CN103457782B - 一种基于vlan的环回检测方法及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VLAN的环回检测方法及网络设备，所述方法包括：为网络设备的一个端口下的各个Modem分别配置不同的VLAN；网络设备分别生成各个Modem的环回检测报文，并依次在各个Modem所在的VLAN内发送；网络设备经由各个Modem接收来自不同VLAN的报文，并判断所述报文是否为环回检测报文；当确定所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。通过本发明，在网络设备的一个端口下连接多个Modem时，一个Modem发生环回，不影响整个网络设备的正常工作状态。

Description

一种基于VLAN的环回检测方法及网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及基于虚拟局域网（Virtual Local AreaNetwork，VLAN）的环回检测方法及相关设备。

背景技术

随着通信技术的发展，网络覆盖面积越来越大，以太网接入方式成为宽带接入最经济的方式之一，以太网接入设备，即网络设备，也成为宽带接入最常见的设备之一。

网络设备下面一般连着多个调制解调器Modem，用于用户接入。当用户在Modem端口下通过集线器或交换机构建私有网络时，因为组网的疏忽可能会导致产生环回，并最终造成广播风暴，影响其他用户上网。对于这种情况，常见的做法是构造特殊的环回检测报文，定时向建链的端口发送检测报文，并根据端口收到的报文来判断端口是否发生了环回，如果端口环回，关闭端口。

对于每个端口连接一个Modem的网络设备，这种做法完全可以解决问题。但是对于一些特殊的网络设备，这种设备只有一个端口，端口下面可以连接多个Modem，如图1所示，当一个Modem发生了环回时，就要将网络设备的端口关闭，那么其他Modem的用户就不能上网。网络设备的端口断开，使得整个网络设备处于不能正常工作的状态。对于这种特殊的网络设备，简单的环回检测方法就不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VLAN的环回检测方法及网络设备，能更好地解决网络设备一个端口下连接多个Modem时，一个Modem发生环回而导致的整个网络设备无法正常工作的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于VLAN的环回检测方法，包括：

为网络设备的一个端口下的各个调制解调器Modem分别配置不同的VLAN；

网络设备分别生成各个Modem的环回检测报文，并依次在各个Modem所在的VLAN内发送；

网络设备经由各个Modem接收来自不同VLAN的报文，并判断所述报文是否为环回检测报文；

当确定所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。

优选地，所述网络设备根据其一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文，定时在相应的VLAN内发送。

优选地，所述环回检测报文包括以太网目的地址信息、以太网源地址信息、环回帧类型信息、VLAN值信息。

优选地，所述网络设备解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息，并利用所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文。

优选地，在确定所述报文是环回检测报文后，所述网络设备比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和其预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文。

优选地，当所述网络设备确定所述环回检测报文是其发送的报文时，根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于VLAN的环回检测网络设备，所述网络设备的一个端口下具有多个配置了不同VLAN的Modem，所述网络设备包括：

报文生成单元，用于分别生成各个Modem的环回检测报文；

报文收发单元，用于依次将所述各个Modem的环回检测报文在各个Modem所在的VLAN内发送，并经由各个Modem接收来自不同VLAN的报文；

报文处理单元，用于判断接收的来自不同VLAN的报文是否为环回检测报文，并当确定所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。

优选地，所述报文生成单元包括：

报文生成子单元，用于根据一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文；

环回检测定时器，用于在所述环回检测报文发送后，进行定时，以便在定时时间到达后，使所述报文生成子单元再次生成环回检测报文。

优选地，所述报文处理单元包括：

报文解析子单元，用于解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息；

环回检测报文确定子单元，用于利用所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文。

优选地，所述报文处理单元还包括：

报文发送设备确定子单元，用于在确定所述报文是环回检测报文后，比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文。

环回设备确定子单元，用于当确定所述环回检测报文是所述网络设备发送的报文时，根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

本发明能够在网络设备一个端口下连接多个Modem时，且其中某个Modem发生环回时，保证整个网络设备正常工作。

附图说明

图1是现有技术提供的网络设备连接Modem装置框图；

图2是本发明实施例提供的基于VLAN的环路检测方法框图；

图3是本发明实施例提供的网络设备基于VLAN的Modem连接装置框图；

图4是本发明实施例提供的基于VLAN的环回检测报文格式示意图；

图5是本发明实施例提供的基于VLAN的环回检测方法流程图；

图6是本发明实施例提供的基于VLAN的环回检测网络设备框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明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。

本发明主要是针对网络设备只有一个端口，并且端口下面连接多个Modem，一般的环回检测方式不能满足要求，从而提出了一种新的环回检测方法。

图2是本发明实施例提供的基于VLAN的环路检测方法框图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201、为网络设备的一个端口下的各个调制解调器Modem分别配置不同的VLAN。

步骤S202、网络设备分别生成各个Modem的环回检测报文，并依次在各个Modem所在的VLAN内发送。

所述网络设备根据其一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文，定时在相应的VLAN内发送。其中，所述环回检测报文包括以太网目的地址信息、以太网源地址信息、环回帧类型信息、VLAN值信息。

步骤S203、网络设备经由各个Modem接收来自不同VLAN的报文，并判断所述报文是否为环回检测报文。

所述网络设备解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息，并利用所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文。在确定所述报文是环回检测报文后，所述网络设备比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和其预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文。

步骤S024、当确定所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。

当所述网络设备确定所述环回检测报文是其发送的报文时，根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem。

图3是本发明实施例提供的网络设备基于VLAN的Modem连接装置框图，如图3所示，以太网的接入设备，即网络设备根据端口下连接Modem的个数N，配置N个不同的VLAN，并将端口下连接的N个Modem分别加入到N个不同的VLAN中。其工作流程包括：

步骤1、网络设备构造环回检测报文，该环回检测报文的以太网目的地址，即目的MAC采用自定义的MAC地址，此MAC地址可以配置，默认为01:80:C2:00:00:FF；

步骤2、网络设备根据所连接Modem的编号获取每个Modem的VLAN值，为每个Modem构造一个基于VLAN的环回检测报文，即为步骤1构造的环回检测报文打上一层支持VLAN标记的tag标识；

步骤3、启动环回检测定时器，定时生成步骤2构造的环回检测报文并发送，所述环回检测定时器的定时时间可以配置；

步骤4、环回检测定时器时间到达到，将步骤2构造的基于VLAN的环回检测报文依次发送出去；

步骤5、网络设备接收环回检测报文，并对收到的环回报文进行解析；

步骤6、网络设备根据解析得到的参数判断收到的环回检测报文是否为本网络设备发送的，如果是，说明某一个VLAN中的Modem发生了环回，如果不是，丢弃该报文，不进行处理；

步骤7、网络设备根据收到环回检测报文中携带的VLAN值判断在哪个VLAN的Modem发生了环回；

步骤8、踢掉环回的Modem，即将所述Modem断开，并上报告警。

图4是本发明实施例提供的基于VLAN的环回检测报文格式示意图，如图4所示，包括：

以太网目的地址字段：环回检测报文的目的MAC地址；

以太网源地址字段：环回检测报文的源MAC地址，本发明指网络设备的MAC地址，通过该字段的信息能够判断是否本网络设备发生环回；

标签协议标识TPID字段:支持VLAN标记；

VLAN标识号VID字段：环回检测报文携带的VLAN值，通过所述VLAN值判断发生环回的Modem；

环回帧类型：环回检测报文类型，通过该字段鉴别接收的报文是否为环回检测报文；

保留字段Data：保留一些字段，可以存放设备信息和厂家信息等，还可以为扩展所述环回检测报文做准备；

发送报文携带的端口信息：网络设备发送环回检测报文携带的网络设备端口信息；

接收报文携带的端口信息：网络设备接收到的环回检测报文携带的端口信息。

图5是本发明实施例提供的基于VLAN环回检测流程图，如图5所示，步骤如下：

将网络设备与N个Modem按照图3的方式连接。

根据Modem的个数配置N个VLAN，分别为VLAN_1、VLAN_2…VLAN_N，将N个Modem依次加入到N个VLAN中，例如Modem 1加入到VLAN_1，Modem 2加入到VLAN_2，…，Modem N加入到VLAN_N。

设置发送环回检测报文的发送时间间隔T。

根据设置的环回检测报文的发送时间间隔开启一个环回检测定时器，所述环回检测定时器的定时时间间隔为T，即发送环回检测报文的时间间隔为T。

环回检测定时器的定时时间到达后，构造环回检测报文，环回检测报文以自定义的MAC地址（即配置的MAC地址）为目的MAC地址，默认为01:80:C2:00:00:FF，并携带网络设备的物理端口信息。

根据Modem的个数N和每个Modem所属的VLAN（VLAN_1，VLAN_2…VLAN_N），分别以VLAN_1，VLAN_2…VLAN_N为环回检测报文打上一层tag标识，并将构造的N个不同tag的环回检测报文发送出去。

网络设备接收所有报文。

网络设备将收到目的MAC地址为自定义的MAC地址的的报文提取出来，进行解析处理。

通过所接收报文的环回帧类型字段，判断所述报文是否为环回报文标识，若为环回报文标识，则确定所述报文为环回检测报文，并进一步判断收到的所述环回检测报文的源MAC是否为本网络设备的MAC，从而判断是否是本网络设备发送的环回检测报文。

如果是本网络设备发送的环回检测报文，根据所述报文中的VID字段，得到VLAN值，并根据所述VLAN值，判断是哪个Modem发生了环回。

将发生环回的Modem断开，并发送告警信息给网管设备。

图6是本发明实施例提供的基于VLAN的环回检测网络设备框图，如图6所示，包括：

报文生成单元，用于分别生成各个Modem的环回检测报文，包括报文生成子单元和环回检测定时器。

报文收发单元，用于依次将所述各个Modem的环回检测报文在各个Modem所在的VLAN内发送，并经由各个Modem接收来自不同VLAN的报文。

报文处理单元，用于判断接收的来自不同VLAN的报文是否为环回检测报文，并当确定所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开，包括报文解析子单元、环回检测报文确定子单元、报文发送设备确定子单元和环回设备确定子单元。

所述网络设备工作流程如下：

首先，所述报文生成单元的报文生成子单元根据一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并在所述环回检测定时器的定时时间到达后，生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文，通过所述报文收发单元在相应Modem所在的VLAN内发送。其中，所述环回检测定时器在所述环回检测报文发送后进行定时。

其次，所述报文收发单元接收到报文后，将所述报文传递至所述报文处理单元；所述报文处理单元的报文解析子单元解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息。所述环回检测报文确定子单元利用所述报文解析子单元提取的所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文，并在确定所述报文是环回检测报文后，所述报文发送设备确定子单元比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文。

然后，当确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文时，所述报文收发单元的环回设备确定子单元根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem，并将所述Modem断开。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于虚拟局域网VLAN的环回检测方法，其特征在于，包括：

为网络设备的一个端口下的各个调制解调器Modem分别配置不同的VLAN；

网络设备分别生成所述一个端口下各个Modem的环回检测报文，并依次在所述一个端口下各个Modem所在的VLAN内发送；

网络设备经由所述一个端口下各个Modem接收来自不同VLAN的报文时，判断所述报文是否为环回检测报文；

当判断所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据其一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文，定时在相应的VLAN内发送。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环回检测报文包括以太网目的地址信息、以太网源地址信息、环回帧类型信息、VLAN值信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络设备解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息，并利用所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述报文是环回检测报文后，所述网络设备比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和其预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述网络设备确定所述环回检测报文是其发送的报文时，根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem。

7.一种基于VLAN的环回检测网络设备，其特征在于，所述网络设备的一个端口下具有多个配置了不同VLAN的Modem，所述网络设备包括：

报文生成单元，用于分别生成所述一个端口下各个Modem的环回检测报文；

报文收发单元，用于依次将所述一个端口下各个Modem的环回检测报文在所述一个端口下各个Modem所在的VLAN内发送，并经由所述一个端口下各个Modem接收来自不同VLAN的报文；

报文处理单元，用于判断经由所述一个端口下各个Modem接收的来自不同VLAN的报文是否为环回检测报文，并当判断所述报文是环回检测报文时，找到所述环回检测报文对应的Modem，以便将所述Modem断开。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述报文生成单元包括：

报文生成子单元，用于根据一个端口下连接的各个Modem的编号，获取各个Modem的VLAN值，并生成各个Modem的包含相应VLAN值的环回检测报文；

环回检测定时器，用于在所述环回检测报文发送后，进行定时，以便在定时时间到达后，使所述报文生成子单元再次生成环回检测报文。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述报文处理单元包括：

报文解析子单元，用于解析收到的报文，提取其中的环回帧类型信息；

环回检测报文确定子单元，用于利用所述环回帧类型信息确定所收到的报文是否为环回检测报文。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述报文处理单元还包括：

报文发送设备确定子单元，用于在确定所述报文是环回检测报文后，比较所述环回检测报文的以太网源地址信息和预设的以太网源地址信息，并在比较结果一致时，确定所述环回检测报文是本网络设备发送的报文；

环回设备确定子单元，用于当确定所述环回检测报文是所述网络设备发送的报文时，根据所述环回检测报文中的VLAN值信息，确定发生环回的Modem。