【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机载航电，应用于航电设备的网络定位过程中，具体为一种基于交换机的网络设备定位方法。
技术介绍
1、若某系统中出现多个可互换的同类设备时，这些设备即可通过以太网相互连接，且它们之间的拓扑关系与系统的正常运行存在必要关联时，就需要使用到定位技术，来保证各设备知晓自身在系统中的角色定位，或称逻辑位置关系。
2、航空器上的子系统通常即为上述系统，存在一组多个可互换的同类设备，且设备之间通过以太网形成环形网络；这些设备由一个拥有枢纽地位的设备进行管控，各设备的逻辑位置关系因此指明了该设备在系统中承担的角色。
3、为了满足多个设备的互换性要求，每个设备的软硬件状态需是完全一致的，但以太网通信则需保证各设备的ip地址不相同，因此在这一场景下产生了动态有序完成设备逻辑位置定位的需求，即按照预设逻辑关系为环网中的各个设备完成ip地址分配过程。
4、现有的定位技术是构筑在udp协议层上的，其通过枢纽设备向各个目标设备发送探测数据，目标设备依次向枢纽设备反馈的方式来实现定位过程。由于系统上电前的软硬件状态一致，因此其初始ip地址是一致的，这就要求必须严格地控制各个目标设备的上电顺序，以保证探测数据能准确到达目标设备，从而存在着系统上电时序要求严格的局限性。
5、现有技术中，由于系统环网的关系，必须保证任意时刻有一段以太网的连接是断开的，通过程控电子开关实现；各个目标设备只能通过反复尝试开关两端的网络接口，来“碰巧”连通需要的线路，并且一次探测还需要响应匹配，即信息需在一条链路上各来回一次；
6、此外，现有定位技术使用的探测数据包是自定义格式，由于需要探测与响应的匹配，在实现过程中采用了定制化的逻辑，当需要移植至其它应用场合时，存在较大的代码改动，其通用性和可移植性不高。同时，现有定位技术也无法准确识别枢纽设备与多个目标设备的连接，难以检测环网的连接故障，尤其是目标设备之间的网络连接故障。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中的现状，本专利技术提供了新思路下的网络设备定位方法，目的在于解决现有定位技术的局限问题，实现稳定可靠的设备定位过程；本专利技术的定位方案采用“探测后不管”的开环方式实现，目标设备接收探测数据即可实现快速的自我定位，因此具有广阔的适用范围，可移植性高，同时可以实现对网络连接故障的准确定位与隔离。
2、本专利技术采用了以下技术方案来实现目的：
3、一种基于交换机的网络设备定位方法，所述方法包括如下步骤：
4、s1、构建枢纽设备、多个交换机和多个目标设备组成的系统拓扑结构；
5、s2、枢纽设备进行mac通信，按预设周期持续发出探测数据包；
6、s3、对于任意一个目标设备，探测数据包至少经过一个交换机后，才到达该目标设备；
7、s4、每当探测数据包经过一个交换机后，探测数据包中的ttl值减1；
8、s5、当探测数据包到达目标设备后，目标设备依据探测数据包的链路起点信息与当前的ttl值剩余大小，完成自身定位，成为已定位设备并完成系统应用业务的正常通信。
9、优选的，在环形网络应用场景下，通过收到的不同ttl值对比，进行网络连接故障的定位与隔离；在系统中的所有目标设备均成为已定位设备后，枢纽设备仍持续发出探测数据包；每个已定位设备持续接收探测数据包，将探测数据包中ttl值的变化信息反馈至系统的应用业务层中；系统的应用业务层依据ttl值的变化信息，通过预设自检机制，完成对系统链路故障的定位并输出故障提示。
10、具体的，步骤s1所构建的系统拓扑结构中，枢纽设备具有多个链路起点，延伸出对应的多条网络链路；每条网络链路均依次连接有多个交换机，每个交换机对应连接有一个目标设备；每条网络链路在末端的交换机处连接至其余网络链路末端处的交换机，使系统形成网状的拓扑结构。
11、具体的，每个链路起点具有对应的链路起点信息，链路起点信息的设置方式为自定义探测数据包的udp协议层，使udp协议层中包含枢纽设备对应链路起点的参数信息即可。
12、具体的，令枢纽设备具有2个链路起点，延伸出对应的2条网络链路，2条网络链路末端的交换机之间相连，使系统形成环状的拓扑结构；在环状网络链路中任意两个相邻的交换机之间设置程控电子开关。这一环形网络应用场景，即可进行网络连接故障的定位与隔离。
13、综上所述，由于采用了本技术方案，本专利技术的有益效果如下：
14、1、定位效率高：本专利技术利用了交换机的固有技术特点，且采用了“探测后不管”的开环设计，减少信息来回路径，具有更高定位效率；
15、2、定位稳定性与可靠性高：本专利技术通过持续稳定的发出探测数据包，可保证目标设备在任何上电时序下得到快速定位，因此提高了定位过程的稳定性；由于涉及的系统基础设施的成熟技术，因此也具有很高的可靠性；
16、3、定位扩展能力强：本专利技术通过设置合理的ttl值，最大可达255，可以将单条网络链路上的目标设备定位能力最大扩展至254个；
17、4、网络链路故障隔离：本专利技术在环状网络结构的链路系统中，通过已定位设备接收ttl值的变化情况，即可轻松实现链路故障的隔离；
18、5、技术移植性强：本专利技术的技术原理基于成熟可靠的基础系统设计，技术标准均为现行规范标准，可适应不同的应用场景，便于移植适用。
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1.一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S5中，依据预设配置方案，为完成自身定位的目标设备配置对应的IP地址，使其成为已定位设备；随后，在环形网络应用场景下，通过收到的不同TTL值对比，进行网络连接故障的定位与隔离。
3.根据权利要求2所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：在系统中的所有目标设备均成为已定位设备后，枢纽设备仍持续发出探测数据包；每个已定位设备持续接收探测数据包，将探测数据包中TTL值的变化信息反馈至系统的应用业务层中；系统的应用业务层依据TTL值的变化信息，通过预设自检机制，完成对系统链路故障的定位并输出故障提示。
4.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S1所构建的系统拓扑结构中，枢纽设备具有多个链路起点，延伸出对应的多条网络链路；每条网络链路均依次连接有多个交换机，每个交换机对应连接有一个目标设备；每条网络链路在末端的交换机处连接至其余网络链路末端处的交换机，使系统形成网
5.根据权利要求4所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：每个链路起点具有对应的链路起点信息，链路起点信息的设置方式为自定义探测数据包的UDP协议层，使UDP协议层中包含枢纽设备对应链路起点的参数信息即可。
6.根据权利要求4所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：枢纽设备具有2个链路起点，延伸出对应的2条网络链路，2条网络链路末端的交换机之间相连，使系统形成环状的拓扑结构；在环状网络链路中任意两个相邻的交换机之间设置程控电子开关。
7.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S2中，进行MAC通信时，目标设备的MAC地址中所有比特位均填写为1，令MAC通信过程工作于广播模式，链路上的所有目标设备均能收到探测数据包。
8.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S2中，探测数据包中的TTL值依据需定位目标设备的数量进行设定，并至少设定为目标设备数量加1；步骤S4中，每当探测数据包经过一个交换机后，对应的TTL值减1。
9.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S2中，枢纽设备以1秒为周期，持续发出探测数据包；在所有目标设备均完成自身定位后，枢纽设备仍以1秒为周期，持续发出探测数据包。
10.根据权利要求5所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤S1所构建的系统拓扑结构包括枢纽设备、4个交换机和4个目标设备；枢纽设备具有2个链路起点，共延伸出2条网络链路；每条网络链路上均依次连接有2个交换机，每个交换机对应连接1个目标设备；2条网络链路末端的交换机之间相连，形成1个环状的拓扑结构。
...【技术特征摘要】
1.一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤s5中，依据预设配置方案，为完成自身定位的目标设备配置对应的ip地址，使其成为已定位设备；随后，在环形网络应用场景下，通过收到的不同ttl值对比，进行网络连接故障的定位与隔离。
3.根据权利要求2所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：在系统中的所有目标设备均成为已定位设备后，枢纽设备仍持续发出探测数据包；每个已定位设备持续接收探测数据包，将探测数据包中ttl值的变化信息反馈至系统的应用业务层中；系统的应用业务层依据ttl值的变化信息，通过预设自检机制，完成对系统链路故障的定位并输出故障提示。
4.根据权利要求1所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：步骤s1所构建的系统拓扑结构中，枢纽设备具有多个链路起点，延伸出对应的多条网络链路；每条网络链路均依次连接有多个交换机，每个交换机对应连接有一个目标设备；每条网络链路在末端的交换机处连接至其余网络链路末端处的交换机，使系统形成网状的拓扑结构。
5.根据权利要求4所述的一种基于交换机的网络设备定位方法，其特征在于：每个链路起点具有对应的链路起点信息，链路起点信息的设置方式为自定义探测数据包的udp协议层，使udp协议层中包含枢纽设备对应链路起点的参数信息即可。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘太兵，肖玉，李坤，卢晓霞，黄继爽，
申请(专利权)人：四川九洲空管科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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