专利名称：一种基于以太网的宽带终端识别装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种宽带终端识别装置，特别是涉及一种基于以太网的宽带终端识别装置及方法。
背景技术：
随着宽带技术的普及，家庭网络中可管理的宽带终端也随之逐渐增，与原先的窄带终端相比，宽带终端的管理要复杂的多，出现故障的时候诊断排查问题也困难的多。对宽带终端的统一管理技术相比网络侧的宽带设备管理技术相比业界的相关标准发展还是比较缓慢。目前DSL论坛的TR069标准可以提供通过网络侧接口来管理宽带终端的技术架构，实现对宽带终端进行自动配置、版本加载、统计数据读取等功能，TR069解决了宽带终端的远程管理问题而TR064标准则提供了从LAN侧接口管理家庭网络设备的通用技术架构，TR064是通过一套基于UPnP的应用层协议来实现家庭网络设备之间的相互发现、通信以及管理。这两个标准都需要在终端设备上实现比较复杂的协议栈和响应的管理实体。
根据目前国内的宽带运营统计数据，至少有70％的宽带网络故障问题是出现在用户的家庭网络设备上，包括终端设备、用户的计算机、线路连接等等。如何通过有效的办法最大限度的降低用户家庭网络的问题，是近来许多设备厂商和网络运营商重点考虑的事情。其中通过在用户的计算机中安装特定功能的宽带诊断软件是一个比较流行的趋势。
用户计算机本身的配置等问题通过诊断软件可以比较方便的检测到，而如果问题出现在用户家里种类繁多的宽带终端设备上，则处理比较棘手。对一般用户来说自己通过HTTP/CLI方式去查看宽带终端配置数据的情况还是非常少的，实施的难度也比较大。所以安装在用户的本地计算机上的诊断软件必须要能够通过宽带终端的LAN侧接口自动诊断终端设备是否存在问题。
目前宽带终端的种类非常多，所以诊断的前提首先要能够进行识别，只有识别到诊断软件可以支持的宽带终端，才能进行下一步的故障处理、自动管理等等。
与本发明实现功能类似的现有技术是TR064标准，该标准通过应用层的SSDP协议(UPnP体系中的一种协议)来进行终端设备的发现和识别，其发现阶段得到的是终端设备的IP地址。通过TR064标准来实现发现和识别终端设备比较复杂，对现有的终端设备改动也较大，而且在发现阶段只能得到终端的IP地址，无法得到MAC地址。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的宽带终端识别装置存在的缺陷，而提供一种新的基于以太网的可管理宽带终端的通用识别装置，如ADSLModem、机顶盒(Set-Top-Box)以及家庭网关等设备的通用识别装置，所要解决的技术问题是为后续实现宽带终端的自动配置、智能管理、自动诊断等功能提供技术基础。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于其包括两个模块二层发现模块，用于通过发送二层广播查询报文要求终端设备上报各自的MAC/IP地址，并解析接收到的响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址；以及应用层识别模块，用于利用应用层标准协议与终端设备进行通讯，获取关于终端设备的信息，将这些信息组织在一个字符串中，并将关于终端设备的信息和对应的MAC/IP地址相互对应地保存到终端管理列表中。本发明还提供了一种基于以太网的宽带终端识别方法。
依据本发明还提出了一种基于以太网的宽带终端识别方法，其特征在于包括下述步骤发送二层广播查询报文，要求终端设备上报各自的MAC/IP地址；解析接收到的响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址；利用应用层标准协议与终端设备进行通讯，获取关于终端设备的信息，将这些信息组织在一个字符串中，以及将关于终端设备的信息和对应的MAC/IP地址相互对应地保存到终端管理列表中。
借由上述技术方案，本发明一种基于以太网的宽带终端识别装置和方法至少具有下列优点及有益效果1、通过二层发现模块，可以不需要知道被诊断、管理的宽带终端的IP地址，在终端设备日益泛滥的今天具有更大的灵活性；2、识别模块不具体规定应用层协议类型，可以更好的适应不同的终端设备，诊断软件可以按需管理和诊断；3、对现有的终端设备改动更小，而且在发现阶段则直接得到终端的IP/MAC地址。
4、实现简单，二层发现过程和应用层识别过程都相当简单。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在实现过程或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的宽带终端识别装置具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是根据本发明的一种基于以太网的宽带终端识别装置的组成示意图。
图2是根据本发明的一种基于以太网的宽带终端识别装置中主机和终端设备之间的协议栈模型。
图3是根据本发明的一种基于以太网的宽带终端识别装置中发现过程主机侧的处理流程图。
图4是根据本发明的一种基于以太网的宽带终端识别装置中发现过程终端设备侧的处理流程图。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于以太网的宽带终端识别装置其具体实施方式
、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，本发明较佳实施例的一种基于以太网的宽带终端识别装置主要由两大功能模块组成二层发现模块和应用层识别模块。
请参阅图2所示，为本实施例中主机和终端设备之间的协议栈模型，上述两个模块的识别过程可描述如下1、二层发现模块即通过二层/二层半协议来得到家庭网络中不同终端设备的IP地址和MAC地址。该模块的实现方案可以描述如下A.主机在不知道终端设备的MAC/IP地址情况下，通过发送二层广播查询报文要求终端设备上报各自的MAC/IP地址，这个技术可以通过扩展目前的ARP协议实现。这个过程称为终端的发现过程；B.主机解析接收到的扩展ARP响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址。
2、应用层识别模块通过应用层的标准协议，如HTTP/SNMP从终端设备获取响应的设备厂商、设备类型、设备ID、软件版本、硬件版本以及发布日期等信息。这个过程描述如下
A.主机通过基于TCP/UDP的上层应用协议如HTTP/SNMP和终端设备进行通讯，获取终端设备的设备厂商、设备类型、设备ID、软件版本、硬件版本以及发布日期等信息，这些信息被组织在一个可变长的字符串中；B.主机将终端设备信息和对应的MAC/IP地址保存到终端管理列表中，完成识别过程。
本发明对识别阶段主机和终端设备之间的应用层通信协议和内容不做具体的规定，原则上说，终端返回的设备信息中必需要包含上述步骤中提到的内容，并且以字符串的形式返回。对于HTTP方式，建议终端将设备信息都组织到一个html页面中；对于SNMP方式，建议终端将设备信息放在一个专门的MIB量中。
请同时参阅图3及图4所示，以进一步说明本实施例的终端识别流程。本发明终端识别的基本流程为1、主机启动查询，其发送二层广播查询报文，例如为ARPplus查询报文，以查询网络中存在的终端设备；2、终端设备等待接收查询报文，若收到ARPplus查询报文，则读取本机的MAC/IP地址，并发送ARPplus响应报文，以报告自己的MAC/IP地址；若未收到查询报文，则继续等待；3、主机读取响应报文，并将终端设备的MAC/IP信息保存到相应的高速缓冲区中；4、主机根据获得的IP地址通过应用层协议向终端设备发送设备信息请求报文；5、终端设备返回设备厂商、终端类型、型号、软硬件版本、发布日期等信息；6、基本流程结束。
在本实施例中，终端识别流程更可包含3个辅助流程辅助流程11、主机完成过程1后，如果没有收到终端设备的响应报文，等待一段时间后再次尝试，尝试规定的次数后，例如为三次，如果还是没有收到终端设备的响应报文，返回失败，网络中不存在可识别的宽带终端设备；2、辅助流程1结束。
辅助流程21、主机在执行基本过程3中，如果发现存在多个IP地址相同的终端设备(IP地址相同，而MAC地址不同)，高速缓冲区保存该MAC/IP地址，同时抛出IP地址冲突告警；2、辅助流程2结束。
辅助流程3
1、主机完成过程4后，如果没有收到终端设备的回应报文，等待一段时间后再尝试查询操作，尝试规定次数后，例如为3次，如果还是没有收到终端设备的回应报文，主机清除高速缓存中的对应MAC/IP信息，返回失败，无法获取可识别终端设备的相关信息；2、辅助流程3结束。
下面详细介绍本发明发现阶段和识别阶段的报文格式。在本实施例中，发现阶段的报文格式是一种二层的广播查询报文，可以扩展目前的ARP协议报文来实现，在ARP报文内部的“操作类型”字段定义一种新的操作码，实现同时返回MAC/IP地址的功能即可。例如，广播查询报文的“操作类型”字段为“5”，终端返回报文的“操作类型”字段为“6”。该报文格式如表1所示
表1 发现阶段报文格式识别阶段报文格式是一种典型的基于TCP/IP的HTTP方式识别终端的报文格式，该报文格式如表2所示假设终端设备上将本终端的设备厂商、终端类型、型号、软硬件版本等信息都组织在一个默认路径下，名字为DeviceInfo.htm的页面中，查询主机则可以通过以下报文获取该页面的信息。
表2 识别阶段报文格式主机根据获取到的页面数据，按照既定的协议提取出相应的设备信息，完成设备的识别过程。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于包括二层发现模块，用于通过发送二层广播查询报文要求终端设备上报各自的MAC/IP地址，并解析接收到的响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址；应用层识别模块，用于利用应用层标准协议与终端设备进行通讯，获取关于终端设备的信息，将这些信息组织在一个字符串中，并将关于终端设备的信息和对应的MAC/IP地址相互对应地保存到终端管理列表中。
2.根据权利要求1所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，所述广播查询报文和响应报文的格式都为扩展ARP协议报文。
3.根据权利要求2所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，所述的扩展ARP协议报文是通过在ARP报文内部的“操作类型”字段定义一种新的操作码。
4.根据权利要求1所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，应用层识别模块所使用的应用层标准协议为HTTP或SNMP。
5.根据权利要求4所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，应用层识别模块所使用的应用层标准协议为HTTP时，终端将关于终端设备的信息都组织到一个html页面中，在使用SNMP协议时，终端将关于终端设备的信息放在一个专门的MIB量中。
6.根据权利要求1所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，所述的从终端设备获取的关于终端设备的信息包括设备厂商、设备类型、设备ID、软件版本、硬件版本以及发布日期。
7.根据权利要求1所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，当二层发现模块发送二层广播查询报文后，如果没有收到终端设备的响应报文，等待一段时间后再次尝试，尝试规定的次数后，如果还是没有收到终端设备的响应报文，返回失败，网络中不存在可识别的宽带终端设备。
8.根据权利要求1或7所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，在保存终端识别设备的MAC/IP信息过程中，如果发现存在多个IP地址相同的终端设备，则保存该MAC/IP地址，同时抛出IP地址冲突告警。
9.根据权利要求1或8所述的基于以太网的宽带终端识别装置，其特征在于，二层发现模块通过基于TCP/UDP的上层应用协议和终端设备进行通讯，如果没有收到终端设备的回应报文，等待一段时间后再尝试查询操作，尝试规定次数后，如果还是没有收到终端设备的回应报文，则清除保存的对应MAC/IP信息，返回失败，无法获取可识别终端设备的相关信息。
10.一种基于以太网的宽带终端识别方法，其特征在于包括下述步骤发送二层广播查询报文，要求终端设备上报各自的MAC/IP地址；解析接收到的响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址；利用应用层标准协议与终端设备进行通讯，获取关于终端设备的信息，将这些信息组织在一个字符串中，以及将关于终端设备的信息和对应的MAC/IP地址相互对应地保存到终端管理列表中。
全文摘要
本发明提供了一种基于以太网的宽带终端识别装置及方法，所述装置包括二层发现模块，用于通过发送二层广播查询报文要求终端设备上报各自的MAC/IP地址，并解析接收到的响应报文，得到网络中所有可识别宽带终端的MAC/IP地址；应用层识别模块，用于利用应用层标准协议与终端设备进行通讯，获取关于终端设备的信息，将这些信息组织在一个字符串中，并将关于终端设备的信息和对应的MAC/IP地址相互对应地保存到终端管理列表中。本发明还提供了一种基于以太网的宽带终端识别方法。
文档编号H04L29/06GK101030980SQ200710093730
公开日2007年9月5日 申请日期2007年4月5日 优先权日2007年4月5日
发明者姜万波, 江平 申请人:中兴通讯股份有限公司