CN111211955A - 从节点地址分配的方法和节点管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种从节点地址分配的方法和节点管理系统,以解决从节点地址分配存在的效率低、容易造成通信紊乱的问题。该节点管理系统中的主节点用于逐级控制每个从节点上电,并为每次上电的从节点分配一个唯一地址。由于主节点逐级控制每个从节点上电,并为每次上电的从节点分配一个唯一地址,为从节点分配地址的方式清晰、连续,这样能够快速地为从节点分配地址,提升了从节点地址分配的效率;并且,由于只有主节点控制实现地址分配,没有从节点主动发起命令参与地址分配,不会造成主从节点通信的紊乱。
Description
本申请要求于2019年11月15日提交的申请号为201911122004.6、发明名称为“一种从机地址自动分配方法及装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及信息技术领域,尤其涉及一种从节点地址分配的方法和节点管理系统。
背景技术
Modbus是一种串行通信协议。Modbus作为一种广泛应用于工业现场标准的、开放的、免费的总线协议,具有数据帧格式简单、用户使用容易等特点。由于Modbus能节省产商的开发成本,使其在各行业都占据极高的市场占有率。
Modbus协议是一个master/slave架构的协议。有一个节点是主节点(master),其他使用Modbus协议参与通信的节点是从节点(slave)。每一个slave设备都有一个唯一的地址。
目前Modbus从节点地址的设置包括硬件设置方式和软件设置方式。硬件设置方式一般通过液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)显示屏、拨码开关或控制器编程确定,从节点不能做到即插即用,使用效率和容错率低。软件设置方式一般是通过上位机对从节点地址进行设置,再到现场安装应用。
自动分配从节点地址的方式,能够提高从节点地址分配的效率,但现有的从节点地址自动分配的方式存在着分配效率低、容易造成通信紊乱等问题。
发明内容
本申请实施例提供一种从节点地址分配的方法和节点管理系统,以解决从节点地址分配存在的效率低、容易造成通信紊乱的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种节点管理系统,所述节点管理系统包括主节点和多个从节点,所述多个从节点之间以串行、单线级联的方式连接;
所述主节点,用于通过第一控制信号线控制所述多个从节点全部上电,为所述多个从节点中的每个从节点配置默认地址,并在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所述多个从节点全部下电;其中,所述主节点通过所述第一控制信号线与所有从节点连接;
所述主节点,还用于逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址。
所述节点管理系统中,由于主节点逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址,由于为从节点分配地址的方式清晰、连续,能够快速地为从节点分配地址,提升了从节点地址分配的效率;并且,由于由主节点控制实现从节点地址的分配,没有从节点主动发起命令参与地址分配,不会造成主从节点通信的紊乱。
可选的,所述节点管理系统是Modbus管理系统。相应的,所述主节点是Modbus管理系统中的主节点,所述从节点是Modbus管理系统中的从节点;所述主节点与各个从节点之间通过Modbus通信协议进行通信。
基于Modbus通信协议主/从模式的特点,当所述节点管理系统是Modbus管理系统时,从节点未主动发起命令参与地址的分配,不会改变Modbus通信协议的规则,能够避免通信的紊乱。
可选的,所述主节点是Modbus管理系统中的资产管理盒,所述从节点是主节点是Modbus管理系统中的资产定位条。
可选的,所述主节点通过所述多个从节点收集机柜内各个U位空间的服务器的信息。所述所述服务器的信息,包括但不限于位置、序列号、当前功率等信息。
可选的,所述从节点之间以串行方式连接,是指所述从节点之间相互串联并呈链状的连接。
可选的,所述从节点之间以单线级联的方式连接,是第一从节点与主节点直接相连,第二从节点与所述第一从节点直接连接,第三从节点与所述第二从节点直接连接…,第N从节点与第N-1从节点直接连接。所述第二从节点是所述第一从节点的下级从节点,所述第三从节点是所述第二从节点的下级从节点。其中,所述第一从节点、所述第二从节点和所述第三从节点是所述多个从节点中的从节点,所述N为大于等于2的正整数。
可选的,所述多个从节点之间通过线缆连接,所述主节点与所述第一从节点之间也通过线缆连接。
可选的,所述多个从节点中各个从节点之间通过通用串行总线(UniversalSerial Bus,USB)接口实现串行连接。相应的,各个从节点之间通过运行Modbus通信协议的USB接口实现通信。
可选的,所述第一控制信号线、所述通信链路为上述线缆或上述USB接口中的一条控制信号线。
可选的,所述通信通道是RS485通信链路或RS323通信链路。
可选的,所述从节点是包含5个标签读取器的资产定位条或包含6个标签读取器的资产定位条中的其中一个。
可选的,所述为每次上电的从节点分配一个唯一地址,是指为从节点被分配的地址互不相同。
在一种可能的设计中,所述主节点,具体用于通过第二控制信号线控制与所述主节点直接相连的第一从节点上电,并为所述第一从节点配置唯一地址;
所述主节点,具体用于通过所述通信链路逐级向每个从节点发送控制下级从节点上电命令,以指示给下级从节点上电;
每个接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点,用于通过与待上电的从节点之间的第三控制信号线控制与其直接相连的下级从节点上电,所述待上电的从节点即所述下级从节点。
可选的,所述第二控制信号线和所述第三控制信号线为上述线缆或上述USB接口中的一条控制信号线。
可选的,所述主节点通过所述通信链路,逐级向所述多个从节点中除最后一级的从节点中的每个从节点,发送控制下级从节点上电命令。
可选的,当接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点是所述第一从节点时,所述待上电的从节点为第二从节点,所述第二从节点是与所述第一从节点直接相连的从节点,所述第一从节点与所述主节点之间相连。当接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点是所述第二从节点时,所述待上电的从节点为第三从节点,所述第三从节点是与所述第二从节点直接相连的从节点。
可选的,在所述第一控制信号线,或上级从节点与下级从节点之间的上电控制信号线有效时,所述下级从节点上电。
可选的,各个从节点将接收到唯一地址保存在各自的缓存中。
可选的,所述默认地址是所述从节点自带的默认地址或所述默认地址是所述主节点发送给所述从节点的默认地址。
可选的,所述主节点为所述多个从节点中的每个从节点配置相同的默认地址。
在一种可能的设计中,所述主节点,还用于在所述下级从节点上电后,使用所述默认地址通过所述通信链路与所述下级从节点通信,并将所述下级从节点的默认地址修改为所述下级从节点的唯一地址。
在一种可能的设计中,所述主节点通过所述通信链路与所有从节点连接;
所述主节点,具体用于在通过第一控制信号线控制所述多个从节点全部上电后,通过所述通信链路,发送广播命令以为所述多个从节点中的每个从节点配置默认地址。
可选的,所述主节点通过发送多次广播命令的方式,为所述多个从节点配置默认地址。
在一种可能的设计中,所述主节点,具体用于确定地址分配空间的起始值,并通过将所述起始值增加预设的数值的方式为每次上电的从节点分配一个唯一的地址。
这种分配地址的方式,在明确地址空间起始值的情况下,只需根据从节点位置就可准确确定其地址,能够进一步提升地址分配的速度和效率。
在一种可能的设计中,所述主节点,还用于在通过所述默认地址与从节点通信失败时,完成对所述多个从节点中的每个从节点地址的分配。
可选的,所述主节点多次用所述默认地址尝试通信,当用所述默认地址通信失败时,确认为所述多个从节点地址分配完成。
在一种可能的设计中,所述主节点,还用于在通过所述默认地址通信失败时,通过所述第一控制信号线控制所有从节点上电。
上述通过所述第一控制信号线控制所有从节点上电,一方面能够通过以默认地址尝试通信以校验是否有从节点未被分配地址;另一方面在所有的从节点均已分配地址的情况下,能够通过所述第一控制信号线的上电使能,避免因某一级的从节点异常复位或挂死时,其下级从节点的上电状态受影响。
在一种可能的设计中,所述主节点,还用于在通过所述第一控制信号线控制所述多个从节点全部下电之前,向所有从节点发送恢复下一级从节点上电标识位为默认状态的命令,以使每个从节点中下一级从节点上电标志位的状态被配置为取消使能。
在一种可能的设计中,所述节点管理系统还包括机柜,所述机柜包括至少一个服务器,所述至少一个服务器中的每个服务器有一个标签;
所述多个从节点中的每个从节点对应一个或多个标签,用于从对应的标签获取服务器的信息,并将获取的服务器的信息发送给所述主节点。
可选的,所述机柜上每个服务器的侧面设置有所述标签。
可选的,所述标签是射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签。
可选的,所述机柜中还包括交换机或电源等设备。相应的,所述交换机或电源等设备分别有一个标签,所述多个从节点中的从节点还用于与所述交换机或电源等标签的对应,并从对应的标签中获取所述交换机或电源等设备发送给所述主节点。
可选的,所述标签中的信息,包括但不限于序列号(serial number,SN)、型号、厂商、上架时间、位置、重量等。
在一种可能的设计中,所述多个从节点中的每个从节点,通过近距离无线通信技术从对应的标签获取服务器的信息。
可选的,所述主节点通过两轮遍历从节点的方式获取每个标签中的信息;第一轮是遍历从节点号为奇数的从节点,第二轮是遍历从节点号为偶数数的从节点。这样,能够避免相邻信号之间的干扰。
第二方面,本申请实施例提供了一种从节点地址分配的方法,所述方法包括:
通过第一控制信号线控制所有从节点上电,为所有从节点配置默认地址;其中,所述从节点之间以串行、单线级联的方式连接;其中,所述第一控制信号线与所有从节点连接;
在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所有从节点下电;
逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址。
所述方法通过逐个控制每个从节点上电,并为每次上电的从节点分配一个唯一地址,由于为从节点分配地址的方式清晰、连续,能够快速地为从节点分配地址,提升了从节点地址分配的效率;并且,由于没有从节点主动发起命令以配置从节点的地址,不会造成主从节点通信的紊乱。
可选的,所述从节点之间以串行方式连接,是指所述从节点之间相互串联并呈链状的连接。
可选的,所述从节点之间以单线级联的方式连接,是第一从节点与主节点直接相连,第二从节点与所述第一从节点直接连接,第三从节点与所述第二从节点直接连接…,第N从节点与第N-1从节点直接连接。所述第二从节点是所述第一从节点的下级从节点,所述第三从节点是所述第二从节点的下级从节点。其中,所述第一从节点、所述第二从节点和所述第三从节点是所述多个从节点中的从节点。
可选的,所述从节点之间通过线缆连接。
可选的,所述多个从节点中各个从节点之间通过USB接口实现串行连接。相应的,各个从节点之间通过运行Modbus通信协议的USB接口实现通信。
可选的,所述第一控制信号线、所述通信链路为上述线缆或上述USB接口中的一条控制信号线。
可选的,所述通信通道是RS485通信链路或RS323通信链路。
可选的,所述从节点是包含5个标签读取器的资产定位条或包含6个标签读取器的资产定位条中的其中一个。
可选的,所述为每次上电的从节点分配一个唯一地址,是指为从节点被分配的地址互不相同。
可选的,所述方法还包括通过广播命令发送恢复下一级从节点上电的标识位默认状态的命令给所有从节点,以将从节点中控制下一级从节点上电的标识位恢复为默认状态。所述控制下一级从节点上电的标志位的默认状态是取消使能,即关闭从节点控制下一级从节点上电的功能。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过第二控制信号线控制直接相连的第一从节点上电,并为所述第一从节点配置唯一地址。
可选的,所述默认地址是所述从节点自带的默认地址或所述默认地址是所述主节点发送给所述从节点的默认地址。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过所述通信链路逐级向每个从节点发送控制下级从节点上电命令,以指示给下级从节点上电,以使得每个接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点,通过与待上电的从节点之间的第三控制信号线控制与其直接相连的下级从节点上电,所述待上电的从节点即所述下级从节点。
可选的,所述第一控制信号线和所述第三控制信号线为上述线缆或上述USB接口中的一条控制信号线。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:在所述下级从节点上电后,使用所述默认地址通过所述通信链路与所述下级从节点通信,并将所述下级从节点的默认地址修改为所述下级从节点的唯一地址。
在一种可能的设计中,所述为所有从节点配置默认地址包括:在通过第一控制信号线控制所有从节点全部上电后,通过所述通信链路,发送广播命令以为所有从节点中的每个从节点配置默认地址。
可选的,所述方法还包括通过发送多次广播命令的方式,为所述多个从节点配置默认地址。
在一种可能的设计中,所述为每次上电的从节点分配一个唯一地址包括:
确定地址分配空间的起始值,并通过将所述起始值增加预设的数值的方式为每次上电的从节点分配一个唯一的地址。
这种分配地址的方式,在明确地址空间起始值的情况下,只需根据从节点位置就可准确确定其地址,能够进一步提升地址分配的速度和效率。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
在通过所述默认地址与从节点通信失败时,完成对所述多个从节点中的每个从节点地址的分配。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
在通过所述默认地址通信失败时,通过所述第一控制信号线控制所有从节点上电。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
在通过所述第一控制信号线控制所述所有从节点下电之前,向所有从节点发送恢复下一级从节点上电标识位为默认状态的命令,以使每个从节点中下一级从节点上电标志位的状态被配置为取消使能。
在一种可能的设计中,所述所有从节点中的至少一个从节点与机柜上的一个或多个标签对应,所述机柜包括至少一个服务器,所述至少一个服务器中的每个服务器有一个标签;所述方法还包括:获取每个从节点通过近距离无线通信技术从对应的标签中获取的信息。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,包括程序代码,该程序代码包括用于执行第二方面提供的任一方法的部分或全部步骤的指令。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上储存有计算机程序,当该计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面提供的任一种可能的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得第二方面提供的任一方法被执行。
可以理解地,上述提供的任一计算机可读存储介质或计算机程序产品等均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
下面将对实施例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是一种Modbus从节点地址自动分配方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种机柜实现方式的结构示意图;
图3A为本申请实施例提供的一种5U的从节点的结构示意图;
图3B为本申请实施例提供的一种6U的从节点的结构示意图;
图3C是本申请实施例提供的5U和6U的资产定位条的一种实物图;
图4为本申请实施例提供的主节点与从节点之间连接关系的示意图;
图5A为本申请实施例提供的一种从节点地址分配的流程示意图;
图5B为本申请实施例提供的图5A所示方法的具体步骤和时序示意图;
图6为本申请实施例提供的一种从节点地址分配方法的一种具体实现方式的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的主节点与从节点在机柜上实现时的一种具体实现方式结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种节点管理系统800的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种从节点地址分配的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的实施例进行描述。
本发明实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下中的至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a、b、c、a-b、a-c、b-c或a-b-c,其中a、b、c可以是单个,也可以是多个。
本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
Modbus作为一种应用层报文传输通讯协议,实现客户机与服务器通信。根据底层通信的传输介质不同可以分为串行链路上的Modbus、Modbus TCP/IP和Modbus plus。其中,TCP/IP是指传输控制协议/互联网协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol)。串行链路上的Modbus又根据数据编码不同分为Modbus远程终端单元(RemoteTerminal Unit,RTU)和Modbus美国信息交换标准码(American Standard Code forInformation Interchange,ASCII),两者的数据帧的数据格式完全相同。
Modbus是一种单主、多从的通信协议。主节点(master)主动发起通信,从节点(slave)被动来响应请求。通常主节点是人机界面或数据采集系统,从节点是传感器、可编程逻辑控制器或可编程自动控制器。
Modbus中主从节点以固定的通信数据帧进行通信,具体的通信数据帧格式如表1所示:
1字节 | 1字节 | 0-252字节 | 2字节 |
物理地址 | 功能码 | 有效数据 | CRC校验 |
表1
表1中,物理地址为1个字节,合法地址范围为十进制的0-247。每个从节点赋予1-247范围中的一个物理地址,所以一个Modbus控制系统最多只能连接247个从节点。功能码为1字节,有预先固定好的读写寄存器等通用功能码,也可以扩展自定义未分配的功能来通信。有效数据为用户待传输的数据,根据不同的功能码进行通信。循环冗余校验(Cyclicredundancy check,CRC)校验为一帧数据按照固定算法计算的两个字节校验码,主从节点收到数据帧后都会对收到的数据进行CRC校验,校验失败会丢弃该帧。
在通信过程中,主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理,从节点在没有收到来自主节点的请求时,不会主动发送数据;从节点之间也不会相互通信。主节点可以以两种模式对从节点发出Modbus请求:
1、单播模式,主节点以特定地址访问某个从节点,从节点接收并处理完请求后,从节点向主节点返回一个报文应答。在这种模式,一个Modbus事务处理包含2个报文:一个来自主节点的请求,一个来自从节点的应答。
2、广播模式,主节点向所有的子节点发送请求,从节点对于主节点广播的请求,不做应答返回。
在整个通信过程中需要明确Modbus从节点的地址,且不能重复。目前主流的Modbus从节点地址的设置包括硬件设置方式和软件设置方式。硬件设置的方式,从节点不能做到即插即用,使用效率和容错率低。软件设置的方式需要通过软件界面对从节点地址进行设置,再到现场安装应用。
上述的从节点地址的分配方式,在网络节点扩展和更换的时候,管理人员都不能做到快速部署维护,且从节点地址和从节点位置(可以是从节点的物理位置,例如槽位号或丝印之类的编号)的映射关系会越来越复杂、难维护。
图1是一种Modbus从节点地址自动分配方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括:
步骤100:从节点向所在的Modbus远程终端单元(Remote Terminal Unit,RTU)网络的通信链路发送地址复用探测包;
步骤102:当探测到当前待分配从节点地址未被占用时,从节点占用该地址作为固定通信地址;
步骤104:从节点根据获取的固定通信地址,向主节点发送组网请求;
步骤106:从节点响应主节点收到的组网请求后,发送请求从节点基本信息的请求报告。
上述方法中,从节点主动发送地址复用探测包,用于检测当前从节点地址是否被占用,连续两次检测通过,则使用该新地址上线。
上述方法存在以下几个缺点:
1,从节点主动发送地址复用探测包,破坏了Modbus协议规范中从节点不能主动发起通信的规则,可能会对通信链路造成通信紊乱错误;
2,从节点检测通信链路上的空闲状态会产生随机时延,使用临时地址分配新增从节点地址时,分配地址时间较长;
3,从节点接入主节点需要按顺序单个接入配置,且分配时长不固定,越后面接入的从节点要探测到可用地址的时间可能更长,当有多个从节点部署安装时,效率较低。
本申请实施例提供一种从节点地址分配的方法、设备和系统,以解决从节点地址分配效率低、容易造成通信紊乱的问题。
下面以Modbus应用场景下实现从节点地址分配的方法进行说明。可以理解,对于通过其它协议实现的多个串行级联的从节点地址分配的方式,可以参考下述实现方式来实现,不再赘述。
图2本申请实施例提供的所示的Modbus应用场景中一种机柜的结构示意图。图2为一个36U的机柜,在该机柜上安装有资产管理盒和资产定位条。其中,U是Unit的缩写,1U可以是4.445厘米。图2中机柜资产管理盒,即用于机柜的资产管理盒,是Modbus中的主节点(master),下述实施例以主节点指代机柜资产管理盒。资产定位条是Modbus中的从节点(slave),下述实施例以从节点指代资产定位条。
图2中包括一个主节点和6个从节点,主节点与各个从节点之间通过Modbus通信协议进行通信。主节点通过从节点收集机柜内各个U位空间的服务器的信息,并提供接口给上层管理软件(包括但不限于数据中心级的资产管理软件等)。所述服务器的信息,包括但不限于位置、序列号、当前功率等信息。每个从节点有6个标签读取器,负责采集当前6个U位空间的服务器信息,并将当前U位的服务器信息传输给资产管理盒。可以理解,前述U位空间的服务器,可以是任何类型或型号的服务器,包括但不限于计算服务器、存储服务器、交换机或电源等等安装在机柜内的信息技术(information technology,IT)设备。
需要说明的事,图2是以36U为例进行的说明,在具体实现时,也可以是在它高度规格的机柜上实现。例如可以是42U的机柜,其具体实现方式可以参考36U的实现方式来实现,不再赘述。
图2中36U机柜由6个从节点负责信息采集,每个从节点之间以串行方式连接。所述串行方式连接,是多个从节点之间串联并呈链状连接的方式。例如图2中,6个从节点之间相互连接,从节点1与从节点2连接,从节点2与从节点3连接,...从节点5与从节点6连接,从节点1与从节点6之间串联,且呈现出链状的连接方式。这样,每个从节点之间可以做到无差别化部署连接。
图2中,各个从节点之间可以通过不同的连接接口实现连接。示例性的,各个从节点之间通过USB接口实现串行连接。当各个从节点之间通过USB接口实现串行连接时,相邻两个从节点之间是通过USB形式的物理接口实现连接,但不是标准的USB针脚的使用方式,而是按照特定的协议,例如Modbus通信协议实现通信。可以理解,USB接口只是实现从节点之间连接的一种实现方式,其它能够实现从节点之间串行级联的接口,都可以用于从节点之间的连接。
图2中,6个从节点连接好后通过从节点1接入主节点,主节点能够自动识别到从节点的接入,即进入地址分配流程。通过地址分配,构建基础通信链路,从而实现相关的控制。例如,每个从节点中U位信息读写的控制,相关U位灯的控制,服务器的定位等。
需要说明的是,图2中每个从节点是一个6U的资产定位条,只是一种举例。在具体实现时,一个从节点可以是3U、4U、5U、6U或7U等长度,本申请实施例不限定从节点的长度。下面以5U和6U为例对本申请实施例中的从节点的具体结构进行说明。
图3A为本申请实施例提供的一种5U的从节点的结构示意图。图3A中包含5个标签读取器,分别是a1,a2,a3,a4和a5。每个标签读取器用于读取一个U位的服务器信息。
图3B为本申请实施例提供的一种6U的从节点的结构示意图。图3B中包含6个标签读取器,分别是b1,b2,b3,b4,b5和b6。每个标签读取器用于读取一个U位的服务器信息。
图3A和图3B所示的从节点,接口形式采用通用的USB接口形式。在所使用的USB接口中,包括两线的RS485通信链路,控制下级从节点上电的信号线和全局上电使能信号线。主节点通过该全局上电使能信号线控制所有从节点上电或下电。多个从节点相互之间通过USB的公母头直连,机柜最上方的从节点(即Slave1)与主节点也通过USB的公母头相连。
图3C是本申请实施例提供的5U和6U的资产定位条的一种实物图。其中,图3C的左边是5U的资产定位条的实物图,图3C的右边是6U的资产定位条的实物图。
结合具体使用的机柜高度,基于各种机柜的尺寸各异,可以使用不同的资产定位条的组合来满足不同机柜高度的需求。以资产定位条只包括5U和6U的资产定位条为例,使用5U和6U的资产定位条混合拼接能够适配不同高度的机柜,更具有灵活性,且方便后续运维安装。即通过5U和6U的资产定位条的灵活搭配,能够满足不同高度机柜或机柜中不同服务器配置情况对不同数量标签读取器的需求。例如,一个机柜35U,可以配置5个6U和一个5U的资产定位条;或者,一个机柜37U,可以配置5个5U和2个6U的资产定位条;在或者一个机柜42U,可以配置6个5U和2个6U的资产定位条等等。
图2中,主节点与从节点之间的通信链路,包括RS485通信链路以及一条从节点控制信号线。其中,RS485通信链路是一个定义平衡数字多点系统中驱动器和接收器的电器特性标准。RS485有两线制和四线制两种接线标准,本申请实施例以两线制为例进行说明。RS485两线制采用差分信号负逻辑,逻辑0以两线间电压差为+(2-6)V表示;逻辑1以两线间的电压差为-(2-6)V表示,接口数据的传输速率最高为10Mbps,最大通信距离可达1200米。主节点与从节点之间的一条从节点控制信号线,是控制所有从节点上下电的控制信号线。此外,每个从节点还有一条是控制下级从节点上电的控制信号线。
图4为本申请实施例提供的中主节点与从节点之间连接关系的示意图。图4以图2所示的从节点的数量为例进行说明。如图4所示,主节点与所有的从节点之间存在两条通道,一条是RS485通信链路(001)用于通信,另一条通道,即控制信号线(002),用于控制所有从节点上下电。图4中的控制信号线(002)也称为全局上电使能信号线。
从节点之间,也有控制下级节点上电的控制通道。如图4所示,主节点通过控制信号线(003)控制从节点1上电,控制信号线(003)即主节点与从节点1之间的一个控制通道。从节点1与从节点2之间还包括控制信号线(004),从节点1通过控制信号线(004)控制从节点2上电,控制信号线(004)即从节点1与从节点2之间的一个控制通道。依次类推,从节点5通过控制信号线(008)控制从节点6上电,控制信号线(008)即从节点5与从节点6之间的一个控制通道。
可以理解,从节点2是从节点1的下级从节点,从节点3是从节点2的下级从节点,…从节点6是从节点5的下级从节点。例如,从节点2与从节点1串联,并且从节点2相对于从节点1离主节点远且从节点1与主节点直接相连,从节点2即为从节点1的下级从节点。
结合图2和图4所示的从节点的连接关系,从节点1至从节点6之间的连接关系,即是本申请实施例中从节点之间单线级联的连接方式。并且,图2和图4中,主节点与从节点1相连,主节点也通过各个从节点以单线级联的方式连接。
图4中,每个从节点的上电状态由全部上电信号,以及上级从节点对下级从节点的上电信号共同控制或逻辑控制。即两个信号中至少有一个有效则当前从节点上电,两个信号都无效时当前从节点下电。
下面结合图4所示的连接关系示意图,对图2所示的场景下实现从节点地址分配的方法进行说明。如图5A所示,所述方法包括:
步骤500:控制所有从节点上电,分配默认地址;
例如Modbus主节点(资产管理盒)检测到从节点(资产定位条)接入,主节点通过控制信号线(002)控制所有从节点上电。并为从节点配置默认地址,例如默认地址为0x0A。为保证所有的从节点能够接收到主节点配置的默认地址,主节点可以通过连续三次发送恢复默认地址的广播命令。从节点接收到主节点发送的恢复默认地址的命令后,从节点根据该命令将自己的地址设为默认地址,例如从节点的默认地址为0x0A。可以理解,这里的三次只是举例,在具体实现时可以是四次或五次,本申请实施例不限定具体的次数,只要能够确保所有的从节点能够接收到主节点发送的配置默认地址的命令即可。
在一种实现方式中,主节点也可以通过发送广播命令携带指定的默认地址,从节点接收到主节点发送的广播命令后,将接收到的广播命令中携带的默认地址,设置为该从节点的地址。
可选的,主节点还可以通过所述广播命令,发送恢复下一级从节点上电的标识位默认状态的命令给所有从节点,以将从节点中控制下一级从节点上电的标识位恢复为默认状态。该控制下一级从节点上电的标志位的默认状态是取消使能,即关闭从节点控制下一级从节点上电的功能。
步骤502:控制所有从节点下电;
即主节点通过控制信号线(002)控制所有从节点下电。
步骤504:控制第一从节点上电,并为所述第一从节点分配地址;
例如,主节点通过控制信号线(003)控制第一级从节点(Slave1)上电,即主节点通过控制信号线(003)控制与主节点直接相连的从节点(Slave1)上电。当从节点(Slave1)上电后,主节点使用默认地址(0x0A)与从节点(Slave1)通信。从节点(Slave1)给主节点返回响应消息以确认默认地址通信成功。主节点使用默认地址与从节点(Slave1)建立通信连接后,通过更改从节点地址命令为从节点(Slave1)分配一个唯一地址,例如为从节点(Slave1)分配的地址为0x1A。
从节点(Slave1)接收到分配的地址后,将地址信息保存到从节点(Slave1)的一个缓存中,例如保存在Flash中。这样,在从节点(Slave1)异常复位的情况下,可以使用其Flash中记录的地址作为该从节点(Slave1)的地址。
步骤506:控制第二从节点上电,为所述第二从节点分配地址;
例如,主节点使用新分配的地址(0x1A)与从节点(Slave1)尝试通信。如果通信成功,主节点通过RS485通信链路(001)发送控制下级从节点上电的命令给从节点(Slave1),从节点(Slave1)根据主节点发送的命令通过控制信号线(004)控制从节点(Slave1)的下一级从节点(Slave2)上电。主节点Master再使用默认地址(0x0A)与从节点(Slave2)尝试通信。当主节点Master与从节点(Slave2)通信成功后,为从节点(Slave2)分配一个唯一地址,例如该地址为0x1B。
重复执行步骤504和步骤506,分别为从节点(Slave3),从节点(Slave4),从节点(Slave5)和从节点(Slave5)分配地址。
步骤508:当所有从节点地址分配完毕后,控制所有从节点上电。
当主节点使用默认地址通信无响应时,例如ping不到默认地址时,主节点确认所有从节点地址分配完毕。主节点进入地址分配校验流程,控制所有从节点上电,再次使用默认的从节点地址(0x0A)进行尝试通信。如果能够通信上,说明有从节点地址漏分配,地址分配流程失败;如果不能通信上,则从节点地址分配成功。为提升可靠性,主节点可以尝试三次使用默认地址进行通信。可以理解,这里的三次只是举例,不应构成对本实施例的限制。
所有从节点地址分配成功的情况下,主节点通过保持控制信号线(002)控制所有从节点上电处于使能状态,使得所有从节点处于上电状态,再使用默认地址通信以验证是否有从节点未被分配地址;如果使用默认地址无响应,说明所有从节点地址分配成功。同时,保持控制信号线(002)控制所有从节点上电处于使能状态,还能够保证运行过程中某个从节点故障的情况下,不影响下一级从节点的供电以及运行状态。
上述实现方式中,结合控制从节点上电控制信号,通过扩展的Modbus自定义命令一起实现从节点地址自动分配流程。扩展的Modbus命令主要包括:控制下级从节点上电命令、恢复默认地址的广播命令、更改从节点地址命令等。
上述方法流程中,主节点先控制所有的从节点恢复默认地址0x0a,再逐一控制各个从节点上电,分配新地址,地址逐一加1。例如,主节点确定地址分配空间的起始值,每个从节点的地址可以是在前级从节点地址的基础上加1。然后主节点再通过使能全部上电信号,控制所有从节点上电,通过与默认从节点地址通信判断当前是否还有默认地址的从节点,以检查地址分配是否有遗漏。整体地址分配流程中,单个从节点地址分配过程的平均分配时间约为2-3s。并且,因为地址分配规则清晰、连续,在明确地址空间起始值的情况下,只需根据从节点位置就可准确确定其地址。
图5A所示的方法流程的详细步骤和时序,可以参考图5B所示的实现方式来实现,不再赘述。
图5A和图5B所示的方法,所有从节点先上电并被分配默认地址,然后控制每级从节点上电,保证未分配地址的从节点只有一个为上电状态,即确保当前链路中仅有一个默认地址的从节点上电,不会因为有两个或者多个默认从节点地址在线导致地址冲突,通信紊乱。并且,利用设计的硬件互联总线结构和自定义的通信协议实现Modbus从节点地址自动分配,能够保障主从节点通信的可靠性,能够实现基于Modbus协议从节点的无差别化地安装和快速运维。
图6为本申请实施例提供的一种从节点地址分配方法的一种具体实现方式的流程示意图。如图6所示,所述方法包括:
步骤600:智能机柜管理(intelligent Rack Management,iRM)初始化;
iRM是主节点上运行的管理软件。当主节点上电时,需要对iRM初始化。
在具体实现时,主节点每次重新上电或从节点的连接线缆的动态插入,都要为从节点分配地址,运行在主节点上的管理软件iRM就需要初始化。
步骤601:检测从节点硬件是否插入或在位地址是否分配;
主节点的iRM初始化后,主节点会监控从节点的连接线缆的动态插入。从节点的连接线缆的的动态插入包括所有的从节点硬件的首次插入。例如,主节点的监控线程发现从节点的硬件在位,且该从节点的地址未被置位,就继续执行后续的流程。
如果主节点初始化之前,从节点已经插入,即与主节点建立了连接,则主节点查看主节点上保存的从节点地址分配标志位是否被置位。如果未被置位,则继续执行后续的流程。如果主节点上保存的从节点地址分配标志位已被置位,说明从节点已经被分配地址,就不用再执行从节点地址分配的流程。
步骤602:控制全部从节点上电;
即主节点控制全部从节点上电。例如,主节点直接通过控制信号线(002)控制全部从节点上电。
步骤603:发送三次广播命令:恢复所有从节点状态(默认地址/下级掉电);
即主节点通过广播命令,发送默认地址给从节点或指示从节点恢复默认地址。因为广播命令没有响应信号,为确保所有的从节点能够接收到主节点发送的广播命令,主节点可以重复三次发送该广播命令。当然在具体实现时,不限定重复三次广播命令,可以重复两次或重复五次等,只要能够保证从节点接收到主节点发送的广播命令即可。
示例性的,主节点通过图4中的RS485通信链路(001)发送恢复默认地址的广播命令,从节点接收到主节点发送的恢复默认地址的广播命令后,将各自的地址设置为默认地址。本实施例中以默认地址为0x0A为例进行说明。
主节点还通过所述广播命令,发送恢复下一级从节点上电的标识位默认状态的命令给所有从节点,以将从节点中控制下一级从节点上电的标识位恢复为默认状态。每个从节点中控制下一级从节点上电的标志位的默认状态是取消使能。当从节点中控制下一级从节点上电的标志位被取消使能时,该从节点不启用控制下一级从节点上电的功能。
步骤604:控制所有从节点下电;
即主节点通过控制信号线(002)控制所有从节点下电。
步骤605:控制第一级从节点上电;
主节点通过控制信号线(003)控制与主节点直接相连的从节点(Slave1)上电。
步骤606:获取从节点默认配置地址是否为0;
如果第一从节点的地址不为0,则继续执行步骤607;如果第一从节点的地址为0,则执行步骤618。其中,0代表该默认地址是无效的地址。即如果默认地址为0,说明默认地址无效,则执行618。
从软件配置上,默认地址是可以配置的,但默认地址不能为0。通过获取从节点默认配置地址是否为0,并在默认地址为0时执行步骤618以结束地址分配流程,能够提升地址分配流程的稳定性,避免因默认地址错误导致的执行紊乱。
步骤607:Ping五次默认地址(0x0A);
Ping默认地址,即主节点利用默认地址(0x0A)获取从节点(Slave1)的基本信息,以此来确认与该从节点(Slave1)的可连接性。
主节点Ping五次默认地址,目的是增强可靠性,避免误判。例如,当Ping默认地址不成功时,会继续尝试,最多尝试五次。可以理解,本步骤中Ping五次默认地址只是举例。可选的,也可以是四次或六次,本申请实施例不限定Ping默认地址的次数。
在具体实现时,只要有一次能Ping到默认地址,就可以继续执行步骤608。例如第二次Ping默认地址成功,就不再继续Ping默认地址。
如果五次都不能Ping到默认地址,说明所有的从节点地址分配完成,则执行步骤612。
步骤608:设置地址为:0x1A+i;
主节点通过RS485通信链路(001)发送“更改从节点地址命令”,将已上电的从节点的地址配置为0x1A+i。其中,i用于标识第几个从节点,i从0开始计数;i只在主节点侧用于记录,实际设置的从节点(Slave1)的地址为0x1A。例如,为从节点(Slave1)分配的地址,i为0。
本步骤中,为从节点(Slave1)分配的地址0x1A能够唯一标识从节点(Slave1)。
如果主节点成功配置从节点的地址,则执行步骤609;如果配置不成功,则执行步骤610。
步骤609:Ping新地址0x1A+i;
Ping新地址0x1A,即主节点利用新地址(0x1A)获取从节点(Slave1)的基本信息,以验证从节点(Slave1)的新地址(0x1A)是否可用。
如果主节点Ping新地址0x1A成功,则执行步骤609;如果Ping不通,则说明地址配置失败,执行步骤610。
本步骤中实际Ping的新地址是0x1A,这里提到的i是用以说明在循环执行时,每次Ping的新地址是不同的。例如,在执行第二轮循环时,实际分配给从节点(Slave2)的地址为0x1B,则在本步骤中Ping的新地址为0x1B。步骤609中用“0x1A+i”代表0x1B。
步骤610:控制地址为0x1A+i的从节点的下级节点上电;
主节点通过RS485通信链路(001)发送“控制下级从节点上电命令”,以使能从节点(Slave1)上的控制下一级从节点上电的标志位。
当从节点(Slave1)上的控制下一级从节点上电的标志位被使能后,从节点(Slave1)通过控制信号线(004)控制从节点(Slave2)上电。
如果从节点(Slave2)上电成功,则重复执行步骤607;如果从节点(Slave2)上电失败,则执行步骤611。
类似的,本步骤中“0x1A+i”与步骤609中的“0x1A+i”类似,代表当次循环中分配给从节点的地址。以第二次循环为从节点(Slave2)为例,这里的“0x1A+i”就是指代分配给从节点(Slave2)的地址0x1B。
重复执行步骤607至步骤610,能够逐一为从节点(Slave2)、从节点(Slave 3)、从节点(Slave 4)、从节点(Slave 5)和从节点(Slave 6)分配地址。例如为从节点(Slave2)分配的地址为0x1B,从节点(Slave3)分配的地址为0x1C,从节点(Slave4)分配的地址为0x1D,从节点(Slave5)分配的地址为0x1E,从节点(Slave6)分配的地址为0x1F。
步骤611:设置异常结束(协议错误);
主节点设置异常,类型为协议错误,并结束本次地址分配流程。设置类型为协议错误,即标识因协议错误导致地址分配的失败,这样能够方便后续的维护。
步骤612:全部从节点上电;
所有从节点地址分配成功的情况下,主节点通过控制信号线(002)控制所有从节点上电,即主节点使能控制信号线(002)处于上电控制状态。通过使能控制信号线(002)处于上电控制状态,一方面能够通过Ping默认地址以来校验是否有从节点未被分配地址;另一方面在所有的从节点均已分配地址的情况下,能够通过控制信号线(002)的上电使能,避免因某一级的从节点异常复位或挂死时,其下级从节点的上电状态受影响。
例如从节点(Slave5)因故障导致主节点Ping该默认地址时未能成功,即使重复Ping五次也未能成功。由于从节点(Slave5)故障,从节点(Slave5)不能控制从节点(Slave6)上电,主节点无法完成对从节点(Slave6)的地址分配。通过控制信号线(002)控制所有从节点上电后,从节点(Slave6)能够上电,这样有助于判断是否所有的从节点都分配了地址,能够提高地址分配流程的可靠性。或者,在地址分配完毕主从节点运行过程中,如果从节点(Slave5)异常复位或挂死,由于控制信号线(002)的上电使能控制,从节点(Slave6)的上电状态不会受到影响。
如果控制全部从节点上电的命令执行失败,则执行步骤618;如果控制全部从节点上电的命令执行成功,则执行步骤613。
步骤613:Ping五次默认地址(0x0A);
主节点通过RS485通信链路(001)Ping默认地址0x0A,以确认是否有从节点未被分配地址。重复五次Ping默认地址,是为防止可能的遗漏。可以理解,五次只是举例,在具体实现时也可以为3次等,本申请实施例不限定具体的次数。
如果五次都未能Ping通默认地址,说明所有从节点地址配置成功,执行步骤614;如果能够Ping通默认地址,说明还有从节点未被分配地址,地址分配失败,执行步骤616。
例如上述举例中,从节点(Slave6)因从节点(Slave5)故障未能通过上电,在执行步骤612后,从节点(Slave6)上电。由于从节点(Slave6)未被分配地址,主节点用默认地址Ping从节点(Slave6)仍能成功,则执行步骤616。
步骤614:配置分配流程执行标志位;
主节点配置流程执行标志位,该执行标志位用于标识所有从节点均已成功分配地址。
步骤615:分配成功;
地址分配成功,地址分配流程结束。
步骤616:设置异常结束(设备异常);
地址分配出现异常,流程结束。设备异常是显示异常结束的类型,以方便定位。
步骤617:设置Modbus协议连接;
主节点软件在协议层次的初始化。如果初始化失败,则执行步骤618。
步骤618:设置异常结束(iRM系统错误)。
主节点设置异常,结束地址分配流程。设置类型为iRM系统错误,即标识因iRM系统错误导致地址分配的失败,这样能够方便后续的维护。
上述方法流程中,通过逐个控制从节点上电,并为上电的从节点分配一个唯一的地址,能够实现从节点地址的快速分配,提升了地址分配的效率;并且,上述方法中只有主节点发送控制命令,没有从节点主动发起命令以配置从节点的地址,不会造成主从节点通信的紊乱。
在一种实现方式中,本申请实施例提供的资产定位条还包括一个获取服务器信息的传感器,以获取对应位置的设备(例如服务器)的信息。
图7为本申请实施例提供的主节点与从节点在机柜上实现时的一种具体实现方式结构示意图。如图7所示,服务器机柜包括多个服务器(server)。主节点,又叫智能盒子或机柜资产管理盒,位于机柜的上方;图7中智能盒子即主节点。主节点通过线缆与位于服务器机柜一侧的从节点(资产定位条)连接。图7中,LibModbus是主节点上实现RS485协议通信的软件模块,FreeModbus是从节点上实现RS485协议通信的软件模块。Redfish是智能盒子与上层管理软件通信的协议接口,即智能盒子与机房或数据中心的管理软件等管理平台通信的协议接口。
图7所示的机柜上,每个服务器侧面会贴有一个唯一识别的RFID标签。该标签伴随服务器的整个生命周期,标签中的存储空间大小约为200字节左右,主要存储服务器的基本信息,包括但不限于SN、型号、厂商、上架时间、位置、重量等信息。服务器在出厂时或者上架时会将服务器的基本信息写入对应的标签中。
图7中每个从节点包含一个主控微控制器单元(microcontroller unit,MCU)、一个近距离无线通信(Near Field Communication,NFC)控制芯片和5-6个NFC天线(NFC的数量视5U或6U的资产定位条而定)。从节点可以通过NFC芯片读取服务器侧面的RFID标签中的信息。NFC天线能够感应到RFID标签,并从标签中获取到当前U位的服务器信息,包括但不限于SN、型号、厂商、上架时间、位置、重量等信息。这些信息的获取能够忽略服务器是否上电、网络能否正常通信等条件,可以扩展服务器资管理的场景。例如,在服务器在部署阶段新配置,服务器还未上电,就可以通过从节点获取服务器的资产信息,并进而执行相关的管理操作,例如网络规划等。
各个从节点负责采集服务器侧的的RFID标签信息,主节点逐一遍历从节点获取的信息,例如通过使用Modbus协议,对各个地址的从节点发起信息获取命令。各个从节点响应所述智能盒子的信息获取命令,响应消息中包括通过NFC芯片获取到的RFID标签中记录的信息。
可选的,为避免相邻两个从节点的RFID射频通信干扰,智能盒子可以通过两轮遍历的方式从每个RFID标签中获取信息。第一轮可以是遍历编号为奇数的从节点,第二轮遍历编号为偶数的从节点,这样就能够避免相邻的信号之间的干扰。
在具体实现时,主节点也可以将需要更新的服务器信息写入对应U位的RFID标签中。主节点通过Redfish接口对北向呈现各个U位的服务器信息,并提供修改方法。
示例性的,当某个服务器因运维,例如更换部件,或因处理器、内存等异常导致的故障时,资产定位条的告警灯会闪亮,能达到快速定位的效果。例如,图7中第一个从节点的第二个天线从对应的服务器出现异常,管理平台会接收到该服务器异常的信息,该服务器异常的信息中携带有该服务器的标识信息,例如该服务器的SN。并且,第一个从节点能够通过第二个天线获取该服务器的标签中的信息,并将获取到的信息(包括该服务器的SN)上报给主节点。管理平台能够通过主节点确定获取该服务器标签信息的从节点(即资产定位条)。管理平台即可实现点亮相应从节点上相应位置告警灯的控制。
上述实施例中,主节点与从节点之间通信链路由于通信距离和可靠性原因,选择RS485通信链路,通信协议采用Modbus-RTU协议为例进行说明。在具体实现时,本申请实施例不限定采用的具体的链路或协议,例如也可以选择RS323通信链路实现通信。
图8为本申请实施例提供的一种节点管理系统800的结构示意图。如图8所示,所述节点管理系统800包括主节点801和多个从节点802,所述多个从节点802之间以串行方式、单线级联的方式连接连接;
所述主节点801,用于通过第一控制信号线控制所述多个从节点802全部上电,为所述多个从节点802中的每个从节点802配置默认地址,并在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所述多个从节点802全部下电;其中,所述主节点801通过所述第一控制信号线与所有从节点802连接;
所述主节点801,还用于逐级控制每个从节点802上电,并通过通信链路为每次上电的从节点802分配一个唯一地址。
图8所示的节点管理系统800,由于主节点801逐级控制每个从节点802上电,并为每次上电的从节点802分配一个唯一地址,由于为从节点分配地址的方式清晰、连续,能够快速地为从节点分配地址,提升了从节点地址分配的效率;并且,由于只有主节点控制实现地址分配,没有从节点主动发起命令参与地址分配,不会造成主从节点通信的紊乱。
图8所示的节点管理系统800的具体实现方式,可以参考上述图2至图7中描述的实现方式来实现。例如,主节点801可以参考上述图2、图5A、图5B、图6以及图7中的主节点的实现方式来实现,从节点802可以参考上述图2至图7中的从节点的实现方式来实现,所述第一控制信号线可以参考上述图4中的控制信号线(002),所述通信链路可以参考上述图4中的RS485通信链路(001)的实现方式来实现,具体不再赘述。
可选的,所述主节点801,具体用于通过第二控制信号线控制与所述主节点801直接相连的第一从节点802上电,并为所述第一从节点802配置唯一地址;
所述主节点801,具体用于通过所述通信链路逐级向每个从节点802发送控制下级从节点802上电命令,以指示给下级从节点上电;
每个接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点802,用于通过与待上电的从节点之间的第三控制信号线控制与其直接相连的下级从节点802上电。
所述第二控制信号线,可以参考上述图4中的控制信号线(003)的实现方式来实现。
所述第三控制信号线,可以参考上述图4中的控制信号线(004)或控制信号线(005)等实现方式来实现。即当图4中的Slave1为“接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点802”时,所述第三控制信号线参考上述图4中的控制信号线(004),所述“下级从节点802”为图4中的Slave2。类似的,当图4中的Slave2为“接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点802”时,所述第三控制信号线参考上述图4中的控制信号线(005),所述“下级从节点802”为图4中的Slave3。
图9为本申请实施例提供的一种从节点地址分配的方法的流程示意图。如图9所示,所述方法包括:
步骤900:通过第一控制信号线控制所有从节点上电,为所有从节点配置默认地址;其中,所述从节点之间以串行、单线级联的方式连接;其中,所述第一控制信号线与所有从节点连接;
步骤902:在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所有从节点下电;
步骤904:逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址。
图9所示的方法,通过逐个控制每个从节点上电,并为每次上电的从节点分配一个唯一地址,由于为从节点分配地址的方式清晰、连续,能够快速地为从节点分配地址,提升了从节点地址分配的效率;并且,由于没有从节点主动发起命令以配置从节点的地址,不会造成主从节点通信的紊乱。
图9所示的方法的具体实现方式,可以参考上述图2至图7中描述的实现方式来实现。例如,可以参考上述图2至图7中主节点为从节点分配地址的实现方式来实现。具体不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方案,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种节点管理系统,其特征在于,所述节点管理系统包括主节点和多个从节点,所述多个从节点之间以串行、单线级联的方式连接;
所述主节点,用于通过第一控制信号线控制所述多个从节点全部上电,为所述多个从节点中的每个从节点配置默认地址,并在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所述多个从节点全部下电;其中,所述主节点通过所述第一控制信号线与所有从节点连接;
所述主节点,还用于逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址。
2.根据权利要求1所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点,具体用于通过第二控制信号线控制与所述主节点直接相连的第一从节点上电,并为所述第一从节点配置唯一地址;
所述主节点,具体用于通过所述通信链路逐级向每个从节点发送控制下级从节点上电命令,以指示给下级从节点上电;
每个接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点,用于通过与待上电的从节点之间的第三控制信号线控制与其直接相连的下级从节点上电,所述待上电的从节点即所述下级从节点。
3.根据权利要求2所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点,还用于在所述下级从节点上电后,使用所述默认地址通过所述通信链路与所述下级从节点通信,并将所述下级从节点的默认地址修改为所述下级从节点的唯一地址。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点通过所述通信链路与所有从节点连接;
所述主节点,具体用于在通过第一控制信号线控制所述多个从节点全部上电后,通过所述通信链路,发送广播命令以为所述多个从节点中的每个从节点配置默认地址。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点,具体用于确定地址分配空间的起始值,并通过将所述起始值增加预设的数值的方式为每次上电的从节点分配一个唯一的地址。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点,还用于在通过所述默认地址与从节点通信失败时,完成对所述多个从节点中的每个从节点地址的分配。
7.根据权利要求6所述的节点管理系统,其特征在于,
所述主节点,还用于在通过所述默认地址通信失败时,通过所述第一控制信号线控制所有从节点上电。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的节点管理系统,其特征在于:
所述主节点,还用于在通过所述第一控制信号线控制所述多个从节点全部下电之前,向所有从节点发送恢复下一级从节点上电标识位为默认状态的命令,以使每个从节点中下一级从节点上电标志位的状态被配置为取消使能。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的节点管理系统,其特征在于,所述节点管理系统还包括机柜,所述机柜包括至少一个服务器,所述至少一个服务器中的每个服务器有一个标签;
所述多个从节点中的每个从节点对应一个或多个标签,用于从对应的标签获取服务器的信息,并将获取的服务器的信息发送给所述主节点。
10.根据权利要求9所述的节点管理系统,其特征在于,所述多个从节点中的每个从节点,通过近距离无线通信技术从对应的标签获取服务器的信息。
11.一种从节点地址分配的方法,其特征在于,所述方法包括:
通过第一控制信号线控制所有从节点上电,为所有从节点配置默认地址;其中,所述从节点之间以串行、单线级联的方式连接;其中,所述第一控制信号线与所有从节点连接;
在配置默认地址后通过所述第一控制信号线控制所有从节点下电;
逐级控制每个从节点上电,并通过通信链路为每次上电的从节点分配一个唯一地址。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过第二控制信号线控制直接相连的第一从节点上电,并为所述第一从节点配置唯一地址。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述通信链路逐级向每个从节点发送控制下级从节点上电命令,以指示给下级从节点上电,以使得每个接收到所述控制下级从节点上电命令的从节点,通过与待上电的从节点之间的第三控制信号线控制与其直接相连的下级从节点上电,所述待上电的从节点即所述下级从节点。
14.根据权利要求11-13中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述下级从节点上电后,使用所述默认地址通过所述通信链路与所述下级从节点通信,并将所述下级从节点的默认地址修改为所述下级从节点的唯一地址。
15.根据权利要求11-14中任意一项所述的方法,其特征在于,所述为所有从节点配置默认地址包括:
在通过第一控制信号线控制所有从节点全部上电后,通过所述通信链路,发送广播命令以为所有从节点中的每个从节点配置默认地址。
16.根据权利要求11-15中任意一项所述的方法,其特征在于,所述为每次上电的从节点分配一个唯一地址包括:
确定地址分配空间的起始值,并通过将所述起始值增加预设的数值的方式为每次上电的从节点分配一个唯一的地址。
17.根据权利要求11-16中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在通过所述默认地址与从节点通信失败时,完成对所述多个从节点中的每个从节点地址的分配。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在通过所述默认地址通信失败时,通过所述第一控制信号线控制所有从节点上电。
19.根据权利要求11-18中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在通过所述第一控制信号线控制所述所有从节点下电之前,向所有从节点发送恢复下一级从节点上电标识位为默认状态的命令,以使每个从节点中下一级从节点上电标志位的状态被配置为取消使能。
20.根据权利要求11-19中任意一项所述的方法,其特征在于,所述所有从节点中的至少一个从节点与机柜上的一个或多个标签对应,所述机柜包括至少一个服务器,所述至少一个服务器中的每个服务器有一个标签;所述方法还包括:
获取每个从节点通过近距离无线通信技术从对应的标签中获取的信息。
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