CN115604224A - 提供地址服务的方法及装置、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提供地址服务的方法及装置、设备及系统，该方法包括：预先在作为DNS服务器的第一ETBN设备上配置原始地址配置文件；在每次列车编组进行初始运行后，第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库的映射地址表中。本发明方案由作为DNS服务器的ETBN设备对所有终端设备的地址进行统一管理，可以大大提高效率，也避免了人工查询出错的问题。

Description

提供地址服务的方法及装置、设备及系统

技术领域

本发明涉及列车编组网络技术领域，具体涉及一种提供地址服务的方法及装置、设备及系统。

背景技术

列车网络系统分为列车控制级和车辆控制级两级。列车控制级总线由ETB(Ethernet Train Backbone，以太列车骨干网)构成，车辆控制级总线由ECN(EtherneteConsist Network，以太编组网)构成。ETB级编址方法与ECN级编址方法不同，为了实现列车上各级网络间安全通信以及方便列车的解编和重连，避免不同ECN的终端设备的IP(Internet Protocol，因特网协议)地址冲突，当不同ECN内的终端设备需要互相通信时，需要在ETBN(Ethernet Train Backbone Node，ETB节点)交换机处运用R-NAT(Railway-Network Address Translation，铁路网络地址转换)算法实现ECN级编组网与ETB级骨干网间地址转换。

终端设备在进行端对端通信前，需要获取对端设备所属的ECN的子网标识(SubnetId)，根据该子网标识计算得到对端设备R-NAT转换后的IP地址。在现有技术中，通常采用人工查询方式来获取对端设备的所属的ECN的子网标识，并且由终端设备自己进行地址映射处理，效率低，并且容易出错。

发明内容

本发明实施例提供一种提供地址服务的方法及装置、设备及系统，以解决现有技术中人工查询方式获取ECN的子网标识，而且由终端设备自己进行地址映射处理，效率低、容易出错的问题。

为此，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种提供地址服务的方法，所述方法包括：

预先在作为DNS服务器的第一ETBN设备上配置原始地址配置文件；

在每次列车编组进行初始运行后，所述第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；

根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；

将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库的映射地址表中。

可选地，所述方法还包括：

在每次列车编组初始运行后，各ETBN设备通过TTDP发现ETB上所有ETBN设备，建立列车网络目录；

所述第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识包括：

所述第一ETBN设备查询所述列车网络目录，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

可选地，所述原始地址配置文件包括：编组通用唯一识别码CstUUID、CN标识、域名、本地IP地址；所述列车网络目录包括：编组通用唯一识别码CstUUID、编组网标识CN Id、子网标识、ETBN标识。

可选地，所述方法还包括：

所述第一ETBN设备接收终端设备发送的地址请求报文，所述地址请求报文中携带指定终端的域名；

根据所述域名查询所述映射地址表，得到所述指定终端的IP地址；

将所述指定终端的域名和IP地址返回给所述终端设备。

可选地，所述方法还包括：所述第一ETBN设备向所有ECN发送地址通知报文，所述地址通知报文携带所述地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址。

可选地，所述第一ETBN设备按照设定周期向所有ECN发送地址通知报文。

可选地，所述地址通知报文为TRDP报文。

另一方面，本发明实施例还提供一种提供地址服务的装置，所述装置包括：配置模块、子网标识获取模块、映射模块、DNS数据库；

所述配置模块，用于预先配置原始地址配置文件；

所述子网标识获取模块，用于在每次列车编组进行初始运行后，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；

所述映射模块，用于根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到所述DNS数据库的映射地址表中。

可选地，所述装置还包括：

发现模块，用于在每次列车编组初始运行后，通过TTDP发现ETB上所有ETBN设备，建立列车网络目录；

所述子网标识获取模块，具体用于查询所述列车网络目录，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

可选地，所述装置还包括：

DNS服务模块，用于接收终端设备发送的地址请求报文，所述地址请求报文中携带指定终端的域名；根据所述域名查询所述映射地址表，得到所述指定终端的IP地址；将所述指定终端的域名和IP地址返回给所述终端设备。

可选地，所述装置还包括：

发送模块，用于向所有ECN发送地址通知报文，所述地址通知报文包括所述地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址。

另一方面，本发明实施例还提供一种ETBN设备，所述ETBN设备包括前面所述的提供地址服务的装置。

另一方面，本发明实施例还提供一种列车编组网络系统，所述系统包括：一个或多个ETBN设备，其中的第一ETBN设备被指定作为DNS服务器，所述ETBN设备下挂载一个或多个ECN，每个ECN中有一个或多个终端设备，所述终端设备上预先配置了所述第一ETBN设备的IP地址；不同终端设备之间根据对端设备的IP地址进行通信，所述IP地址是所述对端设备根据所属的ECN的子网标识转换后的IP地址；

所述第一ETBN设备包括如前面所述的提供地址服务的装置。

本发明实施例提供的提供地址服务的方法及装置、设备及系统，在指定的作为DNS服务器的ETBN设备上配置原始地址配置文件，在每次列车编组进行初始运行后，由该ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识，完成对各终端设备IP地址的映射处理，然后将各终端设备的域名及映射后的IP地址写入DNS数据库，从而为各终端设备提供地址服务。无需终端设备自己获取待通信的对端设备所属ECN的子网标识，也无需终端设备自己进行地址映射处理，而是由DNS服务器对所有终端设备的地址进行统一管理，可以大大提高效率，也避免了人工查询出错的问题。

进一步地，作为DNS服务器的ETBN设备可以根据终端设备的请求向其提供指定终端设备的IP地址，也可以将DNS数据库中各终端设备的IP地址主动发送给所有终端设备，方便了不同能力的终端设备的使用，进而可以使终端设备之间的通信更加方便。

附图说明

图1是现有的ECN的终端设备通信的过程示意图；

图2是本发明实施例提供地址服务的方法的一种流程图；

图3是本发明实施例提供地址服务的方法的另一种流程图；

图4是本发明实施例提供地址服务的方法的另一种流程图；

图5是本发明实施例提供地址服务的装置的一种结构示意图；

图6是本发明实施例列车编组网络系统中ETBN设备与终端设备之间的交互示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

ETBN设备在初始运行时都会运行TTDP(Train Topology Discovery Protocol，列车拓扑发现协议)，发现ETB上的所有ETBN设备，建立列车网络目录，列车网络目录主要包括以下信息：CstUUID、CN Id、Subnet Id、ETBN Id、CstOrientation。其中：

CstUUID为编组通用唯一识别码，用来标识不同的列车编组；

CN Id为编组网标识；

Subnet Id为子网标识，用于标识列车的每个编组网子网；

ETBN Id为ETBN标识；

CstOrientation为列车编组方向。

交换机作为ETBN设备，在完成拓扑发现并形成列车网络目录后，根据列车网络目录信息进行网络配置，网络配置工作主要有：ETB侧和ECN侧IP地址的下发、建立ETB和ECN通信的路由表、组播表，配置ECN侧DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)服务器等。

R-NAT转换IP地址的规则是由作为ETBN设备的交换机将终端设备的源IP地址映射到该终端设备所属的ECN网关的IP地址网段。终端设备的IP地址分为网络段和主机段，R-NAT进行地址转换时，映射网络段，保留主机段。例如，终端设备的源IP地址为10.0.0.6/18，其所属的ECN网关的IP地址为10.128.64.1/18，对该终端设备进行R-NAT转换后的IP地址为10.128.64.6/18。两个终端设备在进行通信时，需要根据对端设备R-NAT转换后的IP地址完成通信，如图1所示，终端设备ED2的源IP地址为：10.0.0.2，R-NAT转换后的IP地址为10.128.64.2；终端设备ED5的源IP地址为：10.0.0.5，R-NAT转换后的IP地址为10.128.192.5。终端设备ED2与终端设备ED5进行通信时，发送以太网报文到目的地址DA：10.128.192.5，终端设备ED5所属的ECN网关收到该以太网报文后，根据路由表的地址映射关系，将该以太网报文转发到目的地址DA：10.0.0.5。终端设备ED5向终端设备ED2发送以太网报文的过程与上述类似，不再赘述。

ETBN进行编组重联之后，会重新建立列车网络目录，ECN的子网标识会重新分配，R-NAT映射关系也需要相应地进行修改。不论是ETBN首次编组连接后，还是重新编组重联后，需要通信的两个终端设备在通信时，首先都要获取对端设备所属的ECN的子网标识，进而根据该子网标识计算得到对端设备R-NAT转换后的IP地址。而现有技术都是采用人工查询的方式来获取所述子网标识，比如根据对端设备的UUID、ETBN、CN查询本地ETBN上的列车网络目录，获取对端设备所处的ECN的子网标识(Subnet Id)，或者直接到对端设备所属的ETBN上查询列车网络目录，获取对端设备所处的ECN的子网标识，或者直接到对端设备上查询其所处的ECN的子网标识。

无论上述哪种查询方式，都存在效率低，容易出错的问题，为此，本发明实施例提供一种列车编组网络终端设备地址获取方法、装置及系统，无需人工查看，而是由ETBN设备和终端设备相配合，自动完成终端设备域名和IP地址的配置。

如图2所示，是本发明实施例提供地址服务的方法的一种流程图，该方法用于列车编组网络，该方法包括以下步骤：

步骤201，预先在作为DNS服务器的第一ETBN设备上配置原始地址配置文件。

所述原始地址配置文件可以包括但不限于以下各项：编组通用唯一识别码CstUUID、CN标识、域名、本地IP地址。

步骤202，在每次列车编组进行初始运行后，所述第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

现有技术中，在每次列车编组初始运行后，各ETBN设备通过TTDP发现ETB上所有ETBN设备，建立列车网络目录，所述列车网络目录包括：编组通用唯一识别码CstUUID、编组网标识CN Id、子网标识、ETBN标识。

相应地，在该实施例中，第一ETBN设备可以查询自己建立的列车网络目录，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

步骤203，根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址。

地址映射的具体计算方式可以按照现有技术进行处理即可，对此不再赘述。

步骤204，将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库的映射地址表中。

需要说明的是，本发明实施例中，终端设备的域名不会因为编组重联发生变化，而终端设备的IP地址在编组重联后可能会发生变化，确定具体的终端设备是需要根据其域名来确定的。为此，第一ETBN设备将各终端设备的域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库的映射地址表中。这样，第一ETBN设备作为DNS服务器，无需终端设备的参与，可以由DNS服务器为所有终端设备提供地址服务。而且，在每次列车重新编组后，可以由第一ETBN设备根据新的编组，自动对所有终端的IP地址重新进行映射处理，并将映射后的IP地址配置到映射地址表中，大大方便地终端设备的使用，提高了效率，避免了人工查询容易出错的问题。

在具体应用中，考虑到不同终端设备可能有不同的能力配置，为此，作为DNS服务器的第一ETBN设备还可以采用多种不同的方式为终端设备提供地址服务。

比如，在一种非限制性实施例中，可以将第一ETBN设备的地址预先配置到具有DNS能力的终端设备上，这样，终端设备在需要其它终端设备的IP地址时，可以向第一ETBN设备查询来获得。

相应地，参照图3所示，在该实施例中，步骤301至步骤304与图2中的步骤201至步骤204相同，不再赘述。

在步骤304之后，还包括以下步骤：

步骤305，接收终端设备发送的地址请求报文，所述地址请求报文中携带指定终端的域名。

步骤306，根据所述域名查询所述映射地址表，得到所述指定终端的IP地址。

步骤307，将所述指定终端的域名和IP地址返回给所述终端设备。

再比如，在另一种非限制性实施例中，第一ETBN设备主动将地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址发送给所有ECN，使各终端设备都能够得到所有终端设备的域名和IP地址。

相应地，参照图4所示，在该实施例中，步骤401至步骤404与图2中的步骤201至步骤204相同，不再赘述。

在步骤404之后，还包括步骤405，向所有ECN发送地址通知报文，所述地址通知报文携带所述地址映射表中的所有终端设备的域名和IP地址。

所述地址通知报文可以是TRDP报文，并且可以按照设定周期向所有ECN发送，比如可以设定默认周期为30秒。

另外，为了规范并方便对上述报文的应用，可以将上述报文命名如下：

地址通知报文：COMID 1002。

需要说明的是，在实际应用中，第一ETBN设备可以只采用后面一种主动的方式向终端设备提供地址服务，在这种方式中，无需在终端设备上配置DNS服务器地址；也可以同时采用上面两种方式向终端设备提供地址服务，对此本发明实施例不做限定。

相应地，本发明实施例还提供一种地址管理装置，如图5所示，是该装置的一种结构示意图。

该实施例提供地址服务的装置500包括：配置模块501、子网标识获取模块502、映射模块503、DNS数据库504。其中：

所述配置模块501用于预先配置原始地址配置文件600；

所述子网标识获取模块502用于在每次列车编组进行初始运行后，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；

所述映射模块503用于根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到所述DNS数据库504的映射地址表中。

进一步地，如图5所示，所述提供地址服务的装置500还可包括：发现模块601，用于在每次列车编组初始运行后，通过TTDP发现ETB上所有ETBN设备，建立列车网络目录700。相应地，所述子网标识获取模块502可以通过查询所述列车网络目录，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

本发明实施例提供的提供地址服务的装置，无需终端设备的参与，可自动实现为所有终端设备提供地址服务。而且，在每次列车重新编组后，可以根据新的编组，自动对所有终端的IP地址重新进行映射处理，并将映射后的IP地址配置到映射地址表中，大大方便地终端设备的使用，提高了效率，避免了人工查询容易出错的问题。

进一步地，在一种非限制性实施例中，所述装置还包括：DNS服务模块(未图示)，用于接收终端设备发送的地址请求报文，所述地址请求报文中携带指定终端的域名；根据所述域名查询所述映射地址表，得到所述指定终端的IP地址；将所述指定终端的域名和IP地址返回给所述终端设备。

利用该实施例的提供地址服务的装置，可以由终端设备通过查询方式获取所需要的终端设备的IP地址。需要说明的是，所述终端设备需要具备DNS能力。

进一步地，在另一种非限制性实施例中，所述装置还包括：发送模块(未图示)，用于向所有ECN发送地址通知报文，所述地址通知报文包括所述地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址。

利用该实施例的提供地址服务的装置，可以由网络侧主动将地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址发送给所有ECN，使各终端设备都能够得到所有终端设备的域名和IP地址。

相应地，本发明实施例还提供一种ETBN设备，包括上述各实施例的提供地址服务的装置。

相应地，本发明实施例还提供一种列车编组网络系统，该系统包括：一个或多个ETBN设备，其中的第一ETBN设备被指定作为DNS服务器，所述ETBN设备下挂载一个或多个ECN，每个ECN中有一个或多个终端设备，所述终端设备上预先配置了所述第一ETBN设备的IP地址；不同终端设备之间根据对端设备的IP地址进行通信，所述IP地址是所述对端设备根据所属的ECN的子网标识转换后的IP地址。

图6示出了本发明实施例列车编组网络系统中ETBN设备与终端设备之间的交互过程。

其中，ETBN2被配置为DNS服务器，其IP地址为10.128.0.2。在ETBN2中导入配置文件，即前面所述的原始地址配置文件。所述原始地址配置文件如下表1所示：

表1原始地址配置文件

在初始运行时，各ETBN设备运行TTDP，进入初运行状态，建立列车网络目录，列车网络目录如下表1所示：

表1列车网络目录

解析配置文件，可以获取终端设备的原始配置信息。

通过参数CstUUID和CN id，在列车网络目录中查询，可以获取对应的Subnet id(子网标识)，根据该参数可以计算得出终端设备映射后的IP地址，如下表3所示：

表3终端设备地址映射表

Subnetid	Domain	LocalIP	R-natIP(映射后的IP地址)
				1	www.cst1.ed2.com	10.0.0.2	10.128.64.2
2	www.cst2.ed3.com	10.0.0.3	10.128.128.3
				3	www.cst3.ed5.com	10.0.0.5	10.128.192.5

将域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库中。

ETBN2通过TRDP向所有ECN发送COMID1002的报文，携带数据库中所有域名和IP地址；

ECN子网中的终端设备ED2、ED3、ED5可以获取其他子网终端设备的IP地址，进行通信。

如果列车发生编组重联，会清除已有的域名和IP地址映射关系。再次进入初运行状态时，重新获取子网标识，计算得出新的域名和IP地址映射关系。

本发明实施例提供的技术方案，在ETBN编组重联后，可由作为DNS服务器的ETBN设备重新获取子网标识，对终端设备的IP地址进行转换，得到新的域名和IP地址映射关系，并发送给所有ECN，从而使各终端设备能够得到其他终端设备的IP地址，进而使终端设备之间的通信更加方便。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。而且，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块和单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个网络单元上，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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及装置，其仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提供地址服务的方法，其特征在于，所述方法包括：

预先在作为DNS服务器的第一ETBN设备上配置原始地址配置文件；

在每次列车编组进行初始运行后，所述第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；

根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；

将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到DNS数据库的映射地址表中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每次列车编组初始运行后，各ETBN设备通过TTDP发现ETB上所有ETBN设备，建立列车网络目录；

所述第一ETBN设备获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识包括：

所述第一ETBN设备查询所述列车网络目录，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原始地址配置文件包括：编组通用唯一识别码CstUUID、CN标识、域名、本地IP地址；所述列车网络目录包括：编组通用唯一识别码CstUUID、编组网标识CNId、子网标识、ETBN标识。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一ETBN设备接收终端设备发送的地址请求报文，所述地址请求报文中携带指定终端的域名；

根据所述域名查询所述映射地址表，得到所述指定终端的IP地址；

将所述指定终端的域名和IP地址返回给所述终端设备。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一ETBN设备向所有ECN发送地址通知报文，所述地址通知报文携带所述地址映射表中所有终端设备的域名和IP地址。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一ETBN设备按照设定周期向所有ECN发送地址通知报文。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述地址通知报文为TRDP报文。

8.一种提供地址服务的装置，其特征在于，所述装置包括：配置模块、子网标识获取模块、映射模块、DNS数据库；

所述配置模块，用于预先配置原始地址配置文件；

所述子网标识获取模块，用于在每次列车编组进行初始运行后，获取各终端设备的域名及其所属ECN的子网标识；

所述映射模块，用于根据所述子网标识对所述原始地址配置文件中所述终端设备的本地IP地址进行地址映射，得到映射后的IP地址；将所述终端设备的域名和映射后的IP地址配置到所述DNS数据库的映射地址表中。

9.一种ETBN设备，其特征在于，所述ETBN设备包括如权利要求8所述的提供地址服务的装置。

10.一种列车编组网络系统，其特征在于，所述系统包括：一个或多个ETBN设备，其中的第一ETBN设备被指定作为DNS服务器，所述ETBN设备下挂载一个或多个ECN，每个ECN中有一个或多个终端设备，所述终端设备上预先配置了所述第一ETBN设备的IP地址；不同终端设备之间根据对端设备的IP地址进行通信，所述IP地址是所述对端设备根据所属的ECN的子网标识转换后的IP地址；

所述第一ETBN设备包括如权利要求8所述的提供地址服务的装置。

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