CN102457409A - 链路故障检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链路故障检测方法及系统，该方法应用于多等效链路直连场景中，包括：链路一端的第一设备接收所述链路另一端的第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，所述第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；以及当所述第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障。采用本发明能够快速确定出现链路故障的链路。

Description

链路故障检测方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种链路故障检测方法及系统。

背景技术

随着通信网络的发展，网络设备越来越需要具备快速发现与其相邻设备之间的网络故障的功能。BFD(Bidirectional ForwardingDetection，双向转发检测协议)是国际标准协议，与传输介质无关，可以实现直连链路两端设备传输层转发故障的检测。

双向转发检测是通过在特定UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)端口号的UDP报文上携带BFD协议报文，相邻设备检测对方发送的BFD报文，来实现对链路以及设备转发功能的检测。

BFD协议报文格式如图1所示，在设备中，由BFD处理模块将BFD控制报文的相关字段赋值，然后将处理完成的BFD控制报文送协议栈，封装传输层、网络层及链路层，并发送给直连设备。同样的，在接收到BFD报文时，需要通过协议栈进行解析，将应用层的BFD控制报文解析出之后交由BFD处理模块。

当两个设备(例如设备A和设备B)之间链路是多条等效链路(如聚合链路)时，在运用BFD协议进行配置会话，配置信息中不能区分等效链路中的每一条链路，因此，设备A和设备B之间的BFD报文是需要根据两设备各自使用的负荷分担方式来选择物理链路。

举例说明，如图2所示，设备A和设备B之间通过n条链路直连，且这n条链路为聚合等效链路，设备A和设备B之间只能配置一条BFD会话，那么该BFD会话所选择的链路是不确定的，可以是Ti到Tn中的任意一条，具体是由所使用设备采用的负荷分担策略所决定。

在相关技术中，在链路聚合的情景下，链路的传输能力是链路数×单条链路传输能力。如果等效链路中的任意一条产生故障，因为其他等效链路还是连通的，此时两设备之间的链路仍然是连通的，所以故障很难被及时发现，但是，此时的整个链路的传输能力已经受到影响，影响链路的传输性能，埋下了整个等效链路故障的隐患。

针对相关技术中链路故障很难被及时发现，从而影响链路的传输性能的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种链路故障检测方法及系统，以至少解决上述链路故障很难被及时发现，从而影响链路的传输性能的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种链路故障检测方法，应用于多等效链路直连场景中，包括：链路一端的第一设备接收所述链路另一端的第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，所述第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；以及当所述第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障。

较优的，所述确定与该端口相连的链路故障之后，还包括：丢弃已接收的BFD报文。

较优的，还包括：当所述第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路未发生故障。

较优的，还包括：所述第一设备和第二设备的所有端口均与BFD会话绑定，且第二设备的每个端口均有BFD报文发出时，若所述第一设备的一个或多个端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文，确定与没有收到所述第二设备发出的BFD报文的端口相连的链路故障。

根据本发明的另一方面，提供了一种链路故障检测装置，应用于多等效链路直连场景中，包括链路一端的第一设备和链路另一端的第二设备：所述第一设备，用于接收所述第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，所述第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障；所述第二设备，用于向所述第一设备发送所述BFD报文。

较优的，所述第一设备进一步用于：确定与BFD会话绑定的端口相连的链路故障之后，丢弃已接收的BFD报文。

较优的，所述第一设备进一步用于：当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路未发生故障。

较优的，所述第一设备和第二设备的所有端口均与BFD会话绑定时，第二设备进一步用于：在每个端口均发出BFD报文；所述第一设备进一步用于：在所述第二设备的每个端口均发出BFD报文时，若自身的一个或多个端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文，确定与没有收到所述第二设备发送的BFD报文的端口相连的链路故障。

采用本发明实施例提供的链路故障检测方法，能够在多等效链路直连的场景中快速确定出现链路故障的链路，后续可以对出现链路故障的链路及时处理，避免链路通信能力的下降。

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是根据相关技术的BFD协议报文格式；

图2是根据本发明实施例的设备A和设备B之间通过n条链路直连的示意图；

图3是根据本发明实施例的链路故障检测方法的处理流程图；

图4是根据本发明实施例的设备和接收设备之间通过n条链路直连的示意图；

图5是根据本发明实施例的链路故障检测系统的第一种结构示意图；

图6是根据本发明实施例的链路故障检测系统的第二种结构示意图；

图7是根据本发明实施例的第二种链路故障检测系统实施的链路故障检测方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

在相关技术中，如果等效链路中的任意一条产生故障，因为其他等效链路还是连通的，此时两设备之间的链路仍然是连通的，所以故障很难被及时发现，从而影响链路的传输性能，埋下了整个等效链路故障的隐患。为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种链路故障检测方法，应用于多等效链路直连场景中，处理流程如图3所示，包括：

步骤302、链路一端的第一设备接收链路另一端的第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；

步骤304、当第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障。

采用本发明实施例提供的链路故障检测方法，能够在多等效链路直连的场景中快速确定出现链路故障的链路，后续可以对出现链路故障的链路及时处理，避免链路通信能力的下降。

实施时，确定与绑定BFD会话的端口相连的链路故障时，还包括：丢弃已接收的BFD报文。

实施时，相应的，当第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到第二设备发送的BFD报文时，则确定该端口相连的链路未发生故障。

由于第一设备和第二设备间存在多条等效直连链路，所以，可以使用等效链路全端口配置的方式对多条等效直连链路均进行检测，即，在第二设备的每个端口均绑定BFD会话，此时，若第一设备的一个或多个端口在检测时间内没有收到BFD报文，确定与没有收到BFD报文的端口相连的链路故障。

在上述实施例中，第一设备、第二设备仅用于区分链路两端的不同设备，具体实施时，第一设备可以接收第二设备发送的BFD报文，也可以发送BFD报文至第二设备，即，可以互为发送方和接收方。

现分别从接收方和发送方的角度进行详细说明，具体请参见下文，为将过程描述地更清楚，此处不再使用第一设备、第二设备的称呼，而直接称发送设备和接收设备，当然了，在后文中，发送设备和接收设备都是对应的，可以互换角色。

1)在检测之前，可以在发送设备和接收设备上分别配置检测等效链路的BFD会话，并在配置BFD会话时，指定端口号。

具体地，例如，可以如图4所示，发送设备上配置的BFD会话，源/目的地址为发送设备等效链路地址S/接收设备等效链路地址R，并指定需要检测的端口号P(1＜＝P＜＝N，N为端口总数)；

相应的，接收设备上配置的BFD会话，源/目的地址为接收设备等效链路地址R/发送设备等效链路地址S，并指定需要检测的端口号P’(1＜＝P’＜＝N)，其中，端口P和P’为同一物理连接的两个端口。

2)配置结束后，发送设备将封装后的BFD报文，从指定端口P发出；接收设备收到报文后，记录接收此报文的端口D’，如果接收到该BFD控制报文的端口号D’与指定的端口号P’不符，则丢弃该报文。

所述发送设备将封装后的BFD报文，从指定端口P发出，具体包括：发送设备根据配置信息确定BFD协议报文信息，信息格式如图1所示，并且通过封装模块完成对BFD协议报文的封装，最后通过配置中指定的检测端口P发送出去。

所述接收设备接收此BFD报文，并记录接收端口号。如果接收到该BFD报文的端口号与指定的端口号不符，则丢弃该报文，具体包括：

接收设备收到的报文之后，记录接收此报文的端口D’，对接收到的报文进行解封装确定为BFD报文，则在配置的BFD会话中查询，如果不存在指定端口为D’的BFD会话，则丢弃该BFD报文。

正如上文所说，发送设备和接收设备都是对应的，可以互换角色，因此，接收设备向发送设备也发起同样的流程。如果发送设备和接收设备均在每个检测周期内收到端口号与配置相符的BFD控制报文，那么会话建立并保持。如其中一方在检测时间内没有收到一个有效的BFD报文，则认为该指定端口所对应的链路发生故障。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种链路故障检测系统，结构示意如图5所示，应用于多等效链路直连场景中，包括链路一端的第一设备501和链路另一端的第二设备502：

第一设备501，用于接收第二设备502发送的双向转发检测协议BFD报文，第一设备501和第二设备502均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到第二设备502发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障；

第二设备502，用于向第一设备501发送BFD报文。

在一个实施例中，第一设备501可以进一步用于：确定与BFD会话绑定的端口相连的链路故障之后，丢弃已接收的BFD报文。

在一个实施例中，第一设备501可以进一步用于：当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到第二设备502发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路未发生故障。

在一个实施例中，第一设备501和第二设备502的所有端口均与BFD会话绑定时，第二设备502可以进一步用于：在每个端口均发出BFD报文；

第一设备501可以进一步用于：在第二设备502的每个端口均发出BFD报文时，若自身的一个或多个端口在检测时间内没有收到第二设备502发送的BFD报文，确定与没有收到第二设备502发送的BFD报文的端口相连的链路故障。

现仍以设备A与设备B为例，在具体实施时，链路故障检测系统可以由图6所示，包括设备A与设备B，其中，设备A中可以包括BFD处理模块、封装解封装模块以及物理层收发模块，相应的，设备B中也包括BFD处理模块、封装解封装模块以及物理层收发模块，两者间互相传输BFD报文。

当设备A或设备B中任意一个设备被作为发送设备时，该设备的实现过程包括：

BFD处理模块：实现BFD协议，配置BFD协议报文参数、封装BFD报文，并确定会话指定的发送端口，将配置中指定的端口信息带给封装模块；

封装模块：对BFD处理模块提供的BFD协议报文进行封装，包括传输层、网络层及链路层；并将BFD处理模块提供的端口指定为发送端口；

发送模块：通过指定端口发送BFD报文。

当设备A或设备B中任意一个设备被作为发送设备时，该设备的实现过程包括：

接收模块：接收BFD报文，并记录接收端口号；

解析模块：对报文进行解封装，并根据UDP端口号判断是否为BFD报文；将接封装后的BFD协议报文和接收端口号送给BFD处理模块；

BFD处理模块：对该BFD协议报文的源目的地址，在BFD会话配置中进行查找，确定配置中该源目的地址的会话中是否有指定端口号为接收该报文的端口，如果没有，则丢弃该报文。

利用图6所示的设实施链路故障检测方法时，参见图7，发送端在实施时可以包括以下步骤：

步骤702、配置等检测效链路的BFD会话，并指定检测端口号；

步骤704、BFD处理模块在生成BFD协议报文时，将配置该BFD会话时所指定的端口发送给封装模块；封装模块对BFD协议报文进行封装，将此BFD会话所指定的端口传递给发送模块；

步骤706、发送模块将封装好的BFD报文，通过指定端口发送出去。

对应的，如图7所示，接收端在实施时可以包括以下步骤：

步骤708、配置等检测效链路的BFD会话，并指定检测端口号；

步骤710、接收模块收到BFD报文，记录接收端口，并将BFD报文和端口号传给解析模块；解析模块对报文进行解封装处理，直至解析到UDP层，根据UDP端口号确定为BFD报文；

步骤712、将BFD报文和接收端口号传给BFD处理模块；BFD处理模块收到BFD报文后，查找该BFD报文配置中所包括的指定端口号是否包含该BFD的报文接收端口号；如果没有与指定端口与该BFD报文的接收端口号相匹配，那么丢弃该报文；反之，认为接收到一次有效的BFD会话报文。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用本发明实施例提供的链路故障检测方法，能够在多等效链路直连的场景中快速确定出现链路故障的链路，后续可以对出现链路故障的链路及时处理，避免链路通信能力的下降。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种链路故障检测方法，其特征在于，应用于多等效链路直连场景中，包括：

链路一端的第一设备接收所述链路另一端的第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，所述第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；以及

当所述第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与该端口相连的链路故障之后，还包括：丢弃已接收的BFD报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第一设备判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路未发生故障。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一设备和第二设备的所有端口均与BFD会话绑定，且第二设备的每个端口均有BFD报文发出时，若所述第一设备的一个或多个端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文，确定与没有收到所述第二设备发出的BFD报文的端口相连的链路故障。

5.一种链路故障检测系统，其特征在于，应用于多等效链路直连场景中，包括链路一端的第一设备和链路另一端的第二设备：

所述第一设备，用于接收所述第二设备发送的双向转发检测协议BFD报文，所述第一设备和第二设备均预配置了至少一条与自身端口绑定的BFD会话；当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路故障；

所述第二设备，用于向所述第一设备发送所述BFD报文。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一设备进一步用于：确定与BFD会话绑定的端口相连的链路故障之后，丢弃已接收的BFD报文。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一设备进一步用于：当判断出其与BFD会话绑定的端口在检测时间内接收到所述第二设备发送的BFD报文时，确定与该端口相连的链路未发生故障。

8.根据权利要求5至7任一项所述的系统，其特征在于，所述第一设备和第二设备的所有端口均与BFD会话绑定时，第二设备进一步用于：在每个端口均发出BFD报文；

所述第一设备进一步用于：在所述第二设备的每个端口均发出BFD报文时，若自身的一个或多个端口在检测时间内没有收到所述第二设备发送的BFD报文，确定与没有收到所述第二设备发送的BFD报文的端口相连的链路故障。

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