专利名称：嵌入式网络产品烧写设备及方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及嵌入式网络产品生产制程中固件及配置的批量烧写设备及方法。
背景技术：
嵌入式网络产品由硬件和软件组成，软件包括引导代码(BOOT)和应用软件，所述应用專欠件编译后称为固件，即Firmware。
在生产过程中，需要先把BOOT烧入嵌入式网络产品的闪存Flash中，再生产硬件，最后通过BOOT提供的命令烧写固件、配置到闪存Flash中，以完成包括硬件和固件在内的完整嵌入式网络产品的制作。
在上述生产过程中，所述的固件下载和配置是通过PC机使用串口连接到嵌入式网络产品，使用BOOT命令，和TFTP/FTP协议，将固件和配置通过嵌入式网络产品的以太网口下载到嵌入式网络产品中，并通过BOOT烧写到Flash中，这些下载的配置信息中还可能包含有MAC地址(网卡的唯一标识)。
另外，下载的方式一般使用TFTP/FTP,这要求每个嵌入式网络产品在下载固件和配置以进行烧写时都必须有唯一 IP地址和MAC地址。由于硬件在生产过程中原始信息都是一样，所以每个嵌入式网络产品启动时预设的IP地址和MAC地址都一样，这样只能一次对一个硬件进行操作； 一些现有技术通过CPU的序列号等唯一特性来处理，但又缺乏通用性。
另外，对嵌入式网络产品的软件批量升级一般都是通过WEB页面进行，操作过程大致是启动嵌入式网络产品、打开嵌入式网络产品的WEB配置界面并升级软件，效率也是不高。所以按照传统的方法，不管是固件、配置烧写或者是升级， 一次只能对一台产品操作，而且操作步骤复杂，操作工需要花很多精力去连接线路、输入命令、等待结果，效率非常低下。
发明内容
本发明主要解决的技术问 _提供一种嵌入式网络产品的烧写设备、交换机及方法，可以在嵌入式网络产品的生产过程中进行软件或配置的批量下载或升级，大大提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种嵌入式网络产品的烧写方法，包括步骤建立与上位服务器之间的两个传输通道并且采用多个下行端口分别连接多个嵌入式网络产品，所述两个传输通道包括进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一传输通道；以及进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN (Virtual LocalArea Network,虛拟局域网)标签数据包的第二传输通道；所述多个嵌入式网络产品具有实现客户端功能的硬件引导加载BOOT代码；通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有对应连接嵌入式网络产品的下行端口的VLAN ID的配置请求；通过所述第二传输通道下载根据所述配置请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的临时MAC地址、临时IP地址、上位力艮务器IP地址；通过对应所述VLAN ID的所述下4于端口发送所述临时MAC地址、临时IP地址到所述嵌入式网络产品；在所述嵌入式网络产品配置完所述临时MAC地址、临时IP地址后，通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID的任务请求；通过所述第 一传输通道下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据；通过对应所述VLAN ID所述下行端口发送所述固件、配置数据到所述嵌入式网络产品。其中，所述通过第一传输通道下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌
入式网络产品的固件、配置数据的步骤中，包括通过所述第一传输通道并使用TFTP协议下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据。
其中，所述通过第二传输通道向所述上位^I1务器发送具有所述VLAN ID的任务请求的步骤中，包括通过第二传输通道向所述上位^L务器发送具有所述VLAN ID和本机MAC地址和校验信息的任务请求。
其中，所述通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述临时MAC地址、临时IP地址到所述嵌入式网络产品、以及通过对应所述VLAN ID所迷下行端口发送所述固件、配置数据到所述嵌入式网络产品的步骤，都是在所述VLAN标签中指定VLAN ID,以发送到正确的嵌入式网络产品。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种嵌入式网络产品的烧写设备，包括具有多个下行端口的交换机；进行临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的上位服务器；其中，所述上位服务器与交换机之间包括进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第 一传输通道；进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN标签数据包的第二传输通道；所述上位服务器包括分别对应于所述第 一传输通道、第二传输通道的第一网卡、第二网卡。
其中，所述交换机包括分别对应于所述第一传输通道、第二传输通道的第一上行端口、第二上行端口；所述交换机的每个下行端口分配有一个VLAN ID;所述第二上行端口和所有下行端口组成端口汇聚Trunk,并设置为带VLAN标签；所述所有下行端口设置为混杂hybrid模式，并分别和第一上行端口组成两个成员的不带VLAN标签的VLAN。其中，所述上位服务器包括对应第二网卡的基于Winpap软件开发的数据读写发送接口；同时进行对应于多个上行端口的多个临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的界面模块。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是提供一种应用于嵌入式网络产品软件配置的交换机，包括多个下行端口；进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一上行端口 ；进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN标签数据包的第二上行端口；其中，每个下行端口分配有一个VLAN ID;所述第二上行端口和所有下行端口组成端口汇聚Trunk,并设置为带VLAN标签；所有所述下行端口设置为混杂hybrid模式，并分别和第一上行端口组成两个成员的不带VLAN标签的VLAN。
本发明的有益效果是区别于现有技术进行嵌入式网络产品的生产时只能一次对一个硬件进行操作的情况，本发明通过具有实现下载管理协议客户端功能的BOOT代码、并且建立与上位机服务器之间的VLAN传输通道与标准UDP协议传输通道，采用VLAN传输通道来给硬件分配临时MAC地址以及临时IP地址来帮助标准UDP协议传输通道进行固件、配置数据的"烧写"，即使用VLAN互连和上位机服务器控制的方式，实现同时批量下载和升级功能，大大提高生产效率。
图1是本发明嵌入式网络产品的烧写方法实施例的流程图2是本发明嵌入式网络产品的烧写设备实施例的原理框图3是本发明嵌入式网络产品的烧写设备的拓朴图4是本发明交换机实施例的原理框图5是本发明嵌入式网络产品的烧写方法另一实施例的流程图。
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具体实施例方式
图1,本发明嵌入式网络产品的烧写方法实施例主要包括以下步骤
步骤101:建立与上位服务器之间的两个传输通道并且采用多个下行端口分 别连接多个嵌入式网络产品，所述两个传输通道包括进行固件、配置传输的 基于标准UDP协议的第一传输通道；以及进行上位服务器IP地址、所述临时MAC 地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN标签数据包的第二传输通道；所述多 个嵌入式网络产品具有实现客户端功能的硬件引导加载BOOT代码；
步骤102:通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有对应连接嵌入 式网络产品的下行端口的VLAN ID的配置请求；
步骤103:通过所述第二传输通道下载根据所述配置请求而下发的对应所述 嵌入式网络产品的临时MAC地址、临时IP地址、上位服务器IP地址；
步骤104:通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述临时MAC地址、 临时IP地址到所述嵌入式网络产品；
步骤105:在所述嵌入式网络产品配置完所述临时MAC地址、临时IP地址 后，通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID的任务请 求；
步骤106:通过所述第一传输通道下载才艮据所述任务请求而下发的对应所述 嵌入式网络产品的固件、配置数据；
步骤107:通过对应所述VLANID的所述下行端口发送所述固件、配置数据 到所述嵌入式网络产品。
所述嵌入式网络产品在收到所述固件、配置数据后，通过所述BOOT进^f亍烧写。区别于现有技术进行嵌入式网络产品的生产时只能一次对一个硬件进行操
作的情况，本发明通过具有实现下载管理协议客户端功能的BOOT代码、并且建 立与上位机服务器之间的VLAN传输通道与标准UDP协议传输通道，采用VLAN 传输通道来给石更件分配临时MAC地址以及临时IP地址来帮助标准UDP协议传输 通道进行固件、配置数据的"烧写"，即使用VLAN互连和上位机服务器控制的方 式，实现同时批量下载和升级功能，大大提高生产效率。
在其他实施例中，所述通过第一传输通道下载根据所述任务请求而下发的 对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据的步骤中，具体是
通过所述第一传输通道并使用TFTP协议下载根据所述任务请求而下发的对 应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据。当然，除了TFTP协议外，还可以是 其他能够被市场上一般操作系统兼容的其他协议。
在其他实施例中，所述通过第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述 VLAN ID的任务请求的步骤中，具体是
通过第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID和本机MAC地 址和校验信息的任务请求。
此外，所述通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述临时MAC地址、 临时IP地址到所述嵌入式网络产品、以及通过对应所述VLAN ID的所述下行端 口发送所述固件、配置数据到所述嵌入式网络产品的步骤，都是在所述VLAN标 签中指定VLAN ID,以发送到正确的嵌入式网络产品。
参阅图2，本发明还提供一种嵌入式网络产品的烧写设备，包括
具有多个下行端口的交换机；
进行临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的上位服务器； 其中，所述上位服务器与交换机之间包括
10进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一传输通道。 进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于 带VLAN标签数据包的第二传输通道；
参阅图3，在具体的实施例中，本发明采用以下技术
1) 自定义通信协议，称为"下载管理协议"，以下简称DMP;
2) 上位服务器。实现DMP协议的服务端，以下简称DMPS;
3) 支持VLAN的以太网交换才几，以下简称VSWITCH;
4) 在BOOT代码实现DMP客户端的网络产品，以下简称DMPC。 所述上位服务器可以包括分别对应于所述第一传输通道、第二传输通道的
第一网卡、第二网卡。
所述交换机包括分别对应于所述第 一传输通道、第二传输通道的第 一上行
端口"上行口 1"、第二上行端口"上行口 2";
所述交换机的每个下行端口分配有一个VLAN ID (与物理端口号一样)； 所述第二上行端口和所有下行端口组成端口汇聚Trunk,并设置为带VLAN
标签；
所述所有下行端口设置为混杂hybrid模式，并分别和第一上行端口组成两 个成员的不带VLAN标签的VLAN。 其中
1)上行口2:是一个物理端口，连接DMPS中的一个网卡，用于DMPS为每 个DMPC分配临时MAC地址、IP地址和告知DMPS的IP地址(即上行口 1的IP 地址)。通过VLAN标签实现。
ii2) 上行口1:是一个物理端口，连接DMPS中的一个网卡，用于为DMPC提 供内容下载服务(如固件下载、配置下载、MAC地中分配等)。通过标准的TCP/IP 实现。
3) DMPS服务器必须是至少双网卡， 一个网卡(接"上行口 2")走带VLAN 标签的数据，是使用基于MAC层的自定义的通信协议；由于Windows操作系统 的协议栈不支持VLAN标签的数据，所以需要另外一个网卡(接"上行口 1"), 数据是不带VLAN标签的，通过标准的TCP/IP和Windows的协议栈交互。
以上的结构，可以达到以下效果
1) 经过第二传输通道"通道2，，的数据都带标签，这样DMPS和DMPC可以进 行单播、准确的数据通信。
DMPC的数据走"通道2"，即从"上行口 2"到达DMPS时都带上DMPC所接入的 物理端口的VLANID。于是DMPS就知道是谁发的数据，从而解决了所有DMPC都 是一样的问题。
DMPS的数据走"通道2"，即从"上行口 2"到达DMPC时，在VLAN标签中指定 一个VLAN ID，才会^皮相应的DMPC接收。
2) 第一传输通道不带数据标签，但"上行口 l"分别和所有的"下行口"组成 一个小的交换机，所以它们走不带数据标签TCP/IP协议数据。
为使DMPS实现基于Windows xp操作系统下拦截网卡MAC层的数据，所述 DMPS可以包括
对应第二网卡的基于Winpap软件开发的数据读写发送接口 ； 同时进行对应于多个上行端口的多个临时MAC地址、临时IP地址分配以及 固件、配置下载的界面才莫块。 而且1 )对于DMPC，可以在BOOT中实现，对于多数的嵌入式才喿作系统的BOOT中， 都可以实现动态MAC、 IP地址配置；二层数据的读取、发送；TFTP客户端功能。
2 )对于协议定义。DMPC和DMPS2的交互协议，定义基于带VLAN标签数据 包；DMPC和DMPS1的交互协议则基于标准UDP协议，可以定义超时重传协议。
参阅图4,本发明还提供一种应用于嵌入式网络产品软件配置的交换机实施 例，包括
多个下行端口；
进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一上行端口 ； 进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于
带VLAN标签数据包的第二上行端口 ；
其中，每个下行端口分配有一个VLANID;所述第二上行端口和所有下行端
口组成端口汇聚Trunk,并设置为带VLAN标签；所有所述下行端口设置为混杂
hybr id模式，并分别和第 一上行端口组成两个成员的不带VLAN标签的VLAN。 参阅图5，下面再给出一个具体的流程，以一个方面来说明本发明实施例 1)生产操作员给DMPC连接对应VSWITCH各下行端口的网线，对DMPC加电，
并执行包含实现下载管理协议客户端功能的硬件引导加载BOOT代码； 2 ) DMPC从"通道2"发送"配置请求，，；
3) DMPS从"通道2"发送"配置应答"(包含临时MAC地址、DMPS IP地址和 临时MAC地址)。上述地址可以才艮据收到的VLANID、预配置DMPS服务器IP和 临时MAC地址段计算得出。同时，在UI界面上作出指示；
4 ) DMPC配置IP地址和MAC地址(如果非法)到协议栈；
5 ) DMPC得到唯一的IP地址和MAC地址后，以下的&据就可以从"通道1" 走，并且使用标准UDP协议通信、使用TFTP协议下载；6) DMPC发送"任务请求"，并带上本机的MAC地址和校验信息；
7 ) DMPS计算DMPC的MAC地址是否合法，以决定是否给它分配MAC地址。
并根据用户配置的MAC地址段、要下载的文件及烧写的地址，组成"任务应答"
包，发送给DMPC;
8) DMPC按照"任务应答"的指示，使用TFTP分别下载相关的文件，并烧写 到Flash中；
9 ) DMPC发送"任务完成"；
10 ) DMPS发送"确i人完成"，并在UI上指示；
11)操作员根据UI指示，拔掉DMPC各种连线，进入下一个制程。 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间4妄运 用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1、一种嵌入式网络产品的烧写方法，其特征在于建立与上位服务器之间的两个传输通道并且采用多个下行端口分别连接多个嵌入式网络产品，所述两个传输通道包括进行固件、配置传输的基于标准用户数据报协议UDP协议的第一传输通道；以及进行上位服务器IP地址、所述临时媒体访问控制MAC地址以及临时IP地址传输的基于带虚拟局域网VLAN标签数据包的第二传输通道；所述多个嵌入式网络产品具有实现客户端功能的硬件引导加载BOOT代码；通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有对应连接嵌入式网络产品的下行端口的VLAN ID的配置请求；通过所述第二传输通道下载根据所述配置请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的临时MAC地址、临时IP地址、上位服务器IP地址；通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述临时MAC地址、临时IP地址到所述嵌入式网络产品；在所述嵌入式网络产品配置完所述临时MAC地址、临时IP地址后，通过所述第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID的任务请求；通过所述第一传输通道下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据；通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述固件、配置数据到所述嵌入式网络产品。
2、 根据权利要求l所述的嵌入式网络产品的烧写方法，其特征在于所述通过第一传输通道下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据的步骤中，包括通过所述第一传输通道并使用TFTP协议下载根据所述任务请求而下发的对应所述嵌入式网络产品的固件、配置数据。
3、 根据权利要求2所述的嵌入式网络产品的烧写方法，其特征在于所述通过第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID的任务请求的步骤中，包括通过第二传输通道向所述上位服务器发送具有所述VLAN ID和本机MAC地址和校验信息的任务请求。
4、 根据权利要求3所述的嵌入式网络产品的烧写方法，其特征在于所述通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述临时MAC地址、临时IP地址到所述嵌入式网络产品、以及通过对应所述VLAN ID的所述下行端口发送所述固件、配置数据到所述嵌入式网络产品的步骤，都是在所述VLAN标签中指定VUN ID,以发送到正确的嵌入式网络产品。
5、 一种嵌入式网络产品的烧写设备，其特征在于，包括具有多个下行端口的交换机；进行临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的上位服务器；其中，所述上位ll务器与交换机之间包括进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一传输通道；进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VUN标签数据包的第二传输通道。
6、 根据权利要求5所述的嵌入式网络产品的烧写设备，其特征在于所述上位服务器包括分别对应于所述第 一传输通道、第二传输通道的第一网卡、第二网卡。
7、 根据权利要求6所述的嵌入式网络产品的烧写设备，其特征在于所述交换机包括分别对应于所述第一传输通道、第二传输通道的第一上行端口、第二上行端口；所述交换才几的每个下4于端口分配有一个VLAN ID;所述第二上行端口和所有下4亍端口组成端口汇聚Trunk,并i殳置为带VLAN标签；所述所有下行端口设置为混杂hybrid模式，并分别和第一上行端口组成两个成员的不带VLAN标签的VLAN。
8、 根据权利要求7所述的嵌入式网络产品的烧写设备，其特征在于，所述上位服务器包括对应第二网卡的基于Winpap软件开发的数据读写发送接口 ；同时进行对应于多个上行端口的多个临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的界面模块。
9、 一种应用于嵌入式网络产品软件配置的交换机，其特征在于，包括多个下4亍端口 ；进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一上行端口；进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN标签数据包的第二上行端口 ；其中，每个下行端口分配有一个VLANID;所述第二上行端口和所有下行端口组成端口汇聚Trunk,并设置为带VLAN标签；所有所述下行端口设置为混杂hybrid模式，并分别和第一上行端口组成两个成员的不带VLAN标签的VLAN。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式网络产品的烧写设备、交换机及方法。所述嵌入式网络产品的烧写设备包括具有多个下行端口的交换机；进行临时MAC地址、临时IP地址分配以及固件、配置下载的上位服务器；其中，所述上位服务器与交换机之间包括进行固件、配置传输的基于标准UDP协议的第一传输通道；进行上位服务器IP地址、所述临时MAC地址以及临时IP地址传输的基于带VLAN标签数据包的第二传输通道；所述上位服务器包括分别对应于所述第一传输通道、第二传输通道的第一网卡、第二网卡。本发明可以在嵌入式网络产品的生产过程中进行软件或配置的批量下载和升级，大大提高生产效率。
文档编号H04L29/06GK101674303SQ200910112349
公开日2010年3月17日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者黄黎鹏 申请人:厦门敏讯信息技术股份有限公司