网络设备及其执行的方法以及计算机可读介质与流程

1.本公开总体上涉及无线局域网(wlan)，并且更具体地，涉及对wlan中的问题进行诊断。


背景技术：

2.如今，wlan(例如wi-fi网络)已经得到了广泛应用，越来越多的人通过wlan接入互联网。与此同时，随着wlan的广泛使用，也有越来越多的网络问题产生。对于由数据包交换产生的wlan问题，通常使用具有专用无线网卡的个人计算机来抓取数据包以对相应问题进行调试。例如，通过抓包软件(例如，wireshark)来查看所获取的数据包以发现问题。
3.然而，目前仍然存在降低调试wlan问题的复杂性的需求。


技术实现要素：

4.本公开的一些方面涉及一种网络设备，包括：存储器，其上存储有指令；以及处理器，被配置为执行存储在所述存储器上的指令以使所述网络设备执行以下操作：接收启用所述网络设备的第一诊断模式的输入；以及响应于所述网络设备的第一诊断模式被启用，从所述网络设备的硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区获取数据包，以用于帮助诊断所述网络设备连接到的无线网络中的问题。
5.在一些方面中，所述处理器还被配置为执行存储在所述存储器上的指令以使所述网络设备执行以下操作：接收启用所述网络设备的第二诊断模式的输入，其中所述第二诊断模式用于帮助诊断与所述网络设备不同的目标电子设备所连接到的无线网络中的问题；以及响应于所述网络设备的第二诊断模式被启用，通过监听所述目标设备连接到的无线网络来获取在所述目标电子设备之间传送的数据包。
6.在一些方面中，所述处理器还被配置为执行存储在所述存储器上的指令以使所述网络设备执行以下操作：通过所述网络设备的以太网接口将所获取的数据包实时发送到被配置为进行网络诊断的计算设备。
7.在一些方面中，所述处理器还被配置为执行存储在所述存储器上的指令以使所述网络设备执行以下操作：将所获取的数据包存储在所述网络设备的存储区。
8.在一些方面中，其中通过网络设备的按钮来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式。
9.在一些方面中，其中通过基于管理信息数据库mib设置网络设备的参数来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式。
10.在一些方面中，其中硬件发送缓冲区存储用于发送而不再经受处理的数据包，以及硬件接收缓冲区存储所接收的尚未处理的数据包。
11.在一些方面中，其中在第二诊断模式中所述网络设备基于目标电子设备的物理地址确定目标电子设备之间传送的数据包。
12.本公开的一些方面涉及一种由网络设备执行的方法，包括：接收启用所述网络设
备的第一诊断模式的输入；以及响应于所述网络设备的第一诊断模式被启用，从所述网络设备的硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区获取数据包，以用于帮助诊断所述网络设备连接到的无线网络中的问题。
13.在一些方面中，所述方法还包括：接收启用所述网络设备的第二诊断模式的输入，其中所述第二诊断模式用于帮助诊断与所述网络设备不同的目标电子设备所连接到的无线网络中的问题；以及响应于所述网络设备的第二诊断模式被启用，通过监听所述目标设备连接到的无线网络来获取在所述目标电子设备之间传送的数据包。
14.在一些方面中，所述方法还包括：通过所述网络设备的以太网接口将所获取的数据包实时发送到被配置为进行网络诊断的计算设备，或者将所获取的数据包存储在所述网络设备的存储区。
15.在一些方面中，通过网络设备的按钮来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式。
16.在一些方面中，通过基于管理信息数据库mib设置网络设备的参数来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式。
17.在一些方面中，硬件发送缓冲区存储用于发送而不再经受处理的数据包，以及硬件接收缓冲区存储所接收的尚未处理的数据包。
18.在一些方面中，在第二诊断模式中所述网络设备基于目标电子设备的物理地址确定目标电子设备之间传送的数据包。
19.本公开的一些方面涉及一种非瞬时性计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令当由网络设备的处理器执行时使得所述网络设备执行以下操作：接收启用所述网络设备的第一诊断模式的输入；以及响应于所述网络设备的第一诊断模式被启用，从所述网络设备的硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区获取数据包，以用于帮助诊断所述网络设备连接到的无线网络中的问题。
20.在一些方面中，所述非瞬时性计算机可读介质进一步包括当由所述网络设备的所述处理器执行时使得所述网络设备执行以下操作的指令：接收启用所述网络设备的第二诊断模式的输入，其中所述第二诊断模式用于帮助诊断与所述网络设备不同的目标电子设备所连接到的无线网络中的问题；以及响应于所述网络设备的第二诊断模式被启用，通过监听所述目标设备连接到的无线网络来获取在所述目标电子设备之间传送的数据包。
21.在一些方面中，所述非瞬时性计算机可读介质进一步包括当由所述网络设备的所述处理器执行时使得所述网络设备执行以下操作的指令：通过所述网络设备的以太网接口将所获取的数据包实时发送到被配置为进行网络诊断的计算设备或将所获取的数据包存储在所述网络设备的存储区。
22.在一些方面中，其中通过网络设备的按钮来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式，或者其中通过基于管理信息数据库mib设置网络设备的参数来启用所述网络设备的第一诊断模式或启用所述网络设备的第二诊断模式。
23.在一些方面中，硬件发送缓冲区存储用于发送而不再经受处理的数据包，以及硬件接收缓冲区存储所接收的尚未处理的数据包。
24.在一些方面中，所述非瞬时性计算机可读介质进一步在第二诊断模式中所述网络设备基于目标电子设备的物理地址确定目标电子设备之间传送的数据包。
25.本公开的一些方面涉及一种计算机程序产品，包括计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现前述任一项所述方法的步骤。
附图说明
26.为了更好地理解本公开，并示出如何实现本公开，现在将以举例的方式参照附图描述，其中：
27.图1示出了根据本公开的实施例的示例性网络设备的示意图；
28.图2示出了根据本公开的实施例的示例性网络环境的示意图；
29.图3是示出现有技术中用于抓包的网络环境的示意图；
30.图4是示出根据本公开的实施例的可以由网络设备执行的示例性方法的流程图；
31.图5示出根据本公开的实施例的当网络设备的第二诊断模式被启用时的示例性网络环境的示意图。
32.注意，在整个附图中，相似的附图标记指代对应的部分。此外，同一部分的多个实例由通过破折号与实例编号分离的共同前缀指定。
具体实施方式
33.参考附图进行以下详细描述，并且提供以下详细描述以帮助全面理解本公开的各种示例实施例。以下描述包括各种细节以帮助理解，但是这些细节仅被认为是示例，而不是为了限制本公开。在以下描述中使用的词语和短语仅用于能够清楚一致地理解本公开。另外，为了清楚和简洁起见，可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变和修改。
34.如前文所述，当在使用wlan(例如wi-fi网络)中遇到问题时，通常需要通过抓取传送的数据包来分析问题。在抓包软件中查看所抓取的数据包，以用于排除wlan中的故障。但是现有的抓包过程是复杂的，不利于快速解决wlan中的问题。
35.因此，本公开的目的之一在于提供一种方便地获取传送的数据包以求快速解决wlan中的问题的技术方案。
36.接下来，结合附图对本公开的实施例进行详细的描述。下文将以wi-fi网络作为wlan的示例来进行描述，然而，本领域技术人员也将理解，这些实施例也同样适用于其他的wlan网络。
37.图1呈现了图示根据一些实施例的网络设备100的示例的框图。
38.网络设备100可以用于执行下文描述的根据本公开的方法的各个实施例。网络设备100可以包括处理子系统110、存储器子系统112和联网子系统114。处理子系统110包括配置成执行计算操作的一个或多个器件。例如，处理子系统110可以包括一个或多个微处理器、asic、微控制器、可编程逻辑设备、图形处理器单元(gpu)和/或一个或多个数字信号处理器(dsp)。
39.存储器子系统112包括用于存储数据和/或用于处理子系统110和联网子系统114的指令的一个或多个设备。例如，存储器子系统112可以包括动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)和/或其他类型的存储器(有时统称为或者单独称为“计算机可
读存储介质”)。
40.在一些实施例中，存储器子系统112被耦合到一个或多个高容量大容量存储设备(未示出)。例如，存储器子系统112可以耦合到磁或光驱动器、固态驱动器或另一类型的大容量存储设备。在这些实施例中，网络设备100可以将存储器子系统112用作经常使用的数据的快速访问存储，而大容量存储设备用于存储不频繁使用的数据。
41.联网子系统114包括被配置成耦合到有线和/或无线网络并在有线和/或无线网络上通信(即，以执行网络操作)的一个或多个设备，包括：控制逻辑116、接口电路118和一个或多个天线120(或天线元件)。(虽然图1包括一个或多个天线120，但是在一些实施例中，网络设备100包括一个或多个节点，诸如节点108，其可以耦合到一个或多个天线120。因此，网络设备100可以包括或者可以不包括一个或多个天线120。)例如，联网子系统114可以包括蓝牙联网系统、蜂窝联网系统(例如，3g/4g/5g网络，诸如umts、lte等)、usb联网系统、基于ieee 802.11中描述的标准的联网系统(例如，wi-fi联网系统)、以太网联网系统和/或另一联网系统。
42.在网络设备100内，使用总线128将处理子系统110、存储器子系统112和联网子系统114耦合在一起。总线128可以包括子系统可以被用于传达命令和数据等等的电、光和/或电光连接。尽管为了清楚起见仅示出一条总线128，但是不同的实施例可以包括在子系统当中的不同数量或配置的电、光和/或电光连接。
43.在一些实施例中，网络设备100包括用于在显示器上显示信息的显示子系统126，其可以包括显示器驱动器和显示器，诸如液晶显示器、多点触摸屏等。
44.尽管使用特定组件来描述网络设备100，但是在替选实施例中，网络设备100中可以存在不同的组件和/或子系统。例如，网络设备100可以包括一个或多个附加处理子系统、存储器子系统、联网子系统和/或显示子系统。另外，网络设备100中可能不存在子系统中的一个或多个。此外，在一些实施例中，网络设备100可以包括在图1中未示出的一个或多个附加子系统。另外，尽管在图1中示出单独的子系统，但是在一些实施例中，给定子系统或组件的一些或全部可以集成到网络设备100中的其他子系统或组件中的一个或多个中。例如，在一些实施例中，程序指令122被包括在操作系统124中并且/或者控制逻辑116包括在接口电路118中。
45.图2是示出根据本公开的实施例的包括图1所示的网络设备的示例网络环境100的示意图。
46.示例网络环境200可以包括ap 210和一个或多个客户端设备220a、220b、220c(为简便起见，下文统称为客户端设备220)。图1所示的网络设备100可以实现为如图2所示的ap 210或其一部分。
47.ap是指根据例如802.11协议所规定的接入点。ap 210用于为客户端设备220提供无线网络连接。具体来说，ap 210可以接收/路由来自客户端设备220的各种类型的通信和/或传送/路由去往客户端设备220的各种类型的通信。需要说明的是，本文所述的ap可以包括具有ap功能的路由器、网关、家庭控制器等设备。
48.在一些实施例中，客户端设备220可以是具有至少一个网络接口的任何电子设备。例如，客户端设备220可以是：台式计算机、膝上型计算机、服务器、大型计算机、基于云的计算机、平板计算机、智能手机、智能手表、可穿戴设备、消费电子设备、便携式计算设备、无线
电节点、路由器、交换机、中继器、接入点和/或其他电子设备。客户端设备220利用其网络接口与ap 210通信，从而经由ap 210接入外部网络230。虽然在图2中示出了三个客户端设备，但应当理解，ap 210可以连接的客户端设备数量可以少于或多于三个，取决于ap 210所支持的网络容量。
49.外部网络230可以是广域网(wide area network，wan)，例如internet。
50.图3示出了现有技术中用于抓包的网络环境。客户端设备300通过ap设备310连接至网络，数据包在ap设备310与客户端设备300之间传送。当wi-fi网络出现问题时，需要搭建抓包环境来对ap设备310与客户端设备300之间传送的数据包进行抓取，进而通过查看所抓取的数据包来调试问题。在现有技术中使用带有专用无线网卡的个人计算机来搭建所需的抓包环境。例如，个人计算机320所带有的专用无线网卡321可以用于抓取在ap设备310与客户端设备300之间传送的数据包。个人计算机320还可以安装有抓包软件，所抓取的数据包可以在个人计算机320的抓包软件中查看，以求发现wi-fi网络中的问题。
51.然而使用专用无线网卡搭建抓取环境即使对于专业技术人员来说也是耗时的，对于wi-fi网络的普通用户来说更是复杂而无法完成的。另一方面，由于专用无线网卡的限制，当普通用户遇到wi-fi网络问题时，只能寻求专业人员的帮助，这增加了解决wi-fi网络问题所需的时间。
52.本公开提供了一种无需使用专用无线网卡而能够获取传送的数据包以用于诊断的ap设备。当通过该ap设备连接至网络出现问题时，用户可以通过开启该ap设备的第一诊断模式而获取在该ap设备与其客户端设备之间传送的数据包，以用于随后的对所连接的网络的诊断分析。另一方面，本公开所提供的ap设备还可以具有第二诊断模式。当该ap设备的第二诊断模式被开启时，该ap设备可以用于抓取在其他ap设备与客户端设备之间传送的数据包。
53.图4是示出根据本公开的实施例的可以由ap设备执行的示例性方法的流程图。
54.如图所示，在步骤401中，接收启用ap设备的第一诊断模式的输入，在步骤402中，响应于ap设备的第一诊断模式被启用，从ap设备的硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区获取数据包，以用于帮助诊断ap设备连接到的无线网络中的问题。启用ap设备的第一诊断模式的输入可以是指令的形式。可以通过ap设备的按钮启用第一诊断模式。可以利用ap设备的已有按钮启用第一诊断模式，例如可以通过连续按下wi-fi保护设置(wps)按钮三次来启用第一诊断模式。也可以通过基于管理信息数据库(mib)设置ap设备的参数来启用第一诊断模式，例如ap设备的供应商可以通过这种方式来启用诊断模式。用户也可以通过访问ap设备的配置页面以设置相应的参数来启用第一诊断模式。
55.在ap设备的硬件发送缓冲区中存储的数据包用于发送而不再经受处理。也就是说，数据包在该ap设备完成所有处理之后才存入硬件发送缓冲区中，用于等待发送。同样，在该ap设备的硬件接收缓冲区中存储接收的而尚未经受处理的数据包。从硬件接收缓冲区取出数据包再进行后续处理。例如，硬件发送缓冲区和硬件接收缓冲区可以是ap设备的存储器的一部分，或者硬件发送缓冲区和硬件接收缓冲区可以是与ap设备的处理器连接的专用的存储区域。在本公开的技术方案中，从硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区中复制数据包用于诊断，可以将可能存在于发送或接收过程中的问题与可能存在于ap设备的处理过程中的问题分开，使得能够更精准地调试wi-fi网络问题。
56.另一方面，在现有技术中，通过专用无线网卡来抓取传送过程中的数据包，然而专用无线网卡可能会丢失传送过程中的某些数据包。这会造成所抓取的数据包不能真实反映wi-fi网络连接状况，这增加了解决wi-fi网络中的问题所需要的时间。而在本发明的ap设备的第一诊断模式中，通过复制硬件发送缓冲区或硬件接收缓冲区中的数据包，而不是抓取传送过程中的数据包，可以避免现有技术中专用无线网卡的丢包问题，降低调试过程的难度，增加调试过程的确定性。
57.回到图4。如图所示，在步骤403中，接收启用ap设备的第二诊断模式的输入，其中第二诊断模式用于帮助诊断与ap设备不同的目标电子设备所连接到的无线网络中的问题。在步骤404中，响应于ap设备的第二诊断模式被启用，通过监听目标设备连接到的无线网络来获取在目标电子设备之间传送的数据包。在这种诊断模式下，该ap设备可以实现类似于用于抓包的专用无线网卡的功能，通过空中接口对无线网络进行监听，来抓取其他电子设备间传送的数据包，以用于调试诊断。例如，当路由器设备a和其客户端设备a1之间的wi-fi网络出现问题时，所述ap设备可以开启第二诊断模式，将路由器设备a和其客户端设备a1作为目标电子设备，抓取目标电子设备之间传送的数据包，用于在抓包软件中查看，以期找到wi-fi网络故障的原因。类似地，启用ap设备的第二诊断模式的输入可以是指令的形式。也可以通过ap设备的按钮启用第二诊断模式。可以利用ap设备的已有按钮启用第二诊断模式。也可以通过基于管理信息数据库(mib)设置ap设备的参数来启用第二诊断模式，例如ap设备的供应商可以通过这种方式来启用第二诊断模式。用户也可以通过访问ap设备的配置页面以设置相应的参数来启用第二诊断模式。下文将会参考图5对第二诊断模式进行更详细的描述。
58.由于ap设备的存储容量通常较小，对于在第一诊断模式或在第二诊断模式中获取的数据包，ap设备可以通过其以太网接口传送到计算机设备，以在计算机设备的抓包软件中查看。可以通过ap设备的以太网接口实时传送所获取的数据包，以对wi-fi网络进行实时监视。
59.当所获取的数据包不大时，可以将其存储在ap设备的存储区中，用户可以通过访问ap设备的存储区来查看所获取的数据包以用于诊断。例如，当仅需要查看wi-fi网络开始连接时刻前后的数据包而不需要监视连接后传送的数据包时，所需获取的数据包的大小将适于存储于ap设备的存储区。
60.图5示出了当ap设备的第二诊断模式被启用时ap设备获取目标电子设备之间传送的数据包的示意图。在第二诊断模式中，ap设备可以获得在环境中传送的多个数据包。例如，ap设备可以监听环境中所有信道中传送的数据包。可以基于要识别的目标电子设备的物理地址来从环境中传输的数据包筛选出所需要的目标电子设备之间传送的数据包。在这种方式中，可以将需要诊断的路由器设备及其客户端设备的物理地址输入ap设备，该ap设备基于该物理地址筛选所有监听到的数据包而仅存储需要的数据包，或者该ap设备可以基于该物理地址而仅监听所需要的数据包。ap设备的该功能使得对wi-fi网络中的问题的诊断不再限制于使用专用无线网卡，从而增加了便利性。另一方面，这在不增加硬件成本的情况下丰富了ap设备的功能。
61.虽然前述实施例中的一些操作以软件来实现，但是总体上，前述实施例中的操作可以以多种配置和架构来实现。因此，前述实施例中的一些或全部操作可以以硬件、软件或
两者来执行。例如，可以使用网络设备100的程序指令122、操作系统124(诸如用于接口电路118的驱动器)或在接口电路118中的固件中实现通信技术中的至少一些操作。可替选地或另外，通信技术中的至少一些操作可以在物理层，诸如网络设备100的接口电路118中的硬件中实现。
62.本公开可以被实现为装置、系统、集成电路和非瞬时性计算机可读介质上的计算机程序的任何组合。可以将一个或多个处理器实现为执行本公开中描述的部分或全部功能的集成电路(ic)、专用集成电路(asic)或大规模集成电路(lsi)、系统lsi，超级lsi或超lsi组件。
63.根据本公开的方法的各步骤，也可以由包括在装置中的多个部件来分别执行。根据一个实施例，这些部件可以实施为为了实现该方法的各步骤所建立的计算机程序模块，而包括这些部件的装置可以是通过计算机程序来实现该方法的程序模块构架。
64.本公开包括软件、应用程序、计算机程序或算法的使用。可以将软件、应用程序、计算机程序或算法存储在非瞬时性计算机可读介质上，以使诸如一个或多个处理器的计算机执行上述步骤和附图中描述的步骤。例如，一个或多个存储器以可执行指令存储软件或算法，并且一个或多个处理器可以关联执行该软件或算法的一组指令，以根据本公开中描述的实施例在任何数量的无线网络中增强安全性。
65.软件和计算机程序(也可以称为程序、软件应用程序、应用程序、组件或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程性语言、面向对象编程语言、功能性编程语言、逻辑编程语言或汇编语言或机器语言来实现。术语“计算机可读介质”是指用于向可编程数据处理器提供机器指令或数据的任何计算机程序产品、装置或设备，例如磁盘、光盘、固态存储设备、存储器和可编程逻辑设备(pld)，包括将机器指令作为计算机可读信号来接收的计算机可读介质。
66.举例来说，计算机可读介质可以包括动态随机存取存储器(dram)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦只读存储器(eeprom)、紧凑盘只读存储器(cd-rom)或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁性存储设备，或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需的计算机可读程序代码以及能够被通用或专用计算机或通用或专用处理器访问的任何其它介质。如本文中所使用的，磁盘或盘包括紧凑盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而盘则通过激光以光学方式复制数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
67.在一个或多个实施例中，词语“能”、“能够”、“可操作为”或“配置为”的使用是指被设计成能够以指定方式使用的一些装置、逻辑、硬件和/或元件。提供本公开的主题作为用于执行本公开中描述的特征的装置、系统、方法和程序的示例。但是，除了上述特征之外，还可以预期其他特征或变型。可以预期的是，可以用可能代替任何上述实现的技术的任何新出现的技术来完成本公开的部件和功能的实现。
68.另外，以上描述提供了示例，而不限制权利要求中阐述的范围、适用性或配置。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对所讨论的元件的功能和布置进行改变。各种实施例可以适当地省略、替代或添加各种过程或部件。例如，关于某些实施例描述的特征可以在其他实施例中被结合。
69.类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所
示的特定次序或者以顺序次序执行这样的操作，或者要求执行所有图示的操作以实现所希望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可以是有利的。