专利名称：终端设备自动发现和配置部署的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种终端设备自动发现和配置部署的系统及方法，利用扩展的DHCP选项参数可从配置服务器中获取相关的网络配置文件，属于通信网络技术领域。
背景技术：
对于大型的通信设备和复杂的通信系统，设备或软件的供应商一般会提供网络管理系统，如基于SNMP协议的网络管理系统等，对小型的终端设备有基于TR-069管理协议的网络管理系统。然而以上两种网络管理系统都需要额外向供应商支付相关的软件使用费用，同时，用户还需要搭建一组或至少一台专用于运行网管系统的网管服务器，且网管系统要经过复杂的部署，才能实现对网络中各终端设备的配置和管理。随着通信技术的发展，各种小型通信终端设备越来越广泛地被企业和家庭所使用，在实际应用部署中，许多规模较小的企业级通信系统因企业预算有限，管理维护人员少，出于节约投资成本和简化管理的考虑，往往希望采用一种无需额外成本且部署简单的终端设备集中配置方法就可以轻松地实现对网络中各终端设备的配置和管理。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种通过配置DHCP服务器中的相关选项参数即可从配置服务器中获取相关的网络配置文件的通信终端设备自动发现和配置部署的系统及方法，不仅无需额外支付费用而且配置简单，便于后期管理维护，极适用于使用小型通信终端设备的通信系统。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种终端设备自动发现和配置部署的系统，应用于通信网络中，包括DHCP服务器及若干终端设备，还包括配置服务器，该配置服务器中存放有所述若干终端设备的配置文件；所述终端设备根据所述DHCP服务器返回的DHCP响应报文中相关选项的选项值，从所述配置服务器中获取对应的配置文件。所述终端设备中设有自动部署模块，该自动部署模块根据所述DHCP响应报文中相关选项的选项值解析出自动部署参数，所述终端设备根据该自动部署参数向所述配置服务器发送请求报文以获取对应的配置文件。所述相关选项为选项66。所述DHCP服务器和所述配置服务器设置于同一台主机中。一种基于上述系统实现的终端设备自动发现和配置部署的方法:设置所述DHCP服务器中选项66的选项值为:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/ [文件名]其中，用户名、密码、端口号及文件名为可选项。进一步地:
该方法的步骤为:I)所述终端设备向网络中发送DHCP discover包，该包的参数列表中包含选项66，所述DHCP服务器返回DHCP offer包，该DHCP offer包的选项字段包括选项66，该选项66的选项值为:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/ [文件名]其中，用户名、密码、端口号及文件名为可选项；2)所述终端设备收到该DHCP offer包后，所述自动部署模块根据该选项66的选项值解析出所述自动部署参数；3)所述终端设备根据该解析出的自动部署参数，向所述配置服务器发出文件传输请求，以请求获取自身对应的配置文件；4)所述配置服务器收到该文件传输请求后，提取出所述终端设备对应的配置文件，并将该配置文件发送给所述终端设备。所述步骤2)中终端设备的自动部署模块解析自动部署参数的步骤为:a)所述选项值中的通信协议为所述终端设备与所述配置服务器之间传输文件所使用的协议；b)所述选项值中的配置服务器地址为所述配置服务器的IP地址或是域名；c)所述选项值中的目录名为所述配置服务器中存放配置文件的目录名；所述步骤3)中所述终端设备向所述配置服务器发送的文件传输请求为:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名]其中，若步骤I)中的所述选项值中包括用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数，则该文件传输请求中也包括对应的该用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数。所述步骤4)具体为:所述配置服务器收到所述文件传输请求后，从所述目录名对应的目录下提取出所述文件名对应的文件，并将该文件发送给所述终端设备。若所述选项值中无端口号，则该端口号为所述通信协议的缺省端口号；若所述选项值中无文件名，则该文件名由所述终端设备的MAC地址和产品型号组成。本发明的优点在于:(I)无需设置专用的网络管理服务器，DHCP服务器和配置服务器可设置于一台主机中，仅需配置DHCP服务器的相关选项参数各终端就可从配置服务器中获取相关的网络配置信息；(2)通过对通用性最强的DHCP Option 66字段进行扩展，可以灵活地实现多种传输协议的兼容，并可以指定文件存放地址和文件名称，便于用户对配置文件的分类管理；(3)本发明中涉及的DHCP 0ption66字段扩展方法，以及相关的配置自动部署功能，均通过通信终端的自动部署模块(以软件)实现，用户无需使用特殊定制的自动部署工具，只需采用通用的DHCP服务器和配置服务器，并进行简单设置，终端设备也无需任何配置，即可实现终端设备的即插即用；(4)无需额外支付网管系统使用费用且配置简单，便于后期管理维护，能够节约大量成本，特别适用于使用小型通信终端设备的通信系统。
图1是应用本发明系统的组网示意图；图2是本发明终端设备自动发现和配置部署过程的信号流程图；图3是本发明的一具体实施例示意图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。图1是应用本发明终端设备自动发现和配置部署系统的组网示意图。如图所示，本发明应用于通信网络中，包括若干终端设备I及DHCP服务器2，为实现终端设备的自动发现和配置部署，本发明的系统还包括配置服务器3，该配置服务器3中存放有通信网络中各个终端设备I相关配置数据、版本等信息的配置文件，各终端设备I可根据DHCP服务器2的DHCP响应报文中的相关选项的选项值，从配置服务器3中获取各自对应的配置文件。其中，DHCP服务器2和配置服务器3可设置于同一台主机中。终端设备I中设有自动部署模块，该自动部署模块根据DHCP响应报文中相关选项的选项值解析出自动部署参数，终端设备I根据该自动部署参数向配置服务器3发送请求报文以获取对应的配置文件。为实现终端设备的自动发现和配置部署，首先要对DHCP服务器进行相关选项的配置，具体配置方法为:选择DHCP OPTION 66设置该选项的选项值，选项值格式如下:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名]其中:a、通信协议设置为文件传输协议，比如HTTP、FTP、TFTP等；b、用户名和密码为可选项，需要对登录配置服务器或是下载文件的用户进行认证时设置；C、配置服务器地址可以是点分十进制的IP地址，也可以是域名；d、端口号为配置服务器接受配置下载服务的端口号，若端口号省略，则默认使用该通信协议的缺省端口号；e、目录名指明配置服务器中存放配置文件的特定目录，终端设备将从该目录下获取配置文件；f、文件名指明上述目录下特定的配置文件，若未指定文件名，终端设备将根据自身的MAC地址和产品型号生成唯一的文件名。上述选项值格式中，使用中括号标识的用户名、密码、端口号及文件名均为可选项，用户可根据实际需要进行选择使用。图2是本发明终端设备自动发现和配置部署过程的信号流程图。在所述配置服务器中设置好网络中各终端设备的配置文件，并按照上述方法配置好DHCP服务器后，网络中的各终端设备即可在该网络中实现自动发现和配置部署，如图所示，具体过程为:I)终端设备初始接入网络向整个网络发送DHCP discover包,该包的请求参数列表的取值中包含选项66，DHCP服务器收到DHCP discover包后，分配空闲的IP地址及相关的网络参数以DHCP offer包响应给终端设备，在该DHCP offer包中需要添加DHCP选项66，该选项的选项值格式为:
通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名]其中，用户名、密码、端口号及文件名为可选项，用户可根据需要进行配置。终端设备的出厂配置一般为动态获取IP地址，因而初始接入网络时会向所在网络发送DHCP discover包，以寻找网络中的DHCP服务器并从该DHCP服务器中获取IP地址等网络参数；DHCP服务器收到DHCP discover包后从IP地址池中选择出空闲的IP地址，连同其他一些网络参数(包含子网掩码、缺省网关、DNS等)以DHCP offer包响应给终端设备；之后终端设备与DHCP服务器之间还要互相发送DHCP请求包和相应的确认包以确定终端设备后续将要使用的IP地址。其中，DHCP报文中最后一个参数字段是可变长的option选项字段，该选项字段包括选项类型、长度及选项值三部分，用户可根据自身需要通过设置不同的选项实现对DHCP服务器的最优配置。以上关于DHCP协议的报文交换过程及封装格式等均为现有技术，此处不再赘述。本发明中，可通过自动部署模块在DHCP discover包的请求参数列表字段取值中添加选项66，同时需要在响应的DHCP offer包的选项字段中添加选项类型为66，选项值为:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名]的选项。2)终端设备收到DHCP offer包后，根据该响应包动态配置自身的网络参数，同时，自动部署模块根据选项66的选项值解析出自动部署参数；自动部署模块解析自动部署参数的过程为:a)确定通信协议，终端设备与配置服务器将利用选项值中的通信协议进行后续配置文件的传输；b)从选项值中解析出用户名、密码，若无该参数，则下载文件时不需认证；c)从选项值中解析出配置服务器地址，若为域名，则需启动DNS域名解析系统获取配置服务器的实际IP地址；d)从选项值中解析出配置服务器的端口号，如无该参数，默认使用a)中通信协议的缺省端口号；e)从选项值中解析出配置服务器中存放配置文件的目录名；f)从选项值中解析出配置服务器中对应该终端设备配置文件的文件名，如无该参数，终端设备将使用自身的MAC地址和产品型号生成唯一的文件名，在配置服务器上进行文件检索。3)终端设备根据解析出的自动部署参数，向配置服务器发出文件传输请求，以请求获取自身对应的配置文件；终端设备向配置服务器发送的文件传输请求为:通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名]其中，若步骤I)中的选项值中包括用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数，则该文件传输请求中也包括对应的用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数。4)配置服务器收到该文件传输请求后，从存放配置文件的目录中提取出相应的配置文件，并将该配置文件发送给终端设备；配置服务器将从目录名对应的目录下提取出文件名对应的文件，并将该文件发送给终端设备。5)终端设备收到该配置文件，从该配置文件中提取出相关配置参数，保存到本地。由于一般的通用DHCP服务器软件都支持OPTION 66选项，为降低对DHCP服务器的要求，所以本发明仅对该选项进行配置。图3是本发明的一具体实施例示意图。本实施例中，用户网络中的DHCP服务器和配置服务器设置于同一台装有Linux操作系统的主机中，于该主机中安装Apache应用，Apache的默认目录为/var/www,在该目录下创建一个子目录device,将网络中各个终端设备的配置文件放在该子目录下；同时，启用该主机的DHCP Server服务(如udhcpd),并修改 /etc/udhcpd.conf 文件，增加 tftp option 参数，参数值为:http://192.168.1.99/device,修改后该文件内容为:#UDHCPD ONstart 192.168.1.2end 192.168.1.100option subnet 255.255.255.0option router 192.168.1.1option dns 8.8.8.8option tftp http://192.168.L99/Deviceinterface ethO设置好配置服务器和DHCP服务器后，网络中的终端设备即可实现在该网络中的自动发现和配置部署，具体步骤为:(I)终端设备上电启动，初始接入网络，向网络发送DHCP discover广播包，该广播包的请求参数列表取值除了包含通常的网络参数，还包括选项66 ；(2) DHCP服务器收到该DHCP discover广播包后，向终端设备发送DHCP offer响应包，该响应包中包括选项66，选项66的选项值为:http://192.168.1.99/device(3)终端设备收到该DHCP Offer响应包，根据该响应包的内容动态配置自身的网络参数，同时自动部署模块从选项66中提取出选项值，并解析出自动部署参数；自动部署模块解析出的自动部署参数为:配置服务器的IP地址为192.168.1.99，配置文件存放于该配置服务器的device目录下，配置文件名默认由终端设备的MAC地址和产品型号组成，可使用HTTP协议下载配置文件，默认端口号为80，无需用户名密码进行认证。(4)终端设备向IP地址为192.168.1.99的配置服务器发送HTTP文件下载请求:http://192.168.1.99/device/006039c31348_ep220c.txt其中，配置文件名是以本机的MAC地址和产品型号组合而成，006039c31348为设备的MAC地址，印220c为产品型号，txt为后缀的缺省文件名，该文件存放于配置服务器的device目录下。(5)配置服务器响应该文件下载请求，从device目录中提取出006039c31348_ep220c.txt文件,并将该文件发送给终端设备；(6)终端设备收到配置服务器发送的配置文件，从该文件中提取出相关配置参数，保存到本地。
以上实施例中涉及的操作系统、目录名、文件名、文件传输协议等等仅用于说明本发明的技术方案而非用于限制本发明。实际应用中，可基于本发明对设置的选项类型及选项值进行扩展以实现更优的配置。本发明通过配置DHCP服务器的相关选项类型及选项值，并在DHCP offer包中携带配置服务器及配置文件信息，使得网络中的终端设备可通过配置服务器获取配置文件，以实现终端设备的自动发现和配置部署。不仅可灵活地实现与各种传输协议的兼容性，而且无需额外支付网管系统使用费用，配置极为简单，有利于后期管理和维护，特别适用于使用小型终端设备的通信系统中。以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种终端设备自动发现和配置部署的系统，应用于通信网络中，包括DHCP服务器及若干终端设备，其特征在于: 还包括配置服务器，该配置服务器中存放有所述若干终端设备的配置文件； 所述终端设备根据所述DHCP服务器返回的DHCP响应报文中相关选项的选项值，从所述配置服务器中获取对应的配置文件。
2.如权利要求1所述的终端设备自动发现和配置部署的系统，其特征在于，所述终端设备中设有自动部署模块，该自动部署模块根据所述DHCP响应报文中相关选项的选项值解析出自动部署参数，所述终端设备根据该自动部署参数向所述配置服务器发送请求报文以获取对应的配置文件。
3.如权利要求2所述的终端设备自动发现和配置部署的系统，其特征在于，所述相关选项为选项66。
4.如权利要求1所述的终端设备自动发现和配置部署的系统，其特征在于，所述DHCP服务器和所述配置服务器设置于同一台主机中。
5.一种基于权利要求1至3中任意一项所述的系统实现的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于: 设置所述DHCP服务器中选项66的选项值为: 通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名] 其中，用户名、密码、端口号及文件名为可选项。
6.如权利要求5所述的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于，该方法的步骤为: 1)所述终端设备向网络中发送DHCPdiscover包，该包的参数列表中包含选项66，所述DHCP服务器返回DHCP offer包，该DHCP offer包的选项字段包括选项66，该选项66的选项值为: 通信协议://[用户名:密码@]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名] 其中，用户名、密码、端口号及文件名为可选项； 2)所述终端设备收到该DHCPoffer包后，所述自动部署模块根据该选项66的选项值解析出所述自动部署参数； 3)所述终端设备根据该解析出的自动部署参数，向所述配置服务器发出文件传输请求，以请求获取自身对应的配置文件； 4)所述配置服务器收到该文件传输请求后，提取出所述终端设备对应的配置文件，并将该配置文件发送给所述终端设备。
7.如权利要求6所述的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于，所述步骤2)中终端设备的自动部署模块解析自动部署参数的步骤为: a)所述选项值中的通信协议为所述终端设备与所述配置服务器之间传输文件所使用的协议； b)所述选项值中的配置服务器地址为所述配置服务器的IP地址或是域名； c)所述选项值中的目录名为所述配置服务器中存放配置文件的目录名；
8.如权利要求6所述的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于，所述步骤3)中所述终端设备向所述配置服务器发送的文件传输请求为:通信协议://[用户名:密码O]配置服务器地址[:端口号]/目录名/[文件名] 其中，若步骤I)中的所述选项值中包括用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数，则该文件传输请求中也包括对应的该用户名、密码、端口号及文件名中的一个或多个参数。
9.如权利要求8所述的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于，所述步骤4)具体为:所述配置服务器收到所述文件传输请求后，从所述目录名对应的目录下提取出所述文件名对应的文件，并将该文件发送给所述终端设备。
10.如权利要求7所述的终端设备自动发现和配置部署的方法，其特征在于，若所述选项值中无端口号，则该端口号为所述通信协议的缺省端口号；若所述选项值中无文件名，则该文件名由所述终端设备 的MAC地址和产品型号组成。
全文摘要
本发明公开了一种终端设备自动发现和配置部署的系统及方法，应用于通信网络中，包括DHCP服务器、若干终端设备及配置服务器，该配置服务器中存放有若干终端设备的配置文件；终端设备中设有自动部署模块，对DHCP服务器中相关的选项设置选项值为通信协议//[用户名密码@]配置服务器地址[端口号]/目录名/[文件名]。终端设备根据DHCP服务器返回的DHCP响应报文中该选项的选项值解析出自动部署参数，根据该自动部署参数向配置服务器发送文件传输请求以获取对应的配置文件，配置服务器收到该请求后提取出相应的配置文件并传输给终端设备。本发明无需额外支付网管系统使用费用，且配置简单，利于管理和维护。
文档编号H04L29/12GK103188107SQ201110460649
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者江霞, 陈玉强 申请人:北京大唐高鸿数据网络技术有限公司