CN101594264A - 虚拟链路状态检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种虚拟链路状态的检测方法，包括以下步骤：第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为虚拟链路状态协议VLSP报文的IP分组，其中所述VLSP报文包括报文类型以及报文转发跳数；所述第一节点和/或所述第二节点根据所述IP分组检测第一节点与第二节点之间虚拟链路通断状态和/或转发跳数。本发明能够实现负载轻、效率高的虚拟链路状态检测。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及虚拟链路状态的检测方法。
背景技术
在互联网中，节点之间(如路由器之间)的良好通信依赖于通信链路的状态和性能。对通信链路进行检测是保障良好通信重要手段。目前，在网络中一般采用Hello机制进行通信链路的检测，尤其在路由协议中。但是，这些检测手段通常都要经过传输层的处理或具有低效的Hello报文格式，从而增加了检测时间和链路负载，并且对于不允许运行路由协议的节点往往没有办法检测链路的状态。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。
为此，本发明的实施例提出负载轻、效率高的虚拟链路状态检测方法。
根据本发明的一个方面，本发明实施例提出了一种虚拟链路状态的检测方法，包括以下步骤：第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为虚拟链路状态协议VLSP报文的IP分组，其中所述VLSP报文包括报文类型以及报文转发跳数；所述第一节点和/或所述第二节点根据所述IP分组检测第一节点与第二节点之间虚拟链路通断状态和/或转发跳数。本发明能够实现负载轻、效率高的虚拟链路状态检测。
根据本发明进一步的实施例，在所述VLSP报文类型为请求报文时，在所述第一节点发送所述IP分组时启动定时器，并根据所述定时器超时检测所述虚拟链路的通断状态。
根据本发明进一步的实施例，在所述VLSP报文类型为请求报文时，根据所述IP分组报头的初始生存时间TTL和所述第二节点接收所述IP分组报头的TTL计算请求报文转发跳数。
根据本发明进一步的实施例，在所述VLSP报文类型为响应报文时，所述第二节点根据所述VLSP报文检测所述虚拟链路为连通状态。
根据本发明进一步的实施例，在所述VLSP报文类型为响应报文时，根据所述IP分组报头的初始TTL和所述第二节点接收所述IP分组报头的TTL计算响应报文转发跳数。
根据本发明的另一方面，本发明的实施例提出一种虚拟链路状态的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为虚拟链路状态协议VLSP请求报文的第一IP分组；所述第二节点根据所述第一IP分组报头的初始TTL和接收到所述第一IP分组报头的TTL计算请求报文转发跳数；所述第二节点将包括请求报文转发跳数的VLSP响应报文通过第二IP分组发送给所述第一节点；以及所述第一节点从所述VLSP响应报文中获得请求报文转发跳数，并根据所述第二IP分组报头的初始TTL和接收到所述第二IP分组报头的TTL计算响应报文转发跳数。
根据本发明进一步的实施例，还包括分别记录所述第一IP分组的发送时间以及与所述第一IP分组对应的第二IP分组的接收时间，以获得所述第一节点与所述第二节点之间的报文往返时间。
根据本发明进一步的实施例，在发送所述第一IP分组时启动定时器，以根据定时器超时检测所述虚拟链路的通断状态。
本发明具有负载轻、实现简单、检测效率高且适用性广等特点，能够检测节点之间虚拟链路的通断状态(UP或DOWN)和/或双向转发跳数等连通状态。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的承载虚拟链路状态检测协议(VLSP)报文的IP分组格式示意图；
图2为本发明实施例的虚拟链路状态的检测方法步骤流程图；
图3为本发明实施例IP分组发送流程图；
图4为本发明实施例的IP分组发送超时处理流程图；
图5为本发明实施例的IP分组接收处理流程图；以及
图6为本发明实施例的虚拟链路状态表示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
针对现有技术的问题，本发明提出了一种虚拟链路状态检测协议(Virtual Link Status Protocol，VLSP)。VLSP协议可以简单的VLSP报文形式体现，该报文直接作为IP报文的负载。因此，通信双方通过发送和接收VLSP报文，从而实现检测通信链路状态。
这里，虚拟链路指的是实际物理链路上的多个逻辑链路，包括各种隧道、多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)链路状态协议、多跳路由通道等。
为了减小网络节点对报文的处理时间并提高网络传输效率，VLSP报文可以直接作为IP报文的负载。图1给出了本发明实施例的承载VLSP报文的IP分组(IP报文)格式示意图。
如图所示在该实施例中，VLSP报文大小是4个字节，其中包括：类型、序列号和跳数。VLSP报文中字段“类型”占1个字节，用于标识VLSP报文的类型，报文类型有两种：请求报文和响应报文；字段“序列号”占2个字节，用于标识每个发送VLSP报文的序号，以确保VLSP请求报文与响应报文的唯一性，防止请求、响应报文出现穿插现象从而导致检测数据错误；字段“跳数”占1个字节，用于表示VLSP请求/响应报文的转发跳数，即请求/响应报文从发起请求/响应的节点到虚拟链路对端节点所需转发的次数。
图1的VLSP报文格式仅为本发明的一个优选实施例，当然，其可以仅包含“类型”、“序列号”和“跳数”三个字段的至少其中一个。显然，不同的VLSP报文格式其所能够实现的虚拟链路状态检测结果也是不同的，下文中将结合具体实施例给出详细说明。
图2给出了本发明实施例的虚拟链路状态的检测方法流程图。如图所示，检测方法包括以下步骤：第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为VLSP报文的IP分组，其中该VLSP报文包括报文类型以及报文转发跳数(步骤102)。
第一节点和/或第二节点根据IP分组可以检测第一节点与第二节点之间虚拟链路通断状态和/或转发跳数(步骤104)。
当然，在一个实施例中，VLSP报文还可以如图1实施例所示还包括序列号，这时还可以检测到VLSP报文第一节点与第二节点之间的往返时间。
下面，结合图1实施例的报文格式，对本发明的虚拟链路状态的检测方法详细描述如下。
首先参考图3，图3为本发明实施例IP分组发送流程图。
系统开始进行链路检测后，首先启动VLSP请求报文的周期性定时器，定时器的超时间隔可以设置，默认情况下为3秒。即，每3秒发送一次VLSP请求报文。
这里，首先将VLSP请求报文的类型设置为请求报文(步骤202)。并且将该次发送的VLSP请求报文的序列号写入请求报文的序列号字段中(步骤204)，以区别于下一个超时间隔发送的VLSP请求报文。对于跳数字段，初始值设置为0。
对于承载VLSP请求报文的IP分组，将其IP报头中的协议类型值设置为254(步骤206)，并设置IP报头的生存时间(Time to Live，TTL)设置为64(步骤208)。
这里需要强调的是，上述TTL的设置仅为本发明的一个实施例，其他合适的数值也可以用于TTL设置。
当然，还需要将IP报头的目的地址设置为对端地址，即接收该IP报文的接收端节点的地址(步骤210)。
在通过上述步骤之后，则发送端节点将包括VLSP请求报文的IP分组发送到接收端节点(步骤212)。在发送该次IP分组的同时，记录VLSP报文发送时间(步骤214)。并将VLSP计数加1。VLSP计数用于表示每一次的VLSP请求报文发送，即每发送一个VLSP请求报文，VLSP计数加1。如上文所述，每发送一个VLSP请求报文，其对应的序列号字段则赋予不同的数值。例如，令序列号加1。
在每次发送IP分组的同时，根据定时器的超时来检测对应节点之间的虚拟链路的通断状态。
图4给出了本发明实施例的IP分组发送超时处理流程图。如上文所示，在以预定超时间隔发送一次IP分组后，对VLSP计数加1。然后，判断VLSP计数是否大于等于预定值，例如4(步骤302)。这里，VLSP计数大于等于4表示已经向对端节点超时发送了4次(即12秒)的请求报文，但仍未收到接收端节点的响应或反馈。因此，可以检测两节点之间的虚拟链路为断开状态。如果原来虚拟链路状态为UP(连通)，则设置链路状态为DOWN(断开)(步骤308)。这时，可以将VLSP计数设置为0(步骤310)。当收到响应报文时，VLSP计数也重新置为0。
当然，这里也可以直接用时间值来表示是否存在发送超时，本发明不局限于上述具体实施例。
如果VLSP计数小于4，则将VLSP报文序列号加1(步骤304)，并发送上述构造的VLSP请求报文，即包含该VLSP请求报文的IP分组(步骤306)。
现在参考图5，图5为本发明实施例的IP分组接收处理流程图。
节点接收到发送端节点发出的包含VLSP报文的IP分组(步骤402)，接着判断该接收VLSP报文的类型(步骤404)。若是请求报文，例如图3实施例的请求报文，则需要根据请求报文构造对应的VLSP响应报文。步骤如下：将收到请求报文的类型改为响应报文(步骤406)；计算请求报文转发跳数，并将计算得到的请求报文转发跳数写入响应报文的跳数字段中(步骤408)。其中，报文的序列号字段的值不变。
关于请求报文转发跳数的计算方法为：请求报文转发跳数等于承载该报文的IP分组的报头初始TTL(例如本实施例中为64)，减去接收端节点收到该IP分组报头的TTL。
接着，调换IP分组报头的源/目的IP地址(步骤410)，并将收到IP分组报头的TTL设置为64，即，将发送包含响应VLSP报文的IP分组报头初始TTL设置为64(步骤412)。然后，发送该包含有VLSP响应报文的IP分组给对应的请求节点(步骤414)。
若在步骤404中判断接收的报文类型为响应报文时，这种情况可以表示是从步骤414发送的IP分组包含的VLSP报文。也就是说，发送请求报文的节点收到关于对端节点的响应。因此，在节点接收的VLSP报文类型为响应报文时，可以检测到它与对应的通信节点之间的虚拟链路为连通状态。
并且，根据IP分组的源地址可以定位是哪一个虚拟链路状态表(VirtualLink Status Table，VLST)(步骤416)。
VLST表是可以用来记录不同节点之间虚拟链路的各种状态的表格。网络中应用VLSP的系统可针对其上的每个虚拟链路创建一个VLST，并通过VLSP维护VLST表。系统根据VLST表可得到所检测链路的状态和性能。
例如图6给出了一个实施例的VLST的每个表项、表项的表示符以及表项说明。表中包括：虚拟链路标识(VLinkID)、虚拟链路对端地址(PeerAddress)、VLSP报文序列号(SerialNO)、发送VLSP请求报文的系统时间(VLSPSendTime)、VLSP请求报文计数(VLSPCount)、链路状态(LinkStatus)、VLSP请求报文转发跳数(ReqHopNum)、VLSP响应报文转发跳数(RespHopNum)、报文往返时间(RTT)。
在初始状态，VLinkID取0到255之间的整数，PeerAddress置为虚拟链路的对端地址，LinkStatus置为DOWN，其他的值均置为0。
返回参考图5，在步骤416定位到VLST表后，判断该报文的序列号与该VLST中报文对应的序列号是否相等(步骤418)即，接收的响应报文的序列号是否与表中记录的发送请求报文序列号对应。
如上文所述，“序列号”用于确保VLSP请求报文与响应报文的唯一性，主要是用于获得报文在通信两节点之间的往返时间(Round-Trip Time，即RTT)，从而防止请求、响应报文出现穿插现象从而导致RTT检测数据出错。
如果报文中的序列号与VLST表的序列号相等，则获取收到该响应报文的系统时间，并计算报文RTT(步骤420)。计算方法为：RTT等于收到该响应报文的系统时间减去发送对应VLSP请求报文的系统时间。
然后，从响应报文中可以获取请求报文转发跳数。并且，将包含VLSP响应报文的IP报头的初始TTL(例如64)减去收到该IP分组报头的TTL，可以计算得到响应报文转发跳数(步骤422)。
如果报文中的序列号与VLST表的序列号不相等，则直接前进至步骤422。
在获得请求报文和响应报文转发跳数之后，将VLSP请求报文计数设置为0(步骤424)；如果VLST表中原来记录的链路状态LinkStatus为DOWN，则此时可以设置LinkStatus为UP(步骤426)。
因此，根据通信节点双方通过发送和接收VLSP报文，可以维护VLST表，从而实现检测通信链路通断状态、双向转发跳数、报文往返时间等功能。
本发明具有负载轻、实现简单、检测效率高且适用性广等特点，能够检测节点之间虚拟链路的通断状态(UP或DOWN)以及例如往返时间、双向转发跳数等连通状态。本发明能够较好运用在具有虚拟链路特性的网络互联场合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种虚拟链路状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为虚拟链路状态协议VLSP报文的IP分组，其中所述VLSP报文包括报文类型以及报文转发跳数；
所述第一节点和/或所述第二节点根据所述IP分组检测第一节点与第二节点之间虚拟链路通断状态和/或转发跳数。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述VLSP报文类型为请求报文时，在所述第一节点发送所述IP分组时启动定时器，并根据所述定时器超时检测所述虚拟链路的通断状态。
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述VLSP报文类型为请求报文时，根据所述IP分组报头的初始生存时间TTL和所述第二节点接收所述IP分组报头的TTL计算请求报文转发跳数。
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述VLSP报文类型为响应报文时，所述第二节点根据所述VLSP报文检测所述虚拟链路为连通状态。
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述VLSP报文类型为响应报文时，根据所述IP分组报头的初始TTL和所述第二节点接收所述IP分组报头的TTL计算响应报文转发跳数。
6.如权利要求4或5所述的检测方法，其特征在于，所述VLSP报文还包括报文序列号，以根据所述第二节点收到所述响应报文的系统时间、和发送与所述响应报文具有相同报文序列号的请求报文的系统时间计算报文往返时间。
7.一种虚拟链路状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
第一节点通过虚拟链路向第二节点发送负载为虚拟链路状态协议VLSP请求报文的第一IP分组；
所述第二节点根据所述第一IP分组报头的初始TTL和接收到所述第一IP分组报头的TTL计算请求报文转发跳数；
所述第二节点将包括请求报文转发跳数的VLSP响应报文通过第二IP分组发送给所述第一节点；以及
所述第一节点从所述VLSP响应报文中获得请求报文转发跳数，并根据所述第二IP分组报头的初始TTL和接收到所述第二IP分组报头的TTL计算响应报文转发跳数。
8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，还包括分别记录所述第一IP分组的发送时间以及与所述第一IP分组对应的第二IP分组的接收时间，以获得所述第一节点与所述第二节点之间的报文往返时间。
9.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，在发送所述第一IP分组时启动定时器，以根据定时器超时检测所述虚拟链路的通断状态。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，在所述定时器超时大于预定时间时，检测所述虚拟链路为断开状态。
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