CN1753404A - 通信设备选择通信协议的方法 - Google Patents

Abstract

一种通信设备选择通信协议的方法，应用于至少包括进行通信的设备A、设备B的通信系统，其特征在于，设备A向设备B发送数据包；设备B接收设备A的数据包，判断能否根据该数据包选择通信协议，如不能，则丢弃该数据包，结束；否则，选择通信协议，并在通信接口运行所选的通信协议。本发明能够实现设备对每个物理接口自动完成通信协议的选择，同时能够保证通信协议协商的正确性，以及当通信一方为不支持协商的设备时，支持本发明方案的一方也能识别出对方所支持的协议，并依据对方的协议进行通信，以完成双方的通信工作。

Description

通信设备选择通信协议的方法

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其是涉及通信设备选择通信协议的方法。

背景技术

目前通信网络中，通信设备所支持的通信协议有多种，例如，有广泛应用于Internet上的IP协议，有国际电联规定的OSI协议，还有一些厂商私有的通信协议等等，设备间能够正常进行通信，离不开这些协议，如果通信双方设备中有一方的通信协议发生变化，通信双方的协议就不能保持一致，设备双方的通信就会受到影响。

现有技术是根据网络的实际组网结构来确定每个设备的通信接口需要运行的通信协议，例如，如果通信双方设备有一方的通信协议需要变化，则必需通过下发命令对另一方的通信接口进行配置，尤其是如果双方设备支持多套协议，双方需要在对接的接口人工配置成相同的协议。

从现有技术中可以分析其存在以下不足：

当通信设备支持多种通信协议或者通信协议需要变化时，需要人工配置设备通信接口运行的通信协议；如果配置错误则无法正常进行通信，并且会导致远程维护无法进行，必须到现场进行操作；而且网络结构发生变化时无法自动更新，维护的工作量将会很大。

发明内容

本发明提供一种通信设备的协商方法，该方法不需要人工干预设备的每个通信接口的运行协议，实现设备对每个通信接口自动完成通信协议的选择；同时为用户屏蔽通信协议的细节，使维护更加简单方便；进而解决设备升级时出现的因通信协议不一致造成无法远程操作的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种通信设备选择通信协议的方法，该方法应用于至少包括进行通信的设备A、设备B的通信系统，所述设备A向设备B发送数据包；设备B接收设备A的数据包，判断能否根据该数据包选择通信协议，如不能，则丢弃该数据包，结束；否则，选择通信协议，并在通信接口运行所选的通信协议。

其中所述选择通信协议的过程包括：判断所述数据包为协商数据包还是协议数据包，如是协商数据包，则根据选择原则选择通信协议；若是协议数据包，则直接选择协议数据包所使用的协议。

其中在所述根据选择原则选择通信协议之后还包括：设备B发送协商结果确认数据包给设备A。

其中在所述根据选择原则选择通信协议之后还包括：设备A接收协商确认数据包，并根据该确认数据包确定通信协议。

其中所述协商数据包包括：协商数据类型、设备首选支持的通信协议类型、设备支持的所有通信协议集合。

其中所述根据选择原则选择通信协议的过程具体包括：判断设备A首选的通信协议与自己首选的协议是否相同，如相同，则选择首选协议；若不同，则判断设备A可选的协议栈集合与自己的集合是否有交集，若有交集，则按照通信协议的优先级顺序选择交集中优先级最高的协议。

其中所述通信协议的优先级顺序从高到低为：IP协议、私有协议1、OSI协议、其他私有协议。

其中所述协商数据包包括：设备的魔术字，通过所述魔术字能够对通信设备的进行身份验证，所数魔术字为设备标识或按照一定算法生成的随机数等。

其中所述根据选择原则选择通信协议的过程具体包括：判断是否能够确定自己为服务端；如能，则根据选择原则确定自己为服务端，判断设备A协商数据包中所支持的通信协议集合和自己的集合是否有交集，如果有交集，则选择交集中的任一协议。

其中所述根据选择原则确定自己为服务端的过程具体包括：将数据包中的魔术字与自己的魔术字相比较，如数据包中的魔术字小于自己的魔术字，则确定自己为服务端；或者将数据包中的魔术字与自己的魔术字相比较，如数据包中的魔术字大于自己的魔术字，则确定自己为服务端。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明能够实现设备对每个物理接口自动完成通信协议的选择，同时能够保证通信协议协商的正确性，以及当通信一方为不支持协商的设备时，支持本发明方案的一方也能识别出对方所支持的协议，并依据对方的协议进行通信，以完成双方的通信工作，从而避免了人工干预每个通信接口的运行协议，同时解决了如果配置错误则无法正常进行通信，无法进行远程维护，以及网络结构发生变化时无法自动更新而导致加大设备维护工作量的问题；

当通信双方支持多套相同的协议时，由于通信双方按照优先级顺序选择交集中优先级最高的协议作为通信协议，协商过程能保证双方协商的结果为优先级最高的协议，所以本方案能够进一步保证通信协议协商的正确性。

附图说明

图1是本发明状态机迁移图；

图2是本发明第一实施例的协商流程图；

图3是本发明第二实施例的协商流程图；

图4是本发明另一实施例的协商流程图。

具体实施方式

在通信领域，每个设备都有若干通信接口，比如光网络设备的光口，路由器的以太网口等就是具体的通信接口。本方案主要通过一定的状态机控制设备的通信接口，每个接口的协商过程都是独立的，由状态机来控制，完成通信接口对通信协议的自动选择过程，如图1所示，所述状态机包括4个协商状态，即初始态、强制态、协商态和完成态。

通信一方的状态机在初始态，接收数据包，因数据包包含的信息有：协商数据类型、设备首选支持的通信协议类型、设备支持的所有通信协议集合、设备的标识等，状态机能够根据该数据包分析该数据包为协商数据包还是协议数据包。

如果判断结果是协商数据包，则进入协商态，判断是否能根据选择原则选择通信协议，如能，则根据选择原则选择通信协议，即判断通信双方首选的协议栈是否相同，若相同，则协商结果为该首选协议栈，于是发送协商确认数据包，保持协商态；若不同，则判断通信双方的通信协议集合是否有交集，若有交集，则按照协议优先级顺序(从高到低分别为：IP协议-＞私有协议1-＞OSI协议-＞其他私有协议)选择交集中优先级最高的协议作为通信双方的通信协议，然后发送协商确认数据包，保持协商态；若没有交集，则丢弃该数据包，回到初始态。

通信另一方的状态机在协商态接收协商确认数据包，因该协商确认数据包包含对方选择的通信协议，所以能从中获得协商的结果，作为双方通信协议的选择，于是打开相应协议栈，运行所选择的通信协议，与对方建立好连接，停止发送协商数据并转入完成态。

在所述完成态下，仅进行设备的监控。如果通信链路中断，则停止协议栈在本通信接口运行，并转入初始态，然后重新开始新一轮的协商过程，也就是重新等待接收数据包。

如果判断结果是协议数据包，说明通信的另一方为不支持本方案的普通设备时，它所发送的数据是某种特定的通信协议的数据，如IP数据包、LAPD的数据包或者其他通信协议的数据包，此时支持本方案的设备的状态机将转入强制态，并识别出对方所使用的通信协议，如果本设备也支持这个协议，就在该通信接口启动该协议，从而与对方顺利建立好连接，完成通信过程，然后转入完成态。

在所述完成态下，仅进行设备的监控，直到通信链路中断后，转入初始态，重新开始协商的过程。

当协议栈已启动后，不管处于强制态、协商态还是完成态，该通道收到的协商帧均不处理，自动丢弃。

另一实施例，与上述实施例不同的是，通信一方的状态机根据选择原则选择通信协议时，因协商数据包中还包含通信另一方的魔术字(magic-num)，如设备标识或按照一定算法生成的随机数等，此时通信一方比较通信双方的魔术字，按照一定的选择原则确定通信一方作为服务端，另一方作为客户端，例如选择魔术字值大的作为服务端，小的作为客户端，或选择魔术字值小的作为服务端，大的作为客户端；服务端判断通信双方的通信协议集合是否有交集，若有交集，则选择交集中任一协议作为通信双方的通信协议，然后将此信息通过协商确认数据包发送给客户端，然后保持协商态；若没有交集，则丢弃该数据包，回到初始态。

客户端在协商态接收到协商确认数据包，因该协商确认数据包包含通信方所选择的通信协议，所以此时客户端从中可获得该协议，作为双方通信协议，于是打开相应协议栈，运行所选择的通信协议，与对方建立好连接，完成通信过程，然后转入完成态。

在所述完成态下，仅进行设备的监控，直到通信链路中断后，转入初始态，重新开始协商的过程。

下面结合图2说明通信双方自动协商的过程。

首先执行步骤S101，即设备A、B向对方发送数据包，该数据包包括设备自己支持的通信协议；如果设备A的物理接口与设备B连接后，接着执行步骤S102，分别接收对方发送的数据包，然后执行步骤S103，即判断是否能根据该数据包选择通信协议，如不能，则执行步骤S104，即丢弃该数据包，结束；否则，执行步骤S105，即根据该数据包中设备支持的通信协议选择通信协议，并在通信接口运行所选的通信协议。

下面结合图3说明通信双方自动协商的过程。

首先执行步骤S201，即通信双方定时发送数据包；如果设备A的物理接口与设备B连接后，接着执行步骤S202，分别接收对方发送的数据包；紧接着执行步骤S203，即判断对方的数据包为协商数据包还是协议数据包，如是协商数据包，则紧接着执行步骤S204，即判断该数据包内对方首选的通信协议与自己首选的是否相同，若相同，则执行步骤S205，即选择该首选协议作为双方通信的协议，回送协商确认数据包给对方；紧接着执行步骤S206，即对方接收确认数据包，将确认数据包中的协议作为双方通信的协议，通信双方在物理接口启动该协议；若通信双方首选的通信协议不同，则执行步骤S207，即判断数据包中对方支持的通信协议集合中与自己支持的通信协议集合是否有交集，若有交集，则紧接着执行步骤S208，即按照交集中通信协议的优先级的顺序，选择优先级最高的协议作为双方通信的协议，并回送对方协商确认数据包；然后转入步骤S206；如果没有交集，则执行步骤S209，即丢弃该数据包；如果一方经判断得知其接收的数据包为协议数据包，此时转入步骤S210，即此方不再发送协商确认数据包给对方，而是直接在其物理接口启动协议数据包内的协议。

下面结合图4说明通信双方自动协商的过程。

首先执行步骤S301，即通信双方定时发送数据包给对方；如果设备A的物理接口与设备B连接后，接着执行步骤S302，即设备A、设备B接收到对方的数据包；紧接着执行步骤S303，即设备A、设备B分别判断对方发送的数据包为协商数据包还是协议数据包，如是协商数据包，因协商数据包中包含对方的魔术字，所述魔术字为设备标识或按照一定算法生成的随机数等，则此时紧接着执行步骤S304，即判断是否能够确定自己为服务端；如能，则根据选择原则确定自己为服务端；所述根据选择原则确定自己为服务端具体操作为：比较该数据包内对方的魔术字与自己的魔术字的值，选择魔术字值小的作为服务端，大的作为客户端，或选择魔术字值大的作为服务端，小的作为客户端；然后执行步骤S305，即服务端判断客户端数据包中支持的通信协议集合中与自己支持的通信协议集合是否有交集，若有交集，则紧接着执行步骤S306，即选择交集中任一通信协议作为双方通信的协议，并发送协商确认数据包给客户端；紧接着执行步骤S307，即客户端接收该协商确认数据包，从中得到对方选择的通信协议，并在通信接口启动该协议；如果没有交集，则执行步骤S308，即丢弃该数据包；如果设备一方判断得知其接收的数据包为协议数据包，此时转入步骤S309，即此设备不再发送协商确认数据包，而是直接在其物理接口启动协议数据包内的协议。

下面结合应用实例对本发明作进一步的解释。

假设设备A支持IP和OSI两种协议，首选的协议为OSI协议；设备B支持IP协议和一种私有协议，首选的协议为IP协议，两设备都支持上面描述的自协商选择原则，所以两设备自动协商的过程如下：

开始设备A、设备B分别发送数据包给对对方，所述数据包包含了设备自身支持的协议的情况；

设备A的物理接口与设备B连接后，若设备A、设备B分别收到对方发送的数据包，因为设备双方协商过程一样，下面以设备A为例进行说明，设备A首先分析对方数据包的内容，因为该数据包包括的协商数据类型为协商数据包、设备首选支持的通信协议类型为IP协议、设备支持的所有通信协议集包括IP协议和一种私有协议，所以通过分析该数据包，设备A可以知道对方发送的数据包是协商数据包，于是首先判断设备B首选支持的通信协议类型(IP协议)与自己首选支持的通信协议类型(OSI协议)不同，然后其分析设备B支持的协议(IP协议和一种私有协议)与自己支持的协议(IP协议和OSI协议)是否有交集，经分析后，得到交集即IP协议，于是回送协商结果确认帧给设备B。

因为双方在处理上可能会有一点时间的差异，设备B在协商态如果还收到请求帧的话，就只是回送一个确认帧，当接收到设备A的协商确认帧时，设备B首先分析其内容，得到设备B所选的协议为IP协议，与自己选择的一致，于是在其物理接口上运行IP协议，以后不再分析收到的数据包格式，全部交给IP协议处理，IP协议的链路连接成功，进入到完成态，协商成功。

当然，如果设备A、设备B首选支持的均是IP通信协议，则设备A接收到设备B发送的协商数据包后，首先判断设备B首选支持的通信协议类型(IP协议)与自己首选支持的通信协议类型(IP协议)是否相同，发现双方首选支持的协议均为IP协议，则设备A向设备B发送协商结果确认数据包，该协商结果确认数据包包括设备首选支持的协议即IP协议，设备B接收到该协商结果确认数据包后，在其物理接口上运行IP协议。

当然，如果设备A支持IP和OSI两种协议，首选的协议为IP协议；设备B支持私有协议1和私有协议2，首选的协议为私有协议1，两设备都支持上面描述的自协商选择原则，则当设备A接收到设备B发送的协商数据包后，首先判断设备B首选支持的通信协议类型(私有协议1)与自己首选支持的通信协议类型(IP协议)是否相同，发现双方首选支持的协议不同，则分析设备B支持的协议(私有协议1和私有协议2)与自己支持的协议(IP协议和OSI协议)是否有交集，经分析后，得知二者无交集，此时，设备A丢弃所述数据包，协商失败，双方不能通信。

如果假设设备A支持IP和OSI两种协议，首选的协议为OSI协议；设备B支持IP协议和一种私有协议，首选的协议为IP协议，两设备都支持上面描述的自协商选择原则，所以两设备自动协商的过程如下：

开始设备A、设备B持续发送数据包给对方，所述数据包包含了设备自身支持的协议的情况；

设备A的物理接口与设备B连接后，若设备A、设备B分别收到对方发送的数据包，首先分析数据包的内容，因为该协商数据包包括的协商数据类型为协商数据包、设备首选支持的通信协议类型、设备支持的所有通信协议集和设备的魔术字，于是设备A、设备B比较对方的魔术字与自己的魔术字的值，根据一定的选择原则确定服务端与客户端；例如选择数值大的设备作为服务端，数值小的作为客户端，如设备B的魔术字为1001，设备A的魔术字为1002，经比较后，选择设备A作为服务端，设备B作为客户端；当然也可以按照其它的选择原则确定通信一方作为服务端，另一方作为客户端，如选择数值小的设备作为服务端，数值大的作为客户端；服务端分析客户端发送的数据包，可以知道客户端发送的数据包是协商数据包，然后判断客户端支持的协议栈(IP协议和一种私有协议)与自己支持的协议栈(IP协议和OSI协议)是否有交集，经分析后，得到交集即IP协议，于是选择该协议作为双方通信的协议，并回送协商结果确认数据包给客户端；

因为双方在处理上可能会有一点时间的差异，客户端在协商态如果还收到请求数据包的话，就只是回送一个确认数据包，当接收到服务端的协商确认数据包时，客户端首先分析其内容，得到服务端所选的协议栈为IP协议，于是在其物理接口上运行IP协议，以后再不分析收到的数据包格式，全部交给IP协议处理，IP协议的链路连接成功，进入到完成态，协商成功。

在通过魔术字确定通信双方谁是服务端、谁是客户端的前提下，对于通信双方可选的协议栈没有交集的情况与第一实施例的具体操作类同，这里不一一阐述。

如果设备A支持IP、OSI和某种私有协议，并支持自协商协议；设备B只运行OSI协议，且不支持协议栈协商，这时协商过程如下：

首先设备A、设备B不断发送数据包给对方；

设备A的物理接口与设备B连接好后，设备A、设备B分别收到对方发来的数据包，通过分析数据包内容，(因为设备B不支持协议栈协商，所以其数据包中协商数据类型为协议数据包。)设备A得到数据包的类型不是协商的数据包，而是OSI协议的数据包，于是，直接在该接口上运行OSI协议，并不再对收到的数据包进行格式分析；OSI的链路层连接建立成功，协商成功。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种通信设备选择通信协议的方法，应用于至少包括进行通信的设备A、设备B的通信系统，其特征在于，包括：

1)、设备A向设备B发送数据包；

2)、设备B接收设备A的数据包，判断能否根据该数据包选择通信协议，如不能，则丢弃该数据包，结束；否则，选择通信协议，并在通信接口运行所选的通信协议。

2、按照权利要求1所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于所述选择通信协议的过程包括：

判断所述数据包为协商数据包还是协议数据包，如是协商数据包，则根据选择原则选择通信协议；若是协议数据包，则直接选择协议数据包所使用的协议。

3、按照权利要求2所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，在所述根据选择原则选择通信协议包括：发送协商结果确认数据包给设备A。

4、按照权利要求3所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，在所述根据选择原则选择通信协议包括：设备A接收协商确认数据包，并根据该确认数据包确定通信协议。

5、按照权利要求4所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述协商数据包包括：协商数据类型、设备首选支持的通信协议类型、设备支持的所有通信协议集合。

6、按照权利要求5所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述根据选择原则选择通信协议的过程具体包括：

判断设备A首选的通信协议与自己首选的协议是否相同，如相同，则选择首选协议；若不同，则判断设备A可选的协议栈集合与自己的集合是否有交集，若有交集，则按照通信协议的优先级顺序选择交集中优先级最高的协议。

7、按照权利要求6所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述通信协议的优先级顺序从高到低为：

IP协议、私有协议1、OSI协议、其他私有协议。

8、按照权利要求5所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述协商数据包包括：

设备的魔术字，所述魔术字为设备标识或按照一定算法生成的随机数。

9、按照权利要求8所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述根据选择原则选择通信协议的过程具体包括：

判断是否能够确定自己为服务端；如能，则确定自己为服务端，判断设备A协商数据包中所支持的通信协议集合和自己的集合是否有交集，如果有交集，则选择交集中的任一协议。

10、按照权利要求9所述的通信设备选择通信协议的方法，其特征在于，所述确定自己为服务端的过程具体包括：

将数据包中的魔术字与自己的魔术字相比较，如数据包中的魔术字小于自己的魔术字，则确定自己为服务端；或

将数据包中的魔术字与自己的魔术字相比较，如数据包中的魔术字大于自己的魔术字，则确定自己为服务端。

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