CN100421381C - 一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法，该方法包括以下步骤：a.网络设备的每个模块根据自身的当前状态生成相应的状态信息，并将生成的状态信息发送到网络设备的主控模块；b.网络设备的主控模块保存收到的状态信息。本发明同时还公开了一种获取网络设备运行和故障状态信息的装置。本发明解决了现有技术中只能获取故障后的状态信息、且该状态信息容易丢失，以及因无法确定故障而必须对单板或整机复位的问题。本发明方案实现了对故障前、故障后的状态信息，以及正常运行状态中的状态信息的获取，使得维护人员能够通过这些信息进行故障分析，准确定位事故原因，极大地提高了工程师的工作效率，并有利于工程师在调试过程中发现问题。

Description

一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络设备运行和故障状态信息获取技术，更确切地说是涉及一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法及装置。

背景技术

目前，路由器和交换机等网络设备已经广泛地应用于各种网络中。与所有电子设备一样，路由器和交换机等网络设备都会出现告警或故障等情况。由于这些网络设备的故障都是发生在短暂的瞬间，多数情况下，维护人员都不在现场，因此很难对事故原因展开调查。

为使维护人员能够获取故障信息，目前的网络设备可以通过其中的信息中心上报告警及故障信息。信息中心作为路由器和交换机的信息枢纽，接管各种软硬件模块中大多数信息的输出，并且能够对这些信息进行分类。因此，通过信息中心上报故障信息，能够为维护工程师提供有效的信息，维护工程师则可以通过这些信息进行故障辨别等操作。

对于上报故障信息来说，目前是通过宏命令获取故障信息实现的。该方法具体来说就是提供一个宏命令，其显示的内容就是一组故障信息获取命令的叠加，通过这些命令可以收集网络设备的部分故障信息，比如，版本信息、配置信息、重要器件的版本信息、特定寄存器值等信息。这些数据可以为维护工程师分析设备故障提供参考。

但是，目前业界通用的故障信息获取方法都只能收集网络设备故障后的信息，而无法收集故障前以及处于正常运行状态下的信息，实际上，维护开发人员为了准确定位故障，往往更希望得到故障前以及正常运行时的信息，因为通过对故障前、故障后以及正常运行状态下的三种信息的比较，更有利于进行故障辨别等操作。

另外，针对目前的网络设备所获取的故障后信息，还具有以下问题：

1)有的网络设备是通过日志缓冲器(LOGBUFFER)来记录故障等信息，这种记录方式会有一定的空间限制；

2)如果网络设备因故障而重启，则网络设备中包括故障信息在内的一些信息也会随之丢失；

3)网络设备在故障后，可能会丢失包括故障信息在内的大部分信息。

鉴于上述原因，维护工程师往往无法从网络设备中获取任何的故障信息，也就无法根据故障信息进行故障分析了，显然，这样很难对事故原因展开调查。通常情况下，为快速解决问题，往往是直接将单板或整机复位，事实上，这种将单板或整机复位的方法会丢失网络设备的大部分信息，往往会带来很大的损失。

如果维护工程师能够得到网络设备的故障信息，尤其是出现故障之前的信息，则可以通过对故障信息进行分析确定故障所在，这样就可以针对故障进行相关处理，而不用直接对单板或整机进行复位，显然，这样给网络带来的损失很小。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法，以在网络设备出现故障时，能够提供故障前、后及正常运行过程中的信息。

本发明的另一个目的在于提供一种获取网络设备运行和故障状态信息的装置。

为达到以上目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法，该方法包括以下步骤：

a.网络设备中的软硬件模块根据自身的当前状态生成相应的状态信息，并将所生成的状态信息发送到网络设备中的主控模块；

b.网络设备中的主控模块接收所述状态信息并保存。

该方法可以进一步包括：设置用于传输状态信息的维护报文；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块根据自身的当前状态生成包含状态信息的维护报文。

所述网络设备中的软硬件模块可以根据自身的协议状态及协议状态转换信息生成维护报文。

所述网络设备为高端网络设备；

则该方法可以进一步包括：设置用于将每个软硬件模块所生成的维护报文传输到接口板的维护接口；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块将状态信息发送给网络设备的主控模块包括：各个软硬件模块将所生成的维护报文通过维护接口发送给接口板中的故障数据获取单元FDAU；接口板中的FDAU记录维护报文中的状态信息，并将该记录信息发送给主控模块。

所述步骤b包括：主控模块判断自身收到的信息是否为接口板中的FDAU发送来的记录信息，如果不是，则重新执行步骤b所述的判断，否则，保存该记录信息。

所述步骤b之后进一步包括：主控模块向接口板中的FDAU返回收到所述记录信息的确认信息；

接口板中的FDAU判断是否收到所述确认信息，如果是，则结束本处理流程；否则，再次向主控模块发送该记录信息，直至收到主控模块返回的确认信息。

所述网络设备可以为中低端网络设备；

则该方法可以进一步包括：设置用于将维护报文传输到主控模块的维护接口；

步骤a中，所述网络设备的各个软硬件模块通过维护接口将状态信息发送到网络设备的主控模块。

所述网络设备包括主用主控模块及备用主控模块；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块将状态信息发送到主用主控模块；

步骤b之后进一步包括：所述主用主控模块将状态信息同步到备用主控模块。

所述步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块在生成状态信息之前，进一步包括：

判断自身是否收到获取状态信息的请求报文，如果是，则执行后续步骤，否则，继续执行是否收到请求报文的判断；

或判断预先设置的定时器是否超时，如果是，则执行后续步骤，否则，继续执行定时器是否超时的判断。

所述步骤b中，网络设备的主控模块将收到的状态信息保存在网络设备的存储介质中。

本发明的一种获取网络设备运行和故障状态信息的装置，该装置包括：故障数据获取单元FDAU和设备黑匣子模块BR，其中，

FDAU，用于获取并保存网络设备中各个模块发送来的当前状态信息，以及将所保存的状态信息发送给BR；

BR，位于网络设备的主控模块上，用于接收并保存FDAU发送来的网络设备中各个模块的状态信息。

所述FDAU位于网络设备的接口板上，或位于网络设备的主控模块上。

所述FDAU与自身所处接口板的各个模块之间设有维护接口，各个模块将自身基于当前状态生成的维护报文通过维护接口发送给FDAU。

所述BR的存储介质为网络设备中的存储介质。

所述网络设备的主控模块包括主用主控模块及备用主控模块；所述主用主控模块及备用主控模块中均设有BR；

所述主用主控模块中的BR用于接收状态信息，以及用于将所述状态信息同步到备用主控模块中的BR。

本发明方案通过获取网络设备中每个模块的状态信息，并将该状态信息保存在网络设备中主控模块的硬盘上，使得在网络设备出现故障的情况下，维护人员也能够获取网络设备中各个模块在运行过程中的状态信息，以及各个模块在出现故障前和故障后的状态信息，方便了维护人员对网络设备故障的分析，使得工程师能够准确地定位事故原因，极大地提高了工程师的工作效率，从而将网络设备故障所带来的损失减少到最低。

另外，本发明提供的方案还便于工程师在网络设备调试过程中及时准确地发现问题，以便及时调整参数的设置，从而极大地提高了网络设备的易用性。

附图说明

图1为本发明方案中BR与FDAU的连接关系示意图；

图2为本发明在高端网络设备中设置BR与FDAU的示意图；

图3为本发明方案的实现流程图；

图4为本发明实施例中FDAU的处理流程图；

图5为本发明实施例中BR的处理流程图。

具体实施方式

本发明方案主要是提供包括设备黑匣子模块(BR，Box-Recorder)和故障数据获取单元(FDAU，Failure Data Acquire Unite)的网络设备状态信息获取系统，网络设备中各个软硬件模块根据自身的状态生成包含状态信息的维护报文，由FDAU通过维护接口获取网络设备中各个模块发送来的维护报文中所包含的状态信息，并将所获取的状态信息发送给BR，BR则保存收到的状态信息。

由于网络设备存在高端网络设备和中低端网络设备两种，高端网络设备中的接口板除了提供物理介质的接口外，还能够执行其他的协议处理，而中低端网络设备中的接口板只提供物理介质的接口。因此，对于这两种类型的网络设备来说，其具体的处理过程也不太相同。下面对这两种类型网络设备的处理过程分别进行描述。

对于高端网络设备来说，接口板除了提供物理介质的接口外，还能够执行协议处理，或者说，在这种情况下会有相应的软硬件模块，因此，可以将FDAU设置在接口板上；由于主控模块的主要作用是对设备进行配置管理，因此可以将BR设置在高端网络设备中的主控模块上。对于高端网络设备来说，主控模块一般是设置在主控板上的，因此BR即为设置在主控板上。

图1所示为高端网络设备中BR与FDAU的连接关系。将FDAU设置在网络设备的接口板上，比如，可以将FDAU设置在网络设备接口板中的各个软硬件模块上；可以将BR设置在网络设备中主控板的主控模块上，比如，将BR设置在主控板的主处理单元(MPU，Main Process Unit)或路由交换单元(Routing and Switching Unit)上。将FDAU设置在网络设备中的各个模块上、将BR设置在MPU的情况如图2所示。另外，由于主控板与接口板可以通过内部进程控制(IPC)通道连接，因此BR可以通过IPC通道对FDAU进行监测。

为使FDAU能够获取各个模块的状态信息，需要网络设备中的各个软硬件模块根据自身的状态生成包含状态信息的维护报文，并将生成的维护报文发送到接口板中的FDAU。其中，应该首先设置用于传输状态信息的维护报文，还应对各个软硬件模块进行设置，以使其能够根据状态信息生成相应的维护报文。各个模块具体可以是根据自身的协议状态及协议状态转换信息生成相应的维护报文。具体来说，由于TOP10信息有协议的状态转换信息、协议状态迁移的原因、协商的重要信息、协议的一些表项等，因此可以将各个软硬件设置为根据自身的TOP10信息生成相应的维护报文，该TOP10信息所包含的具体内容可以由开发人员根据需要定义。通过设置维护报文，就可以保证所生成的维护报文含有故障前、故障后以及正常运行状态下的信息。另外，还需要定义各个模块到接口板中FDAU的维护接口，以通过该维护接口传递维护报文。

下面再结合图3所示流程，对本发明方案基于上述设置的处理过程进行说明。该处理流程具体对应以下步骤：

步骤301、初始化FDAU及BR。

由于FDAU设置在接口板中，因此网络设备中的接口板启动时，会对其中的FDAU进行初始化；而BR设置在主控板中，因此网络设备中的主控板启动时，会对其中的BR进行初始化。

步骤302～303、FDAU监听接口板收到的报文是否为维护报文，如果是，则获取该维护报文，并进入步骤304；否则，按照正常的报文处理流程进行处理。

当然，接口板中的各个模块上报维护报文可以是主动生成并上报，这种情况下，可以通过定时器设置各个模块的上报间隔时间；也可以在收到FDAU发送来的维护报文获取请求后，根据自身保存的信息生成维护报文并上报，这种情况下，则可以设置FDAU发送请求的间隔时间。

步骤304、FDAU根据收到的维护报文中的状态信息刷新自身的FDAU记录，并将刷新后的FDAU记录发送给主控板中的BR。

可以将FDAU及BR设置为通过软件实现，这样，FDAU就可以通过网络设备的内部进程将刷新后的FDAU记录发送给BR。

对于FDAU来说，可以只保存本接口板中各个软硬件模块的当前状态信息，因此，刷新FDAU记录也就是用收到的维护报文中的状态信息覆盖上一次的状态信息。

与上述接口板上报维护报文相对应，如果各个模块每隔一定时间上报维护报文，则FDAU在监听到维护报文后，立即刷新自身的记录；如果各个模块根据FDAU发送来的请求发送维护报文，则FDAU会每隔一段时间发送请求，之后进行监听，各个模块在收到该请求后，生成相应的维护报文，并发送给FDAU，FDAU在监听到维护报文后，立即刷新自身的记录。

步骤305～307、主控板中的BR监听接口板上报的报文是否为FDAU发送来的FDAU记录，如果是，则接收该信息，并根据该信息刷新自身的BR记录；否则，按照正常的报文处理流程进行处理。

对于主控板中的BR来说，应该保存各个接口板中所有软硬件模块的状态信息，因此，刷新BR记录是保存FDAU新发送来的FDAU记录中的相关状态信息。

通过上述过程即可实现本发明的目的。

为便于处理，还可以将FDAU上报的状态信息设置为具有特定报文头的FDAU报文，这样，BR就可以直接通过对数据的报文头进行判断来确定其是否为FDAU发送来的数据。

上述过程中，FDAU和BR均需要保存状态信息，对于FDAU来说，只需要保存其所对应模块的当前状态信息，因此，可以在其所对应的接口板中申请一部分空间用于保存状态信息。对于BR来说，由于需要通过BR存储网络设备中各个模块的状态信息，因此可以将BR的存储介质设置为网络设备中的存储介质，比如，设置为MPU中的硬盘或FLASH，也就是说，BR中的信息都保存在MPU的硬盘或FLASH中，这样，即使网络设备重启，BR中的信息也不会丢失。

BR在保存状态信息时，具体可以在主控板硬盘上设置一个专门用于保存状态信息的目录，比如，将这样的目录称为BR目录，并为每个文件设置特定的命令规则，比如，按照年-月-日-BR文件序号进行命名。这样，就可以通过命名规则查找相应的目录来获取状态信息，并且可以知道哪个文件为最新的文件。

为便于远程下载相应的状态信息，还可以为BR所保存的每个文件设定一个默认的大小，比如，设置为100K。这样，维护人员可以直接在该网络设备中查看状态信息，还可以通过远程登陆到网络设备上，以在线浏览的方式查看网络设备的状态信息。当然，还可以将网络设备与计算机终端通过配置串口建立联系，比如，在网络设备中配置MPU或SRU板的管理网口或直接使用接口板的业务口，并创建FTP用户、启动FTP服务器，这样，维护人员就可以通过FTP客户端将BR所保存的文件下载到计算机上，以对网络设备中的状态信息进行离线分析。

另外，为确保BR能够接收到FDAU发送来的状态信息，可以作如下设置：BR在保存FDAU发送来的状态信息后，向FDAU返回一个确认报文，FDAU在收到该确认报文后，则认为BR已正确接收该报文；如果FDAU没有收到该确认报文，则再次向BR发送相应的FDAU报文，直到收到BR返回的确认信息为止。基于这种处理情况，FDAU的处理流程具体如图4所示，BR的处理流程则如图5所示。

上述对网络设备为高端网络设备的情况作了详细的说明，对于中低端网络设备来说，由于其接口板上只提供物理介质的接口，而没有其他的协议处理能力，也就是说，接口板上没有需要进行状态监控的模块，因此可以将FDAU和BR集中设置，可以将FDAU和BR集中设置在中低端网络设备的主控模块上。

另外，对于网络设备来说，高端网络设备往往有主备引擎，而中低端网络设备往往没有备用引擎，也即，有些网络设备有主用主控板和备用主控板，有些则只有主用主控板，因此，对于有主备引擎的网络设备来说，应该在主用主控板和备用主控板中都设置BR，主用主控板中的BR在接收到某个模块的状态信息后，还应将该状态信息同步到备用主控板中的BR，以确保主备主控板中的数据一致。

对于本发明方案来说，还可以在网络设备的BR中进一步设置相关的专家系统，这样，BR就可以在获取相关的状态信息后，根据自身保存的专家系统获取该状态信息所对应的一些故障分析信息，从而使得相关维护人员可以直接获取故障的分析结果。

以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims (15)

1. 一种获取网络设备运行和故障状态信息的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.网络设备中的软硬件模块根据自身的当前状态生成相应的状态信息，并将所生成的状态信息发送到网络设备中的主控模块；

b.网络设备中的主控模块接收所述状态信息并保存。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置用于传输状态信息的维护报文；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块根据自身的当前状态生成包含状态信息的维护报文。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络设备中的软硬件模块根据自身的协议状态及协议状态转换信息生成维护报文。

4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述网络设备为高端网络设备；

该方法进一步包括：设置用于将每个软硬件模块所生成的维护报文传输到接口板的维护接口；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块将状态信息发送给网络设备的主控模块包括：各个软硬件模块将所生成的维护报文通过维护接口发送给接口板中的故障数据获取单元FDAU；接口板中的FDAU记录维护报文中的状态信息，并将该记录信息发送给主控模块。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括：主控模块判断自身收到的信息是否为接口板中的FDAU发送来的记录信息，如果是，则保存该记录信息；否则，重新执行步骤b所述的判断。

6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b之后进一步包括：主控模块向接口板中的FDAU返回收到所述记录信息的确认信息；

接口板中的FDAU判断是否收到所述确认信息，如果是，则结束本处理流程；否则，再次向主控模块发送该记录信息，直至收到主控模块返回的确认信息。

7. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述网络设备为中低端网络设备；

该方法进一步包括：设置用于将维护报文传输到主控模块的维护接口；

步骤a中，所述网络设备的各个软硬件模块通过维护接口将状态信息发送到网络设备的主控模块。

8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备包括主用主控模块及备用主控模块；

步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块将状态信息发送到主用主控模块；

步骤b之后进一步包括：所述主用主控模块将状态信息同步到备用主控模块。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a中，所述网络设备中的软硬件模块在生成状态信息之前，进一步包括：

判断自身是否收到获取状态信息的请求报文，如果是，则执行后续步骤，否则，继续执行是否收到请求报文的判断；

或判断预先设置的定时器是否超时，如果是，则执行后续步骤，否则，继续执行定时器是否超时的判断。

10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤b中，网络设备的主控模块将收到的状态信息保存在网络设备的存储介质中。

11. 一种获取网络设备运行和故障状态信息的装置，其特征在于，该装置包括：故障数据获取单元FDAU和设备黑匣子模块BR，其中，

FDAU，用于获取并保存网络设备中各个模块发送来的当前状态信息，以及将所保存的状态信息发送给BR；

BR，位于网络设备的主控模块上，用于接收并保存FDAU发送来的网络设备中各个模块的状态信息。

12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述FDAU位于网络设备的接口板上，或位于网络设备的主控模块上。

13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述FDAU与自身所处接口板的各个模块之间设有维护接口，各个模块将自身基于当前状态生成的维护报文通过维护接口发送给FDAU。

14. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述BR的存储介质为网络设备中的存储介质。

15. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述网络设备的主控模块包括主用主控模块及备用主控模块；所述主用主控模块及备用主控模块中均设有BR；

所述主用主控模块中的BR用于接收状态信息，以及用于将所述状态信息同步到备用主控模块中的BR。

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