CN101741503A - 异步传输模式网络中双向连续性检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，包括：首次激活成功的两个检测实体之间进行双向发送、接收连续性检测CC信元；两个检测实体分别判断在检测周期内是否收到信元；若收到，则两个检测实体将自身设定的信元接收定时器清零并重新计时；否则，接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发起二次激活请求，通过激活请求和应答的握手消息来最终判决通路的可达状态。该双向连续性检测的方法可有效识别并解决节点的激活状态丢失问题，进一步提高了连续性检测的准确度，避免了网络设备故障恢复后因激活状态丢失而导致对端设备产生连续性检测误判的问题，增强了连续检测的可靠性。

Description

异步传输模式网络中双向连续性检测的方法

技术领域

本发明涉及异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)网络操作与维护(OAM，Operation Administration and Maintenance)技术，特别涉及一种ATM网络中双向连续性检测的方法。

背景技术

根据国际电信联盟电信标准化局(ITU-T)I.610协议，在ATM网络中可以通过连续性检测(CC，Continuity Check)的自动检测机制，获知端到端或者段(Segment)级别的虚拟通路连接(VPC，Virtual Path Connection)或虚拟信道连接(VCC，Virtual Channel Connection)的可达性。其中，CC的检测实体可为ATM网络中的端节点设备或段节点设备，简称ATM节点或节点；检测源点(Source Point)，简称源点，指发送CC信元的节点，检测终结点(Sink Point)，简称终结点，指接收CC信元的节点。

CC的实现原理为：检测源点首先发起激活流程(Activation Procedure)，与检测终结点通过激活流程OAM信元进行协商，该协商指源点和终结点之间的请求、应答过程，即源点向终结点发送激活请求，终结点收到激活请求后，若配置允许CC检测，则回送激活肯定应答；源点收到该肯定应答以后，判断协商成功，则源点将在对应通路上定期向终结点发送CC信元，进行单向连接可达性的检测。根据ITU-T I.610的规定，如果激活成功的终结点在3.5±0.5秒内没有收到CC信元或用户信元等信元，则终结点判定源点到终结点的单向连接产生了故障，并依此启动错误通知和隔离机制。

CC检测包括单向CC检测和双向CC检测，其中，双向CC检测指参与检测的两个节点均同时具有发送和接收CC信元的功能，即二者均具有源点和终结点两种身份。双向CC检测是通过分解为链路上两个方向上的单向CC检测各自独立进行的。在一次激活流程中，根据需要协商单向CC检测或双向CC检测。

根据ITU-T I.610协议，利用CC信元来检测通路的可达性，基于如下的假设条件：一旦两个节点之间通过激活流程激活成功，在触发去激活流程之前，两个节点便默认对端的源点或/和终结点始终处于激活状态。为了描述方便，将“是否激活CC进行自动检测”作为虚拟通路/虚拟信道(VC/VP，VirtualChannel/Virtual Path)的CC操作属性。

那么，在实际使用时存在如下两个问题：

1)如果某个ATM节点不把CC操作属性作为缺省的人工配置存储，则一旦其发生复位，该ATM节点的CC操作属性将会消失；

2)即使ATM节点均将CC操作属性作为缺省的人工配置存储，但是如果某个ATM节点的VP、VC删除重新配置，则该ATM节点的CC操作属性也会自动消失。

在上述两种情况下，源点或终结点的激活状态会发生丢失。处于非激活状态的源点不能产生CC信元，而处于激活状态的对端终结点仍严格根据接收的用户信元或CC信元的情况来判断VP/VC连接的连续性，即若在3.5±0.5秒内在对应VP或VC通路上没有用户信元或CC信元通过，则此通路会被误判为故障，从而影响连续性检测的准确性和可靠性。

针对由于设备复位或VP、VC删除重新配置引起的CC激活状态丢失情况，现有技术中采用以下两种解决方法：

第一种是：在设备复位或在VP、VC删除重新配置以后，由维护人员进行人工干预，在网管后台界面上手工发起CC的激活过程，使ATM节点的CC激活状态得以恢复；

第二种是：将每个通路是否开启CC检测功能作为缺省的人工配置进行存储。

但是，第一种方法的缺点是：需要维护人员的干预，如果是设备自动复位，维护人员不能及时发觉，也就无法干预；第二种方法的缺点是：需要双方设备的保证；即如果对端设备没有将CC检测开关作为缺省的人工配置，则该方法同样无效。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种ATM网络中双向连续性检测的方法，能有效识别并解决节点的激活状态丢失问题，提高连续性检测的准确度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，该方法包括：

首次激活成功的两个检测实体之间进行双向发送、接收连续性检测CC信元；两个检测实体分别判断在检测周期内是否收到信元；若收到，则两个检测实体将自身设定的信元接收定时器清零并重新计时；否则，接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发起二次激活请求。

其中，所述发起二次激活请求步骤包括：

A、接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发送双向激活请求信元；

B、检测实体判断是否在设定的等待应答时间内收到对端检测实体返回的激活应答信元，若是，则执行步骤C；否则，判定出现连续性检测失败LOC故障，进行故障报警，并返回步骤A；

C、检测实体根据激活应答信元内容，执行相应的激活或去激活指令。

所述步骤C中激活应答信元为双向激活否定应答信元或激活肯定应答信元；所述激活肯定应答信元包括双向激活肯定应答信元和单向激活肯定应答信元。

上述技术方案中，所述步骤C包括：

若检测实体收到激活肯定应答信元，则根据激活肯定应答信元中动作方向域字段的取值执行相应的激活或去激活指令；若检测实体收到双向激活否定应答信元，则将自身的状态设置为去激活。

其中，所述激活肯定应答信元中动作方向域字段的取值为1、2或3。

其中，所述等待应答时间根据异步传输模式网络的配置情况设定，该等待应答时间小于正常激活或去激活的超时时限、且大于等于检测实体间的双向时延。

上述技术方案中，所述首次激活步骤具体包括：

S1、根据终端用户的指令或者系统设置，一个检测实体向另一个检测实体发送双向激活请求信元；

S2、收到双向激活请求信元的检测实体将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，并设定信元接收定时器，然后返回双向激活肯定应答信元给发送双向激活请求信元的检测实体；

S3、收到双向激活肯定应答信元后，检测实体将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，并设定信元接收定时器。

上述技术方案中，所述检测周期为3.5±0.5秒。

本发明提供的ATM网络中双向连续性检测的方法，通过发起二次激活请求，解决了因网络设备短暂故障或VP/VC资源重配置，而导致CC检测节点的激活状态丢失、进而导致连续性检测误判的问题，保证了双向CC检测中源点和终结点之间激活状态的一致性；提高了CC检测的可靠性。本发明方法兼容现有的ITU-T I.610规范实现，在完善CC检测可靠性的同时，不影响设备的互操作性。本发明能够提高CC检测的准确度，使节点间的激活、去激活状态能够保持一致，避免了网络设备故障恢复后，因激活状态丢失而导致对端设备产生连续性检测误判的问题，增强了连续检测的可靠性。

附图说明

图1为本发明ATM网络中双向连续性检测的方法流程示意图；

图2为节点A、B之间双向连续性检测的方法流程示意图；

图3为本发明方法中收到双向激活肯定应答信元处理流程示意图；

图4为本发明方法中收到双向激活否定应答信元处理流程示意图；

图5为本发明方法中收到单向激活肯定应答信元处理流程示意图；

图6为本发明方法中出现网络故障时的处理流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：ATM网络中，在针对VC或VP通路的双向连续性检测过程中，检测实体在检测周期内未收到CC消息时，并不立即进行连续性检测失败(LOC)故障处理，而是尝试向对端检测实体发出双向激活请求，通过激活请求和应答的握手消息来最终判断通路的可达状态，进行进一步甄别，如果网络无故障，则可自动恢复检测实体之间的CC检测功能，避免对网络连续性的误判。

本发明中，两个节点均支持两个方向的检测，即每个节点都承担源点和终结点的双重身份，也就是说，每个节点都能向对端节点发送CC信元，同时也能从对端节点接收CC信元。在激活流程成功以后，节点设定一个长度为3.5±0.5秒的信元接收定时器，以监测是否在检测周期内收到信元，此处信元可以是CC信元或用户信元等信元，一旦收到信元，则该定时器清零并重新计时。

本发明双向连续性检测方法是当终结点在给定检测周期内未收到信元，在判定出现LOC故障之前，终结点要先通过向对端源点发起二次激活请求来确定通路的真实连接状态，排除因ATM节点激活状态不一致引起的连续性检测误判。

本发明方法包括：执行双向发送、接收CC信元的两个检测实体分别判断自身在检测周期内是否收到信元；若收到，则检测实体设定的信元接收定时器清零并重新计时；否则，接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发起二次激活请求。

图1为本发明ATM网络中双向连续性检测的方法流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤10、首次激活成功的两个检测实体之间进行双向发送、接收CC信元；

步骤11、两个检测实体分别判断自身在检测周期内是否收到信元，若是，则执行步骤12，否则执行步骤13；

步骤12、接收到信元的检测实体将自身设定的信元接收定时器清零并重新计时，返回步骤11；

步骤13、接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发送二次激活请求信元；

步骤14、检测实体判断是否在设定的等待应答时间内收到对端检测实体返回的激活应答信元，若是，则执行步骤16，否则执行步骤15；

步骤15、判定出现LOC故障，进行故障报警，并返回步骤13；

步骤16、检测实体根据激活应答信元内容，执行相应的激活或去激活指令。

其中，步骤12中的CC信元接收定时器于步骤10中的激活流程成功后设置。

以ATM节点1、ATM节点2为例，步骤14中，如果等待激活应答时间超时，收到超时通知消息，则可肯定ATM节点1至ATM节点2方向、及ATM节点2至ATM节点1方向中至少一个因故障而不通，若此时ATM节点2超时未收到来自ATM节点1的CC信元或用户信元，则可认为ATM节点1至ATM节点2方向出现了连续性故障，ATM节点2判定出现LOC故障，进行故障报警，即上报LOC故障给ATM网络中心。

对于当前发生LOC故障的终结点，自产生LOC故障起，需要周期性的重试步骤13所描述的二次激活流程，直到该终结点的LOC故障消除为止。一旦中间网络故障消除，CC协商就会成功，从而自动恢复CC检测机制。

步骤14、16中，如果ATM节点2在设定的等待应答时间内收到ATM节点1返回的激活肯定应答信元(Activation Confirmed)，则认为ATM节点1和ATM节点2之间的双向通路的连接性均完好，且通过此次激活流程，两个节点的激活状态又达到了一致，即：双方的源点状态、终结点状态均为激活状态；此时，确认此前ATM节点2超时未收到来自ATM节点1的信元是由于ATM节点1处激活状态丢失引起的，而非ATM节点1至ATM节点2出现连续性故障，因此不进行故障处理。

步骤14、16中，如果ATM节点2在设定的等待应答时间内收到ATM节点1返回的双向激活否定应答信元(Activation Request Denied)，则认为ATM节点1和ATM节点2之间的双向通路的连接性均完好，仅仅是ATM节点1放弃了CC连续性检测机制；为了避免误判，则将ATM节点2的源点状态和终结点状态设置为去激活状态，即放弃CC连续性检测。

步骤14、16中，如果ATM节点2在设定的等待应答时间内收到ATM节点1返回的激活应答信元中只支持单个方向的CC检测，则本次判决结果为未发生LOC故障，并将应答中未支持方向的CC检测功能关闭。

步骤14、16中，如果ATM节点2在设定的等待应答时间内收到用户信元或者CC信元，则认为ATM节点1至ATM节点2方向没有出现LOC故障。

步骤14、16中，如果ATM节点2在设定的等待应答时间内收到去激活OAM命令或者去激活信元，则终端当前处理，执行去激活流程。

在上述步骤中，二次激活请求过程中，等待应答时间可以根据ATM网络的具体配置情况灵活设置；一般应小于正常激活/去激活的超时时限，且大于等于节点间的双向时延，以避免使本方法过度影响CC检测的灵敏度。

下面以节点A、节点B为例，具体说明本发明的ATM网络中双向连续性检测的方法。

图2为节点A、B之间双向连续性检测的方法流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤100、首次激活成功的节点B与其对端的节点A之间进行双向发送、接收CC信元；

步骤110、节点A、节点B分别判断自身在检测周期内是否收到信元，若收到，则执行步骤120，否则执行步骤130；

步骤120、节点A、节点B将自身设定的信元接收定时器清零并重新计时，返回步骤110；

步骤130、接收CC信元状态处于激活状态的节点B向节点A发送二次双向激活请求信元；

该步骤中，节点A因为复位或VP/VC删除导致激活状态丢失，则节点B在检测周期内未收到CC信元，向节点A发送二次激活请求信元；收到二次激活请求信元后，节点A根据自身配置执行相应的激活指令并返回激活应答信元给节点B。

步骤140、节点B判断是否在设定的等待应答时间内收到节点A返回的激活应答信元，若是，则执行步骤160，否则执行步骤150；

步骤150、节点B判定出现LOC故障，执行故障处理，并返回步骤130；

步骤160、节点B根据激活应答信元内容，执行相应的激活或去激活指令。

上述过程中，步骤100具体包括：

步骤101、根据终端用户的指令或者系统设置，节点B向节点A发送双向激活请求信元；

步骤102、节点A将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，开始向节点B发送CC信元，同时设定信元接收定时器，并返回双向激活肯定应答信元给节点B；

步骤103、收到双向激活肯定应答信元后，节点B将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，开始向节点A发送CC信元，同时设定信元接收定时器。

上述步骤100中，双向检测激活状态的开启通过双向激活流程实现，即协商双向检测，将激活请求信元中的“动作方向(Directions of Action)”域字段填写为“双向动作(For Two-Way Action)”；步骤100中双向检测激活状态的开启还可以通过两次单向激活流程实现，即协商两个单向检测，将激活请求信元中的“Directions of Action”域字段中分别填写为“从B至A(B-A)”，和“从A至B(A-B)”。

上述步骤160中，节点B根据信元类型判断该激活应答信元是激活肯定应答信元还是激活否定应答信元，当判定为激活肯定应答信元时，则节点B进一步根据激活肯定应答信元中“Directions of Action”域字段的取值执行激活指令。例如，如果激活肯定应答信元中“Directions of Action”的取值为1，则表示节点B的接收方向支持CC检测，即“节点A→节点B”方向支持CC检测，则此时节点B开启作为终结点的激活状态，节点A开启作为源点的激活状态；如果激活肯定应答信元中“Directions of Action”的取值为2，则表示节点B的发送方向支持CC检测，即“节点B→节点A”方向支持CC检测，则此时节点B开启作为源点的激活状态，节点A开启作为终结点的激活状态；如果激活肯定应答信元中“Directions of Action”的取值为3，表示节点B的发送和接收方向都支持CC检测，则节点A、节点B分别将自身的源点及终结点的激活状态均开启。

下面，结合实施例具体说明本发明的ATM网络中双向连续性检测的方法。

实施例1：

图3为本发明方法中收到双向激活肯定应答信元处理流程示意图，如图3所示，首次发起激活请求的过程中，节点B根据系统设置或者终端用户(EndUser)的指令，向节点A发送双向激活请求信元，若节点A的配置允许进行双向CC检测，则节点A将自身的源点状态和终结点状态设置为激活状态，且回送双向激活肯定应答信元给节点B，同时向节点B发送CC信元；节点B收到双向激活肯定应答信元后，将其源点和终结点状态均设置为激活态，并开始发送CC信元。

如果网络连接正常，且节点A因为复位或VP/VC删除导致激活状态丢失，则节点B接收CC信元超时，向节点A发送二次激活请求信元，节点A收到双向激活请求信元，并按照正常的激活流程进行处理，如果配置允许进行CC检测，则将其的源点和终结点状态设置为激活态，且回送激活肯定应答信元。节点B在等待激活应答超时前收到肯定应答，则表明两个ATM节点间的网络没有故障，且ATM节点之间的CC检测机制恢复一致，节点间连续性正常；本次判断结果为未发生LOC故障。

实施例2：

图4为本发明方法中收到双向激活否定应答信元处理流程示意图，如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：节点A因为复位或VP/VC删除导致激活状态丢失后，节点A在收到节点B发来的双向激活请求信元后，因其配置不允许进行CC检测，故回送双向激活否定应答信元给节点B。节点B在等待激活应答超时前收到该双向激活否定应答信元，则表明两个ATM节点间的网络没有故障，但节点A不支持CC检测机制，本次判断结果为未发生LOC故障，并将节点B的源点和终结点状态设置为去激活，即放弃CC连续性检测。

实施例3：

图5为本发明方法中收到单向激活肯定应答信元处理流程示意图，如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：节点A因为复位或VP/VC删除导致激活状态丢失后，节点A在收到节点B发来的双向激活请求信元后，因节点A的配置只允许进行单向CC检测，故回送只包含此单向指示的单向激活肯定应答信元给节点B。节点B在等待激活应答超时前收到该单向激活肯定应答信元，则表明两个ATM节点间的网络没有故障，且节点A只支持单个方向的CC检测，本次判断结果为未发生LOC故障，并将应答中未支持方向的CC检测功能关闭。

实施例4：

图6为本发明方法中出现网络故障时的处理流程示意图，如图6所示，节点A因为复位或VP/VC删除导致激活状态丢失，则节点B接收CC信元超时，向节点A发送二次激活请求信元，此时若网络出现故障，则节点B等待激活应答必定会超时。本次判断结果应为出现LOC故障，进行故障报警。同时节点B重新尝试上述二次激活请求流程，直至LOC故障恢复为止。

实施例5：

若节点A、B均处于激活状态，仅仅是网络连接出现故障，则节点A、B均会向对端发起二次激活请求。

对处于LOC故障未恢复且处于激活状态的终结点，每次接收信元超时(3.5±0.5秒周期)，要重新尝试上述重新激活流程，直至LOC故障恢复为止。这样，一旦网络故障恢复，就可以迅速甄别并避免因节点间激活状态不一致而导致的误判问题。

通过本发明的方法，增强了双向连续性检测的可靠性，并解决了因节点激活状态不一致导致的连续性误判问题。本发明中采用的所有方法和步骤均兼容固有ITU-T I.610协议，使用该方法，不影响设备间的互操作性。

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)

1.一种异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，该方法包括：

首次激活成功的两个检测实体之间进行双向发送、接收连续性检测CC信元；两个检测实体分别判断在检测周期内是否收到信元；若收到，则两个检测实体将自身设定的信元接收定时器清零并重新计时；否则，接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发起二次激活请求。

2.根据权利要求1所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述发起二次激活请求步骤包括：

A、接收CC信元状态处于激活状态的检测实体向对端检测实体发送双向激活请求信元；

B、检测实体判断是否在设定的等待应答时间内收到对端检测实体返回的激活应答信元，若是，则执行步骤C；否则，判定出现连续性检测失败LOC故障，进行故障报警，并返回步骤A；

C、检测实体根据激活应答信元内容，执行相应的激活或去激活指令。

3.根据权利要求2所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述步骤C中激活应答信元为双向激活否定应答信元或激活肯定应答信元。

4.根据权利要求3所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述激活肯定应答信元包括双向激活肯定应答信元和单向激活肯定应答信元。

5.根据权利要求4所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

若检测实体收到激活肯定应答信元，则根据激活肯定应答信元中动作方向域字段的取值执行相应的激活或去激活指令；若检测实体收到双向激活否定应答信元，则将自身的状态设置为去激活。

6.根据权利要求5所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述激活肯定应答信元中动作方向域字段的取值为1、2或3。

7.根据权利要求6所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述等待应答时间根据异步传输模式网络的配置情况设定。

8.根据权利要求7所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述等待应答时间小于正常激活或去激活的超时时限、且大于等于检测实体间的双向时延。

9.根据权利要求1至8任一项所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述首次激活步骤具体包括：

S1、根据终端用户的指令或者系统设置，一个检测实体向另一个检测实体发送双向激活请求信元；

S2、收到双向激活请求信元的检测实体将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，并设定信元接收定时器，然后返回双向激活肯定应答信元给发送双向激活请求信元的检测实体；

S3、收到双向激活肯定应答信元后，检测实体将自身的源点状态和终结点状态均设为激活状态，并设定信元接收定时器。

10.根据权利要求9所述的异步传输模式网络中双向连续性检测的方法，其特征在于，所述检测周期为3.5±0.5秒。

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