CN102332997B - 一种网络设备及其进行链路容量调整的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络设备及其进行链路容量调整的方法，该方法包括：通过各端口发送环回检测报文，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M；收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路；在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。本发明能够有效的避免环回对LCAS功能的影响，使整个传输网络更加稳定。

Description

一种网络设备及其进行链路容量调整的方法

技术领域

本发明涉及网络传输技术领域，尤其涉及一种网络设备及其进行链路容量调整的方法。

背景技术

国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T制定的电信标准ITU-T G.707中定义了级联和虚级联的概念。通过把多个VC(Virtual Container，虚容器)组合起来，作为一个具有完整比特序列的单个容器来使用，通常将包含多个VC的单个容器称为VCG(Virtual Concatenation Group，虚级联组)。使用级联和虚级联技术可以对以太网带宽与SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)虚通道进行速率适配，实现传输带宽的灵活配置，使用虚级联技术尤其能够充分利用带宽。

ITU-T G.7042/Y1305标准定义了LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme，链路容量调整机制)。LCAS提供了一种虚级联链路源端和宿端的适配功能，在不中断业务的情况下，可以根据需求动态调整VCG中成员的个数，从而实现对带宽的实时管理。

通过虚级联技术和链路调整技术相结合，现有的SDH网络能够实现高效的数据业务传输，并随用户需求可动态的调整线路带宽。

在SDH网络中，网络设备上通常包括多个E1端口，多个E1端口按预定机制被划分到一个VCG，或划分到多个不同VCG，其中一个设备中属于同一VCG的E1端口，与对端设备中属于同一VCG的E1端口连接。两个不同的E1端口连接形成一路E1线路。E1是一种物理线路上的数据传输规范，一般用于电信级业务的传输中，E1线路为数据传输遵循该规范的物理线路。

由于网络系统的复杂性，由于设备测试或其它原因等，在网络设备中难免会出现同一VCG中有E1线路出现环路，并且E1线路上并没有告警。

根据现有机制，采用如下机制确定一个E1端口对应的E1线路是否为VCG有效成员：如果该E1端口发送的反映报文传输延时的参数MFI(MultiFrameIndicator，复帧指示符)与VCG中其它E1端口发送的MFI比较接近，那么LCAS的源端或宿端在协商时就有可能认为该E1端口对应的E1线路是有效成员，并且参与业务传输，而不会去检测该E1端口上是否存在环路。这样就有可能将存在环路的E1端口划分到VCG而参与业务传输，从而会导致业务中断，如果VCG中有多路E1线路出现环路，则业务就有可能出现环路。

如果不能妥善解决环回E1影响LCAS链路调整问题，将会影响业务传输，严重时还有可能使整个传输网络出现环路，导致整个网络瘫痪。

发明内容

本发明提供一种网络设备及其进行链路容量调整方法，能够彻底解决上述LCAS链路调整时受环路影响导致业务中断的问题。

本发明提供一种网络设备进行链路容量调整方法，包括：

通过各端口发送环回检测报文，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M；

收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路；

在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

本发明还提供一种进行链路容量调整的网络设备，包括：

报文发送单元，用于通过各端口发送环回检测报文，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M；

环回确定单元，用于收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路；

容量协商单元，用于在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

利用本发明提供的网络设备及其进行链路容量调整的方法，具有以下有益效果：在不影响原有LCAS协商机制的情况下，能够有效的避免环回对LCAS功能的影响，使整个传输网络更加稳定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的网络设备进行链路容量调整方法流程图；

图2为本发明实施例中两个设备连接环路检测示意图；

图3为本发明实施例中环回检测报文格式示意图；

图4为本发明实施例中轮询发送环回检测报文方法示意图；

图5为本发明实施例中对接收的环回检测报文处理流程示意图；

图6为本发明实施例中轮询处理E1端口的线路状态流程图；

图7为本发明实施例中E1发送控制字方法示意图；

图8为本发明实施例提供的进行链路容量调整的网络设备结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的链路容量调整方法及网络设备进行更详细地说明。

为了解决现有技术在进行链路容量调整，利用LCAS协商机制进行协商时不考虑线路中是否存在环路，导致环回线路将会影响业务传输，严重时还有可能使整个传输网络出现瘫痪的问题，本发明实施例提供一种网络设备进行链路容量调整的方法，如图1所述，该方法包括：

步骤101，通过各端口发送环回检测报文，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M；

上述网络设备应至少具有两个端口，本发明实施例中提供的端口是否出现环路的检测方法中，通过每个端口发送环回检测报文，并通过报文中携带端口号和属性标识M来标识是该网络设备的哪个端口发送的环回检测报文。

步骤102，收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路；

本发明实施例中，不管是从哪个端口接收到环回检测报文，先判断报文中是否携带属性标识M，以判断报文是由本设备发起的还是对端设备发起，在确定是本设备发起的情况下，再进一步通过报文中的端口号，确定本设备具体哪个端口上出现了环路，因此上述端口号N为本网络设备中的任一个出现环路的端口。

步骤103，在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

具体的LCAS协商过程参见现有的LCAS协商过程，如通过预定机制从参与LCAS协商的端口中，确定属于同一VCG的端口等。本发明实施例提供的网络设备进行链路容量调整方法，在采用LCAS机制进行链路容量协商时，不再考虑线路状态为环路的端口，且本发明实施例中提供的端口线路状态检测机制，可以准确地检测出网络设备中哪些端口的线路状态为环路。从而避免此类端口参与LCAS协商，也就不会出现业务在环路中传输而导致业务传输中断，保证了业务传输的稳定性。

优选地，确定收到的环回检测报文中未携带属性标识M时，丢弃收到的环回检测报文。即不是本设备发送的环回检测报文不作任何处理而直接丢弃。

网络中端口出现环路的情况可能是暂时的，如为了实现设备测试而在端口上增加额外的线路造成该端口为环路，但在测试完毕后有可能会断开这些连线等，或各种原因使两个不该连接的端口物理连接出现环路，而该连接在特定情况下被消除。为了使恢复到正常状态的端口继续参与LCAS协商而提高网络容量，本发明实施例中，可以设置一定时器，间隔设定周期T通过各端口发送环回检测报文并确定各端口线路状态(即在收到自身端口发送的环回检测报文确定该端口的线路状态为环路)，并在通过任一端口接收到携带属性标识M的环回检测报文并确定报文中端口号标识的端口N出现环路的同时，记录并更新收到环回检测报文的时间t1。即不管接收到本设备哪个出现环路的端口发送的报文，都会记录并更新报文的接收时间t1，每个出现环路的端口都会对应一个t1，出现环路的不同端口对应的t1可能是相同，也可能不同，如果不断收到来自同一端口的环回检测报文，则该端口对应的t1不断被更新。

本发明实施例中确定环回检测报文中携带的端口号对应的端口N出现环路之后，将满足如下设定条件的端口N的线路状态更新为非环路：超过上述t1设定时间未收到携带属性标识M及所述端口N的端口号的环回检测报文。即，对于曾被确定为环路的端口，如果距该端口对应的t1时间后一段时间内，没有收到来自该端口的报文，说明环路已经消除，因此将其线路状态修改为非环路，从而在下次进行LCAS协商，这些端口可以参与协商。

具体地，可以网络设备启动时将各端口的线路状态初始化为非环路，通过本发明实施例，之后在接收到来自该网络设备端口的环回检测报文时，将该端口的线路状态修改为环路，并基于上述机制，在设定时间未收到该端口发送的环回检测报文时，将该端口的线路状态修改为非环路。

优选地，本发明实施例可以设置另一定时器，间隔设定周期T’查询网络设备当前各端口的线路状态，对于端口N，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口号N标识的端口的线路状态为非环路，否则保持不变。

具体地，可以网络设备启动时，将时间参数t1初始化为零，这样，在以后每次到达查询周期，不管是对于被确定为环路的端口还是不存在环路的端口，仅判断t2和t1的时间，可以准确地确定当前哪些端口不存在环路。

如对于被确定为环路的端口N，则可以根据该端口N对应的时间t1，确定当前距该端口N出现环路的时间超过一定时间未收到来自端口N的环回检测报文，将该端口的线路状态修改为非环路；对于线路状态被确定为非环路的端口，有两种可能，一种是始终没出现环路，则t1为零，按照上述机制，不管t2与t1的时间差是否超过设定时间，该端口的线路状态为非环路；另一种是出现过环路，但在上个查询周期将其修改为非环路，则根据上述方法，t2与t1的时间差一定还是大于设定时间，因此确定该端口的线路状态依然为非环路，当然，还可以在上个周期确定端口不存在环路时，将该端口对应的t1清零，则根据上述机制，在本查询周期，保持端口的线路状态不变。

为了及时对端口的状态作出恢复，优选地，本实施例中设定周期T’小于所述设定时间，这样，可以使恢复为非环路的端口能够尽快参与LCAS协商从而提高网络容量。

依照本发明另一实施例中，为进一步提高查询效率，设定周期T’小于所述设定时间，间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，并确定当前各端口的线路状态与上周期查询结束后确定的线路状态是否相同；若相同，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口号N标识的端口的线路状态为非环路，否则保持不变；若不同，说明上次查询周期被确定为非环路的端口，在距上次查询周期结束之后，在查询时间之前由于收到环回检测报文而被修改为环路，则收到环回检测报文的时间t1滞后于上次查询周期对应的时间，由于T’小于设定时间，因此t2与t1的时间差一定小于设定时间，保持当前各端口的线路状态不变。

优选地，具体通过将线路状态为环路的端口发送的成员控制字置为无效，将线路状态为非环路的端口发送的成员控制字置为有效，实现选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

对于上述网络设备，应连接至少一个其它网络设备，本发明实施例以网络设备A连接网络设备B为例，从网络设备A出发，给出链路容量调整方法，网络设备B进行链路调整的方法同网络设备A，不再赘述。

网络设备A中包括至少两个E1端口，网络设备B中包括至少两个E1端口，以设备A和设备B中有两个E1端口，两个E1端口属于同一VCG为例进行说明，当然，设备A还可以包括更多E1端口，且多个端口属于不同VCG，设备B也可以包括更多E1端口，且多个端口属于不同VCG，设备A中属于同一VCG中的E1端口，与设备B中属于同一VCG的E1端口连接。

如图2所示，设备A和设备B连接，设备A中可能出现环路的情况包括：设备A中的E1-TX与E1-RX连在一起，设备B中的E1-TX与E1-RX连在一起，或实现设备A中E1-TX与设备B的E1-RX透传的设备与设备A中的E1-RX连在一起。

优选地，本发明实施例中网络设备通过保留比特SA(Spare)-BIT通道发送和接收环回检测报文，根据现有协议规定，传输的一些报文存在空闲字段，如在TS0时隙发送的基帧中，第4-8比特为保留比特，这些保留比特传输所占用的通常称为SA-BIT通道，本发明实施例利用这些SA-BIT通道传输环回检测报文信息，不会增加额外的报文开销，从而可以节省传输资源。

环回检测报文中至少携带设备的属性标识及发送报文的端口的端口号，当然，还可以携带其它信息。本发明实施例中为相连的两个设备A与设备B设计的环回检测报文格式如图3所示，环回检测报文具体包括如下内容：

长度，标识环回检测报文的长度；

属性标识，具有唯一性，用于唯一标识网络设备，所有网络设备的属性标识必须不同；

端口号，标识当前环回检测报文是从哪个E1端口发出的；

校验字段，具体可以是校验和，即从长度到端口号的累加和，一个字节，校验整个协议报文的完整性及正确性。

在网络设备启动时要初始化各E1端口的环回检测报文，生成上述格式的环回检测报文。

如图4所示，设备A、设备B间隔设定周期T定时向对方发送环回检测报文。设定周期T可根据需求而定，比如1S。

如图2所示，正常通信时，设备A通过端口E1-TX发送环回检测报文，并通过E1-RX接收设备B的端口E1-TX发送的环回检测报文，E1-TX的角色也可以互换，接收到环回检测报文时，进行环回检测报文处理，具体进行如下处理：

如图5所示，设备A、设备B在解析对端设备上报的环回检测报文时，解析报文中的属性标识，并与本设备的属性标识相比较。如果相同，则为收到自己发送的环回检测报文，若不同，则不是自己发出的环回检测报文。如果非自己发出的报文，则不对报文进行任何处理，忽略该报文；如果收到的报文是自己发出的则去解析该报文，并将报文中所带的本设备的端口号记录下来，并确定该端口号标识的端口存在环路，同时记录并更新接收该环回检测报文的时间t1。

为了实时恢复不存在环路的端口，如图6所示，间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，在到达查询周期时，记录当前t2，读取并保存当前各E1端口的线路状态。确定当前读取的E1端口的线路状态，是否与上次查询结束后确定的E1端口的线路状态是否相同；若相同，则确定t2-t1是否大于设定时间，若大于，则表示没有连续收到自己发出的环回检测报文，则认为E1端口环路解除，置E1为没有环回状态，否则结束。若不同，用户当前读取的E1端口状态进行更新；并进一步确定t2-t1是否大于设定时间，若大于，则表示没有连续收到自己发出的环回检测报文，则认为E1端口环路解除，置E1为没有环回状态，否则结束。

优选地，上述设定时间可以是设定周期T(即发送回环检测报文的周期)的2倍，且设定周期T’小于设定时间，则在当前读取的E1端口的线路状态，与上次查询结束后确定的E1端口的线路状态不同时，可以保持当前读取的端口状态不变直接结束。

优选地，如图7所示，在进行链路容量调整时，读取当前各E1端口的线路状态，确定E1端口的线路状态是否为环路；如果当前E1端口的线路状态为环回，则将LCAS协商时该端口发送的控制字置为DNU(无效)，这样不会让该路E1进行LCAS协商；否则将LCAS协商时该端口发送的控制字置为有效，让该路E1参与LCAS协商。

本发明对于VCG中含有多路E1时的处理，使得环回E1不影响LCAS协商，能够有效的避免环回E1对LCAS功能的影响，使整个传输网络更加稳定。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种进行环路检测的网络设备，由于这些设备解决问题的原理与一种子帧间的业务负荷均衡处理方法、一种小区间干扰处理方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明一种进行链路容量调整的网络设备，如图8所示，包括：

报文发送单元801，用于通过各端口发送环回检测报文，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M；

环回确定单元802，用于收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路；

容量协商单元803，用于在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

优选地，报文发送单元801具体间隔设定周期T通过各端口发送环回检测报文并触发环回确定单元确定端口线路状态；

该网络设备进一步包括：时间更新单元804，用于在收到携带属性标识M的环回检测报文时，记录并更新收到环回检测报文的时间t1；

环回修改单元805，用于确定环回检测报文中携带的端口号对应的端口N出现环路之后，将满足如下设定条件的端口N的线路状态更新为非环路：超过t1设定时间未收到携带属性标识M及所述端口N的端口号的环回检测报文。

优选地，环回修改单元805具体间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变。

优选地，设定周期T’小于所述设定时间，则环回修改单元805具体用于，

间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，并确定当前各端口的线路状态与上周期查询结束后确定的线路状态是否相同；

若相同，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变；

若不同，则保持当前各端口的线路状态不变。

优选地，容量协商单元803具体通过将线路状态为环路的端口发送的成员控制字置为无效，将线路状态为非环路的端口发送的成员控制字置为有效，实现选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。

优选地，环回确定单元802，用于确定收到的环回检测报文中未携带属性标识M时，丢弃收到的环回检测报文。

优选地，所述报文发送单元801具体通过保留比特SA-BIT通道发送环回检测报文，所述环回确定单元802具体通过SA-BIT通道接收环回检测报文。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种网络设备进行链路容量调整方法，其特征在于，包括： 

间隔设定周期T通过各端口发送环回检测报文并确定端口线路状态，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M； 

收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路，记录并更新收到环回检测报文的时间t1； 

间隔设定周期T’查询所述网络设备当前各端口的线路状态，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变；或者 

间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，并确定当前各端口的线路状态与上周期查询结束后确定的线路状态是否相同；若相同，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变；若不同，则保持当前各端口的线路状态不变，设定周期T’小于所述设定时间； 

在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，间隔设定周期T’查询所述网络设备当前各端口的线路状态，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变时，所述设定周期T’小于所述设定时间。 

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 

具体通过将线路状态为环路的端口发送的成员控制字置为无效，将线路状态为非环路的端口发送的成员控制字置为有效，实现选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。 

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括： 

确定收到的环回检测报文中未携带属性标识M时，丢弃收到的环回检测报文。 

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环回检测报文还包括：环回检测报文的长度和用于校验环回检测报文完整性的校验字段。 

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备具体通过保留比特SA-BIT通道发送和接收环回检测报文。 

7.一种进行链路容量调整的网络设备，其特征在于，包括： 

报文发送单元，用于间隔设定周期T通过各端口发送环回检测报文并确定端口线路状态，所述环回检测报文中携带发送所述环回检测报文的端口的端口号，及唯一标识所述网络设备的属性标识M； 

环回确定单元，用于收到携带属性标识M的环回检测报文时，确定所述网络设备中，所述收到的环回检测报文中携带的端口号对应的端口N的线路状态为环路； 

时间更新单元，用于在收到携带属性标识M的环回检测报文时，记录并更新收到环回检测报文的时间t1； 

环回修改单元，用于间隔设定周期T’查询所述网络设备当前各端口的线路状态，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变；或者 

环回修改单元，用于间隔设定周期T’查询当前各端口的线路状态，并确定当前各端口的线路状态与上周期查询结束后确定的线路状态是否相同；若相同，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变；若不同，则保持当前各端口的线路状态不变，设定周期T’小于所述设定时间；

容量协商单元，用于在需要进行链路容量调整机制LCAS协商时，选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。 

8.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，容量协商单元具体通过将线路状态为环路的端口发送的成员控制字置为无效，将线路状态为非环路的端口发送的成员控制字置为有效，实现选择线路状态不是环路的端口参与LCAS协商。 

9.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述环回确定单元，进一步用于确定收到的环回检测报文中未携带属性标识M时，丢弃收到的环回检测报文。 

10.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述报文发送单元具体通过保留比特SA-BIT通道发送环回检测报文，所述环回确定单元具体通过保留比特SA-BIT通道接收环回检测报文。 

11.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述环回修改单元间隔设定周期T’查询所述网络设备当前各端口的线路状态，确定当前时间t2与t1的时间差超过设定时间时，确定端口N的线路状态为非环路，否则保持不变时，所述设定周期T’小于所述设定时间。 

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