WO2012174907A1 - 一种用户前端（cpe）并行升级版本的方法及实现系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用户前端设备（CPE）并行升级版本的方法及实现系统，其中该方法包括：线卡接收到至少一个CPE发送的版本文件分片的请求，所述请求中至少包含有文件分片的名称、文件分片的偏移值，由所述请求中包含的文件分片的名称及文件分片的偏移值生成对应的请求地址索引（100）；所述线卡根据本地存储的地址索引表，匹配所述请求地址索引，将匹配成功的地址索引对应的分片缓存区中存储的文件分片内容发送给所述请求的CPE（200）。该方法和系统可使局端网元设备的线卡在有限内存的条件下，实现对多个类型CPE并行更新版本的功能，较好地缓解了线卡系统内存的压力，也为自动更新功能的实现提供了较好基础。

Description

一种用户前端设备 (CPE)并行升级版本的方法及实现系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域， 尤其涉及一种 CPE并行升级版本的方法及 实现系统。 背景技术

在目前的通信设备管理系统中，用户前端设备（ CPE, Customer Premises Equipment ) 负责在用户側向用户提供各种业务。 而随着用户对各种业务需 求的变化或修正原来的版本缺陷， 往往需要对 CPE的软件版本进行远程自 动更新。

目前的版本自动更新的方法， 是基于局端网元设备上来实现的。 局端 网元设备内部采用分布式系统， 分为主控板与线卡。 线卡负责通过各种信 道与 CPE相联接。 主控板负责对多块线卡进行集中式的管理。 一般来说， 主板硬件条件较好， 带有较大 flash并有较充足的内存。 而线卡通常为了节 省成本， 一般不自带 flash , 并且内存较' j、。 因此， CPE软件版本文件是存 放在主控板的 flash设备上的。 当检测到 CPE在上线时， 线卡能根据 CPE 提供的信息自动选择适当的版本， 并触发 CPE进行软件版本更新操作。 此 时 CPE将向线卡发送文件内容的请求。 请求的参数包括文件名， 文件的偏 移及本次请求的数据长度。线卡侧收到请求后通过文件传输协议（FTP, File Transfer Protocol ) 向主控板获取整个文件内容后， 再根据请求的参数将相 应文件内容传给 CPE。 同时会将版本文件緩存在线卡本地内存中。 当下一 个 CPE请求相同版本文件时， 即可直接在内存中获取文件内容。

但是， 这种方法的缺点在于： CPE软件版本文件都比较大， 需占用过 大的内存。 并且每种 CPE都需要用不同的软件版本。 这对硬件条件相对不 宽裕的线卡来说更是个很大的负担。 由于自动更新是 CPE上线后触发的。 而 CPE上线是个离散事件，并无规律可循。若同时有多种类型的 CPE上线， 线卡要实现并行升级， 就需要将所有类型的版本文件都保存到内存里。 这 种做法实际上是不现实的。 因此， 目前线卡不能支持多种类型并行升级， 采取的策略是放弃后一种 CPE的升级。后一种 CPE需要等到下次上线时再 判断是否进行升级。 此方法不能满足多种类型 CPE并行升级。 发明内容

本发明的目的在于， 提供一种 CPE并行升级版本的方法及实现系统， 能够实现在固定内存的条件下， 快速地完成多种类型 CPE并行版本升级。

本发明提供一种 CPE并行升级版本的方法， 包括以下步骤：

线卡接收到至少一个 CPE发送的版本文件分片的请求， 所述请求中至 少包含有文件分片的名称、 文件分片的偏移值， 由所述请求中包含的文件 分片的名称及文件分片的偏移值生成对应的请求地址索引；

所述线卡根据本地存储的地址索引表， 匹配所述奇求地址索引， 将匹 配成功的地址索引对应的分片緩存区中存储的文件分片内容发送给所述清 求的 CPE; 或者，

没有匹配成功时， 所述线卡根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获取 相应文件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 以及将所述请 求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表中， 并建立所述新 记录与存储的相应文件分片内容的对应关系。

一种 CPE并行升级版本的实现系统， 基于局端网元设备及用户前端装 置 CPE, 所述局端网元设备包括线卡及主控板，

所述 CPE, 用于发送版本文件分片的请求， 所述请求中至少包含有文 件分片的名称、 文件分片的偏移值， 并接收所述线卡返回的对应所述请求 的文件分片内容； 所述线卡， 用于根据所述请求中的所述文件分片的名称、 文件分片的 大小生成的请求地址索引， 与本地存储的地址索引表相匹配， 将匹配成功 的地址索引对应的分片緩存区中存储的文件分片内容发送给所迷请求的

CPE; 还用于，

在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获取相应文 件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 并且还用于，

将所述请求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表中， 建立所述新记录与存储的相应文件分片内容的对应关系；

所述主控板， 在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 发送相 应文件分片内容給所述线卡。

本发明提供的一种 CPE并行升级版本的方法及实现系统，通过在线卡 预留出以固定的缓存， 将预留的固定緩存区分成多个分片緩存区， 每个分 片缓存区内存有文件分片内容， 线卡根据所存的文件问片的文件名及文件 偏移生成一个地址索引， 每个文件分片内容对应一个地址索引， 这样当不 同类型的 CPE发送升级版本的文件分片请求时， 请求中也包含有所需文件 名及文件偏移， 通过请求中的文件名及文件偏移也生成一个请求地址索引， 将请求地址索引与线卡中每个分片緩存区对应的地址索引进行匹配， 若匹 配成功， 则把本地对应的分片缓存区的内容发送给所述 CPE, 这样节省了 所述 CPE与主控板之间的交互时间，并且如果多了类型的 CPE均命中所述 分片缓存区的文件分片内容， 那么可使网元局端设备的线卡在有限内存的 条件下， 实现对多类型 CPE并行更新版本的功能。 另外， 如果没有匹配成 功， 线卡继续向主控本根据所述请求获取对应的文件分片， 然后将所述获 取的文件分片存储到所述分片緩存区内， 较好地缓解了线卡系统内存的压 力， 也为自动更新功能的实现提供了较好基础。 附图说明

图 1 为本发明方法的流程图；

图 2为本发明系统实施例的结构示意图；

图 3 为本发明方法实施例的流程图；

图 4 为图 3中 40步具体操作流程图。 具体实施方式

本发明的目的在于， 提供一种 CPE并行升级版本的方法及实现系统， 能够实现在固定内存的条件下， 快速地完成多种类型 CPE并行版本升级。

本发明提供一种多类型 CPE并行升级版本的方法， 如图 1所示， 包括 以下步骤：

100: 线卡接收到至少一个 CPE发送的版本文件分片的请求，所述请求 中至少包含有文件分片的名称、 文件分片的偏移值， 由所述请求中包含的 文件分片的名称及文件分片的偏移值生成对应的请求地址索引；

200: 所述线卡根据本地存储的地址索引表， 匹配所述清求地址索引， 将匹配成功的地址索 I对应的分片緩存区中存储的文件分片内容发送给所 述请求的 CPE; 或者，

300: 没有匹配成功时， 所述线卡根据所述 CPE发送的请求， 向主控板 获取相应文件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 以及将所 述请求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表中， 并建立所 述新记录与存储的相应文件分片内容的对应关系。

所述每个分片缓存区设为固定大小。

所述地址索引为根据所述文件分片的名称及文件分片的偏移值通过哈 希函数生成的键值。

将获取到的所述文件分片存储到本地之前 , 进一步包括：

判断所述获取到的文件分片内容与本地当前空闲的分片緩存区的大 小， 判断出所述获取到的文件分片内容大时， 译放出部分原有文件分片内 容对应的分片缓存区， 并将所述获取到的文件分片内容存储到所述释放出 的分片緩存区中， 并将所述释放出的分片緩存区对应的地址索引目录替换 为对应的新目录， 判断出所述获取到的文件分片内容小时， 直接存储所述 分片緩存区中。

所述释放出部分原有文件分片内容对应的分片缓存区， 具体为： 通过最近最少用的选择方式选择需要释放的分片緩存区。

所述线卡根据所述 CPE发送的请求，向主控板获取相应文件分片内容， 具体为：

所述线卡可通过网络文件系统（ NFS , Network File System )或 FTP向 所述主板获取相应文件分片内容的 , 所述线卡采用所述 FTP获取所述相应 文件分片内容时， 所述主控板提供 FTP服务且支持断点续传功能。

一种 CPE并行升级版本的实现系统， 基于局端网元设备及用户前端装 置 CPE， 所述局端网元设备包括线卡及主控板，

所述 CPE， 用于发送版本文件分片的请求， 所述请求中至少包含有文 件分片的名称、 文件分片的偏移值， 并接收所述线卡返回的对应所述请求 的文件分片内容；

所述线卡， 用于根据所述请求中的所述文件分片的名称、 文件分片的 大小生成的请求地址索引， 与本地存储的地址索引表相匹配， 将匹配成功 的地址索引对应的分片缓存区中存储的文件分片内容发送给所迷请求的 CPE; 还用于，

在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获取相应文 件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 并且还用于，

将所述清求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表中， 建立所述新记录与存储的相应文件分片内容的对应关系。 所述主控板， 在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 发送相 应文件分片内容给所述线卡。

所述线卡， 还用于：

判断所述获取到的文件分片内容与本地当前空闲的分片缓存区的大 小， 如判断出所述获取到的文件分片内容大时， 释放出部分存储原有文件 分片内容对应的分片緩存区， 并将所述获取到的文件分片内容存储到所述 释放出的分片緩存区中， 并将所述释放出的分片緩存区对应的地址索引目 录替换为对应的新目录， 判断出所述获取到的文件分片内容小时， 直接存 储所述分片緩存区中。

所述线卡上还设有分片緩存区模块及 CPE管理模块，

所述分片緩存区模块用于管理对分片緩存区的划分及设定， 所述设定 包括通过分片緩存区内存储的文件分片内容的文件名及文件偏移生成键 值； 以及，

对所述分片緩存内的文件分片内容的替换并且对所述地址索引的管理 及所述哈希表更新；

所述 CPE管理模块， 用于接收所述 CPE发送的文件分片的请求， 所述 请求中至少包含有文件分片的名称、 文件分片的大小， 由所述请求中分片 名称及文件偏移生成一个地址索引； 还用于，

将分片缓存区内对应于所述 CPE发送请求中的文件分片内容发送给所 述 CPE。

本发明实施例的系统结构示意图如图 2所示，包括基于局端网元设备 1 及用户前端装置 CPE2, 所述局端网元设备 1包括线卡 12及主控板 11 , 主 控板 11用于将 CPE21、 CPE22、 CPE23、 CPE24发送的升级版本文件的请 求中的相应文件内容通过 NFS服务器端 111与线卡 12上的 NFS客户端 121 存到所述线卡 12的分片缓存区，线卡 12上设有分片緩存区模块 122及 CPE 管理模块 123 , 用于对预留的内存区进行分片緩存区的设置， CPE管理模块

123用于对接收到的 CPE2发送的升级版本文件的请求， 并管理线卡 12上 分片緩存区模块 122找到的对应 CPE2的版本文件。

本发明提供实施例一的方法， 能够在有限内存的条件下快速地完成多 种 CPE并行地执行版本更新。 如图 3所示，

步驟 10: 在线卡侧预先分配一固定内存区， 并将内存区分成固定大小 blocksize緩存区分片， 称为分片緩存区。 建立分片緩存区地址的索引， 并 使索引采用全局哈希表的数据结构。

其中， 预先分配的内存区大小需根据实际进行调整， 内存区分配的越 大， 并行升级时 CPE版本文件请求命中緩存的概率也就越大， 升级速度也 就越快；

进一步， 为了加快搜索速度， 需建立分片緩存区地址的索引， 索引采 用全局哈希表的数据结构， 哈希表的键值由文件名与文件分片偏移组成的 字符串通过哈希函数生成。

步骤 20: 在线卡侧通过 NFS服务器端挂载主控板内存 flash设备。 其中， 线卡侧是通过 NFS客户端向主控板获取数据的。

另外， 对于不支持 NFS的网元局端设备， 线卡也可通过 FTP向主控板 获取数据。

步驟 30: 接收 CPE审计版本文件的请求， 其中请求中包括的参数有文 件名 name , 文件偏移 offset , 本次请求文件内容的长度 len , 文件内容存放 地址 address。 如果 CPE请求的文件内容的长度 len大于内存区预先分成的 固定大小緩存区大小 blocksize, 则还需分多次在哈希表中搜索分片緩存区。

步骤 40: 才艮据步骤 30的请求参数文件名 name、 文件偏移 offset、 请求 文件内容的长度 len， 选中一个或多个分片緩存区， 将分片緩存区的内容拷 贝到步驟 30请求中所述地址 address对应的 CPE中去。 如图 4所示， 具体地， 步骤 40可进一步细分为以下步驟：

步驟 401 : 根据请求参数步骤 30中的文件偏移 offset和内存区预先分 成的固定大小緩存区大小 blocksize, 确认本次需获取的文件分片在文件中 的偏移 fileoffset , 以及此分片请求中所需内容在文件分片中的偏移 copyoffset及长度 copylen。

其中， fileoffset可通过此算式获取 fileoffset = Offset & ~ ( blocksize- 1 )。 其中， copyoffset等于 offset与 blocksize的余数。

另夕卜，若 offset与 blocksize的余数为 0。则 copylen等于 len和 blocksize 之间的较小者。否则，则需先算出下一文件分片在文件中的偏移 fileoffsetl。 Copylen则等于 （ fileoffsetl - offset )和 len之间的较小者。

步骤 402: 根据步骤 30中的文件名 name和步骤 401中的 fileoffset, 组 成字符串后通过哈希函数生成键值。

步驟 403: 根据步骤 402中的键值， 在全局哈希表中进行遍历， 若命中 则直接执行步驟 407 , 若未命中则执行步骤 404。

步骤 404: 没有命中分片緩存区的版本文件， 则使用替换算法， 选择出 合适的分片缓存区进行替换。

其中， 替换算法可釆用最近最少使用的方法， 也可釆用其它的替换算 法。

步驟 405： 通过 NFS服务器读取主控板内存 flash设备上指定文件偏移 量 fileoffset, 长度为 blocksize的分片到步驟 404选中的分片缓存区， 并更 新对应哈希表的内容。

步樣 406:将选中的分片緩存区中从偏移 copyoffset开始，长度为 copylen 的内容拷贝到步骤 30中请求指定的地址 address中去。并更新 offset和 len。

其中 offset需力口上 copylen。 len需减去 copylen。

步驟 407: 判断本次请求数据是否已完成， 已完成则结束整个流程， 未 完成则跳转到步骤 402继续执行。

综上所述， 依照本发明的多类型 CPE类型的方法， 可使网元局端设备 的线卡在内存限制的条件下， 完成对多种类型 CPE并行版本更新的功能。 而使用 NFS向主控板获取文件内容， 线卡能快速获取到文件内容的分片， 保证了多种 CPE并行升级的速度。 此方法即 P争低了线卡侧内存的占用， 也 提高了用户对 CPE自动更新版本功能的体验。

本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产品。 因此， 本发明可采用完全硬件实施例、 完全软件实施 例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且， 本发明可采用在一个 或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介庸 (包括但不 限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等）上实施的计算机程序产品的 形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序 产品的流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流 程图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中 的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专 用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个 机器 , 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产 生用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方 框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步驟以产生计算机 实现的处理， 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例， 但本领域内的技术人员一旦得知 了基本创造性概念， 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以， 所 附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和 修改。

显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离 本发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权 利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在 内。

Claims

权利要求书

1、 一种 CPE并行升级版本的方法， 包括以下步骤：

线卡接收到至少一个用户前端设备 CPE发送的版本文件分片的请 求， 所述请求中至少包含有文件分片的名称、 文件分片的偏移值， 由所 述请求中包含的文件分片的名称及文件分片的偏移值生成对应的请求地 址索引；

所述线卡根据本地存储的地址索引表， 匹配所述请求地址索引， 将 配成功的地址索引对应的分片緩存区中存储的文件分片内容发送给所 述请求的 CPE; 或者，

没有匹配成功时， 所述线卡根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获 取相应文件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 以及将所 述请求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表中， 并建立 所述新记录与存储的相应文件分片内容的对应关系。

2、 如权利要求 1所述的 CPE并行升级版本的方法， 其中， 所述每个 分片緩存区设为固定大小。

3、 如权利要求 1所述的 CPE并行升级版本的方法， 其中， 所述地址 索引为根据所述文件分片的名称及文件分片的偏移值通过哈希函数生成 的键值。

4、 如权利要求 1所述的 CPE并行升级版本的方法， 其中， 将获取到 的所述文件分片存储到本地之前， 还包括：

判断所述获取到的文件分片内容与本地当前空闲的分片緩存区的大 小， 判断出所述获取到的文件分片内容大时， 幹放出部分原有文件分片 内容对应的分片缓存区， 并将所述获取到的文件分片内容存储到所述释 放出的分片緩存区中， 并将所述释放出的分片緩存区对应的地址索引目 录替换为对应的新目录， 判断出所述获取到的文件分片内容小时， 直接 存储所述分片缓存区中。

5、 如权利要求 4所述的 CPE并行升级版本的方法， 其中， 所述鋒放 出部分原有文件分片内容对应的分片緩存区， 具体为：

通过最近最少用的选择方式选择需要释放的分片缓存区。

6、 如权利要求 1所述的 CPE并行升级版本的方法， 其中， 所述线卡 根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获取相应文件分片内容， 具体为： 所述线卡可通过网络文件系统 NFS或文件传输协议 FTP向所述主板 获取相应文件分片内容的， 所述线卡采用所述 FTP获取所述相应文件分 片内容时， 所述主控板提供 FTP服务且支持断点续传功能。

7、 一种 CPE并行升级版本的实现系统，基于局端网元设备及用户前 端装置 CPE, 所述局端网元设备包括线卡及主控板，

所述 CPE, 用于发送版本文件分片的请求， 所述请求中至少包含有 文件分片的名称、 文件分片的偏移值， 并接收所述线卡返回的对应所述 请求的文件分片内容；

所述线卡， 用于根据所述请求中的所述文件分片的名称、 文件分片 的大小生成的请求地址索引， 与本地存储的地址索引表相匹配， 将匹配 成功的地址索引对应的分片緩存区中存储的文件分片内容发送给所述请 求的 CPE; 还用于，

在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 向主控板获取相应 文件分片内容， 存储到本地并发送给所述请求的 CPE; 并且还用于， 将所述请求地址索引作为地址索引新记录加入到所述地址索引表 中， 建立所述新记录与存储的相应文件分片内容的对应关系；

所述主控板， 在没有匹配成功时， 根据所述 CPE发送的请求， 发送 相应文件分片内容给所述线卡。

8、 如权利要求 Ί所述 CPE并行升级版本的实现系统， 其中， 所述线 卡， 还用于：

判断所述获取到的文件分片内容与本地当前空闲的分片缓存区的大 小， 如判断出所述获取到的文件分片内容大时， 释放出部分存储原有文 件分片内容对应的分片缓存区， 并将所述获取到的文件分片内容存储到 所述释放出的分片緩存区中， 并将所述释放出的分片緩存区对应的地址 索引目录替换为对应的新目录， 判断出所述获取到的文件分片内容小时， 直接存储所述分片緩存区中。

9、 如权利要求 7或 8所述 CPE并行升级版本的实现系统， 其中， 所 述线卡上还设有分片缓存区模块及 CPE管理模块，

所述分片緩存区模块用于管理对分片緩存区的划分及设定， 所述设 定包括通过分片緩存区内存储的文件分片内容的文件名及文件偏移生成 键值； 以及，

对所述分片緩存内的文件分片内容的替换并且对所述地址索引的管 理及所述哈希表更新；

所述 CPE管理模块， 用于接收所述 CPE发送的文件分片的请求， 所 述请求中至少包含有文件分片的名称、 文件分片的大小， 由所述请求中 分片名称及文件偏移生成一个地址索引； 还用于，

将分片緩存区内对应于所述 CPE发送请求中的文件分片内容发送给 所述 CPE。