CN101562531A - 一种网络故障处理方法、系统及路由器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信网络领域，尤其涉及对网络故障进行处理的技术。一种网络故障处理方法，包括：第一路由器接收错误LSP报文，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器；并向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障。本发明还提供了一种网络故障处理系统及路由器。由于根据收到的错误LSP报文确定出发送或转发该错误LSP报文的邻居路由器，并通知该邻居路由器对故障进行处理，从而实现了对故障的定位与处理，尽量避免后续网络流量经过故障处，保证了网络承载业务的服务质量。

Description

一种网络故障处理方法、系统及路由器

技术领域

本发明涉及通信网络领域，尤其涉及对网络故障进行处理的技术。

背景技术

随着Internet网络规模的不断增大，网络的稳定性以及网络承载业务的服务质量QoS越来越受到网络运营商的重视。目前，在网络的各种协议中，IS-IS(中间系统到中间系统，Intermediate System-to-Intermediate System)路由协议得到广泛应用。

IS-IS路由协议是OSI(开放系统互联，Open System Interconnection)参考模型中定义的一种域内动态路由协议。ISO(国际标准化组织，InternationalOrganization for Standardization)在标准ISO/IEC 10589中对IS-IS路由协议进行了规范。IS-IS路由协议可以运用在点到点链路，如PPP(Point to PointProtocol，点到点协议)链路、HDLC(High Level Data Link Control protocol，高级数据链路控制)链路等，也可以运用在广播链路，如以太网Ethernet链路、令牌环Token-Ring链路等。IS-IS路由协议可支持大规模的路由网络，具有收敛速度快、扩展性好等优点。

IS(Intermediate System，中间系统)相当于TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)中的路由器，是IS-IS路由协议中生成路由和传播路由信息的基本单元。在一个路由域(Routing Domain)中多个IS通过IS-IS路由协议来交换路由信息，对于区域内的每个IS都有一个唯一的标识信息，例如系统标识System ID或者也可以是其IP地址。在下文中IS和路由器具有相同的含义。

在如图1所示的路由域中包括多个运行IS-IS路由协议的路由器。根据IS-IS路由协议，相邻路由器之间会互相发送问候Hello报文，用以建立和维持邻居关系。例如，路由器3会向路由器2、路由器6、路由器5发送Hello报文，也会收到路由器2、路由器6、路由器5的Hello报文。由于在Hello报文中携带有发送Hello报文路由器的标识System ID，路由器3根据收到的Hello报文可以确知其相邻路由器(亦即邻居路由器)有路由器2、路由器6、路由器5，而路由器2、路由器6、路由器5也可确定出邻居路由器3，从而路由器3分别与路由器2、路由器6、路由器5建立起邻居关系。

根据IS-IS路由协议每个路由器都会生成LSP(Link Status Protocol，链路状态协议)报文，LSP报文中包含了本路由器的链路状态信息。每个路由器定期将LSP报文发送给其它路由器。这样，接收到LSP报文的路由器就可以根据其它路由器发送的LSP报文中的链路状态信息，建立、维护链路状态数据库，以及根据链路状态数据库中记录的各链路状态信息确知其与其它路由器之间链路的状态，通过最短路径优先SPF(Shortest Path First)算法确定出报文转发的路由。

例如，路由器3可以收到路由器2、路由器6、路由器5生成并发送的LSP报文，还可以收到路由器1生成的、并通过路由器2转发的LSP报文；或者收到路由器4生成的、并通过路由器1、路由器2转发的LSP报文；这样路由器3根据收到的LSP报文就可以获得路由域中各路由器之间的链路状态，也就获得了路由域中路由器的网络拓扑结构。

路由器根据获得的网络拓扑结构以及最短路径优先SPF算法确定出报文转发的路由。对于每条链路，路由器都设置有一个相应的度量Metric值，Metric值反映出报文从该链路转发的代价。一般来说，Metric值越大表明报文从该链路转发的代价就越大。比如，路由器3转发报文给路由器6可以通过两条路径：一条路径是：路由器3-路由器6；另一条路径是：路由器3-路由器5-路由器6；假设路由器之间的链路带宽都是100M，每段链路的Metric都是10，那么显然第二条路径的代价(20，路径的代价为组成该路径的所有链路的Metric的总和)要高于第一条路径的代价(10)，当路由器3需要向路由器6转发报文时，就会选取Metric值相对小的路径来转发报文，即路径：路由器3-路由器6。

但是在网络中，路由器设备或者链路有可能会出现故障，那么在发送或者转发LSP报文时有可能导致LSP报文出错，而接收端的路由器就有可能会收到错误的LSP报文(例如LSP报文校验错误checksum error)。根据现有技术的IS-IS路由协议，路由器在收到错误的LSP报文后直接丢弃该错误的LSP报文，不更新链路状态数据库。这种方法虽然提高了网络的稳定性，但是没有对网络故障进行定位以及处理；因此网络中引起报文错误的故障(比如设备或者链路故障)仍然存在，而网络流量依然从故障链路或者故障设备经过，可能造成后续流量业务中的报文错误、丢包，从而影响网络承载的业务服务质量。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络故障处理方法、系统及路由器，用以对网络中的故障进行处理，从而保证网络系统所承载的业务服务质量。

一种网络故障处理方法，包括：

第一路由器接收错误链路状态协议LSP报文，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器；

所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

较佳的，所述确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，具体包括：

根据所述错误LSP报文的源介质访问控制MAC地址，确定邻居路由器中的第二路由器。

较佳的，所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第一路由器根据向第二路由器发送错误通知报文；

所述第二路由器接收错误通知报文，根据错误通知报文的源MAC地址确定第一路由器，并对第一路由器和第二路由器之间进行故障处理。

较佳的，所述确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，具体包括：

根据所述错误LSP报文的源MAC地址，以及邻居路由器的MAC地址与邻居路由器标识信息的对应关系，确定所述邻居路由器中第二路由器的标识信息；

根据所述第二路由器的标识信息确定所述第二路由器。

进一步，所述对应关系的获得方法包括：

所述第一路由器接收邻居路由器发送的问候Hello报文；

从所述Hello报文中获得Hello报文的源MAC地址和邻居路由器的标识信息；

将所述源MAC地址和邻居路由器的标识信息记录在所述对应关系中。

较佳的，所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第一路由器生成错误通知报文并向第二路由器发送所述错误通知报文，所述错误通知报文包含第一路由器标识信息和第二路由器标识信息；

所述第二路由器接收所述错误通知报文，根据其中包含的第一路由器标识信息和第二路由器标识信息，对所述第一路由器和第二路由器之间的故障进行处理。

一种路由器，包括用于接收或发送报文的报文收发模块，还包括：

错误LSP报文确定模块，用于确定通过所述报文收发模块接收的LSP报文为错误的LSP报文；

路由器确定模块，用于确定发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器；

错误通知报文生成模块，用于生成错误通知报文，通过所述报文收发模块向确定的发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器发送所述错误通知报文，通知所述发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器处理故障。

一种路由器，包括用于接收或发送报文的报文收发模块，还包括：

错误通知报文确定模块，用于确定接收通过所述报文收发模块收到的错误通知报文；

故障处理模块，用于根据接收的错误通知报文进行故障处理。

一种网络故障定位处理系统，包括：

第一路由器和第二路由器；

所述第一路由器接收错误链路状态协议LSP报文，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，并向所述第二路由器发送错误通知报文；

所述第二路由器根据接收的错误通知报文处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

较佳的，所述系统还包括：

网络管理系统，用于接收所述第一路由器发送的错误通知报文，并将所述错误通知报文转发给所述第二路由器。

本发明实施例的路由器由于根据收到的错误LSP报文确定出发送或转发该错误LSP报文的邻居路由器，并通知该邻居路由器对故障进行处理，从而实现了对故障设备或者链路的定位与处理，尽量避免后续网络流量经过故障设备或链路，保证了网络承载业务的服务质量QoS。

附图说明

图1为现有技术基于IS-IS路由协议的网络系统示意图；

图2为本发明实施例的链路或者设备故障的网络系统示意图；

图3为本发明实施例一的获得邻居路由器MAC地址与System ID对应关系方法流程图；

图4为本发明实施例一的网络故障定位处理方法流程图；

图5为本发明实施例一的网络故障定位处理系统结构图；

图6为本发明实施例一的故障处理模块内部结构框图；

图7为本发明实施例二的网络故障定位处理方法流程图；

图8为本发明实施例二的网络故障定位处理系统结构图。

具体实施方式

本发明实施例以IS-IS路由协议为例讲述对网络故障定位处理的具体方法，对于其它路由协议，如OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)协议或者IS-IS路由协议的增强版等均可运用本发明实施例的思路来解决网络故障处理的问题。

如图2所示，路由器F收到了由路由器E发送或转发的LSP报文，该LSP报文由于校验和错误(Checksum Error)被判定为错误的LSP报文。根据IS-IS路由协议，由于路由器收到错误的LSP报文后直接丢弃而不转发到下一个路由器，所以可以确定路由器E在发送或转发该LSP报文前，该LSP报文不是错误的报文，因此可以确定引发该LSP报文错误的故障为路由器F的邻居路由器E故障或者路由器E与路由器F之间的链路故障。

据此，本发明的技术方案是路由器在收到错误的LSP报文后，确定发送或转发该错误的LSP报文的邻居路由器故障或者与该邻居路由器之间的链路故障，并通知该邻居路由器对故障进行处理。这样，对故障进行定位、处理后，将减少网络流量从处理的故障处通过，也就尽量避免了后续网络流量中出现报文错误或者丢包。

收到错误LSP报文的路由器(例如路由器F)确定发送或转发该LSP报文的邻居路由器(例如路由器E)可以是确定该邻居路由器E的MAC地址，然后根据路由器E的MAC地址直接通知路由器E对故障进行处理；或者确定该邻居路由器E的标识信息，然后在错误通知报文中携带路由器E的标识信息，这样其它路由器就可以根据错误通知报文携带的路由器E的标识信息将该错误通知报文转发到路由器E。

对于在错误通知报文中携带路由器E标识信息的方案，需要知道路由器E的标识信息。但是在路由器F收到的错误LSP报文中并不一定携带该邻居路由器的标识信息。通常LSP报文中携带的是产生该LSP报文的路由器的标识信息(系统标识System ID)，而路由器F收到的错误LSP报文不一定是路由器E生成的，有可能是其它路由器生成(例如路由器D生成)经由路由器E转发至路由器F。因此路由器F不能根据收到的错误LSP报文直接确定出发送或转发该LSP报文的邻居路由器的System ID。

下面以获得路由器E系统标识System ID，在错误通知报文中携带SystemID为例，讲述本发明的技术方案，对于获得发送或转发该错误的LSP报文的邻居路由器其它标识信息(例如IP地址)，并在错误通知报文中携带标识信息的方法，与此方案类似，本领域技术人员可以根据本发明公开的技术内容轻而易举地实现。

考虑到路由器F在收到错误LSP报文时，在该LSP报文外还封装了发送或转发该LSP报文的邻居路由器E的MAC地址，即报文的源MAC地址；因此路由器F可以根据错误LSP报文的源MAC地址确定发送或转发该LSP报文的邻居路由器的System ID。

根据错误LSP报文的源MAC地址确定发送或转发该LSP报文的邻居路由器的System ID，就需要在路由器F中预先建立其邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系表。这样，路由器F就可以根据收到的错误LSP报文的源MAC地址以及预先建立的对应关系表确定出发送或转发该LSP报文的邻居路由器的System ID。

一种路由器确定其邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系的方法是，在路由器之间互相建立或维护邻居关系时，根据发送的Hello报文确定所述的对应关系。以路由器F确定其邻居路由器E的MAC地址与System ID对应关系为例来描述具体方法，流程如图3所示，包括如下步骤：

S301：路由器F接收到路由器E发送的Hello报文。

S302：路由器F获得该Hello报文的源MAC地址。

该Hello报文的源MAC地址即为路由器E的MAC地址，路由器F获得该Hello报文的源MAC地址即为获得路由器E的MAC地址。

S303：路由器F获得该Hello报文中携带的System ID。

该Hello报文中携带的System ID即为路由器E的System ID，因此路由器F可以从该Hello报文中获得路由器E的System ID。

S304：路由器F对应记录获得的源MAC地址和System ID。

路由器F对应记录获得的源MAC地址和System ID，即对应记录下了路由器E的MAC地址和System ID。

对于路由器F的其它邻居路由器(比如路由器C)的MAC地址与SystemID对应关系的获得与上述路由器E的相同，此处不再赘述。

路由器F在对应关系表中对应记录了各邻居路由器的MAC地址与SystemID。当路由器F收到错误LSP报文时，根据该LSP报文的源MAC地址以及对应关系表中记录的各邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，就可确定出发送或转发该LSP报文的邻居路由器的System ID。

在确定了发送或转发错误LSP报文的邻居路由器的System ID后，路由器还需要通知该邻居路由器对故障进行处理。本发明提供了两个具体的通知邻居路由器对故障进行处理的方案：

实施例一的技术方案是，路由器收到错误的LSP报文后，直接通知发送或转发错误LSP报文的邻居路由器进行故障处理；

实施例二的技术方案是，路由器收到错误的LSP报文后，通过网络管理系统通知发送或转发错误LSP报文的邻居路由器进行故障处理。

实施例一

下面以图2所示的网络系统中的路由器F收到路由器E发送的错误LSP报文后，定位路由器E并通知路由器E对故障进行处理为例来描述具体方案。具体的方案流程如图4所示，包括如下步骤：

S401：路由器F收到错误的LSP报文后，获得该错误LSP报文的源MAC地址。

路由器F收到LSP报文后，如果检测该LSP报文为错误LSP报文(比如检测到接收的LSP报文中的校验和错误，则确定该LSP报文为错误的LSP报文)，获得该报文的源MAC地址。

S402：路由器F根据源MAC地址以及预先确定的邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定发送或转发该错误的LSP报文的邻居路由器E的System ID。

S403：路由器F生成错误通知报文。

错误通知报文为定义的一种专用于通知LSP报文错误的报文，其包含收到错误LSP报文路由器的标识System ID(即源路由器的System ID)以及确定出的发送或转发该错误的LSP报文的邻居路由器的System ID(即目的路由器的System ID)。

作为本领域技术人员的惯用技术手段，对于专门定义的错误通知报文，其可以携带用于标识出该报文为错误通知报文的特定标识信息；此外，错误通知报文中还可以包括一些其它的信息，例如用于检验报文正确性的校验和(Checksum Error)，或者用于泛洪发送报文中的报文序列号(SequenceNumber)等等，此处不再一一列举。

S404：路由器F向确定出的路由器E发送错误通知报文。

对于本领域技术人员而言，实现路由器F向确定出的路由器E发送错误通知报文可以有多种具体方法。比如，路由器F根据路由器E的MAC地址，直接向路由器E发送错误通知报文；这里需要指出的是，如果采用该直接向路由器E发送错误通知报文的方法，则没有必要如S402步骤确定路由器E的System ID，也不用在S403生成的错误通知报文中携带收到错误LSP报文路由器的标识System ID(即源路由器的System ID)以及确定出的发送或转发该错误的LSP报文的邻居路由器的System ID(即目的路由器的System ID)。

或者，路由器F泛洪错误通知报文，即向每个邻居路由器都发送该错误通知报文；例如，路由器F会向路由器E、路由器C发送错误通知报文，而路由器C在收到错误通知报文后可以将报文中的目的路由器System ID与本路由器System ID进行比较，如果相同接收该报文，如果不同对该报文继续进行转发或者泛洪；这样，即使路由器E没有收到路由器F直接发送的错误通知报文，也可以从其它链路收到错误通知报文(比如链路路由器F-路由器C-路由器B-路由器E)。

再或者，通过TCP连接路由器F向确定出的路由器E发送错误通知报文：对于路由器都定义一个专用端口，例如端口2345；路由器E对该端口进行侦听，当路由器F根据路由器的IP地址向路由器E发起TCP连接时，路由器E将侦听到该连接请求，并建立连接；此后路由器F即可向路由器E发送错误通知报文。由于，根据路由器的System ID可以计算出路由器的IP地址，因此路由器F可以根据路由器E的System ID确定路由器E的IP地址。

向路由器E发送错误通知报文的方法还可以结合上述几个方法，比如路由器F根据路由器E的MAC地址，直接向路由器E发送错误通知报文不成功(在规定时间内接收不到路由器E返回的确认收到的报文)，则采用泛洪发送错误通知报文等方法。对于其它的发送错误通知报文的方法，此处不再一一列举，本领域技术人员可以根据常用技术手段来实现。

当然，为了确保路由器E收到了该错误通知报文，还可以建立相应的确认机制。比如，路由器E收到错误通知报文后向路由器F返回一个错误通知收到的确认报文，由此路由器F可确知路由器E收到了错误通知报文；如果路由器F在设定的一段时间内没有收到路由器E回复的确认报文，则认为路由器E没有收到该错误通知报文，并重发该错误通知报文。

路由器E向路由器F返回错误通知收到的确认报文的具体方法可以如前述的路由器F向确定出的路由器E发送错误通知报文的方法，本领域技术人员可以采用如泛洪发送或者通过TCP连接发送等多种技术手段来实现，此处不再赘述。

S405：路由器E收到错误通知报文后，确定报文中的目的路由器System ID与本路由System ID相同则决定进行故障处理。

显然，如果错误通知报文是采用上述路由器F根据路由器E的MAC地址，直接向路由器E发送的方法，则不用执行该步骤。

S406：路由器E进行故障检测，若检测到故障，执行步骤S407；如果没有检测到故障，不进行后续的任何处理。

路由器E收到错误通知报文后，根据错误通知报文中的源路由器SystemID(即路由器F的System ID)，确定出故障位于路由器E与路由器F之间的链路或者设备中。如果该错误通知报文是采用上述路由器F根据路由器E的MAC地址，直接向路由器E发送的，则路由器E可以根据错误通知报文的源MAC地址查找出对应的IP地址(即路由器F的IP地址)，从而确定故障位于路由器E与路由器F之间。

路由器E在确定出故障链路后，对该故障链路进行检测，亦即检测从路由器E到路由器F的通信连接情况，具体的检测方法可以是多种：

例如，路由器E通过路由器E与路由器F之间链路对路由器F连续PING多次(比如100次)，根据PING通次数、时延等参数对链路质量进行评估。路由器E通过路由器E与路由器F之间链路PING路由器F指的是路由器E向路由器F发送ICMP(Internet Control Message Protocol，网间控制信息协议)回应报文，并监听回应报文的返回。比如对于PING通概率(即回应报文的返回概率)为50％的情况，则认为故障严重；对于PING通概率为90％的情况则认为故障情况稍轻；若PING通概率大于设定值3‰，且延时在规定时间内(例如50ms)则认为无故障。

再或者利用链路状态探测报文，探测链路状态：路由器E通过路由器E与路由器F之间链路向路由器F发送可以检测误码率的链路状态探测报文；路由器F根据接收的链路状态探测报文向路由器E回复确收报文；确收报文中带有链路状态探测报文的误码率检测信息；路由器E根据收到的确收报文的误码率检测信息中的误码率或者信息或者确收报文的丢包情况可以判断出链路质量情况。例如，误码率大于设定值10％时确定出现故障；或者丢包率高于设定值5％时，确定出现故障。

路由器E还可以通过路由器E与路由器F之间链路向路由器F发送带有发送时间的时间戳的链路状态探测报文；路由器F根据接收的链路状态探测报文向路由器E回复确收报文；确收报文中带有链路状态探测报文的发送时间。路由器E如果收到确收报文记录接收时间，根据确收报文中携带的链路状态探测报文的发送时间以及接收时间确定时延；如果路由器E没收到确收报文，则认为丢包；路由器E根据时延或者丢包情况可以判断出链路质量情况。例如，时延大于设定值100ms则确定故障；或者丢包率高于设定值5％时，确定出现故障。

这里需要指出的是，对链路质量评估后判定故障存在时，该故障不一定仅存在于路由器E与路由器F之间的链路上，也有可能是路由器E的设备故障，如板卡、接口故障等。但是，不论是设备故障还是链路上的故障都影响到了路由器E向路由器F发送报文的正确率或者效率。

S407：根据故障检测结果调整路由器E与路由器F之间的链路的Metric值。

对于故障的一种简单处理方法，可以对故障进行完全隔离，比如关闭接口。但是这种简单的处理方法显然并不适合于在实际中应用。因为有时链路出现故障，并不一定完全不能通信，只不过是报文出错率较高或者延时较大；对于这种情况，降低链路的流量而不必对链路完全关闭就可以保证业务的服务质量了。

因此根据检测结果调整故障链路的Metric值是一种较优的方案。由于将路由器E与路由器F之间链路的Metric值增大，意味着报文从该条链路转发的代价增大了，因此路由器E在转发报文时将尽量不通过该条链路，而是尽量选择无故障的链路进行转发。例如，本来路由器E-路由器F的路径的Metric值为10，路由器E-路由器B-路由器C-路由器F的路径Metric值为30；由于增大路由器E与路由器F之间链路的Metric值到40，则表明第二条路径的代价要低于第一条路径的代价，当路由器E需要向路由器F转发报文时，就会选取Metric值相对小的路径来转发报文，即路径：路由器E-路由器B-路由器C-路由器F。这样，就尽量避免了报文通过故障链路进行转发，从而保证了后续网络流量中的报文经由无故障链路进行转发，保证了网络承载业务的服务质量。

具体根据检测结果调整Metric值的方法，可以根据实际情况来决定Metric值调整的大小。例如，根据检测结果中PING通的概率以及时延参数来决定Metric值的调整，比如故障链路先前的Metric值为10，若检测到PING通概率降到90％，调整Metric值为15；若检测PING通概率降到80％，调整Metric值为20。

在提高了故障链路的Metric值后，该故障链路上通过的流量将减少。如果故障被修复，或者引发故障的干扰源离开了，那么链路的通信功能将恢复。此时，如果还保持着较高的Metric值显然就不合理了，会造成网络资源的浪费。所以，进一步本实施还提供了在故障链路通信功能恢复后，重新调整Metric值的方法(下述S408-S410步骤)：

S408：路由器E定期检测故障是否恢复；若故障恢复，执行步骤S409重新调整Metric值；否则，执行步骤S410。

在检测确定出确实存在故障后，路由器E还可以定期对该故障进行检测，比如设置定时器，在每次定时器时间到达时检测该故障，如果检测到故障恢复了，可以重新调整Metric值。

S409：恢复或重新调整Metric值。

由于故障恢复，可以减少链路的Metric值，调回到故障前的Metric值，或者调整到故障前的Metric值加一个惩罚值(例如惩罚值可以是1)，表明该条链路曾经出过故障，可靠性有所降低。

S410：根据定期检测的故障情况，调整Metric值后，则继续执行步骤S408。

如果检测结果显示故障仍然没有完全恢复，但是有所改善也可以对Metric值作一定的调整，比如可以将Metric值适当调小。当然，为了简化处理流程，也可以对故障链路的Metric值不做调整。

如果没有检测到故障，路由器E认为路由器F收到错误的LSP报文为偶然事件，或者故障已经恢复，不用进行任何处理。

本发明提供的一种网络故障定位、处理系统，如图5所示，包括：第一路由器501、第二路由器502。

其中，第一路由器501检测出收到第二路由器502发送的LSP报文为错误报文后，根据错误LSP报文的源MAC地址确定出发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器即第二路由器502；并向第二路由器502发送错误通知报文。

第二路由器502根据接收的错误通知报文处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

第一路由器501的一种具体内部结构包括：错误LSP报文确定模块511、错误通知报文生成模块514、第一报文收发模块515、路由器确定模块517。

第一报文收发模块515用于接收或发送报文。

错误LSP报文确定模块511确定通过第一报文收发模块515接收的LSP报文为错误的LSP报文。比如检测到接收的LSP报文中的校验和错误，则确定该LSP报文为错误的LSP报文。

路由器确定模块517根据错误LSP报文确定模块511确定的错误LSP报文，确定出邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的路由器。具体的，可以根据错误LSP报文的源MAC地址，确定出发送或转发所述错误LSP报文邻居路由器的MAC地址，从而确定出发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器；或者根据错误LSP报文的源MAC地址以及邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定出发送或转发所述错误LSP报文邻居路由器的System ID，也唯一确定出发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器。

若路由器确定模块517采用的方案是根据错误LSP报文的源MAC地址以及邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定出发送或转发所述错误LSP报文邻居路由器的System ID，则路由器确定模块517中包括对应关系存储单元512、标识确定单元513。

对应关系存储单元512存储了邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系。

标识确定单元513根据错误LSP报文确定模块511确定的错误LSP报文的源MAC地址、以及对应关系存储单元512存储的邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器的System ID。

错误通知报文生成模块514生成错误通知报文，通过第一报文收发模块515向确定的发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器发送该错误通知报文，通知所述发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器处理故障。

较优的，生成的错误通知报文中可以携带本路由器System ID(即源路由器System ID)、确定的发送或转发所述错误LSP报文邻居路由器的System ID(即目的路由器System ID)。

进一步，第一路由器501中还可以包括：

对应关系获得模块516，用于在与邻居路由器建立邻居关系时，获得并对应记录邻居路由器发送的Hello报文的源MAC地址以及Hello报文中SystemID到对应关系存储单元512中的对应关系表。由于路由器的邻居路由器往往不只一个，所以可以获得多个邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，并记录到对应关系表。

第二路由器502的一种具体内部结构包括：错误通知报文确定模块521、故障处理模块522、第二报文收发模块523。

第二报文收发模块523用于接收或发送报文。

错误通知报文确定模块521，用于确定通过所述报文收发模块收到的错误通知报文为发给本路由的报文后确定接收该报文。确定接收的具体方法可以是：如果发送该错误通知报文的路由器是根据本路由器的MAC地址直接向本路由器发送报文的，则在检验错误通知报文的目的MAC地址与本路由目的MAC地址相同后，接收该报文；或者，对于错误通知报文中携带有目的路由器System ID的情况，则可以在确定接收到的错误通知报文中的目的路由器System ID与本路由System ID相同后，确定出该错误通知报文是发给本路由器的。

故障处理模块522根据错误通知报文确定模块521确定的错误通知报文进行故障处理。

故障处理模块522可以为如图6所示的一种具体结构，包括：故障位置确定模块601、故障检测模块602、度量值调整模块603。

故障位置确定模块601根据所述错误通知报文，确定出故障位于本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间。具体的确定方法可以是：根据错误通知报文的源MAC地址查找对应的IP地址，并确定出故障位于本路由器与该IP地址对应的路由器之间；或者根据错误通知报文中的源路由器SystemID，确定出故障位于本路由器与源路由器System ID对应的路由器之间。

故障检测模块602根据故障位置确定模块601的确定结果，检测本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间的故障情况。

度量值调整模块603根据故障检测模块602检测的故障情况确定本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间故障时，调整本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间链路的Metric值。

进一步，在对故障进行检测以及Metric值调整后，故障处理模块522还可以继续定期检测故障，直到故障恢复。因此，

故障检测模块602还用于定期检测所述故障，若检测到故障恢复，则发送度量值重新调整通知。

度量值调整模块603还用于根据所述度量值重新调整通知，重新调整本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间链路Metric值。

第一路由器501除了直接向第二路由器502发送错误通知报文外，还可以采用从其它路由器转发错误通知报文的方法，如通过第三路由器503转发到第二路由器502。在这种转发的情况下，则在错误通知报文中要携带目的路由器System ID以及源路由器System ID。

当第三路由器503收到第一路由器501发送的错误通知报文后，将报文中的目的路由器System ID与本路由System ID进行比较，如果比较结果为System ID不同，则继续转发该错误通知报文。转发的方法可以有多种，比如泛洪，或者根据目的路由器System ID进行路由，在前述已经详细介绍了，在此不再赘述。

第三路由器503中包括：第三报文收发模块531、错误通知报文转发模块532。

第三报文收发模块531用于接收或发送报文。

错误通知报文转发模块532在通过第三报文收发模块531收到错误通知报文时，将错误通知报文中的目的路由器System ID与本路由System ID进行比较，若不同，则认为此错误通知报文不是发给本路由的，继续进行转发。

在实际应用中，可以将上述的错误通知报文确定模块521以及错误通知报文转发模块532放在同一个模块：错误通知报文处理模块中，位于同一个路由器中。这样，路由器在收到错误通知报文后，将错误通知报文中的目的路由器System ID与本路由System ID进行比较，若相同，接收、处理该错误通知报文；若不同，继续转发该错误通知报文。

由于在网络中的路由器都有可能收到错误的LSP报文，或者成为故障路由器，或者转发错误通知报文；因此在实际应用中的路由器可以同时具备上述第一路由器501、第二路由器502以及第三路由器503中的功能模块。也就是说，上述第一路由器501、第二路由器502以及第三路由器503中的功能模块可以位于同一个物理实体的路由器中。

例如，在路由器中可以包括上述第一路由器501中的各个功能模块，还可以包括上述第二路由器502中的功能模块，还可以包括上述第三路由器503中的功能模块。

本发明实施例的路由器由于根据收到的错误LSP报文的源MAC地址以及预先建立的邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定出发送或转发该错误LSP报文的邻居路由器的System ID，并通知该邻居路由器对故障进行处理，从而实现了对故障设备或者链路的定位与处理，尽量避免后续网络流量经过故障设备或链路，保证了网络承载业务的服务质量QoS。

实施例二

本发明实施例主要是利用网络管理系统来转发错误通知报文。这样，当路由器收到错误的LSP报文后，只需要将错误通知报文发送给网络管理系统，而不需要考虑如何发，或者邻居路由器是否收到该错误通知报文，同时也有利于对错误通知报文的统一管理，使得网络管理系统可以对整个网络状态有个全面的了解。

依然以图2所示的网络系统中的路由器F收到路由器E发送的错误LSP报文后，定位路由器E并通知路由器E对故障进行处理为例来描述具体方案。具体的方案流程如图7所示，包括如下步骤：

S701：路由器F收到LSP报文后，确定该报文为错误LSP报文后，生成错误通知报文。

路由器F根据错误LSP报文的源MAC地址，确定出发送或转发该错误LSP报文邻居路由器的System ID，并在错误通知报文中包含本路由System ID(源路由器System ID)以及确定出的邻居路由器的System ID(目的路由器System ID)。详细方法与实施例一中的步骤S401-S403相同，在此不赘述。

S702：路由器F向网络管理系统发送该错误通知报文。

S703：网络管理系统收到错误通知报文后，根据报文中的目的路由器System ID向路由器E转发该错误通知报文。

还可以进一步包括对错误通知报文的确认机制：即网络管理系统向路由器E转发错误通知报文，路由器E向网络管理系统返回确认收到错误通知报文的报文；若网络管理系统在规定时间内没有收到路由器E的返回报文，则认为路由器E没收到，重发错误通知报文。

S704：路由器E收到错误通知报文后，确定错误通知报文中的目的路由器System ID与本路由System ID相同后进行故障处理。

路由器E进行故障处理的方法与实施例一中的步骤S405-S411相同，此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种网络故障定位、处理系统，如图8所示，包括：第一路由器801、第二路由器802、网络管理系统803。

其中，第一路由器801检测出收到第二路由器802发送的LSP报文为错误报文后，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器。具体的，第一路由器801根据错误LSP报文的源MAC地址以及预先获得的邻居路由器的MAC地址与该邻居路由器系统标识System ID的对应关系，确定发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器的System ID，即第二路由器802的System ID。

第一路由器801将本路由器System ID作为源路由器System ID，第二路由器802的System ID作为目的路由器System ID，生成包含所述源路由器System ID以及目的路由器System ID的错误通知报文，向网络管理系统803发送该错误通知报文。

网络管理系统803根据错误通知报文中的目的路由器System ID向第二路由器802转发该错误通知报文。

第二路由器802在收到错误通知报文后，确定错误通知报文中的目的路由器System ID与本路由System ID相同，则根据错误通知报文中的源路由器System ID进行故障检测处理。

第一路由器801中包括：错误LSP报文确定模块811、路由器确定模块817、错误通知报文生成模块814、第一报文收发模块815以及对应关系获得模块816。

其中，错误通知报文生成模块814用于将本路由器System ID作为源路由器System ID，将确定的发送或转发所述错误LSP报文邻居路由器的System ID作为目的路由器System ID，生成包含所述源路由器System ID以及目的路由器System ID的错误通知报文后，通过第一报文收发模块815向网络管理系统803发送所述错误通知报文。

第一路由器801中其它的模块则与实施例一中的第一路由器501的相应模块功能相同，此处不再赘述。

网络管理系统803中包括：第三报文收发模块831、错误通知报文转发模块832，其模块功能与第三路由器503中的对应模块相同，在此不再赘述。

网络管理系统803进一步还可以包括用于根据错误通知报文转发模块832的错误通知报文对错误通知进行统计的错误通知统计模块833。

第二路由器802的内部结构与实施例一中的第二路由器502相同，此处不再赘述。

本发明实施例的路由器由于根据收到的错误LSP报文的源MAC地址以及预先建立的邻居路由器的MAC地址与System ID的对应关系，确定出发送或转发该错误LSP报文的邻居路由器的System ID，并通知该邻居路由器对故障进行处理，从而实现了对故障设备或者链路的定位与处理，尽量避免后续网络流量经过故障设备或链路，保证了网络承载业务的服务质量QoS。

由于利用网络管理系统来转发错误通知报文，这样当路由器收到错误的LSP报文后，只需要将错误通知报文发送给网络管理系统，而不需要考虑如何发，或者邻居路由器是否收到该错误通知报文，同时也有利于对错误通知报文的统一管理，使得网络管理系统可以对整个网络状态有个全面的了解。

本发明实施例的测试方法由于采用调整交易请求的递增步进的方法，所以可以实现较快、精度较高的测试。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1、一种网络故障处理方法，其特征在于，包括：

第一路由器接收错误链路状态协议LSP报文，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器；

所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，具体包括：

根据所述错误LSP报文的源介质访问控制MAC地址，确定邻居路由器中的第二路由器。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文；

所述第二路由器接收错误通知报文，根据错误通知报文的源MAC地址确定第一路由器，并处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，具体包括：

根据所述错误LSP报文的源MAC地址，以及邻居路由器的MAC地址与邻居路由器标识信息的对应关系，确定所述邻居路由器中第二路由器的标识信息；

根据所述第二路由器的标识信息确定所述第二路由器。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对应关系的获得方法包括：

所述第一路由器接收邻居路由器发送的问候Hello报文；

从所述Hello报文中获得Hello报文的源MAC地址和邻居路由器的标识信息；

根据获得的所述源MAC地址和邻居路由器的标识信息生成所述对应关系。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第一路由器生成错误通知报文并发送给第二路由器，所述错误通知报文包含第一路由器标识信息和第二路由器标识信息；

所述第二路由器接收所述错误通知报文，根据其中包含的第一路由器标识信息和第二路由器标识信息，对所述第一路由器和第二路由器之间的故障进行处理。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一路由器向所述第二路由器发送所述错误通知报文，具体包括：

所述第一路由器根据所述第二路由器标识信息确定所述第二路由器的网间协议IP地址，并向所述第二路由器发起传输控制协议TCP连接请求；

所述第二路由器在特定端口侦听到所述TCP连接请求，建立TCP连接；

所述第一路由器通过所述TCP连接向所述第二路由器发送所述错误通知报文。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一路由器向所述第二路由器发送所述错误通知报文，具体包括：

所述第一路由器向网络管理系统发送所述错误通知报文，所述网络管理系统根据所述错误通知报文中的第二路由器标识信息向所述第二路由器转发所述错误通知报文。

9、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一路由器向第二路由器发送错误通知报文，通知所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第一路由器生成错误通知报文并发送给各邻居路由器，所述错误通知报文包含第一路由器标识信息和第二路由器标识信息；

所述邻居路由器中除第二路由器之外的其它路由器接收所述错误通知报文，确认错误通知报文中没有包含与本路由器标识信息相同的标识信息后，继续转发所述错误通知报文；

所述邻居路由器中的第二路由器接收所述错误通知报文，确认错误通知报文中包含与本路由器标识信息相同的第二路由器标识信息后，根据其中包含的第一路由器标识信息和第二路由器标识信息，对所述第一路由器和第二路由器之间的故障进行处理。

10、如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述第二路由器处理第一路由器和第二路由器之间的故障，具体包括：

所述第二路由器检测本路由器与第一路由器之间的故障，并在检测到故障时增加第一路由器与第二路由器之间链路的度量Metric值。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二路由器检测本路由器与第一路由器之间的故障，具体包括：

所述第二路由器通过第一路由器与第二路由器之间的链路向第一路由器发送用于检测误码率的第一链路状态探测报文；

所述第二路由器在接收到所述第一路由器返回的第一确收报文时，从所述第一确收报文中获得所述第一链路状态探测报文的误码率检测信息；

当所述误码率检测信息的误码率大于设定值时，确定故障存在。

12、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二路由器检测本路由器与第一路由器之间的故障，具体包括：

所述第二路由器通过第一路由器与第二路由器之间的链路向第一路由器发送第二链路状态探测报文；所述第二链路状态探测报文携带报文发送时间；

所述第二路由器在接收到所述第一路由器返回的第二确收报文时，确定所述第二确收报文的接收时间，并从所述第二确收报文中获得的第二链路状态探测报文的发送时间；

所述第二路由器根据所述发送时间和接收时间确定时延，并当所述时延大于设定值时确定故障存在。

13、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二路由器检测本路由器与第一路由器之间的故障，具体包括：

所述第二路由器通过第一路由器与第二路由器之间的链路向第一路由器发送网间控制信息协议ICMP回应报文；

所述第二路由器监听第一路由器返回的回应报文，并在回应报文的返回概率小于设定值或者时延大于设定门限时确定故障存在。

14、如权利要求11、12或13所述的方法，在所述增加第一路由器与第二路由器之间链路的Metric值后，还包括：

所述第二路由器定期检测所述故障，若检测到故障恢复，则减小第一路由器与第二路由器之间链路的Metric值。

15、一种路由器，包括用于接收或发送报文的报文收发模块，其特征在于，还包括：

错误LSP报文确定模块，用于确定通过所述报文收发模块接收的LSP报文为错误的LSP报文；

路由器确定模块，用于确定发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器；

错误通知报文生成模块，用于生成错误通知报文，通过所述报文收发模块向确定的发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器发送所述错误通知报文，通知所述发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器处理故障。

16、如权利要求15所述的路由器，其特征在于，所述路由器确定模块包括：

对应关系存储单元，用于存储邻居路由器的MAC地址与标识信息的对应关系；

标识确定单元，用于根据所述对应关系存储单元存储的对应关系以及所述错误LSP报文确定模块确定的错误LSP报文的源MAC地址，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文路由器的标识信息。

17、如权利要求15或16所述的路由器，其特征在于，还包括：

对应关系获得模块，用于获得并对应记录邻居路由器发送的Hello报文的源MAC地址以及Hello报文中标识信息到所述对应关系存储单元。

18、一种路由器，包括用于接收或发送报文的报文收发模块，其特征在于，还包括：

错误通知报文确定模块，用于确定接收通过所述报文收发模块收到的错误通知报文；

故障处理模块，用于根据接收的错误通知报文进行故障处理。

19、如权利要求18所述的路由器，其特征在于，所述故障处理模块，包括：

故障位置确定模块，用于根据所述错误通知报文，确定故障位于本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间；

故障检测模块，用于根据所述故障确定结果，检测本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间的故障；

度量值调整模块，用于根据检测结果确定本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间故障时，调整本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间链路的Metric值。

20、如权利要求19所述的路由器，其特征在于，

所述故障检测模块还用于定期检测所述故障，若检测到故障恢复发送度量值重新调整通知；以及

所述度量值调整模块还用于根据所述度量值重新调整通知，重新调整本路由器和发送所述错误通知报文路由器之间链路的Metric值。

21、如权利要求18所述的路由器，其特征在于，还包括：

错误通知报文转发模块，用于确定通过所述报文收发模块收到的错误通知报文中的目的路由器标识信息与本路由标识信息不同时，通过所述报文收发模块转发所述错误通知报文。

22、如权利要求18-21任一所述的路由器，其特征在于，还包括：

错误LSP报文确定模块，用于确定通过所述报文收发模块接收的LSP报文为错误的LSP报文；

路由器确定模块，用于确定发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器；

错误通知报文生成模块，用于生成错误通知报文，通过所述报文收发模块向确定的发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器发送所述错误通知报文，通知所述发送或转发所述错误LSP报文的邻居路由器处理故障。

23、一种网络故障定位处理系统，其特征在于，包括：

第一路由器和第二路由器；

所述第一路由器接收错误链路状态协议LSP报文，确定邻居路由器中发送或转发所述错误LSP报文的第二路由器，并向所述第二路由器发送错误通知报文；

所述第二路由器根据接收的错误通知报文处理第一路由器和第二路由器之间的故障。

24、如权利要求23所述的系统，其特征在于，还包括：

网络管理系统，用于接收所述第一路由器发送的错误通知报文，并将所述错误通知报文转发给所述第二路由器。

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