CN102130793B - 一种接入网中的环路处理方法、装置和系统 - Google Patents

一种接入网中的环路处理方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种接入网中环路处理方法、装置和系统，所述接入网包括多个节点，每个节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，所述方法包括步骤：从第一端口接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。

Description

一种接入网中的环路处理方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种接入网中的环路处理方法、装置和系统。
背景技术
在接入网中，OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)为接入层与汇聚层交界过渡设备，其上是运营商核心传输网络，由各种交换设备和路由设备组成，这些设备间通常运行STP(Spanning-Tree Protocol，生成树协议)。其下是各种用户接入网络，根据接入线路类型不同，可以分为xDSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)、FE(Fast Ethernet，快速以太网)/GE(Gigabit Ethernet，千兆以太网)、PON(Passive Optical Network，无源光网络)接入，设备与类型众多，如图1所示。接入网中的设备间上下级关系清晰，具有明确的层次性，因此各设备上端口连线必须符合设备在网络中的拓扑关系。
STP协议可以从存在冗余备份链路的网络中生成一棵简单的、无冗余的、全连通的活动拓扑结构，同时提供容错性，并可以在网络故障时进行重新配置，进行连通性恢复。实际应用场景中的OLT即是STP的一个边缘设备。OLT以下的接入设备类型多，由于更接近用户侧，这些设备之间如果因种种原因发生了错连操作，则业务会受影响甚至会中断。如果错连让设备间形成了环状，即通常说的环路，业务流方向的改变容易形成流量风暴造成网络拥塞。
发明内容
本发明一个实施例提供一种接入网中的环路处理方法，所述接入网包括多个节点，每个节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，所述方法包括步骤：
从第一端口接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；
从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；
比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
本发明一个实施例提供一种接入网中的节点，所述节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，所述节点包括：
第一端口，用于接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；
信息获取单元，用于从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；
端口管理单元，用于比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
本发明一个实施例提供一种接入网中的环路处理系统，包括多个节点，每个节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，其中，
节点，用于从第一端口接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
本发明实施例提供的方法、装置和系统，可以探测闭环路，还可以探测不同网络域设备间错连形成的半环。由根节点构造探测报文，自上而下覆盖网络，下游节点可以实现网络域及层次信息自动学习，同时还可以通过对阻塞端口的监控，当环路消除时，自动激活阻塞端口。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的接入网架构图；
图2A-2C为本发明实施例提供的方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的Instance DevInfo TLV的结构的示意图；
图4为本发明实施例提供的端口激活的流程图；
图5-6为本发明实施例提供的节点的结构的示意图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一个实施例提供一种接入网中的环路处理方法，接入网包括多个节点，这里的节点可以是OLT，ONU或者ONT。
本实施例提供的节点会设置有一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，DevLayer用于标识节点在拓扑中的层级，在本实施例中将以DevLayer最小的(比如0)作为根节点；DevNetID用于标识节点所述的网络域。对于节点上的端口也会进行区分，包括第一端口和第二端口。本实施例中，第一端口可以是非信任端口，第二端口可以是信任端口，这里的第一端口可以是一个或者多个，第二端口可以是一个，第二端口也可以是多个，本实施例中第二端口为一个。
本实施例提供的方法如图2A所示，包括：
步骤20，从第一端口接收探测报文，探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；
步骤22，从探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；
步骤24，比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
下面将对本实施例提供的环路处理方法进行详细的说明，如图2B-2C所示，包括：
步骤200，构造探测报文，将探测报文发送给下游节点。
根节点构造的探测报文中携带有网络域标识BaseNetID、拓扑层级BaseLayer以及报文生存周期TTL等。
根节点可以从STP(Spanning-Tree Protocol，生成树协议)状态机获取BaseNetID，如果节点不支持STP，则可以默认BaseNetID为0。
BaseLayer由根节点填入，用于标识初始拓扑层级，本实施例中，可以是0。下游节点收到探测报文后，在BaseLayer的基础上增加1并填入探测报文中，用刷新后的BaseLayer更新本节点的DevLayer。
TTL由根节点填入，可以是根据拓扑结构设定的数值，比如下游节点的个数等。节点在收到探测报文后，将TTL的值减1，如果为0，则丢弃探测报文，不再转发探测报文。
根节点可以周期性的发送探测报文，在转发探测报文时可以向用户侧端口发送。
步骤202，节点接收探测报文，判断接收探测报文的端口的类型，如果是第一端口，执行步骤204；否则，执行步骤212。
步骤204，判断探测报文中的BaseNetID与本节点的DevNetID是否相同，如果相同，则执行步骤208，如果BaseNetID是未学习到的，则对探测报文进行正常转发，否则，执行步骤206。
步骤206，记录第一端口以及探测报文中的BaseNetID，执行步骤207。
步骤207，判断同一周期内BaseNetID对应的不同端口数是否＞＝2，如果为是，则执行步骤214，否则丢弃探测报文。
步骤208，从探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer，执行步骤210。
步骤210，比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，如果不小于参考DevLayer，执行步骤211；否则执行步骤214。
步骤211，判定本节点上存在环路，断开或者阻塞第一端口。
如果本节点的DevLayer大于或等于参考DevLayer，则说明探测报文又回到了本节点，则本节点上存在环路。
如果探测报文中的DevLayer和本节点的DevLayer都为0，则说明本节点为根节点，此时判定根节点上存在环路，断开或者阻塞根节点上的第一端口。
本节点在判断存在环路后，还可以上报环路告警，搜集环路链上的设备拓扑信息等。
步骤212，根据探测报文中刷新本节点的设备信息，刷新探测报文中的BaseLayer，执行步骤214。
具体可以是：
获取探测报文中的BaseNetID和BaseLayer，用BaseNetID更新本节点的DevNetID，用BaseLayer+1更新本节点的DevLayer，以表明本节点在拓扑中的层级。将探测报文中的BaseLayer增加1。
步骤214，将本节点的设备信息写入探测报文，执行步骤216。
将本节点设备信息添加到探测报文中，设备信息包括DevNetID和DevLayer等，添加的方式可以是在探测报文中当前的Instance DevInfo TLV增加一个DevInfo Containet结构来承载，如图3所示，其中，DevInfo Container中的字段内容分别如下：
DevName：节点的唯一标识，可以是设备名称或MAC(Media Access Controll，媒体访问控制)地址。
TimeStamp：节点在处理本探测报文时的时间戳信息。
Instance IF：对根节点，表示发送探测报文的端口的端口标识信息；对中继节点，表示接收探测报文的端口的端口标识信息。端口的标识信息可以是端口在节点上的框位、槽位和端口标识中的一个或多个的组合。
DevNetID：上面已经描述，表示本节点所处网络域。
DevLayer：上面已经描述，表示本节点所处网络设备层级。
步骤216，判断探测报文中的TTL是否为0，如果为是，则丢弃探测报文；否则，执行步骤218。
步骤218，将探测报文中的TTL减1后继续转发。
具体的，如果是从第二端口收到的探测报文，则正常转发该探测报文，具体转发方式，本领域普通技术人员都应知悉。
如果是从第一端口收到的探测报文，则将探测报文从第一端口转发出去。
在检测到环路后，如果是阻塞接收端口，能继续收发探测报文，其它业务报文将不能转发，因此需要对阻塞的端口进行激活，激活的过程如图4所示，包括：
步骤400，启动定时器，统计阻塞端口接收到的探测报文的数量。
步骤402，判断统计的数值是否为0，如果为是，则激活阻塞端口，否则，执行步骤404，
步骤404，重启定时器，计数器清零，执行步骤400。
本实施例提供的方法可以探测闭环路，还可以探测不同网络域设备间错连形成的半环。由根节点构造探测报文，自上而下覆盖网络，下游节点可以实现网络域及层次信息自动学习，通过探测报文搜集拓扑信息，对环路轨迹一目了然，可以快速锁定排查点。同时还可以通过对阻塞端口的监控，当环路消除时，自动激活阻塞端口。
本发明一个实施例提供一种节点，所提供的节点可以用于接入网，每个节点对应一个DevLayer和DevNetID，如图5所示，所提供的节点500包括：
第一端口502，用于接收探测报文，所述探测报文携带有BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer。
信息获取单元504，用于从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer。
端口管理单元506，用于比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
所提供的节点500还可以包括第二端口508和判断处理单元510，如图6所示：
第二端口508，用于收发报文。
判断处理单元510，用于判断接收到探测报文的端口是否为第二端口，如果为是，则用探测报文中的BaseNetID刷新本节点的DevNetID，刷新探测报文中的树层级BaseLayer，用刷新后的BaseLayer刷新本节点的DevLayer，将本节点的DevNetID和DevLayer添加到刷新后的探测报文中，如果报文生存周期TTL不为0，则刷新探测报文中的TTL，将探测报文转发给下一节点。
判断处理单元510可以采用二层转发的方式等来转发第二端口收到的探测报文，具体怎么转发，本领域普通技术人员都应知悉。
所提供的节点500还可以包括定时器512和计数器514，如图7所示：
定时器512，用于在第一端口502阻塞时启动计时。
计数器514，用于统计第一端口502接收的探测报文的数量。
端口管理单元506还用于在计数器514统计的数值为0时，激活第一端口502。
本实施例提供的节点可以探测闭环路，还可以探测不同网络域设备间错连形成的半环。根节点可以构造探测报文，自上而下覆盖网络，下游节点可以实现网络域及层次信息自动学习，通过探测报文搜集拓扑信息，对环路轨迹一目了然，可以快速锁定排查点。同时还可以通过对阻塞端口的监控，当环路消除时，自动激活阻塞端口。
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完成，所述的程序可以存储于一计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种接入网中环路处理方法，其特征在于，所述接入网包括多个节点，每个节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，所述方法包括步骤：
从第一端口接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；
从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；
比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个节点还包括第二端口，所述探测报文还携带有树层级BaseLayer以及报文生存周期TTL，所述从第一端口接收探测报文之前还包括：
判断接收到探测报文的端口是否为第二端口，如果为是，则用探测报文中的BaseNetID更新本节点的DevNetID，更新所述探测报文中的BaseLayer，用探测报文中的BaseLayer更新本节点的DevLayer，将本节点的DevNetID和DevLayer添加到刷新后的探测报文中，如果TTL不为0，则刷新探测报文中的TTL，将探测报文转发给下一节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从第一端口接收探测报文之后还包括：
判断所述BaseNetID和本节点的DevNetID是否相等，如果不相等，则丢弃该探测报文。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当第一端口的状态为阻塞时，所述方法还包括：
启动定时器，统计第一端口接收的探测报文的数量，如果统计结果表明没有收到探测报文，则激活第一端口；否则，重启所述定时器，重新统计第一端口接收的探测报文的数量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，DevLayer最小的节点为根节点，所述探测报文源自所述根节点，所述BaseNetID由所述根节点采用生成树协议STP获取。
6.一种接入网中的节点，其特征在于，所述节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，所述节点包括：
第一端口，用于接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；
信息获取单元，用于从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；
端口管理单元，用于比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
7.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，还包括：
第二端口，用于收发报文；
判断处理单元，用于判断接收到探测报文的端口是否为第二端口，如果为是，则用探测报文中的BaseNetID刷新本节点的DevNetID，刷新探测报文中的树层级BaseLayer，用刷新后的BaseLayer刷新本节点的DevLayer，将本节点的DevNetID和DevLayer添加到刷新后的探测报文中，如果报文生存周期TTL不为0，则刷新探测报文中的TTL，通知第二端口将探测报文转发给下一节点。
8.根据权利要求6或7所述的节点，其特征在于，所述节点还包括：
定时器，用于在第一端口阻塞时启动计时；
计数器，用于统计第一端口接收的探测报文的数量；
端口管理单元还用于在计数器统计的数值为0时，激活第一端口。
9.一种接入网中的环路处理系统，其特征在于，包括多个节点，每个节点对应一个设备层级DevLayer和一个设备网络域标识DevNetID，其中，
节点，用于从第一端口接收探测报文，所述探测报文携带有网络域标识BaseNetID以及所述探测报文所经过的节点的DevNetID以及DevLayer；从所述探测报文中获取DevNetID和BaseNetID相同的节点的DevLayer，并从获取的DevLayer中选取值最大的DevLayer作为参考DevLayer；比较本节点的DevLayer和参考DevLayer的大小，当本节点的DevLayer大于参考DevLayer时，阻塞或者关闭第一端口。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，当节点为根节点时，该根节点还用于从生成树协议STP状态机中获取所述BaseNetID，构造所述探测报文，所述探测报文携带所述BaseNetID，将探测报文发送给下一层节点。
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