CN102480753B - 链路状态检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种链路状态检测方法和装置,其中,该方法包括:获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态。本发明解决了现有技术中由于未能及时检测出链路断开而导致的网络传输质量下降的问题,缩短了链路状态检测所需的时间。
Description
技术领域
本专利涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种链路状态检测方法和装置。
背景技术
在无线通信系统中,传输链路的可靠性十分重要,关系到整个无线网络的质量。当无线通信系统中重要节点所接入的BTS(BaseTransceiverStation,基站收发信机)与BSC(BaseStationController,基站控制器)之间的传输链路长时间断开时,将会危及大面积的无线网络,降低传输链路的可靠性。
目前,IP(InternetProtocol,网际协议)网络是一种经常使用的传输网络,维护复杂IP网络使其稳定可靠工作的常用方法如下:
1、使用动态路由,通过各种动态路由协议检测到网络上链路的状态变化并自动更新路由,但通常动态路由协议检测到某条链路断开所需的时间较长,而在整个网络中同步这个信息所需的时间更长,且网络越复杂,包含的路由设备越多,检测时间就越长,这样的时间开销是无线通信系统无法承受的;
2、中心路由或交换设备的热备份,但这种方法只在关键网络节点生效,普通网络节点通常还是依靠动态路由协议检测其状态,因此检测某条链路断开所需时间较长的问题依然存在。
由于相关技术中链路检测所需时间及其检测结果在网络中同步所需的时间较长,导致传输链路断开后在该链路上的报文传输将会在较长时间内处于中止状态,影响整个无线网络的质量,针对这一问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种链路状态检测方法和装置,以便至少解决现有技术中由于未能及时检测出链路断开而导致的网络传输质量下降的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种链路状态检测方法,其包括:获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;将所述终端生成的BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态。
进一步的,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态之后,还包括:若检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障,则将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输。
进一步的,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输的步骤包括:通过所述报文路由信息从除所述出现故障的一个或多个链路之外的所述网络拓扑信息中选择路径进行所述网络中发送的报文的传输。
进一步的,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输之后,还包括:在预定时间之后,所述网络中发送的报文停止按照所述报文路由信息进行传输,而通过动态路由协议选择传输路径。
进一步的,将所述终端生成的BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输的步骤包括:根据网络复杂度和所述终端的负荷情况来设置所述BFD报文覆盖的链路;所述BFD检测报文在所述覆盖的链路上进行传输。
进一步的,所述报文路由信息包括严格源站路由IP选项。
进一步的,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态的步骤包括:若所述终端在重传预定次数的所述BFD检测报文之后未收到响应消息,则判断出所述报文路由信息指示的链路出现故障。
进一步的,所述按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息的步骤包括:根据所述终端所需监测的所述网络中的一个或多个所述网络节点以及与所述一个或多个所述网络节点对应的路径来生成所述报文路由信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种链路状态检测装置,其包括:获取单元,用于获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;生成单元,用于按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;传输单元,用于将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;检测单元,用于根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态。
进一步的,上述检测装置还包括:切换单元,用于在检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障时,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输。
进一步的,所述切换单元包括:切换模块,用于通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择路径进行所述网络中发送的报文的传输。
通过本发明,采用BFD(BidirectionalForwardingDetection,双向转发检测)检测报文进行链路检测,解决了链路检测所需时间及其检测结果在网络中同步所需的时间较长,导致传输链路断开后在该链路上的报文传输将会在较长时间内处于中止状态,影响整个无线网络的质量的问题,进而缩短了链路状态检测所需的时间。此外,通过严格源站路由IP选项指定发送报文切换到可用链路上,使得当所用传输链路断开时,报文传输不会中断,进而增加无线通信系统传输网络的可靠性的效果。
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是根据本发明实施例的链路状态检测方法的一种优选流程图;
图2是根据本发明实施例的链路状态检测方法的另一种优选流程图;
图3是根据本发明实施例基于BFD与动态路由的链路与网络节点的示意图;
图4是根据本发明实施例的链路状态检测装置的一种优选的结构图。
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。
实施例1
图1是根据本发明实施例的链路状态检测方法的一种优选流程图,其包括如下步骤:
S102,获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;
S104,按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;
S106,将所述终端生成的BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;
S108,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态。
在本优选的实施例中,采用BFD(BidirectionalForwardingDetection,双向转发检测)检测报文进行链路检测,解决了链路检测所需时间及其检测结果在网络中同步所需的时间较长,导致传输链路断开后在该链路上的报文传输将会在较长时间内处于中止状态,影响整个无线网络的质量的问题,进而达到了缩短了链路状态检测所需的时间。
优选的,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态之后,还包括:若检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障,则将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输。在本优选的实施例中,通过改变传输的路径,有效地保证了传输质量。
优选的,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输的步骤包括:通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择路径进行所述网络中发送的报文的传输。优选的,通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择最短的路径进行所述网络中发送的报文的传输。在本优选的实施例中,通过选择最短的路径来发送报文,缩短了传输和检测时间。
优选的,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输之后,还包括:在预定时间之后,所述网络中发送的报文停止按照所述报文路由信息进行传输,而通过动态路由协议选择传输路径。在本优选的实施例中,通过动态路由协议选择传输路径,有效地保证了传输质量。
优选的,将终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输的步骤包括:根据网络复杂度和所述终端的负荷情况来设置所述BFD报文覆盖的链路;所述BFD检测报文在所述覆盖的链路上进行传输。在本优选的实施例中,终端可以监控所需要的网络节点及其对应的链路的工作状态。
优选的,所述报文路由信息包括严格源站路由IP选项。在本优选的实施例中,通过严格源站路由IP选项指定发送报文切换到可用链路上,使得当所用传输链路断开时,报文传输不会中断,进而增加无线通信系统传输网络的可靠性的效果。
优选的,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态的步骤包括:若所述终端在重传了预定次数的所述BFD检测报文之后未收到响应消息,则判断出所述报文路由信息指示的链路出现故障。在本优选的实施例中,通过这种机制,可以有效及时地判断出链路状态。
优选的,所述按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息的步骤包括:根据所述终端所需监测的所述网络中的一个或多个所述网络节点以及与所述一个或多个所述网络节点对应的路径来生成所述报文路由信息。在本优选的实施例中,终端可以监控所需要的网络节点及其对应的链路的工作状态。
优选的,本发明所描述的网络节点对应的路径指的是网络中的链路。
实施例2
根据本发明实施例,提供如下方法完成快速检测与切换的方法,包括如下步骤:
1)终端通过动态路由协议检测网络拓扑结构;
2)终端根据动态路由协议获取的网络拓扑,发送BFD检测报文到每个网络中间节点,并通过严格源站路由IP选项指定BFD检测报文沿通向网络节点的链路进行传输,根据网络复杂度和终端负荷等情况设置BFD检测报文覆盖的链路条数;
3)当终端的BFD发现动态路由协议使用的当前路径断开,而该断链还没有被终端的动态路由协议发现,通过严格源站路由IP选项指定发送报文强制切换到可用的链路上;
4)等待足够长的时间以确保整网都以同步了步骤3)所述的断链信息,停止通过严格源站路由IP选项指定发送报文的路由,按动态路由协议确认的链路进行传输。
实施例3
终端利用动态路由协议检测网络的拓扑结构,并且利用BFD和严格源站路由IP选项进行网络链路的检测和切换。
其中,BFD检测链路状态的报文发送间隔在10毫秒级,而常用的OSPF(OpenShortestPathFirst,开放式最短路径优先)动态路由协议检测邻居是否存在的Hello包的间隔为秒级,通过比较可以看出,BFD可以更快的检测到链路异常。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面以图2所示意的动态路由协议使用OSPF的网络为例,对本发明的具体实施方法作进一步阐述。
图2是根据本发明实施例基于BFD与动态路由的链路快速检测与切换的方法的另一种流程图,包括如下步骤:
S202,终端的OSPF模块按照OSPF协议获取本终端所在域内的网络拓扑;
S204,将拓扑信息按照网络节点与从本终端到每个网络接点的路径进行保存,参考图3的网络结构为例一共有6个路由器,其中终端1通往路由器A的路径a,通往路由器B的有路径b,c,d;
S206,为通往每个节点的每条路径创建一个BFD会话,保证BFD模块可以检测到所有的节点和链路;
S208,在每个BFD会话上发送BFD检测报文,发送间隔和检测倍数由系统所需要的精度决定,按S204中保存的链路信息,指定BFD检测报文的严格源站路由IP选项。以图3为例,终端1沿路径a通往路由器A的BFD检测报文的严格源站路由IP选项为路由器A的接口地址A.1;终端1沿路径b通往路由器B的BFD检测报文的严格源站路由IP选项依次为地址A.1、B.1;终端1沿路径c通往路由器B的BFD检测报文的严格源站路由IP选项依次为地址A.1、C.1、B.4;终端1沿路径d通往路由器B的BFD检测报文的严格源站路由IP选项依次为地址A.1、D.1、B.2;
S210,当前正在使用的路径上发生断链,例如图3中路径d上路由器A、D之间的网线断开,终端上的BFD模块由于检测时间短将会最先检测到断链,而OSPF模块还未更新到该信息,通过指定发送报文的严格源站路由IP选项实现路由切换,使发送的报文将按不包括此断链链路后新的网络拓扑中的最短路径进行发送,例如,当图3中正在使用的路径d上处于路由器A、D之间的网线断开时,报文将通过重新计算出的路径b从终端1发送到终端2,发送报文的严格源站路由IP选项的前两项将为A.1、B.1;
S212,等待足够长时间,该时间由网络环境决定,由用户配置,确定整个网络已经同步步骤五中的断链信息,发送报文停止通过严格源站路由IP选项指定路由,通过OSPF动态选择路径;
S214,按照新的网络拓扑结构更新BFD会话,跳转到S208。
实施例4
图4是根据本发明实施例的链路状态检测装置的一种优选的结构图,其包括:获取单元402,用于获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;生成单元404,用于按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;传输单元406,用于将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;检测单元408,用于根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态。
在本优选的实施例中,采用BFD(BidirectionalForwardingDetection,双向转发检测)检测报文进行链路检测,解决了链路检测所需时间及其检测结果在网络中同步所需的时间较长,导致传输链路断开后在该链路上的报文传输将会在较长时间内处于中止状态,影响整个无线网络的质量的问题,进而达到了缩短了链路状态检测所需的时间。
优选的,上述链路状态检测装置还包括:切换单元,用于在检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障时,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输。在本优选的实施例中,通过改变传输的路径,有效地保证了传输质量。
优选的,所述切换单元包括:切换模块,用于通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择最短的路径进行所述网络中发送的报文的传输。优选的,所述切换模块通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择最短的路径进行所述网络中发送的报文的传输。在本优选的实施例中,通过选择最短的路径来发送报文,缩短了传输和检测时间。
优选的,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输之后,传输单元406经过预定时间之后停止按照所述报文路由信息传输所述网络中发送的报文,而通过动态路由协议选择传输路径。在本优选的实施例中,通过动态路由协议选择传输路径,有效地保证了传输质量。
优选的,传输单元406将终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输的步骤包括:根据网络复杂度和所述终端的负荷情况来设置所述BFD报文覆盖的链路;所述BFD检测报文在所述覆盖的链路上进行传输。在本优选的实施例中,终端可以监控所需要的网络节点及其对应的链路的工作状态。
优选的,所述报文路由信息包括严格源站路由IP选项。在本优选的实施例中,通过严格源站路由IP选项指定发送报文切换到可用链路上,使得当所用传输链路断开时,报文传输不会中断,进而增加无线通信系统传输网络的可靠性的效果。
优选的,检测单元408根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态的步骤包括:若所述终端在重传了预定次数的所述BFD检测报文之后未收到响应消息,则判断出所述报文路由信息指示的链路出现故障。在本优选的实施例中,通过这种机制,可以有效及时地判断出链路状态。
优选的,生成单元404所述按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息的步骤包括:根据所述终端所需监测的所述网络中的一个或多个所述网络节点以及与所述一个或多个所述网络节点对应的路径来生成所述报文路由信息。在本优选的实施例中,终端可以监控所需要的网络节点及其对应的链路的工作状态。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:
能够快速检测网络中所有节点的链路状态,并且当处于使用中的网络链路断开后快速切换到其他正常链路上,增加无线通信系统传输网络的可靠性。
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 (6)
1.一种链路状态检测方法,包括:
获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;
按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;
将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;
根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态;
其中,将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输的步骤包括:根据网络复杂度和所述终端的负荷情况来设置所述BFD报文覆盖的链路;所述BFD检测报文在所述覆盖的链路上进行传输;
其中,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态之后,还包括:若检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障,则将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输;其中,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输的步骤包括:通过所述报文路由信息从除所述出现故障的一个或多个链路之外的所述网络拓扑信息中选择最短路径进行所述网络中发送的报文的传输。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输之后,还包括:
在预定时间之后,所述网络中发送的报文停止按照所述报文路由信息进行传输,而通过动态路由协议选择传输路径。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述报文路由信息包括严格源站路由IP选项。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态的步骤包括:
若所述终端在重传了预定次数的所述BFD检测报文之后未收到响应消息,则判断出所述报文路由信息指示的链路出现故障。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息的步骤包括:
根据所述终端所需监测的所述网络中的一个或多个所述网络节点以及与所述一个或多个所述网络节点对应的路径来生成所述报文路由信息。
6.一种链路状态检测装置,包括:
获取单元,用于获取终端所在网络的网络拓扑信息,其中,所述网络拓扑信息包括:所述网络中的网络节点和所述网络节点对应的路径;
生成单元,用于按照所述网络拓扑信息生成报文路由信息;
传输单元,用于将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输;
检测单元,用于根据所述BFD检测报文的传输情况来检测所述网络中的链路状态;
其中,所述传输单元通过以下步骤实现将所述终端生成的双向转发检测BFD检测报文按照所述报文路由信息在各个所述网络节点之间进行传输:根据网络复杂度和所述终端的负荷情况来设置所述BFD报文覆盖的链路;所述BFD检测报文在所述覆盖的链路上进行传输;
其中,所述装置还包括:切换单元,用于在检测出所述网络中的一个或多个链路出现故障时,将所述网络中发送的报文按照除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息进行传输;其中,所述切换单元包括:切换模块,用于通过所述报文路由信息从所述除所述出现故障的一个或多个链路之外的网络拓扑信息中选择最短路径进行所述网络中发送的报文的传输。
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