CN107645339B - 一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置，该方法包括远端机处理步骤和近端机处理步骤，所述远端机处理步骤包括：S1、从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID；S2、判断所述RUID是否为有效值；S3、向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息；判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致；S4、向近端机发起TCP连接；S5、开启心跳超时检测任务；所述近端机处理步骤包括：S10、开启远端注册任务及远端接入任务；S11、远端注册任务监听远端机的IP请求包；S12、远端接入任务监听远端机发起的TCP连接；S13、开启心跳任务。本发明可自动实现近端机和远端机之间的网络拓扑结构，既能实现近远端之间的互控，又能实现远端之间的互控，减小开通站点过程中工程人员的工作量，提高效率。

Description

一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置

【技术领域】

本发明涉及光纤直放站技术领域，尤其是涉及一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置。

【背景技术】

在光纤直放站网络覆盖系统中，经常会出现一台近端机连接多台远端机进行信号覆盖的情况。在这种情况下，近端机及远端机就形成了一个子网，这就涉及到网络拓扑结构的问题。由于直放站设备都要接入OMC(操作维护中心)网管系统，OMC侧要能访问到每个已接入子网的设备，另外在实际开站过程中，不但要求要近远端之间互控，在特殊的情况下还要能远端之间互控。如果能对各种拓扑结构有效管理，不仅可实现上述功能，还可以大大减小开通站点过程中工程人员的工作量，提高开通站点效率。

因此，亟需一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法及装置，可实现近远端之间互控以及远端之间互控。

本发明的第一方面提供一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，包括远端机处理步骤和近端机处理步骤，

所述远端机处理步骤包括：

S1、启动完成后，从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID；

S2、判断所述RUID是否为有效值，若是，则进行下一步；

S3、向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据；在收到近端机回复IP请求包的返回包之后，判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致，如一致则取出该返回包的IP地址信息并配置到自身的光网卡；

S4、向近端机发起TCP连接，若连接成功则记录对应的TCP描述符，此时可与近端机进行TCP数据交互；

S5、开启心跳超时检测任务，设置一个心跳时间变量，在收到近端机的心跳包之后，将该心跳时间变量更新为当前时间并定时检查；

所述近端机处理步骤包括：

S10、启动完成后，配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务；

S11、远端注册任务监听远端机的IP请求包，在收到IP请求包之后，记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表；记录成功后，分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表，而后将该IP地址信息组包向所有的远端机广播；

S12、远端接入任务监听远端机发起的TCP连接，连接成功之后，获取远端机的IP地址，在远端机注册表中查找该IP地址，找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体；

S13、开启心跳任务，向所有接入的远端机发送心跳包并检测远端机收到心跳包情况，将对应远端机的心跳时间更新到对应的远端机注册表。

进一步地，所述步骤S2中，若判断所述RUID为无效值，则流程进入步骤S1。

进一步地，所述步骤S3中，若判断所述返回包中携带的RUID与自身的RUID不一致，则流程进入步骤S1。

进一步地，所述步骤S4中，若连接失败则启动超时机制，在未达到超时门限之前可以重复向近端机发起TCP连接，在到达超时门限仍未连接成功则重启设备，此时流程进入步骤S1。

进一步地，所述步骤S5中，若超过t时间未收到近端机发送的心跳包，则断开与近端机的TCP连接，此时流程进入步骤S1。

进一步地，所述步骤S13中，若发现某个远端超过t时间未接收到心跳包，则断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息，此时流程进入步骤S11。

进一步地，所述t为30秒。

进一步地，所述RUID为32bit无符号数，其中bit30-bit31指示与该RUID对应的远端机连接到近端机哪个光口，bit0-bit29指示与该RUID对应的远端机位于第几级。

本发明的第二方面提供一种光纤直放站自动实现拓扑结构的装置，包括远端机处理部件和近端机处理部件，

所述远端机处理部件包括：

获取模块，用于从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID；

第一判断模块，用于判断所述获取模块获取的RUID是否为有效值；

第一广播模块，用于在所述第一判断模块判断所述RUID为有效值后向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据；

第二判断模块，用于在收到近端机回复IP请求包的返回包之后判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致；

连接模块，用于在所述第二判断模块判断所述返回包中携带的RUID与自身的RUID一致后向近端机发起TCP连接并在连接成功后记录对应的TCP描述符；

心跳超时检测模块，用于在通过所述连接模块连接近端机成功后开启心跳超时检测任务；

所述近端机处理部件包括：

启动模块，用于配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务；

第一监听模块，用于监听远端机的IP请求包；

第一记录模块，用于在收到IP请求包之后记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表；

分配模块，用于在所述第一记录模块记录成功后分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表；

第二广播模块，用于将所述分配模块分配的IP地址信息组包向所有的远端机广播；

第二监听模块，用于监听远端机发起的TCP连接；

查找模块，用于在远端机连接成功后获取远端机的IP地址，并在远端机注册表中查找该IP地址，且在找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体；

开启模块，用于开启心跳任务。

进一步地，所述远端机处理部件还包括：

启动超时机制模块，用于在通过所述连接模块连接近端机失败后启动超时机制；

第一断开模块，用于在所述心跳超时检测模块开启心跳超时检测任务后，在超过t时间未收到近端机发送的心跳包断开与近端机的TCP连接；

所述近端机处理部件还包括：

第二断开模块，用于在所述开启模块开启心跳任务后，在发现某个远端超过t时间未接收到心跳包断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息。，

本发明可自动实现近端机和远端机之间的网络拓扑结构，既能实现近远端之间的互控，又能实现远端之间的互控，可以大大减小开通站点过程中工程人员的工作量，降低劳动强度，提高开通站点效率。

【附图说明】

图1为本发明一种光纤直放站自动实现拓扑结构的装置的远端机处理部件的原理框图；

图2为本发明一种光纤直放站自动实现拓扑结构的装置的近端机处理部件的原理框图；

图3为本发明一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法的远端机处理步骤的流程框图示意图；

图4是图3所示远端机处理步骤的流程原理示意图；

图5为本发明一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法的近端机处理步骤的流程框图示意图；

图6是图5所示近端机处理步骤的流程原理示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1和图2，本发明提供的一种光纤直放站自动实现拓扑结构的装置，用于光纤直放站远端级联情况下的网络拓扑结构，包括远端机处理部件和近端机处理部件。

远端机处理部件包括获取模块11、第一判断模块12、第一广播模块13、第二判断模块14、连接模块15、心跳超时检测模块16、启动超时机制模块18和第一断开模块17。

获取模块11用于从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID(RU为远端机名称)。通过RUID可以确定远端机自身连接于近端机哪个光口，位于第几级。RUID为32bit(比特)无符号数，其中bit30-bit31指示与该RUID对应的远端机连接到近端机哪个光口，最多支持4个光口，bit0-bit29指示与该RUID对应的远端机位于第几级，以出现的“01”序列个数加1，表示级数，最大支持16级。

第一判断模块12用于判断获取模块11获取的RUID是否为有效值。

第一广播模块13用于在第一判断模12块判断RUID为有效值后向光口广播IP(Internet Protocol Address，互联网协议地址)请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据。

第二判断模块14用于在收到近端机回复IP请求包的返回包之后判断返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致。

连接模块15用于在第二判断模块14判断返回包中携带的RUID与自身的RUID一致后向近端机发起TCP(传输控制协议)连接并在连接成功后记录对应的TCP描述符。

心跳超时检测模块16用于在通过连接模块15连接近端机成功后开启心跳超时检测任务。

启动超时机制模块18用于在通过连接模块15连接近端机失败后启动超时机制。超时机制原理如下：在未达到超时门限之前可以重复连接，在到达超时门限仍未连接成功则重启设备。

第一断开模块17用于在心跳超时检测模块16开启心跳超时检测任务后，在超过t时间未收到近端机发送的心跳包断开与近端机的TCP连接。

近端机处理部件包括启动模块21、第一监听模块22、第一记录模块23、分配模块24、第二广播模块25、第二监听模块26、查找模块27、开启模块28和第二断开模块29。

启动模块21用于配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务。

第一监听模块22用于监听远端机的IP请求包。

第一记录模块23用于在收到IP请求包之后记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表。

分配模块24用于在第一记录模块23记录成功后分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表。

第二广播模块25用于将分配模块24分配的IP地址信息组包向所有的远端机广播。

第二监听模块26用于监听远端机发起的TCP连接。

查找模块27用于在远端机连接成功后获取远端机的IP地址，并在远端机注册表中查找该IP地址，且在找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体。该远端机的注册结构体即在远端机注册表中对应该远端机的注册元素或注册信息。

开启模块28用于开启心跳任务。开启心跳任务即向所有接入的远端机发送心跳包并检测远端机收到心跳包情况，将对应远端机的心跳时间更新到对应的远端机注册表。

第二断开模块29用于在开启模块28开启心跳任务后，在发现某个远端超过t时间未接收到心跳包断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息。

本发明还提供了一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，包括远端机处理步骤和近端机处理步骤。

参考图3和图4，远端机处理步骤具体包括如下：

S1、启动完成后，从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID。RUID在子网中是唯一的，因此，通过获取自身的RUID可以确定远端机自身连接于近端机哪个光口，位于第几级。

S2、判断所述RUID是否为有效值，若是，则进行下一步；若否，则流程进入步骤S1，重新获取自身的RUID。

S3、向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据；在收到近端机回复IP请求包的返回包之后，判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致，如一致则取出该返回包的IP地址信息并配置到自身的光网卡；如不一致，则流程进入步骤S1，重新开始。

S4、向近端机发起TCP连接，若连接成功则记录对应的TCP描述符，此时可与近端机进行TCP数据交互；若连接失败则启动超时机制，在未达到超时门限之前可以重复向近端机发起TCP连接，在到达超时门限仍未连接成功则重启设备，此时流程进入步骤S1，重新开始。

S5、开启心跳超时检测任务，设置一个心跳时间变量，心跳时间变量例如用HeartBeatTime来表示。在收到近端机的心跳包之后，将该心跳时间变量更新为当前时间并定时检查。若当前时间与心跳时间变量差值大于t时间，即若超过t时间未收到近端机发送的心跳包，则断开与近端机的TCP连接，此时流程进入步骤S1，重新开始。

参考图5和图6，近端机处理步骤具体包括如下：

S10、启动完成后，配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务。若开启远端注册任务及远端接入任务未成功，则重启设备重新开始。

S11、远端注册任务监听远端机的IP请求包，在收到IP请求包之后，记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表。如未收到IP请求包，则继续监听远端机的IP请求包。远端机注册表实际为结构体数组，每个元素代表一个远端机的注册信息，包括远端机RUID、远端机设备编号、IP地址、TCP描述符、TCP连接标志、实时心跳时间等几个字段。记录成功后，分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表，而后将该IP地址信息组包向所有的远端机广播。

S12、远端接入任务监听远端机发起的TCP连接，连接成功之后，获取远端机的IP地址，在远端机注册表中查找该IP地址，找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体，即写入远端机注册表中与该远端机对应的元素。若连接未成功，则继续监听远端机发起的TCP连接。

S13、开启心跳任务，向所有远端机发送心跳包并检测远端机收到心跳包情况，将对应远端机的心跳时间更新到对应的远端机注册表。若发现某个远端超过t时间未接收到心跳包，则断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息，此时流程进入步骤S11，重新监听该远端机的IP请求包。

本实施例中，t时间为30秒。可以理解地，t时间也可以为20秒、40秒等。

本发明通过该方法，可自动实现近端机和远端机之间的网络拓扑结构，既能实现近远端之间的互控，又能实现远端之间的互控，可以大大减小开通站点过程中工程人员的工作量，降低劳动强度，提高开通站点效率。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，包括远端机处理步骤和近端机处理步骤，其特征在于：

所述远端机处理步骤包括：

S1、启动完成后，从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID；

S2、判断所述RUID是否为有效值，若是，则进行下一步；

S3、向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据；在收到近端机回复IP请求包的返回包之后，判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致，如一致则取出该返回包的IP地址信息并配置到自身的光网卡；

S4、向近端机发起TCP连接，若连接成功则记录对应的TCP描述符，此时可与近端机进行TCP数据交互；

S5、开启心跳超时检测任务，设置一个心跳时间变量，在收到近端机的心跳包之后，将该心跳时间变量更新为当前时间并定时检查；

所述近端机处理步骤包括：

S10、启动完成后，配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务；

S11、远端注册任务监听远端机的IP请求包，在收到IP请求包之后，记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表；记录成功后，分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表，而后将该IP地址信息组包向所有的远端机广播；

S12、远端接入任务监听远端机发起的TCP连接，连接成功之后，获取远端机的IP地址，在远端机注册表中查找该IP地址，找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体；

S13、开启心跳任务，向所有接入的远端机发送心跳包并检测远端机收到心跳包情况，将对应远端机的心跳时间更新到对应的远端机注册表。

2.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S2中，若判断所述RUID为无效值，则流程进入步骤S1。

3.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S3中，若判断所述返回包中携带的RUID与自身的RUID不一致，则流程进入步骤S1。

4.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S4中，若连接失败则启动超时机制，在未达到超时门限之前可以重复向近端机发起TCP连接，在到达超时门限仍未连接成功则重启设备，此时流程进入步骤S1。

5.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S5中，若超过t时间未收到近端机发送的心跳包，则断开与近端机的TCP连接，此时流程进入步骤S1。

6.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S13中，若发现某个远端机超过t时间未接收到心跳包，则断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息，此时流程进入步骤S11。

7.根据权利要求5或6所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述t为30秒。

8.根据权利要求1所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的方法，其特征在于：所述RUID为32bit无符号数，其中bit30-bit31指示与该RUID对应的远端机连接到近端机哪个光口，bit0-bit29指示与该RUID对应的远端机位于第几级。

9.一种光纤直放站自动实现拓扑结构的装置，包括远端机处理部件和近端机处理部件，其特征在于：

所述远端机处理部件包括：

获取模块，用于从光口获取自身的网络位置标识并记为RUID；

第一判断模块，用于判断所述获取模块获取的RUID是否为有效值；

第一广播模块，用于在所述第一判断模块判断所述RUID为有效值后向光口广播IP请求包以向近端机请求IP地址信息，并阻塞接收近端机返回数据；

第二判断模块，用于在收到近端机回复IP请求包的返回包之后判断所述返回包中携带的RUID是否与自身的RUID一致；

连接模块，用于在所述第二判断模块判断所述返回包中携带的RUID与自身的RUID一致后向近端机发起TCP连接并在连接成功后记录对应的TCP描述符；

心跳超时检测模块，用于在通过所述连接模块连接近端机成功后开启心跳超时检测任务；

所述近端机处理部件包括：

启动模块，用于配置光网卡IP地址信息，并开启远端注册任务及远端接入任务；

第一监听模块，用于监听远端机的IP请求包；

第一记录模块，用于在收到IP请求包之后记录该IP请求包对应的远端机的RUID及设备编号，并写入远端机注册表；

分配模块，用于在所述第一记录模块记录成功后分配给该远端机一个IP地址，并在记录后写入远端机注册表；

第二广播模块，用于将所述分配模块分配的IP地址信息组包向所有的远端机广播；

第二监听模块，用于监听远端机发起的TCP连接；

查找模块，用于在远端机连接成功后获取远端机的IP地址，并在远端机注册表中查找该IP地址，且在找到后将对应的TCP描述符写入该远端机的注册结构体；

开启模块，用于开启心跳任务。

10.根据权利要求9所述的光纤直放站自动实现拓扑结构的装置，其特征在于：所述远端机处理部件还包括：

启动超时机制模块，用于在通过所述连接模块连接近端机失败后启动超时机制；

第一断开模块，用于在所述心跳超时检测模块开启心跳超时检测任务后，在超过t时间未收到近端机发送的心跳包断开与近端机的TCP连接；

所述近端机处理部件还包括：

第二断开模块，用于在所述开启模块开启心跳任务后，在发现某个远端机超过t时间未接收到心跳包断开与该远端机的TCP连接，并清除该远端机的注册信息。