CN102984022A - Efm远端环回的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种EFM远端环回的优化方法，是在EFM远端环回中进行丢包率及链路延迟的检测，其中丢包率的检测是通过选择带特殊源MAC地址的测试包，同时在端口的收包方向上使能一个ACL，统计发送的和接受的测试包个数计算丢包率；而链路延迟检测是通过记录发包的时间戳及收包的时间戳，由两个时间戳的值计算得到链路延迟时间。本发明能够精确获知链路状态，且无需借助外界测试设备，提高易用性。

Description

EFM远端环回的优化方法

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术领域，尤其涉及网络通信中进行链路状态检测的EFM远端环回的优化方法。

背景技术

EFM(Ethernet in the First Mile，第一英里以太网)的OAM(Operation，Administration and Maintenance，操作，管理，维护)中关于链路状态的检测技术，采用一种有效的点到点的链路监控和隔离机制。

EFM的OAM机制中包含了一种远端环回功能，此功能可以监测链路状态，进行链路性能测试，通常远端环回测试由两台设备完成，其中一台设备发起环回，另一端响应。以下将发起环回的一端称为本端，将响应环回的一端称为远端，如图3所示为目前采用的实现EFM中的远端环回的方法，具体操作如下：

在EFM协议正常启动后，本端设备向远端设备发送一个远端环回开始报文；

远端设备接收到此报文后进入环回状态，即停止端口的正常收发包功能，而是将收到的测试包原样返回；

本端设备发送测试包给远端设备，远端设备会环回这些测试包；

本端设备通过统计接收到的远端设备环回测试包数目可获取链路连通状况。

在点到点的连接中，不排除存在中间设备，然而在存在中间设备的连接中，并不能排除远端设备接收到的报文就只有本端设备发出的测试包，也可能包括其他包，同样的在本端设备接收到的数据包中也不能保证都是接收的环回测试包，同样可能存在其他数据包，且简单的数据包统计不能精确获知链路的状态问题，如丢包率或链路延迟时间值的统计。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明提出了一种EFM远端环回的优化方法，通过在EFM的远端环回中对链路中的丢包率及链路延迟进行检测，以精确获知整个链路中的丢包率情况及延迟情况。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种EFM远端环回的优化方法，通过在EFM远端环回中检测丢包率，包括如下步骤：

本端端口选用带特殊源MAC地址的测试包，且在所述端口的收包方向上使能一个访问控制列表，所述访问控制列表允许所述测试包进入；

所述端口发送所述测试包，同时接收环回的带特殊源MAC地址的测试包；

所述端口收包方向上的访问控制列表产生收包匹配记录，由所述收包匹配记录得到收包数目，并计算出丢包率。

此外还包括本端端口收包方向上去使能所述访问控制列表，并结束测试的步骤。

在所述端口的收包方向上使能所述访问控制列表前需要先判断是否使能，若长时间无响应，则结束整个测试，若允许使能，就将所述访问控制列表使能到所述端口的收包方向上。

所述丢包率的计算公式为：

丢包率＝收到的带特殊源MAC地址的测试包数目/发送的带特殊源MAC地址的测试包数目。

所述EFM远端环回中还包括链路延迟检测，通过比较所述端口发出所述测试包的时间戳与接收到所述测试包的时间戳，测算出链路延迟时间，通过数个测试包的收发统计，得到链路平均延迟时间。

所述链路延迟时间值为：

$D1=\frac{T2-T1}{2}$

其中：D1为链路延迟时间，T2为收到测试包的时间戳，T1为发出测试包的时间戳。

所述链路平均延迟时间值为：

$\mathrm{Delay}=\frac{D1+D2+...\mathrm{Dn}}{n}$

其中：Delay为链路平均延迟时间，D1～Dn为每个有效测试包所得到的链路延迟时间值，n为接收到的有效测试包个数，被丢弃的测试包不纳入计算，若n为零，链路平均延迟为无穷大。

本发明还提出一种EFM远端环回的优化方法，通过在EFM远端环回中检测链路延迟，包括如下步骤：

本端端口发送测试包，同时反馈发送测试包的时间戳给EFM模块；

所述端口接收环回的测试包，并将接收到环回测试包的时间戳及该测试包的序列号反馈给EFM模块；

EFM模块根据反馈的发送测试包时间戳及接收测试包时间戳，测算出链路延迟时间值。

所述链路延迟时间值为：

$D1=\frac{T2-T1}{2}$

其中：D1为链路延迟时间，T2为收到测试包的时间戳，T1为发出测试包的时间戳。

通过数个测试包的收发统计，可以得到链路平均延迟时间值：

$\mathrm{Delay}=\frac{D1+D2+...\mathrm{Dn}}{n}$

其中：Delay为链路平均延迟时间，D1～Dn为每个有效测试包所得到的链路延迟时间值，n为接收到的有效测试包个数，被丢弃的测试包不纳入计算，若n为零，链路平均延迟为无穷大。

与现有技术相比，本发明提出的EFM远端环回的优化方法的有益效果是：通过检测丢包率及链路延迟，精确的获知了链路的丢包率情况及链路延迟时间值；且此丢包率及链路延迟检测都在本端设备上直接完成，无需借助其他检测设备，提高了实施的可行性及易用性。

附图说明

图1是本发明中进行丢包率检测的流程图；

图2是本发明中进行链路延迟检测的示意图；

图3是现有的远端环回的过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明优选实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的EFM远端环回的优化方法，通过在EFM的远端环回功能中增加丢包率检测及链路延迟检测，不仅实现了链路连通状态的监测，还测试了链路中的丢包率及链路延迟的时间值。

针对丢包率的检测，具体的操作流程如图1所示，EFM进程开始远端环回测试，此时ACL(Access Control List，访问控制列表)进程启动，生成ACL列表，已生成的ACL列表传至本端端口处，所述端口反馈给EFM进程，判断端口是否应用ACL列表；若长时间没有结论则定为超时，整个测试过程结束，若判断得出端口应用了ACL列表，则将ACL列表使能到所述端口的收包方向上进行组包。

组包完成后，所述端口发送方向开始发送测试包，同时所述端口接收方向接收环回的测试包，在接收环回测试包的同时，接收方向上使能的ACL开始进行ACL统计得到收包匹配记录及收包数目，将ACL统计结果反馈到等待收发包统计状态的EFM进程中，EFM进程根据统计结果计算出丢包率并输出结果，同时将所述端口收包方向上的ACL去使能，最后结束整个测试。

上述流程中的测试包为预先选定的带特殊源MAC(Medium AccessControl，介质访问控制)地址的测试包，且该测试包可以进入所述端口接收方向上的ACL列表。

EFM进程中的丢包率通过下式计算得到，即：

丢包率＝收到的带特殊源MAC地址的测试包数目/发送的带特殊源MAC地址的测试包数目。

如图2所示为链路延迟检测功能示意图，由图可知：

EFM模块将测试包送至本端端口进行发包，而所述端口在发包的同时将发包的时间戳反馈给EFM模块；当测试包环回到本端端口时，所述端口同样将收包的时间戳及对应测试包的序列号(Sequence_Number)反馈给EFM模块，EFM模块根据反馈的收发包时间戳得出链路延迟时间。

所述EFM模块发送的测试包的具体格式为：

DMAC

SMAC

VLAN_ID

Sequence_Number

...

其中Sequence_Number为数据包的序号，在EFM模块接收到所述端口反馈的Sequence_Number时，就会将其与发送的数据包的Sequence_Number进行匹配，一旦匹配成功，则记录该序号所对应的发送时间戳和接收时间戳，形成如下列表。

一般环回功能都是通过硬件转发，而硬件转发处理时间通常在纳秒级别，和链路延迟的时间比起来可以忽略，所以只要比较本端设备发出测试包的时间戳和接受数据包的时间戳，就可测算出链路延迟时间；设发送测试包的时间戳为T1，接收到测试包的时间戳为T2，则链路延迟时间值为：

$D1=\frac{T2-T1}{2}$

其中：D1表示链路延迟时间值。

通过数个测试包的收发统计，可以得出链路平均延迟时间，具体计算为：

$\mathrm{Delay}=\frac{D1+D2+...\mathrm{Dn}}{n}$

其中：Delay为链路平均延迟时间值，D1～Dn为通过每个有效测试包所得到的链路延迟时间值，n为接收到的有效测试包个数，被丢弃的测试包不纳入计算。若n为零，链路平均延迟为无穷大。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种EFM远端环回的优化方法，其特征在于：在EFM远端环回中检测丢包率，包括如下步骤：

本端端口选用带特殊源MAC地址的测试包，且在所述端口的收包方向上使能一个访问控制列表，所述访问控制列表允许所述测试包进入；

所述端口发送所述测试包，同时接收环回的带特殊源MAC地址的测试包；

所述端口收包方向上的访问控制列表产生收包匹配记录，由所述收包匹配记录得到收包数目，并计算出丢包率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括本端端口收包方向上去使能所述访问控制列表，并结束测试的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述端口的收包方向上使能所述访问控制列表前需要先判断是否使能，若长时间无响应，则结束整个测试，若允许使能，就将所述访问控制列表使能到所述端口的收包方向上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述丢包率的计算公式为

丢包率＝收到的带特殊源MAC地址的测试包数目/发送的带特殊源MAC地址的测试包数目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述EFM远端环回中还包括链路延迟检测，通过比较所述端口发出所述测试包的时间戳与接收到所述测试包的时间戳，测算出链路延迟时间，通过数个测试包的收发统计，得到链路平均延迟时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述链路延迟时间值为：

$D1=\frac{T2-T1}{2}$

其中：D1为链路延迟时间，T2为收到测试包的时间戳，T1为发出测试包的时间戳。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述链路平均延迟时间值为：

$\mathrm{Delay}=\frac{D1+D2+...\mathrm{Dn}}{n}$

其中：Delay为链路平均延迟时间，D1～Dn为每个有效测试包所得到的链路延迟时间值，n为接收到的有效测试包个数，被丢弃的测试包不纳入计算，若n为零，链路平均延迟为无穷大。

8.一种EFM远端环回的优化方法，其特征在于：在EFM远端环回中检测链路延迟，包括如下步骤：

本端端口发送测试包，同时反馈发送测试包的时间戳给EFM模块；

所述端口接收环回的测试包，并将接收到环回测试包的时间戳及该测试包的序列号反馈给EFM模块；

EFM模块根据反馈的发送测试包时间戳及接收测试包时间戳，测算出链路延迟时间值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述链路延迟时间值为：

$D1=\frac{T2-T1}{2}$

其中：D1为链路延迟时间，T2为收到测试包的时间戳，T1为发出测试包的时间戳。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：通过数个测试包的收发统计，可以得到链路平均延迟时间值：

$\mathrm{Delay}=\frac{D1+D2+...\mathrm{Dn}}{n}$

其中：Delay为链路平均延迟时间，D1～Dn为每个有效测试包所得到的链路延迟时间值，n为接收到的有效测试包个数，被丢弃的测试包不纳入计算，若n为零，链路平均延迟为无穷大。

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