CN112654028B - 一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统 - Google Patents
一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统,组网管理方法包括:MAC地址识别单元识别有线终端的MAC地址;Easymesh组网单元接收MAC地址识别单元所上报的有线终端的MAC地址,并依据从位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;Easymesh组网单元将有线终端的MAC地址和位置标识添加到Neighbor消息中,并将Neighbor消息上报至主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;Easymesh拓扑管理单元接收Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据Neighbor消息中所携带的有线终端的MAC地址、位置标识和网元MAC地址确定有线终端的拓扑位置。
Description
技术领域
本发明属于Easymesh组网领域,更具体地,涉及一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统。
背景技术
标准的Mesh Wi-Fi系统提供了一种简单的方法来建立一个Wi-Fi网络,其中,该Wi-Fi网络需要多个无线路由器,或,该Wi-Fi网络需要一个无线路由器和一个或多个Wi-Fi扩展器。但是每个制造商都有自己的专有网状Wi-Fi标准,而且它们不兼容。为此,Wi-Fi联盟提出了一种“Wi-Fi认证Easymesh”标准,旨在为网状Wi-Fi硬件带来互操作性,其中一个网状Wi-Fi设备可用作“WiFi Easymesh控制器”,其他设备则可用作“Wi-Fi Easymesh代理”。前述兼具无线组网技术的兼容性和互操作性的组网协议,一方面被越来越多的家庭组网设备所采用(尤其是运营商主导的无线网络服务),另一方面也为组网技术向其他领域的扩展提供了良好的技术基础,例如公司办公、工业互联网等领域。
随着Easymesh组网技术的兼容性和互操作性,越来越多的设备采用此协议进行组网接入和管理,并可对Easymesh网络内所有设备进行拓扑显示。但一个比较突出的问题在于,因有线终端没有基于无线BSS(Basic Service Set,基本服务集)网络的接入点,无法按照无线Associate动作进行二层链路接入,只能通过ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)等数据协议来识别上线地点,而这些协议属于广播报文,会进行全网广播,同时也无法携带类似无线Associate那样的二层链路信息,所以难以在第一时间精准的显示有线终端的拓扑位置,给组网管理和拓扑显示带来很大障碍。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统,其目的在于从有线终端接入协议和数据转发的特点出发,有线终端的ARP报文通过网络转发,且有线终端的MAC在报文中出现的顺序存在先后,Easymesh组网单元依据从位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识,该位置标识可以反映有线终端的MAC在报文中出现的顺序,将位置标识封装到Neighbor消息后给主控制网元,主控制网元的Easymesh拓扑管理单元根据Neighbor消息中的位置标识就可以定位出该有线终端的MAC最早出现的网元,从而定位出精准的拓扑位置,由此解决无法精准的显示有线终端的拓扑位置的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种基于Easymesh协议的组网管理方法,所述组网管理方法应用于组网管理系统,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端;
所述组网管理方法包括:
S101:所述MAC地址识别单元识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元;
S102:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;
S103:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址;
S104:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
按照本发明的另一方面,提供了一种基于Easymesh协议的组网管理系统,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端;
所述MAC地址识别单元用于识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元;
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址;
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:本发明提供一种基于Easymesh协议的组网管理方法和系统,组网管理方法包括:MAC地址识别单元识别有线终端的MAC地址,并将有线终端的MAC地址上报给Easymesh组网单元;Easymesh组网单元接收MAC地址识别单元所上报的有线终端的MAC地址,并依据从位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;Easymesh组网单元将有线终端的MAC地址和位置标识添加到Neighbor消息中,并将Neighbor消息上报至主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址;Easymesh拓扑管理单元接收Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据Neighbor消息中所携带的有线终端的MAC地址、位置标识和网元MAC地址确定有线终端的拓扑位置。
在本发明中,从有线终端接入协议和数据转发的特点出发,有线终端的ARP报文通过网络转发,且有线终端的MAC在报文中出现的顺序存在先后,Easymesh组网单元依据从位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识,该位置标识可以反映有线终端的MAC在报文中出现的顺序,将位置标识封装到Neighbor消息后给主控制网元,主控制网元的Easymesh拓扑管理单元根据Neighbor消息中的位置标识就可以定位出该有线终端的MAC最早出现的网元,从而定位出精准的拓扑位置。
附图说明
图1a是本发明实施例提供的一种基于Easymesh协议的组网管理系统的结构示意图;
图1b是本发明实施例提供的另一种基于Easymesh协议的组网管理系统的结构示意图;
图1c是本发明实施例提供的又一种基于Easymesh协议的组网管理系统的结构示意图;
图1d是本发明实施例提供的再一种基于Easymesh协议的组网管理系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的用于上报有线终端拓扑消息的Non-1905 Neighbor消息的TLV字段示意图;
图3是本发明实施例提供的ARP报文标签字段的帧结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种基于Easymesh协议的组网管理方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种基于Easymesh协议的组网管理方法的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的一种ARP报文的转发路径和Easymesh协议的邻居消息上报内容示意图;
图7是本发明实施例提供的图5中步骤104的具体步骤示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
参阅图1a,本实施例提供一种基于Easymesh协议的组网管理系统,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端。
在实际应用场景下,所述MAC地址识别单元用于识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元;所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址,Easymesh标准协议中“MAC address of the local interface”字段(如图2所示)就是网元MAC地址,其中,所述Neighbor消息中携带有有线终端的MAC地址,如图2所示的“MACaddress of non-1905neighbor device”字段用于存储有线终端的MAC地址;所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
其中,主控制网元是组网管理的中枢,负责为所有子控制网元和所有下挂终端分配IP地址,以便提供基于IP的多种管理服务,主控制网元也允许接入各有线终端(或工业设备)。子控制网元和主控制网元通过Easymesh协议进行组网连接(包括有线终端、无线终端),并为直接相连的各个有线终端提供Easymesh网络中的接入点。
在实际应用场景下,所述主控制网元还包括MAC地址识别单元,用以实现相应的功能。当有线终端下挂在所述主控制网元之下时,所述MAC地址识别单元会识别到有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报至所述Easymesh拓扑管理单元。当有线终端直接下挂在主控制网元之下时,由于Easymesh拓扑管理单元不会接收到来自于其他网元的包括该有线终端MAC地址的Neighbor消息,因此可以确定该有线终端是下挂在主控制网元之下的。
可以理解为,一个Mesh组网中只有一个主控制网元,如果有线终端直接下挂在主控制网元之下的,有线终端的MAC地址只会收到一次,则就可以判断有线终端是下挂在主控制网元之下的。
下文主要介绍有线终端下挂在子控制网元之下时,如何确定有线终端的拓扑位置。
在实际应用场景下,位置辅助单元有多种可供选择的方案:方案一,位置辅助单元为时钟管理单元,此种方式下,位置标识为时间戳;方案二,ARP标签处理单元,此种方式下,位置标识为ARP Flag;方案三,所述位置辅助单元为时钟管理单元和ARP标签处理单元,此种方式下,所述位置标识包括时间戳和ARP Flag。下面分别基于前述几种方式进行说明。
方案一:
参阅图1b,在本实施例中,所述子控制网元包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和时钟管理单元,所述主控制网元还包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端和无线终端,在下文阐述中,主要描述如何确定有线终端的拓扑位置,无线终端的拓扑位置依据现有方式确定即可。
当有线终端上线后,所述MAC地址识别单元会识别到有线终端的MAC地址,具体地,所述MAC地址识别单元用于识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元。
在实际应用场景下,每当一个有线终端连接到某个网元上时,因网元的内核会对有线终端发送来的报文进行解析,记录此报文的源MAC地址(即有线终端的MAC地址)到内核MAC地址表,每当新增一个MAC地址到内核地址表的时候,内核会自动通知该网元的MAC地址识别单元,告知有一个新MAC地址上线的动作发生,该网元的MAC地址识别单元就可以根据内核MAC地址表识别和上报此有线终端上线的动作,并将此有线MAC地址信息,通过内部消息通知给本网元的Easymesh组网单元。
所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳、时钟类型、时钟状态等。其中,时钟管理单元提供的时间戳,既可以是硬件时钟控制器所显示的统一时间(工业互联网),也可以是NTP(Network Time Protocol,简写为NTP)软件时钟同步所显示的时间。在实际使用中,基于硬件时钟控制器提供时间戳的可靠性高于NTP软件时钟所提供的时间戳,在NTP软件时钟上,当同步状态未达到时,时间戳信息只能是一个系统时间“零”值,如格林威治起点时间。
所述Easymesh组网单元负责完成所有Easymesh协议的上报、接收和处理工作。在本组网管理系统中,首先将IEEE1905协议中的Non-1905Neighbor消息进行改造,其中,改造后的消息结构参见图2,在该消息中的TLV字段中,增加了一个8字节的时间戳字段(单位:ns),其中,在图2中,“Timestamp of the local interface”即为新增的时间戳字段,该字段信息直接来源于本网元的时钟管理单元。
具体地,所述子控制网元的Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳,将所述有线终端的MAC地址和所述时间戳添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述子控制网元的Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址和对应的时间戳确定所述有线终端的拓扑位置。具体来说,在时钟同步时,对于具有相同有线终端的MAC地址的Neighbor消息,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
在本实施例中,从有线终端接入协议和数据转发的特点出发,有线终端的ARP报文通过网络转发,但有线终端的MAC出现的时间有先后顺序,通过识别并上报时间戳给主控制网元,就可以定位出该有线终端的MAC最早出现的网元,从而定位出精准的拓扑位置。
方案二:
参阅图1c,在本实施例中,所述子控制网元包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和ARP标签处理单元,所述主控制网元还包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端和无线终端,在下文阐述中,主要描述如何确定有线终端的拓扑位置,无线终端的拓扑位置依据现有方式确定即可。
所述ARP标签处理单元负责对ARP消息进行识别、标签化处理以及转发处理。在本组网管理系统中,对ARP报文进行改造,增加一个“标签值”字段(如图3所示)。所述ARP标签处理单元用于获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息。
具体地,所述ARP标签处理单元获取ARP报文,判断所述ARP报文中是否存在预设的标签值,其中,预设的标签值为一个非0数值,例如,可以为0xFF;若所述ARP报文中不存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第一反馈消息,其中,所述第一反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元;在所述ARP报文中添加预设的标签值得到修改后的ARP报文,并将修改后的ARP报文发送至中间网元;若所述ARP报文中存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第二反馈消息,其中,所述第二反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元,并直接将所述ARP报文发送至中间网元。
与之相对应的,针对IEEE1905协议中的Non-1905 Neighbor消息,为每个上报的邻居增加1个字节的“ARP Flag”字段(如图2所示),该字段的具体值可以依据本网元的ARP标签处理单元所上报的反馈消息而定。
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元。
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述ARP Flag和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。其中,所述第一预设值可以为0,所述第二预设值可以为0xFF,可以依据实际情况进行设定。
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述ARP Flag和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
具体地,Easymesh拓扑管理单元对某一网元的Neighbor消息解析,得到ARP Flag对应的值,具体地,若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,说明有线终端与该网元是直连的,那么有线终端的拓扑位置即为该网元的MAC地址,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址;若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,说明有线终端与该网元是非直连的,则忽略所述Neighbor消息。
在本实施例中,通过ARP报文的标签来识别的方法,对时间识别不准确的场景进行了有益补充和完善。
方案三:
参阅图1d,前述基于时间戳确定有线终端的拓扑位置的前提是时钟同步,但是在实际使用中,无法保证时钟是始终同步的,在优选的实施例中,所述子控制网元还包括ARP标签处理单元,所述ARP标签处理单元负责对ARP消息进行识别、标签化处理以及转发处理。在本组网管理系统中,对ARP报文进行改造,增加一个“标签值”字段(如图3所示)。针对IEEE1905协议中的Non-1905 Neighbor消息,为每个上报的邻居增加1个字节的“ARP Flag”字段(如图2所示),该字段的具体值可以依据本网元的ARP标签处理单元所上报的反馈消息而定。
在本实施例中,所述子控制网元包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元、时钟管理单元和ARP标签处理单元。
所述时钟管理单元和所述ARP标签处理单元的功能参见方案一和方案二的描述。
在本实施例中,所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址添加到所述Neighbor消息中;所述Easymesh组网单元判断所述时间戳是否有效;若所述时间戳有效,则将所述时间戳添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;若所述时间戳无效,则设置所述时间戳为设定值,将所述设定值填充在所述Neighbor消息中,并将相应的所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
所述Easymesh组网单元还从所述ARP标签处理单元获取反馈消息,根据反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元。
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARPFlag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARPFlag。
具体地,所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址添加到所述Neighbor消息中;所述Easymesh组网单元还用于判断所述时间戳是否有效;若所述时间戳有效,则将所述时间戳添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;若所述时间戳无效,则设置所述时间戳为设定值,将所述设定值填充在所述Neighbor消息中,并将相应的所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
所述Easymesh拓扑管理单元还用于根据所述时间戳的有效性,选择性以所述时间戳或所述ARP Flag确定所述有线终端的拓扑位置;其中,当所述时间戳有效时,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置;当时间戳无效时,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
具体地,所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址和对应的时间戳;还用于判断所述有线终端的MAC地址是否存在拓扑关系数据库中,其中,所述拓扑关系数据库用于存储有线终端的MAC地址、有线终端的上线时间和有线终端的拓扑位置。
若所述有线终端的MAC地址不存在所述拓扑关系数据库中,则将所述有线终端的MAC地址添加至所述拓扑关系数据库中;并初始化所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
若所述有线终端的MAC地址存在所述拓扑关系数据库中,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否有效。
若所述Neighbor消息中的时间戳有效,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间;若所述Neighbor消息中的时间戳小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
若所述Neighbor消息中的时间戳无效,则判断所述Neighbor消息中的ARP Flag是否等于所述第一预设值;若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址;若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,则忽略所述Neighbor消息。在本实施例中,MAC地址识别单元在有线终端(或工业设备)上线时,及时通知Easymesh组网单元进行处理,Easymesh组网单元提取本网元的时钟管理单元的时间戳,从所述ARP标签处理单元获取反馈消息,根据反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,将时间戳和ARP Flag加入到Non-1905 Neighbor消息中进行上报。所有子网元的Non-1905 Neighbor消息在组装好时间戳和ARP Flag后,最终都会汇集到Easymesh拓扑管理单元理,以便于Easymesh拓扑管理单元根据时间戳和ARP Flag确定有线终端的拓扑位置。
本实施例的方案的实现理论基础是:在组网网络中,有线终端挂载到任意一个网元上时,一般采用DHCP地址获取方式或者静态地址方式,虽然有线终端不会像无线终端那样向接入点的网元发出Associate连接请求,但是无论是DHCP方式还是静态地址方式,有线终端都会通过有线链路发出ARP广播,通过识别获取该ARP广播报文中的源MAC地址(等于下挂有线终端的MAC地址),即可获取到有线终端的上线消息和有线终端MAC,此时将接收此ARP报文的组网网元的br0接口的MAC地址,其中,该MAC地址在拓扑网络中可唯一标识该组网网元,相当于该组网网元的身份证,一并记录下来,就形成了有线终端和组网网元之间的邻居关系,而Easymesh协议有固定的消息通知将所有有线终端和组网网元的邻居关系上报到Easymesh组网中的主控制网元上,从而描绘出整个组网网络的有线终端的拓扑分布。
由于ARP报文是广播报文,会转发洪范到整个Easymesh网络中的所有组网网元上,看起来好像该有线终端(或工业设备)的MAC会在所有网元“上线”并成为所有网元的“邻居”终端,但是ARP报文通过网络转发,在出现的时间上毕竟有先后,所以本方案通过识别并上报这个时间给主控制网元,就可以定位出该有线MAC最早出现的网元,从而定位出精准的拓扑位置。该有线终端上线的先后关系,除了通过时间来识别,本方案还补充了通过ARP报文的标签来识别的方法,对时间识别不准确的场景进行了有益补充和完善。
当然,在所述主控制网元也包括Easymesh组网单元、时钟管理单元和ARP标签处理单元用以实现现有技术的功能,其中,主控制网元的Easymesh组网单元主要用于IEEE1905协议解析、Easymesh组网协议处理和Easymesh参数同步等功能;主控制网元的时钟管理单元的功能主要是NTP协议处理和时间同步功能,同时会保存当前的时钟同步是否成功的状态信息;主控制网元的ARP标签处理单元的功能主要是ARP协议的解析和处理,以及系统ARP表的管理等。对于时钟管理单元,主控制单元的时钟管理单元和子控制的单元时钟管理单元实现逻辑相同;主控制网元的Easymesh组网单元和ARP标签处理单元相较于子控制网元的Easymesh组网单元和ARP标签处理单元存在一些功能实现上的差异。其中,差异点为:主控制网元的Easymesh组网单元不需要增加时间戳或ARP Flag;主控制网元的ARP标签处理单元,在需要向Easymesh外部网络转发ARP报文的时候,如果报文中有ARP Flag的话,必须强制去掉ARP Flag,保证跟外部网络的ARP协议正常处理。
本实施例主要描述了组网管理系统的结构,关于各个单元的工作机制请详见下述实施例2。
实施例2:
基于前述组网管理系统,本实施例提供一种基于Easymesh协议的组网管理方法,所述组网管理方法应用于组网管理系统,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端。
在实际应用场景下,所述主控制网元还包括MAC地址识别单元,用以实现相应的功能。当有线终端下挂在所述主控制网元之下时,所述MAC地址识别单元会识别到有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报至所述Easymesh拓扑管理单元。当有线终端直接下挂在主控制网元之下时,由于Easymesh拓扑管理单元不会接收到来自于其他网元的包括该有线终端MAC地址的Neighbor消息,因此可以确定该有线终端是下挂在主控制网元之下的。下文主要介绍有线终端下挂在子控制网元之下时,如何确定有线终端的拓扑位置。
参阅图4,所述组网管理方法包括如下步骤:
S101:所述MAC地址识别单元识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元。
在实际应用场景下,每当一个有线终端连接到某个网元上时,因网元的内核会对有线终端发送来的报文进行解析,记录此报文的源MAC地址(即有线终端的MAC地址)到内核MAC地址表,每当新增一个MAC地址到内核地址表的时候,内核会自动通知该网元的MAC地址识别单元,告知有一个新MAC地址上线的动作发生,该网元的MAC地址识别单元就可以根据内核MAC地址表识别和上报此有线终端上线的动作,并将此有线MAC地址信息,通过内部消息通知给本网元的Easymesh组网单元。
S102:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识。
S103:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址。
S104:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
在实际应用场景下,位置辅助单元有多种可供选择的方案:方案一,位置辅助单元为时钟管理单元,此种方式下,位置标识为时间戳;方案二,ARP标签处理单元,此种方式下,位置标识为ARP Flag;方案三,所述位置辅助单元为时钟管理单元和ARP标签处理单元,此种方式下,所述位置标识包括时间戳和ARP Flag。下面分别基于前述几种方式进行说明。
方案一:所述位置辅助单元为时钟管理单元,所述位置标识为时间戳,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳、时钟类型、时钟状态等。其中,时钟管理单元提供的时间戳,既可以是硬件时钟控制器所显示的统一时间(工业互联网),也可以是NTP(Network Time Protocol,简写为NTP)软件时钟同步所显示的时间。在实际使用中,基于硬件时钟控制器提供时间戳的可靠性高于NTP软件时钟所提供的时间戳,在NTP软件时钟上,当同步状态未达到时,时间戳信息只能是一个系统时间“零”值,如格林威治起点时间。
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳。
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述时间戳添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
方案二:所述位置辅助单元为ARP标签处理单元,所述位置标识为ARP Flag,所述ARP标签处理单元获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息。
具体地,所述ARP标签处理单元负责对ARP消息进行识别、标签化处理以及转发处理。在本组网管理系统中,对ARP报文进行改造,增加一个“标签值”字段(如图3所示)。
所述ARP标签处理单元获取ARP报文,判断所述ARP报文中是否存在预设的标签值,其中,预设的标签值为一个非0数值,例如,可以为0xFF;若所述ARP报文中不存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第一反馈消息,其中,所述第一反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元;在所述ARP报文中添加预设的标签值得到修改后的ARP报文,并将修改后的ARP报文发送至中间网元;若所述ARP报文中存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第二反馈消息,其中,所述第二反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元,并直接将所述ARP报文发送至中间网元。
与之相对应的,针对IEEE1905协议中的Non-1905 Neighbor消息,为每个上报的邻居增加1个字节的“ARP Flag”字段(如图2所示),该字段的具体值可以依据本网元的ARP标签处理单元所上报的反馈消息而定。
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元。其中,所述第一预设值可以为0,所述第二预设值可以为0xFF,可以依据实际情况进行设定。
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述ARPFlag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述ARP Flag和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
具体地,Easymesh拓扑管理单元对某一网元的Neighbor消息解析,得到ARP Flag对应的值,具体地,若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,说明有线终端与该网元是直连的,那么有线终端的拓扑位置即为该网元的MAC地址,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址;若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,说明有线终端与该网元是非直连的,则忽略所述Neighbor消息。
方案三:所述位置辅助单元为时钟管理单元和ARP标签处理单元,所述位置标识包括时间戳和ARP Flag,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳;所述ARP标签处理单元获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息。所述时钟管理单元和所述ARP标签处理单元的功能参见方案一和方案二的描述。
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳。
所述Easymesh组网单元还依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARPFlag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元。
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
所述Easymesh组网单元负责完成所有Easymesh协议的上报、接收和处理工作。在本组网管理系统中,首先将IEEE1905协议中的Non-1905Neighbor消息进行改造,其中,改造后的消息结构参见图2,在该消息中的TLV字段中,增加了一个8字节的时间戳字段(单位:ns),该字段信息直接来源于本网元的时钟管理单元。
具体地,所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址添加到所述Neighbor消息中;所述Easymesh组网单元判断所述时间戳是否有效;若所述时间戳有效,则将所述时间戳添加到Neighbor消息中;若所述时间戳无效,则设置所述时间戳为设定值,并将所述设定值填充在所述Neighbor消息中,其中,设定值可以为0,所述Easymesh组网单元还从所述ARP标签处理单元获取反馈消息,根据反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中;并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag。
具体地,所述Easymesh拓扑管理单元根据所述时间戳的有效性,选择性基于所述时间戳或所述ARP Flag确定所述有线终端的拓扑位置。其中,当所述时间戳有效时,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置;当时间戳无效时,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
在本实施例中,所述Easymesh拓扑管理单元在根据时间戳确定有线终端的拓扑位置之前,需要根据时间戳的值确定时钟是否同步,若时间戳的值等于0,则说明时钟没有同步,不能依据时间戳确定有线终端的拓扑位置。
在本实施例中,在时钟同步时,对于具有相同有线终端的MAC地址的Neighbor消息,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
具体地,所述Easymesh组网单元还从所述ARP标签处理单元获取反馈消息,根据反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中;并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。其中,所述第一预设值可以为0,所述第二预设值可以为0xFF,可以依据实际情况进行设定。
下面结合图5以及前述描述,简要说明S103中形成Neighbor消息的过程:
S1:有线终端的MAC地址上线。首先,在MAC地址识别单元检测到有线终端的MAC地址上线后,向Easymesh组网单元上报有线终端上线的消息。
S2:查询时间戳。Easymesh组网单元接收到有线终端上线的消息后,向时钟管理单元查询时间戳。
S3:返回时间戳。时钟管理单元接收到来组Easymesh组网单元查询时间戳的请求后,获取当前时间戳,并将当前时间戳返回至Easymesh组网单元。Easymesh组网单元接收到时间戳后,判断时间戳是否有效,若时间戳有效执行步骤S4和步骤S5,若时间戳无效,执行步骤S6~S10。
S4:时间戳有效。
S5:时间戳填入Neighbor消息。
S6:时间戳无效。
S7:Neighbor消息时间戳填充为0。
S8:获取该MAC对应的反馈消息。在时间戳无效的情况下,Easymesh组网单元从ARP标签处理单元获取有线终端是否直连本网元的反馈消息,并根据反馈消息设置ARP Flag。
S9:根据反馈消息设置ARP Flag。
S10:将ARP Flag填入Neighbor消息。
如图6所示,子控制网元C下挂有有线终端,子控制网元C接收到的ARP报文中没有标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第一反馈消息,其中,所述第一反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元;在所述ARP报文中添加预设的标签值得到修改后的ARP报文,并将修改后的ARP报文发送至子控制网元B;子控制网元B接收到的ARP报文中有标签值,则不对ARP报文进行处理,向本网元的所述Easymesh组网单元上报第二反馈消息,其中,所述第二反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元,并将ARP报文直接转发至子控制网元C和主控制网元A。
子控制网元B、C、D分别向主控制网元A上报Neighbor消息,其中Neighbor消息中携带有时间戳(时间戳B、C、D)和ARP Flag,其中,子控制网元B所上报的Neighbor消息中的ARPFlag等于第一预设值,子控制网元C、D所上报的Neighbor消息中的ARP Flag等于第二预设值,主控制网元A对Neighbor消息按照步骤104进行解析,得到有线终端的拓扑位置。
下面参阅图7,具体说明S104的实现过程:
步骤1041:判断所述有线终端的MAC地址是否存在拓扑关系数据库中。
其中,所述拓扑关系数据库存储在所述Easymesh拓扑管理单元中,所述拓扑关系数据库用于存储有线终端的MAC地址、有线终端的上线时间和有线终端的拓扑位置。
其中,若所述有线终端的MAC地址存在所述拓扑关系数据库中,则执行步骤1042;若所述有线终端的MAC地址不存在所述拓扑关系数据库中,则执行步骤1048。
步骤1042:若所述有线终端的MAC地址存在所述拓扑关系数据库中,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否有效。
其中,若所述Neighbor消息中的时间戳有效,则执行步骤1043;若所述Neighbor消息中的时间戳无效,则执行步骤1045。其中,时间戳的值等于设定值时,表示时间戳无效,例如时间戳等于0,则时间戳无效。
步骤1043:若所述Neighbor消息中的时间戳有效,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间。
步骤1044:若所述Neighbor消息中的时间戳小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
步骤1045:若所述Neighbor消息中的时间戳无效,则判断所述Neighbor消息中的ARP Flag是否等于所述第一预设值。
其中,若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,则执行步骤1046;若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,则执行步骤1047。
步骤1046:若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址。
步骤1047:若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,则忽略所述Neighbor消息。
步骤1048:若所述有线终端的MAC地址不存在所述拓扑关系数据库中,则将所述有线终端的MAC地址添加至所述拓扑关系数据库中。
步骤1049:并初始化所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
在本实施例中,彻底解决有线终端无法准确显示拓扑位置的弊端,便于网络管理者对所有终端(或工业设备)进行控制和管理,使得Easymesh协议不仅可以用于家庭组网环境,也可因其简单便捷的组网管理技术,广泛推广用于公司办公、工业互联网领域,实现对所有Easymesh组网下挂的终端(或工业设备)进行拓扑显示和管理的功能。
本领域的技术人员容易理解,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种基于Easymesh协议的组网管理方法,其特征在于,所述组网管理方法应用于组网管理系统,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端;
所述组网管理方法包括:
S101:所述MAC地址识别单元识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元;
S102:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;所述位置标识为时间戳和/或ARP Flag;
S103:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址;
S104:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
2.根据权利要求1所述的组网管理方法,其特征在于,所述位置辅助单元为时钟管理单元,时间戳,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳;
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳;
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述时间戳添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
3.根据权利要求1所述的组网管理方法,其特征在于,所述位置辅助单元为ARP标签处理单元,所述位置标识为ARP Flag,所述组网管理方法包括:
所述ARP标签处理单元获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息;
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARPFlag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述ARP Flag和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
4.根据权利要求1所述的组网管理方法,其特征在于,所述位置辅助单元为时钟管理单元和ARP标签处理单元,所述位置标识包括时间戳和ARP Flag,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳;
所述ARP标签处理单元获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息;
在S102中包括:所述Easymesh组网单元接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳;
所述Easymesh组网单元还依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARPFlag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;
在S103中包括:所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
在S104中包括:所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag;
所述Easymesh拓扑管理单元根据所述时间戳的有效性,选择性基于所述时间戳或所述ARP Flag确定所述有线终端的拓扑位置;
其中,当所述时间戳有效时,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置;
当时间戳无效时,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
5.根据权利要求3或4所述的组网管理方法,其特征在于,所述ARP标签处理单元获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息包括:
所述ARP标签处理单元获取ARP报文,判断所述ARP报文中是否存在预设的标签值;
若所述ARP报文中不存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第一反馈消息,其中,所述第一反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元;在所述ARP报文中添加预设的标签值得到修改后的ARP报文,并将修改后的ARP报文发送至中间网元;
若所述ARP报文中存在预设的标签值,则向本网元的所述Easymesh组网单元上报第二反馈消息,其中,所述第二反馈消息表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元,并直接将所述ARP报文发送至中间网元。
6.根据权利要求4所述的组网管理方法,其特征在于,在S103中包括:
所述Easymesh组网单元将所述有线终端的MAC地址添加到所述Neighbor消息中;
所述Easymesh组网单元判断所述时间戳是否有效;
若所述时间戳有效,则将所述时间戳添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
若所述时间戳无效,则设置所述时间戳为设定值,将所述设定值填充在所述Neighbor消息中,并将相应的所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,将封装好的Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元。
7.根据权利要求4所述的组网管理方法,其特征在于,在S104中包括:
所述Easymesh拓扑管理单元接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址和对应的时间戳;
判断所述有线终端的MAC地址是否存在拓扑关系数据库中,其中,所述拓扑关系数据库用于存储有线终端的MAC地址、有线终端的上线时间和有线终端的拓扑位置;
若所述有线终端的MAC地址存在所述拓扑关系数据库中,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否有效;
若所述Neighbor消息中的时间戳有效,则判断所述Neighbor消息中的时间戳是否小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间;
若所述Neighbor消息中的时间戳小于所述拓扑关系数据库中的所述有线终端的上线时间,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
8.根据权利要求7所述的组网管理方法,其特征在于,所述判断所述Neighbor消息中的时间戳是否有效之后还包括:
若所述Neighbor消息中的时间戳无效,则判断所述Neighbor消息中的ARP Flag是否等于所述第一预设值;
若所述Neighbor消息中的ARP Flag等于所述第一预设值,则在所述拓扑关系数据库中,更新所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址;
若所述Neighbor消息中的ARP Flag不等于所述第一预设值,则忽略所述Neighbor消息。
9.根据权利要求7所述的组网管理方法,其特征在于,所述判断所述有线终端的MAC地址是否存在拓扑关系数据库中之后还包括:
若所述有线终端的MAC地址不存在所述拓扑关系数据库中,则将所述有线终端的MAC地址添加至所述拓扑关系数据库中;
并初始化所述有线终端的拓扑位置为当前所述Neighbor消息中的网元MAC地址,所述有线终端的上线时间为当前所述Neighbor消息中的时间戳。
10.一种基于Easymesh协议的组网管理系统,其特征在于,所述组网管理系统包括一个主控制网元和多个子控制网元,所述子控制网元均包括Easymesh组网单元、MAC地址识别单元和位置辅助单元,所述主控制网元包括Easymesh拓扑管理单元,其中,所述子控制网元下可以下挂有线终端;
所述MAC地址识别单元用于识别所述有线终端的MAC地址,并将所述有线终端的MAC地址上报给所述Easymesh组网单元;
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据从所述位置辅助单元所获取到的信息确定位置标识;所述位置标识为时间戳和/或ARP Flag;
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述位置标识添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元,其中,所述Neighbor消息中携带有本网元的网元MAC地址;
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述位置标识和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置。
11.根据权利要求10所述的组网管理系统,其特征在于,所述位置辅助单元为时钟管理单元,所述位置标识为时间戳,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳;
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳;
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述时间戳添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
12.根据权利要求10所述的组网管理系统,其特征在于,所述位置辅助单元为ARP标签处理单元,所述位置标识为ARP Flag,组网管理方法包括:
所述ARP标签处理单元用于获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息;
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARP Flag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,根据所述Neighbor消息中所携带的所述有线终端的MAC地址、所述ARP Flag和所述网元MAC地址确定所述有线终端的拓扑位置,其中,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
13.根据权利要求10所述的组网管理系统,其特征在于,所述位置辅助单元为时钟管理单元和ARP标签处理单元,所述位置标识包括时间戳和ARP Flag,所述时钟管理单元用于提供所述组网管理系统的当前时间信息,其中,所述当前时间信息包括时间戳;
所述ARP标签处理单元用于获取ARP报文,并根据所述ARP报文的标签情况向本网元的所述Easymesh组网单元上报反馈消息;
所述Easymesh组网单元用于接收所述MAC地址识别单元所上报的所述有线终端的MAC地址,并从本网元的所述时钟管理单元中提取所述当前时间信息,对所述当前时间信息进行解析得到所述时间戳;
所述Easymesh组网单元还用于依据所述ARP标签处理单元所上报的反馈消息确定所述ARP报文对应的有线终端是否直连本网元,以设置所述有线终端的MAC地址对应的ARPFlag,其中,所述ARP Flag等于第一预设值表示所述ARP报文对应的有线终端直连本网元,所述ARP Flag等于第二预设值表示所述ARP报文对应的有线终端非直连本网元;
所述Easymesh组网单元用于将所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag添加到Neighbor消息中,并将所述Neighbor消息上报至所述主控制网元的Easymesh拓扑管理单元;
所述Easymesh拓扑管理单元用于接收所述Easymesh组网单元所上报的Neighbor消息,对所述Neighbor消息进行解析得到所述有线终端的MAC地址、所述时间戳和所述ARP Flag;
所述Easymesh拓扑管理单元还用于根据所述时间戳的有效性,选择性以所述时间戳或所述ARP Flag确定所述有线终端的拓扑位置;
其中,当所述时间戳有效时,时间戳最小的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置;
当时间戳无效时,所述ARP Flag等于所述第一预设值的Neighbor消息中携带的网元MAC地址为所述有线终端的拓扑位置。
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