CN114244701B - 一种无线路由器设备大规模生产和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其包括以下步骤：S1：配置服务器向代理服务器下发配置信息或测试命令；S2：代理服务器扫描网络产品是否在线；S3：网络产品应答代理服务器扫描结果；S4：代理服务器向配置服务器上报网络产品在线信息；S5：代理服务器向网络产品转发配置信息或测试命令；S6：网络产品向代理服务器回复配置结果或测试结果；S7：代理服务器向配置服务器上报配置结果或测试结果。本发明通过软件的方法和常规的硬件设备，解决了由于设备的IP和MAC的初始值都相同，无法区分，只能一台一台地分别设置出厂参数，测试性能和功能等，导致生产效率低下的技术问题，大幅度提高生产和测试效率。

Description

一种无线路由器设备大规模生产和测试方法

技术领域

本发明涉及路由器技术领域，尤其涉及一种无线路由器设备大规模生产和测试方法。

背景技术

在大规模的工业生产中，网络设备(这里指带以太网口的设备，典型的如带以太网口的无线路由器等等，后文网络设备，设备，无线路由器若无特别说明，均指同一概念)在生产阶段都被初始化成相同的IP和MAC等参数。在出产前，为避免出产后使用冲突，需要设置成不同的MAC，设备串号(Serial Number)，对于WIFI路由器等设备，还需要配置WIFI的SSID，认证加密模式，WIFI密码等等参数。

在申请号为CN201010160058.4的中国发明申请文件中提出了一种网络设备测试系统，运行于主机中，所述主机通过网络接口及非网络接口与待测的网络设备通信连接。该系统包括：侦测模块，用于通过非网络接口侦测网络设备是否启动；登录模块，用于当侦测到网络设备启动后通过非网络接口登录到网络设备；启动模块，用于启动网络设备的网络服务，并获取网络设备的IP地址；第一测试模块，用于根据获取的IP地址测试网络设备的不需要启动服务的测试项目；及第二测试模块，用于根据获取的IP地址测试网络设备的需要启动服务的测试项目。其中还有提到：对网络设备(例如：网络摄像机)进行测试时，需要将网络设备的网络端口连接到主机，模仿实际的运行环境进行测试。为了保证网络连通时所有的测试能够正常进行，传统的网络设备测试先启动网络设备的网络服务以外的服务，最后启动网络服务。由于网络服务最后启动，而网络设备测试的前提是网络连通，因而造成了需要大量测试等待时间的问题。另一方面，主机为了获知网络设备是否已经启动，会一直发送网络数据包进行侦测，因而大大增加了网络开销。传统的网络设备测试方法耗费大量时间及网络资源并且效率低下，不利于大规模生产测试。

在网络设备投入使用之前，需要对网络设备的IP认证功能进行测试，目前，主要是通过人工方式进行测试，包括对IP地址白名单下发、IP地址白名单删除、终端上线、终端下线、老化下线、强制下线、功能禁用、功能启用等等项目的测试，针对每一个项目都需要由技术人员在测试仪上进行建流打流，然后查看网络设备的测试结果，测试步骤繁琐、消耗人力资源较多且消耗时间较长。

在生产过程中，由于设备的IP和MAC的初始值都相同，无法区分，只能一台一台地分别设置出厂参数，测试性能和功能等，导致生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，用于解决现有技术中由于设备的IP和MAC的初始值都相同，无法区分，只能一台一台地分别设置出厂参数，测试性能和功能等，导致生产效率低下的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其包括以下步骤：

S1：配置服务器向代理服务器下发配置信息或测试命令；

S2：代理服务器扫描网络产品是否在线；

S3：网络产品应答代理服务器扫描结果；

S4：代理服务器向配置服务器上报网络产品在线信息；

S5：代理服务器向网络产品转发配置信息或测试命令；

S6：网络产品向代理服务器回复配置结果或测试结果；

S7：代理服务器向配置服务器上报配置结果或测试结果。

更进一步的，所述代理服务器与网络设备之间通过交换机连接，所述交换机拥有多个网口，支持配置VLAN的功能。

更进一步的，所述配置服务器安装有存放生产配置数据的数据库，多台所述配置服务器形成主备，自动同步数据。

更进一步的，所述配置服务器对外提供访问接口，用于更新生产配置数据，监控生产测试过程。

更进一步的，所述代理服务器安装有linux操作系统，并设置有至少两个网口，支持VLAN功能。

更进一步的，多个所述网络设备在初始阶段具备相同的IP及MAC，所述网络设备通过网线与交换机网口连接，多个所述网络设备与交换机网口一一对应，所述网络设备上预置有满足生产配置需求接口的软件，用于代理服务器配置检测时做出响应。

更进一步的，配置服务器与代理服务器通过协议连接。

更进一步的，所述代理服务器上安装有代理软件，接收来自配置服务器的设置请求，并将请求转发到目标设备，同时将目标设备的设置结果返回给配置服务器。

更进一步的，所述配置信息中包括指定交换机网口信息。

更进一步的，所述代理服务器上配置有显示器、键盘及鼠标，当代理软件出现故障或成功设置时，进行相应的信息显示，用于提醒工作人员。

本发明的有益效果：

配置服务器可以同时与N乘以M个设备同时通信，这里N代表每个交换机最多能够连接的设备数目，M代表站点数目，极大地提高了能够同时通信设备的数目。更进一步，为了灵活处理，可以给配置服务器和代理服务器配置域名，采用域名解析方式互相找到对方，这样一个或者数个配置服务器可以与整个工厂或者几个工厂的所有待配置设备相连，突破了距离和空间上的限制。

被配置的网络设备在初始阶段具有相同的IP、MAC等，通过网线与交换机网口相连，与交换机的多个网口一一对应，便于批量设置，网络设备预置有满足生产配置需求接口的软件，以便代理服务器配置检测时做出响应。

通过软件的方法和常规的硬件设备，解决了无法同时通信的问题，大幅度提高生产和测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明的交互时序示意图；

图2是本发明的单站点网络拓扑图；

图3是本发明的多站点网络拓扑图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中，如图1所示，一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其包括以下步骤：

S1：配置服务器向代理服务器下发配置信息或测试命令；

S2：代理服务器扫描网络产品是否在线；

S3：网络产品应答代理服务器扫描结果；

S4：代理服务器向配置服务器上报网络产品在线信息；

S5：代理服务器向网络产品转发配置信息或测试命令；

S6：网络产品向代理服务器回复配置结果或测试结果；

S7：代理服务器向配置服务器上报配置结果或测试结果。

在本实施例中，所述代理服务器与网络设备之间通过交换机连接，所述交换机拥有多个网口，支持配置VLAN的功能。

在本实施例中，所述配置服务器安装有存放生产配置数据的数据库，多台所述配置服务器形成主备，自动同步数据。

在本实施例中，所述配置服务器对外提供访问接口，用于更新生产配置数据，监控生产测试过程。

在本实施例中，所述代理服务器安装有linux操作系统，并设置有至少两个网口，支持VLAN功能。

在本实施例中，多个所述网络设备在初始阶段具备相同的IP及MAC，所述网络设备通过网线与交换机网口连接，多个所述网络设备与交换机网口一一对应，所述网络设备上预置有满足生产配置需求接口的软件，用于代理服务器配置检测时做出响应。

在本实施例中，配置服务器与代理服务器通过协议连接。

在本实施例中，所述代理服务器上安装有代理软件，接收来自配置服务器的设置请求，并将请求转发到目标设备，同时将目标设备的设置结果返回给配置服务器。

在本实施例中，所述配置信息中包括指定交换机网口信息。

在本实施例中，所述代理服务器上配置有显示器、键盘及鼠标，当代理软件出现故障或成功设置时，进行相应的信息显示，用于提醒工作人员。

具体的说，本发明由配置服务器，代理服务器，交换机，和被配置的网络设备若干台。具体说明和要求如下：

1、配置服务器：典型的安装有数据库，数据库中存放有生产配置数据，产线执行任务的反馈信息等等，可以有多台配置服务器形成主备，自动同步数据，避免单点故障导致所有产线停产。另外可以对外提供访问接口，更新生产配置数据，监控生产测试过程。

2、代理服务器：典型的代理服务器是一台安装有linux操作系统的设备，至少有两个网口，支持VLAN的功能。

3、交换机：典型的交换机拥有多个网口，例如24口，48口等或更多，支持配置VLAN的功能。

4、被配置的网络设备：它们在初始阶段具有相同的IP,MAC等，通过网线与交换机网口相连，与交换机的多个网口一一对应，便于批量设置。网络设备预置有满足生产配置需求接口的软件，以便代理服务器配置检测时做出响应。

注意：这里a)和b)也可以合并在一台服务器上，有多种合并方式。本专利后文为了说明方便和概念清晰，以不合并的方式说明。

在图2中，设备有N台，分别编号为设备1，设备2，设备3，…,设备N。N为交换机能够支持的最大以太网口数减去一(与代理服务器相连的网口需要占用一个网口)，每个设备分别与以太网交换机的端口1，端口2，端口3，…,端口N对应相连。

代理服务器至少有两个网口，其中网口1(接口名称eth1)和配置服务器相连，网口2(接口名称eth2)与交换机相连。

更进一步，为了同时与更多设备同时通信，突破交换机网口数目的限制，将图1中的所有所有设备(除配置服务器)逻辑上称为站点(station),可以有多个这样的站点，分别称为站点1，站点2，…,站点M，如图3，配置服务器可以同时与N*M(N乘以M)个设备同时通信，这里N代表每个交换机最多能够连接的设备数目，M代表站点数目，极大地提高了能够同时通信设备的数目。这里只要每个代理服务器的IP地址不同，配置服务器能够访问即可，不需要任何特殊的处理。更进一步，为了灵活处理，可以给配置服务器和代理服务器配置域名，采用域名解析方式互相找到对方。这样一个或者数个配置服务器可以与整个工厂或者几个工厂的所有待配置设备相连，突破了距离和空间上的限制。

配置服务器与代理服务器可以用各种协议相连接，最简单易用和最容易开发协议是HTTP或HTTPS协议，由于HTTPS是HTTP的加密版本，除了加密认证处理之外，其余内容完全相同，本专利下文只用HTTP协议来说明。

HTTP协议可以使用GET,POST,PUT,DELETE等方法，这里简单起见，使用GET方法来说明问题。代理服务器和设备之间同样使用HTTP(HTTPS)协议进行通信，协议格式和配置服务器与代理服务之间的协议基本相同，除了一些后文中所说的细节不同之外。

代理服务器上安装有代理软件，接受来自配置服务器的设置请求，并将请求转发到目的设备，并把目的设备的设置结果(成功，失败等信息)返回给配置服务器。代理服务器通过轮训的方式还能监控设备的状态(是否在线等)，并能及时反馈给配置服务器。在配置请求中包含了指定交换机网口的信息，代理服务器为了与指定网口的设备通信，需要把指定网口翻译成VLAN信息，并从特定接口发送带特定VLAN tag的包。

以太网交换机需按指定要求配置成不同VLAN，其中每个与设备相连的网口都在一个独立的VLAN里，并且与其他VLAN完全隔离，进出包都不带VLAN tag。与代理服务器相连的网口被配置成汇聚VLAN口，即这个网口配置了其余所有网口的所有VLAN，并且进出包都带VLAN tag。这样做确保代理交换机使用不同的VLAN tag能与不同的设备通信，并且只有一个设备通信。

更进一步，为了便于大规模生产，代理服务器上配置有显示器和键盘鼠标等外设，代理软件在出现故障或者成功设置时，显示相应的信息或其他声光电等信息提醒工人，以便在站点上的工人能够在出现故障时，能够及时发觉和处理物理上的故障等。

本实施例具体内容如下：

1)假定交换机上有20个网口直接与生产设备相连，给每个网口编号，网口1(port1),网口2(port2)，…,网口20(port20)，分别被对应配置VLAN 1，VLAN 2,…,VLAN 20，并且这些网口的出入包都不带VLAN tag。

2)与代理服务器相连的网口是聚合VLAN口，同时属于VLAN 1,VLAN 2,…,VLAN20，共20个VLAN ID,并且这个网口出入包都带VLAN tag。

3)代理服务器与交换机相连的网口被称为网口2(接口名称eth2)，eth2上创建了20个虚拟接口，eth2.1,eth2.2,eth2.3,..,eth2.20,分别对应VLAN1,VLAN2,VLAN3,…,VLAN20。

4)在每个虚拟接口上配置了不同的IP地址，例如eth2.1配置了192.168.1.101，eth2.2配置了192.168.1.102，eth2.3配置了192.168.1.103，…,eth2.20配置了192.168.1.120。(举例仅以IPv4为例，同样适用于IPv6，仅需把IPv4中的概念换成IPv6的概念即可，例如IPv4地址换成IPv6地址)

5)代理软件绑定特定IP地址收发包时，带有特定VLAN tag，是一一对应关系。在此举例中，192.168.1.101对应VLAN 1,192.168.1.102对应VLAN 2,192.168.1.103对应VLAN3,…192.168.1.120对应VLAN 20。

6)在eth2上每个虚拟eth2.x(这里x代表1-20,下文同)，对应x代表的vlanid，有指定的IP,独立的网桥(bridge),独立的MAC地址学习和ARP表。例如同一个IP(例如192.168.1.1)和MAC(例如00:00:00:00:00:01)同时在eth2.1和eth2.2上学习到，不会冲突和互相覆盖，完全独立运作。

7)如果某些版本的linux内核不支持上面4)-6)所述的功能，需要修改和扩展内核的协议栈，使其满足这些必要功能。

8)在代理服务器上的代理软件周期性扫描生产设备(交互时序见图3)，启用了20个线程，每个线程绑定了一个IP，例如从192.168.1.101，192.168.1.102，…,一直到192.168.1.120。扫描方式可以是http请求，也可以ICMP ping的方式。简单起见，可以使用每秒一个ICMP ping包，检查生产设备是否在线，如果能够ping通，就能说明在线，必要时可以缩短ping包的间隔，例如1秒2次或更多，这样可以立即检查设备的在线情况。当设备出现网络故障或者更换下一批生产设备时，其中短暂的离线都能检测到。并且能及时汇报到配置服务器。

9)根据前文所述，每个IP发出的包将带不同的VLAN tag包到交换机上。192.168.1.101将带VLAN ID 1,，192.168.1.102将带VLAN ID 2,以此类推。从代理服务器eth2上发出的包，进入交换机的汇聚口，并根据VLAN ID到达不同的网口，VLAN 1到port 1，VLAN2到port 2,以此类推。并且从port 1到port 20的出包都会被剥掉VLAN tag到达生产设备。反之，从port 1到port 20的入包将会被发送到汇聚vlan网口，并且出包打上VLANtag,来自port 1的包打上VLAN id 1，来自port 2的包打上VLAN id 2,以此类推。所有单播和广播包(包括组播包)都按此规则转发，这也是支持VLAN配置的交换机的基本功能。

10)所有生产设备假定初始IP为192.168.1.1，第一次通信时，还没有学习到192.168.1.1的MAC地址，需要发送ARP广播请求包，请求192.168.1.1的MAC地址。这个广播请求包同样带VLAN tag，不同的VLAN id将通过交换机VLAN隔离到达不同的网口，假定生产设备的初始MAC地址是00:00:00:00:00:01，生产设备回复ARP应答后，完成ARP和MAC学习。在每个eth2.x的MAC地址学习表和ARP学习表中都会重复这个过程。

11)假定生产查询支持查询设备参数的URL是http://192.168.1.1/getParameters，代理进程启用了20个线程在每个eth2.x都执行了此操作，获得每个设备的参数,例如包括IP地址，MAC地址，设备串号(series number),WIFI SSID,WIFI密码等等。

12)如果某些网口和设备出现故障，代理进程在代理服务器在显示器上显示故障和对应故障的网口，让站点的工人去处理。更进一步，可以有其他辅助外设，可以发出声音和闪烁的强光提示工人处理故障。

13)如果第12)步未出现故障或者工人处理完毕，则代理进程把扫描信息通过eth1发送给配置服务器，配置服务器的IP是事先配置好的，代理服务器不需要寻找配置服务器的IP。

14)配置服务器收到代理进程的扫描信息，获得了站点X(如图2所示，X代表1，2，…M中的某一个站点编号)的交换机下所接入生产设备的信息，在第一次设置时，通过比对信息，发现所有配置参数都是默认值，则根据数据库中预先配置的策略，对X站点的所有设备进行配置。站点X是通过IP地址静态对应关系知道的，在数据库中配置好，每个站点的IP地址是固定的，配置服务器通过源IP地址知道是哪个站点发过来的信息。

15)在14)步中如果配置参数不是默认值，根据MAC或者设备串号(series number)这些唯一值查询下一步的预置好的执行策略，可能是修改配置参数，可能是升级版本等等。

16)配置服务器下发配置命令，通过http协议的GET方法执行，根据站点报告的扫描信息，有20个终端相连，配置服务器启动20个线程，每个线程分别向代理服务器发送请求。每个GET的URL都带上port参数。例如每个请求的URL如下:

http://192.168.0.101/setParameter？port＝1&mac＝0088000001&SN＝10001&SSID＝test1&wifiPwd＝pwd1...

http://192.168.0.101/setParameter？port＝2&mac＝0088000002&SN＝10002&SSID＝test2&wifiPwd＝pwd2...

...

http://192.168.0.101/setParameter？port＝20&mac＝0088000014&SN＝10020&SSID＝test20&wifiPwd＝pwd20...

这里192.168.0.101是站点X的代理服务的网口1(eth1)的IP。port是指定的配置网口，port＝1代表网口1，port＝2代表网口2，以此类推。

17)代理服务器的代理软件上运行有http服务进程，每收到配置服务器的设置一个请求后，启动处理线程，并解析GET方法中的参数，提取出port的值，做如下对应处理：

port 1启动一个线程，绑定192.168.1.101的地址，发送http请求到网口1的设备，其URL为

http://192.168.1.1/setParameter？

mac＝0088000001&SN＝10001&SSID＝test1&wifiPwd＝pwd1

port 2启动一个线程，绑定192.168.1.102的地址，发送http请求到网口2的设备，其URL为

http://192.168.1.1/setParameter？

mac＝0088000002&SN＝10002&SSID＝test2&wifiPwd＝pwd2

以此类推，直到port 20。

在收到生产设备的回复前，当前处理线程处于阻塞状态。

18)每个生产设备收到http设置请求后，设置参数并回复成功与否。如果出错，代理进程在显示器上提示工人处理出错信息。

19)代理服务器收到生产设备回复后，找到步骤17)port对应的阻塞线程，激活并把回复转发给配置服务器。

20)由代理服务器再发起一次扫描，或者由配置服务器发起一次getParameter的http请求，查询每个刚刚设置的设备的参数，再次验证设置是否成功。如果不成功，可以有选择地重复前面的步骤。

21)再此确认成功或者失败后，配置服务器把配置结果存入数据库。

22)如果要升级版本，同样执行前面类似的步骤，但http方法和请求的URL做适当的修改以便更好地满足要求。例如URL可以如下：

http://192.168.0.101/updateVersion？port＝1&port＝2&port＝3

使用POST方法，版本直接在http的body里。上述port指需要升级的网口，需要升级几个就指定几个port。

如果升级所有的设备则不带port参数，例如

http://192.168.0.101/updateVersion

只需要发送一个http请求给代理服务器，这样节省带宽(因为版本大小通常有几十兆字节或者更大)，时间和资源。代理软件收到请求后，根据所需要升级的设备的个数，复制成相同份数，然后同样启用不同的线程对每个设备升级，过程同前面设置参数的过程。

这里因为可以指定端口，所有非常灵活，可以为不同的端口升级不同的版本。

23)如果通过配置服务器对生产设备做一些测试，可以对这些测试用例设计成http形式的URL，测试触发和取测试结果，调用不同的URL，发送到代理服务器，然后代理服务器转发给生产设备。过程和设置参数一样。例如

简单参数使用http的get方法

http://192.168.0.101/testCase＝1&para1＝value1&para2＝value2&par a3＝value3...

复杂参数使用http的post方法

http://192.168.0.101/testCase＝1

参数在http请求的body中

同样测试结果先返回给代理服务器，代理服务器再返回给配置服务器，再存入数据库。中间若存在测试用例不通过的问题，在代理服务器上警示给该站点的工人，有工人处理问题，例如是硬件故障。

24)若有需求，把步骤22)和23)的结果记录到数据库中，供事后查询和分析。

25)以上是对站点X的操作，若有其他多个站点，同样遵循以上步骤1)-24)，达到同样的目的，同时对多个站点的所有生产设备的操作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：配置服务器向代理服务器下发配置信息或测试命令，所述配置服务器对外提供访问接口，用于更新生产配置数据，监控生产测试过程，配置服务器收到代理进程的扫描信息，获得了站点X的交换机下所接入生产设备的信息，X代表1，2，…M中的某一个站点编号；在第一次设置时，通过比对信息，发现所有配置参数都是默认值，则根据数据库中预先配置的策略，对X站点的所有设备进行配置，配置服务器通过源IP地址知道是哪个站点发过来的信息；配置服务器下发配置命令，通过http协议的GET方法执行，根据站点报告的扫描信息，每个线程分别向代理服务器发送请求，每个GET的URL都带上port参数；

S2：代理服务器扫描网络产品是否在线，所述代理服务器安装有linux操作系统，并设置有至少两个网口，支持VLAN功能；配置服务器与代理服务器通过协议连接；代理服务器的代理软件上运行有http服务进程，每收到配置服务器的设置一个请求后，启动处理线程，并解析GET方法中的参数，提取出port的值；

S3：网络产品应答代理服务器扫描结果；

S4：代理服务器向配置服务器上报网络产品在线信息；

S5：代理服务器向网络产品转发配置信息或测试命令；

S6：网络产品向代理服务器回复配置结果或测试结果；

S7：代理服务器向配置服务器上报配置结果或测试结果；

所述代理服务器与网络设备之间通过交换机连接，对外提供访问接口，更新生产配置数据，监控生产测试过程，代理服务器上安装有代理软件，接收来自配置服务器的设置请求，并将请求转发到目标设备，同时将目标设备的设置结果返回给配置服务器；所述交换机拥有多个网口，支持配置VLAN的功能；

所述配置服务器安装有存放生产配置数据的数据库，多台所述配置服务器形成主备，自动同步数据；

多个所述网络设备在初始阶段具备相同的IP及MAC，所述网络设备通过网线与交换机网口连接，多个所述网络设备与交换机网口一一对应，所述网络设备上预置有满足生产配置需求接口的软件，用于代理服务器配置检测时做出响应。

2.根据权利要求1所述的一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其特征在于，所述配置信息中包括指定交换机网口信息。

3.根据权利要求1所述的一种无线路由器设备大规模生产和测试方法，其特征在于，所述代理服务器上配置有显示器、键盘及鼠标，当代理软件出现故障或成功设置时，进行相应的信息显示，用于提醒工作人员。