實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域鏈路故障檢測技術(shù)。本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法及系統(tǒng)，使用回聲方式實現(xiàn)對多跳鏈路的檢測，簡化系統(tǒng)配置和開銷。本發(fā)明的技術(shù)方案包括步驟：A、下聯(lián)端設(shè)備創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文，并通過端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文；B、上聯(lián)端設(shè)備接收到所述檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段；C、上聯(lián)端設(shè)備對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充；D、上聯(lián)端設(shè)備將填充好的檢測報文封裝鏈路層頭部后發(fā)送出去。本發(fā)明能有效地降低系統(tǒng)開銷。
【專利說明】實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域鏈路故障檢測技術(shù)，特別涉及一種通過回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢查的方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]4G網(wǎng)絡(luò)是一個全I(xiàn)P地址的網(wǎng)絡(luò)，目前4G設(shè)備廠商都是基于NDIS(Network DriverInterface Specif icast1n)開發(fā)，而使用的接口是一個以太接口，這就使得傳統(tǒng)的廣域接口?；罟δ懿荒芾^續(xù)使用，同時在4G網(wǎng)絡(luò)中需要檢測的鏈路為多跳鏈路，所以也無法使用傳統(tǒng)的?；罟δ軐崿F(xiàn)對鏈路的檢測，從現(xiàn)有技術(shù)來看，BFD最適合實現(xiàn)對4G鏈路的檢測。
[0003]回聲(Echo)功能是一種報文發(fā)送的附加功能。當(dāng)使用Echo回聲功能時，一組回聲報文流將被發(fā)送給其它系統(tǒng)并被其它系統(tǒng)環(huán)回回來。如果這組回聲數(shù)據(jù)流中的許多報文沒有收到，則認(rèn)為鏈路故障?；芈暪δ芸梢院彤惒交虿樵兡Ｊ浇Y(jié)合使用，這時Echo回聲功能將處理檢測任務(wù)，因此周期性發(fā)送控制報文的速率將被減小(異步模式下)或完全不發(fā)送(查詢模式下)。Echo回聲功能可以獨立運行在一對系統(tǒng)之間的任一方向上。系統(tǒng)可以通告它愿意接收環(huán)回Echo回聲報文，但卻可能不希望發(fā)送任何Echo回聲報文。當(dāng)系統(tǒng)啟用Echo回聲功能時，有利于選擇一個緩慢的控制報文接收速率，因為此時存活檢測己經(jīng)由Echo回聲報文來處理。但標(biāo)準(zhǔn)《RFC 5881》和《RFC 5883》明確說明了，BFD ECHO (Bidirect1nalForwarding Detect1n ECHO雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測回聲)報文必須是單跳，故現(xiàn)有BFD Echo回聲功能只能應(yīng)用于單跳鏈路的檢測。
[0004]BFD是一套用來快速檢測的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，提供了一種輕負(fù)荷，短周期的故障檢測?？梢詾楦魃蠈訁f(xié)議如 OSPF(Open Shortest Path First)、BGP(Border GatewayProtocol)、VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)等統(tǒng)一地快速檢測兩臺設(shè)備之間雙向轉(zhuǎn)發(fā)路徑的故障。
[0005]BFD在系統(tǒng)之間任何類型的路徑上提供故障檢測，一條BFD會話基于使用它的具體應(yīng)用的需要而建立。如果多個應(yīng)用協(xié)議對應(yīng)相同的路徑，則可以使用一個BFD會話進(jìn)行檢測。BFD協(xié)議與上層應(yīng)用協(xié)議的關(guān)系包括:上層應(yīng)用協(xié)議，比如OSPF根據(jù)協(xié)議自身的特點發(fā)現(xiàn)鄰居，將鄰居信息(包括對端IP地址、本端IP地址、接口等)通知給BFD協(xié)議，BFD協(xié)議查詢是否存在對應(yīng)的會話，如果沒有就根據(jù)接收到的鄰居信息創(chuàng)建對應(yīng)的會話，接著BFD會話發(fā)送BFD控制報文驅(qū)動狀態(tài)機的運行，BFD控制報文是通過三次握手機制完成相應(yīng)的會話，歷經(jīng)Down (啟動)狀態(tài)到Init (初始化)狀態(tài)的迀移，Init狀態(tài)到Up (完成)狀態(tài)的迀移，會話建立的過程會進(jìn)行會話的參數(shù)協(xié)商，包括報文發(fā)送間隔，檢測間隔等。當(dāng)會話建立完成后，通過周期性的發(fā)送檢測報文進(jìn)行路徑狀況的檢測，如果在檢測間隔內(nèi)沒有接收到對端設(shè)備對應(yīng)的BFD控制報文，BFD協(xié)議就會認(rèn)為此路徑存在故障，將故障信息通告給上層應(yīng)用協(xié)議，上層應(yīng)用協(xié)議接收到故障報告后，根據(jù)自身的特點進(jìn)行處理，例如OSPF會完成相應(yīng)鄰居的刪除并重新收斂，當(dāng)上層應(yīng)用協(xié)議重新創(chuàng)建會話時，過程與此相同，不再贅述。使用BFD控制報文不僅可以檢測單跳鏈路也可以檢測多跳鏈路，但BFD會話的兩端都需要維護(hù)BFD會話信息，同時都需要周期性的發(fā)送BFD報文。現(xiàn)有技術(shù)無論是使用BFD控制報文方式還是BFD Echo功能，都無法同時滿足既能夠檢測多跳鏈路，又能支持被檢測鏈路的其中一端不需要主動發(fā)送任何BFD報文。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是提供一種通過回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，使用回聲方式實現(xiàn)對多跳鏈路的檢測，簡化系統(tǒng)配置和開銷。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案是，實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，包括以下步驟:
[0008]A、下聯(lián)端設(shè)備創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文，并通過端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文；
[0009]B、上聯(lián)端設(shè)備接收到所述檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段；
[0010]C、上聯(lián)端設(shè)備對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充；
[0011]D、上聯(lián)端設(shè)備將填充好的檢測報文封裝鏈路層頭部后發(fā)送出去。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟A中，下聯(lián)端設(shè)備通過靜態(tài)配置創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文。
[0013]進(jìn)一步的，所述步驟A中，下聯(lián)端設(shè)備通過指定端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文。
[0014]優(yōu)選的，所述多鏈路檢測報文為BFD多跳回聲報文。
[0015]具體的，所述BFD報文UDP目的端口號為4784。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是，提供一種實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，包括下聯(lián)端設(shè)備和上聯(lián)端設(shè)備，所述下聯(lián)端設(shè)備包括報文創(chuàng)建及發(fā)送單元，所述上聯(lián)端設(shè)備包括報文接收單元、報文處理單元和報文發(fā)送單元；其中
[0017]所述報文創(chuàng)建單元:用于創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文，并通過端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文；
[0018]所述報文接收單元:用于接收到的報文是否為多跳鏈路檢測報文，如果是則交給報文處理單元，否則丟棄報文；
[0019]所述報文處理單元:用于接收到所述檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段，對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充，并封裝鏈路層頭部后交給報文發(fā)送單元；
[0020]報文發(fā)送單元:用于將封裝鏈路層頭部后的檢測報文發(fā)送給下聯(lián)端設(shè)備。
[0021]進(jìn)一步的，所述報文創(chuàng)建單元進(jìn)一步用于下聯(lián)端設(shè)備通過靜態(tài)配置創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文。
[0022]進(jìn)一步的，所述報文創(chuàng)建單元進(jìn)一步用于下聯(lián)端設(shè)備通過指定端口向上聯(lián)端發(fā)送所述檢測報文。
[0023]優(yōu)選的，所述檢測報文為BFD多跳回聲報文。
[0024]具體的，所述BFD報文UDP目的端口號為4784。
[0025]本發(fā)明的有益效果是，使用回聲方式對多跳鏈路進(jìn)行檢測，能夠快速檢測到鏈路故障。下聯(lián)端接入端設(shè)備或者接口增加時上聯(lián)端設(shè)備無需增加配置，可維護(hù)性好。本發(fā)明上聯(lián)端設(shè)備無需維護(hù)與所有下聯(lián)端接入設(shè)備建立的會話以及對應(yīng)的會話狀態(tài)機，也不需要周期性發(fā)送報文，能有效地降低系統(tǒng)開銷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法流程示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實施例的4G網(wǎng)絡(luò)中使用回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境示意圖。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0030]本發(fā)明的通過回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的技術(shù)方案，使用回聲方式實現(xiàn)對多跳鏈路的檢測，簡化系統(tǒng)配置和開銷。報文構(gòu)造和發(fā)送由下聯(lián)端設(shè)備完成，上聯(lián)端設(shè)備無需維護(hù)與所有下聯(lián)端接入設(shè)備建立的會話以及對應(yīng)的會話狀態(tài)機，也不需要周期性發(fā)送報文，僅在收到下聯(lián)端發(fā)送的檢測報文，進(jìn)行重新封裝后環(huán)回報文，完成檢測會話。本發(fā)明能有效地降低系統(tǒng)開銷。
[0031]下面以4G網(wǎng)絡(luò)多跳鏈路檢測為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。根據(jù)系統(tǒng)配置，發(fā)送報文為BFD報文。
[0032]實施例
[0033]本例多跳鏈路檢測的具體步驟如圖1所示，包括:
[0034]步驟1、下聯(lián)端設(shè)備通過靜態(tài)配置創(chuàng)建BFD多跳回聲報文，并通過指定端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述BFD報文，該BFD報文UDP目的端口號固定為4784。
[0035]步驟2、上聯(lián)端設(shè)備接收到所述BFD報文后進(jìn)行解析，如果收到BFD報文的接口開啟了 BFD多跳回聲功能且BFD報文中UDP目的端口號為4784，則認(rèn)為是BH)多跳回聲報文，否則丟棄報文。上聯(lián)端設(shè)備對BFD多跳回聲報文提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符(My Discriminator)字段和對端識別符(Your Discriminator)字段。
[0036]步驟3、上聯(lián)端設(shè)備對接收的BFD多跳回聲報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充。
[0037]步驟4、上聯(lián)端設(shè)備將填充好的BFD多跳回聲報文封裝鏈路層頭部后，從接收接口發(fā)送出去，完成BFD多跳回聲報文的環(huán)回處理。
[0038]本例通過回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括報文創(chuàng)建單元、報文接收單元、報文處理單元和報文發(fā)送單元，
[0039]所述報文創(chuàng)建單元:用于下聯(lián)端設(shè)備通過靜態(tài)配置創(chuàng)建BFD報文，設(shè)定BFD報文UDP目的端口號為4784，通過指定端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述報文；
[0040]所述報文接收單元:用于上聯(lián)端設(shè)備識別接收到的報文是否為BFD報文，如果是則交給報文處理單元，否則丟棄報文；
[0041]所述報文處理單元:用于上聯(lián)端設(shè)備接收到所述檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段，對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充，并封裝鏈路層頭部后交給報文發(fā)送單元;
[0042]報文發(fā)送單元:用于上聯(lián)端設(shè)備將重新封裝的報文從接收接口發(fā)送出去。
[0043]圖3為4G網(wǎng)絡(luò)中使用回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境示意圖。下聯(lián)端設(shè)備為4G路由器，中間通過移動基站與運營商網(wǎng)絡(luò)相連，上聯(lián)端設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備(交換機/路由器)，與運營商網(wǎng)絡(luò)相連，需要檢測的多跳鏈路就是虛線表示的邏輯鏈路。
[0044]下聯(lián)端設(shè)備:與普通BFD的工作原理一致，只需要新增一個BFD客戶端，通過靜態(tài)配置創(chuàng)建和刪除BFD會話，只是封裝的時候始終當(dāng)成多跳BFD會話，UDP的目的端口號始終使用4784，同時下聯(lián)端設(shè)備可指定發(fā)送BFD報文的出接口，也可以不指定出接口，其他不變，故此方案中不再贅述詳細(xì)的工作流程。
[0045]上聯(lián)端設(shè)備:上聯(lián)端設(shè)備不需要維護(hù)BFD會話和狀態(tài)機，也不需要周期性地發(fā)送BFD報文，僅僅將接收到的BFD多跳回聲報文進(jìn)行相關(guān)處理后環(huán)回給下聯(lián)端設(shè)備；主要由以下幾個子模塊構(gòu)成報文接收單元、報文處理單元和報文發(fā)送單元。
[0046]報文接收單元:主要負(fù)責(zé)識別接收到的BFD報文是否為多跳回聲報文，如果為多跳的回聲報文則交給報文處理單元，否則丟棄。如果收到BFD報文的接口開啟了 BFD多跳回聲功能且BFD報文中UDP的目的端口號為4784，則認(rèn)為是BFD多跳回聲報文，轉(zhuǎn)交給報文處理單元繼續(xù)進(jìn)行處理，否則丟棄該報文；
[0047]報文處理單元:主要負(fù)責(zé)復(fù)制一份收到的多跳回聲報文，將源IP和目的IP交換，并將BFD報文內(nèi)My Discriminator和Your Discriminator字段的值進(jìn)行交換，然后將封裝好的BFD多跳回聲報文交給報文發(fā)送單元。報文處理單元接收到報文后解析報文，并提取出報文的源IP和目的IP,以及My Discriminator和Your Discriminator字段的值，然后將提取出的源IP和目的IP交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的My Discriminator和YourDiscriminator字段的值交換后進(jìn)行填充，最后將封裝好的BFD多跳回聲報文轉(zhuǎn)交給報文發(fā)送單元處理
[0048]報文發(fā)送單元:主要負(fù)責(zé)發(fā)送BFD多跳回聲報文。當(dāng)報文發(fā)送單元接收到BFD多跳回聲報文后，封裝上報文的鏈路層頭部后再將報文從接收接口發(fā)送出去。
【權(quán)利要求】
1.實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，包括以下步驟: A、下聯(lián)端設(shè)備創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文，向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文； B、上聯(lián)端設(shè)備接收到所述多鏈路檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段； C、上聯(lián)端設(shè)備對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充； D、上聯(lián)端設(shè)備將填充好的檢測報文封裝鏈路層頭部后發(fā)送出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，其特征在于，所述步驟A中，下聯(lián)端設(shè)備通過靜態(tài)配置創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過回聲方式實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，其特征在于，所述步驟A中，下聯(lián)端設(shè)備通過指定端口向上聯(lián)端設(shè)備發(fā)送所述檢測報文。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，其特征在于，所述檢測報文為BFD多跳回聲報文。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的方法，其特征在于，所述BFD報文UDP目的端口號為4784。
6.實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，包括下聯(lián)端設(shè)備和上聯(lián)端設(shè)備，所述下聯(lián)端設(shè)備包括報文創(chuàng)建及發(fā)送單元，所述上聯(lián)端設(shè)備包括報文接收單元、報文處理單元和報文發(fā)送單元；其中 所述報文創(chuàng)建單元:用于下聯(lián)端創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文，并通過端口向上聯(lián)端發(fā)送所述檢測報文； 所述報文接收單元:用于上聯(lián)端識別接收到的報文是否為多跳鏈路檢測報文，如果是則交給報文處理單元，否則丟棄報文； 所述報文處理單元:用于上聯(lián)端接收到所述檢測報文后進(jìn)行解析，提取出報文的源IP地址和目的IP地址以及本端識別符字段和對端識別符字段，對接收的檢測報文進(jìn)行重新封裝，將提取出的源IP地址和目的IP地址交換進(jìn)行填充，同時也將提取出的本端識別符字段和對端識別符字段的值交換后進(jìn)行填充，并封裝上報文的以太頭部后交給報文發(fā)送單元; 報文發(fā)送單元:用于上聯(lián)端將重新封裝的報文從接收接口發(fā)送出去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述報文創(chuàng)建單元進(jìn)一步用于下聯(lián)端通過靜態(tài)配置創(chuàng)建多跳鏈路檢測報文。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述報文創(chuàng)建單元進(jìn)一步用于下聯(lián)端通過指定端口向上聯(lián)端發(fā)送所述檢測報文。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測報文為BFD多跳回聲報文。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)多跳鏈路檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述BFD報文UDP目的端口號為4784。
【文檔編號】H04W24/00GK104468286SQ201410854956
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】徐海兵, 李應(yīng)梅, 陳箭飛 申請人:邁普通信技術(shù)股份有限公司