專利名稱：基于網絡處理器的ip dslam業(yè)務故障診斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及寬帶接入業(yè)務故障診斷方法，具體涉及基于網絡處理器的 IP DSLAM業(yè)務故障診斷方法。
背景技術：
寬帶接入設備l,物理結構如圖l所示網絡側設置k個端口，與主 控板ll連接；用戶側設置mxn個端口，與n塊線卡12連接，每塊線卡 12設置m個端口 ；主控板11與線卡12之間線路連接。邏輯結構如圖2所示，網絡處理器13和ASIC芯片設置在主控板11內，線卡12提供到用 戶端口的業(yè)務物理通道。寬帶接入設備的業(yè)務故障由于涉及的實際用戶比較分散，尤其是出現(xiàn) 用戶側業(yè)務故障，跑至現(xiàn)場分析要耗費人力、物力。雖目前寬帶接入設備 IPDSLAM系統(tǒng)實現(xiàn)了諸多寬帶運維的功能，但對于DSLAM交換部分的 業(yè)務故障、用戶側安全性引發(fā)的故障無法通過運維的功能輕松解決。即使 到了局方機房，診斷業(yè)務時往往也要中斷"待診斷"用戶的實際業(yè)務，可 能也會石皮壞了業(yè)務故障的第 一現(xiàn)場。對于業(yè)務診斷的支持上，目前IPDSLAM采用方法如下(1) 直接在出現(xiàn)故障的對應實際端口連接一 PC或分析儀4fK包進行 分析；此方法極大的影響了 了實際待診斷的業(yè)務；(2) 重定向到CPU抓包分析統(tǒng)計；此方法要占用大量的CPU資源， 影響了設備運行；(3) 利用的流鏡向技術只是在上聯(lián)口之間實現(xiàn)，無法基于用戶側的 實際端口 ，更不必提基于每個用戶端口中的業(yè)務流端口 ；此方法不夠靈活， 在上聯(lián)口處直接定位業(yè)務故障，對實際的業(yè)務影響極大；目前的每用戶可 能有多種業(yè)務流，如采用家庭網關等，無法做到基于每一種業(yè)務流進行故障定位。基于網絡處理器實現(xiàn)業(yè)務故障的診斷技術，相近的專利有申請?zhí)枮?00310121350.5的《一種網絡處理器轉發(fā)故障的診斷方法》提出的根據(jù)診 斷條件觸發(fā)診斷線程，診斷時由診斷控制線程單步運行，記錄和讀取轉發(fā) 信息來實現(xiàn)對轉發(fā)業(yè)務故障的自動診斷，是利用網絡處理器微線程技術定 位轉發(fā)故障的一種技術，同樣不涉及對業(yè)務流端口進行故障診斷。發(fā)明內容本發(fā)明需要解決的技術問題是一種基于網絡處理器的IP DSLAM業(yè) 務故障診斷方法，能夠針對業(yè)務流端口進行故障診斷方法且不影響待診斷 的業(yè)務和設備運行，進一步實現(xiàn)近端、遠程和腳本輔助的深入it斷。本發(fā)明的上述技術問題這樣解決，提供一種基于網絡處理器的IP DSLAM業(yè)務故障診斷方法，采用業(yè)務流鏡像技術，包括以下步驟U)確定待診斷在線業(yè)務流端口、選取診斷用空閑業(yè)務流端口并將 它們i殳置在一個組中；1.2)網絡處理器向所述在線業(yè)務流端口發(fā)送待診斷業(yè)務流時，按組 播方式拷貝該業(yè)務流、進行腳本處理后交換至所述空閑業(yè)務流端口；1.3 )分析所述拷貝業(yè)務流B或C或者由所述拷貝業(yè)務流D生成的告 警或統(tǒng)計信息報文。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述業(yè)務流端口是用戶端口或網絡 側端口中網絡處理器交換用邏輯端口 。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述在線業(yè)務流端口命名為待診斷 業(yè)務流端口 ，所述空閑業(yè)務流端口命名為診斷業(yè)務流端口 。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述組是"偽，，組播組，"偽"組 播組不參與通常的業(yè)務交換，如組播業(yè)務交換，網絡處理器僅在最后發(fā)送 待診斷流所在業(yè)務端口時按照組播復制原理發(fā)送一份該業(yè)務流的拷貝至 診斷業(yè)務流端口。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述"偽"組播組處理，結合圖3所示，在步驟220)報文交換處理后，發(fā)送指示指明是組播報文，在傳 送至步驟230)調度處理時，調度采用報文復制后發(fā)送多份，再進入步驟 240)腳本處理。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，該方法是近端診斷所述步驟1.2) 中腳本處理是透穿或過濾；所述步驟1.3)是"^斷主機在所述空閑業(yè)務流 端口處獲取所述拷貝業(yè)務流B中的報文進行分析。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，該方法是遠程診斷所述步驟1.2) 中腳本處理是給所述拷貝業(yè)務流C中的報文添加遠程目的地址、進行重 新封裝；所述步驟1.3)是診斷主機在所述遠程目的地址獲取所述報文進 行分析。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，該方法是腳本輔助診斷所述步驟 1.2)中腳本處理是丟棄所述拷貝業(yè)務流D中的診斷用原始報文、根據(jù)腳 本參數(shù)設置的觸發(fā)條件自動產生告警或統(tǒng)計信息報文，所述空閑業(yè)務流端 口是CPU 口 ；所迷步驟1.3 )是診斷主機通過所述CPU 口獲取所述告警 或統(tǒng)計信息報文作進一步分析。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述腳本參數(shù)包括報文計數(shù)器、報 文匹配設置規(guī)則、匹配報文計數(shù)、告警門限設置、是否允許統(tǒng)計信息報文、 是否允許々艮文遠程封裝或用于遠程傳送添加于4艮文頭部的輔助信息中的 一種或多種。，換照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述空閑業(yè)務流端口可以是預先預 留、事先存在或臨時創(chuàng)建的。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述空閑業(yè)務流端口是一個或多 個，分別進行所述近端診斷、遠程診斷或腳本輔助診斷。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所述空閑業(yè)務流端口是三個，分別 進行所述近端診斷、遠程診斷和腳本輔助診斷。
按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，該方法還包括步驟1.4):診斷結 束后，刪除所述組、釋放所述空閑業(yè)務流端口。按照本發(fā)明提供的故障診斷方法，所迷組的設置或刪除，所述腳本參 數(shù)的設置以及所迷空閑業(yè)務流端口使用和釋放都可以通過所述網絡處理 器的CPU操作接口接收其連接計算機所發(fā)送的相應操作控制指令而完成。本發(fā)明提供的基于網絡處理器的IPDSLAM業(yè)務故障診斷方法，充分 利用網絡處理器的線速處理能力，CPU干預豐交少，不影響設備運行，同 時所有的診斷針對診斷流端口，對于被診斷端口的業(yè)務影響很小，進一步 采用近端、遠端和腳本輔助具體診斷方式方便了診斷者，極大地滿足了診 斷需求。


下面結合附圖和具體實施例進一 步對本發(fā)明進行詳細說明。圖1是IP DSLAM的組成示意圖。圖2是網絡處理器在圖1所示IPDSLAM中的位置。圖3是網絡處理器通用業(yè)務處理架構。圖4是本發(fā)明具體實施例的流鏡向示意圖。圖5是與本發(fā)明方法對應的網絡處理器腳本處理一的流程示意圖。 圖6是與本發(fā)明方法對應的網絡處理器腳本處理一的流程示意圖。
具體實施方式
首先，說明本發(fā)明的基礎網絡處理器線速處理，其通用業(yè)務處理架 構如圖3所示，包括步驟210)輸入；220)報文交換處理；230)調度 處理；240)腳本處理；250)輸出。進一步，分別說明本發(fā)明采用的三種具體診斷方式，其中(一) 近端診斷利用業(yè)務流的鏡象技術來實現(xiàn)對業(yè)務流無干擾診斷1) 確定需要分析的在線業(yè)務流端口作為待診斷業(yè)務流端口；2) 選擇空閑業(yè)務流端口作為診斷業(yè)務流端口；3) 通過CPU 口進行如下搡作將待診斷業(yè)務流端口和診斷業(yè)務流端 口置于一 "偽，，組播組中，偽組播組不參與通常的業(yè)務交換，如組播業(yè)務 交換，網絡處理器僅在最后發(fā)送待診斷流所在在線業(yè)務端口時按照組播復 制原理發(fā)送一份該業(yè)務流的拷貝至診斷業(yè)務流端口 ；4) 拷貝業(yè)務流中的每個報文交換至診斷業(yè)務流端口之前均要運行一 次腳本，但此腳本不執(zhí)行任何與報文遠程封裝處理的動作；5) 故障診斷者在診斷業(yè)務流端口處抓取報文分析；(二) 遠程診斷利用網絡處理器中腳本處理技術實現(xiàn)待診斷流采 樣后重封裝傳至遠程分析1) 確定需要分析的在線業(yè)務流端口作為待"^斷業(yè)務流端口；2) 選擇空閑業(yè)務流端口作為診斷業(yè)務流端口；3) 將待診斷業(yè)務流端口和診斷業(yè)務流端口置于一 "偽"組播組中；4) 通過CPU 口進行如下操作在診斷業(yè)務流端口對應的腳本處設置 一些與遠程傳送相關的腳本參數(shù)信息；5 )拷貝業(yè)務流中的每個報文交換至診斷業(yè)務流端口之前均要運行一 次腳本，該腳本根據(jù)診斷者設置的相關信息，重新將此報文封裝。此報文 中添加相關遠程目的地址信息，確保被封裝后的報文能傳送到遠程診斷主 機；其中第( 一)種方式的診斷業(yè)務流端口處對應的腳本對于經過的拷貝業(yè)務 流采用過濾或透傳方式；第(二)種方式的診斷業(yè)務流端口處對應的腳本對于經過的拷貝業(yè)務 流重新封裝后遠程傳送； (三)腳本輔助診斷充分利用網絡處理器腳本的處理功能，實現(xiàn)對待診斷業(yè)務流的拷貝業(yè)務流統(tǒng)計信息、告警信息的深度分析。1) 確定需要分析的在線業(yè)務流端口作為待診斷業(yè)務流端口；2) 選擇物理出口為CPU端口的特定業(yè)務流端口作為待診斷業(yè)務流端口的鏡向端口，也就是診斷業(yè)務流端口；3 )通過CPU 口進行如下操作將待診斷業(yè)務流端口和診斷業(yè)務流端 口置于一 "偽"組播組中；4) 通過CPU 口進行如下操作在診斷業(yè)務流端口對應的腳本處設置 一些與統(tǒng)計、告警功能相關的腳本參數(shù)信息；5) 該診斷業(yè)務流端口處的腳本實現(xiàn)丟棄診斷用原始報文，根據(jù)腳本 參數(shù)設置的觸發(fā)條件實現(xiàn)自動產生告警報文、統(tǒng)計信息報文；6) CPU 口收到經過腳本處理后自動產生的告警報文、統(tǒng)計信息報文， 做進一步分析待診斷流的歷史統(tǒng)計信息、異常業(yè)務流信息；第(一)、(二)和(三)方式中上述診斷業(yè)務流端口處對應的腳 本信息均通過CPU 口設置。最后，具體說明本發(fā)明診斷方法的使用，主要包括以下步驟步驟一選擇提供CPU操作的設置接口的網絡處理器，通過CPU接 口設置可用來完成以下任務① 完成"偽，，組播組的創(chuàng)建，并將待診斷業(yè)務流端口與一個或多個 診斷業(yè)務流端口置于同一組播組中，完成業(yè)務流的鏡向功能，業(yè)務流的鏡 向是本發(fā)明得以實施的前提；② 完成多個診斷業(yè)務流端口的腳本參數(shù)設置，腳本參數(shù)的設置是本發(fā) 明的得以最終實施的保證。本發(fā)明的實施成功，在于對腳本參數(shù)的正確設置。步驟二開始業(yè)務故障定位，在適當處抓取報文分析，診斷業(yè)務故障 在故障定位期間，為了調整實際抓取到診斷業(yè)務流端口流的報文速率，可 通過調整腳本參數(shù)來實現(xiàn)。
歩驟三結束業(yè)務故障定位① 將待診斷業(yè)務流端和諸診斷業(yè)務流端口從相應的組播組刪除，最后 刪除該組播組；② 將諸診斷業(yè)務流端口一一刪除，并回收相應的資源，包括相應的腳本資源；其中，(-)診斷業(yè)務流端口(l)必須是空閑的業(yè)務流端口；若沒有存在，先創(chuàng)建此業(yè)務流端口；U)可以選取1個或1個以上的診斷業(yè)務流端口 ，可以根據(jù)實際的需要 取舍；通常選取診斷業(yè)務流端口至少一個,可選達到三個或更多；至少一個用于原始寺艮文的4^分析；至少一個用于遠程封裝后遠程傳送分析；至少一個用于待診斷業(yè)務流的告警處理/統(tǒng)計；如圖4所示，本發(fā)明診斷方法一具體使用案例中，就一個待診斷業(yè)務 流端選取三個診斷業(yè)務流端口選取，分別對原始的業(yè)務流A,即待診斷的 業(yè)務流A;待診斷的業(yè)務流A的鏡向流拷貝業(yè)務流B、 C和D,其中拷貝業(yè)務流B,用于直接抓取^^文診斷；拷貝業(yè)務流C，用于重新封裝后遠程傳送的報文；拷貝業(yè)務流D，用于統(tǒng)計報文、告警報文的產生，流向CPU口M;。腳本參數(shù)(1) 兼顧本發(fā)明的三種診斷方式以統(tǒng)一原則選取腳本參數(shù)的；(2) 采用簡明高效的腳本處理流程，避免影響網絡處理器的線速轉發(fā)能力；(3) 腳本參數(shù)的個數(shù)根據(jù)網絡處理器實際的參數(shù)區(qū)的大小、實際已創(chuàng)建 的業(yè)務流的數(shù)目決定刪減或添加；在本發(fā)明中，需要設置以下腳本參數(shù)，說明如下
(1) 報文計數(shù)器統(tǒng)計累加的報文數(shù)目，腳本每處理一個報文將該報文計數(shù)累加1;(2) 報文匹配設置規(guī)則指示腳本關注的報文類型，如所有寺艮文、部分 報文(如FTP報文)等；(3) 采樣報文間隔指示腳本隔多少匹配報文才觸發(fā)一次診斷例程處理；(4) 匹配報文計數(shù)腳本每處理一個匹配成功的報文，該計數(shù)累加l;(5) 告警門限設置若在采樣報文間隔內，實際匹配報文計數(shù)到達此門 限，自動觸發(fā)告警4艮文及統(tǒng)計報文的產生，并送至CPU 口處理；(6) 是否允許統(tǒng)計信息報文、告警報文的自動產生及傳送；(7) 是否允許:R文遠程封裝后傳送；(8) 用于遠程傳送添加于報文頭部的輔助信息；本發(fā)明方法的三種診斷方式，均可以通過正確設置診斷業(yè)務流端口的 對應腳本來實現(xiàn)，如圖4所示本發(fā)明診斷方法一具體使用案例中采用的對 應腳本，具體處理流程如圖5和6，以下具體說明(-)首先對網絡處理器腳本的才艮文處理作一下描述(1)當報文進入網絡處理器內部時，需將報文分片成固定大小的報文 片，實際腳本處理的是每個報文片；網絡處理器同時給腳本提供每個報文 片屬于 一個報文的首個報文片，或中間的報文片、或尾部的報文片的指示。U)若腳本參數(shù)設置允許報文遠程封裝傳送時，網絡處理器為該業(yè)務流 出口的報文頭部需自動預留出指定的輔助信息的空間，以用于腳本處理時 添加遠程傳送用的輔助信息。(::)近端和遠程診斷使用拷貝業(yè)務流B、 C端口對應腳本，處理流程如 圖5所示，包括以下步驟500)開始；510)判斷收到的是否首個報文片？是，進入步驟520);否則進入 步驟521);521)判斷首個報文片已過濾？是，進入步驟5210);否則進入步驟 5211);5210) 丟棄此報文片，轉至步驟590);5211) 發(fā)送此報文片，轉至步驟590); 520)報文計數(shù)器累加一；530)檢查報文設置規(guī)則；540)判斷是否被過濾？是，進入步驟551);否則進入步驟550);551)置首個報文片已過濾標記，并丟棄此報文片，轉至步驟590);550)置首個報文片未被過濾標記，匹配報文計數(shù)累加一；560)判斷是否需要遠程封裝傳送？是，進入步驟570);否則進入 步驟580);570)用提供的遠程封裝參數(shù)信息修改報文片的頭部； 580)發(fā)送此"R文片； 590)結束。(二)腳本輔助診斷使用拷貝業(yè)務流D端口對應腳本，處理流程如圖6 所示，包括以下步驟600)開始；610)判斷收到的是否首個報文片？是，進入步驟620);否則進入 步驟621);621 )判斷首個報文片已過濾？是，進入步驟622);否則進入步驟 6210) ，6210) 判斷收到的是否尾部報文片且發(fā)送告警/統(tǒng)計報文的標記已置 位？是，進入步驟6211);否則進入步驟622);6211) 修改該報文片的內容為統(tǒng)計信息內容；6212) 發(fā)送此報文片，轉至步驟690); 622)丟棄此報文片，轉至步驟6卯)；620 )寺良文計數(shù)器累加一； 630)檢查報文設置規(guī)則；640)判斷是否#:過濾？是，進入步驟651);否則進入步驟650);651)置首個報文片已過濾標記,并丟棄此報文片，轉至步驟690);650)置首個報文片未被過濾標記,匹配報文計數(shù)累加一；660)判斷匹配報文計數(shù)是否達到告警門限設置？是，進入步驟670); 否則進入步驟671);671)清發(fā)送告警/統(tǒng)計報文標記，并丟棄此報文片，轉至步驟690);670)復位匹配報文計數(shù)，并修改該報文片的內容為告警信息內容；680)置發(fā)送告警/統(tǒng)計報文標記，并發(fā)送此報文片；690)結束。
權利要求
1、基于網絡處理器的IP DSLAM(1)業(yè)務故障診斷方法，其特征在于，采用業(yè)務流鏡像技術，包括以下步驟1.1)確定待診斷在線業(yè)務流端口、選取診斷用空閑業(yè)務流端口并將它們設置在一個組中；1.2)網絡處理器(13)向所述在線業(yè)務流端口發(fā)送待診斷業(yè)務流A時，按組播方式拷貝該業(yè)務流、進行腳本處理后交換至所述空閑業(yè)務流端口；1.3)分析所述拷貝業(yè)務流B或C或者由所述拷貝業(yè)務流D經處理生成的告警或統(tǒng)計信息報文。
2、 根據(jù)權利要求1所述故障診斷方法，其特征在于，該方法是近端 診斷所述步驟1.2)中腳本處理是透穿或過濾；所述步驟1.3)是診斷主 機在所迷空閑業(yè)務流端口處獲取所述拷貝業(yè)務流B中的^^文進行分析。
3、 根據(jù)權利要求1所述故障診斷方法，其特征在于，該方法是遠程 診斷所述步驟1.2)中腳本處理是給所述拷貝業(yè)務流C中的報文添加遠 程目的地址、進行重新封裝；所述步驟1.3)是診斷主機在所述遠程目的 地址獲取所述纟艮文進行分析。
4、 根據(jù)權利要求1所迷故障診斷方法，其特征在于，該方法是腳本 輔助診斷所述步驟1.2)中腳本處理是丟棄所述拷貝業(yè)務流D中診斷用 原始報文、根據(jù)腳本參數(shù)設置的觸發(fā)條件自動生成告警或統(tǒng)計信息報文， 所述空閑業(yè)務流端口是CPU 口 ( 14);所述步驟1.3)是診斷主機通過所 述CPU 口獲取所述告警或統(tǒng)計信息報文作進一步分析。
5、 根據(jù)權利要求4所述故障診斷方法，其特征在于，所述腳本參數(shù) 包括報文計數(shù)器、報文匹配設置規(guī)則、匹配報文計數(shù)、告警門限設置、是 否允許統(tǒng)計信息^f艮文、是否允許沖艮文遠程封裝或用于遠程傳送添加于報 文頭部的輔助信息中的一種或多種。
6、 根據(jù)權利要求1所述故障診斷方法，其特征在于，所述空閑業(yè)務流端口可以是預先預留、事先存在或臨時創(chuàng)建的。
7、 根據(jù)權利要求1-4任一項所述故障診斷方法，其特征在于，所述空閑業(yè)務流端口是一個或多個，進行或分別進行所述近端診斷、遠程診斷 或腳本輔助診斷。
8、 根據(jù)權利要求7所述故障診斷方法，其特征在于，所述空閑業(yè)務 流端口是三個，分別進行所述近端診斷、遠程診斷和腳本輔助診斷。
9、 根據(jù)權利要求1所述故障診斷方法，其特征在于，該方法還包括 步驟1.4):診斷結束后，刪除所述組、釋放所述空閑業(yè)務流端口。
10、 根據(jù)權利要求l、 4或9所述故障診斷方法，其特征在于，所述 組的設置或刪除，所述腳本參數(shù)的設置以及所述空閑業(yè)務流端口使用和釋 放都可以通過所述網絡處理器的CPU操作接口 (14)接收其連接計算機 所發(fā)送的相應操作控制指令而完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于網絡處理器的IP DSLAM(1)業(yè)務故障診斷方法，采用業(yè)務流鏡像技術，包括確定待診斷在線業(yè)務流端口、選取診斷用空閑業(yè)務流端口并將它們設置在一個組中；網絡處理器(13)向在線業(yè)務流端口發(fā)送待診斷業(yè)務流時，按組播方式拷貝該業(yè)務流、進行腳本處理后交換至所述空閑業(yè)務流端口；分析所述拷貝業(yè)務流B或C或者由所述拷貝業(yè)務流D經處理生成的告警或統(tǒng)計信息報文。這種方法，充分利用網絡處理器的線速處理能力，CPU干預較少，不影響設備運行，同時所有的診斷針對診斷流端口，對于被診斷端口的業(yè)務影響很小，進一步采用近端、遠端和腳本輔助具體診斷方式方便了診斷者，極大地滿足了診斷需求。
文檔編號H04L12/26GK101155081SQ20061014068
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權日2006年9月29日
發(fā)明者陳祥榮 申請人:中興通訊股份有限公司