[发明专利]一种批量配置网络设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业以太网中，上位机网管软件对各网络设备的管理方法。本方法采用上位机和下位机配合的方法，计算下发顺序，确保信息下发链路通畅。

背景技术

在当前的工业以太网中，上位机如果有对下位机的配置，通过tcp或udp报文下发。若需要同时给多台设备下发命令，则由上位机维护一个设备列表，按列表顺序（一般是设备编号的字典序）依次下发。但有部分属性，一旦配置成功会导致设备重启，而导致随后需要从该设备转发的包无法正确到达目的设备。

该问题有两种解决方法，都各有显著缺点。其一是有多条信息需下发时，每下发一条，都等待确认目的设备已经成功重启，然后再下发下一条，该方法的缺陷是等待时间过长；其二是设备无论收到怎样配置，都不重启，等上位机把信息全部发送完毕后，再发送一条广播集体重启，该方法的缺陷更明显，把一个理应是原子操作的动作分为两部分，导致交换机可能工作在一种异常状态下，认为增加了整个网络的不稳定性，并且使下位机的某些动作依赖上位机的正确指示，提高了系统的耦合性。

发明内容

本发明解决了批量下发网络设备配置时，由于先配置的设备重启导致后续的配置数据包无法正常转发的问题，其特点是先发送私有广播报文探测各个待配置的网络设备到上位机的距离远近，并在内存中维护设备列表，按距离从大到小排序，使已收到命令的网络设备不在后续命令的必经路径上，通过这种方法避免设备重启导致的不能正确转发的问题。

本发明的理论依据：若有上位机U，网络设备A和B，假设U到A的距离为UA=a，U到B的距离为UB=b，且a>=b>0，那么可以得出推论，A一定不在U到B的最短路径上。该依据的简单证明如下：利用反证法，若U到B的最短路径要经过A，则UB = UA + AB = b = a + AB，已知a>=b，且AB>0，则有b - a > 0，与前面假设矛盾，b = a + AB不成立，则本命题成立。

在发送命令前，由上位机向指定端口发送私有的udp广播，该广播包包含了上位机的硬件信息（例如CPU出厂编号+硬盘厂家编号的md5值）、上位机IP和一个值为0的整数型变量。支持本技术的设备收到此包后，需要做两件事，一是向上位机IP地址单播自己的设备编号和收到的整数值，二是将该整数值加1后向自己的其他端口转发。上位机每收到一个单播包，则将其中的整数值作为距离属性写入交换机列表。到下发信息时，可以将所有信息按目的设备的距离属性排序，按从大到小的顺序下发，这样“远端”的设备先收到信息，先重启，“近端”的设备后重启，不会互相干扰。

附图说明

图1为设备全支持本技术时的起始拓扑图及设备列表。

图2为设备全支持本技术时对广播包的响应。

图3为设备全支持本技术时的指令下发顺序。

图4为设备不全支持本技术时的起始拓扑图及设备列表。

图5为设备不全支持本技术时对广播包的响应。

图6为设备不全支持本技术时的指令下发顺序。

图中U为上位机，ABC为被管理网络设备，深色圆角矩形表示不支持本技术的设备，细线表示网络设备之间的连接，粗箭头表示上位机广播包及下位机设备对该包的回应，箭头上的数字表示发送报文中所包含的距离变量，图例中的数字表示上位机设备列表中的距离变量。 

具体实施方式

在理想的现场环境中，需要管控的网络设备均支持本技术，但在实际运用中，很难达到这样理想的环境，所以在具体实施中，需要考虑这样一些情况，并分别讨论。在本文所讨论案例中，非本公司生产的网络节点设备均不在网管的管理范围之内，均视为对网络连通性没有影响的转发设备。

实施例一：现场网络中的设备均支持本技术

该场景如图1所示，上位机U自行维持一张需要计算距离的设备列表，随后U发出广播，设备A收到广播后，向U发送单播包，表明自己到U的距离，并将该广播包修改后转发，如图2。当U的设备列表中所有设备的距离值均被填满，或U在较长的一段时间（例如5到10秒）内没有再收到设备发来的单播包时，可以根据距离值从大到小排序，并按顺序下发指令，如图3。

实施例二：现场网络中的大部分设备均支持本技术，少量设备不支持本技术