實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置的製作方法
2023-10-08 13:55:14 1
專利名稱：實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信協議，尤其涉及一種實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置。
背景技術：
乙太網技術由於具有簡單易用、價格低廉、且帶寬可不斷提高的特點，因此，乙太網作為一種業務或網絡結構在企業網、城域網、廣域網範圍內得到了廣泛應用。但是，傳統乙太網也具有可維護、可運營能力差的特點，隨著乙太網推廣的範圍逐漸擴大，對乙太網OAM(操作、管理和維護)功能的需求也越來越強烈。
乙太網OAM功能可分為兩大部分故障管理和性能管理。其中如何在故障發生後快速發現故障，儘快地實現保護措施，以減少業務中斷損失，是所有運營商和網絡供應商提高服務質量的一個關鍵因數。
目前已經有很多乙太網故障管理的方案，如802.1ag協議實現網絡端到端的連通性檢測，802.3ah協議實現點到點的故障知會，RRPP(以太環網快速保護協議)協議實現以太環網的故障管理等等。
但是，上述802.1ag協議配置複雜，且部署很難覆蓋整個CE(用戶邊緣)到CE的鏈路。上述802.3ah協議、RRPP協議屬於慢速協議，無法滿足對整個用戶鏈路進行快速故障監測，及時保護倒換的電信需求。
802.3ah協議是鏈路層Ethernet OAM功能和實現協議，位於協議棧的鏈路層。OAM層在OSI(開放系統互聯)模型中屬數據鏈路層，在乙太網模型中位於MAC(媒體接入控制)子層和LLC(邏輯鏈路控制)子層之間，實現對不同802.3物理層的管理。802.3ah協議是一種點到點的OAM，其主要功能包括OAM能力發現、OAM鏈路監控、遠端故障通知、OAM遠端環回、遠端MIB獲取(帶內網管)等。
OAM能力發現是指發現支持OAM的設備並檢測其對OAM支持能力，可以通過互發消息來完成。互發的消息可以包括OAM配置信息、OAM模式信息和OAMPDU(協議數據單元)信息。
OAM配置信息為OAM相關能力信息，如是否可響應MIB(管理信息庫)變量請求，是否支持環回功能等信息。
OAM模式信息是指802.3ah協議實體的模式，802.3ah協議實體的模式分為主動模式或被動模式，不同模式接收/發送的消息是不同的，OAM能力發現過程一般由主動模式一方發起。
OAMPDU信息主要包括設備接收/發送的最大OAMPDU長度，協商之前採用最小長度；平臺ID，它可用於做優先級比較，包括一個唯一的OUI(Organization Unique Identifier，組織唯一標識)和一個32bit的自定義信息，IEEE(電氣和電子工程協會)分配OUI的值，OUI的值還可以是MAC地址的前三個字節。
OAM鏈路監控是指通過向對端發送事件通知消息，通知對端各種情況下發現的故障，標準的故障通知事件包括錯誤信號周期、錯誤幀、周期錯誤幀數和錯誤幀秒數。
遠端故障通知是指設備發生故障時，向對端發送單向OAM報文來通知對端，上述設備的故障類型包括鏈路故障、致命故障、緊急事件。具體實現為當由於設備故障或不可用導致流量中斷時，應通過OAMPDU中的flag域向對端發送通知消息。
OAM遠端環回是指向對端發送消息通知遠端進入環回狀態，以環回測試鏈路。具體為本地OAM實體向遠端發送環回消息使其進入環回狀態，此時除OAMPDU報文外，其它報文都將被對端OAM層原樣返回。
遠端MIB獲取功能是指通過和對端設備交互信息，直接獲取對端設備的MIB信息。
現有技術一種802.3ah協議的故障檢測的方法為802.3ah協議的鏈路兩端端點通過互相發送攜帶OAM配置信息的Information報文來實現discovery過程，完成協商。然後，兩端端點定時互相發送information OAMPDU報文，information OAMPDU報文的內容除了一般的OAMPDU結構外，主要包含雙方的OAM版本、狀態、OAM和OAMPDU配置、OUI和供應商信息等OAM配置信息。
按照802.3ah協議的規定，發送information OAMPDU報文的定時間隔為1秒，如果一端端點在5秒內沒有收到來自對端端點的有效informationOAMPDU報文，則認為對端端點出現故障或鏈路失效，將重新發起discovery過程，嘗試再次與對端端點建立OAM檢測機制。
為了防止鏈路單通的情況，information OAMPDU報文中有flag域，該域有一個bit(比特)用來標識一個埠是否能從對端收到有效的與本端配置匹配的information OAMPDU報文。在單通的情況下，收到帶有該標識的information OAMPDU報文的埠也需要退出檢測狀態，重新發起discovery過程。
上述Information報文和information OAMPDU報文都是通過軟體來發送和接收的。
上述現有技術的方法的缺點為1、從端點發生故障導致收不到Information OAMPDU報文，從而檢測到故障，並重新開始discovery過程之間的時間間隔長達5秒鐘，對於要求有高可靠性的運營網絡來講，秒級的業務中斷是很大的事故。如果802.3ah和802.1ag進行告警功能的綁定，整網的倒換可靠性將受限制於802.3ah協議。
2、802.3ah協議的鏈路兩端端點首先通過發送攜帶OAM信息的Information報文來實現discovery過程，完成協商，一旦協商通過，這些OAM信息在重新開始discovery過程之前應該是不會改變的，任一端OAM信息改變都會促使802.3ah重新進行discovery過程。因此，該方法中，協商通過後定時發送的Information OAMPDU報文中攜帶的雙方的OAM信息是冗餘的信息，增加了Information OAMPDU報文的長度，從而增加了硬體快速發送Information OAMPDU報文的難度，影響了網絡帶寬效率。
3、802.3ah協議只能通過定時握手的Information OAMPDU報文來監測鏈路，由於無法區分是配置改變導致(如取消802.3ah協議使能)鏈路故障，還是真實鏈路故障，只是全部回到discovery階段，不能根據不同情況來採取相應的保護動作。
發明內容
鑑於上述現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置，從而可以快速地發現點到點協議(比如802.3ah協議)的鏈路端點的故障。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種實現點到點的快速故障檢測的方法，包括步驟A、點到點協議鏈路的兩端端點在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；B、所述點到點協議鏈路的端點根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。
所述的步驟A具體包括點到點協議鏈路的兩端端點在完成發現過程後，按照用戶設定的時間間隔互相發送和接收不攜帶雙方端點的操作、管理和維護OAM配置信息的檢測報文。
所述的步驟A具體包括點到點協議鏈路的兩端端點通過硬體來互相發送和接收所述檢測報文。
所述的用戶設定的時間間隔包括10ms或100ms或1s。
所述的步驟B具體包括所述點到點協議鏈路的端點在設定的時間內未收到對端端點發送的所述檢測報文，則確定所述對端端點發生了故障。
所述的步驟B還包括所述點到點協議鏈路的端點在其OAM配置信息發生變化後，向對端端點發送預先設置的固定格式報文，通知對端端點重新開始進行發現過程；並且，兩端端點停止發送所述檢測報文。
所述的點到點協議包括802.3ah協議。
一種實現點到點的快速故障檢測的裝置，包括點到點協議鏈路端點用於在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；並根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。
所述點到點協議鏈路端點具體包括時間間隔選擇模塊用於選擇發送和接收檢測報文的時間間隔，並將選擇的時間間隔傳遞給檢測報文發送和接收模塊；檢測報文發送和接收模塊；用於按照時間間隔選擇模塊傳遞過來的時間間隔信息，通過硬體向對端端點發送和接收檢測報文；故障檢測模塊用於根據檢測報文發送和接收模塊接收到的所述檢測報文的接收情況，來檢測對端端點的故障。
所述點到點協議鏈路端點還包括固定格式報文發送模塊用於在所述點到點協議鏈路端點的OAM配置信息發生變化後，向對端端點發送預先設置的固定格式報文，通知對端端點重新開始進行發現過程；並且，兩端端點停止發送所述檢測報文。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明通過縮短檢測報文的長度，減少檢測報文的定時發送間隔，通過硬體來發送和接收該檢測報文。從而可以快速地發現點到點協議(比如802.3ah協議)的鏈路端點的故障，可以使發現端點故障的時間從原來的5秒減少到50ms之內。本發明可以提高網路性能，節約帶寬，降低實現的難度和成本。
本發明還通過新增加的一種類型的OAMPDU報文，在一端進行任何OAM相關配置的改變時，可通過該報文來知會對端，使鏈路兩端重新進入discovery階段。
圖1為本發明所述方法的實施例的具體處理流程圖；圖2為802.3ah協議現有的OAMPDU報文格式示意圖；圖3為本發明所述實現點到點的快速故障檢測的裝置的實施例的具體結構圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置，本發明的核心為縮短檢測報文的長度，減少檢測報文的定時發送間隔，通過硬體來發送和接收該檢測報文下面結合附圖來詳細描述本發明，本發明所述方法適用於點到點的檢測協議，以802.3ah協議為例，本發明所述方法的實施例的具體處理流程如圖1所示，包括如下步驟步驟1-1、802.3ah協議的鏈路兩端端點通過軟體來完成discovery過程。
運行802.3ah協議的鏈路兩端端點首先通過CPU軟體來完成慢速的discovery過程。在該discovery過程中，鏈路兩端端點通過互相發送攜帶OAM配置信息的Information報文進行協商，一旦協商通過後，鏈路兩端端點就完成了discovery過程。並且上述鏈路兩端端點的OAM配置信息在重新開始discovery過程之前是不會改變的。
步驟1-2、802.3ah協議的鏈路兩端端點通過硬體互相發送簡短了長度的定時檢測報文，來檢測端點故障。
802.3ah協議的鏈路兩端端點經過協商完成了discovery過程後，鏈路兩端端點便通過硬體定時互相發送簡短了長度的檢測報文，來檢測端點故障。上述檢測報文一般為Information OAMPDU報文。
本發明需要對802.3ah協議進行改進，由用戶來設定InformationOAMPDU報文的定時發送時間間隔。
本發明縮短了Information OAMPDU報文的發送時間間隔，考慮到一般運行商要求50ms內實現倒換，以及與802.1ag協議匹配，InformationOAMPDU報文的發送時間間隔一般設置為10ms，當鏈路的一端在3.5個周期未收到對端發送的Information OAMPDU報文後，則認為對端發生故障，於是，通過Information OAMPDU報文中的flag域通知對端。然後，鏈路兩端退回discovery狀態，重新進行discovery過程。
在本發明中，上述Information OAMPDU報文中不再攜帶雙方的OAM配置信息等多餘信息，從而簡短了Information OAMPDU報文的長度，可以使鏈路兩端端點通過硬體來發送和接收上述Information OAMPDU報文。不依賴於兩端端點的主機的軟體狀態。
本發明通過將OAMPDU報文的發送時間間隔設置為10ms，可以使檢測到鏈路端點發生了故障的時間限制在50ms以內。在實際應用中，InformationOAMPDU報文的發送時間間隔還可以為100ms和1s等，既可兼容原標準協議，又可選擇進行快速的故障發現。
802.3ah協議現有的OAMPDU報文格式示意圖如圖2所示。為實現快速檢測故障，本發明還增加了一種類型的OAMPDU報文類型(05類型)，該增加的OAMPDU報文類型的格式如下述表1所示。
表1本發明增加的一種類型的OAMPDU報文的格式示意表
上述本發明增加的一種類型的OAMPDU報文專門用於在鏈路一端端點修改了OAM參數後要求重新開始進行discovery過程的場合。在鏈路檢測期間，如果一端端點更改了OAM配置，如取消OAM功能、改變握手周期等，該端點的主機軟體將主動構造上述05類型的Rediscovery Notification OAMPDU，連續發送到對端端點，來促使兩端端點同時退回到discovery階段。同時，兩端端點的硬體停止發送和接收上述定時檢測用的Information OAMPDU報文。
本發明所述改進後的802.3ah協議可以與802.1ag協議進行匹配。在運行商無法控制的CE設備與PE(運行商邊緣)設備之間運行802.3ah協議，PE與遠端PE之間運行802.1ag協議，將802.3ah協議和802.1ag協議進行告警功能的綁定，就可以快速地實現業務鏈路的故障發現和通告，從而以最快速度實現業務的保護倒換。
本發明所述實現點到點的快速故障檢測的裝置的實施例的具體結構如圖3所示，包括點到點協議鏈路端點用於在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；並根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。
所述點到點協議鏈路端點具體包括時間間隔選擇模塊用於選擇發送和接收檢測報文的時間間隔，並將選擇的時間間隔傳遞給檢測報文發送和接收模塊；檢測報文發送和接收模塊；用於按照時間間隔選擇模塊傳遞過來的時間間隔信息，通過硬體向對端端點發送和接收檢測報文；故障檢測模塊用於根據檢測報文發送和接收模塊接收到的所述檢測報文的接收情況，來檢測對端端點的故障。
固定格式報文發送模塊用於在所述點到點協議鏈路端點的OAM配置信息發生變化後，向對端端點發送預先設置的固定格式報文，通知對端端點重新開始進行發現過程；並且，兩端端點停止發送所述檢測報文。
上述本發明所述實現點到點的快速故障檢測的裝置中的點到點協議包括802.3ah協議。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種實現點到點的快速故障檢測的方法，其特徵在於，包括步驟A、點到點協議鏈路的兩端端點在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；B、所述點到點協議鏈路的端點根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的步驟A具體包括點到點協議鏈路的兩端端點在完成發現過程後，按照用戶選擇的時間間隔互相發送和接收不攜帶雙方端點的操作、管理和維護OAM配置信息的檢測報文。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的步驟A具體包括點到點協議鏈路的兩端端點通過硬體來互相發送和接收所述檢測報文。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的用戶設定的時間間隔包括10ms或100ms或1s。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的方法，其特徵在於，所述的步驟B具體包括所述點到點協議鏈路的端點在設定的時間內未收到對端端點發送的所述檢測報文，則確定所述對端端點發生了故障。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的步驟B還包括所述點到點協議鏈路的端點在其OAM配置信息發生變化後，向對端端點發送預先設置的固定格式報文，通知對端端點重新開始進行發現過程；並且，兩端端點停止發送所述檢測報文。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的點到點協議包括802.3ah協議。
8.一種實現點到點的快速故障檢測的裝置，其特徵在於，包括點到點協議鏈路端點用於在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；並根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。
9.根據權利要求8所述的實現點到點的快速故障檢測的裝置，其特徵在於，所述點到點協議鏈路端點具體包括時間間隔選擇模塊用於選擇發送和接收檢測報文的時間間隔，並將選擇的時間間隔傳遞給檢測報文發送和接收模塊；檢測報文發送和接收模塊；用於按照時間間隔選擇模塊傳遞過來的時間間隔信息，通過硬體向對端端點發送和接收檢測報文；故障檢測模塊用於根據檢測報文發送和接收模塊接收到的所述檢測報文的接收情況，來檢測對端端點的故障。
10.根據權利要求9所述的實現點到點的快速故障檢測的裝置，其特徵在於，所述點到點協議鏈路端點還包括固定格式報文發送模塊用於在所述點到點協議鏈路端點的OAM配置信息發生變化後，向對端端點發送預先設置的固定格式報文，通知對端端點重新開始進行發現過程；並且，兩端端點停止發送所述檢測報文。
全文摘要
本發明提供了一種實現點到點的快速故障檢測的方法和裝置，該方法主要包括點到點協議鏈路的兩端端點在完成發現過程後，按照用戶設定的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；所述點到點協議鏈路的端點根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。該裝置主要包括點到點協議鏈路端點用於在完成發現過程後，按照選擇的時間間隔來互相發送和接收檢測報文；並根據所述檢測報文的接收情況來檢測對端端點的故障。利用本發明，從而可以快速地發現點到點協議(比如802.3ah協議)的鏈路端點的故障。
文檔編號H04L12/26GK1913453SQ200610109909
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月22日 優先權日2006年8月22日
發明者李彬軒, 張巖, 向海洲, 蔡成貴 申請人:華為技術有限公司