CN101478775A - 一种多邻居连接状态的检测方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多邻居连接状态的检测方法，网络设备完成邻居发现，建立本地邻居表，进入检测阶段，依据本地邻居表生成检测报文，该方法还包括：目的设备接收源设备发送的检测报文；当检测报文中包含目的设备的相关信息时，判断目的设备的本地邻居表中是否包含检测报文中的除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，并在判断结果为否时，检测到设备连接状态异常，发出告警信息；本发明还公开了一种多邻居连接状态的检测系统，基于该方法和系统可以及时有效的发现网络设备间的连接问题。

Description

一种多邻居连接状态的检测方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及网络连接状态检测技术，特别是指一种多邻居连接状态的检测方法、系统和设备。

背景技术

目前，在数据链路层关于网络设备通信状态的相关检测方法有很多，但基本方式都是基于点对点的检测，现在也已经有了多点对多点的检测方式，但是这种检测方式必须建立在多点间每两个设备都能互通，形成相应检测机制的基础上进行。但是，针对多链路中某两个或多个设备因为各种原因一开始就未能形成互通的情况，目前并没有相关的检测手段能够检测出设备间链路的问题。

当多个设备间完成连接，并处于工作状态时，由于中间设备的配置或芯片转发的一些问题，也可能导致某两个或多个设备间无法进行正常的报文交互，导致设备间无法建立邻居关系，而此时，各个设备的接口状态是正常的，在这种情况下无法通过接口状态发现设备连接异常；同时，该接口可能与其他设备连接正常，也存在报文流量，这样，通过接口的流量统计等数据也不易发现设备连接存在问题。

如图1所示，当设备S1、S2、S3、S4、...、Sn通过中间设备S0进行互连时，可能出现某两个或多个设备一开始就无法互通，假设S1和S2一开就不能互通，但是，其接口状态都是正常的，分别与其他设备都能正常通信且建立了邻居关系，这种情况下S1、S2之间无法建立邻居关系，也不能进行相应检测，但是，S1和S2各自都会被认为链路连接正常，而实际上此时S1、S2之间连接存在问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多邻居连接状态的检测方法、系统和设备，可以及时有效的发现设备间的连接问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多邻居连接状态的检测方法，网络设备完成邻居发现，建立本地邻居表后进入检测阶段，依据所述本地邻居表生成检测报文，该方法还包括：

目的设备接收源设备发送的检测报文，在所述检测报文中包含所述目的设备的相关信息时，判断所述目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

其中，所述检测报文中至少包含源设备的相关信息、源设备的本地邻居表中所有邻居的相关信息。

所述相关信息至少包含设备的标识信息、或者设备的标识信息和设备接口的标识信息。

所述检测报文中不包含所述目的设备的相关信息时，丢弃所述检测报文，并结束当前检测流程。

所述目的设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常，并结束当前检测流程。

本发明还提供了一种多邻居连接状态的检测系统，该系统包括：源设备和目的设备，其中，

所述源设备，用于生成检测报文，并将所述检测报文发送给所述目的设备；

所述目的设备，用于接收所述源设备发送的检测报文；还用于判断所述检测报文中是否包含所述目的设备的相关信息；判断所述目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

其中，所述源设备进一步包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块，用于依据本地邻居表生成检测报文；

第一数据传输模块，用于发送所述检测报文；或者，

所述目的设备进一步包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

第二数据传输模块，用于接收所述源设备发送的检测报文；

第一判断模块，用于判断检测报文中是否包含所述目的设备的相关信息，得到判断结果；

第二判断模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中包含所述目的设备的相关信息时，判断目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中的除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果；

告警模块，用于依据所述第二判断模块的判断结果，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

所述目的设备还包括：

判断执行模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中不包含所述目的设备的相关信息时，丢弃所述检测报文；还用于依据所述第二判断模块的判断结果，在所述目的设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常。

本发明还提供了一种多邻居连接状态的检测设备，该设备包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块，用于依据本地邻居表生成检测报文；

数据传输模块，用于发送或接收所述检测报文；

第一判断模块，用于判断所述接收到的检测报文中是否包含检测报文接收设备的相关信息，得到判断结果；

第二判断模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中包含检测报文接收设备的相关信息时，判断检测报文接收设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除检测报文接收设备外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果；

告警模块，用于依据所述第二判断模块的判断结果，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

该设备进一步包括：

判断执行模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中不包含所述检测报文接收设备的相关信息时，丢弃所述检测报文；还用于依据所述第二判断模块的判断结果，在所述检测报文接收设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常。

本发明的检测方法、系统和设备，通过生成特定的检测报文来进行网络设备间连接状态的检测，即使一开始某两个或多个设备无法建立邻居，彼此之间无法进行检测，也可以通过其他邻居发送的检测报文信息发现连接状态的异常，因此可以及时有效地发现设备间的连接问题。

另外，因为合法邻居间所发送的检测报文中包含的设备的标识信息与设备本身的标识信息是一致的，所以通过对设备本身标识信息与检测报文中包含的设备标识信息的比较，可以检测出非法邻居发送的检测报文，如此可以过滤掉一些攻击性报文，提高系统的安全性。

附图说明

图1为现有技术中多邻居连接的组网环境示意图；

图2为本发明多邻居连接状态检测方法的实现流程示意图；

图3为本发明多邻居连接状态检测系统的结构关系示意图；

图4为本发明多邻居连接状态检测设备的结构关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

图2为本发明多邻居连接状态检测方法的实现流程示意图，如图2所示，该方法具体包括以下步骤：

步骤201，完成邻居发现，建立本地邻居表，进入检测阶段。

本步骤是本发明实现的前提。在进行多邻居连接状态的检测之前，各个网络设备需要进行邻居发现的流程，邻居的发现需要在一个设定的时间范围内进行，在设定时间结束时，进入检测阶段。在图1所示的组网环境中，如果某设备假设S1向该组网中的其他设备如S2发送一个加入报文，S2收到S1的加入报文后，将S1加入自身的本地邻居表中，并存储S1的设备相关信息，如用来唯一标识该设备的设备标识信息(Device_id)，然后向S1返回一个回应报文(echo)，该echo报文中至少包含源设备信息，即S2的相关信息、S1的设备相关信息、以及S2本地邻居表中的邻居信息。需要指出的是，此时S2本地邻居表中可能不完全包括其所有的邻居。S1收到S2的echo报文后，将S2加入本地邻居表中。

如此，S1和S2在定时范围内如设定为1-3S内，互相多次发送echo报文，避免因为报文丢失而造成S1和S2无法建立邻居，同时依据多次发送的echo报文来检查邻居的合法性，当S1第一次收到S2发送的echo报文时，将S2加入到本地邻居表中，存储S2的设备相关信息，如S2的Device_id。在收到S2以后多次发送的echo报文时，将报文中S2的Device_id与S1本地邻居表中S2的Device_id相比较，如果一致，说明S2是S1的合法邻居，如果不一致，则认为S2是非法邻居，将S2发送的echo报文丢弃，并且S1将S2从本地邻居表中删除；S1也可以通过比较S2发送的echo报文的序列号来检测S2作为S1邻居的合法性，如果后发送的echo报文的序列号大于之前发送的echo报文的序列号，说明S2是S1的合法邻居。如此，S1可以同时进行多个邻居的发现。

在设定的时间内网络设备完成邻居发现，得到一个本地邻居表，如果网络设备间的连接是正常的，则该本地邻居表中包含了所有合法邻居的相关信息，然后进入检测阶段。

步骤202，目的设备接收源设备发送的检测报文。

进入检测阶段后，网络设备开始向其各个邻居发送检测报文。这里，将发送检测报文的一方称为源设备，接收检测报文的一方称为目的设备。

依据源设备的本地邻居表生成检测报文，该检测报文至少包括：源设备的设备标识信息和该设备本地邻居表中所有邻居的标识信息。如果针对网络设备本身进行检测，则标识信息为Device_id；如果针对网络设备的接口进行检测，则标识信息为Device_id和接口ID(Port_id)。较佳地，该检测报文可以用标签、长度、内容(TLV，Tag Length Value)的格式进行封装。

步骤203～204，判断检测报文中是否包含目的设备的相关信息，如果不包含，说明发送该检测报文的源设备为目的设备的非法邻居，则目的设备将该检测报文丢弃，结束当前检测流程；如果包含，则执行步骤205。

假设图1中设备S1和S2在邻居发现的过程中不能进行报文的交换，即S1和S2之间的连接有问题，则S1和S2的本地邻居表中没有对方的相关信息。那么，S2向S1发送检测报文时，S1会在该检测报文中搜索自身的相关信息，如Device_id、Port_id。如果没有搜索到，则S1会认为发送该检测报文的S2为其非法邻居，将该检测报文直接删除。

还有一种情况是，网络中有其他设备向S1发送攻击性报文，则S1会在报文中搜索自身的相关信息，如Device_id、Port_id，如果该报文中不存在S1的相关信息或者存在的相关信息不一致，则S1认为发送该报文的设备为自己的非法邻居，直接将该报文删除，如此S1就可以将攻击性报文过滤掉，提高了系统的安全性。

步骤205～206，判断本地邻居表中是否包含检测报文中除目的设备外的其他所有邻居信息，如果包含，说明该目的设备与其他设备的连接状态是正常的，则结束当前检测流程；如果不包含，则执行步骤207。

步骤207，检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

如果目的设备的本地邻居表不包含检测报文中除目的设备外的其他所有邻居信息，只是包含了一部分或者全部都不包含，说明目的设备与这些不包含在其本地邻居表中的设备连接有问题，在邻居发现的过程中目的设备没有发现这些邻居。

在图1中，假设设备S1和S2在邻居发现的过程中不能进行报文的交换，即连接有问题，而S1和S2各自与其他设备，即S3、S4、S5......Sn的连接是正常的，则邻居发现完成后，各个设备的本地邻居表中包含的邻居信息如表1所示：

表1

如果S2向S1发送检测报文，则如步骤203～204所述，S1会认为S2为其非法邻居；如果S3向S1发送检测报文，则S1检测该报文中除了S1外的其他邻居信息是否均存在于自身的本地邻居表中，如表1所示，S3的所有邻居除了S2全部包含在S1的本地邻居表中，则说明S1与S2的连接状态异常。

当检测到设备的连接状态异常时，发出告警信息，通知网管进行相关处理。其中，告警信息中至少包含连接状态异常的两个或多个设备的标识信息。

为了实现多邻居连接状态的检测方法，本发明还提出了一种实现该检测方法的系统，如图3所示，该系统包括：源设备10和目的设备20，其中，

源设备10，用于生成检测报文，并将检测报文发送给目的设备20；

目的设备20，用于接收源设备10发送的检测报文，并判断检测报文中是否包含目的设备20的相关信息；判断目的设备20的本地邻居表中是否包含检测报文中除目的设备20外的其他所有邻居的相关信息，在判断结果为否时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

其中，源设备10包括：

邻居建立模块11，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块12，用于依据本地邻居表生成检测报文；

第一数据传输模块13，用于发送检测报文。

目的设备20包括：

邻居建立模块11，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

第二数据传输模块21，用于接收源设备10发送的检测报文；

第一判断模块22，用于判断检测报文中是否包含目的设备20的相关信息，得到判断结果发送给第二判断模块23或判断执行模块24；

第二判断模块23，用于在第一判断模块22的判断结果为是时，判断目的设备20的本地邻居表中是否包含检测报文中除目的设备20外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果发送给判断执行模块24或告警模块25；

判断执行模块24，用于在第一判断模块22的判断结果为否时丢弃检测报文；还用于在第二判断模块23的判断结果为是时，确定设备连接状态正常。

告警模块25，用于在所述第二判断模块23的判断结果为否时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

图4所示为本发明多邻居连接状态检测设备的结构关系示意图，如图所示，该设备包括：

邻居建立模块11，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块12，用于依据本地邻居表生成检测报文；

数据传输模块30，用于发送或接收检测报文；

第一判断模块22，用于判断接收到的检测报文中是否包含检测报文接收设备的相关信息，得到判断结果发送给第二判断模块23和判断执行模块24；

第二判断模块23，用于依据第一判断模块22的判断结果，在检测报文中包含检测报文接收设备的相关信息时，判断检测报文接收设备的本地邻居表中是否包含检测报文中除检测报文接收设备外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果；

判断执行模块24，用于依据第一判断模块22的判断结果，在检测报文中不包含检测报文接收设备的相关信息时，丢弃检测报文；还用于依据第二判断模块的判断结果，在检测报文接收设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常；

告警模块25，用于依据第二判断模块23的判断结果，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种多邻居连接状态的检测方法，网络设备完成邻居发现，建立本地邻居表后进入检测阶段，其特征在于，依据所述本地邻居表生成检测报文，该方法还包括：

目的设备接收源设备发送的检测报文，在所述检测报文中包含所述目的设备的相关信息时，判断所述目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

2、根据权利要求1所述多邻居连接状态的检测方法，其特征在于，所述检测报文中至少包含源设备的相关信息、源设备的本地邻居表中所有邻居的相关信息。

3、根据权利要求1或2所述多邻居连接状态的检测方法，其特征在于，所述相关信息至少包含设备的标识信息、或者设备的标识信息和设备接口的标识信息。

4、根据权利要求3所述多邻居连接状态的检测方法，其特征在于，所述检测报文中不包含所述目的设备的相关信息时，丢弃所述检测报文，并结束当前检测流程。

5、根据权利要求4所述多邻居连接状态的检测方法，其特征在于，所述目的设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常，并结束当前检测流程。

6、一种多邻居连接状态的检测系统，其特征在于，该系统包括：源设备和目的设备，其中，

所述源设备，用于生成检测报文，并将所述检测报文发送给所述目的设备；

所述目的设备，用于接收所述源设备发送的检测报文；还用于判断所述检测报文中是否包含所述目的设备的相关信息；判断所述目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

7、根据权利要求6所述多邻居连接状态的检测系统，其特征在于，所述源设备进一步包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块，用于依据本地邻居表生成检测报文；

第一数据传输模块，用于发送所述检测报文；或者，

所述目的设备进一步包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

第二数据传输模块，用于接收所述源设备发送的检测报文；

第一判断模块，用于判断检测报文中是否包含所述目的设备的相关信息，得到判断结果；

第二判断模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中包含所述目的设备的相关信息时，判断目的设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中的除目的设备外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果；

告警模块，用于依据所述第二判断模块的判断结果，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

8、根据权利要求6或7所述多邻居连接状态的检测系统，其特征在于，所述目的设备还包括：

判断执行模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中不包含所述目的设备的相关信息时，丢弃所述检测报文；还用于依据所述第二判断模块的判断结果，在所述目的设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常。

9、一种多邻居连接状态的检测设备，其特征在于，该设备包括：

邻居建立模块，用于完成邻居发现，建立本地邻居表；

报文生成模块，用于依据本地邻居表生成检测报文；

数据传输模块，用于发送或接收所述检测报文；

第一判断模块，用于判断所述接收到的检测报文中是否包含检测报文接收设备的相关信息，得到判断结果；

第二判断模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中包含检测报文接收设备的相关信息时，判断检测报文接收设备的本地邻居表中是否包含所述检测报文中除检测报文接收设备外的其他所有邻居的相关信息，并得到判断结果；

告警模块，用于依据所述第二判断模块的判断结果，在本地邻居表不包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定检测到设备连接状态异常，发出告警信息。

10、根据权利要求9所述多邻居连接状态的检测设备，其特征在于，该设备进一步包括：

判断执行模块，用于依据所述第一判断模块的判断结果，在检测报文中不包含所述检测报文接收设备的相关信息时，丢弃所述检测报文；还用于依据所述第二判断模块的判断结果，在所述检测报文接收设备的本地邻居表包含检测报文中其他所有邻居的相关信息时，确定设备连接状态正常。

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