CN103259692A - 链路聚合组中的损失测量 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称为链路聚合组中的损失测量。通过将多个链路的各个分组计数器对准到公共时间参考来实现包括多个物理链路的逻辑链路上的分组损失的准确测量。通过将各个链路的计数器对准到公共时间参考，可对为每个链路计算的分组损失求和以确定链路聚合组的聚合损失。

Description

链路聚合组中的损失测量
技术领域
本发明一般涉及分组数据网络中的分组损失测量，并且更具体地说，涉及通过包括多个物理链路的逻辑链路发射的分组损失的测量。
背景技术
链路聚合是用于从多个物理链路创建单个逻辑链路以承载比单个链路能承载的更大数据量的技术。链路聚合还能提供某种故障保护，因为业务分布在组中的不同物理链路之间。如果链路聚合组(LAG)例如由三个链路组成，每个具有1Gb/s的容量，则有可能发射3Gb/s的数据。备选地，可使用相同LAG传输2Gb/s的数据(举例来说)，其将允许任一个个体链路失效，而不损害吞吐量。在分布式系统中，在每个链路都终止在不同网络设备上的情况下，链路聚合还能保护免于设备故障。因为这些能力，并且因为LAG比较简单，因此它被广泛用于客户与供应商网络之间的连接。
期望使用链路聚合执行逻辑链路上的损失测量。ITU-T提议Y.1731Requirements for OAM in Ethernet Networks(下文是“Y.1731”)描述了用于确定网络中端对端业务损失的协议。一般而言，通过在不同网络实体之间交换有关在一个或多个规定时间周期中已经发射和接收多少分组的信息来确定分组损失。当使用链路聚合时，没有定义Y.1731应该如何工作。虽然Y.1731描述了确定各个链路上分组损失的方法，但是没有用于组合这个信息以确定聚合组中所有链路的总损失测量的明确解决方案。
在一些系统架构中，确定LAG的聚合损失可通过在系统中已经组合了聚合组中所有链路上数据的那点放置分组计数器来解决。这种系统通常是低成本系统，其中损失测量和服务监视可能不太重要。然而，在分布式分组系统中，经常没有单个点用于组合和计数与具体LAG关联的所有分组。在这种情况下，唯一的解决方案是测量每个单独链路上的损失，并组合这个数据以提供该组的总损失。这个方法的问题是，除非这些测量全都在相同时刻进行，否则总损失将不表示在其中相对于LAG中不同链路对它进行测量的周期。由于测量周期通常在1s与100ms之间，因此分组计数器的准确对准是具有挑战性的。
在分布式网络架构中，LAG中的各个链路可终止在不同网络实体中。由此，分布式网络架构提出了类似于分布式系统的问题，因为没有能对组合分组进行计数的点。在分布式网络架构中，这个问题甚至更加难以解决。
发明内容
本发明涉及包括多个物理链路的逻辑链路上的分组损失的测量。每个链路的各个分组计数器被实时同步到公共时间参考。通过将各个链路的计数器对准到公共时间参考，可对为每个链路计算的分组损失求和以确定链路聚合组的聚合损失。
本发明的示范实施例包括一种测量包括两个或更多物理链路的聚合的链路聚合组上的分组损失的方法。所述方法可由在通信链路一端的网络装置实现。在一个示范实施例中，网络装置聚合通过两个或更多物理链路发射和接收的分组。对于链路聚合组中的所有物理链路定义公共损失测量周期，并且链路聚合组的分组计数器被实时同步到公共时间参考。每个计数器配置成对一个或多个损失测量周期中通过链路聚合组中的一个或多个物理链路发射和接收的分组计数。一旦对分组计数了，就通过两个或更多物理链路发射损失测量消息。每个损失测量消息都包含通过所述链路聚合组中的一个或多个物理链路发射的分组计数和接收的分组计数。响应于每个损失测量消息接收链路测量应答。每个损失测量应答都包含与对应的损失测量消息相同的损失测量周期中通过相同物理链路发射的分组计数和接收的分组计数。然后可通过对链路聚合组中的各个链路上的分组损失求和来计算链路聚合组的聚合分组损失。
本发明的其它实施例包括配置成通过链路聚合组发射和接收分组的网络装置。在一个示范实施例中，网络装置包括两个或更多线卡模块和节点控制器。每个线卡模块连接到所述链路聚合组中的一个或多个物理链路，并且具有对所述线卡模块通过一个或多个物理链路发射和接收的分组计数的计数器。线卡模块配置成将其计数器实时同步到用于所述链路聚合组的公共时间参考，对所述线卡模块在一个或多个损失测量周期中发射和接收的分组计数，向远程网络装置发射损失测量消息，并响应于所述损失测量报告从所述远程网络装置接收损失测量应答。损失测量消息包含所述线卡模块在一个或多个损失测量周期中发射的分组计数和接收的分组计数。损失测量应答包含远程网络装置在所述一个或多个损失测量周期中通过与对应的损失测量消息相同的物理链路发射的分组计数和接收的分组计数。节点控制器配置成聚合由所述线卡模块通过所述链路聚合组中的所述物理链路发射和接收的分组；定义用于对所述线卡模块发射和接收的分组计数的所述损失测量周期；并基于所述损失测量消息和所述损失测量应答中的所述分组计数计算所述链路聚合组的聚合分组损失。
本文所描述的损失测量技术允许准确测量LAG上的分组损失。
附图说明
图1例证通过包括多个物理链路的逻辑链路通信的两个网络装置。
图2是例证确定链路聚合组的聚合分组损失的示范方法的流程图。
图3A-3B示意性例证了链路聚合组的聚合分组损失的示范计算。
具体实施方式
现在参考附图，图1例证了通过包括多个物理链路的单个逻辑链路通信的两个网络装置100。网络装置100可使用支持链路聚合的任何通信协议通信。在本文描述的示范实施例中，网络装置100使用以太网协议彼此通信。本领域技术人员将认识到，本发明还可应用于支持链路自适应的其它通信标准。
以太网协议支持链路聚合。链路聚合允许一个或多个物理链路聚合在一起以形成被媒体访问客户端控制(MAC)客户端视为单个逻辑链路的链路聚合组(LAG)。每个物理链路包括以相同数据速率操作的全双工(FD)点对点(PTP)链路。链路聚合使逻辑链路能够承载比单个链路能承载的更大的数据量。链路聚合还能提供某种故障保护，因为数据业务分布在链路聚合组中的不同物理链路之间。如果在其中一个链路中发生故障，则网络装置仍能在仅数据容量上有损失的情况下通过其余链路通信，。
又参考图1，图1中示出的网络装置100通过形成链路聚合组(LAG)20的三个物理链路10连接。每个网络装置100包括连接到LAG 20中相应物理链路10的多个线卡模块(LCM)110以及节点控制器140。每个线卡模块110包括链路端点120和计数器130。链路端点120例如可包括Y.1731中所定义的维护端点。如下文所描述的，每个链路的计数器130被实时同步或对准到为所有计数器130提供公共时间参考的外部时钟30。然而，本领域技术人员将认识到，计数器的绝对值不必相同。节点控制器140控制和监视线卡模块110的操作。由节点控制器140执行的其中一个功能是监视LAG 20上的聚合分组损失或帧损失。
图2例证了确定LAG 20的聚合分组损失的示范方法200。首先，节点控制器140为LAG 20中所有链路定义公共损失测量周期(块210)。例如，节点控制器140可规定损失测量周期的长度、周期性和开始时间。节点控制器140经由控制信令向线卡模块110提供损失测量周期的参数。线卡模块110将它们的相应计数器130同步到公共时间参考(块220)。为了将它们的计数器130对准到损失测量周期，线卡模块110需要具有期望准确程度的公共时间参考。IEEE 1588精确时间协议描述了一个用于实现计数器130时间对准的适当机制，并且已经用在用于单向延迟测量的Y.1731协议中。然而，还可使用其它时间对准机制。
在节点控制器140所定义的周期性间隔，在每个网络装置处的线卡模块110开始损失测量报告。在通信链路每端处的线卡模块110将对定义的损失测量周期中发射和接收的分组计数。通常，周期性地重复损失测量，并在较长周期上汇总总分组损失。例如可在5分钟到15分钟的间隔计算聚合损失。
在规定的时间间隔，网络装置A处的线卡模块110向网络装置B处的线卡模块110发送损失测量消息(LMM)(块230)。报告间隔可比测量间隔长，并包含一个或多个损失测量周期。在一个示范实施例中，每个线卡模块110同步地发射LMM。LMM包含由网络装置A在一个或多个损失测量周期中发射的分组计数和接收的分组计数。网络装置B处的线卡模块110接收到LMM时，网络装置B处的线卡模块110向网络装置A处的线卡模块110发送损失测量应答(LMR)(块240)。LMR包含由网络装置B在与对应的LMM相同的一个或多个损失测量周期中通过相同物理链路10发射的分组计数和接收的分组计数。任一网络装置100处的节点控制器140然后可基于LMM和LMR中的分组计数计算LAG的聚合分组损失(块250)。
在一个示范实施例中，在通信链路每端的线卡模块110可单独计算相应链路上的分组损失，并向对应的网络控制器140报告分组损失。网络控制器140然后可通过对各个链路的分组损失求和来计算LAG 20的聚合分组损失。在其它实施例中，线卡模块110可向网络控制器140报告包含在LMM和LMR中的分组计数，并且网络控制器140能执行分组损失的计算。
图3A和3B例证了损失测量报告的一个示例，在这个示例中，假设线卡模块110将它们的相应内部时钟对准到公共时间参考，如本文前面所描述的。在时间t1，如图3A所示，网络装置A处的线卡模块110向它们在网络装置B处的对等体同步地发射LMM。在这个示例中，链路1的线卡模块110报告302个发射的分组和19个接收的分组。链路2的线卡模块110报告23535个发射的分组和233个接收的分组。链路3的线卡模块110报告16个发射的分组和43个接收的分组。在时间t2，如图3B所示，网络装置B处的每个线卡模块110向它在网络装置A处的对等体同步地发射LMR。响应于从网络装置A接收的LMM发射LMR。在这个示例中，链路1的线卡模块110报告24个发射的分组和250个接收的分组。链路2的线卡模块110报告235个发射的分组和22000个接收的分组。链路3的线卡模块110报告43个发射的分组和16个接收的分组。下表1示出了每个链路10的分组损失。
表1-链路的分组损失
  从A到B的损失   从B到A的损失   总链路损失
 链路1   52   5   57
 链路2   1535   2   1537
 链路2   0   0   0
表1所示的分组损失可由在通信链路每端的线卡模块110单独计算，并报告给每个网络装置100处的节点控制器140。节点控制器140然后可通过对各个链路的分组损失求和来计算每个LAG 20的聚合分组损失。在上面给出的示例中，LAG 20的聚合分组损失是1594(57+1537+0)。
在上面示出的示例中，每个线卡110包含对通过LAG 20中相应链路10发射和接收的分组计数的单独计数器130。在一些实施例中，计数器130可位于它能对一小组链路10上发射和接收的分组计数的地方。例如，第一计数器130可对通过LAG 20中的两个链路10发射和接收的分组计数，并且第二计数器130可对通过LAG 20中的第三链路10发射和接收的分组计数。如果计数器同步，如本文描述的，则前两个链路10的组合分组损失可与第三链路10的分组损失求和以确定LAG 20的聚合损失。
本文所描述的损失测量技术允许准确测量LAG 20上的分组损失。其它方法或者由于未对准而不准确，或者依赖于活动待机方法，由此在任一时间仅该组的单个成员活动地发射或接收分组，实质上解决了非LAG情形的问题。
当然，本发明可以用与本文阐述的那些不同的其它特定方式执行，并不脱离本发明的范围和实质特性。本发明实施例因此在所有方面要被视为例证性的，而非限制性的，并且来自所附权利要求书的意义和等效范围内的所有改变都旨在被包含其中。

Claims (12)

1.一种测量包括两个或更多物理链路的聚合的链路聚合组上的分组损失的方法，所述方法包括：
为所述链路聚合组中的所有物理链路定义一个或多个公共损失测量周期；
将所述链路聚合组的两个或更多计数器同步到公共时间参考，每个计数器配置成对通过所述链路聚合组中的一个或多个物理链路发射和接收的分组计数；
通过不同物理链路发射至少两个损失测量消息，每个损失测量消息包含所述一个或多个损失测量周期中通过一个或多个物理链路发射的分组计数和接收的分组计数；
响应于所述损失测量消息从所述不同物理链路接收至少两个损失测量应答，每个损失测量应答包含由远程装置在与对应的损失测量消息相同的损失测量周期中通过相同物理链路发射的分组计数和接收的分组计数；以及
基于所述损失测量消息和所述损失测量应答中的所述分组计数计算所述链路聚合组的聚合分组损失。
2.如权利要求1所述的方法，其中至少一个计数器配置成对通过两个或更多物理链路发射和接收的分组计数。
3.如权利要求1所述的方法，其中每个计数器配置成对通过单个物理链路发射和接收的分组计数。
4.如权利要求1所述的方法，其中通过相应不同物理链路同步地发射和接收所述损失测量消息和所述损失测量应答。
5.如权利要求1所述的方法，其中计算所述链路聚合组的聚合分组损失包括：
由两个或更多线卡模块计算所述物理链路的两个或更多小组的分组损失；
从两个或更多线卡模块向节点控制器发射所述小组的分组损失；以及
由所述节点控制器计算所述链路聚合组的聚合分组损失。
6.如权利要求1所述的方法，其中计算所述链路聚合组的聚合分组损失包括：
向节点控制器发射由第一链路端点和第二链路端点发射和接收的分组计数；以及
由所述节点控制器计算所述链路聚合组的所述聚合分组损失。
7.一种通过包括两个或更多物理链路的链路聚合组连接到远程网络装置的网络装置，所述网络装置包括：
两个或更多线卡模块，每个线卡模块连接到所述链路聚合组中的一个或多个物理链路，并且具有对所述线卡模块通过一个或多个物理链路发射和接收的分组计数的计数器，所述线卡模块配置成：
将其计数器同步到用于所述链路聚合组的公共时间参考；
对所述线卡模块在一个或多个损失测量周期中发射和接收的分组计数；
向所述远程网络装置发射损失测量消息，所述损失测量消息包含所述线卡模块在一个或多个损失测量周期中通过一个或多个物理链路发射的分组计数和接收的分组计数；
响应于所述损失测量消息，从所述远程网络装置接收损失测量应答，所述损失测量应答包含与对应的损失测量消息相同的损失测量周期中通过相同物理链路发射的分组计数和接收的分组计数；以及
节点控制器，连接到所述线卡模块，所述节点控制器配置成：
聚合由所述线卡模块通过所述链路聚合组中的所述物理链路发射和接收的分组；
定义用于对所述线卡模块发射和接收的分组计数的所述损失测量周期；以及
基于所述损失测量消息和所述损失测量应答中的所述分组计数计算所述链路聚合组的聚合分组损失。
8.如权利要求7所述的网络装置，其中至少一个计数器配置成对通过两个或更多物理链路发射和接收的分组计数。
9.如权利要求7所述的网络装置，其中每个计数器配置成对通过单个物理链路发射和接收的分组计数。
10.如权利要求7所述的网络装置，其中所述线卡模块还配置成通过相应物理链路同步地发射所述损失测量消息。
11.如权利要求7所述的网络装置，其中：
所述线卡模块还配置成：由两个或更多线卡模块计算所述物理链路的两个或更多小组的分组损失，并向所述节点控制器发射所述小组的分组损失；以及
所述节点控制器配置成：由所述节点控制器计算所述链路聚合组的所述聚合分组损失。
12.如权利要求7所述的网络装置，其中：
所述线卡模块还配置成：向所述节点控制器发射所述损失测量消息和所述损失测量应答中的分组计数；以及
所述节点控制器配置成：基于所述分组计数计算所述链路聚合组的所述聚合分组损失。
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