CN105119749B - 一种家庭网关本地批量升级的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网关本地批量升级的方法和系统，方法包括：镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对镜像信息和在数据前加入分片索引、分片长度字段的每片分片镜像数据分别进行封装；镜像发送端子模块通过广播方式将封装的镜像信息和分片镜像数据发送给各个镜像接收端子模块；每个镜像接收端子模块对封装的镜像信息进行解析，并根据解析内容为镜像数据分配相应内存空间；每个镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装、重组，并对重组的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作。本发明从家庭网关LAN侧的网口实现对家庭网关的批量升级，并且组网、操作方便简单；网络通信交互流程简单；升级周期短、可靠性强。

Description

一种家庭网关本地批量升级的方法和系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种家庭网关本地批量升级的方法和系统。

背景技术

随着光通信产业的蓬勃发展，运营商对家庭网关的需求量也越来越大。在现行的家庭网关产品规模生产中，偶尔会发现已经生产的设备的软件存在严重缺陷，影响设备的放装和在现网中的应用，但是该版本的设备已经大量生产，少则几千台，多则数万台，一般存在于仓库或车间，等待发货或放装。此时，就必须对现有的家庭网关设备软件进行批量升级，在最短的时间内解决当前版本存在的缺陷。

基于生产车间或仓库的网络环境，无法从网关的WAN(广域网)侧进行批量升级，而现阶段又没有一种本地批量升级的方法，只能通过图形管理界面或telnet(远程终端协议)的方式对家庭网关设备逐一进行升级，无法进行批量升级，家庭网关设备升级效率低，并致使人力成本和时间浪费严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是从设备LAN侧的网口对家庭网关设备进行批量升级的问题。

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家庭网关本地批量升级的方法包括以下步骤：

第一步、镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对镜像信息和在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的每片分片镜像数据分别进行封装；

第二步、镜像发送端子模块通过广播方式将封装的镜像信息和各个分片镜像数据发送给各个家庭网关的镜像接收端子模块；

第三步、各个家庭网关的镜像接收端子模块对封装的镜像信息进行解析，并根据解析内容为重组的完整镜像数据分配相应内存空间；

第四步、各个家庭网关的镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装、重组，并对重组的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作。

在上述方法中，

镜像信息包括：升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

镜像分片数目是利用镜像总字节长度和镜像发送端子模块对完整镜像数据进行分片时采用的一个固定长度字节计算获得。

在上述方法中，

在对分片镜像数据进行封装时，顺序地对分片镜像数据进行线性封装；

在对封装的分片镜像数据进行发送时，在发送完一个封装的分片镜像数据后，进行适当的延时，再发送下一个封装的分片镜像数据，如此循环直至所有封装的分片镜像数据发送完毕。

在上述方法中，

第三步具体包括以下步骤：

步骤S301、家庭网关的镜像接收端子模块对收到的封装的镜像信息进行解析，解析出升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

步骤S302、根据解析出的升级标识来判断是否是镜像升级操作，如果是镜像升级操作，执行步骤S303，否则，执行步骤S304；

步骤S303、根据解析出的镜像总字节长度分配相同长度的内存空间，执行步骤S305；

步骤S304、直接提示升级失败；

步骤S305、结束程序。

在上述方法中，

第四步具体包括以下步骤：

步骤S401、家庭网关的镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装，得到分片镜像数据、分片索引和分片长度；

步骤S402、检查所有分片镜像数据的分片索引，判断是否有丢包，如果发现有丢包，则执行步骤S403；否则，执行步骤S404；

步骤S403、标识设备升级失败，并返回错误，执行步骤S408；

步骤S404、根据分片长度和分片索引对解析的分片镜像数据进行数据重组操作；

步骤S405、判断最后一个分片镜像数据是否已经进行数据重组，如果是，则执行步骤S406；否则，执行步骤S404；

步骤S406、对数据重组获得的完整镜像数据进行校验，判断校验结果是否合法，如果不合法，则执行步骤S403；否则，执行步骤S407；

步骤S407、对数据重组获得的完整镜像数据执行镜像写入Flash操作。

步骤S408、程序结束。

在上述方法中，

镜像发送端子模块和各个家庭网关的镜像接收端子模块在广播通信过程中，需要对双方的地址和端口进行约定，具体为：

镜像发送端子模块通过广播方式发送数据的对端地址为定向广播地址，端口为指定的固定端口；

相应的，家庭网关的镜像接收端子模块必须使用镜像发送端子模块通过广播方式发送数据时指定的固定端口。

本发明还提供了一种家庭网关本地批量升级的系统，包括镜像发送端子模块、网络连接设备和多个设在不同家网关内部的镜像接收端子模块；其中，所述镜像发送端子模块与所述镜像接收端子模块通过所述网络连接设备连接；

所述镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对镜像信息以及在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的各个分片镜像数据分别进行封装，再通过广播方式将封装的镜像信息以及各个分片镜像数据发送给各个家庭网关的所述镜像接收端子模块；

每个所述镜像接收端子模块首先对接收的封装的镜像信息进行解析，并根据解析内容为完整镜像数据分配相应内存空间；再对封装的各个分片镜像数据进行解封装和数据重组，并对重组的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作。

在上述一种家庭网关本地批量升级的系统中，

所述网络连接设备是支持数据链路层协议的集线器或交换机；

所述网络连接设备通过每个家庭网关的LAN侧端口与所述镜像接收端子模块相连。

在上述一种家庭网关本地批量升级的系统中，所述镜像发送端子模块包括：

发送程序初始化单元，用在于初始化所述镜像发送端子模块的网络通信协议；

发送动态内存分配单元，在对网络通信协议初始化后，动态分配与完整镜像数据同等大小的内存空间，并将读取的完整镜像数据保存到分配的内存空间中；

镜像信息封装单元，对保存在所述发送动态内存分配单元中的完整镜像数据的镜像信息进行封装，并发送；

镜像数据分片及封装单元，对保存在所述发送动态内存分配单元中的完整镜像数据按照一个固定长度字节进行分片，在每片分片镜像数据前加入对应的分片索引、分片长度控制信息，并分别进行封装发送出去；

数据发送单元，将所述镜像信息封装单元发送的封装的镜像信息；以及所述镜像数据分片及封装单元发送的所有封装的分片镜像数据以广播方式发送给所述镜像接收端子模块。

在上述一种家庭网关本地批量升级的系统中，所述镜像接收端子模块包括：

接收程序初始化单元，用于初始化所述镜像接收端子模块的网络通信协议，并对所述镜像发送端子模块发送的广播数据包进行监听；

数据接收单元，当所述接收程序初始化单元监听到封装的镜像信息和分片镜像数据的广播数据包时，接收并发送所述广播数据包；

镜像信息解析单元，对所述数据接收单元接收的封装的镜像信息广播数据包进行解析；

接收动态内存分配单元，根据所述镜像信息解析单元解析出的镜像信息，为重组的完整镜像数据动态分配同等大小的内存空间；

分片镜像数据解封装及重组单元，对所述数据接收单元收到的封装的分片镜像数据进行立即解封装，根据解析得到的分片索引、分片长度控制信息对分片镜像数据进行数据重组，并保存到所述接收动态内存分配单元动态分配的内存空间中；

镜像校验及升级单元，对内存空间中重组的完整镜像数据的镜像长度和合法性进行校验，并在校验成功后执行镜像软件写入Flash的操作。

本发明通过网络连接设备连接家庭网关的LAN侧端口，使镜像发送端子模块与镜像接收端子模块连接，从设备LAN侧的网口实现对家庭网关设备的批量升级，并具有以下优点：

(1)组网、升级操作简单方便；

(2)利用广播数据的特性，对若干台设备同时进行批量升级，升级周期短，节约资源；

(3)与组播批量升级相比，不需要设备加入组播组，简化了网络通信交互流程；

(4)在升级操作前对镜像数据进行验证，避免写入非法镜像数据；在镜像数据传输过程中进行实时检测，一旦发现丢包，立即标识设备升级失败，从多方面增强升级可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的一种家庭网关本地批量升级的系统的结构示意图；

图2为本发明中镜像发送端子模块的结构框图；

图3为本发明中镜像接收端子模块的结构框图；

图4为本发明提供的一种家庭网关本地批量升级的方法的流程图。

具体实施方式

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所示，本发明提供的一种家庭网关本地批量升级的系统，包括镜像发送端子模块10、网络连接设备20和多个设在不同家网关内部的镜像接收端子模块30；其中，镜像发送端子模块10与镜像接收端子模块30通过网络连接设备20连接，网络连接设备20通过以太网方式分别与镜像发送端子模块10和每个家庭网关相连，使镜像发送端子模块10分别与每个运行在不同家庭网关的镜像接收端子模块30连通。

镜像发送端子模块10按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对完整镜像数据的镜像信息以及在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的各个分片镜像数据分别进行封装，再通过广播方式将封装的镜像信息以及各个分片镜像数据发送给各个家庭网关的镜像接收端子模块；

每个镜像接收端子模块30接收镜像发送端子模块10发送的封装的镜像信息以及各个分片镜像数据，首先解析封装的镜像信息，根据解析内容为镜像数据分配相应内存空间；再解封装、重组封装的各个分片镜像数据，并对重组完成后的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作。

在本发明中，网络连接设备20是支持数据链路层协议的HUB(集线器)或SWITCH(交换机)；网络连接设备20通过每个家庭网关的LAN侧端口与家庭网关内部运行的镜像接收端子模块30相连。

在本发明中，如图2所示，镜像发送端子模块10包括：

发送程序初始化单元11，用于初始化镜像发送端子模块10的网络通信协议；

发送动态内存分配单元12，在对网络通信协议初始化后，根据待升级的完整镜像数据大小，动态分配同等大小的内存空间，并将读取的完整镜像数据保存到分配的内存空间中；

镜像信息封装单元13，对保存在发送动态内存分配单元12中的完整镜像数据的镜像信息进行封装，并发送；

其中，镜像信息包括升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

镜像数据分片及封装单元14，将保存在发送动态内存分配单元12中的完整镜像数据按照一个固定长度字节进行分片，并分别在每片分片镜像数据前加入对应的分片索引字段和分片长度字段(分片索引、分片长度控制信息)后进行封装，再将所有封装的分片镜像数据发送出去；

数据发送单元25，接收镜像信息封装单元13发送的封装的镜像信息以及镜像数据分片及封装单元14发送的所有封装的分片镜像数据，并以广播方式分别将封装的镜像信息和所有分片镜像数据发送给镜像接收端子模块30；

在本发明中，数据发送单元25向镜像接收端子模块30以UDP协议(User DatagramProtocol，用户数据报协议)发送广播数据，在发送广播数据时，需指定对端(镜像接收端子模块30)的定向广播地址(如192.168.1.255，也可根据实际需求选择其它广播地址)，以及镜像发送端子模块10和运行于家庭网关内部的镜像接收端子模块双方约定的端口号。

在本发明中，如图3所示，镜像接收端子模块30包括：

接收程序初始化单元31，用于初始化镜像接收端子模块30的网络通信协议，并对镜像发送端子模块10和镜像接收端子模块30双方约定的端口号进行监听(即对镜像发送端子模块10发送的广播数据包进行监听)；

数据接收单元32，当接收程序初始化单元31监听到封装的镜像信息和各个分片镜像数据广播数据包时，接收并发送封装的镜像信息和所有分片镜像数据的广播数据包；

镜像信息解析单元33，对数据接收单元32接收的封装的镜像信息广播数据包进行解析；

接收动态内存分配单元34，根据镜像信息解析单元33解析出的镜像信息数据，为重组的完整镜像数据动态分配同等大小的内存空间；

分片镜像数据解封装及重组单元35，对数据接收单元32收到的封装的分片镜像数据进行立即解封装，得到分片索引字段、分片长度字段和分片镜像数据，并根据分片索引字段、分片长度字段对分片镜像数据进行数据重组，并保存到所述接收动态内存分配单元34动态分配的内存空间中，一直到所有分片镜像数据收到后，结束数据重组操作，得到重组的完整镜像数据；

在本发明中，分片镜像数据解封装及重组单元35对于由于网络不稳定可能产生的封装分片镜像数据丢包，将立即停止分片镜像数据的重组操作，并标识设备升级失败。

镜像校验及升级单元36，对内存空间中重组的完整镜像数据的镜像长度和合法性进行校验，并在校验成功后执行镜像软件写入Flash的操作。

如图4所示，本发明提供的一种家庭网关本地批量升级的方法，包括以下步骤：

第一步、镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片(如1000，此处可根据需求选择其他长度)，并对镜像信息和在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的每片分片镜像数据分别进行封装；

在本发明中，镜像信息包括升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；镜像分片数目是利用镜像总字节长度和镜像发送端子模块对镜像总字节长度(完整镜像数据)进行分片时采用的一个固定长度字节计算获得的。

在本发明中，分片索引和分片长度是在镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片时，同时记录获得；在进行封装时，先对镜像信息进行封装发送，再顺序地对分片镜像数据进行线性封装，并在发送完一个封装的分片镜像数据后，进行适当的延时，再发送下一个封装的分片镜像数据，如此循环直至所有封装的分片镜像数据发送完毕。

第二步、镜像发送端子模块通过广播方式将封装的镜像信息和各个分片镜像数据发送给家庭网关的镜像接收端子模块。

第三步、各个家庭网关的镜像接收端子模块对收到的镜像信息进行解析，并根据解析内容为重组的完整镜像数据分配相应内存空间；

第三步具体包括以下步骤：

步骤S301、家庭网关的镜像接收端子模块对收到的封装的镜像信息进行解析，解析出升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

步骤S302、根据解析出的升级标识来判断是否是镜像升级操作，如果是镜像升级操作，执行步骤S303，否则，执行步骤S304；

步骤S303、根据解析出的镜像总字节长度分配相同长度的内存空间，执行步骤S305；

步骤S304、直接提示升级失败；

步骤S305、结束程序。

第四步、家庭网关的镜像接收端子模块对收到的封装后的分片镜像数据进行解封装、重组，并对重组完成后的镜像数据进行校验和镜像写入操作；

第四步具体包括以下步骤：

步骤S401、家庭网关的镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装，得到分片镜像数据、分片索引和分片长度；

步骤S402、检查每片分片镜像数据的分片索引，判断是否有丢包，如果发现有丢包，则执行步骤S403；否则，执行步骤S404；

步骤S403、标识设备升级失败，并返回错误，不再进行后续的升级操作，执行步骤S408；

步骤S404、根据分片长度和分片索引对解析的对应分片镜像数据进行数据重组操作；

步骤S405、判断最后一个分片镜像数据是否已经进行数据重组，如果是，则执行步骤S406；否则，执行步骤S404；

步骤S406、对数据重组获得的完整镜像数据进行校验，判断校验结果是否合法，如果不合法，则执行步骤S403；否则，执行步骤S407；

步骤S407、对数据重组获得的完整镜像数据执行镜像写入Flash操作。

步骤S408、程序结束。

在本发明中，镜像发送端子模块和各个家庭网关的镜像接收端子模块在广播通信过程中，需要对双方的地址和端口进行约定，具体为：

镜像发送端子模块通过广播方式发送数据的对端地址为定向广播地址(如192.168.1.255，此处亦可根据实际需求选择其它广播地址)，端口为指定的固定端口；相应的，家庭网关的镜像接收端子模块必须使用镜像发送端子模块通过广播方式发送数据时指定的固定端口。

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。

Claims (8)

1.一种家庭网关本地批量升级的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对镜像信息和在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的每片分片镜像数据分别进行封装；

第二步、镜像发送端子模块通过广播方式将封装的镜像信息和各个分片镜像数据发送给各个家庭网关的镜像接收端子模块；

第三步、各个家庭网关的镜像接收端子模块对封装的镜像信息进行解析，并根据解析内容为重组的完整镜像数据分配相应内存空间；

第四步、各个家庭网关的镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装、重组，并对重组的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作；

镜像信息包括：升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

镜像分片数目是利用镜像总字节长度和镜像发送端子模块对完整镜像数据进行分片时采用的一个固定长度字节计算获得；

第三步具体包括以下步骤：

步骤S301、家庭网关的镜像接收端子模块对收到的封装的镜像信息进行解析，解析出升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

步骤S302、根据解析出的升级标识来判断是否是镜像升级操作，如果是镜像升级操作，执行步骤S303，否则，执行步骤S304；

步骤S303、根据解析出的镜像总字节长度分配相同长度的内存空间，执行步骤S305；

步骤S304、直接提示升级失败；

步骤S305、结束第三步程序。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在对分片镜像数据进行封装时，顺序地对分片镜像数据进行线性封装；

在对封装的分片镜像数据进行发送时，在发送完一个封装的分片镜像数据后，进行适当的延时，再发送下一个封装的分片镜像数据，如此循环直至所有封装的分片镜像数据发送完毕。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

第四步具体包括以下步骤：

步骤S401、家庭网关的镜像接收端子模块对封装的分片镜像数据进行解封装，得到分片镜像数据、分片索引和分片长度；

步骤S402、检查所有分片镜像数据的分片索引，判断是否有丢包，如果发现有丢包，则执行步骤S403；否则，执行步骤S404；

步骤S403、标识设备升级失败，并返回错误，执行步骤S408；

步骤S404、根据分片长度和分片索引对解析的分片镜像数据进行数据重组操作；

步骤S405、判断最后一个分片镜像数据是否已经进行数据重组，如果是，则执行步骤S406；否则，执行步骤S404；

步骤S406、对数据重组获得的完整镜像数据进行校验，判断校验结果是否合法，如果不合法，则执行步骤S403；否则，执行步骤S407；

步骤S407、对数据重组获得的完整镜像数据执行镜像写入Flash操作；

步骤S408、结束升级。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

镜像发送端子模块和各个家庭网关的镜像接收端子模块在广播通信过程中，需要对双方的地址和端口进行约定，具体为：

镜像发送端子模块通过广播方式发送数据的对端地址为定向广播地址，端口为指定的固定端口；

相应的，家庭网关的镜像接收端子模块必须使用镜像发送端子模块通过广播方式发送数据时指定的固定端口。

5.一种家庭网关本地批量升级的系统，其特征在于，包括镜像发送端子模块、网络连接设备和多个设在不同家网关内部的镜像接收端子模块；其中，所述镜像发送端子模块与所述镜像接收端子模块通过所述网络连接设备连接；

所述镜像发送端子模块按照一个固定长度字节对完整镜像数据进行分片，并对镜像信息以及在数据前加入分片索引、分片长度控制信息的各个分片镜像数据分别进行封装，再通过广播方式将封装的镜像信息以及各个分片镜像数据发送给各个家庭网关的所述镜像接收端子模块；

每个所述镜像接收端子模块首先对接收的封装的镜像信息进行解析，并根据解析内容为完整镜像数据分配相应内存空间；再对封装的各个分片镜像数据进行解封装和数据重组，并对重组的完整镜像数据进行校验和镜像写入操作；

镜像信息包括：升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；

所述镜像接收端子模块对收到的封装的镜像信息进行解析，解析出升级标识、镜像分片数目和镜像总字节长度；并根据解析出的升级标识来判断是否是镜像升级操作，如果是镜像升级操作，根据解析出的镜像总字节长度分配相同长度的内存空间；否则，直接提示升级失败。

6.如权利要求5所述的一种家庭网关本地批量升级的系统，其特征在于，

所述网络连接设备是支持数据链路层协议的集线器或交换机；

所述网络连接设备通过每个家庭网关的LAN侧端口与所述镜像接收端子模块相连。

7.如权利要求5所述的一种家庭网关本地批量升级的系统，其特征在于，所述镜像发送端子模块包括：

发送程序初始化单元，用在于初始化所述镜像发送端子模块的网络通信协议；

发送动态内存分配单元，在对网络通信协议初始化后，动态分配与完整镜像数据同等大小的内存空间，并将读取的完整镜像数据保存到分配的内存空间中；

镜像信息封装单元，对保存在所述发送动态内存分配单元中的完整镜像数据的镜像信息进行封装，并发送；

镜像数据分片及封装单元，对保存在所述发送动态内存分配单元中的完整镜像数据按照一个固定长度字节进行分片，在每片分片镜像数据前加入对应的分片索引、分片长度控制信息，并分别进行封装发送出去；

数据发送单元，将所述镜像信息封装单元发送的封装的镜像信息；以及所述镜像数据分片及封装单元发送的所有封装的分片镜像数据以广播方式发送给所述镜像接收端子模块。

8.如权利要求5所述的一种家庭网关本地批量升级的系统，其特征在于，所述镜像接收端子模块包括：

接收程序初始化单元，用于初始化所述镜像接收端子模块的网络通信协议，并对所述镜像发送端子模块发送的广播数据包进行监听；

数据接收单元，当所述接收程序初始化单元监听到封装的镜像信息和分片镜像数据的广播数据包时，接收并发送所述广播数据包；

镜像信息解析单元，对所述数据接收单元接收的封装的镜像信息广播数据包进行解析；

接收动态内存分配单元，根据所述镜像信息解析单元解析出的镜像信息，为重组的完整镜像数据动态分配同等大小的内存空间；

分片镜像数据解封装及重组单元，对所述数据接收单元收到的封装的分片镜像数据进行立即解封装，根据解析得到的分片索引、分片长度控制信息对分片镜像数据进行数据重组，并保存到所述接收动态内存分配单元动态分配的内存空间中；

镜像校验及升级单元，对内存空间中重组的完整镜像数据的镜像长度和合法性进行校验，并在校验成功后执行镜像软件写入Flash的操作。