一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法及設備的製作方法
2023-05-31 01:22:01
專利名稱：一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法及設備。
背景技術：
當前網絡設備虛擬化技術發展異常迅速，通過網絡設備虛擬化技術可以將多個交換設備互聯在一起，形成分布式交換架構，並作為一個邏輯交換實體運行。如圖I所示，一種典型的分布式網絡設備，一般由主控板、線卡板、交換網和背板等單板組成，數據報文在進入到網絡設備之後，需要經 過多個單板和網絡器件的轉發，才能正確的轉發出去。在實際的用戶網絡中，流量模型非常複雜，因此在分布式網絡設備內部，流量的走向路徑縱橫交錯，形成一個密集的網狀數據流模型。由於在分布式網絡設備中硬體器件眾多、流量模型複雜，那麼當設備中某些硬體器件存在故障時，就會影響到整個設備的轉發業務，如何能夠快速排查出故障所在，縮小故障範圍，快速確認故障點，對於快速修復故障具有非常重要的意義。目前常用的硬體故障診斷機制，是通過定期檢測硬體器件的相關寄存器，查看是否存在異常信息，如果存在，對此硬體故障進行處理，然後修復故障。可以看出，對於分布式網絡設備，當前的故障診斷依賴於硬體器件是否有異常的信息作為判斷依據。
發明內容
本發明實施例提供了一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法及設備，用以對分布式網絡設備中發生轉發故障的路徑上的硬體單元進行故障定位。本發明實施例提供的分布式網絡設備轉發故障診斷方法，包括分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑；分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增；其中，轉發路徑上的轉發故障分析點是對該轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到的，每個轉發故障分析點對應設置有計數器；根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置。本發明實施例提供的分布式網絡設備，包括路徑檢測模塊，用於分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑；計數處理模塊，用於分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增；其中，轉發路徑上的轉發故障分析點是對該轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到的，每個轉發故障分析點對應設置有計數器；故障定位模塊，用於根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置。
本發明的上述實施例，通過對轉發路徑上的硬體單元進行劃分，劃分出可用於定位故障的轉發故障分析點，從而藉助於對轉發故障分析點的計數統計和分析，定位轉發路徑上的故障位置。由於無需藉助於硬體器件的相關寄存器中的異常信息進行故障定位，從而避免了因需要藉助於硬體器件的相關寄存器中的異常信息進行故障定位所帶來的問題。
圖I為現有技術中一種典型的分布式網絡設備示意圖；圖2為本發明實施例中的故障分析點與實際硬體單元的對應關係示意圖；圖3為本發明實施例提供的對分布式網絡設 備進行轉發故障診斷的流程示意圖；圖4為本發明實施例中轉發路徑檢測模型中的轉發路徑示意圖；圖5為本發明實施例中轉發路徑檢測模型中的環迴路徑示意圖；圖6為本發明實施例中轉發路徑發生故障的示意圖；圖7為本發明實施例提供的分布式網絡設備的結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例針對分布式網絡設備，提供了一種轉發故障診斷方案，通過收集各種數據流轉發異常信息，並結合故障分析算法，實現分布式網絡設備上轉發故障的快速診斷。下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。本發明實施例中，首先針對分布式網絡設備內部結構劃分轉發故障分析點。所謂轉發故障分析點，即數據轉發路徑上不可分割的最小硬體單元，比如一顆獨立封裝的晶片。劃分轉發故障分析點的基本原則可包括原則一將數據轉發流程中所需要的硬體器件(即數據轉發路徑上所需要經過的硬體器件)作為轉發故障分析點，不參與數據轉發的硬體器件不作為轉發故障分析點。原則二 在原則一的基礎上，將邏輯上不可再分割的最小硬體單元作為轉發故障分析點，其中，最小硬體單元是指不能夠再進一步進行細分的硬體單元。這樣做的主要目的是為了快速精確定位轉發故障。原則三在原則一或/和原則二的基礎上，轉發故障分析點要能夠有明確對應的故障修復和處理方式。所有轉發路徑上的硬體器件均按照上面的原則分解為各個轉發故障分析點，例如入埠可以作為一個故障分析點，出埠可以作為一個故障分析點，而在設備內部經過的多個交換網也可以分別獨立的作為故障分析點。圖2示出了一種故障分析點與實際硬體單元的對應關係示意圖。在確定各轉發路徑上的轉發故障分析點之後，進一步對應各轉發故障分析點設置對應的計數器，初始時可將各計數器清零。本發明實施例在上述轉發故障分析點劃分的基礎上，結合轉發路徑的檢測模型進行轉發故障檢測。通常，基於轉發路徑的檢測模型進行故障檢測是指，在分布式網絡設備上，模擬用戶流量的轉發模型，從一個入埠按照內部固定的轉發路徑，發送檢測報文到一個出埠，如果某個出埠沒有收到報文，則可以認定該檢測報文所經過的轉發路徑上存在故障，常見的故障類型包括轉發路徑形式的轉發故障(即入埠不等於出埠，其轉發路徑覆蓋了從入設備開始一直到出設備，整個在分布式網絡設備內部轉發的全路徑)，以及環迴路徑形式的轉發故障(即入埠等於出埠)。本發明實施例基於各轉發路徑上的轉發故障分析點，對各轉發路徑分別進行如下格式整理按照從入埠到出埠(或反向)順序，並按照一定格式，用相應轉發故障分析點來描述對應的轉發路徑，例如，對於某一從入埠到出埠方向經歷了轉發故障分析點I、轉發故障分析點2......轉發故障分析點n的轉發路徑，可整理成以下數據格式轉發故障分析點I- >轉發故障分析點2- >......-> 轉發故障分析點n對於從轉發故障分析點I進入再從該點流出的環迴路徑，可整理成如下格式數據轉發故障分析點1_>......- >轉發故障分析點11->轉發故障分析點
n- >......- >轉發故障分析點I。其中，對於環迴路徑，由於其上有些器件經過了兩次，因此需要對相應的轉發故障分析點重複記錄。參見圖3，為本發明實施例提供的，在上述轉發故障分析點劃分的基礎上，結合轉發路徑的檢測模型，對分布式網絡設備進行轉發故障診斷的流程示意圖。如圖所示，該流程可包括步驟301，對分布式網絡設備中的各條轉發路徑進行檢測，以發現存在轉發故障的路徑。具體實施時，可根據分布式網絡設備中的轉發路徑檢測模型中的各條轉發路徑，針對其中的每條轉發路徑發送用於檢測相應轉發路徑的檢測報文，以檢測相應轉發路徑是否存在轉發故障。如果對於給定的檢測報文(所謂給定的檢測報文，其入埠、出埠和所經過的轉發故障分析點都是預先規定的)，若沒有從期望的出埠接收到該檢測報文，則認為該檢測報文所檢測的轉發路徑發生故障。步驟302，分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將該轉發故障分析點所對應的計數器計數值遞增。具體實施時，可根據整理後的數據格式(即前述用轉發故障分析點所描述的轉發路徑)，遍歷發生故障的各轉發路徑，當遍歷到轉發路徑上的轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值加I。步驟303，根據轉發路徑上各故障分析點對應的計數器計數值，確定出可能發生故障的轉發故障分析點(以下將可能發生故障的轉發故障分析點稱為故障點)，從而進行故障定位。具體實施時，遍歷完所有發生故障的轉發路徑後，將計數值最大的計數器所對應的轉發故障分析點，認為是可能發生故障的位置，即，定位該轉發故障分析點所對應的硬體單元為發生故障的硬體單元。由於轉發故障分析點是不可在分割的最小硬體單元，因此如果有轉發故障分析點所對應的硬體單元發生故障，則經過該轉發故障分析點的轉發路徑都不通，所有不通的轉發路徑都經過該轉發故障分析點。基於上述分析，當根據轉發路徑上各轉發故障分析點對應的計數器計數值，確定出故障點後，還可進一歩確認是否將該故障點最終定位為故障點，具體確認方法是對於待進ー步確認是否是故障點的轉發故障分析點N，遍歷所有發生故障的轉發路徑，確認這些轉發路徑是否都經過轉發故障分析點N ;遍歷所有經過轉發故障分析點N的轉發路徑，是否這些轉發路徑都發生故障。若上述兩個判斷的結果均為是，則確認轉發故障分析點N為故障點，否則不認為轉發故障分析點N為故障點。進ー步的，步驟303定位出故障位置之後，還可包括以下步驟步驟304，根據定位出的故障點所對應的硬體単元，對該硬體單元進行故障恢復。在本發明的另ー實施例中，可設置檢測周期，分布 式網絡設備可按照檢測周期進行轉發路徑故障檢測及定位。步驟501中，可在一個檢測周期內，根據分布式網絡設備中各條轉發路徑，針對其中的每條轉發路徑發送用於檢測相應轉發路徑的檢測報文，以檢測當前檢測周期內，相應轉發路徑是否存在轉發故障。在步驟303中，如果計數值最大的轉發故障分析點有多個，則可進ー步根據前ー個或若干個檢測周期內所定位出的故障點，對當前檢測周期內所定位出的可能發生故障的故障分析點進行確認或排除。比如，針對當前檢測周期內所定位出的可能發生故障的轉發故障分析點，若前ー檢測周期也定位出該轉發故障分析點為故障點，則將該轉發故障分析點確認為本檢測周期內的故障點；若前ー檢測周期未定位出該轉發故障分析點為故障點，則不認為該轉發故障分析點為本檢測周期內的故障點。為了更清楚的說明本發明實施例，下面結合圖4所示的分布式網絡設備進行詳細說明。圖4示出了ー種分布式網絡設備內部結構示意圖，其中包含4個包處理晶片和2個交換網，該4個包處理晶片和2個交換網均被劃分為轉發故障分析點。任意兩個包處理晶片之間，通過不同的交換網都要可以無阻塞轉發，如圖4所示，這樣的雙向轉發路徑總共有12條，相應的，表I示出了描述其中4條轉發路徑的數據結構。表I
轉發路後轉發故障 I轉發故障I轉發故障 分析點I分析點2 分析點3
I包處理晶片I —~交換網I 包處理晶片2圖5示出了兩條環迴路徑，相應的，表2示出了描述這兩條環迴路徑的數據結構。對於環迴路徑，由於其上有些器件經過了兩次，因此需要對相應的轉發故障分析點重複記求。表 權利要求
1.一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法，其特徵在於，該方法包括 分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑； 分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增；其中，轉發路徑上的轉發故障分析點是對該轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到的，每個轉發故障分析點對應設置有計數器； 根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置，具體包括 統計各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析佔. 將計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置，具體包括 統計各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析佔. 通過遍歷所有發生故障的轉發路徑，判斷所有發生故障的轉發路徑是否都經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點，通過遍歷所有轉發路徑，判斷所有經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點的轉發路徑是否都發生轉發故障； 若所有發生故障的轉發路徑都經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點，並且所有經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點的轉發路徑都發生轉發故障，則將所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
4.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑，分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增，以及根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置的步驟，按照設定的檢測周期執行； 所述根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置，具體包括統計當前檢測周期內各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析點；若當前檢測周期內統計得到的計數器計數值最大的轉發故障分析點有多個，則判斷當前檢測周期內的所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元，在之前的檢測周期內是否被定位為轉發故障位置，並在判斷為是時，將當前檢測周期內的所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特徵在於，對轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到轉發故障分析點的原則，包括 將轉發路徑上所經過的最小硬體單元作為轉發故障分析點；其中，最小硬體單元是指不能夠再進一步進行細分的硬體單元，且具有對應的故障修復或處理方式。
6.—種分布式網絡設備,其特徵在於,包括 路徑檢測模塊，用於分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑； 計數處理模塊，用於分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增；其中，轉發路徑上的轉發故障分析點是對該轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到的，每個轉發故障分析點對應設置有計數器； 故障定位模塊，用於根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置。
7.如權利要求6所述的分布式網絡設備，其特徵在於，所述故障定位模塊具體用於，統計各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析點，將計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
8.如權利要求6所述的分布式網絡設備，其特徵在於，所述故障定位模塊具體用於 統計各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析佔. 通過遍歷所有發生故障的轉發路徑，判斷所有發生故障的轉發路徑是否都經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點，通過遍歷所有轉發路徑，判斷所有經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點的轉發路徑是否都發生轉發故障； 若所有發生故障的轉發路徑都經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點，並且所有經過所述計數器計數值最大的轉發故障分析點的轉發路徑都發生轉發故障，則將所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
9.如權利要求6所述的分布式網絡設備，其特徵在於，所述路徑檢測模塊、計數處理模塊和故障定位模塊的處理操作是按照設定的檢測周期執行的； 所述故障定位模塊具體用於，統計當前檢測周期內各轉發故障分析點對應的計數器數值，得到計數器計數值最大的轉發故障分析點；若當前檢測周期內統計得到的計數器計數值最大的轉發故障分析點有多個，則判斷當前檢測周期內的所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元，在之前的檢測周期內是否被定位為轉發故障位置，並在判斷為是時，將當前檢測周期內的所述計數器計數值最大的轉發故障分析點所對應的硬體單元定位為轉發故障位置。
10.如權利要求6-9之一所述的分布式網絡設備，其特徵在於，對轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到轉發故障分析點的原則，包括 將轉發路徑上所經過的最小硬體單元作為轉發故障分析點；其中，最小硬體單元是指不能夠再進一步進行細分的硬體單元，且具有對應的故障修復或處理方式。
全文摘要
本發明公開了一種分布式網絡設備轉發故障診斷方法及設備。本發明中，分別對分布式網絡設備的各條轉發路徑進行檢測，以檢測發生故障的轉發路徑；分別遍歷發生故障的各轉發路徑，並當遍歷到轉發路徑上的一個轉發故障分析點時，將對應的計數器計數值遞增；其中，轉發路徑上的轉發故障分析點是對該轉發路徑所經過的硬體單元劃分得到的，每個轉發故障分析點對應設置有計數器；根據各轉發故障分析點對應的計數器計數值，定位轉發故障位置。採用本發明可對分布式網絡設備中發生轉發故障的路徑上的硬體單元進行故障定位。
文檔編號H04L12/26GK102769539SQ20121022905
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者王 鋒 申請人:杭州華三通信技術有限公司