CN111177053A - 一种数据通信方法、装置、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种数据通信方法、装置、系统和计算机可读存储介质,该方法应用于BMC,包括:利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;基于第一通信接口与主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于物理连接和网络连接建立与主机CPU之间的USB通道,并通过USB通道进行数据通信。本申请首先建立BMC与主机CPU的物理连接,并建立网络连接,通过物理连接和网络连接形成USB通道,进而可通过USB通道进行数据通信,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,更具体地说,涉及一种数据通信方法、装置、系统及一种计算机可读存储介质。
背景技术
在服务器、存储器等复杂的计算机系统中,BMC作为独立于主机OS的监控管理系统,主机CPU端和BMC端将进行大量的数据交互,例如传递设备资产信息、BIOS选项等。当前业界普遍采用LPC(low pin count)物理通道实现主机CPU端和BMC端之间的数据通信。然而,LPC物理通道通信速率较慢、通信数据量较小,每次通信只有几百字节,影响了服务器监控的工作效率。
因此,如何解决上述问题是本领域技术人员需要重点关注的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种数据通信方法、装置、系统及一种计算机可读存储介质,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
为实现上述目的,本申请提供了一种数据通信方法,应用于BMC,包括:
利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
可选的,所述建立第一通信接口,包括:
模拟USB网络信号并生成第一通信接口;
将所述第一通信接口的网络地址配置为预设IP地址。
可选的,所述基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接,包括:
基于所述预设IP地址,建立所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口端对端的网络连接。
可选的,所述通过所述USB通道进行数据通信,包括:
获取所述主机CPU发送的数据通信请求以及用户认证信息;
利用所述用户认证信息进行用户权限认证;
若用户权限认证通过,则允许对所述数据通信请求进行响应,返回所述数据通信请求对应的目标数据;
若用户权限认证未通过,则禁止对所述数据通信请求进行响应,并返回认证失败提示信息。
可选的,所述基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接,包括:
基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,将所述BMC配置为服务端,将所述主机CPU配置为客户端,建立对应的网络连接。
为实现上述目的,本申请提供了一种数据通信方法,应用于主机CPU,包括:
利用USB总线连接BMC中的USB IO信号,建立与所述BMC的物理连接;
基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接;所述第一通信接口为所述BMC通过操作系统内核虚拟USB网卡设备后建立的通信接口;
基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述BMC之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
可选的,所述基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接,包括:
利用所述主机CPU上的网卡驱动建立第二通信接口;
根据所述第一通信接口的网络地址对所述第二通信接口的网络地址进行配置,以便所述第二通信接口与所述第一通信接口建立端对端的网络连接。
为实现上述目的,本申请提供了一种数据通信装置,应用于BMC,所述装置包括:
物理连接建立模块,用于利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
通信接口建立模块,用于通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
网络连接建立模块,用于基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
USB通道建立模块,用于基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
为实现上述目的,本申请提供了一种数据通信系统,包括:BMC以及主机CPU;
所述BMC用于利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
所述主机CPU用于基于所述第一通信接口与网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述BMC之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
为实现上述目的,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的任一种所述数据通信方法的步骤。
通过以上方案可知,本申请提供的一种数据通信方法,应用于BMC,包括:利用USBIO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。由上可知,本申请首先通过BMC自带的USB IO信号连接CPU的USB总线建立BMC与主机CPU的物理连接,并通过虚拟USB网卡设备建立第一通信接口,建立第一通信接口与第二通信接口之间的网络连接,通过上述物理连接和网络连接形成USB通道,进而可通过USB通道进行数据通信,无需使用LPC通道,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
本申请还公开了一种数据通信装置、系统及一种计算机可读存储介质,同样能实现上述技术效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种数据通信方法的流程图;
图2为本申请实施例公开的另一种数据通信方法的流程图;
图3为本申请实施例公开的一种数据通信装置的结构图;
图4为本申请实施例公开的一种数据通信系统的结构图;
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在相关技术中,业界普遍采用LPC物理通道实现主机CPU端和BMC端之间的数据通信。然而,LPC物理通道通信速率较慢、通信数据量较小,每次通信只有几百字节,影响了服务器监控的工作效率。
因此,本申请实施例公开了一种数据通信方法,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
参见图1所示,本申请实施例公开的一种数据通信方法,应用于BMC,所述方法包括:
S101:利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
本申请实施例中,将利用BMC自带的USB IO信号连接到主机CPU的USB总线上,以建立BMC与主机CPU之间的物理连接。
S102:通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
在具体实施中,BMC作为ARM处理器,需要在其自身的操作系统内核虚拟出一个USB设备,具体可以为标准USB网卡。主机CPU可预先安装USB网卡驱动,通过上述网卡驱动,主机CPU可以识别到BMC虚拟出的USB设备。进而BMC端可以在其自身的操作系统内核中创建第一通信接口。
上述建立第一通信接口的步骤可以具体包括:模拟USB网络信号并生成第一通信接口;将所述第一通信接口的网络地址配置为预设IP地址。具体地,BMC端可实现一个网卡驱动,用于模拟USB网络信号并生成USB网络接口。本申请实施例中,可以将USB网络接口的网络IP地址设置为特定的预设IP地址,例如4.3.2.1,尽量避免设置为可能会被业务操作系统使用的IP地址。
S103:基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
在本步骤中,可以基于上述建立的第一通信接口的基本信息,建立第一通信接口与主机CPU上网卡驱动的第二通信接口之间的连接,形成端对端的网络拓扑连接。
在建立网络连接时,可以基于上述预设IP地址,建立第一通信接口与主机CPU上网卡驱动的第二通信接口端对端的网络连接。具体地,主机CPU在启动后安装了USB网卡驱动,并可利用USB网卡驱动建立第二通信接口,进而为第二通信接口配置与第一通信接口的预设IP地址同一网段的网络地址,以建立第一通信接口与第二通信接口之间端对端的网络连接。
在一种可行的实施方式中,基于第一通信接口与主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接时,可以将主机CPU配置为客户端,并将BMC配置为通信协议的服务端,建立对应的端对端的网络连接。
S104:基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
可以理解的是,在建立BMC与主机CPU之间的物理连接,以及建立BMC的第一通信接口与主机CPU的第二通信接口之间的网络连接之后,形成了通信的基本条件,生成BMC与主机CPU之间的USB通道,进而可通过该USB通道进行数据通信。
由于现有技术中主机CPU访问BMC时并不具备用户权限认证,导致通信安全性较低。作为一种优选的实施方式,本申请在BMC与主机CPU通过USB通道进行数据通信时,可以获取主机CPU发送的数据通信请求以及用户认证信息;进而利用用户认证信息进行用户权限认证;若用户权限认证通过,则允许对当前的数据通信请求进行响应,返回与数据通信请求对应的目标数据;若用户权限认证未通过,则禁止对数据通信请求进行响应,并返回认证失败提示信息。上述数据通信请求可以具体为访问网络服务的请求,即在一种可写的实施方式中,无需对所有的数据通信请求进行权限验证,可以仅仅针对安全等级较高的数据通信请求进行权限验证,可保护网络服务安全以及重要数据的安全;对于普通的数据通信请求可直接响应,避免不必要的验证过程,影响用户使用体验。
通过以上方案可知,本申请提供的一种数据通信方法,应用于BMC,包括:利用USBIO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。由上可知,本申请首先通过BMC自带的USB IO信号连接CPU的USB总线建立BMC与主机CPU的物理连接,并通过虚拟USB网卡设备建立第一通信接口,建立第一通信接口与第二通信接口之间的网络连接,通过上述物理连接和网络连接形成USB通道,进而可通过USB通道进行数据通信,无需使用LPC通道,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
本申请实施例公开了另一种数据通信方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。本申请实施例公开的一种数据通信方法,应用于主机CPU,参见图2所示,所述方法包括:
S201:利用USB总线连接BMC中的USB IO信号,建立与所述BMC的物理连接;
本申请实施例中,可首先利用主机CPU的USB总线与BMC自带的USB IO信号进行连接,以建立BMC与主机CPU之间的物理连接。
S202:基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接;所述第一通信接口为所述BMC通过操作系统内核虚拟USB网卡设备后建立的通信接口;
在本步骤中,可以在主机CPU启动后为其安装网卡驱动,可利用该网卡驱动识别BMC通过操作系统内核虚拟出的USB网卡设备。进而利用网卡驱动建立出USB网络接口,即第二通信接口,并为BMC的第一通信接口和第二通信接口建立连接。
可以理解的是,本申请实施例在基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接时,可以具体根据第一通信接口的网络地址对第二通信接口的网络地址进行配置,以便第二通信接口与第一通信接口建立端对端的网络连接。例如,可获取第一通信接口的网络地址,为第二通信接口配置与上述第一通信接口的网络地址属于同一网段的网络地址,以建立第一通信接口和第二通信接口之间的网络连接。
S203:基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述BMC之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
下面对本申请实施例提供的一种数据通信装置进行介绍,下文描述的一种数据通信装置与上文描述的一种数据通信方法可以相互参照。
参见图3所示,本申请实施例提供的一种数据通信装置,应用于BMC,包括:
物理连接建立模块301,用于利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
通信接口建立模块302,用于通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
网络连接建立模块303,用于基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
USB通道建立模块304,用于基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
关于上述模块301至304的具体实施过程可参考前述实施例公开的相应内容,在此不再进行赘述。
在上述实施例的基础上,作为一种优选实施方式,所述通信接口建立模块302可以包括:
接口生成单元,用于模拟USB网络信号并生成第一通信接口;
地址配置单元,用于将所述第一通信接口的网络地址配置为预设IP地址。
在上述实施例的基础上,作为一种优选实施方式,所述网络连接建立模块303具体用于:基于所述预设IP地址,建立所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口端对端的网络连接。
在上述实施例的基础上,作为一种优选实施方式,所述USB通道建立模块304,包括:
认证信息获取单元,用于获取所述主机CPU发送的数据通信请求以及用户认证信息;
用户权限认证单元,用于利用所述用户认证信息进行用户权限认证;
通信请求响应单元,用于若用户权限认证通过,则允许对所述数据通信请求进行响应,返回所述数据通信请求对应的目标数据;
认证失败提示单元,用于若用户权限认证未通过,则禁止对所述数据通信请求进行响应,并返回认证失败提示信息。
在上述实施例的基础上,作为一种优选实施方式,所述网络连接建立模块303具体用于:基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,将所述BMC配置为服务端,将所述主机CPU配置为客户端,建立对应的网络连接。
下面对本申请实施例提供的一种数据通信系统进行介绍,本申请实施例提供的一种数据通信系统包括:BMC以及主机CPU。其中,BMC用于利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;主机CPU用于基于BMC的第一通信接口与网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于物理连接和网络连接建立BMC与主机CPU之间的USB通道,并通过USB通道进行数据通信。
具体地,BMC与主机CPU之间的物理连接如图4所示,BMC自带USB IO信号,将BMC的USB IO连接到主机CPU的USB总线;BMC的固件基于ARM Linux内核,需要通过BMC的Linux系统虚拟出一个标准USB网卡,主机CPU可识别到上述虚拟出的标准USB网卡,在主机BIOS或OS下也需要有标准USB网卡驱动,建立起USB网卡通信软件接口;另外,BMC端也需要在其Linux系统内核下建立一个网卡通信软件接口,以形成类似于网络端对端的网络拓扑连接;BMC端可具体实现一个网卡驱动,用于模拟USB网络信号并生成一个USB网络接口;将BMC的USB网络接口的网络IP配置为特定的IP地址,如4.3.2.1;主机CPU在BIOS启动阶段,需要设计USB网卡驱动,并建立USB网络接口,为其配置与BMC的USB网络接口属于同一网段的IP地址,例如4.3.2.2,用于与BMC对端网络接口进行通信;在BIOS启动完成进入OS之后,将检测到BMC虚拟出的标准USB网卡,并形成一个网络接口,配置同网段地址用于与BMC对端网络接口进行通信;主机CPU和BMC两端分别建立了物理通道和网络端口,形成了通信的基本条件,通信过程中,一般将BMC设计为通信协议的Server端,可实现HTTP Server、IPMI Server、KVMServer等功能,并将主机CPU设计为通信协议的Client端。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例公开的数据通信方法的步骤。
本申请首先通过BMC自带的USB IO信号连接CPU的USB总线建立BMC与主机CPU的物理连接,并通过虚拟USB网卡设备建立第一通信接口,建立第一通信接口与第二通信接口之间的网络连接,通过上述物理连接和网络连接形成USB通道,进而可通过USB通道进行数据通信,无需使用LPC通道,显著提升了数据通信速率和数据量,提高了BMC后续对服务器监控管理的工作效率。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种数据通信方法,其特征在于,应用于BMC,所述方法包括:
利用USB IO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的数据通信方法,其特征在于,所述建立第一通信接口,包括:
模拟USB网络信号并生成第一通信接口;
将所述第一通信接口的网络地址配置为预设IP地址。
3.根据权利要求2所述的数据通信方法,其特征在于,所述基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接,包括:
基于所述预设IP地址,建立所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口端对端的网络连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的数据通信方法,其特征在于,所述通过所述USB通道进行数据通信,包括:
获取所述主机CPU发送的数据通信请求以及用户认证信息;
利用所述用户认证信息进行用户权限认证;
若用户权限认证通过,则允许对所述数据通信请求进行响应,返回所述数据通信请求对应的目标数据;
若用户权限认证未通过,则禁止对所述数据通信请求进行响应,并返回认证失败提示信息。
5.根据权利要求1至3任一项所述的数据通信方法,其特征在于,所述基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接,包括:
基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,将所述BMC配置为服务端,将所述主机CPU配置为客户端,建立对应的网络连接。
6.一种数据通信方法,其特征在于,应用于主机CPU,包括:
利用USB总线连接BMC中的USBIO信号,建立与所述BMC的物理连接;
基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接;所述第一通信接口为所述BMC通过操作系统内核虚拟USB网卡设备后建立的通信接口;
基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述BMC之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
7.根据权利要求6所述的数据通信方法,其特征在于,所述基于所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口,与第一通信接口建立端对端的网络连接,包括:
利用所述主机CPU上的网卡驱动建立第二通信接口;
根据所述第一通信接口的网络地址对所述第二通信接口的网络地址进行配置,以便所述第二通信接口与所述第一通信接口建立端对端的网络连接。
8.一种数据通信装置,其特征在于,应用于BMC,所述装置包括:
物理连接建立模块,用于利用USBIO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;
通信接口建立模块,用于通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
网络连接建立模块,用于基于所述第一通信接口与所述主机CPU上网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;
USB通道建立模块,用于基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述主机CPU之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
9.一种数据通信系统,其特征在于,包括:BMC以及主机CPU;
所述BMC用于利用USBIO信号连接到主机CPU的USB总线,建立与所述主机CPU的物理连接;通过操作系统内核虚拟USB网卡设备,并建立第一通信接口;
所述主机CPU用于基于所述第一通信接口与网卡驱动的第二通信接口建立端对端的网络连接;基于所述物理连接和所述网络连接建立与所述BMC之间的USB通道,并通过所述USB通道进行数据通信。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述数据通信方法的步骤。
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