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一种设备信息的检索方法、装置和线卡
技术领域
本发明涉及设备管理领域，尤其涉及一种设备信息的检索方法、装置和线卡。
背景技术
模块化的交换机中包含的各种类型的设备如下表1所示：
表1

  设备名称 英文名称  备注  主机 mainframe  整机型号  背板 backplane  模块的连接体，实现模块间的数据交换  插槽 slot  存在背板上的一般容器，插槽数与机型相关  模块 module  插入插槽的模块，模块类型可根据用户需求选用  管理卡 maincard  模块类型之一，承担交换机的管理  业务卡 linecard  模块类型之一，不同业务卡端口个数和接入方式可  能不同  芯片 chip  模块上面的芯片  端口 port  模块上面的端口  风扇 fan  提供交换机降温的风扇  电源 power  提供交换机正常工作电压的电源
该模块化的交换机中各类型设备之间的拓扑层次关系如下表2所示：
表2
  对象1  关系  对象2 允许数量  根节点  包含  主机 1  主机  包含  背板 1  主机  包含  电源 1到无穷大  主机  包含  风扇 1到无穷大  背板  包含  可热插拔插槽  或热插拔插槽 1到无穷大  可热插拔插槽  包含  热插拔线卡 1  非热插拔插槽  包含  非热插拔卡 1  热插拔线卡  包含  芯片 1到无穷大
  热插拔线卡  包含  端口 1到无穷大  非热插拔线卡  包含  芯片 1到无穷大  非热热插线卡  包含  端口 1到无穷大
模块化的交换机，通常通过内部的管理卡，负责交换机上各种协议的处理，同时也实现对整个交换机中各设备的管理功能，例如查询及获取设备信息，起电时，对设备状态进行自检等。
现有技术中，通常通过设备表来管理模块化交换机中的各个设备，例如管理卡可以通过查询设备表，获取交换机中各设备的详细信息。
设备表以树形结构来组织设备节点之间的关系，以路径字符串的形式来索引特定的设备节点，如图2所示。所谓路径字符串，就是类似文件全路径的字符串，例如：/@backplane1/@slot1/@card1/port1，用以上字符串可以索引到背板1的插槽1的线卡1的端口1，其中backplane1、slot1、card1和port1分别为背板、插槽、线卡和端口的名字。
设备表树形结构表现为目录树形式，所有非叶节点(目录节点)在其所在的层次包含子目录节点和子叶子节点本身两个数据结构。图1中左侧是交换机中各设备的实际拓扑关系图，右侧是对应的设备表目录树的结构示意图。
如图1右边的设备表目录树所示的结构中，ma1是个叶子节点，@ma1属于非叶节点(目录节点)，@ma1包含子目录节点@ba1和子叶子节点ba1，子目录节点再包含更下一级的目录和叶子节点。
目录节点主要存储设备跟目录操作相关的信息：比如节点名称、节点类型、节点的引用计数、父节点索引、子节点索引、兄弟节点索引等。
叶子节点则存储实际的设备信息等，设备信息包括设备名称、设备类型、设备状态、设备的私有信息等，设备私有信息因设备类型不同而可能不同，比如机箱设备可能包括背板个数、插槽个数、电源个数、风扇个数等信息，插槽设备可能包括插槽ID、模块是否在插槽内、模块类型、模块最大端口数等信息。
根据模块热插拔情况(也就是新增设备和删除设备)，设备表中对模块设备目录和节点进行动态创建和删除。
现有的类似模块化的交换机或者其他模块化的通信系统，设备的层次和数量都比较多，相应地，设备表的目录树的层次也很庞大，节点数量较多，在这种情况下，每次检索某个层次某一具体设备的设备信息时，都需要目录树的根节点开始，逐层往下查找，直到查找到对应的设备。尤其，在例如交换机这样的通信系统中，经常需要查询交换机的端口状态，而交换机的端口一般是作为目录树最远端的叶子节点，距离目录树的根节点很远，因此，当需要检索交换机端口状态时，需要遍历设备表的整个目录树，才能获取到端口的相关信息。在追求更高处理效率，以及更低时延的通信系统上，这样的检索方法的效率较低，难以满足整个系统的要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种效率较高的设备信息的检索方法、装置和线卡。
本发明实施例提供的一种设备信息的检索方法，包括：
为每个设备生成唯一的物理标识；
建立各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系；
根据待查询的设备的物理标识，以及所述对应关系，获取其对应的叶子节点索引和/或目录节点索引；
根据所述待查询的设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，查询所述设备表，获取所述待查询的设备的设备信息。
本发明实施例还提供了一种设备信息的检索装置，包括：
生成单元，用于为每个设备生成唯一的物理标识；
对应关系建立单元，用于建立各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系；
获取单元，用于根据待查询的设备的物理标识，以及所述对应关系，获取其对应的叶子节点索引和/或目录节点索引；
查询单元，用于根据所述待查询的设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，查询所述设备表，获取所述待查询的设备的设备信息。
本发明实施例还提供了一种线卡，该线卡中包括本发明实施例提供的设备信息的检索装置。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种设备信息的检索方法、装置和线卡，为每个设备生成唯一的物理标识，建立设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系；当检索设备的详细信息时，根据待查询的设备的物理标识，及建立的对应关系，获取该设备的在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引，使用叶子节点索引和/或目录节点索引，直接在设备表中查询该设备的设备信息。由于预先建立了各设备的物理标识与叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，可以较容易地根据该对应关系，快速地获取到该设备的在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引，并且使用获取到的叶子节点索引和/或目录节点索引，可以直接查询到该设备的叶子节点上存储的设备信息，而不必采用现有的从根节点入口开始逐层查找甚至遍历整个目录树的查找方式，节省了查询的时间，提高了检索设备信息的效率，实现了设备信息的快速检索。
附图说明
图1为现有技术中设备表的目录树结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种设备信息的检索方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的二叉平衡树数组的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种设备信息的检索装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，用具体实施例对本发明提供的一种设备信息的检索方法、装置和线卡进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种设备信息的检索方法，如图2所示，包括下述步骤：
步骤S201、为通信系统中每个设备生成唯一的物理标识。
步骤S202、建立各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系。
步骤S203、根据待查询的设备的物理标识，以及设备的物理标识与其叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，获取其对应的叶子节点索引和/或目录节点索引。
步骤S204、根据待查询的设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，查询设备表，获取设备表中存储的该待查询的设备的设备信息。
本发明实施例中，还是以模块化的交换机中的各层次的设备为例进行说明，但本发明实施例并不限定其所适用的模块化的通信系统的具体类型。下面，对上述步骤S201至步骤S204一一进行详细地说明。
上述步骤S201中，对模块化交换机中的各层次的每一个设备，都对应生成唯一的物理标识(PHYID)。
每个设备的物理标识可以由设备类型标识和设备编号组成，具体在生成设备对应的物理标识时，根据该设备所属的设备类型，确定该设备物理标识中的设备类型标识部分。
以及按照该设备在同一类型的设备中安装的时间和空间的顺序对设备进行编号。以模块为例，若干个模块可以根据模块所在的插槽在交换机上实际的位置顺序，例如从左至右的顺序，进行编号，或者按照插入相应插槽中时间的先后，进行编号。当然，本发明实施例对依据何种规则生成是设备编号不做限定。
将设备类型标识和该设备的唯一编号合并生成该设备唯一的物理标识。
下面是各个不同类型的设备的物理标识的一个具体的实例：
设备的物理标识PHYID总共为32位，分为高8位和低24位。其中：
高8位表示该设备所属的设备类型，低24位表示该设备唯一的设备编号。
具体不同设备类型的设备的物理标识的具体定义如下：
32bit定义：|31--------24|23------16|1-------8|7--------------0|
主机PHYID  |<--0x00-->|<----------主机名称----------------->|
背板PHYID：|<--0x01-->|<----------背板索引----------------->|
插槽PHYID：|<--0x02-->|<----------插槽号------------------->|
模块PHYID：|<--0x03-->|<----------模块编号----------------->|
风扇PHYID：|<--0x04-->|<----------风扇编号----------------->|
电源PHYID：|<--0x05-->|<----------电源编号----------------->|
芯片PHYID：|<--0x07-->|<-----插槽号----->|<--芯片编号-->|
端口PHYID：|<--0x08-->|<-----插槽号------>|<面板端口号>|
例如生成一个线卡的物理标识，该线卡属于“模块”这种设备类型，因此其物理标识中高8位为0x03，其低24位，也就是该线卡的具体的编号，例如可以采用其所在的插槽的编号作为模块的编号与其他模块进行区别，假设该线卡插在插槽2中，则其编号为2，该线卡插在插槽3中，则其编号为3。
生成的设备的物理标识，可以保存至设备表中该设备的叶子节点中。
上述步骤S202中，建立各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，具体来说，可以针对每种设备类型，分别对应存储该种设备类型中各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引。具体的数据存储方式可以采用数组、二叉平衡树或者目录树或者其他的数据存储方式。
发明人发现，将数组、二叉平衡树和目录树三种数据存储方式进行比较，从查找效率来看，从高到底依次为数组、二叉平衡树和目录树，而从所占内存空间大小来看，从小到大依次为目录树、二叉平衡树和数组，对于这三种数据存储方式来说，内存占用少则查找效率低，内存占用多则查找效率高，因此，综合查找效率高低和内存占用空间大小考虑，较佳地，可以采用二叉平衡树的存储方式，实现消耗内存不太多的情况下尽可能地提高查找效率，下面对此种方式进行更详尽的说明。
建立一个二叉平衡树数组，该二叉平衡树数组中包含每种设备类型对应的二叉平衡树，在每种设备类型对应的二叉平衡树的节点上对应存放该设备类型中各设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，以及该设备的物理标识。
在本发明实施例中，可以在二叉平衡树的节点中建立设备的物理标识和该设备在设备表中叶子节点索引的对应关系，或者建立设备的物理标识和该设备在设备表中目录节点索引的对应关系，或者建立设备的物理标识和该设备在设备表中叶子节点索引以及目录节点索引的对应关系。
由于在设备表中，同一个设备的叶子节点索引和目录节点索引是有对应关系的，通过目录节点索引可以很容易地确定出其叶子节点索引，进而获取叶子节点中存放的该设备的详细设备信息，并且，目录节点还记录了该设备父节点索引、子节点索引，兄弟节点索引等信息，因此，为了检索时的效率和方便，在本发明实施例中，较佳地，可以采用先建立设备的物理标识和该设备在设备表中目录节点索引的对应关系，检索时，通过目录节点索引获取叶子节点索引，继而通过叶子节点索引获取设备信息这种方式。
还是以插槽2中插入的线卡2为例，设备表中创建了该线卡的目录节点@hcard2，以及叶子节点hcard2，并且，将生成的该线卡的物理标识保存到设备表中该设备的叶子节点中。同时，在模块对应的二叉平衡树中增加一个hcard2的节点，在该hcard2的节点中对应存放该线卡的物理标识和其在设备表中的目录节点索引。
图3是本发明实施例中二叉平衡树数组具体的结构示意图。从图3中可以看出，该二叉平衡树数组是由“主机”、“背板”、“插槽”、“模块”和“端口”等设备类型对应的二叉平衡树组成的。
上述步骤S203中，在查询某设备详细的设备信息的时候，可以根据设备物理标识中的高8位即设备类型标识，确定该设备类型对应的二叉平衡树的根节点；例如根据线卡2的设备类型标识，确定出“模块”这种设备类型的根节点。
从该根节点开始，查找存放有待查询的设备的物理标识的节点。例如图3中，从根节点作为入口，查找到hcard 2的节点存储有线卡2的物理标识，以及其在设备表中的目录节点索引。
获取线卡2在设备中的目录节点索引。
上述步骤S204中，根据步骤S203获取到的线卡2的目录节点索引，确定该目录节点索引对应的叶子节点索引，可以直接从设备表中该叶子节点索引中获取该设备的详细的设备信息，避免了从设备表的根节点开始逐层查找的方式带来弊端。
并且，本发明实施例提供的设备信息的检索方法中，对于每一种设备类型，独立维护一棵二叉平衡树，从数据结构的特点来说，二叉平衡树查找效率比目录树结构的查找效率更高，因此，通过查找二叉平衡树获取该设备的目录节点索引，进而从设备表中获取该设备的设备信息的查询方式，与现有技术中，从目录树结构的设备表的根节点开始，逐层查找获取该设备的详细设备信息的方式相比，显然效率更高。
在本发明实施例提供的设备信息的检索方法中，当通信系统中新增设备或者删除设备(例如模块的插拔或者更换)时，除了按照现有技术在设备表中，相应增加或者删除设备对应的目录节点和叶子节点之外，还需要执行下述操作：
当新增设备时：
为新增的设备生成对应的物理标识；
在该新增的设备所属的设备类型对应的二叉平衡树中增加节点；
在增加的节点中对应存放该新增的设备的物理标识，以及其叶子节点索引和/或目录节点索引。
当删除设备时：
删除被删除设备的设备类型对应的二叉平衡树中，存放有被删除设备的物理标识以及其叶子节点索引和/或目录节点索引的节点。
这样，二叉平衡树数组记录的设备的物理标识以及其叶子节点索引和/或目录节点索引，就和设备表中的相关记录始终保持一致。
根据本发明实施例提供的设备信息的检索方法，本发明实施例还提供了一种设备信息的检索装置。
如图4所示，本发明实施例提供的设备信息的检索装置，包括：生成单元401、对应关系建立单元402、获取单元403和查询单元404；
生成单元401，用于为每个设备生成唯一的物理标识；
对应关系建立单元402，用于建立各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系；
获取单元403，用于根据待查询的设备的物理标识，以及各设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，获取待查询的设备对应的叶子节点索引和/或目录节点索引；
查询单元404，用于根据待查询的设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，查询设备表，获取该待查询的设备的设备信息。
进一步地，本发明实施例提供的设备信息的检索装置中的生成单元401，还用于根据该设备所属的设备类型确定设备类型标识，按照该设备在同一类型的设备中安装的时间或空间的顺序进行编号生成唯一的设备编号；将设备类型标识和该设备的唯一编号合并生成唯一的物理标识。
进一步地，本发明实施例提供的设备信息的检索装置中的对应关系建立单元402，还用于建立二叉平衡树数组，该二叉平衡树数组中包含每种设备类型对应的二叉平衡树；在每种设备类型对应的二叉平衡树的节点上，对应存放该设备类型中各设备的叶子节点索引和/或目录节点索引，以及该设备的物理标识。
进一步地，本发明实施例提供的设备信息的检索装置中获取单元403，还用于根据待查询的设备的物理标识中包含的设备类型标识，获取该设备类型对应的二叉平衡树的根节点；从确定出的二叉平衡树的根节点开始，查找存放有该待查询的设备的物理标识的节点；获取查找到的节点中存放的该待查询的设备的叶子节点索引和/或目录节点索引。
如图4所示，本发明实施例提供的设备信息的检索装置，还包括删除单元405，用于当有设备被删除时，删除二叉平衡树中存放有被删除设备的物理标识以及其叶子节点索引和/或目录节点索引的节点。
进一步地，本发明实施例提供的设备信息的检索装置中的生成单元401，还用于当新增设备时，为新增的设备生成对应的物理标识.
对应关系建立单元402，还用于在新增的设备所属的设备类型对应的二叉平衡树中增加节点；并在增加的节点中对应存放该新增的设备的物理标识，以及其叶子节点索引和/或目录节点索引。
本发明实施例还提供了一种线卡，该线卡中包含本发明实施例提供的设备信息的检索装置。换言之，该线卡具有如上述检索装置中生成单元401、对应关系建立单元402、获取单元403和查询单元404的各模块所有功能，还可以进一步地具备删除单元405的功能，该线卡能够实现本发明实施例提供的设备信息的检索装置所述的检索功能，而不限于采用何种具体的实现方式。在具体实施过程中，该线卡可以是模块化的通信系统中的管理卡。
本发明实施例提供的一种设备信息的检索方法、装置和线卡，为每个设备生成唯一的物理标识，建立设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系；当检索设备的详细信息时，根据待查询的设备的物理标识，及建立的对应关系，获取该设备的在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引，使用叶子节点索引和/或目录节点索引，直接在设备表中查询该设备的叶子节点中存储的设备信息。由于预先建立了各设备的物理标识与叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，可以较容易地根据该对应关系，快速地获取到该设备的在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引，并且使用获取到的叶子节点索引和/或目录节点索引，可以直接查询到该设备的叶子节点上存储的设备信息，而不必采用现有的从根节点入口开始逐层查找甚至遍历整个目录树的查找方式，节省了查询的时间，提高了检索设备信息的效率，实现了设备信息的快速检索。
更进一步地，本发明实施例提供的一种设备信息的检索方法、装置和线卡中，设备的物理标识与其在设备表中的叶子节点索引和/或目录节点索引的对应关系，采用二叉平衡树数组的方式进行存储，占用内存空间较小，并且，由于对于每一种设备类型，又独立维护一棵二叉平衡树，从数据结构的特点来说，二叉平衡树查找效率比目录树结构的查找效率更高，因此，通过查找该设备所属设备类型对应的二叉平衡树获取该设备的目录节点索引的方式，能够更进一步地提高整个设备信息的检索过程的效率。
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。