否符合设计预期。

S4、主控模块将交换机设置为符合设计预期的网络地址：

如果存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址；其作用是避免因网络中网管型交换机的网络管理地址冲突而导致无法精准远程访问网管型交换机。

S5、主控模块获取交换机接口配置数据:主控模块根据设计要求，通过远程访问技术获取交换机的所有接口配置数据；其作用是为避免重复设置网管型交换机的接口数据提供依据；

S6、判断接口配置数据是否符合设计预期，如符合设计预期则跳转至步骤S8，否则进入步骤S7；其作用是避免重复设置网管型交换机的接口配置数据；

S7、主控模块将交换机接口配置数据设置为符合设计预期的数据：主控模块根据系统中设计数据要求通过远程访问技术将相应交换机的相应接口设置为符合设计要求的配置数据；其作用是将所有网管型交换机的所有的接口设置为符合设计预期的数据；具体包括：

如系统中设计各个终端设备按照vlan进行分类，则主控模块则针对网管交换机按照设计要求配置划分相应的vlan；

如系统中设计若干接口接入了串联设备，则主控模块则根据设计数据将相应的网络地址配置到设计要求接入串联设备的接口特有链路层数据中；

如系统中设计若干接口流量进行限制，则主控模块则根据设计通过远程访问技术设置相应交换机的相应接口的流量限制数据；

如系统中设计交换机的若干接口接入终端设备，则主控模块则根据设计数据要求设置相应交换机的相应接口为可用状态，其他未接入终端设备的接口则设置为禁止使用状态。

S8、交换机应用配置信息并且封装到特有链路层数据中；其作用是使得主控模块设置能够生效，以便达到将所有终端设备网络地址设置为达到符合设计预期目标。

S9、终端设备接收到交换机发送的特有链路层数据：终端设备的网卡接口上电时，立即接收交换机发送的链路层数据，识别特有链路层数据；其作用是为终端设备本地验证网络地址是否符合设计预期提供数据计算依据。具体包括：

如终端设备验证请求失败时，则需要重新接收并识别特有链路层数据；

如终端设备接收到的主控模块发送过来的验证结果为失败时，则重新接收并识别特有链路层数据。

S10、判断终端设备是否为串联，如果是串联则跳转至步骤S11；否则跳转至步骤S12；

S11、终端设备获取本地特征编码；其作用是为串联设备计算或者获取设计网络地址提供数据依据；主要包括：

无论所获取的特有链路层数据中是否有设计网络地址列表，均必须获取组内相对位置编码；

如所获取的特有链路层数据中没有设计网路地址列表，则必须获取组起始虚拟接口编码；

如所获取的特有链路层数据中有设计网络地址列表，则非必须获取组起始虚拟接口编码。

S12、终端设备计算设计网络地址；其作用是终端设备根据所获取的特有链路层数据计算本地的设计网络地址，避免系统中各个终端设备的网络地址冲突；主要包括：

1、如果是串联设备：

(1)如果所获取的特有链路层数据中有设计网络地址列表且没有组起始虚拟接口编码，则根据组内相对位置编码计算从设计网络地址列表中获取本地设计网络地址；

(2)如果所获取的特有链路层数据中没有设计网络地址列表，则须根据组起始虚拟接口编码及特有链路层数据中提取的网络地址、组内相对位置编码，通过计算获取本地设计网络地址。

(3)如果所获取的特有链路层数据中有设计网络地址列表，且有组起始虚拟接口编码，则可以利用上述两个算法中的任意一种计算本地的设计网络地址；也可以通过上述两种方法来验证设计网络地址是否一致，以便发现设计网络地址错误信息；

2、如果是非串联设备：

(1)如果所获取的特有链路层数据有特定的本设备设计网络地址，则直接获取该设计网络地址；

(2)如果所获取的特有链路层数据中没有特定的本设备设计网络地址，则根据特有链路层数据中的交换机管理地址，所计算或者获取设备所接入的接口编码，按照设计规则计算本非串联设备的设计网络地址；

(3)如果所获取的特有链路层数据有特定的本设备设计网络地址，可以根据上述两个方法分别获取本地设计网络地址，并且将上述两个方法中所获取的设计网络地址进行比对，以便能够发现设计网络地址错误信息。

S13、判断终端设备本地网络地址与设计网络地址是否相同，如果相同则跳转至步骤S19；否则跳转至步骤S14；其作用是避免终端设备重复设置本地网络地址及其他数据。

S14、按照设计网络地址设置本地网络地址；其作用是避免终端设备之间的网络地址冲突，从而避免通信的不稳定。

S15、发送网络地址的验证请求数据到主控模块；其作用是避免更换网管型交换机且主控模块未及时智能配置该交换机数据时获取的错误数据而导致网络地址冲突现象。

其中，验证请求数据包括但不仅限于：从特有链路层数据中获取的交换机管理mac地址、接口mac地址、实际接口编码以及虚拟接口编码。

如果是串联设备，则须在发送的验证请求中包括实际接口编码与虚拟接口编码；否则发送的验证请求中包括实际接口编码，虚拟接口编码为无效值；

如果通过接口mac地址与交换机管理mac地址可以计算出实际接口编码，则无需发送实际接口编码；

交换机管理mac地址：其作用是使得主控模块知道该设备所接入的具体个体交换机；

接口mac地址：其作用是使得主控模块知道该设备所接入的是哪个具体接口；

实际接口编码：其作用是在无法通过接口mac地址与交换机管理mac地址计算获取接口编码的情况下，使得主控模块能够知道终端设备所接入的具体接口，使得主控模块能够计算获得本非串联设备的设计网络地址。

虚拟接口编码：其作用是使得主控模块能够计算出该串联设备网络地址；

S16、判断请求是否失败，如果请求失败则跳转至步骤S9；否则进入步骤S17；其作用是终端设备在执行智能配置时避免获取错误配置数据。

S17、主控模块验证终端设备的网络地址；其作用是确保终端设备的智能配置结果符合设计预期；具体包括：

主控模块尚未完全完成所有交换机的智能配置且处于自动验证状态时，主动断开验证请求；

如主控模块处于未触发验证状态时，主动断开验证请求；

主控模块在完成所有交换机的智能化配置之后，接收到触发验证指令或者处于自动验证状态时，只要接收到验证请求，就开始进行网络地址验证；

在验证终端设备的请求时，需要根据终端设备验证请求中的交换机mac地址、接口mac地址、实际接口编码、虚拟接口编码以及终端设备的网络地址验证终端设备的网络地址是否符合设计预期；

如终端设备的网络地址验证为符合设计预期，则认定验证成功，否则认定验证失败；

网络地址验证之后，主控模块发送验证结果给终端设备

S18、判断网络地址是否验证成功，如果验证成功则进入步骤S19；否则跳转至步骤S9；其作用是判断是否需要重新获取特有链路层数据。

此步骤中的判断方法为：终端设备接收到验证结果后通过验证是否成功的标志判断验证是否成功；然后根据验证结果判定是否需要重新获取特有链路层数据，判定配置是否结束；

S19、终端设备发送其他配置数据验证请求给主控模块：当终端设备的本地网络地址因所接收到的特有链路层数据的不同而发生变化时，获取本地的其它配置数据，封装并发送给主控模块；其作用是由于网络地址变化而需要发起重新验证其它配置数据。

S20、主控模块验证终端设备的其他配置数据：主控模块接收到终端设备发送的其它配置数据验证请求时，获取该终端设备的其它设计配置数据，将所接收的配置数据与设计配置数据进行比对验证，如果相同，则认定为其它配置数据验证成功，否则认定为其它配置数据验证失败；然后主控模块将验证结果发送至终端设备；其作用是避免网络地址发生变化之后其他配置数据错误的现象发生。

S21、判断其他配置数据是否验证成功，如果成功则跳转至步骤S24；否则进入步骤S22；其作用是判定是否配置结束。

S22、主控模块发送符合设计预期的配置数据给终端设备：当主控模块在验证发现该终端设备的其它配置数据不符合设计预期时，获取该终端设备对应的其它配置数据，封装并发送给该终端设备；其作用是智能配置终端设备的其它配置数据。

S23、终端设备接收并应用最新的配置数据，并跳转至步骤S19；其作用是有效应用最新的其它配置数据，以达到系统智能配置其它配置数据的目标。

S24、智能配置验证结束；其作用是避免重复不必要的重新不断获取特有链路层数据，降低资源开销。

二、关于本发明中记载的智能配置系统：

如图2所示，本发明还记载了一种基于以太网的智能配置系统，包括若干个主控模块、网管型交换机以及终端设备；所述主控模块与网管型交换机相连，所述终端设备与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机彼此串联。其中，网管型交换机A连接有若干个终端设备A，网管型交换机N连接有若干个终端设备B。

同时，主控模块根据系统设计数据智能配置网络中所有交换机的网络地址、接口属性，并且验证终端设备的网络地址及其他配置数据是否正确。其它配置数据不正确时，及时将符合设计预期的配置数据发送至终端设备。

交换机根据主控模块的配置要求配置本地网络地址、接口数据，并封装成特有链路层数据等，并且按照配置要求发送特有链路层数据至终端设备；

终端设备根据所接收的特有链路层数据计算或者获取本地的设计网络地址、检测配置本地网络地址等数据，一旦发现本地网络地址不符合设计预期时，配置本地网络地址为设计网络地址，并且向主控模块发起网络地址验证请求；网络地址验证失败时重新获取特有链路层数据，直到网络地址验证成功；如果本地网络地址因所接收的特有链路层数据的变化而导致变化，验证成功之后需要向主控模块发起其它配置数据的验证请求，直到其它配置数据均通过主控模块的验证为止。

基于以太网的智能配置系统中至少包括一个主控模块及1个以上的主控模块，各个主控模块之间采用主从冗余备份方式存在，或者采用分段分区存在(即一个主控模块分区或者分段智能化配置交换机及终端设备)；包括1台或者一台以上网管型交换机，终端设备一台或者一台以上。

优选的，本发明中的主控模块通过以太网线缆或光纤与网管型交换机相连；同时，若干个网管型交换机组成总线型网管或环形网管。

三、关于本发明涉及到的数据结构：

1、网管型交换机列表

网管型交换机列表的作用是反映系统中期望所有的网管型交换机的网络管理地址等基本数据；包括但不限于以下字段：网络管理地址、交换机编码等；

网络管理地址：其作用是设计网络地址，期望该交换机设置的目标网络管理地址；

交换机编码：其作用是针对交换机进行编码，以从逻辑意义上或者从设计上为交换机设定一个唯一标志，唯一代表该交换机；其与主控模块所连接的交换机编码形成一种逻辑意义上或者设计意义上的位置关系。因为毕竟开始的时候无法知晓交换机与主控模块之间的位置关系，只能通过这种方式来确定。同时交换机之间的邻居关系也能够通过编码来确定。

2、网管型交换机邻居关系列表

网管型交换机邻居关系列表的作用是反映系统中期望各个网管型交换机之间的邻居关系，以便主控模块根据该关系列表远程设置网管型交换机的网络管理地址；包括但不限于以下字段：交换机编码、邻居交换机编码列表、

3、网管型交换机接口设计列表

网管型交换机接口设计列表的作用是期望每个网管型交换机的所有接口应设置为何种属性，应发送什么数据；

包括但不限于以下字段：交换机编码、接口编码、vlan编号、LLDP中Optional数据、是否组网接口、

4、终端设备列表

终端设备列表的作用是期望所有终端连接到设计中的哪个网管型交换机中的哪个接口；包括但不限于以下字段：设备名称、设备标识、设备网络地址等。

5、网管型交换机vlan设计列表

网管型交换机的vlan设计列表的作用是期望为每个网管型交换机划分哪些vlan，包括但不限于以下字段：交换机编码、vlan编号、vlan网络管理地址、vlan接口列表。

如果网络中期望所有的设备均在同一个vlan中，则逻辑意义上已经具备了网管型交换机vlan设计列表，不影响有利于本发明的权利要求。

如果网络中期望所有设备均在同一个vlan中，则无须三层交换机，仅仅两层交换机即可，不影响有利于本发明的权利要求。

6、其他必须包括的数据

主控模块位置编码：主控模块直接连接的网管型交换机编码，其作用是反映主控模块所直接连接的网管型交换机的相对位置关系。

四、关于本发明的第一实施例：

本第一实施例为一种基于以太网的数字化智能乘客信息系统，具体如下：

如图3所示，该系统包括了终端设备导乘屏、媒体平、摄像头、数字功放、PIS服务器、广播控制盒、监控显示器、主控模块、网管型交换机；

导乘屏、媒体屏、摄像头通过串联连接到网管型交换机中，紧急对讲、数字功放、PIS服务器、广播控制盒、监控显示器直接连接到网管型交换机中。

在该基于以太网的数字化智能乘客信息系统中，应用了本发明所提及的方法及系统，可以实现网管型交换机1、网管型交换机2以及网管型交换机3的静态网络地址、接口数据的智能配置功能，并实现终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、数字功放、监控显示器、PIS服务器、广播控制盒等的静态网络地址智能配置功能，实现终端设备的配置数据文件的智能配置功能。具体方法如下：

S1、主控模块获取设计数据，包括网管型交换机列表、网管交换机邻居关系列表、网管型交换机接口设计列表、终端设备列表、网管型交换机vlan列表、主控模块位置编码、各个终端设备的设计配置文件；

S2、主控模块检测网络的实际管理地址；主控模块通过抓取LLDP报文数据，获取网管型交换机1的实际网络地址，然后通过远程访问技术获取网管型交换机1的邻居信息，根据邻居信息获取邻居网管型交换机2与网管型交换机3的实际网络地址。

S3、交换机网络管理地址符合设计预期？如果不是则跳转至步骤S4；否则跳转至步骤S5；

具体方法为：判断网管型交换机1、网管型交换机2以及网管型交换机3的实际网络地址与相对应的设计网络地址相比对。

S4、主控模块将交换机设置为符合设计预期的网络地址；具体方法为：

如果存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址。

S5、主控模块获取交换机接口配置数据；具体方法为：主控模块根据设计要求，通过远程访问技术获取交换机的所有接口配置数据，包括但不限于交换机vlan列表，交换机接口流量限制、交换机接口组网属性等。

S6、判断接口配置数据是否符合设计预期，如果接口配置数据符合设计预期，则跳转至步骤S8；否则跳转至步骤S7；

根据实际获取的网管型交换机1、网管型交换机2以及网管型交换机3的接口配置数据，包括但不限于vlan配置、接口流量限制、接口组网属性等，将这些实际数据与设计数据进行比对。

S7、主控模块将交换机接口配置数据设置为符合设计预期的数据；

具体方法为：主控模块根据系统中设计数据要求通过远程访问技术将相应交换机的相应接口设置为符合设计要求的配置数据。包括但不限于以下内容：

如果vlan实际列表数据与设计数据不同，则主控模块根据交换机设计vlan列表配置修改要求发送给相关交换机；

如果交换机接口流量限制数据不符合设计预期，则主控模块将交换机的流量限制按照设计要求，通过远程访问技术将设置要求发送给该交换机。

如果系统中设计要求交换机的某些接口接入了终端设备，主控模块则根据设计数据要求设置相应交换机的相应接口为可用状态，其他未接入终端设备的接口则设置为禁止使用状态。

S8、交换机应用配置信息并且封装到LLDP报文中；

交换机根据接收到的流量限制的配置信息，设置相应接口流量限制；将vlan网络地址封装到LLDP报文中，将未使用的接口设置为禁止使用状态，将连接有设备的接口设置为能用状态。

S9、终端设备接收到交换机发送的LLDP报文数据；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒等不断检测本地网卡接口是否上电，一旦上电，立即抓去链路层数据，并且识别出LLDP报文数据，从LLDP报文中提取出交换机管理网络地址、交换机管理mac地址、接口mac地址，通过接口mac地址减去交换机管理mac地址获得实际接口编码；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒发送验证请求失败(不允许验证请求，主控模块主动拒绝验证请求)时，需要重新接收并识别LLDP报文数据；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒接收到的主控模块发送过来的验证结果为失败(没有通过验证)时，须重新接收并识别LLDP报文数据；

S10、判断终端设备是否为串联，如果是串联设备则跳转至步骤S11；否则跳转至步骤S12；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头为串联终端设备，终端设备紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒为非串联设备；

串联终端设备设备导乘屏、媒体屏、摄像头跳转至步骤S11；非串联设备紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒跳转至步骤S12；

S11、终端设备获取本地特征编码；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头从本地获取特征编码：组内相对位置编码、组起始虚拟接口编码；

S12、终端设备计算设计网络地址；

串联终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头计算设计网络地址的方法为：通过将组起始虚拟接口编码加上组内相对位置编码获得虚拟接口编码，将从LLDP报文中获取的交换机管理IP地址的最后一节加上虚拟接口编码形成设备本地的设计IP地址的第四节，从LLDP报文中获取的交换机管理IP地址的前三节就是本设备设计IP地址的前三节。子网掩码与从LLDP报文中交换机的子网掩码相同，直接从LLDP报文中获取的子网掩码就是该设备的子网掩码，从LLDP报文中获取设计网关地址数据即为本设备的网关地址。

非串联设终端备紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒计算设计网络地址的方法为：从LLDP中获取交换机的管理IP地址、网关IP地址数据、子网掩码、交换机管理mac地址、接口管理mac地址。通过接口mac地址减去交换机管理mac地址获得实际接口编码，然后取交换机管理IP地址前三节，第四节为交换机管理IP地址第四节加上实际接口编码，交换机管理IP地址前三节加上计算所获得的IP地址的第四节，就是本设备的设计IP地址，结合LLDP中获取的子网掩码、网关地址形成本设备的设计网络地址。

S13、判断终端设备本地网络地址与设计网络地址是否相同，如果相同则跳转至步骤S19；否则跳转至步骤S14；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒将计算获得的网络地址与本地网络地址进行比对。

S14、按照设计网络地址设置本地网络地址；

如果终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒的本地网络地址与设计网络地址不一致，则将本地的网络地址设置为计算获取的设计网络地址。

S15、

发送网络地址验证请求到主控模块；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒发送网络地址验证请求到主控模块。

对于串联终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头而言，网络地址验证请求数据包括但不限于交换机管理mac地址、接口mac地址、虚拟接口编码等。

对于非串联设备紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒而言，网络验证请求数据包括但不限于交换机管理mac地址、接口mac地址、无效的虚拟接口编码等。

S16、判断请求是否失败，如果请求失败则跳转至步骤S9；否则跳转至步骤S17；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒接收到主控模块主动拒绝请求信息，则认定为请求失败。

S17、主控模块验证终端设备的网络地址；

假设主控模块处于自动验证状态，并且所有交换机都完成了符合设计预期的检测与智能配置任务，则接收到终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒发送过来的网络地址验证请求时，根据交换机管理mac地址、接口mac地址验证终端设备紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒的网络地址是否正确；根据交换机管理mac地址、接口mac地址、虚拟接口编码验证终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头的网络地址是否正确；

验证过程中，如果设计网络地址与接入的地址一致，则认定通过验证；否则认定为未通过验证。

网络地址验证之后，主控模块发送验证结果给终端设备；

S18、判断网络地址是否验证成功，如果验证成功则跳转至步骤S19；否则跳转至步骤S9；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒接收到验证结果之后，如果验证结果反映通过验证，则认定验证成功；否则认定验证失败。

S19、终端设备发送其他配置数据验证请求给主控模块；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒在网络地址经过主控模块验证成功之后，分别将本地的配置文件数据发送给主控模块。

S20、主控模块验证终端设备的其他配置数据；

主控模块接收到终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒发送的配置文件数据验证请求时，获取该终端设备的设计配置数据，将所接收的配置文件数据与设计配置数据进行比对验证，如果相同，则认定为其它配置数据验证成功，否则认定为其它配置数据验证失败；然后主控模块将验证结果发送至相应终端设备。

S21、判断其他配置数据是否验证成功，如果成功则跳转至步骤S24；否则跳转至步骤S22；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒接收到验证成功信息后认定验证成功，如果接收的验证结果为失败，则认定验证失败。

S22、主控模块发送符合设计预期的配置数据给终端设备；

如果主控模块验证终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒的配置文件数据失败，则获取本地相应设备的配置数据，封装发送给相应终端设备。

S23、终端设备接收并应用最新的配置数据，跳转至步骤S19；

终端设备导乘屏、媒体屏、摄像头、紧急对讲、数字功放、PIS服务器、监控显示器、广播控制盒接收到最新的配置文件数据时，将数据更新到本地配置文件中，并且应用相关的配置文件数据。

S24、智能配置验证结束。基于以太网的数字化智能乘客信息系统启动其他任务。

五、本发明中方法及系统的应用场景：

1、本发明可应用到轨道交通行业中基于以太网的智能化系统中；

2、本发明可应用到基于以太网的智能化视频监控系统中；

3、本发明可以用到电力行业、智能楼宇、船舶行业、水利行业、管廊行业、风电行业、轨道交通行业等等所有基于以太网的智能化系统中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于以太网的智能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、主控模块获取设计数据；

S2、主控模块检测网络的实际管理地址：通过远程访问网管型交换机的实际数据与该交换机的邻居交换机列表，逐渐获取相关的实际数据；

S3、判断交换机网络管理地址是否符合设计预期；如果是则跳转至步骤S5，否则进入步骤S4；

此步骤中的判断方法为：根据交换机的实际位置与设计位置，将交换机的实际网络地址与设计网络地址进行比对，如果相同则认定其符合设计预期，否则认定其不符合设计预期；

S4、主控模块将交换机设置为符合设计预期的网络地址：

如果存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址；

S5、主控模块获取交换机接口配置数据:主控模块根据设计要求，通过远程访问技术获取交换机的所有接口配置数据；

S6、判断接口配置数据是否符合设计预期，如符合设计预期则跳转至步骤S8，否则进入步骤S7；

S7、主控模块将交换机接口配置数据设置为符合设计预期的数据：主控模块根据系统中设计数据要求通过远程访问技术将相应交换机的相应接口设置为符合设计要求的配置数据；

S8、交换机应用配置信息并且封装到特有链路层数据中；

S9、终端设备接收到交换机发送的特有链路层数据：终端设备的网卡接口上电时，立即接收交换机发送的链路层数据，识别特有链路层数据；

S10、判断终端设备是否为串联，如果是串联则跳转至步骤S11；否则跳转至步骤S12；

S11、终端设备获取本地特征编码；

S12、终端设备计算设计网络地址；

S13、判断终端设备本地网络地址与设计网络地址是否相同，如果相同则跳转至步骤S19；否则跳转至步骤S14；

S14、按照设计网络地址设置本地网络地址；

S15、发送网络地址的验证请求数据到主控模块；

S16、判断请求是否失败，如果请求失败则跳转至步骤S9；否则进入步骤S17；

S17、主控模块验证终端设备的网络地址；

S18、判断网络地址是否验证成功，如果验证成功则进入步骤S19；否则跳转至步骤S9；

此步骤中的判断方法为：终端设备接收到验证结果后通过验证是否成功的标志判断验证是否成功；然后根据验证结果判定是否需要重新获取特有链路层数据，判定配置是否结束；

S19、终端设备发送其他配置数据验证请求给主控模块：当终端设备的本地网络地址因所接收到的特有链路层数据的不同而发生变化时，获取本地的其它配置数据，封装并发送给主控模块；

S20、主控模块验证终端设备的其他配置数据：主控模块接收到终端设备发送的其它配置数据验证请求时，获取该终端设备的其它设计配置数据，将所接收的配置数据与设计配置数据进行比对验证，如果相同，则认定为其它配置数据验证成功，否则认定为其它配置数据验证失败；然后主控模块将验证结果发送至终端设备；

S21、判断其他配置数据是否验证成功，如果成功则跳转至步骤S24；否则进入步骤S22；

S22、主控模块发送符合设计预期的配置数据给终端设备：当主控模块在验证发现该终端设备的其它配置数据不符合设计预期时，获取该终端设备对应的其它配置数据，封装并发送给该终端设备；

S23、终端设备接收并应用最新的配置数据，并跳转至步骤S19；

S24、智能配置验证结束。

2.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S1中的设计数据包括网管型交换机列表、网管交换机邻居关系列表、网管型交换机接口设计列表、终端设备列表、网管型交换机vlan列表以及主控模块位置编码。

3.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S4中：

如存在网络地址冲突现象，则通过将冲突网络地址设置为不冲突的临时网络地址达到消除网络地址冲突的目标，然后通过远程访问技术获取交换机的实际数据及交换机实际邻居数据确定具体交换机的设计位置，根据具体交换机的设计位置通过远程访问技术将该交换机设置为符合设计预期的网络地址。

4.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S7中：

如系统中设计各个终端设备按照vlan进行分类，则主控模块则针对网管交换机按照设计要求配置划分相应的vlan；

如系统中设计若干接口接入了串联设备，则主控模块则根据设计数据将相应的网络地址配置到设计要求接入串联设备的接口特有链路层数据中；

如系统中设计若干接口流量进行限制，则主控模块则根据设计通过远程访问技术设置相应交换机的相应接口的流量限制数据；

如系统中设计交换机的若干接口接入终端设备，则主控模块则根据设计数据要求设置相应交换机的相应接口为可用状态，其他未接入终端设备的接口则设置为禁止使用状态。

5.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S9中：

如终端设备验证请求失败时，则需要重新接收并识别特有链路层数据；

如终端设备接收到的主控模块发送过来的验证结果为失败时，则重新接收并识别特有链路层数据。

6.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤11包括：

无论所获取的特有链路层数据中是否有设计网络地址列表，均必须获取组内相对位置编码；

如所获取的特有链路层数据中没有设计网路地址列表，则必须获取组起始虚拟接口编码；

如所获取的特有链路层数据中有设计网络地址列表，则非必须获取组起始虚拟接口编码。

7.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S15中的验证请求数据包括从特有链路层数据中获取的交换机管理mac地址、接口mac地址、实际接口编码以及虚拟接口编码。

8.如权利要求1所述的智能配置方法，其特征在于，所述步骤S17中：

主控模块尚未完全完成所有交换机的智能配置且处于自动验证状态时，主动断开验证请求；

如主控模块处于未触发验证状态时，主动断开验证请求；

主控模块在完成所有交换机的智能化配置之后，接收到触发验证指令或者处于自动验证状态时，只要接收到验证请求，就开始进行网络地址验证；

在验证终端设备的请求时，需要根据终端设备验证请求中的交换机mac地址、接口mac地址、实际接口编码、虚拟接口编码以及终端设备的网络地址验证终端设备的网络地址是否符合设计预期；

如终端设备的网络地址验证为符合设计预期，则认定验证成功，否则认定验证失败；

网络地址验证之后，主控模块发送验证结果给终端设备。

9.一种基于以太网的智能配置系统，其特征在于，所述系统包括若干个主控模块、网管型交换机以及终端设备；所述主控模块与网管型交换机相连，所述终端设备与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机彼此串联。

10.如权利要求9所述的智能配置系统，其特征在于，所述主控模块通过以太网线缆或光纤与网管型交换机相连；所述若干个网管型交换机组成总线型网管或环形网管。