一種檢測通道故障的方法

2023-05-25 08:08:51

專利名稱：一種檢測通道故障的方法
技術領域：
本發明涉及故障檢測技術，特別是涉及一種檢測通道故障的方法。
背景技術：
IP路徑、單向標籤交換路徑(LSP， Label Switch Path)、偽線(PW， Pseudo Wire)等通道不但可以傳輸業務報文，也可以傳輸用於檢測該通道是 否具有連通性的控制報文。
現有技術中，檢測通道是否具有連通性的方法是先為發送方設置發送 超時值，發送方在發送間隔時間到達發送超時值時向接收方發送控制報文， 並重新為發送間隔計時；為接收方設置接收超時值，接收方接收控制報文後 重新為接收間隔計時，並在接收間隔時間到達接收超時值時報告故障。
當然，不同的通道類型，其故障檢測的方法也有所不同。但不管是^f可種 通道，在現有技術中， 一般都是通過發送用於檢測故障的控制報文，以及通 過接收控制報文的情況判斷是否發生了故障。
現有技術中，為了加快檢測通道故障的速度， 一般會將發送控制報文的 時間間隔設置得比較小，即發送控制報文的頻率比較高。這樣，接收方可以 較快地接收到控制報文，從而可以快速地對通道故障進行檢測。但由於發送 控制報文的頻率比較高，不但會佔用更多的網絡帶寬，也會增加發送方和接 收方處理通道故障的負擔，導致檢測通道故障的開銷很大，影響了發送方和 接收方處理業務的能力和速度。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種檢測通道故障的方法，可以 減少控制報文佔用的網絡帶寬，降低檢測通道故障的開銷。
為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為 一種檢測通道故障的方法，該方法包括以下步驟
a、 發送方將控制報文或業務數據報文發送給接收方，並在發送之後重新為 發送間隔計時；
b、 接收方接收控制報文或業務數據報文，接收之後重新為接收間隔計時， 並在接收間隔計時到達設置的接收超時值時報告故障。
較佳地，所述步驟a為
發送方在自身發送間隔計時到達設置的發送超時值時向接收方發送控制報 文，並在發送控制報文之後重新為發送超時值計時；發送方在需要發送業務數 據報文時將業務數據報文發送給接收方，並在發送業務數據報文之後重新為發 送間隔計時。
較佳地，所述發送方將業務數據報文發送給接收方並重新為發送間隔計時 的方法為
發送方將業務數據報文發送給接收方，並判斷自身將要發送的控制報文的 參數是否已經被更改，如杲是，則在轉發業務數據報文之後繼續為發送間隔計 時；否則，重新為發送間隔計時。
較佳地，所述為發送間隔計時的方法為設置為發送間隔計時的發送定時 器，所述重新為發送間隔計時的方法為重新啟動發送定時器。
較佳地，所述設置發送超時值的方法為
比較發送方的最小發送時間間隔和接收方的最小接收間隔的值，並將大的 值設置為發送超時值。
較佳地，所述設置發送超時值的方法為
根據發送方的最小發送時間間隔、接收方的最小接收間隔、傳輸報文的延 遲時間和允許丟棄BFD控制報文的最大個數來設置發送超時值。
較佳地，所述為接收間隔計時的方法為設置為接收間隔計時的接收定時 器，所述重新為接收間隔計時的方法為重新啟動接收定時器。
較佳地，所述設置接收超時值的方法為
根據發送方的最小發送時間間隔、接收方的最小接收間隔和允許丟棄BFD 控制報文的最大個數來設置接收超時值。
較佳地，所述通道為偽線PW通道，所述控制報文為雙向轉發檢測BFD控
制報文。
較佳地，所述BFD控制報文為轉發優先級別比業務數據報文高的BFD控 制報文；或者，
所述BFD控制報文為轉發優先級別比業務數據報文高，並且在同一轉發優 先級別報文中丟棄優先級別最低的BFD控制報文。
綜上所述，本發明提出的一種檢測通道故障的方法，由於可以在需要發 送業務數據報文時，直接利用業務數據報文檢測通道，並重新為發送控制報 文的時間間隔計時，從而減少發送控制報文的機率，減少控制報文佔用的網 絡帶寬，降低檢測通道故障的開銷。


圖l是本發明方案的流程圖2是應用本發明方案的實施例的系統結構示意圖3是應用本發明方案的實施例的流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體 實施例對本發明作進一步地詳細描述。
本發明的核心思想是發送方和接收方不但利用控制報文，而且直接利 用業務數據報文檢測通道的連通性。如果接收方接收到控制報文或業務數據 報文時，將判斷為通道無故障；如果接收方既沒有接收到控制報文，也沒有 接收到業務數據報文，才判斷為通道發生故障。
圖l顯示了本發明的流程圖。如圖l所示，本發明實現檢測通道故障的 方法包括以下步驟
步驟101:發送方將控制報文或業務數據報文發送給接收方，並在發送 之後重新為發送間隔計時。
步驟102:接收方接收控制報文或業務數據報文，接收之後重新為接收 間隔計時，並在接收間隔計時到達設置的接收超時值時報告故障。
本發明中，發送方在發送控制報文之後，會立即為本次發送控制報文和 下一次發送控制報文之間的發送間隔時間進行計時，並在發送間隔時間到達 事先設置的發送超時值時，再次向接收方發送控制報文，並重新為發送間隔 時間計時。如果在連續兩次發送控制報文之間，發送方需要將業務數據才艮文 發送給接收方時，則在發送業務數據報文之後，也會重新為發送間隔時間計 時，這樣，可以減少發送控制報文的機率，達到降低開銷的目的。
同樣，接收方在接收到控制報文之後，會重新為本次接收控制報文和下 一次接收控制報文之間的接收間隔時間進行計時，並在接收間隔時間到達事 先設置的接收超時值時，報告故障。但如果在連續兩次接收控制報文之間， 接收方接收到了業務數據報文，也會重新為接收間隔時間計時。也就是"^兌， 如果接收方接收到的是業務數據報文，將認為該通道是連通的，沒有發送故 障，就應該重新為接收間隔時間計時，以免誤報故障。
本發明中，發送方和接收方是相對而言的，主動發送控制報文的為發送 方，接收控制報文的則為接收方。發送方和接收方之間的通道可以是一條單 向的通道，如一條LSP通道等。此時，發送方只需要設置一個發送超時值， 接收方只需要設置一個接收超時值，並相互配合對這條單向通道進行故障檢 測。
實際應用中，發送方和接收方還可以通過一對相反的通道連接，如由一 對方向相反的標籤交換路徑(LSP)組成的偽線(PW)通道，則發送方也可 以同時為接收方，接收方也可以同時為發送方。此時，不但需要在發送方設 置發送超時值，在接收方設置接收超時值來對從發送方到接收方的通道進行 檢測，還需要在接收方設置發送超時值，在發送方設置接收超時值來對從接 收方到發送方的通道進行檢測。 一般來說，這兩條通道的檢測是相互獨立的，
發送方設置的發送超時值和接收方設置的發送超時值可以不同，發送方i殳置 的接收超時值和接收方設置的接收超時值也可以不同。
另外，實際應用中，發送方和接收方在進行通道故障檢測之前，需要先
建立會話。比如如果通道為偽線(PW)通道，就可以先建立雙向轉發檢 測(BFD)會話。當然，不同的通道類型，其建立會話的方法也不相同，此 處不再詳細敘述。
為了更好地說明本發明方案，下面用 一個較佳實施例來說明實現檢測通 道故障的方法。
圖2顯示了本實施例實現檢測通道故障的系統結構示意圖。如圖2所示， 本實施例包括兩個網絡節點，即第一節點和第二節點，並且，第一節點和第 二節點既為發送方又為接收方。本實施例中，第一節點和第一節點之間的通 道為PW通道，所述的PW是建立在兩個邊緣設備(PE)之間的用於傳送被 仿真業務數據的雙向通道，由相反兩個方向的標籤交換路徑(LSP， Label Switch Path )組成。實際應用中，PW不但可以應用於端到端偽線仿真(PWE3, Pseudo Wire Emulation Edge-to-edge)中，也可以應用於二層虛擬專用網 (L2VPN， Layer2 Virtual Private Network )和虛擬專用LAN業務(VPLS， Virtual Private LAN Service )中。
本實施例中，發送的控制報文為BFD控制報文。第一節點設置有發送 定時器A,用於為第一節點發送BFD控制報文的時間間隔計時，同時設置 有接收定時器D，用於為第一節點接收BFD控制報文的時間間隔進行計時； 第二節點設置有接收定時器B,用於為第二節點接收BFD控制報文的時間 間隔計時，同時設置有發送定時器C,用於為第二節點發送BFD控制報文 的時間間隔進行計時。
本實施例中，發送定時器A和接收定時器B是一對，用於檢測第一節 點到第二節點的LSP是否具有連通性；而發送定時器C和接收定時器D是 一對，用於檢測第二節點到第一節點的LSP是否具有連通性。這兩對定時
器彼此獨立，不受對方控制。
圖3實現了本實施例的流程圖。如圖3所示，本實施例實現檢測通道故 障的方法包括以下步驟
步驟301:第一節點和第二節點建立BFD會話，並在建立BFD會話的 過程中設置第一節點發送定時器A的發送超時值、第一節點接收定時器D 的接收超時值、第二節點發送定時器C的發送超時值、第二節點接收定時器 B的接收超時值。
實際應用中，第一節點和第二節點建立BFD會話的方法大致為第一 節點先周期性地通過PW通道向第二節點發送初始的BFD控制報文；第二 節點根據接收到的BFD控制報文中的My Discriminator域建立與自身 Discriminator的對應關係，完成BFD會話的建立。建立BFD會話的方法屬 於現有技術，此處不再贅述。
在建立BFD會話的過程中，設置接收超時值的方法為根據發送方的 最小發送時間間隔、接收方的最小接收時間間隔和允許丟棄BFD控制報文 的最大個數來設置接收超時值。即
Detect Mult x MAX(Desired Min TX Interval, Required Min RX Interval)
其中，Detect Mult表示允許丟棄BFD控制報文的最大個數；Desired Min TX Interval表示發送方最小發送時間間隔；Required Min RX Interval表示接 收方的最小接收時間間隔。
也就是說，接收方先比較發送方最小發送時間間隔和自身最小接收時間 間隔，取值較大的一方，將其作為接收BFD報文的期望時間間隔G。但實 際應用中，BFD控制報文可能會由於通道阻塞等原因不能及時到達接收方， 為了增強檢測的容錯能力， 一般會將實際的接收超時值設置成期望時間間隔 G的倍數，如允許丟棄BFD控制報文的最大個數。
設置發送超時值的方法為比較發送方的最小發送時間間隔和接收方的 最小接收間隔的值，並將值大的設置為發送超時值。即
MAX(Desired Min TX Interval, Required Min RX Interval)
實際應用中，由於傳輸報文一般會存在一定的延遲，發送方設置發送超
時值的方法也可以為
MAX(Desired Min TX Interval, Required Min RX Interval) - Delay/Detect Mult
其中，Delay為才艮文傳輸延遲時間，Delay/Detect Mult則為平均延遲時間。 也就是說，先比較發送方的最小發送時間間隔和接收方的最小接收間隔的 值，再用值大的減去平均延遲時間。也就是說，發送方設置發送超時值一般 比期望時間間隔G小，可以彌補傳輸報文的延遲時間。
本實施例中，第一節點和第二節點都可以按照上述的方法設置發送超時 值和發送設置接收超時值的方法。
當發送方和接收方建立會話之後，該會話將處於"UP"狀態，發送方 和接收方都就可以發送BFD控制報文了 。
步驟302:第一節點在發送定時器A到達發送超時值時向第二節點發送 BFD控制報文，並重新啟動發送定時器A;同時，當第一節點需要發送業務 數據報文時，先判斷將要發送的BFD控制報文的參數是否已經被更改，如 果已經被更改，則在發送業務數據報文後，發送定時器A繼續計時；如果 沒有被更改，就在發送業務數據報文後重新啟動發送定時器A。
實際應用中，第一節點向第二節點發送的BFD控制報文的參數可能被 上層應用或管理員更改，當BFD控制報文的參數被更改後，就需要由第一 節點及時發送給第二節點。所以，此時不管有沒有業務數據報文要發送，第 一節點的發送定時器A都需要繼續計時，等到達發送超時值就將更改過參 數的BFD控制報文發送給第二節點。
判斷將要發送的BFD控制報文的參數是否已經被更改的方法比較容易 實現，比如可以為BFD控制報文參數設置一個修改標記，置"0"表示未 修改，置"1"表示已修改。當需要發送業務數據報文時，發送方就可以直 接根據修改標記判斷控制報文的參數是否被修改，再確定是否需要重新啟動 發送定時器A。
當然，如果實際應用中BFD控制報文的參數不會被更改，發送方就無
需判斷將要發送的BFD控制報文的參數是否已經被更改，只需要每次在 BFD控制報文或業務數據報文發送給接收方之後，直接重新啟動發送定葉器 A即可。
步驟303:第二節點接收BFD控制報文或業務數據報文，在接收BFD 控制報文或業務數據報文之後重新啟動接收定時器B,並在接收定時器B到 達接收超時值時報告故障。
步驟304:第二節點在發送定時器C到達發送超時值時向第一節點發送 BFD控制報文，並重新啟動發送定時器C;同時，當第二節點需要發送業務 數據報文時，先判斷將要發送的BFD控制報文的參數是否已經被更改，如 果已經被更改，則在發送業務數據報文後，發送定時器C繼續計時；如杲沒 有被更改，就在發送業務數據報文後重新啟動發送定時器C。
與步驟302相同，實際應用中，第二節點向第一節點發送的BFD控制 報文的參數也可能被上層應用或管理員更改，當BFD控制報文的參數^f皮更 改後，就需要由第二節點及時發送給第一節點。所以，此時不管有沒有業務 數據報文要發送，第二節點的發送定時器C都需要繼續計時，等到達發送超 時值就將更改過參數的BFD控制報文發送給第一節點。
當然，如果BFD控制報文的參數不會被更改，第二節點就無需判斷將 要發送的BFD控制報文的參數是否已經被更改，只需要每次在BFD控制報 文或業務數據報文發送給第一節點之後，直接重新啟動發送定時器C即可。
步驟305:第一節點接收BFD控制報文或業務數據報文，並在接收BFD 控制報文或業務數據報文之後重新啟動接收定時器D;並在接收定時器D到 達接收超時值時報告故障。
本實施例中，步驟302和步驟303是檢測從第一節點到第二節點方向的 通道，而步驟304和步驟305是檢測從第二節點到第一節點方向的通道，它 們之間相互獨立。也就是說，步驟302和步驟303,與步驟304和步驟305 之間沒有嚴格的順利關係。
實際應用中，為了保證BFD控制報文的可靠傳輸，還可以為BFD控制
報文設置比業務數據報文更高的優先級別。具體的說，就是在BFD控制報 文的PW標籤和隧道標籤的EXP域中設置比業務數據報文更高的優先級別。 這樣，當轉發報文時，BFD控制報文就被優先轉發，從而保證BFD控制報 文的可靠傳輸。
實際應用中，為了進一步保證BFD控制報文的可靠傳輸，還可以在同 一優先級別中，將BFD控制報文設置為丟棄優先級別最低的BFD控制報文。 這樣，在通道阻塞，需要丟棄報文時，BFD控制報文被丟棄的可能性最小， 從而進行更加可靠地傳輸。
另外，實際應用中，如果通道是單向的，只需要單向檢測通道故障，就 在發送方設置一個發送定時器，在接收方設置一個接收定時器即可。但故障 檢測的方法與本實施例相同，此處不再贅述。
實際應用中，當確定通道發生故障時，還需要拆除會話。拆除會話的方 法為當發送方或接收方確定通道故障時，先將自身會話狀態設置為
"down",再向對方發送攜帶有sta域的值為"down"的BFD控制報文， 對方接收到該BFD控制報文，再將相應的會話狀態設置為"down"狀態，達 到拆除會話的目的。如何拆除會話也屬於現有技術，此處不再贅述。
應用本發明方案，可以同時利用控制報文和業務數據報文檢測通道故 障，在需要發送業務數據報文時，就重新計算發送間隔時間，即減少發送控 制報文的機率，減少控制報文佔用的網絡帶寬，降低檢測故障的開銷。實際 應用中，如果業務流量比較大，發送業務數據報文的頻率大於發送控制"t艮文 的頻率，或者說發送業務數據報文的時間間隔比設置的發送控制報文的時間 間隔小，發送定時器將連續不斷地被重新啟動，將抑制控制報文的發送，從 而為轉發和傳輸業務數據報文提供更多的資源，保證業務的正常執行。
綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的 保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種檢測通道故障的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟a、發送方將控制報文或業務數據報文發送給接收方，並在發送之後重新為發送間隔計時；b、接收方接收控制報文或業務數據報文，接收之後重新為接收間隔計時，並在接收間隔計時到達設置的接收超時值時報告故障。
2、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述步驟a為 發送方在自身發送間隔計時到達設置的發送超時值時向接收方發送控制報文，並在發送控制報文之後重新為發送超時值計時；發送方在需要發送業務數 據報文時將業務數據報文發送給接收方，並在發送業務數據報文之後重新為發 送間隔計時。
3、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述發送方將業務數據才艮文 發送給接收方並重新為發送間隔計時的方法為發送方將業務數據報文發送給接收方，並判斷自身將要發送的控制報文的 參數是否已經被更改，如果是，則在轉發業務數據報文之後繼續為發送間隔計 時；否則，重新為發送間隔計時。
4、 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，所述為發送間隔 計時的方法為設置為發送間隔計時的發送定時器；所述重新為發送間隔計時的方法為重新啟動發送定時器。
5、 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述設置發送超時值的方法為比較發送方的最小發送時間間隔和接收方的最小接收間隔的值，並將大的 值設置為發送超時值。
6、 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述設置發送超時值的方法為根據發送方的最小發送時間間隔、接收方的最小接收間隔、傳輸報文的延遲時間和允許丟棄BFD控制報文的最大個數來設置發送超時值。
7、 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，所迷為接收間隔計時的方法為設置為接收間隔計時的接收定時器；所述重新為接收間隔計時的方法為重新啟動接收定時器。
8、 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述設置接收超時值的方法為根據發送方的最小發送時間間隔、接收方的最小接收間隔和允許丟棄BFD 控制報文的最大個數來設置接收超時值。
9、 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，所述通道為偽線 PW通道，所述控制報文為雙向轉發檢測BFD控制報文。
10、 根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述BFD控制報文為轉發 優先級別比業務數據報文高的BFD控制報文；或者，所述BFD控制報文為轉發優先級別比業務數據報文高，並且在同 一轉發優 先級別報文中丟棄優先級別最低的BFD控制報文。
全文摘要
本發明提供一種檢測通道故障的方法，一方面為發送方設置發送超時值，發送方在發送間隔時間到達發送超時值時向接收方發送控制報文，並重新為發送間隔計時；另一方面為接收方設置接收超時值，接收方接收控制報文後重新為接收間隔計時，並在接收間隔時間到達接收超時值時報告故障。同時，當發送方發送業務數據報文後，也重新為發送間隔計時，當接收方接收業務數據報文後，也重新為接收間隔計時。應用本發明方案，可以在需要發送業務數據報文時，直接利用業務數據報文檢測通道，並重新為發送控制報文的時間間隔計時，從而減少發送控制報文的機率，減少控制報文佔用網絡帶寬，降低檢測通道故障的開銷。
文檔編號H04L25/08GK101110848SQ200610099460
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月20日 優先權日2006年7月20日
發明者鵬 周 申請人:華為技術有限公司