一種在以太環網中確定三層數據路徑的方法及裝置的製作方法
2023-12-02 05:34:36 4
專利名稱：一種在以太環網中確定三層數據路徑的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據通信技術領域，尤其涉及一種在以太環網中確定三層數據路徑的方法及裝置。
背景技術：
在網管系統中，一般需要展示網絡拓撲給用戶，以方便網絡管理者對網絡進行整體的規劃、維護、網絡故障定位及流量監控等。網絡拓撲由網管系統根據設備間的互聯關係計算生成，根據生成依賴的原始數據不同分為接入拓撲和業務拓撲兩種。接入拓撲是根據網絡中的物理鏈路連結關係生成，反映網絡系統中的所有設備的實際連接關係。繪製接入拓撲的數據一般來自鏈路層的一些協議數據，例如常用的LLDP(Link Layer Discovery Protocol,鏈路層發現協議)數據,通過確定兩兩設備之間的鄰居 關係，最後匯總生成整個網絡的拓撲圖。此拓撲中展示的是整個網絡中所有設備全局的物理鏈路連結關係，但不能很好地體現出網絡中兩個設備之間通信需要經過的鏈路及設備。業務拓撲通常只關心某個業務涉及到的所有設備，一般通過業務中的一個設備向外不斷擴展，最後繪製出所有與此業務相關的拓撲。業務拓撲一般來說是接入拓撲的子集，去除了不相關的設備和鏈路，將用戶的關注點放到某個業務上。然而，在某些情況下，用戶既需要看到業務拓撲中的某個業務經過哪些設備和鏈路，又需要看到這些設備和鏈路在接入拓撲中處於什麼位置，以便確定是否有更佳的替代路徑或者在網絡改造及維護某些設備時是否會影響到此業務等情況，此時需要在接入拓撲的基礎上進一步通過高亮路徑顯示出需要關注的業務拓撲。如圖I所示，為現有的乙太網組網示意圖。在該網絡中，為了提高網絡系統的可靠性，設備A、B、C、D以及F、G、H、I各自組成一個二層以太環網，為了避免環路中的設備對廣播、組播以及未知單播等報文進行重複發送而造成網絡資源的浪費甚至導致網絡癱瘓，以太環網中的設備都會使用諸如RSTP/PVST/MSTP或者RRPP等環路解決技術。另外，在該網絡中，乙太網環中的各設備均處於三層子網之中，設備C、設備E及設備F之間則使用三層路由轉發。在現有接入拓撲繪製技術下，雖然能夠完整繪製出圖I所示的網絡接入拓撲結構，但是對於某些業務，諸如LSP(Label Switched Path,標籤交換路徑)、TE隧道(TrafficEngineered Tunnel)、GRE (Generic Route Encapsulation,通用路由封裝)隧道等，其業務拓撲的計算需要依賴三層網絡數據，然而，現有的乙太網環技術對於三層以上協議來說是感知不到的。這樣，對於此類業務，在具有二層以太環網的網絡中，其最終繪製出的業務拓撲結構與實際的業務拓撲結構並不完全一致。仍以圖I所示的網絡為例，假如有一個LSP業務從設備A到設備H，由於該業務拓撲的計算依賴於三層網絡數據，以太環網中的各設備路徑對於三層以上協議是不能感知的，此時計算的業務拓撲具體如圖2所示。由於在該應用場景下計算的業務拓撲無法體現出A-C及F-H之間的以太環網信息，如果以圖2所示的業務拓撲的數據在接入拓撲中進行高亮，那麼，A-C之間及F-H之間的具體鏈路因為在二層以太環網中無法體現出來，其最終在接入拓撲上繪製出的業務拓撲(路徑)如圖3所示，與實際並不相符。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種在以太環網中確定三層數據路徑的方法及裝置。通過本發明，可以解決現有技術中繪製出的業務拓撲與實際不相符的情況。為實現本發明目的，本發明實現方案具體如下一種在以太環網中確定三層數據路徑的方法，其中所述乙太網至少包括一個二層以太環網子網，其中所述方法包括步驟I、依據乙太網中的三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路； 步驟2、判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，則進行步驟3，否則進行步驟4;步驟3、直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；步驟4、查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。進一步地，所述步驟4中的起點設備的本地出接口，具體是根據邏輯鏈路對端設備的IP位址並通過查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項獲得。本發明同時提供一種在以太環網中確定三層數據路徑的裝置，其中所述乙太網至少包括一個二層以太環網子網，其中所述裝置包括計算模塊，用於依據乙太網中的三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路；判斷模塊，用於判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，則通知處理模塊直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；否則，通知處理模塊查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；處理模塊，用於根據接收判斷模塊的通知，直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；或者進一步查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。進一步地，所述裝置處理模塊獲知起點設備的本地出接口，具體是根據邏輯鏈路對端設備的IP位址並通過查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項獲得。與現有的技術方案相比，本發明可以在乙太網中確定三層業務的具體路徑，並可以兼容多廠商的設備。
圖I是現有以太環網絡結構示意圖。圖2是依現有技術計算出圖I所示網絡中的LSP業務拓撲示意圖。圖3是圖2所不業務拓撲在接入拓撲上不完整聞売不意圖。
圖4是本發明在以太環網中確定三層數據路徑的方法流程圖。圖5是某應用場景下依據本發明計算出完整的業務拓撲高亮示意圖。圖6是圖5所示應用場景下起點設備A的ARP表項示意圖。圖7是本發明確定乙太網中三層數據路徑的裝置結構示意圖。
具體實施例方式為了實現本發明目的，本發明採用的核心思想為依據網絡中三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路，判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；否則，進一步查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。通過本發明，可以實現將業務拓撲結構映射到二層乙太網環路中，進而可以準確地反映出當前業務拓撲的結構。 為使本發明技術方案更加清楚和明白，以下結合本發明具體實施例加以詳細說明。如圖4所示，為本發明在以太環網中確定三層數據路徑的方法流程圖。其中在該乙太網中，至少包括一個二層以太環網子網，所述方法包括步驟I、依據網絡系統中的三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路。當網絡管理員需要關注某個業務涉及到的設備，網管系統需要計算該業務在網絡系統中的拓撲結構。具體地，網管系統通過該業務中的一個起點設備向外不斷擴展，並依據網絡中三層數據計算出該業務在網絡系統中的拓撲邏輯鏈路。由於此部分與現有技術相同，為節省篇幅，在此不再贅述。步驟2、判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，則進行步驟3，否則進行步驟4。如果計算得到的業務拓撲的邏輯鏈路與接入拓撲中的物理鏈路唯一對應，則表明該段鏈路的兩端設備間不存在以太環網子網，否則，則表明該段鏈路的兩端設備間至少存在一個以太環網子網，依前述步驟I計算得到的業務拓撲的邏輯鏈路不正確，需要進一步依照步驟4所示的方法重新進行該業務拓撲的邏輯鏈路的計算。步驟3、直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。如果計算得到的業務拓撲的邏輯鏈路與接入拓撲中的物理鏈路唯一對應，則表明該段邏輯鏈路的兩端設備間不存在以太環網子網，依現有技術計算出的業務拓撲的邏輯鏈路就是其對應的物理鏈路，此時，可以直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。步驟4、查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。如果業務拓撲對應的邏輯鏈路不與接入拓撲中的物理鏈路唯一對應，則表明在該業務拓撲對應的邏輯鏈路的兩端設備間至少存在一個以太環網子網。此時，依據本發明，需要進一步查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項並根據邏輯鏈路對端設備的IP位址查詢得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量在乙太網環中的傳播方向，並把這個方向上環網中起點設備和對端設備之間所有的設備及鏈路都進行高亮顯示，這樣就可以在乙太網環路中找出業務鏈路在接入拓撲中的映射。
以圖5所示的應用場景為例，在該應用場景下，所述網絡系統包括分別由設備A、B、C、D以及F、G、H、I各自組成的兩個二層以太環網。假如在該應用場景下，需要計算出設備A至設備H之間的LSP業務拓撲的完整路徑。進一步假設起點設備A的LSP業務拓撲中的邏輯出接口為VLAN1，配置的IP位址為11. 11. 11. 11，業務到達下一跳設備為設備C，配置的 IP 地址為 11. 11. 11. 13。由於設備A至設備C之間對應的業務拓撲鏈路在接入拓撲中找不到唯一的鏈路與之對應，依據本發明需要查詢設備A的ARP表(如圖6所示)，獲取設備A的物理出接口。從該ARP表中查詢可知，設備A到達設備C目的IP位址為11.11.11. 13的物理出接口為EthO/4/l，且從設備A出接口 EthO/4/l到達設備C的接入拓撲鏈路是唯一的，中間需要經過設備D。這樣，依據本發明就在接入拓撲中將設備A、設備D及設備C以及之間的鏈路一併高亮顯示，完成設備A至設備H的業務拓撲中第一段鏈路到接入拓撲的映射。進一步依據本發明，由於設備C至設備F間對應的業務拓撲的第二段鏈路在接入拓撲中能夠找到唯一的一條接入拓撲鏈路與之對應，因此，直接高亮顯示設備C至設備F間的物理鏈路及設備即可。同理，由於設備F至設備H之間對應的業務拓撲鏈路在接入拓撲中找不到唯一的鏈路與之對應，依據本發明查詢設備F的ARP表，以獲取設備F的物理出接口。假如經查詢設備F的ARP表，獲得設備F的物理出接口為EthO/4/O，且從設備F出接口 EthO/4/l到達設備H的接入拓撲鏈路是唯一的，中間需要經過設備G。這樣，就計算出設備F至設備H間的業務拓撲由設備F、設備G、設備H構成，依據本發明就在接入拓撲中將設備F、設備G及設備H以及之間的鏈路一併高亮顯示，完成設備F至設備H的業務拓撲中第三段鏈路到接入拓撲的映射。至此，完成該應用場景下設備A至設備H之間的LSP業務拓撲在乙太網接入拓撲完整路徑的聞売顯不。如圖7所示，為本發明在乙太網中確定三層數據路徑的裝置結構示意圖。所述裝置應用於至少包括一個二層以太環網的網絡系統中，所述裝置包括計算模塊，用於依據網絡中三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路。 當網絡管理員需要關心某個業務涉及到的設備，所述裝置通過該計算模塊計算出該業務的網絡拓撲結構，具體地，該計算模塊通過業務中的一個起點設備向外不斷擴展，並依據網絡中三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路。由於此部分與現有技術相同，為節省篇幅，在此不再贅述。判斷模塊，用於判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一。如果業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路唯一，則表明該網絡中不存在以太環網子網，此時，通知處理模塊直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；否則，則表明該網絡中存在以太環網子網，通知處理模塊查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。處理模塊，根據所述判斷模塊的指示，將對應的物理鏈路直接顯示為對所述業務拓撲邏輯鏈路，或者查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。具體地，如果業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路唯一，則表明該網絡中不存在以太環網子 網，依現有技術計算出的業務拓撲的邏輯鏈路就是其對應的物理鏈路，此時，所述處理模塊根據判斷模塊的通知，直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。如果業務拓撲對應的邏輯鏈路存在兩條以上的物理鏈路與之對應，表明在該業務拓撲對應的邏輯鏈路中至少存在一個以太環網。此時，依據本發明，所述處理模塊依據判斷模塊的通知，進一步查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項並根據邏輯鏈路對端設備的IP位址查詢得到本地出接口，並根據本地出接口確定業務流量在乙太網環中的傳播方向，將該方向上環網中起點設備和對端設備之間的物理鏈路作為業務拓撲的邏輯鏈路。與現有的技術方案相比，本發明可以在以太環網拓撲中，確定三層業務的具體路徑，並可以兼容多廠商的設備。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
權利要求
1.一種在乙太網中確定三層數據路徑的方法，其中所述乙太網至少包括一個二層以太環網子網，其特徵在於，所述方法包括 步驟I、依據乙太網中的三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路； 步驟2、判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，則進行步驟3，否則進行步驟4 ； 步驟3、直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路； 步驟4、查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述步驟4中的起點設備的本地出接口，具體是根據邏輯鏈路對端設備的IP位址並通過查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項獲得。
3.一種在乙太網中確定三層數據路徑的裝置，其中所述乙太網至少包括一個二層以太環網子網，其特徵在於，所述裝置包括 計算模塊，用於依據乙太網的三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路； 判斷模塊，用於判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，則通知處理模塊直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；否則，通知處理模塊查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路； 處理模塊，用於根據接收判斷模塊的通知，直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；或者進一步查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述裝置處理模塊獲知起點設備的本地出接口，具體是根據邏輯鏈路對端設備的IP位址並通過查詢邏輯鏈路起點設備的ARP表項獲得。
全文摘要
一種在乙太網中確定三層數據路徑的方法及裝置。依據網絡中三層數據計算出業務拓撲的邏輯鏈路，判斷業務拓撲的邏輯鏈路對應的物理鏈路是否唯一，如果是，直接以該物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路；否則，進一步查詢所述邏輯鏈路起點設備的ARP表項得到本地出接口，根據本地出接口確定業務流量方向，將該方向上起點設備和對端設備間形成的物理鏈路作為業務拓撲對應的邏輯鏈路。通過本發明，可以實現將三層數據的路徑映射到二層以太環網中，進而可以準確地反映出當前三層數據的業務拓撲結構。
文檔編號H04L12/56GK102801618SQ20121027936
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者張展華 申請人:杭州華三通信技術有限公司