CN101056341B - 单向链路的自动关闭方法和自动恢复方法及其装置 - Google Patents

Abstract

单向链路的自动关闭方法和自动恢复方法及其装置。根据本发明的单向链路的自动恢复方法包括以下步骤：检测在本端与对端之间是否存在单向链路；在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭；根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及在判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口。

Description

单向链路的自动关闭方法和自动恢复方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种单向链路的自动关闭方法和自动恢复方法及其装置。

背景技术

当连接两台设备的光纤或铜质以太网线在物理层上是相通的，如果链路两端的端口之一(例如称为本端)可以收到对方发送的链路层报文，但另一端(例如称为对端)不能收到本端发送的报文，则这种链路被定义为设备上的单向链路。由于此时链路物理层往往处于连通状态，能正常工作，因而物理层的检测机制无法发现设备间通信存在问题。

图1为一种单向链路情形的示意图。在图1中，例如交换机1的端口Port11、端口Port 12与交换机2的端口Port 21、端口Port 22互为邻居，即相互之间能够发送和接收报文。但端口Port 11的发送端TX错误地连接到了端口Port 22的接收端RX，而端口Port 12的发送端TX错误地连接到了端口Port21的接收端RX。这样，在交换机1与交换机2之间形成了多条单向链路。单向链路会引起一系列问题，比如生成树拓扑环路等，如图1所示。而且，这种光纤连接的错误无法通过物理层的自动协商等机制发现。

图2为另一种单向链路情形的示意图。在图2中，交换机3的端口Port 31和交换机4的端口Port 41之间的光纤最初连接正常且物理层工作在非自协商模式。此时如果连接光纤断裂，假设Port 31的RX断裂，Port 31不能收到端口Port 41发送的报文，端口Port 41由于物理层能检测Rx信号，可以收到端口Port 31的报文，会认为端口Port 31的工作状态正常。这一情况称为单向链路的紧急情况。

通过在图1和图2的线路两端的设备上配置DLDP协议(设备链路检测协议)可以检测此类单向链路的存在。DLDP协议通过协议报文交互，监控物理线路的链路状态。当发现单向链路后，向用户发送告警信息，并根据用户配置，自动或者手动地关闭相关端口。其中，对相关端口执行的操作机制类似于SHUTDOWN(关机)端口，即将该端口上的物理层信号(光信号或者电信号)中断，使得相关端口处于物理DOWN(掉电)状态，从而在物理层上检测此端口即为DOWN状态。当用户选择自动关闭相关端口时，处于关闭状态下的端口不再能收发协议报文。因此，当单向链路的故障排除后，除非用户通过手工干预，将两端端口通过RESET(复位)命令恢复工作，否则链路就无法重新启用。也就是说，在出现单向链路的故障时，端口可以自动关闭但无法自动启用。

发明内容

本发明旨在提供能够自动恢复单向链路和自动启用单通端口的方法和装置。

根据本发明的一个方案，提供一种单向链路的自动关闭方法，包括以下步骤：单向链路检测步骤，检测在本端与对端之间是否存在单向链路；以及端口虚拟关闭步骤，在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭。

根据本发明的另一方案，提供一种单向链路的自动恢复方法，包括以下步骤：单向链路检测步骤，检测在本端与对端之间是否存在单向链路；端口虚拟关闭步骤，在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭；双向连通判断步骤，根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及端口自动启用步骤，在判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口。

根据本发明的再一方案，提供一种单向链路的自动关闭装置，设置在网络中的一个或多个设备中，包括：单向链路检测模块，用于检测在作为本端的设备与作为对端的设备之间是否存在单向链路；以及端口虚拟关闭模块，用于在单向链路检测模块检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭。

根据本发明的又一方案，提供一种单向链路的自动恢复装置，设置在网络中的一个或多个设备中，包括：单向链路检测模块，用于检测在作为本端的设备与作为对端的设备之间是否存在单向链路；端口虚拟关闭模块，用于在单向链路检测模块检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭；双向连通判断模块，用于根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及端口自动启用模块，用于在所述双向连通判断模块判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口。

本发明在检测到单向链路而通知单通事件时，采用一种伪装的、从用户和上层应用的角度来看是物理DOWN的关闭机制，即虚拟关闭机制。从而允许检测双向连通性是否恢复，进而实现自动恢复单向链路和自动启用单通端口。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1为一种单向链路情形的示意图；

图2为另一种单向链路情形的示意图；

图3示出根据本发明的单向链路的自动关闭方法的流程图；

图4示出根据本发明的单向链路的自动恢复方法的流程图；以及

图5示出图4所示自动恢复方法的优选实施例的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

首先，必须说明的是，在本发明中，如果端口设为手动关闭模式，在检测到单向链路时，是手动关闭单向链路，并需手动恢复单向链路，自动关闭单向链路和自动恢复单向链路仅在端口设为自动关闭模式下进行。并且这里仅针对单向链路描述其关闭和恢复机制，本领域技术人员完全可以理解单向链路的关闭机制等同于单通端口的关闭机制，单向链路的恢复机制等同于链路恢复双向连通性后的链路启动机制或者说是单通端口故障修复后的端口启动机制。

请参见图3，示出根据本发明的单向链路的自动关闭方法的流程图。

首先，判断在本端与对端之间是否存在单向链路，即判断是否检测到单向链路。

本端通过连续向对端发送探测报文，例如在本发明中称为Probe报文，来探测邻居的存在性，需要对方回应应答报文，在本发明中称为Echo报文。Probe报文中携带本端的端口信息，可以选择携带邻居信息也可以不携带。如果不携带邻居信息，表示对所有的邻居进行探测，如果携带邻居信息，则表示仅对指定邻居进行探测。

对于图1所示的情形，是等待对端回应应答报文。本端在收到对端发送的Echo报文时，如果Echo报文中携带的邻居信息与本端口的信息相同，则认为本端口和该邻居之间是双向连通的。如果不同，则认为检测到单向链路。

对于图2所示的情形，对端例如Port 31的RX光纤断裂，为了避免本端例如Port 41需要等待邻居老化定时器超时(往往较长)才能发现链路异常，Port31立即向Port 41发送LINK DOWN报文。Port 41在收到该LINK DOWN报文后，认为检测到单向链路。

然后，本端在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭，下文也称为DUMMY DOWN。

根据本发明，将检测到单向链路时关闭相关端口的方式修改为DUMMYDOWN。在DUMMY DOWN，链路的物理层信号尽可能维持不变，但对链路层的协议上报链路DOWN的消息，对上层应用模块而言，等同于端口的物理DOWN。而且在DUMMY DOWN的端口上仍能收发报文，但是仅允许收发特定的报文，主要是用来自动检测双向连通性是否恢复的报文，例如下文所述的自动恢复探测报文、自动恢复应答报文、RSY报文等，其它报文则一律丢弃。这样，上层应用能够像修改之前一样处理，同时也能实现自动检测。

本发明将端口DUMMY DOWN优选为DLDP DOWN。处于DLDPDOWN的端口的物理层可以收发DLDP报文，但不收发业务报文，也不收发其他协议报文。用户通过命令查看该端口时，显示该端口为DLDP DOWN。

请参见图4，示出根据本发明的单向链路的自动恢复方法，即单通端口故障修复后的端口自动启用方法的流程图。

首先，进行与图3相同的步骤，即本端检测在本端与对端之间是否存在单向链路；本端在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭。

接着，根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复。

请与图1结合来理解本步骤。本端在将本端的端口设置为虚拟关闭后，开始发送自动恢复探测报文至对端。这里的自动恢复探测报文，例如称为RecoverProbe报文，是为了实现自动恢复机制而在增加的链路恢复报文，供已经宣布单通的端口从虚拟关闭中恢复。该自动恢复探测报文不携带邻居信息，只携带本端口信息，需要对端以自动恢复应答报文作为响应。自动恢复探测报文以固定的时间间隔连续发送，例如每2秒发送一次。

在图1中的光纤连接错误修正后，对端将收到本端发送的自动恢复探测报文，并发送至本端自动恢复应答报文，例如称为RecoverEcho报文。本端将RecoverEcho报文中的邻居信息与本端的端口信息进行比较，若二者相一致，判定双向连通性已经恢复。

再请结合图2来理解本步骤。本端在将本端的端口设置为虚拟关闭后，可能有以下两种情况。

本端发送自动恢复探测报文至对端。此时，图2中的光纤断裂修复，对端的端口重新激励，并开始发送用于通知自己的故障已经修复的通知报文或协商报文例如再次同步报文，例如称为RSY报文至本端。本端在收到对端发送的再次同步报文时，判定双向连通性已经恢复。

本端不发送自动恢复探测报文至对端。此时，如果图2中的光纤断裂修复，对端的端口重新激励，并开始发送通知报文至本端。本端在收到对端发送的再次同步报文时，判定双向连通性已经恢复。

接着，本端在判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口，开始重新发送报文以建立邻居关系。

图5示出图4所示自动恢复方法的优选实施例的流程图。下面，结合图1、图2和图5，详细说明端口运行DLDP协议时，单通端口故障修复后的端口自动启用方法的优选实施例。

请参见图1，假设交换机1的端口Port 11、Port 12和交换机2的端口Port21、Port 22均启动了DLDP协议，且用户配置为自动关闭端口。

以端口Port 11与端口Port 21为例。端口Port 11向Port 21发送若干个例如8个Probe报文主动探测该邻居，并启动Echo等待定时器。如果Echo等待定时器超时仍未收到对应的Echo报文，则宣布发现单向链路，将自己设为DLDP DOWN，同时将自己的端口状态迁移到DISABLE状态。这里的DISABLE状态为DLDP协议检测到单向链路后的状态。同理，端口Port 12、端口Port 21、端口Port 22均将自己设为DLDP DOWN，同时将自己的端口状态迁移到DISABLE状态。

如果修正图1的连接错误，例如通过断开交换机2的端口Port 21、Port 22的RX线，将来自交换机1的端口Port 11、Port 12的TX线正确地连接到对应的端口Port 21、Port 22，端口Port 21和Port 22成为真正的DOWN端口之后重新UP(上电)，并仍处于DISABLE状态。处在DISABLE状态下的端口启动自动恢复探测定时器，周期性地发送RecoverProbe报文，以实现端口的自动恢复机制。RecoverProbe报文是以固定的时间间隔向外发送的，例如每2秒发送一次。RecoverProbe报文中只携带本端口的信息。对端如果收到该RecoverProbe报文，则以RecoverEcho报文作为应答。一旦本端收到RecoverEcho报文，检查RecoverEcho报文中携带的邻居信息是否和本端口信息相同。如果相同，则认为本端口和该邻居之间已经恢复双向连通，则端口取消DLDP DOWN，并且将自己的端口状态从DISABLE状态迁移到ACTIVE状态，开始重新建立邻居关系。在本发明中，ACTIVE状态主要指DLDP已使能且端口物理Up。

再请参见图2，假设交换机3的端口Port 31和交换机4的端口Port 41均启动了DLDP协议，且用户配置为自动关闭端口。

如果端口Port 31的RX断裂，则端口Port 31的物理层检测到本端的端口物理DOWN，向端口Port 41发送LINK DOWN报文。端口Port 41在收到LINKDOWN报文，将自己的端口状态快速迁移到DISABLE状态，并且端口Port 41将自己设为DLDP DOWN。这时，端口Port 31的端口状态进入INACTIVE状态，即DLDP已使能但是端口处于物理Down时所处的状态。

此时如果恢复断裂光纤的连接，则端口Port 31重新激励，端口状态从INACTIVE状态进入ACTIVE状态，向端口Port 41发送RSY报文。端口Port41收到该RSY报文时，取消DLDP DOWN，并且将自己的端口状态从DISABLE状态迁移到INACTIVE状态，然后从INACTIVE进入ACTIVE状态，开始重新建立邻居关系。

下面说明根据本发明的单向链路的自动关闭装置。该单向链路的自动关闭装置设置在网络中的一个或多个设备，例如交换机中，包括：单向链路检测模块，用于检测在作为本端的设备与作为对端的设备之间是否存在单向链路；以及端口虚拟关闭模块，用于在单向链路检测模块检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭。

单向链路检测模块向对端发送探测报文，若在预定的时间内没有收到对端发送的正确的应答报文(参见图1)，或在收到对端发送的LINK DOWN报文(参见图2)时，判定检测到单向链路。优选的，将本端的端口设置为虚拟关闭是指将本端的端口设置为DLDP DOWN，此时，本端只能收发DLDP报文。

下面说明根据本发明的单向链路的自动恢复装置。该单向链路的自动恢复装置设置在网络中的一个或多个设备中，包括：单向链路检测模块，用于检测在作为本端的设备与作为对端的设备之间是否存在单向链路；端口虚拟关闭模块，用于在单向链路检测模块检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭；双向连通判断模块，用于根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及端口自动启用模块，用于在双向连通判断模块判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口。

可选的，本发明的自动恢复装置可以包括一个自动恢复探测模块，用于在本端的端口为虚拟关闭时，发送自动恢复探测报文至对端。

在本端发送自动恢复探测报文至对端后，如果本端从对端收到自动恢复应答报文时(参见图1，对端也处于虚拟关闭的情形下)，双向连通判断模块将自动恢复应答报文中的邻居信息与本端的端口信息进行比较，若二者相一致，则判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。此时，自动启用模块将本端的端口状态从DISABLE状态直接迁移到ACTIVE状态，来自动启用本端的端口。

在本端发送自动恢复探测报文至对端后，如果本端从对端收到通知报文或协商报文例如再次同步报文时(参见图2，对端从物理DOWN重新激励后)，双向连通判断模块判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。此时，自动启用模块将本端的端口状态从DISABLE状态迁移到INACTIVE状态，再迁移到ACTIVE状态，来自动启用本端的端口。

其中，自动恢复探测模块中还包括自动恢复探测定时器，从而自动恢复探测模块以固定的时间间隔连续发送该自动恢复探测报文。

本发明的自动恢复装置也可以不包括自动恢复探测模块。这种情况下，本端如果收到对端发送的用于通知自己的故障已经修复的通知报文或协商报文，判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复，取消端口的DLDPDOWN。

根据本发明上述的方法和装置，如果用户采用自动配置方式，那么既能自动关闭单向链路/单通端口，也能自动启用恢复双向连通的链路和单通端口，无需手工干预才能恢复。

本发明的单向链路的自动关闭方法和自动恢复方法以及自动关闭装置和自动恢复装置可以通过软件、软件与硬件相结合以及完全硬件的方式实施。

另外，本领域技术人员为了实现上述目的，可以对本发明前述的技术方案进行各种变化和改型。例如，可以通过主动发送知会报文，通知对端连接故障已经排除，但机理实际与本发明的方案类似，即通过握手报文进行恢复；与上述实施例的各类报文的名称可能不同，但作用相同；与上述使用的定时发送的时间间隔可能不同，或者该时间间隔可以通过配置来修改，但作用相同。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种单向链路的自动恢复方法，包括以下步骤：

单向链路检测步骤，检测在本端与对端之间是否存在单向链路；

端口虚拟关闭步骤，在检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭，其中将本端的端口设置为虚拟关闭是指将本端的端口设置为DLDPDOWN，此时处于虚拟关闭的该本端端口只允许收发用来自动检测双向连通性是否恢复的DLDP报文；

双向连通判断步骤，根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及

端口自动启用步骤，在判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口；

在所述单向链路检测步骤中，本端向对端发送探测报文，如果在预定的时间内没有收到对端发送的正确的应答报文，或者如果收到对端发送的LINK DOWN报文，则判定检测到单向链路；

在所述端口虚拟关闭步骤与所述双向连通判断步骤之间还包括：

自动恢复探测步骤，本端发送自动恢复探测报文至对端；

其中，在预定的时间内本端没有收到对端发送的正确的应答报文从而判定检测到单向链路的情况下，在所述双向连通判断步骤中，如果本端从对端收到自动恢复应答报文，则本端将所述自动恢复应答报文中的邻居信息与本端的端口信息进行比较，若二者相一致，判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复；

且其中，在本端收到对端发送的LINK DOWN报文从而判定检测到单向链路的情况下，在所述双向连通判断步骤中，如果本端从对端收到通知报文，则本端判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。

2.如权利要求1所述的单向链路的自动恢复方法，其中：

在本端收到对端发送的LINK DOWN报文从而判定检测到单向链路的情况下，在所述双向连通判断步骤中，如果本端从对端收到通知报文，则本端判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。

3.一种单向链路的自动恢复装置，设置在网络中的一个或多个设备中，包括：

单向链路检测模块，用于检测在作为本端的设备与作为对端的设备之间是否存在单向链路；

端口虚拟关闭模块，用于在单向链路检测模块检测到单向链路时，将本端的端口设置为虚拟关闭，其中将本端的端口设置为虚拟关闭是指将本端的端口设置为DLDP DOWN，此时处于虚拟关闭的该本端端口只允许收发用来自动检测双向连通性是否恢复的DLDP报文；

双向连通判断模块，用于根据从对端收到的报文，判断本端与对端之间的双向连通性是否已经恢复；以及

端口自动启用模块，用于在所述双向连通判断模块判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复后，取消本端的端口的虚拟关闭，并自动启用本端的端口；

所述单向链路检测模块向对端发送探测报文，如果本端在预定的时间内没有收到对端发送的正确的应答报文，或者如果收到对端发送的LINKDOWN报文，则判定检测到单向链路；

自动恢复探测模块，用于在本端的端口为虚拟关闭时，发送自动恢复探测报文至对端；

其中，在预定的时间内本端没有收到对端发送的正确的应答报文从而判定检测到单向链路的情况下，如果本端从对端收到自动恢复应答报文，所述双向连通判断模块将所述自动恢复应答报文中的邻居信息与本端的端口信息进行比较，若二者相一致，则判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复；

且其中，在本端收到对端发送的LINK DOWN报文从而判定检测到单向链路的情况下，如果本端从对端收到通知报文，所述双向连通判断模块判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。

4.如权利要求3所述的单向链路的自动恢复装置，其中在本端收到对端发送的LINK DOWN报文从而判定检测到单向链路的情况下，如果本端从对端收到通知报文，则本端判定本端与对端之间的双向连通性已经恢复。

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