CN105119777A - 一种在pon系统中链路环回检测的方法 - Google Patents

一种在pon系统中链路环回检测的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在PON系统中链路环回检测的方法，包括：建立上、下行MAC地址学习表；OLT对上、下行流量进行MAC地址学习；当学习到新的MAC地址时，查找当前的上、下行MAC地址学习表中是否存在该新的MAC地址，如果不存在，将学习到的新的MAC地址保存在对应的上、下行MAC地址学习表中，并开始下一次MAC地址的学习；否则统计单位时间内跳变次数，当跳变次数大于设定阈值时，上报检测到的环回。本发明通过在OLT上学习的MAC地址发生漂移来检测环回，不再依靠OLT发送报文来检测，避免了传统的报文检测环回时报文的丢失，提高了检测结果的可靠性。

Description

一种在PON系统中链路环回检测的方法
技术领域
本发明涉及PON(PassiveOpticalNetwork，无源光网络)系统，具体涉及一种在PON系统中链路环回检测的方法。
背景技术
随着接入技术的不断发展，PON系统在家庭上网、数字电视、语音通话等方面得到了很大的应用。
PON系统主要包括以太网无源光网络(EPON，EthernetPassiveOpticalNetwork)和吉比特无源光网络(GPON，GigabitPassiveOpticalNetwork)等，PON系统通常由OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、ODN(OpticalDistributionNetwork，光配线网络)和ONU/ONT(OpticalNetworkUnit,光网络单元/OpticalNetworkTerminal，光网络终端)组成。
但是随着网络的复杂化，ONU之间的错误链接产生环路形成广播风暴，导致正常业务流量受到严重影响。因此，检测PON系统中的环回对保证业务质量非常重要。
传统的环回检测方法是靠OLT发送报文来进行检测，如果OLT发送的报文丢失，就会严重影响检测结果的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是依靠OLT发送报文对环回进行检测，检测结果不可靠的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种在PON系统中链路环回检测的方法，包括以下步骤：
第一步、建立上、下行MAC地址学习表，并根据学习到的MAC地址对该MAC地址学习表进行更新；
第二步、OLT对上、下行流量进行MAC地址学习；
第三步、当学习到新的MAC地址时，查找当前的上、下行MAC地址学习表中是否存在该新的MAC地址，如果存在，执行第五步；否则执行第四步；
第四步、将学习到的新的MAC地址保存在对应的上、下行MAC地址学习表中，并执行第二步；
第五步、统计单位时间内跳变次数，当跳变次数大于设定阈值时，上报检测到的环回。
在上述方法中，在第二步中，下行流量MAC地址与OLT线卡的NNI端口对应，上行流量MAC地址与OLT的每个PON口的ONU对应。
在上述方法中，在第四步中，新的MAC地址在上、下行MAC地址学习表中的保存方式为：
上行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的PON口的ONU，记作(ONU_ID,MAC地址)；
下行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的OLT线卡的NNI端口，记作(NNI端口，MAC地址)。
在上述方法中，在第五步中，上报检测到的环回分为以下两种情况：
第一种情况为OLT同一线卡内ONU环回，它又分为同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回和同一线卡内ONU之间存在环回；
第二种情况为OLT不同线卡间ONU直接存在环回两种情况。
在上述方法中，OLT同一线卡内ONU环回的检测包括以下步骤：
步骤A101、OLT学习到新的MAC地址；
步骤A102、在本地的上、下行MAC地址学习表中查找是否存在该新的MAC地址，如果存在，执行步骤A104；否则执行步骤A103；
步骤A103、保存学习到的新的MAC地址到上、下行MAC地址学习表中，执行步骤A109；
步骤A104、判断新的MAC地址与上、下行MAC地址学习表中与之相同的MAC地址为NNI端口与ONU的MAC地址冲突，还是不同ONU的MAC地址冲突，如果是NNI端口与ONU的MAC地址冲突，执行步骤A105；否则，执行步骤A106；
步骤A105、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第一阈值时，执行步骤A107；
步骤A106、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第二阈值时，执行步骤A108；
步骤A107、上报检测到同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回，执行步骤A109；
步骤A108、上报检测到同一线卡内ONU之间存在环回，执行步骤A109；
步骤A109、结束该程序。
在上述方法中，OLT不同线卡间ONU直接存在环回的检测具体包括以下步骤：
步骤A201、OLT第一线卡收到其内ONU的流量，OLT第一线卡学到新的MAC地址，并保存，再向OLT第二线卡发送包含新的MAC地址表项的MAC地址学习表的表项同步信息；
步骤A202、OLT第二线卡接收OLT第一线卡发送的MAC地址学习表的表项同步消息，并在本地上行MAC地址学习表中查找是否存与同步信息中的表项相同的MAC地址，如果存在执行步骤A204；否则执行步骤A203；
步骤A203、在OLT第二线卡上行MAC地址学习表中保存OLT第一线卡新的MAC地址表项，执行步骤A207；
步骤A204、OLT第二线卡删除本地上行MAC地址学习表中与同步信息中的表项相同的MAC地址所对应表项，并上报该冲突；
步骤A205、统计单位时间内上述冲突次数；
步骤A206、当冲突次数大于预先设置的阈值时，上报OLT第一线卡的ONU与OLT第二线卡的ONU直接存在环回；
步骤A207、结束程序。
本发明通过在OLT上学习的MAC地址发生漂移来检测环回，不在依靠OLT发送报文来检测，由于MAC漂移是MAC地址学习时出现MAC转发表的跳变的现象，当这种现象在单位时间内发生的次数大于一个阈值时，则说明链路内存在环回，避免了传统的报文检测环回时报文的丢失，提高了检测结果的可靠性。
附图说明
图1为本发明提供的一种在PON系统中链路环回检测的方法的流程图；
图2为本发明中单个ONU下挂的设备存在环回的示意图；
图3为本发明中同一线卡内ONU之间存在环回的示意图；
图4为本发明中OLT不同线卡间ONU直接存在环回的示意图；
图5为本发明中OLT同一线卡内ONU环回的检测流程图；
图6为本发明中OLT不同线卡间ONU直接存在环回的检测流程图。
具体实施方式
MAC地址漂移是指在OLT设备中，MAC地址学习时出现MAC地址转发表的跳变的现象，本发明提供的方案，不再依靠OLT发送报文来检测出环回，而是通过在OLT设备中出现的MAC地址漂移实现换回的检测，下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。
如图1所示，本发明提供的本发明提供了一种在PON系统中链路环回检测的方法，包括以下步骤：
第一步、OLT设备运行后，在系统内存里建立上、下行MAC地址学习表，并根据不断学习到的MAC地址，更新该MAC地址学习表，实现MAC地址学习表的动态增加。
第二步、OLT对上、下行流量进行MAC地址学习；
其中，下行流量MAC地址与OLT线卡的NNI端口(NetworktoNetworkInterface，网络结点接口)对应；由于上行流量是通过PON口接收，每个PON口下可以接多个ONU，所以上行流量MAC地址与OLT的每个PON口下的ONU对应。
第三步、当学习到新的MAC地址时，查找当前的上、下行MAC地址学习表中是否存在该新的MAC地址，如果存在，说明检测到了MAC地址发生跳变，执行第五步；否则执行第四步。
第四步、将学习到的新的MAC地址保存在对应的上、下行MAC地址学习表中，并执行第二步；
新的MAC地址在MAC地址学习表中的保存方式为：
上行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的PON口的ONU，记作(ONU_ID,MAC地址)；
下行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的OLT线卡的NNI端口，记作(NNI端口，MAC地址)。
第五步、统计单位时间(单位时间可为1秒，因为正常情况下，同一用户不可能在1秒内通过不同的ONU上线)内跳变次数，当跳变次数大于设定阈值(一般情况下设为10次或者以上)时，说明在系统中检测到了链路环回，上报检测到的环回结果。
在本发明中，根据实际情况，上报检测到的环回分为OLT同一线卡内ONU环回和OLT不同线卡间ONU直接存在环回两种情况，下面结合说明书附图和具体实施例，对本发明检测到两种环回情况的具体步骤分别进行详细说明。
上报检测到的环回第一种情况OLT同一线卡内ONU环回包括同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回(如图2所示)和同一线卡内ONU之间存在环回(如图3所示)；如图5所示，在本发明中这种情况的环回的检测具体包括以下步骤：
步骤A101、OLT学习到新的MAC地址；
步骤A102、在本地的上、下行MAC地址学习表中查找是否存在该新的MAC地址，如果存在，执行步骤A104；否则执行步骤A103；
步骤A103、保存学习到的新的MAC地址到上、下行MAC地址学习表中即(ONU_ID,MAC地址)或者(NNI端口，MAC地址)，其中，ONU_ID为ONU的唯一标识，可以是ONU认证号等，执行步骤A109；
步骤A104、判断新的MAC地址与上、下行MAC地址学习表中与之相同的MAC地址为NNI端口与ONU的MAC地址冲突在还是不同ONU的MAC地址冲突，如果是NNI端口与ONU的MAC地址冲突(即(NNI端口，MAC地址)与(ONU_ID,MAC地址)冲突)，执行步骤A105；否则，执行步骤A106；
步骤A105、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第一阈值M时，执行步骤A107；
步骤A106、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第二阈值N时，执行步骤A108；
步骤A107、上报检测到同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回，执行步骤A109；
步骤A108、上报检测到同一线卡内ONU之间存在环回，执行步骤A109；
步骤A109、结束该程序。
下面通过实施例，分别详细说明本发明是检测到同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回和同一线卡内ONU之间存在环回的具体过程。
当如图2所示同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回时，检测过程为：
首先在OLT线卡的下行流量NNI端口学习到MAC地址1，将该MAC地址1作为下行MAC地址学习表中的表项进行保存，记为(NNI端口，MAC地址1)；
经过ONU下挂的设备后，在OLT的上行流量又学习到了相同的MAC地址1，这个MAC地址1是与ONU对应的，在下行MAC地址学习表中检测到MAC地址1后，删除下行MAC地址学习表中MAC地址1对应的表项(NNI端口，MAC地址1)，将ONU对应的MAC地址1以表项(ONU_ID,MAC地址1)保存在上行MAC地址学习表中，并上报下行流量的(NNI端口，MAC地址1)与上行流量的(ONU_ID,MAC地址1)冲突；
由于流量没有中断，在NNI端口又再次重新学习到MAC地址1，上报冲突，并删除上行MAC地址学习表中ONU对应的此MAC地址1表项(ONU_ID,MAC地址1)，重新保存NNI端口学习的MAC地址1(NNI端口，MAC地址1)；如果以上这种环回情况一直没有消失，此时MAC地址1不停的在OLT线卡中NNI端口的对应的下行MAC地址学习表和OLT中PON口下ONU对应的上行MAC地址学习表中来回跳变，并且单位时间内，跳变的次数大于一个预先设定的阈值，则说明同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回。
当如图3所示，同一线卡内ONU之间存在环回时，检测过程为：
首先ONU1的上行流量发送到OLT之后，OLT学习到了此ONU1对应的MAC地址1，在上行流量MAC地址学习表中保表项(ONU1，MAC地址1)；
由于ONU1和ONU2之间直接存在环回，因此ONU2发送到OLT的流量中存在相同的MAC地址1，OLT学习到ONU2流量的MAC地址1，检测到此MAC地址1后，在上行流量MAC地址学习表中删除ONU1的MAC地址1表项(ONU1，MAC地址1)，将ONU2对应的MAC地址1以表项(ONU2，MAC地址1)保存在上行流量MAC地址学习表中，并上报(ONU1，MAC地址1)与(ONU2，MAC地址1)冲突；
由于流量没有中断，因此上行MAC地址学习表中相同的MAC地址1将在ONU1和ONU2对应表项中不停的跳变，如果单位时间内上报冲突的次数大于预先设定的一个阈值，则说明同一线卡内的ONU1和ONU2存在环回。
上报检测到的环回第二种情况如图4所示，OLT不同线卡间ONU直接存在环回，由于存在环回的ONU之间所处的线卡不同，因此在环回检测中需要先将每块线卡学习到的上、下行MAC地址表进行同步，如图6所示，OLT不同线卡间ONU直接存在环回检测具体包括以下步骤：
步骤A201、当OLT线卡1收到ONU1的流量，OLT线卡1学到新的MAC地址(ONU1，MAC1地址)，并保存，再向OLT线卡2发送MAC地址学习表的表项同步信息，同步信息中包含OLT线卡1刚学习到的MAC地址的表项(ONU1，MAC1地址)；
步骤A202、OLT线卡2接收OLT线卡1发送的MAC学习表的表项同步消息，并在本地上行MAC地址学习表中查找是否存与同步信息中的表项相同的MAC地址，如果存在执行步骤A204；否则执行步骤A203；
步骤A203、在OLT线卡2中保存OLT线卡1同步过来的表项(ONU1，MAC1地址)，执行步骤A207；
步骤A204、OLT线卡2删除本地上行MAC地址学习表中与同步信息中的表项相同的MAC地址所对应表项(ONU2，MAC1地址)，并上报该冲突；
步骤A205、统计单位时间内上述冲突次数；
步骤A206、当冲突次数大于预先设置的阈值时，上报OLT线卡1的ONU1与OLT线卡2的ONU2直接存在环回；
步骤A207、结束程序。
下面以具体实施例详细对上述OLT不同线卡间ONU直接存在环回检测步骤进行说明。
当OLT线卡1学习到MAC1地址后，向OLT线卡2发送MAC地址表项(ONU1，MAC1地址)同步信息；
由于ONU1和ONU2直接存在环回，所以OLT线卡2也会学习到相同MAC1地址，保存学习表项(ONU2，MAC1地址)(说明MAC1地址在OLT线卡2的上行MAC地址学习表中不存在，所以将其以表项(ONU2，MAC1地址)保存在该表中，如果存在请参见OLT同一线卡内ONU环回具体检测步骤)，当OLT线卡2收到当OLT线卡1的MAC学习表项同步消息后，发现线卡1存在表项(ONU1，MAC1地址)，因此删除本地的学习表项(ONU2，MAC1地址)，并上报MAC地址冲突；如果单位时间内，冲突次数大与设定的阈值，说明ONU1和ONU2存在环回情况。
同理，当OLT线卡2学习到的表项同步到OLT线卡1上的时候，也会发现MAC地址冲突。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在PON系统中链路环回检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、建立上、下行MAC地址学习表，并根据学习到的MAC地址对该MAC地址学习表进行更新；
第二步、OLT对上、下行流量进行MAC地址学习；
第三步、当学习到新的MAC地址时，查找当前的上、下行MAC地址学习表中是否存在该新的MAC地址，如果存在，执行第五步；否则执行第四步；
第四步、将学习到的新的MAC地址保存在对应的上、下行MAC地址学习表中，并执行第二步；
第五步、统计单位时间内跳变次数，当跳变次数大于设定阈值时，上报检测到的环回。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二步中，下行流量MAC地址与OLT线卡的NNI端口对应，上行流量MAC地址与OLT的每个PON口的ONU对应。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第四步中，新的MAC地址在上、下行MAC地址学习表中的保存方式为：
上行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的PON口的ONU，记作(ONU_ID,MAC地址)；
下行MAC地址学习表，保存每个学习到的新的MAC地址以及对应的OLT线卡的NNI端口，记作(NNI端口，MAC地址)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第五步中，上报检测到的环回分为以下两种情况：
第一种情况为OLT同一线卡内ONU环回，它又分为同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回和同一线卡内ONU之间存在环回；
第二种情况为OLT不同线卡间ONU直接存在环回两种情况。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，OLT同一线卡内ONU环回的检测包括以下步骤：
步骤A101、OLT学习到新的MAC地址；
步骤A102、在本地的上、下行MAC地址学习表中查找是否存在该新的MAC地址，如果存在，执行步骤A104；否则执行步骤A103；
步骤A103、保存学习到的新的MAC地址到上、下行MAC地址学习表中，执行步骤A109；
步骤A104、判断新的MAC地址与上、下行MAC地址学习表中与之相同的MAC地址为NNI端口与ONU的MAC地址冲突，还是不同ONU的MAC地址冲突，如果是NNI端口与ONU的MAC地址冲突，执行步骤A105；否则，执行步骤A106；
步骤A105、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第一阈值时，执行步骤A107；
步骤A106、开始计算单位时间内冲突次数，当大于设定第二阈值时，执行步骤A108；
步骤A107、上报检测到同一线卡内单个ONU下挂的设备存在环回，执行步骤A109；
步骤A108、上报检测到同一线卡内ONU之间存在环回，执行步骤A109；
步骤A109、结束该程序。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，OLT不同线卡间ONU直接存在环回的检测具体包括以下步骤：
步骤A201、OLT第一线卡收到其内ONU的流量，OLT第一线卡学到新的MAC地址，并保存，再向OLT第二线卡发送包含新的MAC地址表项的MAC地址学习表的表项同步信息；
步骤A202、OLT第二线卡接收OLT第一线卡发送的MAC地址学习表的表项同步消息，并在本地上行MAC地址学习表中查找是否存与同步信息中的表项相同的MAC地址，如果存在执行步骤A204；否则执行步骤A203；
步骤A203、在OLT第二线卡上行MAC地址学习表中保存OLT第一线卡新的MAC地址表项，执行步骤A207；
步骤A204、OLT第二线卡删除本地上行MAC地址学习表中与同步信息中的表项相同的MAC地址所对应表项，并上报该冲突；
步骤A205、统计单位时间内上述冲突次数；
步骤A206、当冲突次数大于预先设置的阈值时，上报OLT第一线卡的ONU与OLT第二线卡的ONU直接存在环回；
步骤A207、结束程序。
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