CN111131366B - 列车网络拓扑构建方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车网络拓扑构建方法及计算机可读存储介质，方法包括：获取列车网络的交换链表；根据所述交换链表中的每个交换节点中的相邻终端设备信息对每个交换节点的相邻终端设备按第一预设顺序进行排列，得到排序后的交换节点；设定排序后的交换节点中的一个作为网络拓扑的起始交换节点；根据起始交换节点以及所有排序后的交换节点中的相邻交换节点信息将所有排序后的交换节点进行排列，形成列车网络拓扑表；根据列车网络拓扑表构建列车网络拓扑。本发明所提供的列车网络拓扑构建方法适用于各种类型的网络拓扑，实现列车网络拓扑的简单、快速及准确的构建。

Description

列车网络拓扑构建方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及列车网络拓扑的构建方法及计算机可读存储介质。

背景技术

网络拓扑是指用传输介质互连各种设备的物理布局，是构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。如果两个网络的连接结构相同我们就说它们的网络拓扑相同，尽管它们各自内部的物理接线、节点间距离可能会有不同。

而列车网络设备在整车出厂或更换模块时，设备的本地配置通常为空或者为默认配置，因而在实际应用时需要根据不同的应用需求为设备更新相应网络配置文件或应用程序等。目前采用的方法是由人工逐一对设备进行网络配置或配置文件、应用程序更新等。而基于现场各异的应用场景及现场条件，由人工配置和维护这些网络设备存在工作量大、操作不便、容易出错等问题。且通常为了更进一步的对列车网络进行了解，会通过网络规划文件或通过列车网络的实际情况对列车网络进行网络拓扑构建，然而现有的列车拓扑构建方法均是基于客户端的IP地址实现的，且构建过程较复杂。

因此，亟需一种简单快速的列车网路拓扑构建方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提出了一种新的列车网络拓扑构建方法，实现列车网络拓扑的简单、快速及准确的构建。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种列车网络拓扑构建方法，包括：

获取列车网络的交换链表；

根据所述交换链表中的每个交换节点中的相邻终端设备信息对每个所述交换节点的相邻终端设备按第一预设顺序进行排列，得到排序后的交换节点；

设定所述排序后的交换节点中的一个作为所述网络拓扑的起始交换节点；

根据所述起始交换节点以及所有排序后的交换节点中的相邻交换节点信息将所有排序后的交换节点进行排列，形成列车网络拓扑表；

根据所述列车网络拓扑表构建列车网络拓扑。

优选的是，获取列车网络的交换链表步骤包括：

对列车网络规划文件进行解析，获取所述列车网络的交换链表。

优选的是，所述交换节点和所述终端设备均包括自身设备信息和相邻客户端信息，所述交换节点的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息和/或相邻终端设备信息，所述终端设备的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息。

优选的是，获取列车网络的交换链表步骤包括：

服务器向列车网络中发送信息获取信号给所有所述交换节点和所述终端设备；

所有所述交换节点和所述终端设备接收到所述信息获取信号后，将各自的自身设备信息和相邻客户端信息反馈给所述服务器；

所述服务器根据所述交换节点和所述终端设备反馈的各自自身设备信息和相邻客户端信息建立或更新交换链表。

优选的是，所述第一预设顺序为所述交换节点的端口号从小到大或端口号从大到小的顺序。

优选的是，设定所述排序后的交换节点中的一个作为所述网络拓扑的起始交换节点步骤包括：

当所述服务器为终端设备时，则设定与所述服务器相连接的所述交换节点为起始交换节点；

当所述服务器为交换节点时，则设定所述服务器为起始交换节点。

优选的是，形成网络拓扑表步骤包括：

以起始交换节点为开端，设定所述起始交换节点作为目标交换节点，按照所述目标交换节点的端口序号从大到小或从小到大的顺序分别对所述目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，得到基础网络拓扑表；

判断当前所述基础网络拓扑表是否包括所述交换链表中的所有交换节点，若包括所述交换链表中的所有交换节点，则将当前所述基础网络拓扑表作为最终的网络拓扑表；否则设定当前所述基础网络拓扑表中当前目标交换节点后的第一个交换节点为新的目标交换节点，按照所述新的目标交换节点的端口序号从大到小或从小到大的顺序，在当前所述基础网络拓扑后对所述目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，形成新的基础网络拓扑表；并对当前所述基础网络拓扑表进行是否包括所述交换链表中的所有交换节点的判断。

优选的是，在对所述排序后的交换节点的排列过程中若所述排序后的交换节点已排列，则跳过该排序后的交换节点。

优选的是，所述列车网络拓扑包括线性网络拓扑和环形网络拓扑。

根据本发明的另一个方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的列车网络拓扑构建方法中的步骤。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

应用本发明实施例提供的列车网络拓扑构建方法，即可通过对列车网络中列车网络规划文件中原始人为设定的网络拓扑进行构建，以对列车网络具体工作方式进行进一步的了解，便于网络设备的有效管理；同时还可以通过收集列车网络中各个客户端的信息，构建列车网络的实际列车网络拓扑，以了解列车网络中各个客户端的实际工作情况。为便于网络拓扑的构建，本发明提出了以服务器所在交换节点为拓扑构建的起始点的方法，解决了由于网络拓扑及拓扑表示方法的多样性带来的拓扑匹配困难的问题。本发明所提供的列车网络拓扑构建方法适用于各种类型的网络拓扑，实现列车网络拓扑的简单、快速及准确的构建。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了利用本发明实施例一列车网络拓扑构建方法来构建逻辑拓扑的流程示意图；

图2示出了利用本发明实施例一中一种列车网络拓扑的示意图；

图3示出了利用本发明实施例二列车网络拓扑构建方法的构建的物理拓扑的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

网络拓扑是指用传输介质互连各种设备的物理布局，是构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。而列车网络设备在整车出厂或更换模块时，设备的本地配置通常为空或者为默认配置，因而在实际应用时需要根据不同的应用需求为设备更新相应网络配置文件或应用程序等。通常为了更进一步的对列车网络进行了解，会通过网络规划文件或通过列车网络的实际情况对列车网络进行网络拓扑构建，然而现有的列车拓扑构建方法均是基于客户端的IP地址实现的，且构建过程较复杂。

实施例一

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种列车网络拓扑构建方法。

为了更详细的对本发明列车网络拓扑构建方法进行说明，以下具体通过详述利用本发明列车网络拓扑构建方法构建列车网络的逻辑拓扑的方法来对本发明方法进行阐述。

图1示出了利用本发明实施例一列车网络拓扑构建方法来构建逻辑拓扑的流程示意图；参考图1，本发明实施例列车网络的逻辑拓扑构建方法包括如下步骤。

步骤S101，获取列车网络的交换链表。

通过对列车网络规划文件进行解析，获取列车网络的交换链表。具体列车网络规划配置文件描述了网络系统整体的连接关系，通常以交换设备为描述节点，通过管理交换节点实现对系统所有设备的管理。需要说明的是，对列车网络规划文件可以是各种格式的配置文件。而列车网络的交换链表则具体包括了交换节点和终端设备，其中交换节点和终端设备均包括自身设备信息和相邻客户端信息，自身设备信息包括交换节点或终端设备的IP、掩码、网关等。交换节点的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息和/或相邻终端设备信息，终端设备的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息，通过对列车网络规划文件进行解析可得到列车网络的交换链表。更进一步对列车网络规划文件进行解析的过程为常规操作，本发明不在于此，因此在此不在对其进行赘述。需要说明的是，交换链表表示以交换节机为节点建立的包括交换机及其各终端设备的信息，以链表的形式表示出来。

需要说明的是，规划文件需在启动服务器之前放入服务器指定目录，如果更新配置文件需要使用命令告知服务器更新配置文件。

步骤S102，根据交换链表中的每个交换节点中的相邻终端设备信息对每个交换节点的相邻终端设备按第一预设顺序进行排列，得到排序后的交换节点。

分别以交换链表中的每个交换节点为中心，根据每个交换节点中的相邻终端设备信息对每个交换节点相邻的终端设备进行排列，得到排序后的交换节点。优选地，第一预设顺序为交换节点的端口号从小到大的顺序。例如假设交换节点SW1包括的相邻终端设备的信息包括交换节点SW1的端口1与终端设备1连接，交换节点SW1的端口2与终端设备2连接；则在对交换节点SW1相邻终端设备进行排序的过程中，根据交换节点SW1端口的顺序先对终端设备1进行排序，再对将终端设备2进行排序，对交换节点SW1相邻终端设备排序完成后得到排序后的交换节点SW1。

步骤S103，设定排序后的交换节点中的一个作为列车网络的逻辑拓扑的起始交换节点。

选定排序后的交换节点中的一个作为列车网络的逻辑拓扑的起始交换节点，具体当列车网络中的服务器为终端设备时，则设定与服务器相连接的交换节点为起始交换节点；当列车网络中的服务器为交换节点时，则设定服务器为起始交换节点。起始交换节点为网络拓扑的入口，本发明列车网络拓扑构建方法通过对起始交换节点的设置，使得根据该方法构建的网络拓扑可进行统一管理，例如方便于两个利用该方法构建的网络拓扑之间的比较。

步骤S104，根据起始交换节点以及所有排序后的交换节点中的相邻交换节点信息将所有排序后的交换节点进行排列，形成列车网络的逻辑拓扑表。

具体地，列车网络的逻辑拓扑表的形成过程包括如下子步骤：需要说明的是该步骤中涉及的交换节点均为对相邻终端设备进行排序后的交换节点。

子步骤S1041，以起始交换节点为开端，设定起始交换节点作为目标交换节点，按照目标交换节点的端口序号从小到大的顺序分别对目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，得到列车网络的基础逻辑拓扑表。为了更清楚的对各个交换节点的排序进行详细的说明，图2示出了一种列车网络的逻辑拓扑图，参考图2进行目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点的具体排列说明。例如，图2中交换节点SW3为起始交换节点，交换节点SW3的相邻交换节点信息包括交换节点SW3的1端口与交换节点SW2的端口4连接，交换节点SW3的端口2与交换节点SW6的端口1连接，交换节点SW3的3端口与交换节点SW8的端口4连接，以及交换节点SW3的4端口与交换节点SW4的端口2连接；则以交换节点SW3为起点根据交换节点SW3的端口对相邻交换节点的排序顺序为依次对交换节点SW2、交换节点SW6、交换节点SW8以及交换节点SW4进行排序，得到的基础逻辑拓扑表为：

SW3→SW2→SW6→SW8→SW4；

需要说明的是，交换节点中的相邻交换节点信息为相对的，例如在交换节点SW3的相邻交换节点信息包括交换节点SW3的端口2与交换节点SW6的端口1连接，则在交换节点SW6的相邻交换节点信息中包括交换节点SW6的端口1与交换节点SW3的端口2连接的信息。同时为了更清楚的表示交换节点之间的排列顺序，上述得到的基础逻辑拓扑表均省略了各个排序后的交换节点上的相邻终端设备。

子步骤S1042，判断当前得到的列车网络的基础逻辑拓扑表是否包括所有交换节点。

具体地，判断当前得到的列车网络的基础逻辑拓扑表是否包括交换链表中的所有的交换节点，即判断网络拓扑表是否排序完成。若判断当前得到的基础逻辑拓扑表包含交换链表中的所有排序后的交换节点，转到子步骤S1044；若判断当前得到的基础逻辑拓扑表未包含了步骤S102中得到的所有排序后的交换节点，则转到子步骤S1043。更进一步地，判断当前得到的基础逻辑拓扑表是否包括了图2中所有的交换节点，显然当前得到的基础逻辑拓扑表未包含交换链表中所有的交换节点，因此转到步骤S1043。

子步骤S1043，以当前得到的基础网络拓扑表中当前目标交换节点后下一个排序的交换节点为新的目标交换节点，按照新的目标交换节点的端口序号从小到大(或从大到小)的顺序，在当前基础逻辑拓扑表后对目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，形成新的基础逻辑拓扑表，在此排序过程中若排序后的交换节点已排列，则跳过该排序后的交换节点。排序完成后再转到子步骤S1042对新的列车网络的基础逻辑拓扑表进行判断。更进一步地，在当前得到的逻辑拓扑表中前目标交换节点SW3的下一排序的交换节点为交换节点SW2，以交换节点SW2为新的目标交换节点，按照交换节点SW2得端口序号从小到大的顺序，在当前基础逻辑拓扑后对交换节点SW2的各个相邻排序后的交换节点进行排列，得到新的基础逻辑拓扑表为：

SW3→SW2→SW6→SW8→SW4→SW1→SW7，重新对当前得到的列车网络的基础逻辑拓扑表进行判断。

子步骤S1042，判断当前得到的基础逻辑拓扑表是否包括所有交换节点。

具体地，判断当前得到的基础逻辑拓扑表是否包括了图2中所有的交换节点，显然当前得到的基础逻辑拓扑表还未包含交换链表中所有的交换节点，设定新的目标交换节点。

子步骤S1043，在当前得到的逻辑拓扑表中前目标交换节点SW2的下一排序的交换节点为交换节点SW6，以交换节点SW6为新的目标交换节点，按照交换节点SW6的端口序号从小到大(或从大到小)的顺序，在当前基础逻辑拓扑后对交换节点SW6的各个相邻排序后的交换节点进行排列，得到新的基础逻辑拓扑表为：

SW3→SW2→SW6→SW8→SW4→SW1→SW7→SW5→SW9 ，重新对当前得到的列车网络的基础逻辑拓扑表进行判断。

子步骤S1042，判断当前得到的基础逻辑拓扑表是否包括所有交换节点。

具体地，判断当前得到的基础逻辑拓扑表是否包括了图2中所有的交换节点，显然当前得到的基础逻辑拓扑表包含了交换链表中所有的交换节点，因此转到步骤S1044。

子步骤S1044，将当前得到的基础网络拓扑表作为最终的网络拓扑表。更进一步地，将最后得到的基础逻辑拓扑表作为最终的逻辑拓扑表。

步骤S105，根据列车网络拓扑表构建列车网络拓扑。

具体的，根据最终得到的网络拓扑表构建列车网络拓扑。更进一步地，根据最终得到的逻辑拓扑表构建网络拓扑。

需要说明的是，本发明列车网络拓扑构建方法适用但不仅限于线性网络拓扑和环形网络拓扑。

应用本发明实施例提供的列车网络拓扑构建方法，即可通过对列车网络中列车网络规划文件中原始人为设定的网络拓扑进行构建，以对列车网络具体工作方式进行进一步的了解，便于网络设备的有效管理；同时还可以通过收集列车网络中各个客户端的信息，构建列车网络的实际列车网络拓扑，以了解列车网络中各个客户端的实际工作情况。为便于网络拓扑的构建，本发明提出了以服务器所在交换节点为拓扑构建的起始点的方法，解决了由于网络拓扑及拓扑表示方法的多样性带了的拓扑匹配困难的问题。本发明所提供的列车网络拓扑构建方法适用于各种类型的网络拓扑，实现列车网络拓扑的简单、快速及准确的构建。

实施例二

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种列车网络拓扑构建方法。

为了更详细的对本发明列车网络拓扑构建方法进行说明，以下具体通过详述利用本发明列车网络拓扑构建方法构建列车网络的物理拓扑的方法来对本发明方法进行阐述。

图3示出了利用本发明实施例一列车网络拓扑构建方法来构建物理拓扑的流程示意图；参考图3，本发明实施例列车网络拓扑构建方法包括如下步骤。

步骤S201，获取列车网络的交换链表。

列车网络的服务器向列车网络中发送信息获取信号给所有交换节点和终端设备；所有交换节点和终端设备接收到信息获取信号后，将各自的自身设备信息和相邻客户端信息反馈给服务器；服务器收集交换节点和终端设备反馈的信息，并根据交换节点和终端设备反馈的信息建立或更新交换链表。需要说明的是，通过上述方式获取的交换链表为列车网络的实际交换链表，与列车网络的逻辑交换链表形成对比。

同样需要说明的是，根据交换节点和终端设备反馈的信息建立或更新交换链表的过程为常规操作，本发明不在于此，因此在此不在对其进行赘述。

需要说明的是，服务器在接收各个交换节点和终端设备的反馈信息的过程中，由于服务器接收各个交换节点和终端设备的反馈信息的顺序是不确定的，因此服务器建立的交换链表中交换节点的顺序是不唯一。

本实施例的步骤202、步骤203、步骤204以及步骤205分别与实施例一中的步骤102、步骤103、步骤104以及步骤105基本相同，仅是其中的逻辑拓扑改为了物理拓扑，在此不在对其进行赘述。

实施例三

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质。

本实施例计算机可读存储介质其中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一和实施例二的列车网络拓扑构建方法的步骤。

需要说明的是，具体列车网络拓扑构建方法的具体实施步骤参考实施例一和实施二，在此不在对其进行赘述。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种列车网络拓扑构建方法，其特征在于，包括：

获取列车网络的交换链表，其中，所述交换链表包括列车网络中各个交换节点的设备信息以及各个交换节点的相邻设备的设备信息；

根据所述交换链表中的每个交换节点中的相邻终端设备信息对每个所述交换节点的相邻终端设备按第一预设顺序进行排列，得到排序后的交换节点；

设定所述排序后的交换节点中的一个作为所述网络拓扑的起始交换节点；

根据所述起始交换节点以及所有排序后的交换节点中的相邻交换节点信息将所有排序后的交换节点进行排列，形成列车网络拓扑表，其中，所述列车网络拓扑表包括按次序排列的列车网络中的所有交换节点；

根据所述列车网络拓扑表构建列车网络拓扑；

其中，所述形成列车网络拓扑表，包括：

以起始交换节点为开端，设定所述起始交换节点作为目标交换节点，按照所述目标交换节点的端口序号从大到小或从小到大的顺序分别对所述目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，得到基础网络拓扑表；

判断当前所述基础网络拓扑表是否包括所述交换链表中的所有交换节点，若当前所述基础网络拓扑表没有包括所述交换链表中的所有交换节点，则设定当前所述基础网络拓扑表中当前目标交换节点后的第一个交换节点为新的目标交换节点，按照所述新的目标交换节点的端口序号从大到小或从小到大的顺序，在当前所述基础网络拓扑后对所述目标交换节点的各个相邻排序后的交换节点进行排列，形成新的基础网络拓扑表；并对当前所述基础网络拓扑表进行是否包括所述交换链表中的所有交换节点的判断；

其中，在对所述排序后的交换节点的排列过程中，若所述排序后的交换节点已排列，则跳过该排序后的交换节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取列车网络的交换链表步骤包括：

对列车网络规划文件进行解析，获取所述列车网络的交换链表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换节点和所述终端设备均包括自身设备信息和相邻客户端信息，所述交换节点的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息和/或相邻终端设备信息，所述终端设备的相邻客户端信息包括相邻交换节点信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取列车网络的交换链表步骤包括：

服务器向列车网络中发送信息获取信号给所有所述交换节点和所述终端设备；

所有所述交换节点和所述终端设备接收到所述信息获取信号后，将各自的自身设备信息和相邻客户端信息反馈给所述服务器；

所述服务器根据所述交换节点和所述终端设备反馈的各自自身设备信息和相邻客户端信息建立或更新交换链表。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设顺序为所述交换节点的端口号从小到大或端口号从大到小的顺序。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，设定所述排序后的交换节点中的一个作为所述网络拓扑的起始交换节点步骤包括：

当服务器为终端设备时，则设定与所述服务器相连接的所述交换节点为起始交换节点；

当所述服务器为交换节点时，则设定所述服务器为起始交换节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成网络拓扑表步骤还包括：

判断当前所述基础网络拓扑表是否包括所述交换链表中的所有交换节点，若当前所述基础网络拓扑表包括所述交换链表中的所有交换节点，则将当前所述基础网络拓扑表作为最终的网络拓扑表。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述列车网络拓扑包括线性网络拓扑和环形网络拓扑。

9.一种计算机可读存储介质，其特征为，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的列车网络拓扑构建方法中的步骤。

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