一种单网元管理多子框板卡的方法与流程

本发明涉及网络设备管理技术和网络扩容技术，具体涉及一种单网元管理多子框板卡的方法。

背景技术：

高速网络时代，电信运营商爆炸式增长的数据业务产生海量业务数据，这些业务数据需要通信设备来承载和传输，这就对通信设备的容量和可支持的业务类型提出了更高的要求；所以通过对现网设备进行扩容、升级改造来满足日益增长的数据需求已成为必然的趋势。

通信设备的交叉容量决定了通信设备容量，业务端口类型和数量决定设备接入能力。在扩大设备的容量和支持的业务种类时，设备现有的子框和板卡槽位已然不能满足扩容的需求，必须增加新的子框和板卡，从而增加设备的交叉容量，增加设备的业务端口数量和类型来提高通信设备的容量，丰富设备的接口。

目前，在设备增加新的子框和板卡有两种实现的方式：一种是在现有网元下直接增加新的子框和板卡；另一种是设备集群化，将多个网元合并组成一个大容量、支持多种业务的单网元，这种设备集群化网络的交叉配置更灵活，保护方式多样化，能有效提高网络的通信效率，优化网络管理；两种增加新的子框和板卡的方式，不同网元下的子框和板卡需要由同一个网元管理单元管理，由同一个控制单元进行业务调度、保护配置和智能控制，网元下的板卡间才能很方便的交互数据。

但是，新增加子框的板卡和原有子框的板卡地址重叠，如果新子框和板卡直接与网元管理单元通信，新板卡和原有板卡ip、mac和槽位地址都会冲突，不仅致使新板卡无法被网元管理单元发现和管理，甚至会导致原有的板卡托管，更严重会导致业务中断。如果将新增加的子框做为全新的网元进行管理，由于新网元板卡和旧网元板卡间没有直接可以通信的通道，新网元板卡和旧网元板卡间将无法进行统一的交叉管理和配置，无法进行高效和精准的通道保护，浪费网络资源，不利于网络设备的业务调度和智能控制。

综上所述，在设备现有的物理架构不变的情况下，如何对新增加的子框和单板进行管理，已成为网络管理亟需解决难题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是在现有架构不变的情况下，如何实现对新增加的子框和单板进行管理的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种单网元管理多子框板卡的方法，包括以下步骤：

步骤s10、在逻辑上对子框进行分组，并分别为每个子框设置组号；

步骤s20、在网元代理单元的交换机及其下所有板卡上配置组播地址，并将网元代理单元对外通信的以太网端口设置为禁止组播信息通过；

步骤s30、网元代理单元将本子框的组号信息周期性组播到管理的交换机所有端口上；

步骤s40、组号信息改变的板卡根据本次收到的组号信息以及其槽位信息，重新配置板卡的ip地址、mac地址和槽位地址，并保存当收到的组号信息；

步骤s50、板卡以新配置的ip地址向网元管理单元发送自举信息和重新请求配置信息；网元管理单元根据自举信息记录板卡的ip信息、组号信息和槽位信息，并向该板卡发送确认信息和配置数据。

在上述方法中，所述步骤s10具体包括：

配置有网元管理单元的子框设置为默认组，组号信息为默认值；

其它配有网元代理单元的子框，通过网元代理单元上的拨号开关设置不冲突的组号信息。

在上述方法中，所述步骤s20具体包括：

对于交换机：

将网元代理单元向下与板卡联系的所有交换机端口配置为支持组播信息通过，并设置相同的组播地址，将向上联系其它子框的交换机端口上联端口配置禁止组播信息通过；

对于板卡：

在所有板卡上设置支持组播，并且配置与所接交换机端口相同的组播地址。

在上述方法中，在开始对交换机组播地址配置前关闭所有网元代理单元的交换机上联端口，直到完成交换机及其下板卡组播地址配置后，再打开上联端口。

在上述方法中，网元代理单元将本子框的组号信息周期性组播到管理的交换机所有端口上的组播周期为20s。

在上述方法中，在步骤s40中，板卡将收到的组号信息保存到非易失性存储器中。

在上述方法中，所述步骤s40具体包括以下步骤：

步骤s41、板卡接收到网元代理单元组播的组号信息；

步骤s42、判断本次接收的组号信息与保存在非易失性存储器中的上一次的组号信息是否一致，如果一致，不做任何动作；否则，执行步骤s43；

步骤s43、根据本次接收的组号信息和槽位信息，重新配置板卡的ip地址、mac地址和槽位地址；

步骤s44、将本次接收的的组号信息保存到非易失性存储器中；

步骤s45、等待接收下一次组播信息。

在上述方法中，在步骤s50中，如果板卡收到网元管理单元的确认信息，停止自举；如果没有收到确认信息，则周期性自举，直到收到网元管理单元的确认信息。

在上述方法中，在向板卡发送确认信息后，网元管理单元将板卡的ip信息、组号信息和槽位信息上传到网管。

在上述方法中，每当板卡重启后，都将从非易失性存储器中读取组号信息，并根据读取的组号信息和槽位信息自动配置mac地址和ip地址；直到收到网元代理单元组播的新的组号信息，再根据收到的组号信息和槽位信息重新配置mac地址、ip地址和槽位地址。

本发明通过对子框上进行分组，并设置组号，在组内通过组播方式将组号发送给下联的所有板卡，板卡根据新的组号信息重新进行ip地址、mac地址、槽位地址重新分配，与其他组下联板卡地址互相区别，不仅避免新增板卡与原板卡地址冲突，而且具有以下有益效果：

(1)本发明的实现在工程上不用改动现网设备，当直接增加新子框和板卡进行扩容时，不影响原有的子框和板卡，不会造成业务中断；

(2)同网元下所有板卡可以直接进行通信，避免网元管理者转发板卡数据，降低软件设计复杂度，提高网络稳定性；

(3)充分利用现有的硬件资源，避免硬件重新设计，节省开发成本和时间。

附图说明

图1为本发明提供的一种单网元管理多子框板卡的方法的流程图；

图2为本发明一种单网元管理多子框板卡的方法的实现框图；

图3为本发明中步骤s40的流程图；

图4为本发明中网元管理单元或网元代理单元重新启动后的处理流程图；

图5为本发明板卡重新启动后的处理流程图。

具体实施方式

本发明在在现有架构不变的情况下，不仅实现在一个网元下对多个设备子框及框上板卡进行有效管理；而且可以用于将多个网元合并成单网元,对该单网元的多个设备子框及框上板卡进行有效管理，优化了网络设备管理，提高了网络管理的效率。在本发明中，对于多个网元合并成的单网元，由所述多个网元中的一个网元管理单网元下的所有子框和板卡，该网元称为网元管理单元(emu)；该单网元中的其他网元称为网元代理单元(fcu)。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。

如图1、2所示，本发明提供的一种单网元管理多子框板卡的方法，包括以下步骤：

步骤s10、在逻辑上对子框进行分组，并分别为每个子框设置组号。

在本发明中，步骤s10具体为：

配置有网元管理单元的子框做为默认组，组号信息为默认值；而其它配有网元代理单元的子框，通过fcu上的拨号开关设置不冲突的组号信息。

步骤s20、在网元代理单元的交换机(sw)及其下所有板卡上配置组播地址，并将网元代理单元对外通信的以太网端口设置为禁止组播信息通过。在本发明中，步骤s20具体为：

对于交换机：

将fcu向下与板卡联系的所有交换机端口配置为支持组播信息通过，并设置相同的组播地址，将向上联系其它子框的交换机端口上联端口(com口)上配置禁止组播信息通过；

对于板卡：

在所有板卡上设置支持组播，并且配置与所接交换机端口相同的组播地址，以接收网元代理单元的组播信息。

由于需要对交换机上联端口进行禁止组播信息通过的配置，所以在开始对交换机组播地址配置前(在实施步骤s20前)关闭所有网元代理单元的交换机上联端口，直到完成交换机及其下板卡组播地址配置后，再打开上联端口。

步骤s30、当网元代理单元配置(包括交换机和所有板卡的组播地址配置)完成后，网元代理单元将本子框的组号信息周期性组播到管理的交换机所有端口上，组播周期一般为20s，即每间隔20s向管理交换机的每个端口组播一次本子框的组号信息，由于对网元代理单元对外通信的以太网端口进行了组播阻断，每次组播的组号信息只会发送到本子框的所有板卡上。

步骤s40、每个板卡收到网元代理单元组播的组号信息后，对槽位地址进行扩展，组号信息改变的板卡根据本次收到的组号信息以及槽位信息，重新配置板卡的ip地址、mac地址和槽位地址，并且在配置完成后，将当前的组号信息保存到非易失性存储器中。

在本发明中，如图3所示，步骤s40具体包括以下步骤：

步骤s41、板卡接收到网元代理单元组播的组号信息；

步骤s42、判断本次接收的组号信息与保存在非易失性存储器中的上一次的组号信息是否一致，如果一致，表明此时组号信息没有变化，不需要对板卡的ip地址、mac地址和槽位地址进行重新配置，保持原来的组号信息，不做任何动作；否则，执行步骤s43；

步骤s43、此时表明组号信息发生变化，根据本次接收的组号信息和槽位信息，重新配置板卡的ip地址、mac地址和槽位地址；具体为：

利用组号信息和槽位信息，按照约定规则生成ip地址、mac地址和槽位地址，然后将ip地址配置到管理网口上；其中，组号信息和槽位号信息是约定规则的两个参数，例如：组号信息作为ip地址的第三个字节，槽位信息作为ip地址的第四个字节，ip地址的第一和第二个字节固定；当然也可以采用其它规则，只要保证最后得到的ip地址信息在同一个ip域内不冲突，并且是有效ip地址就可以；

而组号信息代表一个或多个子框的编号，槽位信息代表一个子框内插槽编号，两者合起来表示板卡的位置信息，例如：在m框的n槽位，m是组号，而n是槽位号；同时，只要子框的槽位号不重叠，可用将多个子框合在一起，编为一个组号；

步骤s44、在配置完成后，将本次接收的的组号信息保存到非易失性存储器中；

步骤s45、等待接收下一次组播信息。

步骤s50、板卡以新配置的ip地址向网元管理单元自举板卡的ip信息、组号和槽位等信息和重新请求配置信息；网元管理单元收到板卡的自举信息和重新请求配置信息后，记录板卡的ip信息、组号和槽位等信息，并向板卡发送确认信息和配置数据。

在本发明中，如果板卡收到网元管理单元的确认信息，停止自举；如果没有收到确认信息，则周期性自举，直到收到网元管理单元的确认信息。

在步骤s50中，在向板卡发送确认信息后，网元管理单元将板卡的ip信息、组号和槽位等信息上传到网管，便于网管发现和配置板卡。

在本发明中，每当板卡重启后，就会从非易失性存储器(如flash，eeprom等)中读取组号信息，并根据读取的组号信息和槽位信息自动配置mac地址和ip地址(即利用使用之前保存在非易失性存储器中的组号信息和从板卡硬件上读到的槽位信息按约定规则生成mac地址和ip地址，再配置到管理网口上)；直到收到网元代理单元组播的新的组号信息，再根据收到的组号信息和槽位信息重新配置mac地址、ip地址和槽位地址。

在本发明中，如图4所示，每次网元管理单元或网元代理单元重新启动后的处理流程具体包括以下步骤：

步骤s101、网元管理单元或网元代理单元上电；

步骤s102、判断其组号信息是否为默认值，如果是，表明其为网元管理单元，该子框下所有板卡不需要修改组号，直接使用默认值，执行步骤s107；如果不是默认值，表明其为网元代理单元，执行步骤s103；

步骤s103、关闭管理交换机的上联端口，配置网元代理单元fcu及其下所有板卡的组播地址；

步骤s104、配置交换机向上联系其它子框的交换机端口上联端口为不支持组播，向下与板卡联系的端口为支持组播，打开交换机的上联端口；

步骤s105、网元代理单元向其管理的交换机所有端口组播本子框的组号信息；

步骤s106、等待一个预设组播周期(一般为20s)后，执行步骤s105；

步骤s107、网元管理单元emu判断是否收到板卡自举信息和请求配置信息，如果是，执行步骤s108；否则，执行步骤s109；

步骤s108、发送自举的确认信息和配置数据；

步骤s109、等待一个预设组播周期后，执行步骤s107。

在本发明中，如图5所示，每次板卡上电重新启动后的处理流程具体包括以下步骤：

步骤s201、板卡上电；

步骤s202、从非易失性存储器中读取存储的组号信息；

步骤s203、根据读取的组号信息自动配置管理端口的mac地址和ip地址，并配置组播地址；

步骤s204、板卡初始化；

步骤s205、判断是否已经等待了一个预设组播周期，如果不是，继续等待，因为fcu发送组播是一个预设组播周期一次,等待一个预设组播周期目的是保证在fcu代理下的板卡重启后至少收到1次组号信息，尽量避免进入正常工作状态后，需要立即再次修改组号；否则，执行步骤s206；

步骤s206、判断收到的组号信息是否与易失性存储器中相同，如果相同，执行步骤s210；否则，执行步骤s207；

步骤s207、根据新的组号信息重新配置管理端口的ip地址、mac地址和槽位地址，并将本次接收的组号信息存入易失性存储器中；

步骤s208、板卡向网元管理单元发送自举信息，并重新请求配置；

步骤s209、板卡收到网元管理单元的确认信息和配置信息后，自动进行配置；

步骤s210、进入正常工作状态，然后执行步骤s206。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。