CN105634857A - 链路连通性检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链路连通性检测方法及装置，其中，该方法包括：向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，该ICMP报文携带有用于标识该ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；获取该目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符；在判断结果为是的情况下，确定与该目的设备之间的链路是连通的。通过本发明，解决了相关技术中不能检测网络接入设备到用户设备之间的链路连通性的问题，从而可以完成网络接入设备与用户设备之间链路的检测。

Description

链路连通性检测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种链路连通性检测方法及装置。

背景技术

对于用户网络边缘设备(CustomerEdge，简称为CE)或分组传送网，PacketTransportNetwork，简称为PTN)产品中的接入层交换机，当作为IP化基站的接入设备时主要采用多协议标签交换(Multi-ProtocolLabelSwitching，简称为MPLS)第二层虚拟专用网Layer2VirtualPrivateNetwork,简称为L2VPN)组网，主要使用端口PORT接入、PORT+VLAN接入或PORT+虚拟局域网(VirtualLocalAreaNetwork，简称为VLAN)+基群速率接口(PrimaryRateInterface，简称为PRI)等接入方式来接入L2VPN网络。

MPLSL2VPN模型由三部分组成：CE、服务提供商边缘设备(ProviderEdge，简称为PE)和服务提供商网络中的骨干设备(Provider，简称为P)，下面进行简要说明。

CE设备，用户网络边缘设备，有接口直接与SP(ServiceProvider，服务提供商)相连。CE可以是设备或交换机，也可以是一台主机。CE“感知”不到VPN的存在，也不需要必须支持MPLS。

PE设备，是服务提供商网络的边缘设备，与用户的CE直接相连。在MPLS网络中，对VPN的所有处理都发生在PE上。

P设备，不与CE直接相连，P设备只需要具备基本MPLS转发能力。

通常CE设备作为用户网络边缘设备，可以是一台交换机或路由器，也可以直接使用基站作为CE设备。当基站业务出现故障时(如业务中断、通话质量下降或上网速度变慢等)，需要提供一种有效的手段来检测基站与PTN网络接入设备之间的链路连通性。

目前常用的检测方法有两种：第一种基于L2的方案，采用CFM的MACPing来检测基站和PTN设备接入侧之间的链路连通性，但这种方案有两方面的局限性，一是不能保证所有基站都支持MACPing检测功能，二是有时候并不知道CE设备的MAC信息，但一般会获得到IP地址信息，因此MACPing有一定的局限性；第二种方案是基于L3的方案，采用控制报文协议(InternetControlMessagesProtocol，简称为ICMP)的Ping方式检测基站和PTN设备接入侧端口之间的链路连通性，因为基站都支持IP的Ping功能，所以这个方案适用场景更广。但是作为L2VPN组网下的接入设备，其与CE设备相连的接入端口上一般不起三层接口，没有路由信息，ICMP报文无法走正常的收发包流程，同时ARP报文也不会在接入设备上送CPU而是直接通过VPN网络透传到远端PE设备，接入设备上无法通过地址解析协议(AddressResolutionProtocol，简称为ARP)获取用户CE设备的媒体接入控制(MediaAccessControl,简称为MAC)地址，因此该方案对于PTN网络接入设备存在限制。

针对相关技术中不能检测网络接入设备到用户设备之间的链路连通性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种链路连通性检测方法及装置，以至少解决相关技术中不能检测网络接入设备到用户设备之间的链路连通性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种链路连通性检测方法，包括：向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，所述ICMP报文携带有用于标识所述ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；获取所述目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符；在判断结果为是的情况下，确定与所述目的设备之间的链路是连通的。

进一步地，在向链路目的设备发送所述ICMP报文之前，还包括：获取所述目的设备的所述MAC地址，根据所述MAC地址向所述目的设备发送ICMP报文。

进一步地，获取所述目的设备的所述MAC地址包括：查找地址解析协议ARP条目；在查找到所述ARP条目的情况下，解析所述ARP条目获取所述目标设备的MAC地址；和/或，在没有查找到所述ARP条目的情况下，发送用于获取所述目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取所述目的设备的MAC地址。

进一步地，在判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符之前还包括：判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文；在判断结果为是的情况下，判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符。

进一步地，在判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文之后，还包括：在判断为否的情况下，向链路所述目的设备发送预定次数ICMP报文。

根据本发明的另一方面，提供了一种链路连通性检测装置，包括：第一发送模块，用于向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，所述ICMP报文携带有用于标识所述ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；获取模块，用于获取所述目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；第一判断模块，用于判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符；确定模块，用于在判断结果为是的情况下，与所述目的设备之间的链路是连通的。

进一步地，所述装置还包括：获取模块，用于获取所述目的设备的所述MAC地址，根据所述MAC地址向所述目的设备发送ICMP报文。

进一步地，所述获取模块包括：获取单元，用于查找地址解析协议ARP条目；解析单元，用于在查找到所述ARP条目的情况下，解析所述ARP条目获取所述目标设备的MAC地址；和/或，发送单元，用于在没有查找到所述ARP条目的情况下，发送用于获取所述目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取所述目的设备的MAC地址。

进一步地，所述装置还包括：第二判断模块，用于判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文；在判断结果为是的情况下，判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符。

进一步地，所述装置还包括：第二发送模块，用于在判断为否的情况下，向链路所述目的设备发送预定次数ICMP报文。

通过本发明，采用向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，所述ICMP报文携带有用于标识所述ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；获取所述目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符；在判断结果为是的情况下，确定与所述目的设备之间的链路是连通的，解决了相关技术中不能检测网络接入设备到用户设备之间的链路连通性的问题，从而可以完成网络接入设备与用户设备之间链路的检测。

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，构成本申请的一部分，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是根据本发明实施例的链路连通性检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的链路连通性检测装置的框图；

图3是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图一；

图4是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图二；

图5是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图三；

图6是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图四；

图7是根据本发明实施例的PTN转发网络的示意图；

图8是根据本发明实施例的接入设备到用户设备连通性检测的示意图；

图9是根据本发明实施例的接入设备到用户设备连通性检测的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种链路连通性检测方法，图1是根据本发明实施例的链路连通性检测方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，该ICMP报文携带有用于标识该ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；

步骤S104，获取该目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；

步骤S106，判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符；

步骤S108，在判断结果为是的情况下，确定与该目的设备之间的链路是连通的。

通过上述步骤，向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，该ICMP报文携带有用于标识该ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；获取该目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符；在判断结果为是的情况下，确定与该目的设备之间的链路是连通的。通过本发明，解决了相关技术中不能检测网络接入设备到用户设备之间的链路连通性的问题，从而可以完成网络接入设备与用户设备之间链路的检测。

为了更好的检测链路，在向链路目的设备发送该ICMP报文之前，获取该目的设备的该MAC地址，根据该MAC地址向该目的设备发送ICMP报文。

首先查找相应ARP条目，在查到该ARP条目的情况下，解析该ARP条目获取该目标设备的MAC地址；和/或，在没有查找到该ARP条目的情况下，发送用于获取该目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取该目的设备的MAC地址。

在判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符之前，判断该ICMP响应报文是否为该目的设备根据该ICMP报文返回的ICMP应答报文；在判断结果为是的情况下，判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符；在判断为否的情况下，向链路该目的设备发送预定次数ICMP报文。

本发明实施例提供了一种链路连通性检测装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是根据本发明实施例的链路连通性检测装置的框图，如图2所示，包括：发送模块22、获取模块24、第一判断模块26和确定模块28，下面对各个模块进行简要说明。

第一发送模块22，用于向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，该ICMP报文携带有用于标识该ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；

获取模块24，用于获取该目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；

第一判断模块26，用于判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符；

确定模块28，用于在判断结果为是的情况下，与该目的设备之间的链路是连通的。

图3是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图一，如图3所示，该装置还包括：

获取模块32，用于获取该目的设备的该MAC地址，根据该MAC地址向该目的设备发送ICMP报文。

图4是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图二，如图4所示，该获取模块24包括：

获取单元42，用于查找地址解析协议ARP条目；

解析单元44，用于在查找到该ARP条目的情况下，解析该ARP条目获取该目标设备的MAC地址；和/或，

发送单元46，用于在查找获取到该ARP条目的情况下，发送用于获取该目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取该目的设备的MAC地址。

图5是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图三，如图5所示，该装置还包括：

第二判断模块52，用于判断该ICMP响应报文是否为该目的设备根据该ICMP报文返回的ICMP应答报文；在判断结果为是的情况下，判断该ICMP响应报文中是否携带有该ICMP报文中携带的该标识符。

图6是根据本发明优选实施例的链路连通性检测装置的框图四，如图6所示，该装置还包括：

第二发送模块62，用于在判断为否的情况下，向链路该目的设备发送预定次数ICMP报文。

下面结合可选实施例对本发明实施例进行进一步说明。

图7是根据本发明实施例的PTN转发网络的示意图，如图7所示，常见的PTN转发网络由多个CE和多个PE组成，为了灵活有效地检测PTN网络接入设备到用户设备之间的链路连通性，首先协议层面新增一套ICMP收发包处理流程，以前的PING功能是基于三层路由的，因此现有的IPV4协议栈都是基于路由来实现报文收发的。因此为了不影响路由转发，该新增流程不走第四版互联网协议(InternetProtocolVersion4，简称为IPV4)协议栈，对于收发包流程进行单独处理，使用特定的标识符来区别普通路由的ICMP报文，除此之外该新增ICMP收发包流程需要支持用户设备ARP信息的存储管理与查找，与原三层接口的ARP处理流程区分，基于指定的源IP地址、目的IP地址、出端口查找ARP信息解析出CE设备的MAC地址，查找失败时，需要主动发送ARP请求触发ARP学习。其次使用ASIC芯片的访问控制列表(AccessControlList，简称为ACL)识别特定的ICMP报文和ARP应答报文将其抓上CPU，操作者指定SIP、DIP，Port，VLAN等信息封装ICMPEcho报文，其中，DIP是CE设备IP，在Ping前需要操作者获得CE设备的IP地址，源IP(SourceIP，简称为SIP)由操作者指定，用来表示接入设备的IP，ACL根据这些信息下发规则抓取相应的ICMPReply报文。图8是根据本发明实施例的接入设备到用户设备连通性检测的示意图，如图8所示，通过CE与PE之间的信息交互完成PTN网络中接入设备到用户设备之间的链路连通性检测。

图9是根据本发明实施例的接入设备到用户设备连通性检测的流程图，如图9所示，包括以下步骤：

步骤S902，设备初始化下发一条ACL规则，匹配目的MAC为设备本机MAC地址及以太类型0x0806，抓取ARPReply报文；

步骤S904，命令行执行Ping操作，指定SIP、DIP，Port，VLAN等信息；

步骤S906，下发ACL规则，匹配SIP、DIP，Port，VLAN，IP协议类型等信息抓取ICMPReply报文，此时匹配的SIP、DIP与上述命令行指定的相反；

步骤S908，根据源IP地址、目的IP地址、出端口查找ARP条目，若查找到则解析MAC信息，若查找不到ARP条目，则发送ARP请求报文触发ARP学习；

步骤S910，ACL识别CE设备响应的ARP应答上送CPU，协议解析ARP信息存储管理；

步骤S912，芯片ACL模块根据步骤S902中设置的规则抓取CE设备响应的ARPReply报文，学习到的ARP不走原三层的ARP学习流程，不会下发到芯片，只做软件保存；根据查询或学习到的ARP封装ICMPEcho报文，同时设置特定的标识符，发送到指定端口；

步骤S914，芯片ACL模块根据设置的规则抓取CE设备响应的ICMPReply报文上送CPU；

步骤S916，协议解析ICMP应答报文，判断标识符与发送的是否一致，平台识别报文是否为CE设备返回的ICMP应答报文同时判断标识符与发送的是否一致；

步骤S918，根据判断结果在命令行进行回显，如果一致则表明一次Ping操作成功，相应的在命令行进行回显。重复操作，当遇到命令终止或计数达到指定次数时结束Ping操作。

本可选实施例提出的一种PTN网络接入设备到用户设备之间的链路连通性检测的方案，该方案在ASIC芯片都可以应用上，无论CE设备是交换机、路由器还是基站，只要支持路由的Ping功能都可使用本检测方案，同时对于PTN接入设备，无需在用户接入端口上起三层接口，也不需要删除L2VPN业务的接入配置，只需使用特定Ping命令指定相关参数即可，具有较强的扩展性。

假设PE1为PTN网络的接入设备，CE1为用户网络边缘设备，如图7所示，在PE1上配置L2VPN业务，接入方式为PORT1+VLAN100接入，PE1设备MAC地址为0x000102030405，在CE1上配置VLAN100的三层接口，并配置IP地址100.1.1.1/24,将端口1加入VLAN100,CE设备MAC地址为0x000102030406。

PE设备初始化设置一条ACL规则，匹配DMAC为0x000102030405、EtherType为0x0806将ARP应答报文上送CPU；在PE1设备上执行Ping操作，指定DIP为100.1.1.1，SIP为100.1.1.2，端口为PORT1，VLAN为VLAN100，根据源IP地址100.1.1.2、目的IP地址100.1.1.1、出端口PORT1查找软件ARP条目，若查找到则解析出CE1设备的MAC信息，若查找不到则发送ARP请求报文请求100.1.1.1对应的MAC地址，CE1设备响应ARP应答后，匹配上述设置的规则上送，学习到ARP后不下发芯片只保存至软件表。根据上述得到的ARP解析到CE1设备的MAC地址为0x000102030406，出端口为PORT1，以此封装ICMPEcho报文发送至端口PORT1。

下发ACl规则，匹配DIP为100.1.1.2，SIP为100.1.1.1，端口为PORT1,VLAN为100将ICMP应答报文上送CPU；根据设置的ACL规则抓取CE1设备响应的ICMP应答报文，平台协议识别是否为ICMP应答并判断标识符与发送的是否一致，如果一致则在命令行回显一个”！”；重复操作，直至命令终止或计数达到指定次数。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种链路连通性检测方法，其特征在于，包括：

向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，所述ICMP报文携带有用于标识所述ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；

获取所述目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；

判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICM报文中携带的所述标识符；

在判断结果为是的情况下，确定与所述目的设备之间的链路是连通的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向链路目的设备发送所述ICMP报文之前，还包括：

获取所述目的设备的所述MAC地址，根据所述MAC地址向所述目的设备发送ICM报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述目的设备的所述MAC地址包括：

查找地址解析协议ARP条目；

在查找到所述ARP条目的情况下，解析所述ARP条目获取所述目标设备的MAC地址；和/或，

在没有查找到所述ARP条目的情况下，发送用于获取所述目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取所述目的设备的MAC地址。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符之前还包括：

判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文；

在判断结果为是的情况下，判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符。

5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，在判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文之后，还包括：

在判断为否的情况下，向链路所述目的设备发送预定次数ICMP报文。

6.一种链路连通性检测装置，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向链路目的设备发送控制报文协议ICMP报文，其中，所述ICMP报文携带有用于标识所述ICMP报文为用于拼Ping链路连通性的报文的标识符；

获取模块，用于获取所述目的设备媒体接入控制MAC地址对应的ICMP响应报文；

第一判断模块，用于判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符；

确定模块，用于在判断结果为是的情况下，与所述目的设备之间的链路是连通的。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述目的设备的所述MAC地址，根据所述MAC地址向所述目的设备发送ICMP报文。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

获取单元，用于查找地址解析协议ARP条目；

解析单元，用于在查找到所述ARP条目的情况下，解析所述ARP条目获取所述目标设备的MAC地址；和/或，

发送单元，用于在没有查找到所述ARP条目的情况下，发送用于获取所述目的设备的MAC地址的请求消息，在接收到ARP应答消息后获取所述目的设备的MAC地址。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二判断模块，用于判断所述ICMP响应报文是否为所述目的设备根据所述ICMP报文返回的ICMP应答报文；在判断结果为是的情况下，判断所述ICMP响应报文中是否携带有所述ICMP报文中携带的所述标识符。

10.根据权利要求9中所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二发送模块，用于在判断为否的情况下，向链路所述目的设备发送预定次数ICMP报文。