基於llc2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法

2023-11-30 14:40:56 3

專利名稱：基於llc2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法
技術領域：
本發明為電信運營商大規模準確數據採集系統，尤其是基於X.25協議LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法。
背景技術：
數據採集系統負責將各平臺的交換設備產生的話單文件，經由特定的網絡協議，定時地採集到計費系統，並由計費系統進行相關處理。數據採集模塊是計費系統中重要的子系統。
對於底層協議基於x.25協議的交換設備，傳統的數據採集鏈路設計均為採集主機側安裝X.25卡，然後通過路由器或一對基帶MODEM與交換機側連接。
通過基帶Modem的連接方式如S1240交換機的X25輸出埠或V35接口通過基於X25的FTAM/CMISE協議通過基帶MODEM和電話線連接採集機的X.25卡。
交換機通過DDN或電話線在X25協議的傳輸網上通過，採集機的X.25卡進行採集，然後進入計費文件池通過路由器的連接方式交換機通過DDN或電話線在X25協議的傳輸網上通過，採集機的X.25卡進行採集，然後進入計費文件池。
以往對基於X.25協議的採集方式，在OSI七層協議的第二層(數據鏈路層)採用了LAPB方式，此方式需藉助X.25卡才能實現通信。以上基於X.25協議的採集方式都用到了X.25卡，需要在採集主機上安裝X.25卡並安裝相應驅動程序，同時也需要一條與之相應的鏈路連接。從實際的運用來看，這樣的連接方式比較穩定，堪稱數據採集系統的「經典」之作。但由於X.25卡和相關線纜的存在，這樣的方式不太利於集中組網，同時還不太適合做雙機備份方案(主要是牽涉鏈路切換問題)，另外X.25卡也增加了設備成本。

發明內容
本發明目的是提出一種基於LLC2方式的數據採集網絡的設置方法，克服以往對基於X.25協議的藉助X.25卡才能實現通信採集方式，提出一種有利於集中組網，同時還利於雙機備份方案，同時又減少成本的數據採集網絡設置方法。
基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，該方案將以往基於X.25協議的採集方式的OSI七層協議的第二層(數據鏈路層)改成了LLC2方式，即邏輯鏈路控制協議；邏輯鏈路控制驅動程序(LLC2)將Solaris操作環境下運行的網絡軟體(NetBIOS、SNA、OSI)與由受支持的通訊適配器之一控制的物理LAN網絡接合。作為網絡軟體的驅動程序出現的LLC2驅動程序駐留在內核中，當通過相應的SolarisMAC層驅動程序訪問時，LLC2驅動程序的支持對乙太網、令牌環和FDDI適配器的無連接和定向連接的邏輯連結控制II類(LLC2)操作。採用普通乙太網卡可實現數據通信。採集主機和交換設備通過一對路由器連接，這對路由器間通過TCP/IP協議通信。實現基於LLC2方式的採集主要注意X.25配置的選項選擇和參數選擇，同時路由器也要做相應參數的設置。
具體配置方法如下(粗體字部分為輸入的命令或選擇的項目)選擇協議底層物理設備，選擇數據鏈層方式，配置傳輸層方式即需要選擇LCC2方式；配置傳輸層參數，配置路由器MAC地址；配置過濾器。此方式不需要藉助X.25卡等額外的硬體設備。
與LLC2驅動程序的″數據鏈路供應商接口″(DLPI)啟用多個不同的協議棧(包含NetBIOS和SNA)，以便能在一個或多個區域網上同時操作。目前成功案例有江蘇移動愛立信數據採集、江蘇聯通西門子語音數據採集、貴州電信Bell 1240數據採集。
其中江蘇移動愛立信數據採集系統採用MTP overX.25的方式進行數據採集，並且數據由交換機側主動送出，採集主機負責接收數據。MTP協議是愛立信公司自行制定的一套通信協議，目前的通信方式為交換機側為客戶端，採集主機側為服務端。在運行此系統前採集主機上要根據交換機提供的參數設置LLC2層、X.25層及採集系統參數配置，採集主機要設置本地路由器的MAC地址，同時路由器中的路由信息也要指向採集主機的MAC地址，這樣交換機機與採集主機才能取得通信聯繫。在這種工作方式中採集主機永遠處於監聽工作狀態，等待交換機將數據送到本機。
由於愛立信數據採集系統很特殊，是由應用系統作服務端，由交換側作發起方，為保證數據採集的高度可靠性和實時性，服務端在非人為操作的情況下，要保持高度的不間斷性。江蘇移動數據採集採用了雙機熱備方案。主機系統雙機熱備時，一臺主機宕機之前運行修改路由配置程序，可將路由器配置指向備用主機MAC地址，然後啟用備份機上的應用，從而避免了宕機帶來的損失。
從實際運行效果來看，該連接方式比較穩定，而且大大簡化了網絡，減少了x.25卡和相關的線纜帶來的成本。採用此方式的數據傳輸速率與採集x.25卡的傳輸速率一致。
計費數據採集可通過多種協議實現，目前本申請人所支持的多種協議採集包括FTP over TCP/IP、FTAM over X.25、FTAM over TCP/IP、MTP over X.25、CMISEover X.25、串口協議等。
OSI七層協議模型定義了1、應用層；2、表示層；3、會話層；4、傳輸層；5、網絡層；6、數據鏈路層；7、物理層。
X.25協議集有三層，與OSI協議棧的底三層相關聯。X..25的三層協議定義分別如下物理層描述物理環境接口。該組包括三種協議1)X.21接口運行於8個交換電路上；2)X.21bis定義模擬接口，允許模擬電路訪問數字電路交換網絡；3)V.24使得DTE能在租用模擬電路上運行以連接到包交換結點或集中器；鏈路層負責DTE和DCE之間的可靠通信傳輸。包括四種協議1)LAPB源HDLC，具有HDLC的所有特徵，使用較為普遍，能夠形成邏輯鏈路連接。2)鏈路訪問協議(LAP)是LAPB協議的前身，如今幾乎不被使用；3)LAPD源自LAPB，用於ISDN，在D信道上完成DTE之間，特別是DTE和ISDN節點之間的數據傳輸；4)邏輯鏈路控制(LLC)一種IEEE 802LAN協議，使得X.25數據包能在LAN信道上傳輸；分組層(PLP)協議描述網絡層(第三層)中分組交換網絡的數據傳輸協議。PLP負責虛電路上DTE設備之間的分組交換。PLP能在LAN利正在運行LAPD的ISDN接口上運行邏輯鏈路控制(LLC)。PLP實現五種不同的操作方式呼叫建立(call setup)、數據傳送(data transfer)、閒置(idle)、呼叫清除(call clearing)和重啟(restarting)。
基於LLC2方式的採集方式就是針對傳統的X.25鏈路複雜，不利於集中組網，不利於做雙機備份，增加設備成本而嘗試的成功方案。
本發明方案的特點是便於集中組網；便於實現雙機熱備方案；加強了採集網絡的穩定性；減少設備成本開銷。尤其是省去了X.25卡和相關線纜的開支，極大地降低了採集系統的成本。


圖1是本發明採集結構示意2是本發明配置過程框3是本發明使用的「虛電路SVC」使用邏輯通道和「永久電路PVC」的分配具體實施方式
以江蘇移動愛立信數據採集系統為例，實施方式為在Compaq DS20主機上進行X.25配置，首先需要在主機安裝x.25協議軟體包，具體配置方法如下(粗體字部分為輸入的命令或選擇的項目)選擇協議底層物理設備，選擇數據鏈層方式，配置傳輸層方式即需要選擇LCC2方式；配置傳輸層參數，配置路由器MAC地址；配置過濾器。
x.25協議配置由最底層的物理層開始配置，然後配置數據鏈路層、網絡層。首先配置底層物理設備並指定數據鏈路層採用LLC2方式，以超級用戶登陸Compaq主機，執行，其配置過程(方法)如下(中文用於解釋命令行字符中內容)#wansetup kernalWansetup kernal用於配置X.25協議的物理層及數據鏈路層Configuring″CTF Collector Components″(CTABASE320)WAN Device Drivers for Digital UNIX Configurator.
(c)Digital Equipment Corporation.2001.All Rights Reserved.
Configuring″WDD Base Component″(WDABASE320)配置WDD基礎部分Configuring″WDD Datalink Protocols″(WDADATALNKS320)配置WDD數據鏈路層協議Configuring″WDD Synchronous Device Drivers″(WDADRIVERS320)配置WDD同步設備驅動You must now specifythe hardware device(s)on which youwant the WAN Device Drivers and Datalink Protocols(WDA)software to be run.
指定數據鏈路層所運行的硬體設備Note that with the LLC2datal ink protocol，no synchronousdrivers need to be specified as this protocol operates over a LAN.
注意基於LLC2方式的數據鏈路層不需要同步設備The synchronous devices supported on your system arescc-DEC 3000(all models)synchronous linedsy-TURBOchannel T1/E1 synchronous line optiondns-EISA T1/E1 synchronous line optionfsi-PBXDI multiport synchronous optionpwa-Emulex PCI WAN Adapter multiport sync optionpwb-Digi DataFire SYNC 2000 synchronous optionnone-No synchronous device driver is required此處需要選擇none，不需要同步設備驅動器選擇3，使用LLC2方式的數據鏈路層下面的菜單顯示了一系列配置項。通過選擇相應的數字，從這個菜單裡可以選擇1個或多個選項進行配置。
You can also type″？″to see what subsets you need to installfor a valid X.25over ISDN or IP over ISDN configuration.
1)X.25 over a LAN or WAN2)Exit without making any changesEnter one or more numbers，separated by spaces[No default]1此處選擇1，即在LAN或WAN上進行x.25協議的配置You have chosen to configure X.25Is this correct[y]yConfiguring X.25 into the system kernelConfiguring″X.25Base Component″(XXAACC320)配置X.25基礎部分Configuring″X.25 IP Support″(XXAIP320)配置X.25IP支持如果系統可以訪問多個X.25網絡，則對每一個X.25網絡需要一個IP接口用來收發數據NOTEIP over X.25 is already configured to use 0 Interface(s).
How many IP interfaces do you want configured0此處選擇0，即不需要使用IP接口配置一定數量的無線伺服器接口，這樣可以在無線伺服器漫遊的情況下接收數據。
NOTERoamAbout Transport Server is already configuredto use 0 Interface(s).
How many Wireless Server interfaces do you want configured0此處選擇0，即不需要無線伺服器接口為了完成Compaq Digital Unix平臺上WAN配置，運行如下的命令可以創建一個WAN網絡配置。
/usr/sbin/wansetup[BASIC|ADVANCED]NOTEIf you wish to verify that WAN Support has installedcorrectly，you may verify the Wide Area Device Drivercomponent by executing the command注意如果你想驗證WAN Support是否安裝正確，可以運行如下的命令來驗證Wide Device Driversetld-v WDABASE320X.25 components may be verified by executing the command運行下的命令可以驗證X.25分量setld-v XXAACC320運行任一驗證操作，已經存在的BASIC或ADVANCED配置信息都將無效，你必須重啟機器使生效。
為了讓WAN配置生效，可以運行下面兩個之一的命令/usr/sbin/wanstartup [START|RESTART]or reboot the system with the following command.
或者用下面的命令重新啟動機器/usr/sbin/shutdown-r nowwansetup completed successfully.
現在配置傳輸層參數、路由器MAC地址和過濾器，以超級用戶登陸Compaq主機，執行#wansetup advanceWansetup advance用於配置X.25協議中的傳輸層協議X.25V3.2 for Digital UNIXX.25V3.2 for Digital UNIXAdvanced Configuration此程序可以讓你瀏覽一系列菜單和數據入口顯示。進入菜單後可以更改或刪除相應的配置數據When you have provided all the information required，theprogram will create an NCL initialization script for yoursystem.
當你提供了所有所需要的配置信息，此程序將會為你程序創建一個NCL初始腳本；LLC2是運行在LAN上的數據鏈路層協議，X.25數據包可在其上面傳輸數據。你需要為每一個遠端系統設置一個LLC2 DTE，這些遠端系統通過LAN與本地系統連接。
Do you want to use LLC2 communications？YesNo此處選擇Yes，使用LLC2進行通信X.25V3.2 for Digital UNIXoverstrikeAdvanced Configuration LLC2下面羅列了本機上可用的LAN設備。選擇其中一個與LLC2SAPDTE關聯。可以在同一個LAN設備上設置多個LLC2DTE。
-csmacd-1csmacd-2X.25V3.2 for Digital UNIXoverstrikeAdvanced ConfigurationLLC2LAN devicecsmacd-1LAN設備LLC2 DTE Namedte-0LLC2DTE名稱LLC2 DTE Address2002(此參數由交換機端提供)本地LLC2 DTE地址Local LSAP address7e本地LSAP地址Level 3 ProfileISO8881X.25 V3.2 for Digital UNIXoverstrikeAdvanced Configuration LLC2DTEdte-0Logical channels used for Switched Virtual Circuits and PermanentVirtual Circu its are assi gned in the following way「虛電路SVC」使用邏輯通道，「永久電路PVC」按圖3分配如果想配置PVC，則需要留下足夠的通道給PVCLAN Devicecsmacd-1LAN設備LLC2 DTE Namedte-0LLC2DTE名稱Remote MAC Address00-10-0d-08-68-a1(主機所指向的路由器MAC地址)Remote LSAP Address7eDTE Interface TypeDTEDCE NegotiatedLAN Devicecsmacd-1LAN設備LLC2 DTE Namedte-0LLC2DTE名稱Do you want Packet Level Negotiation？NoYes此處選擇No，即不使用數據交互方式X.25 V3.2 for Digital UNIXoverstrikeAdvanced Configuration LLC2LAN Devicecsmacd-1LLC2DTE Namedte-0下面的數值選自於網絡配置，可以根據需要更改其值Packet Size(bytes)128Level 3 Window Size2
X.25 V3.2 for Digital UNIX overstrikeAdvanced Configuration LLC2LAN Devicecsmacd-1LLC2 DTE Namedte-0已經定義好的DTE將被置於如下顯示的DTE類。如果需要將DTE置於不同的DTE類，可以編輯定義好的DTE類。如果你所定義的DTE類不存在，程序將會自動創建。
Inbound DTE classllc2-class-0自帶的DTE類X.25用過濾器來篩選輸入的數據。此段允許你創建一個人工寫入的過濾器，而不是永久性地被指定的X25應用關聯。
Do you want to set up additional filters？NoYes選擇Yes，即創建一個額外的過濾器Filter NameFILTER-0過濾器名稱Priority1優先級Incoming DTE AddressCall Data Mask′FF000000′H呼叫數據掩碼Call Data Value′C0000000′H呼叫數據值DTE Class現在已經輸入了Compaq Tru64(TM)UNIX系統上X.25協議的所有配置信息，現在可以創建一個NCL腳本，可以查看或修改已經輸入過的信息。
Do you want to create an NCL script now？YesNo此處選擇Yes，即立即創建一個NCL腳本，主機上的協議配置完畢。
採集機側路由配置ip classless ip http server！x25 rome^2001$ interface FastEthernet0/1 mac xxxx.xxxx.xxxx交換機側配置interface Serial 0/3 no ip addressencapsulation x25 dce！router ospf 10log-adjacency-changesnetwork x.x.x.x x.x.x.x area x！ip classlessno ip http server！驗證 主機側在以超級用戶主機上輸入ncl在ncl提示符下輸入nclshow x25pro dte dte-0 stateNode 0X25 Protocol DTE dte-0AT2003-01-22-11:37:14.371+08:00I-----Status State ＝Running如看到state＝Running，字樣表示配置成功路由器側登陸路由器，在路由器上驗證ds20atelnet X.X.X.XTrying X.X.X.X...Connected to X.X.X.X.
Escape character i s′^]′.
User Access VerificationPassword7507_1enPassword7507_1#sh llc2LLC2 Connectionstotal of 1 connectionsEthernet5/1 DTE0800.2bc5.0aa90010.0d08.68al 7E 7E state NORMALV(S)＝1，V(R)＝1，Last N(R)＝1，Local window＝7，Remote Window＝127akmax＝3，n2＝10，xid-retry timer 0/0 ack timer 0/1000p timer 0/1000idle timer 8800/10000rej timer 0/3200busy timer 0/9600adm timer 0/60000 llcl timer 0/5000akdelay timer 0/100 txQ count 0/200出現如上字樣說明運行正常X.25定義了數據通信的電話網絡。在通信前一方首先通過請求通訊進程呼叫另一方，被呼叫方接受或拒絕該呼叫。如果呼叫建立，兩個系統可以開始進行全雙工數據傳輸，任何一方都可以在任何時候中斷連接。X.25規範定義了DTE與DCE之間的點對點互操作，DTE(及用戶X.25DTE終端)連接DCE設備(基帶MODEM，交換機等)；Cisco路由器為DTE方，通過V.35或RS232線纜與DCE(基帶MODEM)相連。
X.25協議包括了OSI模型的1-3層的功能，X.25第3層描述了X.25數據包格式入在對等第三層通訊實體間的數據包交換過程。X.25第二層為LAPB層，LAPB層定義了DTE/DCE連接時的幀格式，X.25第一層定義了物理接口的電氣特性及物理特性。
DTE之間端對端的通信(在這裡，指Cisco路由器之間的通信)通過虛電路建立，虛電路可分為PVC(永入虛電路)和SVC(臨時虛電路)，PVC通常用於經常有大量數據傳輸的場合，SVC通常用於有間斷數據傳輸的場合。
X.25的地址，(卻X.121地址)最大可以為14位10進位數。X.121地址在SVC進行呼叫建立時才用到當虛電路建立後，只通過邏輯通道標識符，標識遠端DTE設備。
第三層X.25用三種虛電路操作過程呼叫建立過程 數據傳輸過程 呼叫連接清除過程對於PVC只有數據傳輸過程，因為PVC就如同DDN專線一樣，一旦建立，就會永入保持該虛電路連接。對於SVC，包含以上全部三個過程。
X.25的配置，在埠配置狀態下
封裝X.25 encapsulation X.25{dce}，如果兩臺Cisco路由器通過V.35或RS232線纜直連時，進行X.25的配置時，其中連接DCE線纜一方要封裝X.25(encapsulationX.25dce)的配置。且該路由器要提供同步時鐘bandwith帶寬，clockrate同步時鐘設置申請到的本埠的X.121地址X.25address本端X.121地址。
將需要通信的對方的路由器或其它X.25設備的IP位址進行映射。
X.25 map ip對方路由器或其它X.25設備的IP位址對方X.121地址{broadcast}broadcast參數表示在X.25虛電路中可以傳送路由廣播信息，原則上，可以根據需要，進行多個映射。X.25htc申請的X.25的最大的雙向虛電路編號國內的X.25可以按帶寬申請，其中最高可申請64K，每個X.25線路可以最多同時有16個虛電路，編號為1-16，因此，該處配置一般為X.25 htc 16。預設情況下，Cisco路由器的最低的雙向虛電路號為1。X.25 nvc進行一次X.25連接時可以同時建立的虛電路數。其中，該參數最大為8，且要為2的倍數。
X.25 idle分鐘數當中請的線路為SVC時，該配置表示如果在指定的分鐘數內沒有任何數據傳輸(包括動態路由數據)，路由器將清除該X.25連接。
注意國內的X.25 SVC按照兩種辦法進行收費，包括按數據流量；按SVC連接時間。因此如果採用靜態路由，設置適當的分種數，比較節省費用，Cisco2500、1600系列路由器預設狀態下，idle參數為0，表示一旦建立X.25連接後，就永遠不清除該連接。
本埠IP位址ip address本埠IP位址子網掩碼；一般的，對於X.25配置以上參數既可，在某些情況下，X.25無法建立通訊，需要和電信管理部門協商，調整路由器X.25其它參數及LAPB層參數與其一致，可以通過show interface命令看到埠X.25LAPB的參數。
權利要求
1.一種基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，其特徵是採用普通乙太網卡以LLC2的數據鏈路採集數據；採集主機和交換設備通過一對路由器連接，這對路由器間通過TCP/IP協議通信；採用LLC2即邏輯鏈路控制協議；邏輯鏈路控制驅動程序將操作環境下運行的網絡軟體(NetBIOS、SNA、OSI)與由受支持的通訊適配器之一控制的物理LAN網絡接合；LLC2驅動程序駐留在內核中，當通過相應的操作環境MAC層驅動程序訪問時，LLC2驅動程序的支持對乙太網、令牌環和FDDI適配器的無連接和定向連接的邏輯連結控制II類邏輯鏈路控制的操作；基於LLC2方式的採集時對X.25配置的選項選擇和參數選擇，同時路由器也做相應參數的配置。
2.根據權利要求1所述的基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，其特徵是具體配置如下選擇協議底層物理設備，選擇數據鏈層方式，配置傳輸層方式即需要選擇LCC2方式；配置傳輸層參數，配置路由器MAC地址；配置過濾器。
3.根據權利要求1所述的基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，其特徵是呼叫建立過程，數據傳輸過程，呼叫連接清除過程；對於PVC只有數據傳輸過程，因為PVC就如同DDN專線一樣，一旦建立，就會永入保持該虛電路連接；對於SVC，包含以上全部二個過程；X.25的配置過程是在埠配置狀態下，封裝X.25，如果兩臺路由器通過V.35或RS232線纜直連時，進行X.25的配置時，其中連接DCE線纜一方要封裝X.25的配置；且該路由器要提供同步時鐘將需要通信的對方的路由器或其它X.25設備的IP位址進行映射；X.25map ip對方路由器或其它X.25設備的IP位址對方X.121地址。
4.根據權利要求3所述的基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，其特徵是如果採用靜態路由，設置適當的分種數，Cisco2500、1600系列路由器預設狀態下，idle參數為0，表示一旦建立X.25連接後，就永遠不清除該連接。
全文摘要
一種基於LLC2方式的高可靠低成本數據訪問通道設計方法，採用普通乙太網卡以LLC2的數據鏈路採集數據；採集主機和交換設備通過一對路由器連接，這對路由器間通過TCP/IP協議通信；採用LLC2即邏輯鏈路控制協議；邏輯鏈路控制驅動程序將操作環境下運行的網絡軟體(NetBIOS、SNA、OSI)與由受支持的通訊適配器之一控制的物理LAN網絡接合；LLC2驅動程序駐留在內核中，當通過相應的操作環境MAC層驅動程序訪問時，LLC2驅動程序的支持邏輯連結控制II類邏輯鏈路控制的操作；基於LLC2方式的採集時對X.25配置的選項選擇和參數選擇，同時路由器也做相應參數的設置。
文檔編號H04L12/24GK101079770SQ200710021808
公開日2007年11月28日 申請日期2007年4月29日 優先權日2007年4月29日
發明者唐俊, 許金詳, 楊興中, 宋海華 申請人:南京聯創科技股份有限公司