CN102916883A

CN102916883A - Link检测方法和路由转发设备

Info

Publication number: CN102916883A
Application number: CN2012103879276A
Authority: CN
Inventors: 宋小恒
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: CN102916883B

Abstract

本申请提供了LINK检测方法和路由转发设备。该方法中，在本端ED与对端ED之间的LINK完成建立后，本端ED执行以下步骤：每隔设定的报文发送时间间隔向对端ED发送LINK检测报文，其中，LINK检测报文使用IP GRE隧道封装，IP GRE隧道头的源IP地址为本端ED的IP地址，目的IP地址为对端ED的IP地址，LINK检测报文还携带所述LINK所属EVI实例的标识；检测是否在设定的报文接收时间内收到至少一个LINK检测报文，该LINK检测报文的IP GRE隧道头部中源IP地址为对端ED的IP地址，且该LINK检测报文携带的EVI实例标识为所述LINK所属EVI实例的标识；如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

Description

LINK检测方法和路由转发设备

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及虚连接（LINK）检测方法和路由转发设备。

背景技术

以太网虚拟化互联（EVI：Ethernet Virtualization Interconnection）是一种以太网互联技术，主要运用于多个异地区域的用户数据中心互联。参见图1，图1为现有EVI组网示意图。在图1所示的EVI组网中存在三个异地区域，分别为站点（Site）1、Site 2和Site 3。各个站点均部署了数据中心，各自通过边缘设备（ED：Edge Device）连接至公网，以实现各个异地站点之间的二层互联。下面对图1所示EVI组网涉及的技术术语进行解释：

ED，其用于完成从私网到公网、以及从公网至私网的报文转发。

EVI实例（instance），也称为虚拟互通实例，使用网络标识（Network ID）来唯一标识，不同EVI实例内的报文转发相互隔离。

LINK，其为两个不同ED之间属于同一个EVI实例的双向虚拟以太网链路连接（EVI link）。

EVI隧道（Tunnel），其为两个处于不同EVI实例中的ED之间的直连通道，用于完成不同ED之间的报文透明传输。一条EVI隧道上可以同时承载多条LINK。

目前，在EVI组网中，当两个ED之间完成建立LINK之后，该两个ED之间只是以相互发送保活（KEEP ALIVE）报文的方式来检测相互之间的LINK的可达性，当其中一端的ED在一定时间之内比如10s之内一直未接收到另一端的ED发送的KEEP ALIVE报文，则认为这两个ED之间的LINK不可达。

但是，由于LINK上承载的业务是用户业务，而用户业务有不同的延时要求，例如两个ED之间存在多个LINK，每个LINK上承载的用户业务要求的延迟不相同，比如LINK1要求10s内的检测精度，LINK2要求1s内的检测精度，而其它LINK则要求100ms内的检测精度，而单纯地依靠LINK之间的KEEP ALIVE报文只能检测LINK的可达性，并不能满足用户业务的要求。

发明内容

本申请提供了LINK的检测方法和路由转发设备，实现基于LINK的点到点检测，满足不同LINK的不同业务要求。

本申请提供的技术方案可包括：

一种LINK的检测方法，该方法应用于以太网虚拟化互联EVI组网中的边缘设备ED，在本端ED与对端ED之间的LINK完成建立后，本端ED执行以下步骤：

每隔设定的报文发送时间间隔向对端ED发送LINK检测报文，其中，LINK检测报文使用IP GRE隧道封装，IP GRE隧道头的源IP地址为本端ED的IP地址，目的IP地址为对端ED的IP地址，LINK检测报文还携带所述LINK所属EVI实例的标识；

检测是否在设定的报文接收时间内收到至少一个LINK检测报文，该LINK检测报文的IP GRE隧道头部中源IP地址为对端ED的IP地址，且该LINK检测报文携带的EVI实例标识为所述LINK所属EVI实例的标识；

如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

一种路由转发设备，该设备应用于以太网虚拟化互联EVI组网中的边缘设备ED，该设备包括：

发送单元，用于在本端ED与对端ED之间的LINK完成建立后，每隔设定的报文发送时间间隔向对端ED发送LINK检测报文，其中，LINK检测报文使用IP GRE隧道封装，IP GRE隧道头的源IP地址为本端ED的IP地址，目的IP地址为对端ED的IP地址，LINK检测报文还携带所述LINK所属EVI实例的标识；

LINK检测单元，用于在本端ED与对端ED之间的LINK完成建立后，检测是否在设定的报文接收时间内收到至少一个LINK检测报文，该LINK检测报文的IP GRE隧道头部中源IP地址为对端ED的IP地址，且该LINK检测报文携带的EVI实例标识为所述LINK所属EVI实例的标识；

如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

由以上技术方案可以看出，本发明中，ED每隔设定的报文发送时间间隔通过发送用于检测LINK的LINK检测报文，并接收LINK检测报文，根据该LINK检测报文被封装的IP GRE隧道头部中的源IP地址和目的IP地址识别出对端ED，并根据该LINK检测报文携带的EVI实例标识从本端ED和所述对端ED之间的LINK中确定出与该EVI实例标识对应的LINK作为当前需要检测的LINK，之后检测本端是否在设定的报文接收时间内收到所述对端ED发送的至少一个用于检测所述LINK的LINK检测报文，如果是，则确定所述LINK正常，否则，确定所述LINK故障，这扩展了LINK的维护机制，实现了LINK的点到点检测，并且，所述设定的报文发送时间检测、以及报文接收时间与两个ED之间的KEEP ALIVE报文无关，其可根据用户业务需求设置，满足用户业务的要求。

附图说明

图1为现有EVI组网示意图；

图2为本发明实施例提供的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的LINK检测报文封装格式示意图；

图4为本发明实施例提供的LINK检测报文的格式示意图；

图5为本发明实施例提供的LINK检测报文接收情况；

图6为本发明实施例提供的拥塞检测流程图；

图7为本发明实施例提供的流量拥塞报文示意图；

图8为本发明实施例提供的路由转发设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法中，在LINK的两端ED之间增加用于检测LINK的LINK检测报文交互，通过该LINK检测报文的交互，能够快速检测出LINK的状态。下面对本发明提供的方法进行描述：

参见图2，图2为本发明实施例提供的方法流程图。本发明中，在任意两个ED之间的LINK完成建立后，该两个ED中的任一ED默认执行图2所示流程。或者，优选地，作为本发明实施例的一个扩展，为ED配置用于执行图2所示流程的功能，当任意两个ED之间的LINK完成建立后，使能这两个ED被配置的功能，则这两个ED执行图2所示流程。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，本端ED每隔设定的报文发送时间间隔向对端ED发送LINK检测报文。

这里的对端ED为与本端ED之间已建立了LINK的另一端ED。

在本发明中，LINK检测报文使用IP通用路由封装协议（GRE）隧道封装，其中，IP GRE隧道头的源IP地址为本端ED的IP地址，目的IP地址为对端ED的IP地址。本发明中，ED1发送的LINK检测报文之所以使用IP GRE隧道封装，目的是保证与LINK上承载的业务报文走一样的路径，还方便接收到LINK检测报文的对端ED根据该LINK检测报文被封装的IP GRE隧道头部中的源IP地址识别出发送该LINK检测报文的ED。另外，优选地，LINK检测报文还携带EVI实例标识（EVI Indentifier），其中，EVI实例标识，为本端ED与对端ED之间建立的LINK（实质为需要检测的LINK）所属的EVI实例的标识，其用于帮助收到LINK检测报文的ED识别当前需要检测的LINK。图3示出了封装后的LINK检测报文的完整格式示意图。

步骤202，本端ED检测是否在设定的报文接收时间内收到至少一个LINK检测报文，该LINK检测报文的IP GRE隧道头部中源IP地址为对端ED的IP地址，且该LINK检测报文携带的EVI实例标识为所述LINK所属EVI实例的标识；如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

本步骤202中，报文接收时间大于报文发送时间间隔。

至此，完成图2所示流程。

本发明中，步骤201的报文发送时间间隔、以及步骤202中的报文接收时间均为用户预先设置，在设置时，可依据所述LINK承载的用户业务的特性比如延迟等进行，下文进行了详细描述。

在上述流程中，ED发送的LINK检测报文包括LINK检测报文发送时间间隔、接收时间间隔。其中，该LINK检测报文发送时间间隔、接收时间间隔可通过在LINK检测报文中定义基本的检测TLV值域来携带。图4示出了LINK检测报文的格式示意图。在4中，该LINK检测报文主要包括以下字段：版本号字段（Version）其用于携带版本号，默认为0；类型字段（Type），其用于表示LINK检测报文的类型，以便于和其他的报文区分，优选地，本发明中，当Type取值为0x1时，可表示LINK检测报文；长度字段（Length），其为检测报文的总长度。至于图4中的检测类型字段（Check Type）、检测长度字段（Check Length）以及检值域字段（Check Value）其为LINK检测报文新定义的一个Check TLV，其中，Check Type可以指定LINK检测报文携带的信息的类型，比如取值为第一值如0x1，标识LINK检测报文发送时间间隔，取值为第二值如0x2，标识LINK检测报文接收时间间隔；而Check Length表示Check Value的长度，Check Value表示Check Type对应的具体取值，比如，Check Type标识LINK检测报文发送时间间隔，Check Value为10，表示该LINK检测报文发送时间间隔为10ms。

需要说明的是，本发明中，之所以在LINK检测报文中包含LINK检测报文发送时间间隔、接收时间间隔，目的是便于与对端ED协商，以保证对端ED接收到LINK检测报文后，依据该接收的LINK检测报文中的报文发送时间间隔设置本地接收LINK检测报文的接收时间间隔，以及依据该接收的LINK检测报文中的报文接收时间间隔设置本地发送LINK检测报文的发送时间间隔。

优选地，在本发明中，步骤202中的报文接收时间为LINK检测报文接收时间间隔的整数倍。比如，ED1的LINK检测报文接收时间间隔为10ms，则报文接收时间可为50ms。

下面通过一个具体实施例对图2所示流程进行详细描述：

以ED1与ED2之间建立LINK、且ED1每隔10ms向ED2发送一次LINK检测报文为例，则，图5示出了ED2接收LINK检测报文的情况。在图5中的每个方块示出了一个10ms的时间间隔，而方块下的箭头表示该间隔内收到LINK检测报文。假如ED2的报文接收时间为50ms，则从图5可以看出，在图5中，虽然第8个、9个方块没有收到LINK检测报文，但由于报文接收时间为50ms，即为图5中的5个连续的方块，因此，即使第8个、9个方块没有收到LINK检测报文时，由于后面的第10个方块收到LINK检测报文，其也意味着在一个50ms内收到至少一个LINK检测报文，因此，仍然认为LINK正常；同样，在第11至14个方块均没有收到报文，但仍如上所述，由于报文接收时间为50ms，即为图5中的5个连续方块，因此，即使第11至14个方块均没有收到报文，由于该报文接收时间还没有结束，还需要继续检测是否收到LINK检测报文，当在第15和16个方块收到LINK检测报文时，由于该第11至15个方块实质为一个50ms，第12个方块至16个方块为一个50ms，因此，当第15和16个方块收到LINK检测报文时，意味着报文接收时间即一个50ms内收到了至少一个LINK检测报文，因此，仍然认为LINK正常，而针对第17到21个方块，由于该第17个方块至21个方块为一个50ms，但是，如图5所示，该第17个方块至21个方块均没有收到LINK检测报文，这意味着一个50ms内没有接收到LINK检测报文，基于此，就会确定LINK故障。

优选地，本发明中，任一ED在检测到LINK故障时，还需要将该故障LINK在本端ED上的出接口进行更新，以便及时修复该故障。比如，如图5所示，在第17到21个方块即一段时间内没有接收到LINK检测报文，确定LINK故障，并在第21个方块结束时上报LINK故障消息，以便及时修复该故障。

至此，完成图2所示流程的详细描述。

另外，在EVI实例中，每个ED都会通过其连接的各个LINK接收到对端ED发送过来的数据报文，而当该ED为用户服务器所在的ED时，就会使得该ED接收所有用户客户端所在的ED发送的流量请求，其中，多个用户客户端所在的ED都会按照一定的速率向用户服务器所在的ED传送流量或者请求流量，在流量并发的情况下用户服务器所在的ED与用户客户端所在的ED之间的LINK即使状态正常，也很用可能产生了阶段性的拥塞和丢包，基于此，本发明还需要在两个ED之间检测LINK是否拥塞。

参见图6，图6为本发明实施例提供的拥塞检测流程图。基于上面描述可以知道，本端ED在与对端ED建立LINK后，只要在一个报文接收时间内比如50ms内收到来自对端ED的至少一个用于检测该LINK的LINK检测报文，就认为该LINK正常，而实际上可能该LINK上的数据报文已经发生了拥塞，基于此，就需要本端ED检测与对端ED之间LINK的拥塞情况并发送给对端ED，以由对端ED依据该拥塞情况进行流量控制，具体如图6所示。

仍以ED1与ED2之间建立LINK为例，如图6所示，该流程可包括以下步骤：

步骤601，ED1在设定的检测周期内计算本端ED通过与对端ED即ED2之间的一LINK接收的流量。

本发明中，检测周期要比上述的报文接收时间长，一般控制在秒级范围内，比如为3秒、5秒等，主要是取决于用户需求。

另外，本发明中，本步骤601的流量可为所有流量，也可为其中的一些流量比如单播、组播、广播和未知流量中的至少一个，这主要取决于用户需求，本发明并不具体限定。

另外，本发明中，每一ED在默认情况下不使能通过执行图6所示流程的功能，基于此，本步骤601中，ED1可在使能了该功能时，才执行步骤601中的操作。优选地，作为本发明实施例的一个扩展，本发明中，每一ED也可在默认情况下使能所述功能，基于此，本步骤601中，ED1可直接执行步骤601中的操作。

步骤602，ED1依据该流量计算一个用于表示该LINK拥塞情况的拥塞系数。

优选地，本步骤602计算拥塞系数的方式并不限定，其中一种方式可为：计算该统计的流量和预先针对该LINK设置的流量门限之间的差值，将计算结果除以所述流量门限得到的商作为所述拥塞系数。

步骤603，ED1在本次检测周期结束时，将步骤602得到的拥塞系数携带在经由IP GRE隧道封装的拥塞通告报文向对端ED即ED2发送。

本步骤603中，拥塞通告报文与上述的LINK检测报文封装格式相同，其通过IP GRE隧道封装，也进一步封装了EVI实例标识，这里不再具体描述。

至于本步骤603中拥塞通告报文，其具体如图7所示。在图7中，拥塞通告报文包括以下字段：版本号字段（Version），用于表示版本号，类型字段（Type），标识该报文的类型，用于标识该报文为拥塞通告报文，以便和现有的其他报文区分，长度字段（Length）标识了整个流量拥塞报文的长度；通告类型字段（NotifyType），其为通告的流量的类型，比如，如果步骤601计算的流量为所有流量，则Notify Type取值为标识所有流量的数值，比如为0x0，而如果步骤601计算的流量仅为部分流量，比如广播流量，则Notify Type取值为标识所有广播流量的数值，比如为0x1，这里并不具体限定；通告长度字段（Notify Length），其为后面Notify Value的长度，优选为1个字节，Notify Value，其为对应Notify Type的拥塞系数。

步骤604，ED2接收拥塞通告报文，根据该拥塞通告报文的IP GRE隧道头部的源IP地址识别出发送该拥塞通告报文的ED1，根据该拥塞通告报文的EVI实例标识识别出本端ED2和ED1之间属于所述EVI实例标识对应EVI实例的LINK，并根据该拥塞通告报文的拥塞系数确定出该识别出的LINK的拥塞情况，依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量适应控制。

本步骤604中，为便于ED解析LINK的拥塞情况，可预先在每一ED上配置拥塞系数与拥塞情况的对应表，比如，配置的对应表中拥塞系数为0，其对应的拥塞情况为不拥塞，拥塞系数为100，其对应的拥塞情况为完全拥塞等，如此，当ED2接收到拥塞通告报文时，依据该拥塞通告报文中的拥塞系数从配置的对应表中找到对应的拥塞情况，比如，依据接收的拥塞系数确定本端ED2与该对端ED1之间的LINK拥塞，或者，依据接收的拥塞系数确定本端ED2与该对端ED1之间的LINK不拥塞。

另外，本步骤604中所述依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量适应控制具体可包括：

在确定出LINK拥塞时，将预先针对LINK设定的流量调度值降低，以减少进入该LINK的流量；

在确定出LINK不拥塞时，将预先针对LINK设定的流量调度值调高，以增加进入该LINK的流量。

一般而言，ED1与ED2之间的LINK（比如LINK1）在下行均有一个流量调度，比如，该流量调度的值为50M，则表示只允许50M的流量进入公网，这样即使用户侧有100M流量，基于该流量调度，也只能是该100M中的50M流量进入LINK1，基于本发明，倘若通过上述步骤确定出LINK1没有拥塞，则本发明就可以把这个调度的值调高，比如调高到最大100M，这样100M的流量就直接全部进入LINK1了，反之，若通过上述步骤确定出LINK1拥塞，则本发明就可以把这个调度的值再降低，比如降低到最大20M，这样就只有20M的流量进入LINK1了，以避免LINK1拥塞。

至此，完成图6所示的流程。

以上对本发明提供的方法进行了分析。下面对本发明提供的路由转发设备进行描述：

参见图8，图8为本发明实施例提供的路由转发设备结构图。如图8所示，该设备应用于EVI组网中的ED。如图8所示，该设备包括：

如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

优选地，如图8所示，所述设备进一步包括：故障修复单元、拥塞通告单元和拥塞检测单元；

其中，故障修复单元，用于在所述隧道检测单元确定所述LINK故障后，将该故障LINK在本端ED上的出接口进行更新。

拥塞通告单元，用于在设定的检测周期内计算本端ED通过所述LINK接收的流量，并依据该流量计算一个用于表示该LINK拥塞情况的拥塞系数，在所述检测周期结束时将所述拥塞系数携带在经由IP GRE隧道封装的拥塞通告报文向所述对端ED发送；

拥塞检测单元，用于接收拥塞通告报文，根据该拥塞通告报文的IP GRE隧道头部的源IP地址识别出对端ED，根据该拥塞通告报文的EVI实例标识识别出本端ED和对端ED之间属于所述EVI实例标识对应EVI实例的LINK，并根据该拥塞通告报文的拥塞系数确定出该识别出的LINK的拥塞情况，依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量适应控制。

优选地，本发明中，所述拥塞检测单元依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量适应控制包括：

至此，完成本发明提供的路由转发设备描述。

进一步地，本发明还增加了LINK的拥塞情况通告机制，实现点到点的流量控制。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种以太网虚拟化互联EVI虚连接LINK检测方法，该方法应用于EVI组网中的边缘设备ED，其特征在于，在本端ED与对端ED之间的LINK完成建立后，本端ED执行以下步骤：

如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定LINK故障进一步包括：

将该故障LINK在本端ED上的出接口进行更新。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任一ED发送的LINK检测报文包括报文发送时间间隔和报文接收时间间隔；

该方法进一步包括：

本端ED根据对端ED发送的LINK检测报文中的报文发送时间间隔确定本端的报文接收时间间隔和本端的报文接收时间，所述报文接收时间为本端ED确定的报文接收时间间隔的整数倍，并根据对端ED发送的LINK检测报文中的报文接收时间间隔确定本端的报文发送时间间隔。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，本端ED进一步执行以下操作：

在设定的检测周期内计算本端ED通过所述LINK接收的流量，并依据该流量计算一个用于表示该LINK拥塞情况的拥塞系数，在所述检测周期结束时将所述拥塞系数携带在经由IP GRE隧道封装的拥塞通告报文向所述对端ED发送；

本端ED接收拥塞通告报文，根据该拥塞通告报文的IP GRE隧道头部的源IP地址识别出对端ED，根据该拥塞通告报文的EVI实例标识识别出本端ED和对端ED之间属于所述EVI实例标识对应EVI实例的LINK，并根据该拥塞通告报文的拥塞系数确定出该识别出的LINK的拥塞情况，依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量进行控制。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据LINK的拥塞情况对该LINK上的流量进行控制包括：

在确定出LINK拥塞时，将预先针对该LINK设定的流量调度值降低，以减少进入该LINK的流量；

在确定出LINK不拥塞时，将预先针对该LINK设定的流量调度值调高，以增加进入该LINK的流量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据流量计算一个用于表示LINK拥塞情况的拥塞系数包括：

计算该流量和预先针对所述LINK设置的流量门限之间的差值，将计算结果除以所述流量门限得到的商作为所述拥塞系数。

7.一种路由转发设备，该设备应用于以太网虚拟化互联EVI组网中的边缘设备ED，其特征在于，该设备包括：

如果是，确定所述LINK正常，如果否，确定所述LINK故障。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：

故障修复单元，用于在所述隧道检测单元确定所述LINK故障后，将该故障LINK在本端ED上的出接口进行更新。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：

拥塞检测单元，用于接收拥塞通告报文，根据该拥塞通告报文的IP GRE隧道头部的源IP地址识别出对端ED，根据该拥塞通告报文的EVI实例标识识别出本端ED和对端ED之间属于所述EVI实例标识对应EVI实例的LINK，并根据该拥塞通告报文的拥塞系数确定出该识别出的LINK的拥塞情况，依据该LINK的拥塞情况对该LINK上的流量进行控制。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述拥塞检测单元依据LINK的拥塞情况对LINK上的流量进行控制包括：