CN102546215B - 一种数据链路保护方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数据通信领域，提供了一种数据链路保护方法、装置及设备，所述方法包括下述步骤：在每个周期脉冲信号到来时，在数据接收端生成校验帧的校验帧标志，并通过对数据总线增加预设位带宽进行传输；在每个周期脉冲信号内，在数据发送端对所述校验帧标志及其接收情况进行校验，并根据校验结果在数据链路发生故障时生成故障通知；当检测到所述故障通知时，关闭所述数据链路的输出。本发明通过在每个周期脉冲信号内生成预设位带宽的校验帧标志，同时在每个周期脉冲信号内对串接设备的数据链路状态进行校验，使得能够在不占用数据带宽的情况下，及时地对串接设备数据链路的故障做出响应，关闭数据链路，提高了数据链路的可靠性。

Description

一种数据链路保护方法、装置及设备

技术领域

本发明属于数据通信领域，尤其涉及一种数据链路保护方法、装置及设备。

背景技术

通常在数据链路的上游设备向下游设备进行数据传输的过程中，需要在数据链路中串接一个设备，以实现对该数据链路的流量控制及管理。为了避免由于串接设备发生故障导致整条数据链路的断开，需要针对串接设备建立一个相应的数据链路保护机制，保证数据链路传输的稳定性与可靠性，避免造成不必要的损失。

一般说来，针对上述串接设备建立的数据链路保护机制必须具备以下功能：当串接设备的数据链路发生堵死，或者串接设备在数据传输过程中出现数据错包、丢包、乱序等情况时，能够及时地发出故障告警并关闭该串接设备数据链路的输出，使得下游设备能够及时得到该串接设备的故障告警，从而进行线路切换。此外，在串接设备的数据链路出现故障到发出故障告警的过程中，关闭串接设备数据链路输出信号的时间越短越好。

针对上述功能，现有技术通过定期插入数据通道，对串接设备的输入输出数据进行数据校验，防止数据错包、乱序等情况出现，然而上述方法容易造成数据通道的带宽占用，使得串接设备的处理性能下降；同时，一旦数据通道堵死，串接设备数据链路的故障告警信号也需要经过各模块后才能发出，发现故障的时间相应延迟，导致串接设备无法做出快速响应，及时关闭输出信号，给数据链路传输的可靠性带来影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数据链路保护方法，旨在解决目前数据链路中串接设备的数据链路保护机制占用数据通道带宽，导致串接设备性能下降，且无法在出现故障时快速作出响应的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种数据链路保护方法，所述方法包括下述步骤：

在每个周期脉冲信号到来时，在数据接收端生成校验帧的校验帧标志，并通过对数据总线增加预设位带宽进行传输；

在每个周期脉冲信号内，在数据发送端对所述校验帧标志及其接收情况进行校验，并根据校验结果在数据链路发生故障时生成故障通知；

当检测到所述故障通知时，关闭所述数据链路的输出。

本发明实施例的另一目的在于提供一种数据链路保护装置，所述装置包括：

周期脉冲信号发生单元，用于为所述装置提供同步的周期脉冲信号；

校验帧标志生成单元，用于生成校验帧的校验帧标志；

数据链路，用于对校验帧进行数据链路传输；

校验帧标志校验单元，用于对校验帧标志进行校验；

故障通知生成单元，用于根据校验结果，在数据链路发生故障时生成故障通知；

输出关闭单元，用于关闭数据链路输出。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述数据链路保护装置的设备。

本发明实施例利用增加的预设位带宽对定时生成的校验帧标志进行传输，由此在不占用数据带宽的情况下，在串接设备数据发送端完成对串接设备数据链路状态的校验，实现对串接设备数据链路故障的快速响应。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的数据链路保护方法的实现流程图；

图2是本发明第二实施例提供的对校验帧标志及其接收情况进行校验的具体流程图；

图3是本发明第三实施例提供的数据链路保护装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例利用增加的预设位带宽对定时生成的校验帧标志进行传输，由此在不占用数据带宽的情况下，在串接设备数据发送端完成对串接设备数据链路状态的校验，实现对串接设备数据链路故障的快速响应。

图1示出了本发明第一实施例提供的数据链路保护方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，在每个周期脉冲信号到来时，在数据接收端生成校验帧的校验帧标志，并通过对数据总线增加预设位带宽进行传输。

在本发明实施例中，校验帧标志的生成和校验均通过统一的周期脉冲信号完成，该周期脉冲信号的周期对每个串接设备的数据链路固定，针对不同的数据链路和串接设备处理能力，可以设置不同的周期脉冲信号。

在本发明实施例中，生成的校验帧标志的传输通过对数据总线增加其数据带宽以外的预设位带宽来实现，该预设位带宽为1+1+N位，其中，第一个“1”代表校验帧标志的第一位，用于标识当前周期脉冲信号内包含一个校验帧，第二个“1”代表校验帧标志的第二位，用于表示当前校验帧是否包含校验帧报文。

在本发明实施例中，由于数据链路中是否有数据传输的情况是随机的，因此当在当前周期脉冲信号内没有数据进行传输时，则除了在数据总线的预设位带宽中对校验帧标志进行传输以外，还通过生成校验帧报文，利用数据总线空闲的数据带宽对校验帧报文进行传输，避免串接设备因为当前数据带宽中无数据传输而放弃对该校验帧进行数据处理，由此达不到校验串接设备数据链路状态的目的；而当在当前周期脉冲信号内有数据进行传输时，则不占用数据总线的数据带宽，仅利用预设位带宽对校验帧标志进行传输。因此，在本发明实施例中，仅通过增加预设位带宽，即可实现对串接设备数据链路状态的校验，达到不占用串接设备数据带宽的目的。

在本发明实施例中，预设位带宽1+1+N位中的“N”为一预设值，该“N”位数据用于在校验帧标志中进行循环计数累加，以说明校验帧发送的连续性。例如，当“N”取值预设为2时，该“N”位数据根据00、01、10、11的顺序进行循环计数累加，通过考察校验帧标志中该“N”位数据的连续性，即可对串接设备数据链路传输是否出现乱序或者错包、丢包的现象进行判断。在本发明实施例中，“N”的取值可根据串接设备的处理能力进行调整，其取值至少为1，当取值越大时，其处理精度越大，则其考察校验帧发送的连续性的准确性越高。

在步骤S102中，在每个周期脉冲信号内，在数据发送端对所述校验帧标志及其接收情况进行校验，并根据校验结果在数据链路发生故障时生成故障通知。

在本发明实施例中，通过步骤S101生成校验帧标志后，对该校验帧标志进行串接设备中的数据链路传输。在上述数据链路传输过程中，校验帧所进行传输的数据链路与该串接设备接收到的数据通过数据带宽所进行传输的数据链路相同，为该串接设备对接收到的数据进行功能处理的相关数据链路。通过对经过该数据链路传输的校验帧标志及其接收情况进行校验，以判断出该串接设备数据链路的状态是否正常，上述根据校验帧标志及其接收情况对数据链路状态进行校验的具体步骤如图2所示，在此不再赘述。

在步骤S103中，当检测到所述故障通知时，关闭所述数据链路的输出。

在本发明实施例中，当检测到故障通知时，则表明当前数据链路存在包括堵死、乱序、错包、丢包等现象在内的故障，于是立即关闭该串接设备数据链路的输出，并对串接设备的下游设备发出故障告警，以及对该串接设备进行自恢复。下游设备在接收到故障告警之后，能够及时地对数据链路进行切换，避免因为数据链路故障而造成不必要的损失。

在本发明实施例中，由于在每个周期脉冲信号内均对校验帧标志及其接收情况进行校验，并根据校验结果在数据链路发生故障时及时生成故障通知，因此上述关闭数据链路输出及发出故障告警的动作会根据周期脉冲信号的周期，以微秒级的响应速度产生，达到快速响应的效果，保证了数据链路的稳定性。在本发明实施例中，周期脉冲信号的周期越小，则对串接设备故障所做出的响应越迅速。

在本发明实施例中，上述校验过程是在该串接设备中的各个数据输入输出端口均同步，且该串接设备数据链路以外的其他模块均处于正常工作状态的情况下进行的，当出现数据传输不同步，或者其他模块出现故障时，也可以通过监测发出故障告警，以实现数据链路输出的关闭。

图2示出了本发明第二实施例提供的对校验帧标志及其接收情况进行校验的具体流程，详述如下：

在步骤S201中，检测在当前周期脉冲信号内是否接收到校验帧标志，是则执行步骤S202，否则生成故障通知。

在本发明实施例中，由于校验帧标志在每个周期脉冲信号到来时生成，因此尽管经过串接设备中的数据链路进行数据处理后，该校验帧标志的接收时间会有所延迟，但经过延迟的校验帧标志仍会保证按每个周期脉冲信号到达一个的频率被接收，因此通过判断当前周期脉冲信号内是否收到校验帧标志，即可判断出在串接设备的数据链路中是否存在堵死现象。

在步骤S202中，判断接收到的所述校验帧标志是否与前一周期脉冲信号内接收到的校验帧标志连续，如果不连续，则发出故障通知。

在本发明实施例中，根据上文所述，通过考察连续若干个校验帧标志中进行循环计数累加的后“N”个数据位是否连续，即可对串接设备数据链路传输是否出现乱序或者错包、丢包现象进行判断。一旦进行循环计数累加的数据位存在不连续现象，便可判断出在数据链路的传输过程中，出现了乱序或者错包、丢包的现象，并同时生成故障通知。

在本发明实施例中，每个周期脉冲信号内对校验帧标志进行校验的结果均通过数据链路通知进行发送，以告知串接设备数据链路的工作状态，一旦检测到发送的数据链路通知为故障通知时，则立即对数据链路的输出进行关闭。

作为本发明的一个实施例，一旦在当前周期脉冲信号内未收到该数据链路通知时，则也可以认为数据链路发生了堵死，由此关闭数据链路输出。

在本发明实施例中，当完成了校验之后，需要对当前校验帧的校验帧标志进行丢弃。

作为本发明的一个实施例，通过检测校验帧标志的第二位，若当前校验帧还包含校验帧报文，则需要在完成校验后对当前校验帧标志所对应的校验帧报文也进行丢弃，以免该校验帧报文被当作链路数据输出，影响下游设备接收数据。

在本发明实施例中，通过在每个周期脉冲信号到来时生成预设位带宽的校验帧标志，实现对串接设备数据链路状态进行校验，在不占用数据带宽的情况下，及时地对串接设备数据链路的故障做出响应，关闭数据链路输出，因此提高了数据链路的可靠性。

图3示出了本发明第三实施例提供的数据链路保护装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参照图3，该链路保护装置可以用于数据链路中的串接设备中，为运行于串接设备中的硬件单元、软件单元或者软硬件结合的单元，包括：

周期脉冲信号发生单元31，为该链路保护装置提供同步的周期脉冲信号，该周期脉冲信号的周期对每个数据链路固定，针对不同的数据链路和串接设备处理能力，可以设置不同的周期。

校验帧标志生成单元32，在周期脉冲信号发生单元31发生的每个周期脉冲信号到来时，生成校验帧的校验帧标志。

数据链路33，为串接设备中的数据处理单元，用于根据串接设备的不同功能，完成对接收到的数据的功能处理，在本发明实施例中，该数据链路33负责对校验帧进行数据链路传输，以方便在数据发送端对该串接设备的数据链路状态进行校验。

校验帧标志校验单元34，在每个周期脉冲信号内，对接收到的经过数据链路33传输的校验帧标志及其接收情况进行校验，该单元包括：

接收情况检测单元341，检测校验帧标志校验单元34在周期脉冲信号内是否接收到校验帧标志。

连续性检测单元342，检测当前校验帧标志是否与前一周期脉冲信号内接收到的校验帧标志连续。

故障通知生成单元35，根据校验帧标志校验单元34的校验结果，在数据链路发生故障时生成故障通知。

输出关闭单元36，当检测到故障通知生成单元35的故障通知时，关闭数据链路输出。

在本发明实施例中，当完成数据校验时，该数据链路保护装置还包括：

校验帧标志丢弃单元37，丢弃完成校验的校验帧标志。

当该串接设备在当前周期脉冲信号内无数据传输时，该链路保护装置还包括：

校验帧报文生成单元38，在周期脉冲信号发生单元31发生的每个周期脉冲信号到来时，生成校验帧的校验帧报文。

校验帧报文丢弃单元39，丢弃完成校验的校验帧标志所对应的校验帧报文。

在本发明实施例中，通过在每个周期脉冲信号内生成预设位带宽的校验帧标志，同时在每个周期脉冲信号内对串接设备的数据链路状态进行校验，使得能够在不占用数据带宽的情况下，及时地对串接设备数据链路的故障做出响应，关闭数据链路，提高了数据链路的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数据链路保护方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

在每个周期脉冲信号到来时，在数据接收端生成校验帧的校验帧标志，并通过对数据总线增加预设位带宽进行传输；

在每个周期脉冲信号内，在数据发送端对所述校验帧标志的接收情况进行校验，并根据校验结果在数据链路发生故障时生成故障通知；

检测在所述周期脉冲信号内是否接收到校验帧标志，如果没有接收到，则生成故障通知；

如果接收到校验帧标志，则判断所述校验帧标志是否与前一周期脉冲信号内接收到的校验帧标志连续，如果不连续，则生成故障通知；

当检测到所述故障通知时，关闭所述数据链路的输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

如果在周期脉冲信号到来时无数据传输，生成校验帧报文，并通过所述数据总线的数据带宽进行传输。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设位带宽为1+1+N位，其中：

第一位用于标识所述校验帧；

第二位用于标识所述校验帧是否包含所述校验帧报文；

后N位用于对生成的所述校验帧标志进行循环计数累加。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

丢弃完成校验的校验帧标志。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

丢弃完成校验的校验帧标志所对应的校验帧报文。

6.一种数据链路保护装置，其特征在于，所述装置包括：

周期脉冲信号发生单元，用于为所述装置提供同步的周期脉冲信号；

校验帧标志生成单元，用于生成校验帧的校验帧标志；

数据链路，用于通过对数据总线增加预设位带宽对校验帧进行数据链路传输；

校验帧标志校验单元，用于对校验帧标志的接收情况进行校验；

所述校验帧标志校验单元包括：

接收情况检测单元，用于检测在周期脉冲信号内是否接收到校验帧标志；

连续性检测单元，用于检测当前校验帧标志是否与前一周期脉冲信号内接收到的校验帧标志连续；

故障通知生成单元，用于根据校验结果，在数据链路发生故障时生成故障通知；

输出关闭单元，用于关闭数据链路输出。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

校验帧标志丢弃单元，用于丢弃完成校验的校验帧标志；

校验帧报文生成单元，用于生成校验帧的校验帧报文；

校验帧报文丢弃单元，用于丢弃完成校验的校验帧标志所对应的校验帧报文。

8.一种包含权利要求6至7任一项所述的数据链路保护装置的设备。