一种确定工位与交换机端口的关联关系的方法与流程

本发明涉及计算机网络技术领域，具体说是一种确定工位与交换机端口的关联关系的方法。

背景技术：

在办公室局域网中，一个工位通常至少对应一个工位信息点，或一个工位对应两个以上工位信息点，一个工位信息点只能归属于一个工位，所述工位信息点通常用于连接电脑或电话等设备，各工位信息点分别通过线缆(例如网线等)连接到交换机端口。如果需要定位工位与交换机端口的关联关系(工位信息点与交换机端口的关联关系)，主要的定位方式是人工在网线上做标签，即：在连接工位信息点与交换机端口的网线的两端分别做标签，然后编写统计表进行人工统计。此种定位方式的问题在于：

如果出现工位变动或者交换机端口更换的情况时，就可能会导致标签所示工位信息点与交换机端口的关联关系与实际的关联关系不一致；同时，此种定位方式也不便于动态管理，无法结合准入管理系统平台进行统一管理、动态更新，对物理线路也无法可视化管理查看，造成网络运维人员管理不便。

寻线器也可以定位工位与交换机端口的关联关系，但是使用寻线器需要两个人配合，一人在工位处将寻线器的主机(发射器)与网线的一端连接，网线的另一端连接至工位信息点，另一人在交换机处通过接收器搜寻，当接收器中出现报警声音即可知道该工位信息点与交换机端口的关联关系。此种定位方式的问题在于：

需要两个人且通过对讲机或者电话进行沟通，确保更换下一工位和通过接收器搜寻的工作同步进行，如果一个人操作寻线器会降低工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种确定工位与交换机端口的关联关系的方法，通过工位定位客户端上的工位定位程序，与旁路接入局域网的ack设备服务器通讯，实现定位工位与交换机端口的关联关系，操作简单、便捷，易于使用，可及时高效的获知工位与交换机端口的实际的关联关系，可配合其他系统和设备实现动态管理。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种确定工位与交换机端口的关联关系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将ack设备服务器d旁路接入局域网，并管理需要定位的交换机c；

所述交换机c的交换机端口和工位信息点间通过网线一对一的连接；

所述工位信息点由ack设备服务器d管理并分配ip地址；

第二步，选定一个需要定位的工位信息点，用网线连接工位定位服务端b和该需要定位的工位信息点，并在工位定位客户端a、工位定位服务端b、ack设备服务器d三者之间建立通信连接；

所述工位定位服务端b具有无线ap功能；

所述工位定位客户端a通过无线ap与工位定位服务端b通讯；

所述工位定位客户端a上运行有一工位定位程序；

第三步，工位定位客户端a调用工位定位程序定位工位信息点；

第四步，选定下一需要定位的工位信息点，并重复第二步、第三步，直至全部需要定位的工位信息点均定位完成。

在上述技术方案的基础上，ack设备服务器d管理交换机c的管理方式为：

ack设备服务器d上开启snmp功能，该服务器本身具有snmp协议的网络管理软件，支持snmp协议的交换机可配置v2c或者v3版本的community被具有snmp协议的网络管理软件管理。

在上述技术方案的基础上，所述ack设备服务器，是管理网络接入控制系统的服务器设备，

ack设备服务器具备对工位状态信息的处理功能，可分析出工位信息点对应的是哪台交换机设备的几号端口，同时具备查看该交换机端口处于已定位还是未定位状态的功能。

在上述技术方案的基础上，所述工位定位服务端b，为一3g无线路由器，具备随机生成特定的mac地址及修改mac地址的功能，具有无线ap功能。

在上述技术方案的基础上，所述3g无线路由器，为运行openwrt系统的3g无线路由器，在该无线路由器硬件结构基础上，基于openwrt系统进行二次开发，具体开发内容如下：

保留原有的功能：无线ap功能、dhcp功能、nat转换功能，

增加新的功能：随机生成特定的mac地址功能，修改mac地址的功能，

所述特定的mac地址用于工位定位客户端和ack设备服务器之间进行http通信。

在上述技术方案的基础上，所述工位定位客户端a，为一智能移动终端，在其上运行有一工位定位程序。

在上述技术方案的基础上，所述智能移动终端优选为搭载ios系统或andriod系统的智能手机或智能平板电脑；

工位定位程序具备向ack设备服务器d发送请求定位指令的功能，具备接收并解析ack设备服务器d的响应的功能。

在上述技术方案的基础上，第二步中，所述在工位定位客户端a、工位定位服务端b、ack设备服务器d三者之间建立通信连接，具体步骤如下：

步骤2.1，启动工位定位客户端a的wifi功能，搜索工位定位服务端b的ssid并连接，工位定位服务端b为工位定位客户端a分配ip地址；

步骤2.2，在工位定位客户端a上运行工位定位程序，使来自于工位定位客户端a所在网段的http报文请求全部通过工位定位服务端b的nat转换功能将数据从物理网口转出去，

此时，工位定位客户端a通过http协议向工位定位服务端b发送修改mac指令，通知工位定位服务端b修改自己物理网口的mac，新的mac地址是c4:0e:45:01:f0:00～c4:0e:45:01:ff:ff中随机选择一个；

步骤2.3，工位定位服务端b使用修改后的mac从工位信息点向与其连接的交换机端口发送dhcp广播请求；

步骤2.4，ack设备服务器d收到dhcp广播后，分配管辖网络的ip地址给工位定位服务端b；

步骤2.5，工位定位服务端b从ack设备服务器d获取ip成功后，向工位定位客户端a发送自己当前的mac地址、自己当前的ip地址、ack设备服务器ip地址。

在上述技术方案的基础上，第三步中，所述定位工位信息点，具体步骤如下：

3.1，工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送指令请求更新基础数据，

ack设备服务器通过xml返回已创建的基础数据，

所述基础数据是根据ack设备服务器部署的公司所在地理位置创建，主要由公司所在城市、大楼、楼层、房间、工位组成，并建立关联关系的数据；

3.2，根据ack设备服务器返回的基础数据，在工位定位程序上显示当前ack设备服务器管辖的所有工位信息点；

3.3，进入某一工位信息点，并通过工位定位程序发起定位请求：

工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送指令请求定位，该请求具体内容包括：工位定位服务端ip、工位定位服务器端mac、定位工位所在城市、大楼、楼层、房间号、工位名称、工位信息点名称；

ack设备服务器收到请求定位的指令之后，提取工位定位服务端mac，在管辖网络启动snmp进程扫描整个交换机设备，根据标准的mib库节点查找工位定位服务端mac对应交换机端口的索引，确认该工位定位服务端mac位于交换机哪个端口；

ack设备服务器将工位定位服务端mac及与其关联的交换机端口返回给工位定位程序，返回的信息具体包括：错误码、交换机和端口名称信息、工位名称、工位信息点和交换机端口关联关系信息，同时，ack设备服务器在其工位数据列表中显示接入工位定位服务端b的工位信息点与交换机端口的关联关系；

至此，单个工位信息点与交换机端口的关联关系定位完成。

在上述技术方案的基础上，局域网网络布线新增交换机设备时，工位定位程序具备增加工位和增加工位信息点功能，

工位定位程序具备对已定位过的工位信息点执行取消定位的功能。

本发明所述的确定工位与交换机端口的关联关系的方法，通过工位定位客户端上的工位定位程序，与旁路接入局域网的ack设备服务器通讯，实现定位工位与交换机端口的关联关系，操作简单、便捷，易于使用，可及时高效的获知工位与交换机端口的实际的关联关系，可配合其他系统和设备实现动态管理。

附图说明

本发明有如下附图：

图1办公室局域网的网络拓扑示意图，

图2本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

随着信息化自动化办公的快速发展，可视化定位工位并动态管理工位与交换机端口的关联关系显得非常必要，有助于网络运维人员高效办公，故而本发明给出一种确定工位与交换机端口的关联关系的方法。

本发明所述的确定工位与交换机端口的关联关系的方法，包括如下步骤：

第一步，将ack设备服务器d旁路接入局域网，并管理需要定位的交换机c；

所述交换机c的交换机端口和工位信息点间通过网线一对一的连接；

所述工位信息点由ack设备服务器d管理并分配ip地址；

第二步，选定一个需要定位的工位信息点，用网线连接工位定位服务端b和该需要定位的工位信息点，并在工位定位客户端a、工位定位服务端b、ack设备服务器d三者之间建立通信连接；

所述工位定位服务端b具有无线ap(无线接入点，俗称“热点”)功能；

所述工位定位客户端a通过无线ap与工位定位服务端b通讯；

所述工位定位客户端a上运行有一工位定位程序(工位定位客户端程序)；

第三步，工位定位客户端a调用工位定位程序定位工位信息点；

第四步，选定下一需要定位的工位信息点，并重复第二步、第三步，直至全部需要定位的工位信息点均定位完成。

本发明所述的确定工位与交换机端口的关联关系的方法，可应用于办公室局域网，所述办公室局域网的网络拓扑如图1所示，包括：工位定位客户端a，工位定位服务端b，交换机c和ack设备服务器d，其中：

ack设备服务器d旁路接入局域网，并管理需要定位的交换机c，ack设备服务器d管理交换机c的管理方式为：ack设备服务器d本身安装有具有snmp协议的网络管理软件，支持snmp协议的交换机可配置v2c或者v3版本的community被具有snmp协议的网络管理软件管理；

用网线(可为rj45连接头的五类线、超五类线或六类线)连接工位定位服务端b和需要定位的工位信息点，

所述工位定位服务端b具有无线ap功能，工位定位客户端a通过无线ap和工位定位服务端b建立连接，使工位定位客户端a、工位定位服务端b、交换机c和ack设备服务器d间能直接通信，

所述工位定位客户端a上安装并运行有一工位定位程序，该程序可由工位定位客户端a调用；

工位定位客户端a调用工位定位程序，向ack设备服务器d发送请求定位指令，并根据ack设备服务器d的响应最终确定工位信息点与交换机端口的关联关系。

在上述技术方案的基础上，所述ack设备服务器(简称为idnac)：是管理网络接入控制系统(准入管理系统)的服务器设备，

ack设备服务器具备对工位状态信息的处理功能，可分析出工位信息点对应的是哪台交换机设备的几号端口，同时具备查看该交换机端口处于已定位还是未定位状态的功能。

ack设备服务器的主要功能包括：对接入局域网的网络设备、服务器设备、电脑、移动终端的接入进行管理控制，并对上述类型的设备提供dhcp、radius认证、snmp管理的综合性服务系统，同时对已经纳入管理的设备进行可视化管理。

在上述技术方案的基础上，所述工位定位服务端b(简称为idpos)：为一3g无线路由器，具备随机生成特定的mac地址及修改mac地址的功能，具有无线ap功能；

在具体实施时，优选运行openwrt系统(在嵌入式设备上运行的一种linux系统)的3g无线路由器，例如可选用市售的tp-linktl-mr10u(150m无线便携式3g路由器)，在该无线路由器硬件结构基础上，基于openwrt系统进行二次开发，具体开发内容如下：

保留原有的功能：无线ap功能、dhcp功能、nat转换功能，

增加新的功能：随机生成特定的mac地址功能，修改mac地址的功能，

所述特定的mac地址用于工位定位客户端和ack设备服务器之间进行http通信。

二次开发后，支持上述功能的openwrt重新编译为.bin格式镜像文件，无线路由器lan/wan口通过网线直接连接电脑，电脑设定静态ip(192.168.1.x)，通过该电脑访问无线路由器的web管理页面(http://192.168.1.1)进行升级openwrt重新编译的.bin镜像文件即可。

在上述技术方案的基础上，所述工位定位客户端a(简称为ackgis)：为一智能移动终端，在其上运行有一工位定位程序(app)；

所述智能移动终端优选为搭载ios系统或andriod系统的智能手机或智能平板电脑，在ios或andriod平台上开发并运行所述工位定位程序，工位定位程序具备向ack设备服务器d发送请求定位指令的功能，具备接收并解析ack设备服务器d的响应的功能，优选通过http协议发送特定格式的数据信息。

在上述技术方案的基础上，第二步中，所述在工位定位客户端a、工位定位服务端b、ack设备服务器d三者之间建立通信连接，具体步骤如下：

步骤2.1，启动工位定位客户端a的wifi功能，搜索工位定位服务端b的ssid并连接，工位定位服务端b为工位定位客户端a分配ip地址(172.16.1.0/24网段)；

步骤2.2，在工位定位客户端a上运行工位定位程序，使来自于工位定位客户端a所在网段的http报文请求全部通过工位定位服务端b的nat转换功能将数据从物理网口转出去，

此时，工位定位客户端a通过http协议向工位定位服务端b发送修改mac指令，通知工位定位服务端b修改自己物理网口的mac，新的mac地址是c4:0e:45:01:f0:00～c4:0e:45:01:ff:ff中随机选择一个；

例如：运行工位定位程序时，通过发送http的post请求，在c4:0e:45:01:f0:00～c4:0e:45:01:ff:ffmac地址范围中随机选择一个mac地址作为工位定位服务端的物理网口的mac；例如选择c4:0e:45:01:f0:00；

工位定位客户端向工位定位服务端发送修改mac的请求，通过http发送的参数cmd的值确定(25号命令)：

工位定位客户端给ack设备服务器发送约定的参数(值)为：

步骤2.3，工位定位服务端b使用修改后的mac从工位信息点向与其连接的交换机端口发送dhcp广播请求；

步骤2.4，ack设备服务器d收到dhcp广播后，分配管辖网络的ip地址给工位定位服务端b；

步骤2.5，工位定位服务端b从ack设备服务器d获取ip成功后，向工位定位客户端a发送自己当前的mac地址(如c4:0e:45:01:f0:00)、自己当前的ip地址、ack设备服务器ip地址。

在上述技术方案的基础上，第三步中，所述定位工位信息点，具体步骤如下：

3.1，工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送指令请求更新基础数据，

ack设备服务器通过xml返回已创建的基础数据，

所述基础数据是根据ack设备服务器部署的公司所在地理位置创建，主要由公司所在城市、大楼、楼层、房间、工位组成，并建立关联关系的数据；

例如：

工位定位客户端调用工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送更新基础数据的post请求(23号命令)：

23号命令格式如下：

tip＝192.168.*.*&tmac＝c4:0e:45:xx:yy:zz&ttype＝3&cmd＝524292&msg＝

//tip为工位定位服务端ip地址；tmac为工位定位服务器端mac地址；ttype表示发送的数据标记；cmd表示发送的是多少号命令，十进制值524292(八进制0x00080004)表示23号命令；msg为提示信息，可为空；

ack设备服务器以xml返回已创建的基础数据，即已经建立好的公司工位信息数据，xml实例信息：

已创建的基础数据参数说明：

gisinfo：ack设备服务器定位基础信息

cityname：城市名称

buildingname：大楼名称

floornum：楼层名称

roomnum：房间名称

cubename：工位名称

outlet：工位信息点名称，参数ispostion＝1表示已定位；参数ispostion＝0表示未定位；

3.2，根据ack设备服务器返回的基础数据，在工位定位程序上显示当前ack设备服务器管辖的所有工位信息点；

例如：按如下方式显示：城市→大楼→楼层→房间→工位→工位信息点；一个工位可以对应多个工位信息点，一个工位信息点只能归属于一个工位；

3.3，进入(选择)某一工位信息点，并通过工位定位程序发起定位请求：

工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送指令请求定位，该请求具体内容包括：工位定位服务端ip地址、工位定位服务器端mac、定位工位所在城市、大楼、楼层、房间号、工位名称、工位信息点名称；

ack设备服务器收到请求定位的指令之后，提取工位定位服务端mac，在管辖网络启动snmp进程扫描整个交换机设备，根据标准的mib库节点查找工位定位服务端mac对应交换机端口的索引，确认该工位定位服务端mac位于交换机哪个端口；

ack设备服务器将工位定位服务端mac及与其关联的交换机端口返回给工位定位程序，返回的信息具体包括：错误码、交换机和端口名称信息、工位名称、工位信息点和交换机端口关联关系信息，同时，ack设备服务器在其工位数据列表中显示接入工位定位服务端b的工位信息点与交换机端口的关联关系；

至此，单个工位信息点与交换机端口的关联关系定位完成；

例如：

工位定位客户端向ack设备服务器发送工位定位的请求，通过json(javascriptobjectnotation，一种轻量级的数据交换格式)格式参数ieventid的值确定(24号命令)：

24号命令格式如下：

在上述技术方案的基础上，局域网网络布线新增交换机设备时，工位定位程序具备增加工位和增加工位信息点：

将工位定位服务端b接入ack设备服务器d管理的一工位信息点上，智能移动终端打开工位定位程序，选择需要增加工位的房间，点击“加工位”按钮，输入新建的工位信息确定后，工位定位客户端a通过http协议向ack设备服务器发送增加工位指令，工位定位程序返回增加工位结果；在工位定位客户端a上，选择需要增加工位的房间，点击“加信息点”按钮，输入新建的工位信息点确定后，工位定位客户端a通过http协议向ack设备服务器发送增加工位信息点指令，工位定位程序返回增加工位信息点结果。在ack设备服务器工位数据列表中对应显示新增的工位和工位信息点。按照步骤三可完成对新增工位信息点的定位。

通过工位定位程序进行增加工位和工位信息点更方便网络运维人员对工位物理位置发生变化的动态管理，同时在ack设备服务器上能够进行可视化定位。

工位定位客户端向ack设备服务器发送增加工位或者信息点的请求，通过json格式参数ieventid的值确定(27号命令)：

工位定位客户端向ack设备服务器约定的传输参数及其参数对应值为：

在上述技术方案的基础上，工位定位程序具备对已定位过的工位信息点执行取消定位的功能：

将工位定位服务端b接入ack设备服务器d管理的一工位信息点上，智能移动终端打开工位定位程序，选择需要取消定位的工位信息点，关闭已定位信息点的定位开关，工位定位程序通过http协议向ack设备服务器发送取消定位指令，ack设备服务器返回取消定位成功的结果给工位定位程序，同时在ack设备服务器工位数据列表上显示未定位状态，在工位定位程序上也显示未定位，取消定位过程完成。

工位定位客户端向ack设备服务器发送工位取消定位的请求，通过json格式参数ieventid的值确定(26号命令)：

工位定位客户端向ack设备服务器约定的传输参数及其参数对应值为：

如图2所示，分层显示从智能移动终端到ack设备服务器d的通信流程及时间的响应关系。(1)中，智能移动终端成功安装工位定位程序；(2)中，工位定位服务端b通过rj-45接头双绞线连接工位信息点(关联交换机端口)，打开工位定位程序时，通过http协议将25号命令发送给工位定位服务端b，在t1时间内完成修改mac；(3)和(4)中，工位定位服务端b使用(2)中的mac，通过dhcp协议向全网发起目的地为ff:ff:ff:ff:ff:ff的discover请求，ack设备服务器d回复offer，工位定位服务端b继续发起request请求，得到ack设备服务器d的ack回复完成dhcp的三次握手，在t2时间后工位定位服务端b申请到ack设备服务器分配的可用ip地址；在t3时间内，工位定位服务端b将结果(5)返回给工位定位程序；工位定位程序通过(6)和(7)在t4时间内与ack设备服务器d建立通信，通过标准mib节点获取交换机端属性，对应动作(增加工位、定位工位、取消定位)处理结果(8)展示给智能移动终端，让使用者直观看到最后的结果。对于使用者而言完成一个动作的结果响应时间都在t5时间段。

(5)：指工位定位服务端的mac、ip地址、ack设备服务器的ip

(6)：指工位定位程序向工位定位服务端发送23、24、26、27号命令

(7)：ack设备服务器通过http协议返回处理结果给工位定位程序

(8)：在智能移动终端上显示使用者明白的结果信息

t1：修改mac响应时间(毫秒级)

t2：工位定位服务端b获取ip的时间(毫秒级)

t3：25号命令返回结果的时间(毫秒级)

t4：工位定位程序完成一个应用动作的时间

t5：工位定位程序操作动作到响应结果的时间

该发明能够快速定位出每个工位信息点与交换机端口的关联关系，在ack设备服务器上能够通过列表、平面图、柱状图、饼状图的形式显示，当终端出现异常或者故障时能够准确帮助网络运维人员进行可视化分析，大大减少了在信息化办公环境中网络运维人员排查网络终端故障的成本。同时对于办公区域结构动态变化可进行实时定位和取消定位操作，始终保持其实时性，也不需要网络运维人员通过表格的形式去维护更新。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。