基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法，通过服务端配置暂态网络组态以设定节点端的网络组态，以及根据节点端产生的链路层发现协议信息查询预设的网络组态配置表以获得实际网络组态，并且根据实际网络组态重新设定节点端的网络组态，用以达成提升网络组态的配置便利性的技术功效。
【专利说明】基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络组态配置系统及其配置方法，特别是指一种根据实体网络判断位置，并以此位置设定网络组态的基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着网际网络的蓬勃发展，网络环境也越趋复杂，因此，网络组态的配置便利性已成为各家厂商亟欲解决的问题之一。
[0003]一般而言，传统配置网络组态的方式是通过人工方式或动态主机组态协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)来进行设定。然而，随着网络环境日趋复杂，以人工方式设定网络组态效率不佳且困难，而通过DHCP配置网络组态则无法在未预先设定的情况下，根据节点在整体网络中的相对位置，指定要使用的网络地址(InternetProtocol address, IP address),故具有网络组态的配置便利性不佳的问题。
[0004]有鉴于此，便有厂商提出通过二次设定的方式，先由服务端随机挑选一组网络地址以配置网络设备的网络组态，接着再由网络设备传送识别信息至服务端，以便服务端根据此识别信息重新设定网络设备的网络组态。然而，上述方式需要预先设定识别信息及其对应的网络地址，无法由服务端根据网络设备位于网络拓扑中的位置来自动配置网络设备的网络组态，故上述方式仍然无法有效解决网络组态的配置便利性不佳的问题。
[0005]综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在网络组态的配置便利性不佳的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
【发明内容】
[0006]本发明揭露一种基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法。
[0007]首先，本发明所揭露的基于设备位置的网络组态配置系统，包含:服务端及节点端。在服务端的部分，其包含:储存模块、接收模块、配置模块及查询模块。其中，储存模块用以预先储存网络组态配置表，此网络组态配置表包含但不限于节点信息、网络端口号及网络地址；接收模块用以接收配置请求及链路层发现协议信息；配置模块用以根据配置请求传送暂态网络组态；查询模块用以在判断链路层发现协议信息改变时，将此链路层发现协议信息的来源地址及其中的网络端口号与网络组态配置表中的节点信息及网络端口号进行比对以查询出符合的网络地址，并将此网络地址作为实际网络组态进行传送。至于在节点端的部分，其包含:初始模块、处理模块及设定模块。其中，初始模块用以通过链路层发现协议建立地址解析表，并且广播配置请求；处理模块用以在接收到暂态网络组态后，根据此暂态网络组态设定网络组态，并且在网络组态设定完成后，持续根据地址解析表产生链路层发现协议信息并传送至所述服务端；设定模块用以在接收到实际网络组态后，根据此实际网络组态重新设定网络组态。
[0008]另外，本发明所揭露的基于设备位置的网络组态配置方法，应用在服务端及节点端的网络环境，其步骤包括:预先在服务端储存网络组态配置表，此网络组态配置表包含但不限于节点信息、网络端口号及网络地址；节点端通过链路层发现协议建立地址解析表，并且广播配置请求；服务端根据所述配置请求传送暂态网络组态至节点端；节点端根据暂态网络组态设定网络组态，并且在网络组态设定完成后，持续根据地址解析表产生链路层发现协议信息并传送至服务端；服务端在判断链路层发现协议信息改变时，将此链路层发现协议信息的来源地址及其中的网络端口号与网络组态配置表中的节点信息及网络端口号进行比对以查询出符合的网络地址，并将此网络地址作为实际网络组态传送至节点端；节点端根据实际网络组态重新设定网络组态。
[0009]本发明所揭露的系统及方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明是通过服务端配置暂态网络组态以设定节点端的网络组态，以及根据节点端产生的链路层发现协议信息查询预设的网络组态配置表以获得实际网络组态，并且根据实际网络组态重新设定节点端的网络组态。
[0010]通过上述的技术手段，本发明可以达成提高网络组态的配置便利性的技术功效，提供节点设备更换时不需预先组态的便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明基于设备位置的网络组态配置系统的系统方块图。
[0012]图2为本发明 基于设备位置的网络组态配置方法的方法流程图。
[0013]图3A及图3B为本发明网络组态配置表及其对应的网络拓扑的示意图。
[0014]图4A及图4B为应用本发明产生的链路层发现协议信息的示意图。
[0015]图5A至图5C为应用本发明根据位置进行网络组态配置的示意图。
[0016]【符号说明】
[0017]100服务端
[0018]101储存模块
[0019]102接收模块
[0020]103配置模块
[0021]104查询模块
[0022]105 同步模块
[0023]200节点端
[0024]200a、200b 节点端
[0025]201初始模块
[0026]202 处理模块
[0027]203设定模块
[0028]300 网络
[0029]310 网络拓扑
[0030]320网络组态配置表
[0031]410,411链路层发现协议信息
【具体实施方式】
[0032]以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0033]在说明本发明所揭露的基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法之前，先对本发明所自行定义的名词作说明，本发明所述的「配置请求」是指向服务端请求配置「网络组态」的请求封包，此服务端运行动态主机组态协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol, DHCP)作为DHCP服务端；至于网络组态则包含如:网络地址(IP address)、子网
络掩码(Netmask address)、网关地址(Gateway address)......等网络组态。换句话说，
所述配置请求与网络组态皆为现有的DHCP技术，之所以称之为暂态网络组态是因为在本发明中仅在初始时作为暂时配置的网络组态。
[0034]以下配合图式对本发明基于设备位置的网络组态配置系统及其配置方法作进一步说明，请参阅「图1」，「图1」为本发明基于设备位置的网络组态配置系统的系统方块图，包含:服务端100及节点端200，所述服务端100及节点端200通过网络300相互连接，月艮务端100包含但不限于嵌入式电脑或网络路由器；节点端200包含但不限于以太网络交换机、网络摄影机(IP camera)、多串口服务器、网络输出/输入模块或无线通讯模块，在实际实施上，网络300可为单纯连接一个服务端100及一个节点端200的网络线材，亦或是由多个节点端200所组成的网络拓扑(Topology),或是经由以太网络交换机(Switch)相连接而成的网络。在服务端100的部分包含:储存模块101、接收模块102、配置模块103及查询模块104。其中，储存模块101用以预先储存网络组态配置表，在实际实施上，此网络组态配置表包含但不限于节点信息、网络端口号及网络地址，例如:还可包含实体地址(或称物理地址)来判断设备是否已替换，稍后将配合图式对网络组态配置表作详细说明。
[0035]接收模块102用以接收配置请求及链路层发现协议信息。在实际实施上，配置请求是通过广播的方式传送，而链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol, LLDP)信息则是通过网络地址来传送，由于其传送方式为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0036]配置模块103用以根据配置请求传送暂态网络组态。在实际实施上，配置模块103可视为DHCP服务端用以进行与此协议相关的封包处理及反馈，以便自动配置暂态网络组态供节点端200进行网络组态的设定，使得节点端200在网络组态设定完成后，能够通过网络地址传送封包至服务端100。由于配置请求与暂态网络组态已于前述自行定义的名词中作详细说明，故在此不再多作赘述。
[0037]查询模块104用以在判断链路层发现协议信息改变时，将此链路层发现协议信息的来源地址及其中的网络端口号与网络组态配置表中的节点信息及网络端口号进行比对以查询出符合的网络地址，并将此网络地址作为实际网络组态进行传送。举例来说，假设网络组态配置表中记录有“192.168.1.254 ；1 ；192.168.1.11”，其中以分号区隔依序代表节点信息、网络端口号及网络地址，当链路层发现协议信息的来源地址为“192.168.1.254”且其中包含已改变的实体地址(或网络地址)所对应的网络端口号“I”时，查询模块104将查到对应的网络地址“192.168.1.11”。接着，查询模块104会将查到的网络地址“192.168.1.11”作为实际网络组态传送至相应的节点端200，例如:通过链路层发现协议信息中已改变的网络地址“ 10.X.X.X”。在实际实施上，查询模块104判断链路层发现协议信息是否改变是根据同一节点端前后传送的链路层发现协议信息中的网络地址或实体地址是否相同来进行判断，假设同一节点端前后传送的链路层发现协议信息中的网络地址或实体地址不相同即判断为改变，反之则判断为未改变。[0038]特别要说明的是，所述服务端100更可包含同步模块105，用以于存在一个以上的服务端100时，各服务端100之间相互同步接收到的链路层发现协议信息，如此一来便可使所有服务端100正确得知整个网络拓扑及已将哪些节点端200配置实体网络组态，避免其中一个服务端100已配置但另一个服务端100却认为尚未配置的情况发生。并且具有冗余功能，提高网络组态可靠度。由于LLDP信息的同步方式为现有的网络技术，故在此不再多作赘述。
[0039]在节点端200的部分包含:初始模块201、处理模块202及设定模块203。其中，初始模块201通过LLDP建立地址解析表，由于通过LLDP可以取得与节点端200直接连线的
装置的信息，如:网络端口号、网络地址、网络状态、实体地址(MAC address)......等等。
因此，在实际实施上，可记录与节点端200直接连线的装置的实体地址及其对应的网络地址以建立地址解析表，甚至可同时记录使用的网络端口号。另外，初始模块201也会广播(Broadcast)配置请求，以便自服务端100取得暂态网络组态来进行网络组态的设定。由于广播为网络技术中的现有技术，故在此不再多作赘述。
[0040]处理模块202用以在接收到来自服务端100的暂态网络组态后，根据此暂态网络组态设定网络组态。由于其网络组态的设定方式为现有的DHCP技术，故在此不再多作赘述。接着，在网络组态设定完成后，根据初始模块201建立的地址解析表持续产生链路层发现协议信息(例如:每隔“30秒”产生一次)以传送至服务端100，此传送方式可通过简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol, SNMP)等方式实现,稍后将配合图式对产生的链路层发现协议信息作详细说明。在实际实施上，节点端200可视为DHCP客户端(Client)及SNMP客户端，服务端100则视为DHCP服务端(Server)及SNMP服务端。
[0041]设定模块203用以在接收到来自服务端100的实际网络组态后，根据此实际网络组态重新设定网络组态。举例来说，假设处理模块202已经根据暂态网络组态完成网络组态的设定，其网络地址为“10.0.0.5”，当设定模块203接收到实际网络组态为“192.168.1.22”时，会根据此实际网络组态重新设定网络组态，也就是说，节点端200的网络地址将会从“10.0.0.5”重新设定成“192.168.1.22”。
[0042]接着，请参阅「图2」，「图2」为本发明基于设备位置的网络组态配置方法的方法流程图，其步骤包括:预先在服务端100储存网络组态配置表，此网络组态配置表包含但不限于记录节点信息、网络端口号及网络地址(步骤210);节点端200通过链路层发现协议建立地址解析表，并且广播配置请求(步骤220);服务端100根据所述配置请求传送暂态网络组态至节点端(步骤230);节点端200根据暂态网络组态设定网络组态，并且在网络组态设定完成后，根据地址解析表持续产生链路层发现协议信息并传送至服务端100 (步骤240);月艮务端100在判断链路层发现协议信息改变时，将此链路层发现协议信息的来源地址及其中的网络端口号与网络组态配置表中的节点信息及网络端口号进行比对以查询出符合的网络地址，并将此网络地址作为实际网络组态传送至节点端200 (步骤250);节点端200根据实际网络组态重新设定网络组态(步骤260)。通过上述步骤，即可通过服务端100配置暂态网络组态以设定节点端200的网络组态，以及根据节点端200产生的链路层发现协议信息查询预设的网络组态配置表以获得实际网络组态，并且根据实际网络组态重新设定节点端200的网络组态。除此之外，当网络拓扑中存在一个以上的所述服务端100时，各服务端100之间可相互同步接收到的链路层发现协议信息(步骤270)。[0043]以下配合「图3A」至「图5C」以实施例的方式进行如下说明，请先参阅「图3A」及「图3B」，「图3A」及「图3B」为本发明网络组态配置表及其对应的网络拓扑的示意图。前面提到，服务端100的储存模块101会预先储存网络组态配置表，此网络组态配置表记录的信息包含但不限于节点信息、网络端口号及网络地址，以「图3A」所示意的网络拓扑310为例，服务端100及节点端200皆具有不同的网络地址(如:“192.168.1.254”、
“192.168.1.11”......等等)及三个网络连接端口(如「图3A」所示意的圆形)，所述网络连
接端口所对应的网络端口号由左至右依序为“ I ”、“ 2 ”及“ 3 ”，这些网络连接端口之间的相互连接方式可以「图3A」所示意的线条来代表。此时，使用者可根据此网络拓扑310建立如「图3B」所示意的网络组态配置表320，并且将此网络组态配置表320储存至服务端100。
[0044]请参阅「图4A」及「图4B」，「图4A」及「图4B」为应用本发明产生的链路层发现协议信息的示意图。前面提到，节点端200的处理模块202会根据初始模块201建立的地址解析表持续产生链路层发现协议信息，在实际实施上，由于地址解析表可记录与节点端200直接连线的装置的信息，如:网络端口号、网络地址、网络状态、实体地址(MAC
address)......等等。因此，以「图3A」中网络地址为“ 192.168.1.11”的节点端200为
例，可根据地址解析表中记录的网络端口号、网络地址及实体地址产生如「图4A」所示意的链路层发现协议信息410，并且将此链路层发现协议信息410传送至服务端100。特别要说明的是，假设网络地址为“192.168.1.13”的节点端200被更换，由于不同的节点端200具有不同的实体地址，而且网络地址也会重新配置，所以网络地址为“192.168.1.11”的节点端200所产生的地址解析表内的实体地址也会随的改变，导致处理模块202产生如「图4B」所示意的链路层发现协议信息411。另外，在实际实施上，链路层发现协议信息也可仅记录网络端口号及网络地址，当网络地址改变时判断为设备已被更换。
[0045]请参阅「图5A」至「图5C」并同时搭配参阅「图3A」、「图3B」及「图4」，「图5A」至「图5C」为应用本发明根据位置进行网络组态配置的示意图。当「图3A」所示意的网络拓扑310中，网络地址为“192.168.1.13”的节点端200故障时，使用者可如「图5A」所示意更换同样应用本发明的节点端200b，且节点端200b各网络连接端口的连接方式不变。由于节点端200b为新更换的设备所以尚未设定网络组态，当启动节点端200b后，节点端200b会通过链路层发现协议获得相邻的网络设备的信息，如:实体地址、网络地址及其对应的网络
端口号......等等，并且广播配置请求。接着，当服务端100接收到配置请求后，会传送暂
态网络组态至节点端200b，而节点端200b接收到此暂态网络组态后，会根据此暂态网络组态设定网络组态，当网络组态设定完成后可如「图5B」所示意，节点端200b具有网络地址“10.0.0.5”。如此一来，节点端200b即可通过网络地址与服务端100及其他节点端(200、200a)进行网络传输，当网络组态设定完成后，处理模块202持续根据地址解析表产生链路层发现协议信息，其可包含但不限于与节点端200b相邻的网络设备的网络地址及其对应的节点端200b的网络端口号，并且传送至服务端100。
[0046]接下来，由于节点端200b的更换会造成节点端200a的地址解析表内所对应的实体地址产生改变，并且使得持续根据地址解析表产生的链路层发现协议信息也随的改变，所以当服务端100接收到改变后的链路层发现协议信息411之后，服务端100将得知与节点端200a相邻的设备被更换。此时，服务端100的查询模块104将根据链路层发现协议信息411的来源地址及链路层发现协议信息411中的网络端口号，用以与网络组态配置表内的节点信息及网络端口号进行比对，以便查询出相应的网络地址，并且将查询出的网络地址作为实际网络组态传送至节点端200b。以此例而言，在更换节点端200b之后，节点端200a产生的链路层发现协议信息如「图4B」所示意。然后，服务端100根据链路层发现协议信息411的来源地址“192.168.1.11”及链路层发现协议信息411中已改变的实体地址(或网络地址)所对应的网络端口号“2”，从网络组态配置表320中查询符合的网络地址，例如:将来源地址“192.168.1.11”与网络组态配置表320中的节点信息比对、将网络端口号“2”与网络组态配置表320中的网络端口号进行比对，服务端100在查询「图3B」所示意的网络组态配置表320后会得到相符的网络地址“192.168.1.13”，并且将此网络地址“192.168.1.13”作为实际网络组态传送至节点端200b。接着，节点端200b根据来自服务端100的实际网络组态重新设定网络组态，使得节点端200b的网络地址如「图5C」由“10.0.0.5”重新设定成“192.168.1.13”。至此，即可自动完成基于设备位置的网络组态配置，且节点端200b的网络组态最终会与更换前的网络组态相同。
[0047]综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过服务端配置暂态网络组态以设定节点端的网络组态，以及根据节点端产生的链路层发现协议信息查询预设的网络组态配置表以获得实际网络组态，并且根据实际网络组态重新设定节点端的网络组态，藉由此一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成提高网络组态的配置便利性的技术功效。
[0048]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，该系统包含:至少一服务端，各服务端包含: 一储存模块，用以预先储存一网络组态配置表，该网络组态配置表 包含但不限于一节点信息、一网络端口号及一网络地址； 一接收模块，用以接收一配置请求及一链路层发现协议信息； 一配置模块，用以根据该配置请求传送一暂态网络组态 '及 一查询模块，用以在判断该链路层发现协议信息改变时，将该链路层发现协议信息的来源地址及网络端口号与该网络组态配置表的该节点信息及该网络端口号进行比对以查询出符合的该网络地址，并将该网络地址作为一实际网络组态进行传送；及至少一节点端，各节点端包含: 一初始模块，用以通过链路层发现协议建立一地址解析表，并且广播该配置请求； 一处理模块，用以在接收到该暂态网络组态后，根据该暂态网络组态设定网络组态并且在网络组态设定完成后，持续根据该地址解析表产生一链路层发现协议信息并传送至所述服务端 '及 一设定模块，用以在接收到该实际网络组态后，根据该实际网络组态重新设定网络组态。
2.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，所述服务端更包含一同步模块，用以于存在一个以上的服务端时，各服务端之间相互同步接收到的该链路层发现协议信息。
3.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，该暂态网络组态及该实际网络组态包含但不限于网络地址、子网络掩码及网关地址。
4.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，该查询模块判断该链路层发现协议信息改变时是根据同一节点端前后传送的该链路层发现协议信息中的网络地址或实体地址不相同来进行判断。
5.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，该链路层发现协议信息包含但不限于网络端口号及其对应的网络地址，该地址解析表包含但不限于实体地址及其对应的网络地址。
6.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，所述服务端包含但不限于嵌入式电脑或网络路由器。
7.根据权利要求1的基于设备位置的网络组态配置系统，其特征在于，所述节点端包含但不限于以太网络交换机、网络摄影机、多串口服务器、网络输出/输入模块或无线通讯模块。
8.一种基于设备位置的网络组态配置方法，应用在至少一服务端及至少一节点端的网络环境，其特征在于，步骤包括: 预先在所述服务端储存一网络组态配置表，该网络组态配置表包含但不限于一节点信息、一网络端口号及一网络地址； 所述节点端通过链路层发现协议建立一地址解析表，并且广播一配置请求； 所述服务端根据该配置请求传送一暂态网络组态至所述节点端； 所述节点端根据该暂态网络组态设定网络组态，并且在网络组态设定完成后，根据该地址解析表持续产生一链路层发现协议信息并传送至所述服务端； 所述服务端在判断该链路层发现协议信息改变时，将该链路层发现协议信息的来源地址及网络端口号与该网络组态配置表的该节点信息及该网络端口号进行比对以查询出符合的该网络地址，并将该网络地址作为一实际网络组态进行传送；及 所述节点端根据该实际网络组态重新设定网络组态。
9.根据权利要求8的基于设备位置的网络组态配置方法，其特征在于，该方法更包含当存在一个以上的服务端时，各服务端之间相互同步接收到的该链路层发现协议信息。
10.根据权利要求8的基于设备位置的网络组态配置方法，其特征在于，该暂态网络组态及该实际网络组态包含但不限于网络地址、子网络掩码及网关地址。
11.根据权利要求8的基于设备位置的网络组态配置方法，其特征在于，该判断该链路层发现协议信息改变的步骤是在同一节点端前后传送的该链路层发现协议信息中的网络地址或实体地址不相同时判断为改变。
12.根据权利要求8的基于设备位置的网络组态配置方法，其特征在于，该链路层发现协议信息包含但不限于网络端口号及其对应的网络地址，该地址解析表包含但不限于实体地址及其对应的网络地 址。
【文档编号】H04L12/24GK104009857SQ201310058033
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2013年2月25日
【发明者】陈友士, 凌明煌 申请人:四零四科技股份有限公司