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网络设备中命令行管理系统设计与实现 　　摘要:命令行接口是高端网络设备中一个十分重要的功能模块，通过它，后台可发送命令来对前台的资源进行查询、配置其工作模式、进行系统控制等。本文旨在提供一种设计高效、稳定的命令行系统的方法，描述了命令行接口的工作原理、总体设计、关键模块的流程图及重要数据结构，并介绍了命令行的语法设计、解析原理并配有实例说明。 　　关键词:命令行；命令树；命令节点；参数关键词 　　中图法分类号:TP393.07文献标识码: A 　　 　　1 引言 　　 　　命令行接口(Command Line Interface)简称：CLI，是用户与操作系统或应用程序之间的一种基于文本的命令接口。它通过输入命令来实现对系统的管理和维护,并接收系统的响应。CLI是商业化电信网络设备中必备的管理控制方法，与SNMP、基于Web等管理方式所不同的是，CLI通过一个普通的串口应用程序或Telnet外壳(shell)程序使用键盘输入命令来实现对设备的监控[1]。 　　虽然对网络设备的配置和管理也可以通过其他多种方式实现，可以使用纯字符形式的命令行和菜单，也可以使用图形界面的web浏览器或专门的网管软件。但无论何种网络设备，其基于Telnet(SSH)协议的CLI命令行方式提供了比其支持的任何网管功能更为完备的管理能力。尤其是，当网络出现问题，通过其他管理方式都无法访问到被管理设备时，我们依然可以通过完全带外的CONSOLE口使用CLI命令对被管理设备进行信息采集和排障，而这点是所有其他管理方式所不具备的。相比较而言，CLI命令行方式的功能更强大，但掌握起来难度也更大些。 　　 　　2 CLI综述 　　 　　2.1 CLI工作原理 　　 　　CLI是现代通信设备中一个十分重要的功能模块，它与OMS（操作维护系统）配合工作，通过后台向前台发送人机命令来对前台的资源进行操作，如资源使用查询，单板的倒换、复位和状态查看，环境设置等。命令行是驻留在通信设备中的程序，后台主机通过一定的通信方式与命令行进行交互，并根据命令行定义的规则，响应后台的命令，并返回执行结果[2]。如图1所示： 　　 　　串口方式用于本地管理，管理员必须使用超级终端在被管设备所在地对它???行管理。 　　Telnet方式用于Internet的远程登录，它可以使管理员坐在入网的计算机前，通过网络进入远距离的被管设备，成为此被管设备的终端。当用Telnet登录到设备时，实际上启动了两个程序，一个叫“客户”程序，它在管理员的本地机上运行，另一个叫“服务器”程序，它在要登录的远程设备上运行。 　　当管理员运行超级终端或Telnet并按下一个键时，超级终端将向串口发送一个表示该键的字符串，Telnet则通过TCP/IP连接发送一个表示该键的字符串。只要能得到该字符串，就可以得知用户按下了什么键。把该字符串解码成键盘上的键位，然后传递给控制台的上层软件。上层软件可以完全屏蔽串口和Telnet的操作，只要对该键进行分析和处理，完全不用管是从串口还是从Telnet上来的[3]。 　　 　　2.2 命令行的基本操作流程 　　 　　(1) 用户通过Console或Telnet输入信息,可以是配置、管理等常规命令,也可以是故障查询等非常规命令。 　　(2) 管理程序通过命令Shell将用户输入信息组合成一个单独的命令,并发送给解析引擎(parser)。此外,Shell还应具有编辑和记录命令等基本功能。 　　(3) 解析引擎(parser)对命令按特定语法规则进行分析和检查。如果命令格式正确,就定位(locate)命令集中相应的回调函数(callback function)。该函数应将命令参数等信息封装为消息(message),并通过消息队列(queue)发送给相关的任务(task)以执行该命令(参见图1)。反之,如果命令格式错误,则向Console或Telnet输出解析错误信息。 　　(4) 通过Shell将回调函数的执行结果发回到用户指定的Console或Telnet。 　　 　　3 命令二叉树的设计 　　 　　命令集合可以用一个树形结构直观表示，称之为命令树。实际上，在同一个模式下，该树形结构是棵二叉树结构。树上的每一个节点，称之为命令节点。而每个命令节点与一个命令关键字对应。一个完整的命令可以由沿着树干从根节点一直到叶子节点的命令关键字构成，叶节点里存有指向该命令处理函数的指针。因为命令行由命令关键字和参数组成，所以在设计命令节点的时候应同时考虑命令关键字和参数的构成情况。 　　下面给出了节点数据结构: 　　 typedef struct cmdNode 　　 { 　　 char *pKeyword;/*命令关键字*/