CN101521603A

CN101521603A - 一种快速检测链路连通性的方法及系统

Info

Publication number: CN101521603A
Application number: CN200810241677A
Authority: CN
Inventors: 张胜友
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: CN101521603B

Abstract

本发明公开一种快速检测链路连通性的方法及系统，包括带存储器的网络处理器和本端CPU，在所述本端系统和对端系统分别配置link CFM保护，并设置CCM报文的发送和检测周期；所述本端系统和对端系统在每一个所述发送周期分别定时发送携带自身MAId和MepId的CCM报文，并同时检测对端发送过来的CCM报文；所述本端系统或者对端系统对所述CCM报文与本地配置的远端MEP属性相比较，属性一致则对端CCM报文计数加1，否则错误报文计数加1；在每一个所述检测周期检查是否有对端CCM报文计数，所述对端CCM报文计数为0说明链路联通断，大于0说明链路联通。本发明无需CPU参与，由硬件定时检测链路状况。

Description

一种快速检测链路连通性的方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种快速检测链路连通性的方法及系统。

背景技术

承载网向全IP化发展的趋势要求IP网络必须解决可靠性问题，但是在传统IP网络中，故障的检测和保护响应都是秒级的，无法满足电信级以太网50ms保护倒换的基本要求。切换的前提是能够快速检测到故障，目前提出的进行直连链路故障检测的协议报文有IETF提出的BFD，基于IEEE802.3ah的eth-oam等。Eth-oam协议交互过程比较复杂，需要CPU参与，检测时间在秒级，无法满足50ms切换要求。BFD协议主要用于IP路由保护，其状态机制也是通过三次握手方式实现的，需要CPU参与，且BFD报文是UDP报文，需要对端IP地址，在有些情况下是无法提供的。

在以太网通信技术领域，可以通过应用服务层链路检测的CFM协议来进行直链链路连通性快速检测的方法和系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种快速检测链路连通性的方法及系统，应用服务层链路检测的CFM协议的CCM报文来进行快速检测直链链路连通性。

本发明公开的一种快速检测链路连通性的系统，包括相互交换CCM报文的本端系统和对端系统，本端系统进一步包括带存储器的网络处理器和本端CPU，网络处理器接收来自本端CPU的参数配置，并向本端CPU发送告警信息，包括：

在所述本端系统和对端系统分别配置link CFM保护，并设置CCM报文的发送和检测周期；

所述本端系统和对端系统在每一个所述发送周期分别定时发送携带自身MAId和MepId的CCM报文，并同时检测对端发送过来的CCM报文；

所述本端系统或者对端系统对所述CCM报文与本地配置的远端MEP属性相比较，属性一致则对端CCM报文计数加1，否则错误报文计数加1；

在每一个所述检测周期检查是否有对端CCM报文计数，所述对端CCM报文计数为0说明链路联通断，大于0说明链路联通。

本发明公开的一种快速检测链路连通性的系统，还包括如下从属技术特征：

所述错误报文计数标识对端的CFM配置是否正确。

所述远端MEP属性通过CCM报文中的特定字段来识别。

所述远端MEP属性包括MD LEVEL，MAID，MEPID，发送周期和RDI位。

所述CCM报文中的特定字段是PortId+smac。

本发明还公开了一种快速检测链路连通性的方法，应用服务层链路检测的CFM协议的CCM报文来进行：

第一步，在所述本端系统和对端系统分别配置link CFM保护，并设置CCM报文的发送和检测周期；

第二步，所述本端系统和对端系统在每一个所述发送周期分别定时发送携带自身MAId和MepId的CCM报文，并同时检测对端发送过来的CCM报文；

第三步，所述本端系统或者对端系统对所述CCM报文与本地配置的远端MEP属性相比较，属性一致则对端CCM报文计数加1，否则错误报文计数加1；

第四步，在每一个所述检测周期检查是否有对端CCM报文计数，所述对端CCM报文计数为0说明链路断，大于0说明链路是连通的。

本发明公开的这种快速检测链路连通性的方法，还包括如下从属技术特征：

所述第三步中的所述错误报文计数标识对端的CFM配置是否正确。

所述第三步中所述远端MEP属性通过CCM报文中的特定字段来识别。

所述第三步中的所述远端MEP属性包括MD LEVEL，MAID，MEPID，发送周期和RDI位。

所述CCM报文中的特定字段是PortId+smac。

本发明提出的一种快速检测链路连通性的方法及系统，应用服务层链路检测的CFM协议的CCM报文来进行直链链路连通性快速检测，进行2条直连链路连通性检测，在配置完成后无需CPU参与，由硬件定时检测链路状况，通过设置最低的发送周期，在10ms内即可检测到链路异常情况，为50ms快速切换打下坚实的基础。

附图说明

图1是本发明的系统构成图。

图2是本发明中的本地mep表示意图。

图3是本发明的检测信息表与远端mep状态表示意图。

图4是本发明的link CCM定时发送流程图。

图5是本发明的link CCM报文接收处理流程图。

图6是本发明的链路状态定时检测流程图。

图7是CCM报文格式。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示是本发明的系统构成框图，本发明的系统包括相互交换CCM报文的本端系统和对端系统，本端系统进一步包括带存储器的网络处理器和本端CPU，网络处理器接收来自本端CPU的参数配置，并向本端CPU发送告警信息。

如图2所示是本发明中的本地MEP表示意图，本地MEP表包含n个表项，每个表项中的信息如下：

1)Maid为CFM标准规定，在CCM报文中携带的用于标识MA的字段，该字段在一个md域内唯一。

2)Mepid为CFM标准规定，在CCM报文中携带的用于标识MEP的字段，该字段在一个MA内唯一。

3)Period为CFM标准规定，在CCM报文中携带的用于标识MEP发送CCM报文的周期

4)sMAC：本设备/端口的MAC地址

5)Portid：标识一个特定端口。CCM报文发送时从这个端口发送出去。

6)Send_enable：发送使能位。

图3是本发明的检测信息表与远端mep状态表示意图，检测信息表中含有n个表项，每个表项中含有PorId、SMAC、Check_enable等信息，根据PortId，Smac hash得到位于对应的远端Mep状态表中的远端mep状态信息，状态表包含下面信息内容。Check_enable是指示是否要进行远端mep的检测，也就是是否需要hash查找。图中：

1)CCM_count表示在检测周期内收到了多少个对端发送过来的CCM报文。

2)maid_error：表示在检测周期内收到的CCM报文携带的maid与本地配置的maid不匹配统计。

3)mepid_error：表示在检测周期内收到的CCM报文携带的mepid与本地配置的远端mepdi不匹配统计。

4)period_error：表示在检测周期内收到的CCM报文携带的period与本地配置的periodi不匹配统计.

5)Rdi_counter：表示在检测周期内收到的CCM报文携带的Rdi字段次数统计。

6)check_enable：检测使能位。

图4是本发明的link CCM定时发送流程图，图中：

步骤101，定时发送周期到，Addr＝0。

步骤102，以Addr为键值查找本地mep表，查到且发送使能，则根据本地mep表的信息构造CCM报文并发送出去。

步骤103，判断Addr是否为本地mep表最后一个表项，是则结束发送流程，等待下一次定时周期到，否则Addr++，转到步骤102。

图5是本发明的link CCM报文接收处理流程图，进一步的描述如下：

步骤201，收到CCM报文，判断是否是link CCM报文(mel＝0，报文源MAC地址为本地配置的远端mep MAC地址)，不是则转到普通的CCM报文处理流程(为了文字简洁，这里不对普通的CCM报文处理流程作具体说明)。是link CCM报文则转到步骤202。

步骤202，以入端口信息PortId和报文中的源MAC地址sMAC hash查找远端mep表，查找不到转到步骤205，查到转到步骤203。

步骤203，将报文中的maid，mepId，周期period与远端mep表中保存的配置值进行比较，都一致转到步骤204，不一致则远端mep表中的对应的错误计数Maid_error，MepId_error，Period_error加1。若报文中的RDI标志为1，则将Rdi_counter计数加1，转到步骤204。

步骤204，远端mep表中的CCM报文计数CCM_counter加1，转到步骤205。

步骤205，丢弃收到的CCM报文。

图6是本发明的链路状态定时检测流程图，进一步的描述：

步骤301，定时发送周期到，Addr＝0。

步骤302，以Add为键值查找检测信息表，根据检测信息表中的PortID和sMAC查找远端mep状态表，没查到转到步骤303，查到且检测使能，则根据远端mep表的计数信息决定是否需要告警：CCM_counter＝0则向CPU发送链路down告警信息，Maid_error或MepId_error或Period_error不为0则向CPU发送配置错误告警信息。所有计数器清0。

步骤303，如果Add为远端mep表最后一个表项，则结束检测流程，等待下一次定时周期到，否则Addr++，转到步骤302。

为了便于理解，图7给出了一种CCM报文的格式。

本发明所采用的技术方案：CFM保护对象是通过Md_level，MAId，MepId三级来进行区分的。对于本专利需要保护的直连链路，设定md level＝0，MAId为任意符合标准的名字，但附加保护链路属性(以下称做link CFM)。其它配置与普通CFM配置一致。

在需要检测的链路两端分别配置link CFM保护，根据需要设置CCM报文的发送和检测周期发送周期和检测周期可以灵活设置，协议规定检测周期为发送周期的3倍。两端分别定时发送携带自身MAId和MepId的CCM报文，同时根据检测周期定时检测对端发送过来的CCM报文。当链路所在端口接收到CCM报文时，与本地配置的远端MEP属性相比较，属性一致则说明收到的报文为所配置的远端MEP发送的CCM报文并计数，否则进行错误报文计数。需要比较的属性包括MD LEVEL，MAID，MEPID，发送周期，RDI位。定时检测时间到时，通过检查是否有对端CCM报文计数来判断链路是否完好，CCM收包计数为0说明链路down，大于0说明链路是up的。同时可以通过错误报文的计数来标识对端的CFM配置是否正确。(步骤302中提到的Maid_error或MepId_error或Period_error不为0，则向CPU发送配置错误告警信息，Maid_error>0说明收到的CCM报文中至少有一个ccm，报文的MAID字段与本地配置的MAID不一致，也就是说对端设备上配置的MAID与本地设备配置的Maid不一致。MEPID和perioc也类似。)远端Mep的识别通过PortId+MAC来hash查找识别的(PortId为链路所在的端口号，MAC为CCM报文中的源MAC)。

具体实施包括以下几个方面：

1.link CFM配置：在链路所连接的两个端口上配置link CFM，其中md_level＝0。每个端口上分别配置本地mepid和远端mepid，端口MAC地址，并指定对端端口的MAC地址。两个端口上link CFM的Maid配成同样的值。配置CCM报文发送周期和检测周期。CFM协议标准规定的报文发送周期可以是3.3ms，10ms，100ms，1s，10s，1min，10min，当然也可以自己设定周期。检测周期一般是发送周期的3倍。

2.CPU将配置属性写入网络处理器中：

1)根据配置建立远端mep状态表，索引键值为PortId+MAC。该表是一个hash表，MAC地址为对端的端口MAC地址。表的结果包含各种类型的计数值。

2)建立本地mep信息表，该表是一个直接表，表条目数根据本设备最大支持的可保护链路数而定。每个表项中存有完整的需要发送的CCM报文信息，包含配置的md-level，maid，mepid，Vlanid，对端MAC地址，发送周期period等信息。

3)建立检测信息表，该表是一个直接表。每个表项中存有用于索引远端MEP信息的键值(PortId，MAC)。

3.网络处理器根据配置的发送周期，周期性发送CCM报文：发送周期到，网络处理器遍历本地mep索引表，将存储在表中的CCM报文发送出去。

4.端口上接收到一个CCM报文时，首先分离出是否是link CFM报文。方法是察看报文中sMAC字段是否与本设备中配置的远端mep的MAC地址相同以及md_level是否为0。如果两者都符合则是link CFM。再根据报文中的入端口号和sMAC来索引本地配置的远端mep状态表。查找不到远端mep就直接将收到的CCM报文丢弃。查找到就比较报文字段与远端mep信息表中存储的属性是否一致，属性字段都一致将CCM报文计数值CCM_count加1，不一致将对应的错误字段计数器加1，如MAID不一致则将Maid_error加1。处理完以上信息后将报文丢弃掉。

5.检测周期到，网络处理器遍历远端mep索引表，并根据索引表中存储的结果查找远端mep信息表，判断远端mep信息表的CCM报文统计值和错误CCM报文值。CCM报文统计值为0则认为链路down，向CPU告警；大于0说明链路是正常的。如果错误的CCM报文统计大于0则可以向CPU告警提示两端配置情况不一致。之后将表中的各种统计值全部清0。

本专利中链路层CFM检测与服务层的CFM相比有以下几个不同的地方：

1)链路层CFM的md level只能配置为0，防止md level交叉情况的出现。

2)收到链路层CFM报文，如果查找不到对应的配置，将CFM报文直接丢弃，不再转发。

报文字段中的vlan属性不再作为定位某个远端mep的参数，以屏蔽端口的vlan属性变更导致的检测失效，因为检测的链路状况，如链路上承载的具体vlanId已经无关了。

Claims

1.一种快速检测链路连通性的系统，包括相互交换CCM报文的本端系统和对端系统，本端系统进一步包括带存储器的网络处理器和本端CPU，网络处理器接收来自本端CPU的参数配置，并向本端CPU发送告警信息，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的快速检测链路连通性的系统，其特征在于，所述错误报文计数标识对端的CFM配置是否正确。

3.根据权利要求2所述的快速检测链路连通性的系统，其特征在于，所述远端MEP属性通过CCM报文中的特定字段来识别。

4.根据权利要求3所述的快速检测链路联通性的系统，其特征在于，所述远端MEP属性包括MD LEVEL，MAID，MEPID，发送周期和RDI位。

5.根据权利要求3所述的快速检测链路联通性的系统，其特征在于，所述CCM报文中的特定字段是PortId+smac。

6.一种快速检测链路连通性的方法，其特征在于，应用服务层链路检测的CFM协议的CCM报文来进行：

7.根据权利要求6所述的快速检测链路连通性的方法，其特征在于，所述第三步中的所述错误报文计数标识对端的CFM配置是否正确。

8.根据权利要求7所述的快速检测链路连通性的系统，其特征在于，所述第三步中所述远端MEP属性通过CCM报文中的特定字段来识别。

9.根据权利要求8所述的快速检测链路连通性的系统，其特征在于，所述第三步中的所述远端MEP属性包括MD LEVEL，MAID，MEPID，发送周期和RDI位。

10.根据权利要求8所述的快速检测链路连通性的系统，其特征在于，所述CCM报文中的特定字段是PortId+smac。