CN102223278B - 一种在非以太链路上启用lldp功能的实现方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法，包括步骤：在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能；在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能；达到HelloTime时间时，在本端设备端口组装一个LLDP Hello报文发送到对端；接收LLDP Hello报文，根据LLDP协议处理，生成或更新邻居信息。本发明方法实现了在非以太链路上使用LLDP邻居发现功能的目的，且实施简便，成本低。本发明还公开了一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统，包括全局使能开启模块、端口使能开启模块、接口绑定模块、报文发送模块、报文接收模块和老化模块。

Description

一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法及系统
技术领域
本发明涉及数据通讯技术领域，尤其涉及一种在POS(Packet OverSONET/SDH，SONET/SDH上的分组)口、HDLC(High-Level Data Link Control，高级数据链路控制)、FR(Frame Relay，帧中继)、ATM(Asynchronous TransferMode，异步传输模式)口等非以太链路的广域网上启用LLDP(Link LayerDiscovery Protocol，链路层发现协议)功能的实现方法及系统。
背景技术
一、LLDP介绍：
随着以太网技术在局域网和城域网的广泛应用，网络设备的种类日益繁多且各自的配置错综复杂，用户对以太网管理能力的要求也越来越高。目前许多网络管理系统都使用自动发现功能来跟踪拓扑的变化，但大多都只能分析到网络层的拓扑结构，而诸如设备有哪些接口、又有哪些接口与其它设备相连，以及客户端、网络设备、各类服务器之间的路径等信息则需通过链路层来收集，用户只有通过足够详细的信息才能准确定位网络故障。同时为了使不同厂商的设备能够在网络中相互发现并交互各自的系统信息及配置信息，需要有一个标准的信息交流平台。LLDP就是在这样的背景下产生的。
LLDP是由IEEE 802.1AB定义的一种链路层发现协议，它提供了一种标准的链路层发现方式，可以将本端设备的设备标识、接口标识、主要能力、管理地址等信息组织成不同的TLV(Type/Length/Value，类型/长度/值)，封装在LLDPDU(Link Layer Discovery Protocol Data Unit，链路层发现协议数据单元)中发布给与自己直连的邻居，邻居收到这些LLDPDU信息后将其保存起来，以CLI(Command Line Interface，命令行界面)的方式或以标准MIB(ManagementInformation Base，管理信息库)的形式对用户显示，网络管理系统可以通过该协议快速掌握二层网络的拓扑及其变化情况。以供网络管理系统查询了解自己与网络中邻近设备的连接路径、对方的设备型号等物理信息，帮助网络管理员了解网络拓扑，并以此为依据方便进行网络管理系统查询、网络统计、诊断链路的通信状况等工作。
二、POS接口介绍：
SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)是ANSI(美国国家标准学会)定义的同步传输体制，是一种全球化的标准传输协议，采用光传输。
SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)是CCITT(国际电报电话咨询委员会)，即现在的ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)定义的，采用同步复用方式和灵活的映射结构，可以从SDH信号中直接分插出低速的支路信号，而不需要使用大量的复接/分接设备，从而能够减少信号损耗和设备投资。
POS是一种应用在城域网及广域网中的技术，它具有支持分组数据的优点，如支持IP数据分组。
POS将长度可变的数据包直接映射进SONET同步载荷中，使用SONET物理层传输标准，提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。
POS接口在数据链路层可以使用PPP(Point to Point Protocol，点对点协议)、帧中继和HDLC协议，在网络层使用IP协议。针对不同的设备，接口传输速率会有所不同，例如STM-1、STM-4和STM-16，每一级速率都是较低一级的4倍。
在进行链路协议和网络协议等配置前，需要根据对端设备的配置或应用进行POS接口物理参数的配置。此外，如果作为备份接口，则需配置接口备份工作参数；如果要在接口上建立防火墙，则需配置包过滤规则。
三、ULEI接口介绍：
通用逻辑以太网接口(Universal Logic Ether Interface，ULEI)是有以太网性质的逻辑接口，具有物理以太接口的属性，基本上支持所有的以太业务，包括子接口、VLAN(虚拟局域网)、QINQ、L2VPN、L3VPN、路由、BFD(双向转发检测)、MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树基于SDH的多业务传送平台)等，实现的主要目的如下：
(1)、二三层VPN桥接：即在一个设备上实现二层VPN终结到三层VPN；
(2)、非以太接口实现ETH(Ethernet，以太网)业务：扩展支持FR、ATM等桥接ETH业务而设计的一种通用逻辑以太接口，用以屏蔽多种不同接口的差异，使得业务开展时感知不到物理接口。
另外桥接ULEI接口，必须配置在ETH接口板上；异构ULEI接口，必须配置在POS接口板上；有绑定桥接关系ULEI接口，必须配置在同一块线卡上。
LLDP协议只规定了以太网络中启用LLDP功能的具体实现，现有协议标准未涉及POS口等非以太链路广域网上的LLDP功能启用，未对POS等接口上支持LLDP邻居发现功能进行规范定义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述问题，提出一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法及系统，以实现在POS口等非以太链路广域网上启用LLDP邻居发现的功能。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法，包括如下步骤：
在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能；
在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能。
进一步地，所述非以太接口为POS口或HDLC口或FR口或ATM口。
进一步地，本发明方法还包括以下步骤：
在达到LLDP的HelloTime(LLDP的发包间隔)时间时，在本端网络设备的端口组装一个LLDP Hello(通告)报文，并将所述LLDP Hello报文发送到对端网络设备；
在本端网络设备上接收对端网络设备发来的所述LLDP Hello报文，并根据LLDP协议对该报文进行处理，生成或更新邻居信息。
进一步地，本发明方法还包括步骤：
为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各绑定一个ULEI接口。
更进一步地，本发明方法还包括如下步骤：
步骤501，定时器到设定的HelloTime时间时，驱动端口发送状态机组装LLDP Hello报文；
步骤502，若端口类型是非以太口，则查询与非以太口绑定的ULEI接口；若没有找到与非以太口绑定的ULEI接口，则丢弃报文；若找到与非以太口绑定的ULEI接口，则执行步骤503；
步骤503，将非以太口替换为ULEI接口；
步骤504，对所述LLDP Hello报文进行封装，并由微码发送到对端机架。
再进一步地，本发明方法还包括如下步骤：
步骤601，本端机架的微码收到对端机架发来的LLDP Hello报文；
步骤602，若接收到报文的物理实接口类型是ULEI接口，则查询与ULEI接口绑定的非以太接口；若未查询到与ULEI接口绑定的非以太接口则丢弃报文；若查询到与ULEI接口绑定的非以太接口，则执行步骤603；
步骤603，将ULEI接口替换为非以太接口；
步骤604，解析收到的LLDP Hello报文；
步骤605，生成或更新邻居信息。
一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统，包括全局使能开启模块和端口使能开启模块；
其中，所述全局使能开启模块用于，在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能；
所述端口使能开启模块用于，在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能。
进一步地，本发明系统还包括接口绑定模块，该模块用于，为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各绑定一个ULEI接口。
进一步地，本发明系统还包括报文发送模块和保文接收模块；
其中，所述报文发送用于，在达到LLDP的发包间隔HelloTime时间时，在本端网络设备的端口组装一个LLDP Hello报文，并将所述LLDP Hello报文发送到对端网络设备；
所述报文接收模块用于，在本端网络设备上接收对端网络设备发来的所述LLDP Hello报文，并根据LLDP协议对该报文进行处理，生成或更新邻居信息。
更进一步地，本发明在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统还包括老化模块，该模块用于，定时老化超时未更新的LLDP邻居信息。
本发明的有益效果为：
本发明在LLDP协议基础上，提出一种在POS口等非以太链路上启用LLDP的功能的方法及系统，扩展并改进LLDP支持的物理实接口范围，通过支持POS等接口上启用LLDP协议，实现了在非以太链路上使用LLDP邻居发现功能的目的。本发明还具有实施简便，成本低等优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是作为一个具体实施例的本发明方法流程示意图；
图2是作为一个具体实施例的本发明方法组网示意图
图3为作为一个具体实施例的本发明系统结构示意图；
图4是应用本发明的发包流程示意图；
图5是应用本发明的收包流程示意图；
图6是应用本发明的报文封装结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面具体以POS口为例进行具体说明。
图1是作为一个具体实施例的本发明方法流程示意图，如图所示，本发明方法具体包括如下步骤：
步骤101，为本端网络设备的POS接口和对端的网络设备POS接口建立物理连接，该实施例中，是通过光纤来建立物理连接的。
步骤102，为本端网络设备的POS接口和对端的网络设备POS接口各配置一个IP地址。
步骤103，互相ping(Packet Internet Grope，因特网包探索器)本端网络设备的POS接口和对端的网络设备POS接口，使两端能够ping通，ping的目的是判断两个pos接口之间的物理链路是否连通。
步骤104，为本端网络设备的POS接口和对端的网络设备POS接口各绑定一个ULEI接口。
该步骤也可以省略，采用该步骤的目的是充分利用现有的ULEI接口技术，通过接口的转换来提高收发包效率。
步骤105，在本端网络设备上和对端的网络设备上分别开启LLDP全局使能。
步骤106，在本端网络设备的POS接口上和对端网络设备的POS接口上分别开启LLDP端口使能。
步骤107，本端的网络设备在达到定时器所设定的HelloTime时间时，在该网络设备的端口(包括以太接口和非以太接口)组装一个LLDP Hello报文。
具体地，是采用一个定时器，该定时器按照设定的HelloTime时间驱动端口网络设备端口的发送状态机组装LLDP Hello报文发包。
步骤108，本端的网络设备将此DDLP Hello报文发送到对端的网络设备。
步骤109，对端网络设备收到此报文，根据LLDP协议进行处理，生成或更新邻居信息。
上述步骤107至步骤109，以本端向对端发送DDLP Hello报文为例进行了说明，同样地，对端的网络设备在达到定时器所设定的HelloTime时间时，也会在其端口组装LLDP Hello报文，并发送到本端的网络设备，由本端的网络设备根据LLDP协议对收到的该LLDP Hello报文进行处理，生成或更新邻居信息。
本发明实施例中，是通过OAM(Operation Administration and Maintenance，操作管理维护)或SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)的标准MIB(Management Information Base，管理信息库)配置必须的配置参数和满足组网性能的性能参数的，并能够显示这些配置，配置的参数主要包括：
为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各配置一个IP地址；
配置网络设备的全局的LLDP功能使能(enable)或非使能(disable)；
配置网络设备的全局的LLDP发包间隔时间；
配置网络设备的全局的LLDP邻居保持时间；
配置网络设备的全局的LLDP最大邻居数量；
配置网络设备的POS接口的LLDP功能使能或非使能；
配置网络设备的POS接口的LLDP最大邻居数量。
图2是作为一个具体实施例的本发明方法组网示意图，途中RX和TX分别表示接收和发送。如图所示：路由器1上的pos192-0/1/0/1和路由器2上的pos192-0/2/0/2相连。路由器1和路由器2之间通过光纤接收和发送报文，路由器1和路由器2分别生成自己的邻居信息。
图3是作为一个具体实施例的本发明系统结构示意图，如图所示，本发明在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统包括全局使能开启模块、端口使能开启模块、接口绑定模块、报文发送模块、报文接收模块和老化模块。
其中，全局使能开启模块用于，在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能。
端口使能开启模块用于，在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能。
接口绑定模块用于，为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各绑定一个ULEI接口。
其中，报文发送模块用于，在达到定时器设定的HelloTime时间时，在本端网络设备的端口组装一个LLDP Hello报文，并将该DDLP Hello报文发送到对端网络设备。具体地，是由定时器按照设定的HelloTime时间驱动端口网络设备端口的发送状态机组装LLDP Hello报文发包。
报文接收模块用于，在本端网络设备上接收对端网络设备发来的LLDP Hello报文，并根据LLDP协议对该报文进行处理，生成或更新邻居信息。
老化模块用于，定时老化超时未更新的LLDP邻居信息。具体地，该模块用于：
设置的老化定时器超时后，以轮询的方式对LLDP邻居信息进行遍历扫描；
LLDP邻居信息老化时间超时后，删除超时的LLDP邻居信息。
本发明实施例中，是通过CML(Command Line，命令行)方式在网络设备的POS口等非以太链路上启用LLDP功能的。
当然，以上的本端和对端是相对的概念，当把其中一端作为本端时，另一端即为对端。
图4是应用本发明的发包流程示意图，如图所示，应用本发明的发包流程具体包括：
步骤401，定时器到设定的HelloTime时间；
步骤402，驱动端口发送状态机(即LLDP端口TX状态机)组装LLDP Hello报文；
步骤403，组装完LLDP Hello报文，由于需要指定端口发送，发送前需要判断端口的类型是以太物理实接口，还是POS口等非以太口；
根据POS接口等非以太口是否绑定ULEI接口做不同的处理，如果POS接口等非以太口绑定了ULEI接口，执行步骤404，如果POS接口等非以太口未绑定ULEI接口，则直接执行步骤409；
步骤404，如果是POS接口等非以太口，需要查询与POS接口等非以太口绑定的ULEI接口；
步骤405，若找到与POS接口等非以太口绑定的ULEI接口，则将POS接口等非以太口替换为ULEI接口；
步骤406，通过发包接口发包；
步骤407，若没有找到与POS接口等非以太口绑定的ULEI接口，则丢弃报文；
步骤408，LLDP协议中的收发包模块(即收发包LPP)接收到LLDP的以太报文，若是POS口等非以太口需要将报文封装成IEEE 802.3/Ethernet的BCP(PPP Bridging Control Protocol，PPP桥接控制协议)报文，该报文的封装方式见图6；
步骤409，将报文发送到对端机架。
图5是应用本发明的收包流程示意图，如图所示，应用本发明的收包流程具体包括：
步骤501，本端收到对端机架发来的LLDP Hello报文，判断若是IEEE802.3/Ethernet的BCP报文，并根据报文内的目的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)判断是LLDP Hello报文，则直接把BCP封装剥掉，以ULEI口上送给LLDP协议中的收发包模块，报文格式为以太。对于原有异构流程中如果有关注接口BCP协商状态的，需要特殊跳过，LLDP Hello报文上送时不关注BCP状态，只要接口协议UP就上送，协议UP有可能是IPCP(IP控制协议)协商成功，不一定是BCP协商成功，任何一种协商成功皆可，不需要切换；
步骤502，LLDP协议中的收发包模块接收到的LLDP以太报文后，携带ULEI口信息分发至LLDP协议中的LLDP业务模块；
步骤503，判断接收到报文的物理实接口类型，是以太物理实接口，还是ULEI口；
步骤504，如果是ULEI接口，需要查询与ULEI接口绑定的POS接口等非以太接口；
步骤505，若找到与ULEI接口绑定的POS接口等非以太接口，则将ULEI接口替换为POS接口等非以太接口；
步骤506，LLDP业务模块解析收到的LLDP Hello报文；
步骤507，若没有找到与ULEI接口绑定的POS接口等非以太接口，或者解析收到的报文有错误时，则丢弃报文；
步骤508，通过端口收到的报文驱动LLDP协议中的接收状态机(即LLDP端口RX状态机)，添加、更新或删除LLDP邻居；
步骤509，定时器驱动LLDP的邻居老化扫描；
步骤510，删除LLDP邻居中超过HoldTime而未获更新的邻居信息。
步骤511，结束。
上面是以POS接口等非以太口绑定了ULEI接口的情况为例进行说明的，如果POS接口等非以太口未绑定ULEI接口，则本端收到对端发来的LLDP Hello报文后，直接对其进行解析即可。
图6是应用本发明的报文封装结构示意图，BCP报文封装LLDP的报文格式如图所示。复用RFC 2878中的802.3 Frame格式，其中需要特别指定的选项如下：
Address and Control，该字段填0XFF03；
PPP Protocol，该字段填0x0031；
Flags中的F位，若不配置局域网分段，该字段填0；
Flags中的Z位，该字段填0；
Pads，该字段填0；
MAC Type，应该是IEEE 802.3/Ethernet，该字段填1；
Optional Data Link Layer Padding，该字段报文中省略。
上面以POS口为例进行了详细说明，对于HDLC、FR、ATM口等非以太接口，在其非以太链路的广域网上启用LLDP功能的具体实施方式可以据此类推得出，此处不再赘述。
综上所述，本发明在LLDP协议基础上，提出一种在POS口等非以太链路上启用LLDP的功能的方法，扩展并改进LLDP支持的物理实接口范围，通过支持POS等接口上启用LLDP协议，解决了在POS口等非以太链路上进行LLDP邻居发现功能的技术难题，实现了在非以太链路上使用LLDP邻居发现功能的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种在非以太链路上启用链路层发现协议LLDP功能的实现方法，其特征在于，包括如下步骤： 
在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能； 
在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能； 
还为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各绑定一个ULEI接口； 
则还包括如下步骤： 
步骤501，定时器到设定的HelloTime时间时，驱动端口发送状态机组装LLDP Hello报文； 
步骤502，若端口类型是非以太口，则查询与非以太口绑定的ULEI接口； 
若没有找到与非以太口绑定的ULEI接口，则丢弃报文；若找到与非以太口绑定的ULEI接口，则执行步骤503； 
步骤503，将非以太口替换为ULEI接口； 
步骤504，对所述LLDP Hello报文进行封装，并由微码发送到对端机架。 
2.如权利要求1所述的在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法，其特征在于，所述非以太接口为POS口，或高级数据链路控制HDLC口，或帧中继FR口，或异步传输模式ATM口。 
3.如权利要求1或2所述的在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法，其特征在于，还包括以下步骤： 
在达到LLDP的发包间隔HelloTime时间时，在本端网络设备的端口组装一个LLDP Hello报文，并将所述LLDP Hello报文发送到对端网络设备； 
在本端网络设备上接收对端网络设备发来的所述LLDP Hello报文，并根据LLDP协议对该报文进行处理，生成或更新邻居信息。 
4.如权利要求1所述的在非以太链路上启用LLDP功能的实现方法，其特征在于，还包括如下步骤： 
步骤601，本端机架的微码收到对端机架发来的LLDP Hello报文； 
步骤602，若接收到报文的物理实接口类型是ULEI接口，则查询与ULEI接口绑定的非以太接口；若未查询到与ULEI接口绑定的非以太接口则丢弃所述LLDP Hello报文；若查询到与ULEI接口绑定的非以太接口，则执行步骤603； 
步骤603，将ULEI接口替换为非以太接口； 
步骤604，解析收到的LLDP Hello报文； 
步骤605，生成或更新邻居信息。 
5.一种在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统，其特征在于，包括全局使能开启模块和端口使能开启模块； 
其中，所述全局使能开启模块用于，在本端网络设备上和对端网络设备上分别开启LLDP全局使能； 
所述端口使能开启模块用于，在本端网络设备的非以太接口上和对端网络设备的非以太接口上分别开启LLDP端口使能； 
还包括接口绑定模块，该模块用于，为本端网络设备的非以太接口和对端网络设备的非以太接口各绑定一个ULEI接口； 
则在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统按照如下步骤执行： 
步骤501，定时器到设定的HelloTime时间时，驱动端口发送状态机组装LLDP Hello报文； 
步骤502，若端口类型是非以太口，则查询与非以太口绑定的ULEI接口； 
若没有找到与非以太口绑定的ULEI接口，则丢弃报文；若找到与非以太口 绑定的ULEI接口，则执行步骤503； 
步骤503，将非以太口替换为ULEI接口； 
步骤504，对所述LLDP Hello报文进行封装，并由微码发送到对端机架。 
6.如权利要求5所述的在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统，其特征在于，还包括报文发送模块和报文接收模块； 
其中，所述报文发送模块用于，在达到LLDP的发包间隔HelloTime时间时，在本端网络设备的端口组装一个LLDP Hello报文，并将所述LLDP Hello报文发送到对端网络设备； 
所述报文接收模块用于，在本端网络设备上接收对端网络设备发来的所述LLDP Hello报文，并根据LLDP协议对该报文进行处理，生成或更新邻居信息。 
7.如权利要求6所述的在非以太链路上启用LLDP功能的实现系统，其特征在于，还包括老化模块，该模块用于： 
定时老化超时未更新的LLDP邻居信息。 
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