CN102546254B - 数据通信网络的管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DCN管理方法，涉及DCN领域，包括步骤：网管服务器发自动发现相邻DCN节点命令给网元，网元获取数据发回，根据网元端口号得到网元光纤出口，根据相邻网元端口号得到相邻网元光纤入口，在网元光纤出口和相邻网元光纤入口间添加路由，至相邻网元处理完毕显示路由数组；网管服务器发目的网元IP和掩码给起始网元，起始网元查询路由表得到下一跳网元信息发回；网管服务器标记起始网元到下一跳网元的路由，发目的网元IP和掩码给下一跳网元，循环至下一跳网元是目的网元，得起始网元到目的网元的路由并显示。本发明能实现DCN可视化管理，提高网络故障处理效率，可用于PTN、OTN、SDH、MSTP等技术的通信网络。

Description

数据通信网络的管理方法

技术领域

本发明涉及DCN(Data Communication Network，数据通信网络)领域，特别是涉及一种DCN网络的管理方法。

背景技术

DCN网络作为电信运营商网络的重要组成，对运营商的业务控制、网络保护都起着非常重要的作用。DCN是网管系统管理网元的通信通道，即网络管理信息的传输通道。因此，DCN网络的高可靠性维护、精确故障定位、快速故障处理，都对DCN的有效管理提出了迫切需求。申请号为03128375.6、名称为《基于嵌入式通信通道技术的自动交换光网络节点通信结构组织方法》的中国发明专利申请公开了以下技术方案：利用ECC(Embedded Communication Channel，嵌入式通信信道)作为ASON(Automatically Switched OpticalNetwork，自动交换光网络)的DCN，组织ASON节点内部的通信，以及节点内部和节点外部ECC如何配合。但是，该发明专利申请仅涉及在ASON设备内部以及ASON设备之间，利用ECC进行DCN的通信，没有涉及网络管理系统对DCN网络的管理，即仅在设备之间保证DCN通信的顺利完成，并没有为DCN维护提供有效、方便的可视化管理。此外，该发明专利申请仅适用于ASON设备节点，受限于底层网络技术，无法应用于PTN(Packet Transport Network，分组传送网)、OTN(Optical Transport Network，光传送网)、SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)、MSTP(Multi-ServiceTransfer Platform，基于SDH的多业务传送平台)等各种技术的通信网络。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种数据通信网络的管理方法，能够实现DCN可视化管理，提高网络故障处理效率，减轻运维人员负担，可以应用于PTN、OTN、SDH、MSTP等各种技术的通信网络。

本发明提供的数据通信网络的管理方法，包括以下步骤：A、网管服务器根据输入的网元ID，向网元发送自动发现相邻数据通信网络DCN节点的命令，网元获取相邻网元的数据发到网管服务器，网管服务器根据网元端口号获取该网元的光纤出口，根据相邻网元端口号获取相邻网元的光纤入口，在网元的光纤出口和相邻网元的光纤入口之间添加一条路由路径并保存，直至网元对所有相邻网元处理完毕，网管服务器通过网管界面显示所有相邻网元之间的路由数组；B、网管服务器将目的网元的IP地址和子网掩码发给起始网元，起始网元根据目的网元的IP地址和子网掩码查询路由表，得到下一跳网元的信息并发给网管服务器；网管服务器标记起始网元到下一跳网元的路由路径并保存，再将目的网元的IP地址和子网掩码发给下一跳网元，循环上述过程，直至下一跳网元是目的网元，网管服务器最终获得起始网元到目的网元的路由路径，并通过网管界面显示。

在上述技术方案中，步骤A之前还包括以下步骤：在网管界面手工输入DCN网络设备节点、DCN网络设备的IP地址和子网掩码、以及网络设备与网元之间的以太网连线。

在上述技术方案中，所述DCN网络设备包括网管服务器、集线器、路由器和交换机。

在上述技术方案中，步骤B之后还包括以下步骤：在网管界面设置带外DCN网络参数和DCN信道的禁止/使能状态并下发到对应的网元，汇总DCN主用路由和备用路由并通过网管界面显示，网管服务器根据用户选择的起始网元和目的网元，查询两个网元之间的路由、网管服务器到网元之间的路由、网元DCN信道的禁止/使能状态、以及定位DCN路由故障，并通过网管界面显示。

在上述技术方案中，汇总DCN主用路由和备用路由时，按照路由的排列序号，选择序号最小的路由作为主用DCN路由，其它的路由作为备用DCN路由，最终得到DCN主用路由和备用路由的汇总表格并显示。

在上述技术方案中，步骤A中所述相邻网元的数据包括本网元ID、本网元邻居个数、本网元端口号以及该端口对应的相邻网元ID和相邻网元端口号。

在上述技术方案中，步骤A中所述网管服务器通过用户数据报协议UDP报文，向网元发送自动发现相邻DCN节点的命令，网元获取相邻网元的数据后，将相邻网元的数据封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器。

在上述技术方案中，步骤B中所述网管服务器通过UDP报文，将目的网元的IP地址和子网掩码发给起始网元，起始网元从UDP报文中解析出目的网元的IP地址和子网掩码；起始网元获取下一跳网元的信息后，将下一跳网元的信息封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器。

在上述技术方案中，所述网管界面通过DCN拓扑图显示DCN路由路径，DCN拓扑图上显示网元之间已配置的光纤、数据实际传输的光纤和数据传输的方向。

在上述技术方案中，所述DCN拓扑图以svg文件的形式保存在网管服务器端。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明通过自动发现相邻网元、自动生成DCN路由表，获得全网DCN路由信息，图形化显示网元划分域和DCN路由，还能够管理DCN涉及的各种设备，例如网管服务器、路由器、交换机等设备，以及提供DCN通道中数据传输的方向，实现对DCN通道进行配置、查询、上报、禁止/使能、状态监视等功能，进而确认DCN主用通道和备用通道，监控带内和带外DCN的故障并定位，查询带内和带外DCN的网络告警，对DCN进行实时、高效、可靠的管理，为电信运营商的DCN网络提供了有效的维护手段。

(2)本发明在网络管理系统上对各种网络的DCN进行全面管理，不限制网络底层所使用的具体通信网络技术，可以应用于PTN、OTN、SDH、MSTP等各种技术的通信网络以及其它类型的网络，而且无论DCN通道与网络中的业务通道是否分开，都可以对DCN进行管理。在PTN设备中，DCN是指利用被管理设备提供的业务通道完成网络设备管理的组网方式，在这种方式下，网管信息通过设备的业务通道传送；而在OTN设备中，网管信息可以由专门的OSC信道传输，与业务通道是分开的，这种方式可以作为带外DCN方式进行管理。通过深入分析和调研运营商PTN、OTN、SDH、MSTP等网络的规划需求、建设需求，为运营商提供一种高可靠、高效率的、精细化的DCN管理系统，能够实现DCN可视化管理，提高网络故障处理效率，减轻运维人员负担。

附图说明

图1是本发明实施例中采用云图来标明网元分域的示意图。

图2是本发明实施例中网元自动发现相邻DCN节点的流程图。

图3是本发明实施例中在拓扑图上标示出路由路径的示意图。

图4是本发明实施例中一种DCN网络节点的分布示意图。

图5是本发明实施例中获取路由路径的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施例提供的数据通信网络的管理方法，包括以下步骤：

A、在网管界面手工输入DCN网络设备节点(包括网管服务器、集线器、路由器和交换机)、DCN网络设备的IP地址和子网掩码、以及网络设备与网元之间的以太网连线，网管服务器根据输入的网元ID，通过UDP(User Data Protocol，用户数据报协议)报文，向网元发送自动发现相邻DCN节点的命令，网元获取相邻网元的数据，包括本网元ID、本网元邻居个数、本网元端口号以及该端口对应的相邻网元ID和相邻网元端口号，将相邻网元的数据封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器。网管服务器根据网元端口号获取该网元的光纤出口，根据相邻网元端口号获取相邻网元的光纤入口，在网元的光纤出口和相邻网元的光纤入口之间添加一条路由路径并保存，直至网元对所有相邻网元处理完毕，网管服务器通过网管界面显示所有相邻网元之间的路由数组。

B、网管服务器通过UDP报文将目的网元的IP地址和子网掩码发给起始网元，起始网元从UDP报文中解析出目的网元的IP地址和子网掩码，并根据目的网元的IP地址和子网掩码查询路由表，得到下一跳网元的信息，将下一跳网元的信息封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器。网管服务器标记起始网元到下一跳网元的路由路径并保存，再将目的网元的IP地址和子网掩码发给下一跳网元，循环上述过程，直至下一跳网元是目的网元，网管服务器最终获得起始网元到目的网元的路由路径，并通过网管界面显示。网管界面通过DCN拓扑图显示DCN路由路径，DCN拓扑图上显示网元之间已配置的光纤、数据实际传输的光纤和数据传输的方向，DCN拓扑图以svg文件的形式保存在网管服务器端。在网管界面设置带外DCN网络参数和DCN信道的禁止/使能状态并下发到对应的网元；按照路由的排列序号，选择序号最小的路由作为主用DCN路由，其它的路由作为备用DCN路由，最终得到DCN主用路由和备用路由的汇总表格并通过网管界面显示，网管服务器根据用户选择的起始网元和目的网元，查询两个网元之间的路由、网管服务器到网元之间的路由、网元DCN信道的禁止/使能状态、以及定位DCN路由故障，并通过网管界面显示。

本发明实施例的准备工作如下：在网管界面增加DCN网络设备节点，为实现DCN管理，并满足图形化显示的需要，网络管理系统构造一个DCN拓扑图，DCN拓扑图的拓扑节点不仅包含网元，还包括DCN网络设备，DCN网络设备包括网管服务器、集线器、路由器和交换机等。网络设备节点由手工配置，在网管界面上手工输入，添加相应图标的节点；网络设备与网元之间的以太网连线，也由手动添加。DCN网络设备的IP地址、子网掩码等地址信息，也可以手工输入配置。网元被划分到扩展域时，采用云图标识域划分结构，参见图1所示，在网络设备节点之间有以太网连线或者光纤连线，图1中不带箭头的实线表示TCP连接，一端带箭头的实线表示有单向数据传输的光纤连接，两端都带箭头的实线表示有双向数据传输的光纤连接，虚线表示网管上配置了但是无数据传输的光纤连接。DCN网络拓扑图可以在网管系统原来的网络拓扑图上改进而来。当切换到DCN拓扑图时，以下功能可用，包括：显示网络设备节点、显示数据状态、查看扩展域、查看网络设备节点之间的DCN路由；DCN拓扑图以svg文件的形式保存在网管服务器端，当由普通拓扑图切换到DCN拓扑图时，可以读取该文件并显示。

准备工作之后，开始相邻DCN节点自动发现的步骤，该步骤的目的是自动发现某个网元的相邻网元以及该网元与相邻网元之间的光纤。在一个网络中，网元的IP地址是唯一的，因此，根据返回的邻居网元的IP地址，可以唯一得到网元对象。发现一根光纤，需要知道这根光纤从哪个光盘的哪个光口，连接到下一个光盘的哪个光口。因此，在已知两端网元和端口号的情况下，要推断出光纤的出口和入口。

参见图2所示，本发明实施例中网元自动发现相邻DCN节点的流程如下：

步骤101、手动输入网元ID。

步骤102、网管服务器根据输入的网元ID，通过UDP报文，向网元发送自动发现相邻DCN节点的命令。

步骤103、网元获取相邻网元的数据，包括本网元ID、本网元邻居个数、本网元端口号以及该端口对应的相邻网元ID和相邻网元端口号，将相邻网元的数据封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器，网管服务器解析返回命令。

步骤104、网管服务器判断网元处理相邻网元的数据是否已经结束，如果是，则转到步骤105；否则，转到步骤108。

步骤105、网管服务器根据网元端口号获取该网元的光纤出口。

步骤106、根据相邻网元端口号获取相邻网元的光纤入口，

步骤107、在网元的光纤出口和相邻网元的光纤入口之间添加一条路由路径并保存，返回步骤104，直至网元对所有相邻网元处理完毕。

步骤108、网管服务器通过网管界面显示所有相邻网元之间的路由数组。

网管服务器根据手动输入的起始网元ID和目的网元ID，自动获取起始网元到目的网元的路由路径并显示。如果起始网元和目的网元之间存在连接，网管服务器在拓扑图上用带箭头的实线将路由路径标识出来，参见图3所示，图3中箭头表示路由方向，没有箭头的线条表示光纤连接。

下面以图4中所示的DCN网络节点的分布为例，详细阐述网管服务器获取起始网元A到目的网元D的路由路径的过程。

参见图5所示，本发明实施例中获取路由路径的过程如下：

步骤201、在网管界面手动输入起始网元A的ID和目的网元D的ID。

步骤202、网管服务器解析目的网元D的IP地址和子网掩码。

步骤203、网管服务器通过UDP报文将目的网元D的IP地址和子网掩码发给起始网元A，起始网元A从UDP报文中解析出目的网元D的IP地址和子网掩码。

步骤204、起始网元A根据目的网元D的IP地址和子网掩码查询路由表，得到下一跳网元为网元B，将下一跳网元B的信息封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发送给网管服务器。

步骤205、网管服务器解析返回的命令。

步骤206、网管服务器判断下一跳网元B是否为目的网元，如果是，则转到步骤209；否则，转到步骤207，此处下一跳网元B不是目的网元，于是转到步骤207。

步骤207、网管服务器标记起始网元A到下一跳网元B的路由路径并保存。

步骤209、网管服务器再将目的网元D的IP地址和子网掩码发给下一跳网元B，返回步骤204，循环上述过程，直至下一跳网元是目的网元D，循环结束。

步骤209、网管服务器最终获得起始网元A到目的网元D的路由路径，并通过网管界面显示。

在拓扑图上，网元之间的连线不仅包含配置好的光纤，还可以显示数据实际传输的光纤以及数据传输的方向，即在DCN路由上用箭头标明网络设备节点间的DCN数据传送方向。当网元之间有多条连纤时，可以知道网管数据是通过哪条连纤传送的；若出现网络问题，该功能可以帮助我们迅速定位问题所在。对网元之间的DCN单向数据传输和双向数据传输，也可以标识出来。如果网元之间存在路由相同、起始网元和终止网元互逆的情况，就存在网元之间的双向数据传输，否则就是单向数据传输。当两个网元节点之间配置了多根光纤时，标明DCN路由、备用路由，即当相邻网元之间有众多DCN路由的时候，默认选择序号最小的作为主用DCN路由，其它的作为备用DCN路由，从而得到DCN主用路由和备用路由的汇总表格。

在网管界面可以查询网元的网络信息(IP地址、子网掩码)，还可以查询网元设备的DCN状态的禁止/使能。在网络拓扑图上选择起始网元和终止网元，不仅可以查询两个网元之间的路由，也可以查询网管服务器到某个网元的路由、或两个有连接关系的网元之间的路由。对于OTN设备来说，网络的DCN路由可是OSC通道的路由；该路由显示网管数据在网管服务器、网元之间的流向；而对于PTN等其它网络设备，DCN路由是与网络业务一起在网元之间传送的。拓扑图上选择某个DCN路由，点击查询路由上的告警，从而进行故障定位，查询告警结果可以用表格显示。总之，网管界面能够提供DCN通道的配置、查询、上报、状态监视等功能，主要功能如下：

(1)OTN设备嵌入式监控信道管理：GCC(GeneralCommunication Channel，通用通信信道)通道禁止/使能、GCC通道初始参数配置、拓扑信息查询与显示、支持图形化的拓扑显示视图、GCC通道状态监视与查询、GCC通道告警信息上报与查询。

(2)OTN设备OSC(Optical Supervisory Channel，光学监控信道)监控信道：OSC监控信道的禁止与使能、OSC监控信道初始参数配置、拓扑信息查询与显示、支持图形化的拓扑显示视图、OSC监控信道状态监视与查询、OSC监控信道告警信息上报与查询。

(3)OTN设备带外通信网络管理：带外通信网络的禁止/使能、带外通信网络初始参数配置、拓扑信息查询与显示、支持图形化的拓扑显示视图、带外通信网络状态监视与查询。

(4)PTN设备嵌入式监控信道管理：MCC(ManagementCommunication Channel，管理通信信道)通道禁止/使能、MCC通道初始参数配置、拓扑信息查询与显示、支持图形化的拓扑显示视图、MCC通道状态监视与查询、MCC通道告警信息上报与查询。

(5)PTN设备带外通信网络管理：带外通信网络的禁止/使能、带外通信网络初始参数配置、拓扑信息查询与显示、支持图形化的拓扑显示视图、带外通信网络状态监视与查询。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。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种数据通信网络的管理方法，其特征在于包括以下步骤：

A、在网管界面手工输入DCN网络设备节点、DCN网络设备的IP地址和子网掩码、以及网络设备与网元之间的以太网连线，所述DCN网络设备包括网管服务器、集线器、路由器和交换机；网管服务器通过用户数据报协议UDP报文，根据输入的网元ID，向网元发送自动发现相邻数据通信网络DCN节点的命令，网元获取相邻网元的数据，将相邻网元的数据封装到UDP报文中，通过命令返回的形式发到网管服务器，所述相邻网元的数据包括本网元ID、本网元邻居个数、本网元端口号以及该端口对应的相邻网元ID和相邻网元端口号；网管服务器根据网元端口号获取该网元的光纤出口，根据相邻网元端口号获取相邻网元的光纤入口，在网元的光纤出口和相邻网元的光纤入口之间添加一条路由路径并保存，直至网元对所有相邻网元处理完毕，网管服务器通过网管界面显示所有相邻网元之间的路由数组；

B、网管服务器通过UDP报文，将目的网元的IP地址和子网掩码发给起始网元，起始网元从UDP报文中解析出目的网元的IP地址和子网掩码，根据目的网元的IP地址和子网掩码查询路由表，得到下一跳网元的信息并发给网管服务器；网管服务器标记起始网元到下一跳网元的路由路径并保存，再将目的网元的IP地址和子网掩码发给下一跳网元，循环上述过程，直至下一跳网元是目的网元，网管服务器最终获得起始网元到目的网元的路由路径，并通过网管界面显示；网管界面通过DCN拓扑图显示DCN路由路径，DCN拓扑图上显示网元之间已配置的光纤、数据实际传输的光纤和数据传输的方向，所述DCN拓扑图以svg文件的形式保存在网管服务器端；

在网管界面设置带外DCN网络参数和DCN信道的禁止/使能状态并下发到对应的网元，汇总DCN主用路由和备用路由并通过网管界面显示，网管服务器根据用户选择的起始网元和目的网元，查询两个网元之间的路由、网管服务器到网元之间的路由、网元DCN信道的禁止/使能状态、以及定位DCN路由故障，并通过网管界面显示；汇总DCN主用路由和备用路由时，按照路由的排列序号，选择序号最小的路由作为主用DCN路由，其它的路由作为备用DCN路由，最终得到DCN主用路由和备用路由的汇总表格并显示。