本发明涉及一种设备升级方法，尤其涉及一种基于网络的设备升级自适应传输方法。
背景技术：
通信网络是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间进行信息交换的链路，从而达到资源功效和通信的目的。现代通信网络是由专业机构以通信设备和软件有机建立的系统，是为个人、组织和社会提供各类通信服务的总和。
随着通信网络的不断迭代升级，如从2g到5g的快速迭代，使得基础网络设备也不断升级改进。而在设备升级的过程中，受制于设备升级文件体量大、升级方式采用单播等情况，造成了通信网络大规模升级时对网络产生了通信大抖动等影响。特别是在由卫星、微波，甚至于超短波电台存在的异构性网络中，通信升级的负担对网络的影响巨大，需要一种解决方案来实现尽可能小的升级代价。
目前常用的设备升级方案大致可归纳为两种，第一种点对点单播式升级，该种升级方式是依次向全网的设备发送升级报文，其升级时间长、数据发送量大，对网络有影响；第二种是全网组播式升级，该种升级方式是依赖设备支持的特定组播升级协议在全网执行类似泛洪的策略，其升级时间短，数据转发量大，对网络有影响，通过上述描述可知，两种方案均不是最佳方案。
技术实现要素：
针对背景技术提出的问题，本发明设计了一种基于网络的设备升级自适应传输方法，其主要涉及了一种在通信网络中实现合理化自适应的选择性升级方法，主要表现在待升级设备上报自身状态，设备升级服务器对网内的设备广播域进行自动划分，并完成广播域中待单播升级设备的选举，通过设备升级服务器远程发送单播升级各个广播域的待单播升级设备，通过单播升级的设备利用广播升级所在广播域的其他设备，其中在网络内的设备中增加了升级处理模块、设备发现模块、广播组播处理模块、单播处理模块四个升级模块组件，该种方式有效避免了背景技术中两种升级方式的带宽占用和升级耗时长的问题。该种方式有效避免了背景技术中两种升级方式的带宽占用和升级耗时长的问题。
其主要实现的步骤为：
步骤a:设备升级服务器通过广播报文查找或者手工配置网内设备的方式来发现网络中的待升级设备，并通过单播报文向每个设备发送待升级的指令；
步骤b:待升级设备通过单播处理模块接收到升级服务器发送的待升级指令时，将通过本设备的广播组播处理模块向所在广播域发送邻居发现报文，该报文目的地址设置为自身ip段的广播地址；当邻居发现任务完成后，待升级设备将自己接收到的邻居ip地址全部上报给设备升级服务器；
步骤c:设备升级服务器接收所有待升级设备返回的信息，并根据每个设备的邻居信息计算出独立网域分组，设备升级服务器将在网域分组中选举待单播升级的设备，与广播升级的设备，同时，升级待单播升级的设备，并代理让单播升级成功的设备通过广播升级其网域内的待广播升级设备。
本发明的有益技术效果是：通过单播的方式将升级文件发送的广播域中，可以有效的避免升级文件泛洪而导致的升级文件全网转发、浪费资源、容易被窃取及破坏、不易控制等问题；也可以避免升级文件全网单播造成的数据重复在骨干链路中发送的资源浪费，升级时间长的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明的实施例及说明用来介绍本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
附图1、根据本发明实施例的典型网络拓扑图；
附图2、根据本发明实施例的设备升级流程图；
附图3、根据本发明实施例的设备升级关键模块图。
具体实施方式
在本发明的实施例中，包含了一种基于网络的设备升级自适应传输方法，其主要涉及了一种在通信网络中实现合理化自适应的选择性升级方法，主要表现在待升级设备上报自身状态，设备升级服务器对网内的设备广播域进行自动划分，并完成广播域中待单播升级设备的选举，通过设备升级服务器远程发送单播升级各个广播域的待单播升级设备，通过单播升级的设备利用广播升级所在广播域的其他设备，其中在网络内的设备中增加了升级处理模块、设备发现模块、广播组播处理模块、单播处理模块四个升级模块组件，该种方式有效避免了背景技术中两种升级方式的带宽占用和升级耗时长的问题。
本发明所指的单播，为通过udp/tcp协议向指定ip地址（非组播地址）发送的ip报文；所指的广播，为通过udp/tcp协议向组播地址（一般为224.0.0.0到239.255.255.255）发送的ip报文。
本发明实施例的典型网络拓扑图如附图1所示，其用来表示本发明的典型应用场景，图中整个通信系统包含交换机、设备、设备升级服务器，其中设备升级服务器接入网络后与其他待升级设备物理连通。图中设备a、b、c都接入同一台交换机，该种接入方法在网络中常用，在该种连接下，设备a和设备b、c在一个网络广播域，且相互之间为光纤、有线、卫星等通信传输速率在1mdps以上的链路。设备a和设备d、e、f之间通过通信系统其他设备组成的网络相连，这之间一般不在一个广播域中，且相互之间有可能存在窄带链路。
本发明实施例的设备升级流程如附图2所示，本发明的构成除了通过设备升级服务器的软件设计之外，在网络内设备中增加了升级处理模块、设备发现模块、广播组播处理模块、单播处理模块，分别完成实现设备的升级功能、谁发现报文的接收转发功能、升级自适应协议组播的接收处理转发功能、升级自适应协议单播的接收处理转发功能。
本发明实施例的设备升级流程如附图3所示，设备升级主要涵盖三个流程，每个流程下具体的执行过程如下：
流程a:通过设备广播或者手工配置来发现网络中的设备，并通过单播向每个设备发送待升级的指令。设备升级模式的第一步首先完成设备信息的收集，以准确掌握待升级的设备信息，本发明设计了两种方式进行通信系统内设备的发现工作，方式一是通过用户界面，使用户手工录入待升级设备的ip地址；方式二是通过软件发送全网组播的形式，使每个装备应答该组播，以发现网内设备，该方式的实现是依赖与设备中的组播处理模块，此模块接收到设备发现报文后，将自己的版本、升级时间、设备电量信息通过ip单播报文发送给设备升级服务器。
当终端发现完成后，设备升级服务器将向每个待升级的设备发送待升级指令，该指令包含邻居发现超时时间。
流程b:待升级设备通过单播处理模块接收到设备升级服务器发送的待升级指令时，将通过广播组播处理模块发送邻居发现报文，该报文目的地址设置为自身ip段的广播地址。
待升级设备通过广播组播处理模块一直监听广播地址，当收到其他邻居设备发送的邻居发现报文时，记录该ip地址，最后根据升级服务器发送的超时时间，设置超时运行机制，超时后将已接收到的邻居ip地址全部上报给设备升级服务器。
流程c:设备升级服务器接收所有待升级设备返回的信息，并根据每个设备的邻居信息计算出独立网域分组，如图1中的设备a、b、c在一个域，设备d、e、f在一个域。并选举每个网域分组的随机一台设备为待发送升级文件的设备，选举完成后，设备升级服务器将向每个待发送升级文件的设备以单播的形式发送升级文件，并在升级文件发送完成后发送一条单播信息，该单播信息包含委托该设备利用广播发送升级文件给邻居设备的指令，在网域内只有一个设备的情况下，将不会发送委托升级的指令。
待单播升级的设备接收到设备升级服务器发送的升级文件时，将通过升级处理模块升级本设备的软件，当接收到委托升级的指令后，广播组播处理模块会将本设备的最新升级文件直接通过广播ip地址发送出去。在该种情况下，邻居节点均能收到该升级文件，并正常进行升级。
通过单播升级的设备将向设备升级服务器发送升级成功指令，通过广播升级接收升级文件的设备将向发送广播的设备发送升级成功指令，收到邻居发送的升级成功指令的设备将向设备升级服务器转发该指令。
1.一种基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：主要涉及了一种在通信网络中实现合理化自适应的选择性升级方法，该方法主要表现在待升级设备上报自身状态，设备升级服务器对网内的设备广播域进行自动划分，并完成广播域中待单播升级设备的选举，通过设备升级服务器远程发送单播升级各个广播域的待单播升级设备，通过单播升级的设备利用广播升级所在广播域的其他设备，其中在网络内的设备中增加了升级处理模块实现设备的升级功能、设备发现模块实现设备发现报文的接收转发功能、广播组播处理模块实现升级自适应协议组播的接收处理转发功能、单播处理模块实现升级自适应协议单播的接收处理转发功能四个升级模块组件，该种方式有效避免了背景技术中两种升级方式的带宽占用和升级耗时长的问题，其主要步骤为：
步骤1.1:设备升级服务器通过广播报文查找或者手工配置网内设备的方式来发现网络中的待升级设备，并通过单播报文向每个设备发送待升级的指令；
步骤1.2:待升级设备通过单播处理模块接收到升级服务器发送的待升级指令时，将通过本设备的广播组播处理模块向所在广播域发送邻居发现报文，该报文目的地址设置为自身ip段的广播地址，当邻居发现任务完成后，待升级设备将自己接收到的邻居ip地址全部上报给设备升级服务器；
步骤1.3:设备升级服务器接收所有待升级设备返回的信息，并根据每个设备的邻居信息计算出独立网域分组，设备升级服务器将在网域分组中选举待单播升级的设备，与广播升级的设备，同时，升级待单播升级的设备，并代理让单播升级成功的设备通过广播升级其网域内的待广播升级设备。
2.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：待升级设备通过广播组播处理模块一直监听广播地址，当收到其他邻居设备发送的邻居发现报文时，记录该ip地址，最后根据设备服务器发送的超时时间，设置超时运行机制，超时后将已接收到的ip地址全部上报给设备升级服务器。
3.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：设备服务器对所有设备上报的邻居信息，将有直接或者间接包含的设备划分为一个广播域，然后在每个域中选择包含设备最多的设备为待单播升级的设备，其它域内设备标识为待广播升级的设备，并将这些设备代理给待单播升级的设备进行升级。
4.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：设备升级服务器将向每个待升级的设备发送待升级指令，该指令包含邻居发现超时时间。
5.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：设备升级服务器将向每个待发送升级文件的设备以单播的形式发送升级文件，并在升级文件发送完成后发送一条单播信息，该单播信息包含委托该设备利用广播发送升级文件给邻居设备的指令，在网域内只有一个设备的情况下，将不会发送委托升级的指令。
6.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：单播升级的设备接收到设备升级服务器发送的升级文件时，将通过升级处理模块升级本设备的软件，当接收到委托升级的指令后，广播组播处理模块会将本设备的最新升级文件直接通过广播ip地址发送出去，在该种情况下，邻居节点均能收到该升级文件，并正常进行升级。
7.根据权利要求1所述的基于网络的设备升级自适应传输方法，其特征在于：通过广播升级成功的设备将成功事件反馈给向自己发送广播升级指令的设备，通过单播升级的设备将收集代理升级的圣杯的升级成功事件一起发送给设备升级服务器。
技术总结