一种基于USB重定向的服务器串口管理系统及方法与流程

本发明属于串口管理领域，具体涉及一种基于usb重定向的服务器串口管理系统及方法。

背景技术

机架式服务器中一般都包括多个计算单元和至少一个交换单元，其中交换单元仅用于其他单元的数据网络互联或管理网络互联。每个计算单元都可以单独进行串口管理，在计算单元的调试及维护中，串口管理尤为重要，但是计算单元本身利用串口线进行管理非常不便。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于usb重定向的服务器串口管理系统及方法，是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述计算单元本身利用串口线对串口进行管理不方便的缺陷，提供一种基于usb重定向的服务器串口管理系统及方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：

一种基于usb重定向的服务器串口管理系统，包括交换单元、计算单元和串口；

交换单元包括迷你主机模块，迷你主机模块连接有交换模块和usb转串口模块；

usb转串口模块与串口连接，交换模块与计算单元连接；

usb转串口模块，用于将串口数据转换为usb协议数据；

迷你主机模块，用于usb协议数据转换为网络数据；

交换模块，用于转发网络数据；

计算单元，用于将网络数据转换为usb协议数据，并对usb协议数据进行处理。

进一步地，迷你主机模块包括usb主机控制器和usb主设备接口；

计算单元包括虚拟主机控制器、第一usb驱动子模块和计算单元处理器；

usb主机控制器，用于运行usbip驱动，将usb协议数据转换为网络数据；

usb主设备接口，用于接收usb从设备的usb协议数据；

虚拟主机控制器，用于接收网络数据，并运行usbip驱动将网络数据转换为usb协议数据；

第一usb驱动子模块，用于解析usb协议数据，提供给计算单元处理器；

计算单元处理器，用于处理经解析的usb协议数据。usb主机控制器和虚拟主机控制器实现usb重定向，虚拟主机控制器运行usbip驱动将网络数据转换为usb协议数据，虚拟主机控制器相当于虚拟出一个虚拟usb设备，将该虚拟usb设备的usb协议数据经第一usb驱动子模块解析后，发送给计算单元处理器处理；串口和usb转换模块相当于一个实际usb设备，计算单元的虚拟usb设备是迷你主机模块的实际usb设备的映射，计算单元对虚拟usb设备的usb协议的数据直接操作，相当于对实际usb设备的操作，也就是对串口的操作。

进一步地，迷你主机模块还包括第二usb驱动子模块和迷你主机处理器。第二usb驱动子模块，用于接收usb主设备接口的usb协议数据，并对usb协议数据进行解析；迷你主机处理器，用于对第二usb驱动子模块解析的usb协议数据进行处理；迷你主机模块的usb主机控制器将usb主设备接口转发发送到第二usb驱动子模块的数据进行截获，并运行usbip驱动，将usb协议数据转换为网络数据，所以，迷你主机模块也可以不具有第二驱动子模块和迷你主机处理器。

进一步地，串口设置在接口板上。在接口板上便于对串口进行管理。

进一步地，usb转串口模块采用usb转串口芯片。usb转串口芯片能实现usb协议数据和串口数据的转换。

进一步地，计算单元的数量为若干个。远程的可实现多个计算单元对串口的管理。

进一步地，迷你主机模块与交换模块通过网线连接，交换模块与计算单元通过网线连接。usbip驱动将usb数据转换为网络数据，需通过网线传输到交换模块，交换模块对网络数据进行转发，通过网线发送到计算单元。

本发明还给出如下技术方案：

一种基于上述技术方案的usb重定向的服务器串口管理方法，包括如下步骤：

步骤s1.串口的数据经过usb转串口模块转换为第一usb协议的数据；

步骤s2.迷你主机模块接收第一usb协议的数据，并通过usbip驱动将第一usb协议数据转换为网络数据；

步骤s3.交换模块将网络数据转发；

步骤s4.计算单元接收交换模块转发的网络数据，并通过usbip驱动将网络数据转换为第二usb协议数据；

步骤s5.计算单元处理第二usb协议数据。

进一步地，步骤s2的具体步骤如下：

步骤s21.迷你主机模块的usb主设备接口接收第一usb协议数据，并将第一usb协议数据发送给usb主机控制器；

步骤s22.usb主机控制器运行usbip驱动，将第一usb协议数据转换为网络数据。usb主机控制器实现usb协议数据到网络数据的转换。

进一步地，步骤s4的具体步骤如下：

步骤s41.计算单元的虚拟主机控制器接收交换模块转发的网络数据，并运行usbip驱动将网络数据转换为第二usb协议数据；

步骤s42.计算单元的第一usb驱动子模块接收第二usb协议数据，并对第二usb协议数据进行解析；

步骤s5.计算单元的计算单元处理器接收经过解析的第二usb协议数据，并对数据进行处理。虚拟主机控制器与usb主机控制器配合实现usb重定向，usb主机控制器相当usb重定向的服务器端，而虚拟主机控制器相当usb重定向的客户端。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在交换单元上增加迷你主机模块和usb转串口模块，利用usb重定向机制完成交换单元和计算单元之间的usb协议传输，即通过网络完成对计算单元串口的操作，实现了远程对串口的管理，提高了服务器接口的管理效率，节省了各模块的键鼠、串口及显示器等设备。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明的系统示意图一；

图2为本发明的系统示意图二；

图3为本发明的系统示意图三；

图4为本发明的方法流程图一；

图5为本发明的方法流程图二；

其中，1-交换单元；1.1-迷你主机模块；1.1.1-usb主机控制器；1.1.2-usb主设备接口；1.1.3-第二usb驱动模块；1.1.4-迷你主机处理器；1.2-交换模块；1.3-usb转串口模块；2-计算单元；2.1-虚拟主机控制器；2.2-第一usb驱动子模块；2.3-计算单元处理器；3-串口。

具体实施方式：

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：如图1所示，本发明提供一种基于usb重定向的服务器串口管理系统，包括交换单元1、计算单元2和串口3；串口3设置在接口板上；计算单元2的数量为若干个；

交换单元1包括迷你主机模块1.1，迷你主机模块1.1连接有交换模块1.2和usb转串口模块1.3；usb转串口模块1.3采用usb转串口芯片；

usb转串口模块1.3与串口3连接，交换模块1.2与计算单元2连接；

迷你主机模块1.1与交换模块1.2通过网线连接，交换模块1.2与计算单元2通过网线连接；

usb转串口模块1.3，用于将串口数据转换为usb协议数据；

迷你主机模块1.1，用于usb协议数据转换为网络数据；

交换模块1.2，用于转发网络数据；

计算单元2，用于将网络数据转换为usb协议数据，并对usb协议数据进行处理。

实例2：如图2所示，上述实施例1中的迷你主机模块1.1包括usb主机控制器1.1.1和usb主设备接口1.1.2；

计算单元2包括虚拟主机控制器2.1、第一usb驱动子模块2.2和计算单元处理器2.3；

usb主机控制器1.1.1，用于运行usbip驱动，将usb协议数据转换为网络数据；

usb主设备接口1.1.2，用于接收usb从设备的usb协议数据；

虚拟主机控制器2.1，用于接收网络数据，并运行usbip驱动将网络数据转换为usb协议数据；

第一usb驱动子模块2.2，用于解析usb协议数据，提供给计算单元处理器2.3；

计算单元处理器2.3，用于处理经解析的usb协议数据。

实施例3：如图3所示，上述实施例2中迷你主机模块1.1还包括第二usb驱动子模块1.1.3和迷你主机处理器1.1.4。usb主机控制器1.1.1和虚拟主机控制器2.1实现usb重定向，虚拟主机控制器2.1运行usbip驱动将网络数据转换为usb协议数据，虚拟主机控制器2.1相当于虚拟出一个虚拟usb设备，将该虚拟usb设备的usb协议数据经第一usb驱动子模块2.2解析后，发送给计算单元处理器2.3处理；串口3和usb转换模块1.3相当于一个实际usb设备，计算单元2的虚拟usb设备是迷你主机模块1.1的实际usb设备的映射，计算单元2对虚拟usb设备的usb协议的数据直接操作，相当于对实际usb设备的操作，也就是对串口3的操作。

实施例4：如图4和图5所示，一种基于上述权利要求1-7的usb重定向的服务器串口管理方法，包括如下步骤：

步骤s1.串口的数据经过usb转串口模块转换为第一usb协议的数据；

步骤s2.迷你主机模块接收第一usb协议的数据，并通过usbip驱动将第一usb协议数据转换为网络数据；具体步骤如下：

步骤s21.迷你主机模块的usb主设备接口接收第一usb协议数据，并将第一usb协议数据发送给usb主机控制器；

步骤s22.usb主机控制器运行usbip驱动，将第一usb协议数据转换为网络数据；usb主机控制器实现usb协议数据到网络数据的转换；

步骤s3.交换模块将网络数据转发；

步骤s4.计算单元接收交换模块转发的网络数据，并通过usbip驱动将网络数据转换为第二usb协议数据；具体步骤如下：

步骤s41.计算单元的虚拟主机控制器接收交换模块转发的网络数据，并运行usbip驱动将网络数据转换为第二usb协议数据；

步骤s42.计算单元的第一usb驱动子模块接收第二usb协议数据，并对第二usb协议数据进行解析；

步骤s5.计算单元的计算单元处理器接收经过解析的第二usb协议数据，并对数据进行处理。虚拟主机控制器与usb主机控制器配合实现usb重定向，usb主机控制器相当usb重定向的服务器端，而虚拟主机控制器相当usb重定向的客户端。

本发明的实施例是说明性的，而非限定性的，上述实施例只是帮助理解本发明，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他的具体实施方式，同样属于本发明保护的范围。