CN102970169B - 设备端口故障检测及定位方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备端口故障检测及定位方法和系统，用以提高端口故障检测及定位效率。所述方法包括：第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若第一端口在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点；根据第一节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；若第一端口向对端端口发送报文，接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障，否则，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；若第二端口向对端端口发送报文，接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；否则，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

Description

设备端口故障检测及定位方法和系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及设备端口故障检测及定位方法和系统。

背景技术

互联端口指的是两台网络设备上的两个端口通过传输介质（例如光纤）连接的情况，如图1所示，设备1上的端口A和设备2上的端口B通过传输介质连接，从端口A发出的报文通过传输介质直接到达端口B，反之亦然。如图2所示，为端口A和端口B之间的链路连接示意图，每一端口由介质访问控制（MAC，MediumAccessControl）芯片、物理层（PHY）芯片组成，其中，MAC芯片从属于七层协议中的第二层-数据链路层，MAC芯片是交换机的核心芯片；PHY芯片是物理层芯片，它向上与MAC芯片通信，向下直接与光/电转换模块相连，PHY芯片包括物理编码子层（PCS，PhysicalCodingSublayer）、物理介质连接子层（PMA，PhysicalMediumAttachment）和物理介质相关子层（PMD，PhysicalMediumDependent）。

MAC芯片与PHY芯片之间的接口称为连接单元接口（AUI，AttachmentUnitInterface），根据AUI接口使用通道（lanes）的数量不同，通常可以分为CAUI（100Gb/sAttachmentUnitInterface）接口和XLAUI(40Gb/sAttachmentUnitInterface)接口，其中，XLAUI使用4个lanes，CAUI使用10个lanes，每个lane的速率为10.3125Gb/s，且XLAUI/CAUI使用64B/66B编码。

实际应用中，端口A和端口B之间如果想要进行报文传输，还需要各自与光/电转换模块，例如，40G光模块（QSFP+）或者100G光模块（CFP）连接以进行光电信号的转换，最后在通过传输介质连接，亦即在端口内部传输的是电信号，而两个端口之间传输的是光信号。

具体的，如图2所示，各端口的PHY芯片与光/电转换模块连接，PHY芯片与光/电转换模块之间的接口称为并行物理接口（PPI，ParallelPhysicalInterface），相应地，40G的PPI接口称为XLPPI接口，100G的PPI接口称为CPPI接口。其中，光/电转换模块和传输介质位于设备端口外部，可以统称为物理传输介质。

由图2可知，若互联端口内部任一芯片、任一接口或者连接两个端口之间的传输介质出现问题，均会导致互联端口的通讯故障，这样的通讯故障通常表现为无法连接或者通讯中不停地接收到错误的报文，对交换芯片而言就是接收到大量的循环冗余校验（CRC）校验错误的报文，在实际应用中，后面一种现象比较常见。

目前，在互联端口之间出现上述通讯故障时，通常都需要维护工程师到网络设备所在现场对互联端口的传输介质进行更换，排除时传输介质的导致通讯故障的，如果确认不是传输介质的问题，再将互联端口分别与另外一个好的端口连接进行通信，以确认发生故障的端口。确认出故障端口后只能更换故障端口所在设备或者线卡，降低了端口故障检测及定位的效率；同时，现有技术中，人工定位故障只能定位到端口，降低了端口故障检测及定位精细度。

发明内容

本发明实施例提供一种设备端口故障检测及定位方法和系统，用以提高端口故障检测及定位的效率。

本发明实施例提供一种设备端口故障检测及定位方法，包括：

第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若第一端口在指定时长内接收到第一错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点；

根据所述第一节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；

若第一端口向对端端口发送预设数量报文，且第一端口接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障，若第一端口未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；

若第二端口向对端端口发送预设数量报文，且第二端口接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

本发明实施例提供一种设备端口故障检测及定位系统，包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备包括第一端口，所述第二网络设备包括第二端口，其中：

所述第一端口，用于在与所述第二端口通过物理传输介质建立连接后，若在指定时长内接收到第一错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点；并根据所述第一节点，向第二端口发送预设数量的数据报文；以及若接收到错误报文时，确定第一节点与自身MAC芯片之间链路故障，若未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；

所述第二端口，用于根据第一端口设置的第一节点，向第一端口发送预设数量的报文；若接收到错误报文，确定第一节点与自身MAC芯片之间链路故障；若未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

本发明实施例提供的设备端口故障检测及定位方法，在第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点，并根据设置的第一节点，由第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文，如果第一端口发送数据报文，且接收到错误报文，说明第一端口MAC芯片与第一节点之间链路故障，若未接收到错误报文，则说明第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；如果第二端口发送数据报文，且若接收到错误报文，则说明第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障，若未接收到错误报文，说明第一节点与第一端口MAC芯片故障，这样，在端口故障检测中，可以利用节点自带的自环功能，重复上述步骤，逐步缩小故障范围，上述过程中，无需人工参与检测及定位，从而，提高了端口故障检测及定位的效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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，构成本发明的一部分，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为现有技术中，设备1上的端口A和设备2上的端口B通过传输介质连接的结构示意图；

图2为现有技术中，端口A和端口B之间的链路连接示意图；

图3为本发明实施例中，设备端口故障检测及定位方法的实施流程示意图；

图4为本发明实施例中，第一端口和第二端口之间的端口故障检测及定位方法的实施流程示意图；

图5为本发明实施例中，端口A和端口B之间故障检测及定位方法的实施流程示意图；

图6为本发明实施例中，设备端口故障检测及定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为了提高设备端口故障检测及定位的效率，本发明实施例提供一种设备端口故障检测及定位方法和系统。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本发明实施例中，利用芯片自带的自环功能对端口故障进行检测，以下结合图2介绍各芯片的自环功能。

1、MAC自环：以端口A的MAC芯片自环功能为例，正常状态下，端口A向端口B发送数据报文时，数据报文的处理流程为：MAC芯片-AUI接口-PHY芯片（依次为PCS子层-PMA子层-PMD子层）-PPI接口-物理传输介质-端口B，当端口A启动MAC芯片自环功能之后，端口A发出的数据报文将在MAC芯片处直接返回给端口A的MAC芯片处理，如图2中的动作4；

2、PCS自环：以端口B向端口A发送数据报文为例，正常状态下，端口B内部数据报文的处理流程为：MAC芯片-PCS子层-PMA子层-PMD子层，当端口B启动PCS自环之后，当PCS子层接收到报文之后，不再传送给PMA子层处理，而是返回给MAC芯片，如图2所示的动作1；

3、PMD自环：以端口B向端口A发送数据报文为例，正常状态下，端口A一侧接收端口B发送的数据报文的处理流程如下：数据报文端口A侧的光/电转换模块之后，将由PMD子层处理，PMD子层再将数据报文向上依次经过PMA子层-PCS子层-MAC芯片进行传输，当端口A启动PMD自环之后，端口A侧的PMD接收到的数据报文将不再传输给PMA子层处理，而是返回光/电转换模块，并经过传输介质返回给端口B一侧的光/电转换模块，并依次传送给PMD子层、PMA子层、PCS子层和MAC芯片处理。

基于上述介绍，如图3所示，为本发明实施例提供的设备端口故障检测及定位方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤：

S301、第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若第一端口在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点；

具体实施时，当第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接之后，第一端口和第二端口端口之间可以传送数据报文，以第一端口向第二端口发送数据报文为例，当第一端口和第二端口之间的链路或者任一端口内部出现故障时，第一端口将接收到CRC错误报文，第一端口启动计数器，若在单位时间内接收到超过T（T为预先设定的阈值）个CRC错误报文时，本端口停止向第二端口发送数据报文，并向第二端口发送错误通告，同时第一端口设置启动自环的第一节点，第一节点可以为第一端口的PCS，或者为第一端口的PMD，或者为第一端口的MAC芯片，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的PMD，或者为第二端口的MAC芯片。

S302、根据设置的第一节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；

具体实施时，若第一节点为第一端口的PCS，或者为第一端口的MAC芯片或者为第二端口的PMD时，由第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；若第一节点为第一端口的PMD，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的MAC芯片时，由第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文。

S303、若第一端口向对端端口发送预设数量报文，且第一端口接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障，若第一端口未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；若第二端口向对端端口发送预设数量报文，且第二端口接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

具体实施时，若第一节点为第一端口的PCS/第二端口的PMD/第一端口的MAC芯片时，当第一端口接收到错误报文的数量超过预设阈值时，启动PCS/MAC芯片自环或者指示第二端口启动PMD自环，此时，当第一端口向第二端口发送数据报文时，若第一端口接收到错误报文，则说明第一端口的PCS/MAC芯片或者第二端口的PMD与第一端口的MAC芯片之间链路故障（若第一节点为第一端口的MAC芯片，则能够直接确定第一端口的MAC芯片故障）；若第一端口未接收到错误报文，则说明第一端口的PCS/MAC芯片或者第二端口的PMD与与第二端口MAC芯片之间的链路故障。

具体实施时，若第一节点为第一端口的PMD或者第二端口的MAC芯片或者第二端口的PCS时，当第一端口接收到错误报文的数量超过预设阈值时，第一端口启动PMD自环或者指示第二端口启动MAC芯片自环或者PCS自环，并指示第二端口向自身发送预设数量的报文，若第二端口接收到错误报文，确定第一端口的PMD或者第二端口的MAC芯片或者第二端口的PCS与第二端口的MAC芯片之间链路故障（若第一节点为第二端口的MAC芯片，则能够直接确定第二端口的MAC芯片故障）；若第二端口未接收到错误报文，确定第一端口的PMD或者第二端口的MAC芯片或者第二端口的PCS至第一端口的MAC芯片故障。

通过上述流程，可以自动为故障位置进行检测及定位，无需人工参与，从而提高了端口故障检测及定位的效率。

实施例二

具体实施时，当确定出的故障链路上包含多个节点，而根据实施例一提供的方法无法准确定位发生故障的芯片，这样，降低了端口故障检测精细度。因此，为了进一步提高故障检测的精细度，较佳地，本发明实施例中，还可以包括以下步骤：

A1、设定确定出的故障链路两端的两个节点分别为A节点和B节点，其中所述A节点与第一端口之间的距离小于所述B节点与第一端口之间的距离；

以第一节点为PCS为例，假设确定出PCS与第一端口MAC芯片之间的链路故障，在确定出故障链路的之后，可以确定故障链路的两个端口分别为第一端口MAC芯片和PCS，设定A节点为第一端口MAC芯片，B节点为PCS。

A2、若故障链路上包含除A节点和B节点以外的至少一个其它节点时，继续设置启动自环的第N节点，1＜N≤T，T为故障链路上包含的节点的数量；

延续上例，由于PCS与第一端口MAC芯片之间还包含AUI接口，从而，可以再次设定启动自环的第二节点，第二节点可以设置为第一端口MAC芯片。

具体实施时，第N节点可以为第一端口的PCS，或者为第一端口的PMD，或者为第一端口的MAC芯片，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的PMD，或者为第二端口的MAC芯片。

A3、根据设置的第N节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；

具体实施时，第N节点为第一端口的PCS，或者为第一端口的MAC芯片或者为第二端口的PMD时，由第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；若第一节点为第一端口的PMD，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的MAC芯片时，由第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文。

A4、若第一端口向对端端口发送预设数量报文，且第一端口接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障，若第一端口未接收到错误报文，确定第N节点与B节点之间链路故障；

A5、若第二端口向对端端口发送预设数量报文，且第二端口接收到错误报文，确定B节点与第N节点之间链路故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障；

具体实施时，由于设定第一端口的MAC芯片为启动自环的第二节点，由第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文，当第一端口接收到错误报文，说明第二节点（第一端口MAC芯片）与A节点（第一端口MAC芯片）之间故障，即能够确定第一端口MAC芯片故障；若第一端口未接收到错误报文，说明第二节点（第一端口MAC芯片）与B节点（第一端口PCS）之间的AUI接口故障。

A6、重复上述步骤A1~A5，直至确定出故障维度。

其中，故障维度可以是具体的故障节点，例如故障芯片或者故障接口，也可以是某一段故障链路。

这样，通过上述步骤能够逐步缩小检测范围，最后能够确定出发生故障的节点。为了更好地理解本发明实施例的实施过程，以下结合图4对本发明实施例的实施过程进行详细说明。

S401、在第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若第一端口在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值时，启动PCS自环；

S402、第一端口首次向第二端口发送预设数量的数据报文；

由于第一端口启动PCS自环，这样数据报文在经过PCS子层时将被返给给MAC芯片。

S403、判断第一端口是否接收到错误报文，在判断结果为是时，执行步骤S404，否则，执行步骤S405；

如果第一端口的MAC芯片与PCS子层之间的AUI接口或者MAC芯片出现故障，第一端口将接收到CRC错误报文，否则，MAC芯片将接收到PCS子层返回的数据报文。

S404、第一端口启动MAC芯片自环，并执行步骤S422；

具体实施时，由于PCS与第一端口的MAC芯片之间包含MAC芯片和AUI接口两个节点，因此，还需要进一步设置自环节点，以准确确定发生故障的节点位置。

S405、第一端口向第二端口发送启动PMD自环的请求报文，并再次向所述第二端口发送预设数量的数据报文；

应当理解，具体实施时，第一端口在向第二端口发送启动PMD自环的请求报文之前，需要首先解除第一端口的PCS自环。

由于第一端口未接收到CRC错误报文，则可以确定第一端口的MAC芯片与PCS子层之间的链路未出现故障，说明可能是第一端口的PCS与第二端口的MAC芯片之间的链路故障，包括：第一端口的PHY芯片故障、第一端口的PPI接口、第二端口的PPI接口以及第一端口和第二端口之间的物理传输介质故障（包括本端光/电转换模块、传输介质以及对端的光/电转换模块）或者是第二端口的故障。

在排除了第一端口的PCS与第一端口MAC芯片之间的链路故障之后，第一端口将向第二端口发送启动PMD自环请求，即图2所示的端口结构中的动作2。

具体实施时，第一端口在向第二端口发送的启动PMD自环请求报文中携带有PMD自环保持时长，第二端口根据接收到的请求报文启动PMD自环并保持一定时长后解除PMD自环。

较佳地，为了避免第一端口向第二端口发送数据报文时，第二端口尚未启动PMD自环，导致检测结果错误，本发明实施例中，第一端口在发送启动PMD自环请求报文之后，延迟一定时长再向第二端口发送预设数量的数据报文。

S406、判断第一端口是否接收到错误报文，在判断结果为是时，执行步骤S407，否则，执行步骤S413；

如果第一端口接收到CRC错误报文，则说明本端PHY芯片故障或者本端的PPI接口故障，或者对端的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障；若第一端口未接收到CRC错误报文，则说明可能是第二端口故障，需要进一步设置自环节点确认故障节点。

具体实施时，当第一端口确定是第一端口的PHY芯片故障，或者第一端口的PPI接口故障，或者第二端口的PPI接口故障或者两个端口之间的物理传输介质故障时，第一端口向第二端口发送第一继续处理请求报文，之后第一端口启动PMD自环并保持预设时长，即图2所示的动作3。第二端口在接收到第一继续处理请求报文之后，将向第一端口发送预设数量的数据报文，若第二端口未接收到CRC错误报文，则可以确定为第一端口的PHY芯片故障，若第二端口接收到CRC错误报文，则可以确定为第一端口的PPI接口故障，或者第二端口的PPI接口故障或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障；当第一端口确定是第二端口故障时，将向第二端口发送第二继续处理请求报文，第二端口在接收到第二继续处理请求报文之后，启动MAC自环，及图2所示的动作4，并向第一端口发送预设数量的数据报文，若第二端口接收到CRC错误报文，则可以确定为第二端口的MAC芯片故障，否则，第二端口启动PCS自环，及图2所示的动作5，并向第一端口发送预设数量的数据报文，若第二端口接收到错误报文，则确定第二端口的AUI接口故障，若第二端口未接收到错误报文，则确定第二端口的PHY芯片故障。

基于上述描述，进一步地，本发明实施例提供的设备端口故障检测及定位方法，还可以包括以下步骤：

S407、第一端口向第二端口发送的第一继续处理请求报文；

S408、第一端口启动PMD自环；

具体实施时，第一端口在启动PMD自环并保持一定时长后解除PMD自环。

S409、第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文；

S410、第二端口判断是否接收到CRC错误报文，如果是，执行步骤S411，否则，执行步骤S412；

S411、第二端口确定为第一端口的PHY芯片故障，流程结束；

S412、第二端口确定为第一端口的PPI接口故障，或者第二端口的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，流程结束；

S413、第一端口向第二端口发送的第二继续处理请求报文；

S414、第二端口接收到第二继续处理请求报文之后，启动MAC自环；

S415、第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文；

S416、第二端口判断是否接收到CRC错误报文，如果是，执行步骤S417，否则执行步骤S418；

S417、第二端口确定自身的MAC芯片故障，流程结束；

S418、第二端口启动PCS自环，并再次向第一端口发送预设数量的数据报文；

具体实施时，第二端口在启动PCS自环之前，需要先解除MAC自环。

S419、第二端口判断是否接收到CRC错误报文，如果是，执行步骤S420，否则，执行步骤S421；

S420、第二端口确定自身的AUI接口故障，流程结束；

S421、第二端口确定自身的PHY芯片故障，流程结束；

S422、第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；

S423、第一端口判断是否接收到错误报文，如果是，执行步骤S424，否则执行步骤425；

S424、第一端口确定自身的MAC芯片故障，流程结束；

S425、第一端口确定自身的AUI接口故障。

具体实施时，第一端口在确定本端的AUI接口故障或者MAC芯片故障之后，将解除PCS自环，并结束故障检测及定位流程。

本发明实施例中，利用MAC芯片及PHY芯片的自环功能实现了端口故障的自动检测，采用本发明实施例提供的端口故障检测及定位的方法，当出现端口故障时，无需人工参与便能够定位出故障位置，从而提高了端口故障检测效率，同时，现有技术中，人工定位故障只能定位到端口，而本发明实施例中，可以精确到端口内部的芯片，使得端口故障定位更加精细。

需要说明的是，上述自环节点的设置顺序并不固定，具体实施时，可以各级实际需要进行设置。

为了更好地理解本发明实施例，以下以图2中端口A和端口B通过物理传输介质建立连接之后，端口B向端口A发送数据报文为例，对本发明实施例的实施过程进行说明。如图5所示，可以包括以下步骤：

S501、端口B在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值；

S502、端口B停止发送数据，并向端口A发送错误通告，同时端口B启动PCS自环；

具体实施时，端口A接收到错误通告之后，将停止发送数据报文。

S503、端口B向端口A发送预设数量报文；

S504、端口B判断是否接收到错误报文，如果是，执行步骤S505，如果否，执行步骤S506；

S505、端口B启动MAC芯片自环，并执行步骤S522；

具体实施时，若端口B接收到错误报文，则说明自身的AUI接口故障或者MAC芯片故障。

S506、端口B向端口A发送启动PMD自环请求报文；

其中，在启动PMD自环请求报文中携带有PMD自环保持时长，端口A在接收到启动PMD请求报文之后启动PMD自环并根据请求报文保持指定时长后解除PMD自环。

S507、端口B向端口A发送预设数量的数据报文；

较佳地，端口B可以延迟一定时长之后再向端口A发送预设数量的数据报文，以避免发送数据报文时端口A尚未启动PMD自环而导致的检测结果错误。

S508、端口B判断是否接收到CRC错误报文，如果是，执行步骤S509，否则，执行步骤S514；

S509、端口B向端口A发送第一继续处理请求报文，且端口B启动PMD自环；

S510、端口A在接收到第一继续处理请求报文之后，向端口B发送预设数量的数据报文；

S511、端口A判断是否接收到CRC错误报文，如果是，执行步骤S512，否则，执行步骤S513；

S512、确定端口A一侧的PPI接口故障，或者端口B一侧的PPI接口故障或者端口A与端口B之间的物理传输介质发生故障，流程结束；

其中，端口A与端口B之间的物理传输介质包括：端口A一侧的光/电转换模块、以及连接端口A一侧的光/电转换模块和端口B一侧的光/电转换模块的传输介质，还包括端口B一侧的光/电转换模块。

S513、确定端口B的PHY芯片故障，流程结束；

S514、端口B向端口A发送第二继续处理请求报文；

S515、端口A启动MAC自环，并向端口B发送预设数量的报文；

S516、端口A判断是否接收到错误报文，如果是，执行步骤S517，否则，执行步骤S518；

S517、端口A确定自身的MAC芯片故障，流程结束；

S518、端口A启动PCS自环，并向端口B发送预设数量的数据报文；

具体实施时，端口A在启动PCS自环之前，需要解除MAC自环。

S519、端口A判断是否接收到错误报文，如果是，执行步骤S520，否则，执行步骤S521；

S520、端口A确定自身的AUI接口故障，流程结束；

S521、端口A确定自身的PHY芯片故障，流程结束；

S522、端口B向端口A发送预设数量的数据报文；

S523、端口B判断是否接收到错误报文，如果是，执行步骤S524，否则执行步骤S525；

S524、端口B确定自身的MAC芯片故障，流程结束；

S525、端口B确定自身的AUI接口故障。

具体实施时，在确定出故障位置之后，还可以向用户显示检测及定位结果，用户根据检测及定位结果更换相应地芯片，或者PHY芯片与光/电转换模块之间的PPI接口或者物理传输介质。

需要说明的是，本发明实施例提供的设备端口故障检测及定位方法，不仅适用于MAC芯片与PHY芯片之间使用40G/100GAUI接口，同样适用于万兆、千兆和百兆AUI接口。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了设备端口故障检测及定位系统，由于上述系统解决问题的原理与设备端口故障检测及定位方法相似，因此上述系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图6所示，为本发明实施例提供的设备端口故障检测及定位系统的结构示意图，包括第一网络设备601和第二网络设备602，第一网络设备包括第一端口6011，第二网络设备包括第二端口6021，其中：

第一端口6011，用于在与第二端口6021通过物理传输介质建立连接后，若在指定时长内接收到第一错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点；并根据第一节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第二端口6021发送预设数量的数据报文；以及若接收到错误报文时，确定第一节点与自身MAC芯片之间链路故障，若未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口6021MAC芯片之间链路故障；

第二端口6021，用于根据第一端口6011设置的第一节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第一端口6011发送预设数量的报文；若接收到错误报文，确定第一节点与自身MAC芯片之间链路故障；若未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口6011MAC芯片之间链路故障。

具体实施时，第一端口6011，还用于设定确定出的故障链路两端的两个节点分别为A节点和B节点，其中所述A节点与自身之间的距离小于所述B节点与自身之间的距离；以及若确定出的故障链路上包含除A节点和B节点以外的至少一个其它节点时，继续设置启动自环的第N节点，1＜N≤T，T为故障链路上包含的节点的数量；并根据设置的第N节点确定自身需要向第二端口6021发送预设数量的数据报文时，向第二端口6021发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障，若未接收到错误报文，确定第N节点与B节点之间链路故障；并重复上述步骤，直至确定出故障维度，所述故障维度包括故障节点或者故障链路。

第二端口6021，还用于根据第一端口6011设置的第N节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第一端口6011发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定B节点与第N节点之间链路故障；若未接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障。

具体实施时，第M节点为第一端口的物理编码子层PCS，或者为第一端口的物理介质相关子层PMD，或者为第一端口的MAC芯片，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的PMD，或者为第二端口的MAC芯片，其中M=1或者M=N。

具体实施时，第一端口6011，还用于当第一节点为自身的物理编码子层PCS时，向第二端口6021发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的连接单元接口AUI接口或者介质访问控制MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口6021之间的物理传输介质故障，或者第二端口6021的PPI接口故障，或者第二端口6021故障；以及若确定自身的AUI接口或者MAC芯片故障时，继续设置启动自环的第二节点，第二节点为自身的MAC芯片；并向第二端口6021发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的AUI接口故障；若确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口6021之间的物理传输介质故障，或者第二端口6021的PPI接口故障，或者第二端口6021故障时，设置启动自环的第三节点，第三节点为第二端口6021的物理介质相关子层PMD；并向第二端口6021发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口6021之间的物理传输介质故障，或者第二端口6021的PPI接口故障；若未接收到错误报文，确定第二端口6021故障；以及若确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口6021之间的物理传输介质故障，或者第二端口6021的PPI接口故障时，设置启动自环的第四节点，第四节点为自身的PMD；以及若确定第二端口6021故障，设置启动自环的第五节点，第五节点为第二端口6021的MAC芯片；

第二端口6021，还用于根据第一端口6011设置的第四节点，向第一端口6011发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定第一端口6011的PPI接口故障，或者第一端口6011与自身之间的物理传输介质故障，或者自身的PPI接口故障；若未接收到错误报文，确定第一端口6011的物理层PHY芯片故障；以及根据第一端口6011设置的第五节点，向第一端口6011发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的AUI接口或者PHY芯片故障；以及若确定自身的AUI接口或者PHY芯片故障，设置启动自环的第六节点，第六节点为自身的PCS；向第一端口6011发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的AUI接口故障；若未接收到错误报文，确定自身的PHY芯片。

需要说明的是，具体实施时，在网络设备中可以同时设置上述第一端口和第二端口，也可以仅设置第一端口或者仅设置第二端口。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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。

Claims (8)

1.一种设备端口故障检测及定位方法，其特征在于，包括：

第一端口与第二端口通过物理传输介质建立连接后，若第一端口在指定时长内接收到错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点，其中启动自环的第一节点在接收到报文后，将接收到的报文返回给发送该报文的端口；

根据所述第一节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；

若第一端口向对端端口发送预设数量报文，且第一端口接收到错误报文，确定第一节点与第一端口介质访问控制MAC芯片之间链路故障，若第一端口未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；

若第二端口向对端端口发送预设数量报文，且第二端口接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

A1、设定确定出的故障链路两端的两个节点分别为A节点和B节点，其中所述A节点与第一端口之间的距离小于所述B节点与第一端口之间的距离；

A2、若所述故障链路上包含除A节点和B节点以外的至少一个其它节点时，继续设置启动自环的第N节点，1<N≤T，T为故障链路上包含的节点的数量；

A3、根据设置的第N节点，第一端口或者第二端口向对端端口发送预设数量的数据报文；

A4、若第一端口向对端端口发送预设数量报文，且第一端口接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障，若第一端口未接收到错误报文，确定第N节点与B节点之间链路故障；

A5、若第二端口向对端端口发送预设数量报文，且第二端口接收到错误报文，确定B节点与第N节点之间链路故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障；

A6、重复上述步骤A1～A5，直至确定出故障维度，所述故障维度包括故障节点或者故障链路。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第M节点为第一端口的物理编码子层PCS，或者为第一端口的物理介质相关子层PMD，或者为第一端口的MAC芯片，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的PMD，或者为第二端口的MAC芯片，其中M＝1或者M＝N。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一节点为第一端口的物理编码子层PCS时，具体包括：

第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；以及

若第一端口接收到错误报文，确定第一端口的连接单元接口AUI接口或者介质访问控制MAC芯片故障；若第一端口未接收到错误报文，确定第一端口的物理层PHY芯片故障，或者第一端口的并行物理接口PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障，或者第二端口故障；

若确定第一端口的连接单元接口AUI接口或者MAC芯片故障时，第一端口继续设置启动自环的第二节点，所述第二节点为第一端口的MAC芯片；第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；若第一端口接收到错误报文，确定第一端口的MAC芯片故障；若第一端口未接收到错误报文，确定第一端口的AUI接口故障；

若确定第一端口的物理层PHY芯片故障，或者第一端口的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障，或者第二端口故障时，第一端口请求第二端口设置启动自环的第三节点，所述第三节点为第二端口的物理介质相关子层PMD；第一端口向第二端口发送预设数量的数据报文；若第一端口接收到错误报文，确定第一端口的物理层PHY芯片故障，或者第一端口的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障；若第一端口未接收到错误报文，确定第二端口故障；

若确定第一端口的物理层PHY芯片故障，或者第一端口的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障时，第一端口设置启动自环的第四节点，所述第四节点为第一端口的PMD；第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文；若第二端口接收到错误报文，确定第一端口的PPI接口故障，或者第一端口与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第一端口的物理层PHY芯片故障；

若确定第二端口故障，第一端口请求第二端口设置启动自环的第五节点，所述第五节点为第二端口的MAC芯片；第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文；若第二端口接收到错误报文，确定第二端口的MAC芯片故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第二端口的AUI接口或者PHY芯片故障；

若确定第二端口的AUI接口或者PHY芯片故障，第二端口设置启动自环的第六节点，所述第六节点为第二端口的PCS；第二端口向第一端口发送预设数量的数据报文；若第二端口接收到错误报文，确定第二端口的AUI接口故障；若第二端口未接收到错误报文，确定第二端口的PHY芯片故障。

5.一种设备端口故障检测及定位系统，包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备包括第一端口，所述第二网络设备包括第二端口，其特征在于，

所述第一端口，用于在与所述第二端口通过物理传输介质建立连接后，若在指定时长内接收到第一错误报文的数量超过预设阈值时，设置启动自环的第一节点，其中启动自环的第一节点在接收到报文后，将接收到的报文返回给发送该报文的端口；并根据所述第一节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第二端口发送预设数量的数据报文；以及若接收到错误报文时，确定第一节点与自身介质访问控制MAC芯片之间链路故障，若未接收到错误报文，确定第一节点与第二端口MAC芯片之间链路故障；

所述第二端口，用于根据第一端口设置的第一节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第一端口发送预设数量的报文；若接收到错误报文，确定第一节点与自身MAC芯片之间链路故障；若未接收到错误报文，确定第一节点与第一端口MAC芯片之间链路故障。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述第一端口，还用于设定确定出的故障链路两端的两个节点分别为A节点和B节点，其中所述A节点与第一端口之间的距离小于所述B节点与第一端口之间的距离；以及若确定出的故障链路上包含除A节点和B节点以外的至少一个其它节点时，继续设置启动自环的第N节点，1<N≤T，T为故障链路上包含的节点的数量；并根据设置的第N节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第二端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障，若未接收到错误报文，确定第N节点与B节点之间链路故障；并重复上述步骤，直至确定出故障维度，所述故障维度包括故障节点或者故障链路；

所述第二端口，还用于根据第一端口设置的第N节点确定自身需要向第二端口发送预设数量的数据报文时，向第一端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定B节点与第N节点之间链路故障；若未接收到错误报文，确定第N节点与A节点之间链路故障。

7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，第M节点为第一端口的物理编码子层PCS，或者为第一端口的物理介质相关子层PMD，或者为第一端口的MAC芯片，或者为第二端口的PCS，或者为第二端口的PMD，或者为第二端口的MAC芯片，其中M＝1或者M＝N。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第一端口，还用于当所述第一节点为自身的物理编码子层PCS时，向第二端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的连接单元接口AUI接口或者MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的并行物理接口PPI接口故障，或者自身与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障，或者第二端口故障；以及若确定自身的AUI接口或者MAC芯片故障时，继续设置启动自环的第二节点，所述第二节点为自身的MAC芯片；并向第二端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的AUI接口故障；若确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障，或者第二端口故障时，请求第二端口设置启动自环的第三节点，所述第三节点为第二端口的物理介质相关子层PMD；并向第二端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障；若未接收到错误报文，确定第二端口故障；以及若确定自身的物理层PHY芯片故障，或者自身的PPI接口故障，或者自身与第二端口之间的物理传输介质故障，或者第二端口的PPI接口故障时，设置启动自环的第四节点，所述第四节点为自身的PMD；以及若确定第二端口故障，请求第二端口设置启动自环的第五节点，所述第五节点为第二端口的MAC芯片；

所述第二端口，还用于根据第一端口设置的第四节点，向第一端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定第一端口的PPI接口故障，或者第一端口与自身之间的物理传输介质故障，或者自身的PPI接口故障；若未接收到错误报文，确定第一端口的物理层PHY芯片故障；以及根据第一端口设置的第五节点，向第一端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的MAC芯片故障；若未接收到错误报文，确定自身的AUI接口或者PHY芯片故障；以及若确定自身的AUI接口或者PHY芯片故障，设置启动自环的第六节点，所述第六节点为自身的PCS；向第一端口发送预设数量的数据报文；若接收到错误报文，确定自身的AUI接口故障；若未接收到错误报文，确定自身的PHY芯片故障。