CN105791008A - 确定丢包位置和原因的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法和装置，可以提供及时准确的在线故障定位服务，提高运行维护的效率。该方法包括：控制装置根据实时流量矩阵确定通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；该控制装置根据该丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的丢包位置和原因，实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障，以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

Description

确定丢包位置和原因的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法和装置。

背景技术

通信设备包括很多芯片，例如，网络处理(NetworkProcessor，NP)芯片、流量管理(TrafficManager，TM)芯片和交换芯片，这些芯片能够对数据报文执行接收、缓存、处理、发送和丢弃等动作，同时，各个芯片的计数器会对每个动作处理的报文进行记数的操作。

当设备出现故障导致数据丢包时，为使设备恢复正常运作，需要确定故障的位置，现有技术通过人工逐台设备查看上述芯片的计数器来确定故障位置，由于计数器一般无法实时的和引起业务丢包的故障位置准确对应，也无法确定导致丢包的原因，因此，只能通过计数器的数据猜测可能的故障位置，故障定位效率低下，对于一些不复现的故障，定位故障位置尤其困难。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法和装置，能够实时自动确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，从而提高网络的运维效率。

第一方面，提供了一种确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法，该方法包括：控制装置根据实时流量矩阵确定通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；控制装置根据该丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

本发明实施例提供的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法，通过确定通信设备的丢包路径，并根据丢包路径的实时状态，例如，流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，就可以找到最可能导致丢包的故障点以及丢包原因，从而无需人工查看计数器即可在线自动定位故障位置；并且可以根据丢包原因进行针对性处理，有效地提高了运行维护的效率，例如，如果是由于流量队列拥塞导致流量管理芯片出现丢包，可以根据通过调整流量带宽来排除故障，而不必根据猜测更换流量管理芯片。

可选地，控制装置确定所述通信设备的丢包路径，包括：确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。从而，可以避免因为随机丢包或偶然丢包引起的通信设备对丢包路径的误判。

可选地，所述实时流量矩阵包括：至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端，从而可以将丢包路径最细粒度化到具体的[入接口，出接口]对。

可选地，所述方法包括：将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据该多个连续的测量区间测量该流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

本发明实施例通过对目标流量进行连续测量，可以确保实时流量矩阵测量的准确性。

可选地，所述方法包括：对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载该目标流量；根据该至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵，从而可以减少通信设备的处理器的负担。

可选地，所述流量队列包括：虚拟输出队列(virtualoutputqueue，VOQ)和流量管理器(trafficmanager，TM)队列。

可选地，所述方法包括：控制装置周期性收集所述实时状态的信息。

第二方面，提供了一种用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置，该装置包括：第一确定模块，用于根据实时流量矩阵确定通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；第二确定模块，用于根据该第一确定模块确定的丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，该实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障。

本发明实施例提供的确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置可在线自动确定丢包位置和丢包原因，例如，控制装置可以根据通信设备的实时流量矩阵确定丢包路径，即哪些接口之间的流量出现了丢包，再根据丢包路径上的芯片接口实时告警情况和/或流量队列的实时状态，就可以找到最可能导致丢包的故障点以及导致丢包的原因，从而可以提供及时准确的在线故障定位服务，有效地提高了运行维护的效率。

可选地，第一确定模块具体用于：确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。从而可以避免因为随机丢包或偶然丢包引起的通信设备对丢包路径的误判。

可选地，所述实时流量矩阵包括至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。从而可以将丢包的位置细粒度化到具体的[入接口，出接口]对。

可选地，所述第一确定模块还用于：将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述多个连续的测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

本发明实施例通过对目标流量进行连续测量，可以确保实时流量矩阵测量的准确性。

可选地，所述第一确定模块还用于：对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。从而，可以减少通信设备的处理器的负担。

可选地，所述装置包括：接收模块，用于周期性收集所述实时状态的信息。

可选地，所述通信设备包括：入口网络处理器iNP、出口网络处理器eNP、入口流量管理器iTM、出口流量管理器eTM和交换芯片。

第三方面，提供了一种用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的设备，该设备包括：处理器、存储器、总线系统和收发器(可选的)。其中，该处理器、该存储器和该收发器通过该总线系统相连，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，以控制该收发器接收信号或发送信号，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

第四方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

本发明实施例提供的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法、装置、设备和计算机可读介质，通过确定通信设备的丢包路径，并根据丢包路径的实时状态，例如，流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，就可以找到最可能导致丢包的故障点以及丢包原因，从而可以提供及时准确的在线故障定位服务，并且可以根据丢包原因进行针对性处理，有效地提高了运行维护的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是适用本发明实施例的一种通信设备的示意图。

图2是本发明实施例提供的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法的示意性流程图。

图3是本发明实施例提供的获取实时流量矩阵的方法的示意性流程图。

图4是本发明实施例提供的另一获取实时流量矩阵的方法的示意性流程图。

图5是本发明实施例提供的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置的示意性框图。

图6是本发明实施例提供的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是适用本发明实施例的一种通信设备100的示意图。如图1所示，该通信设备100包括线卡110、线卡120和交换芯片130，每个线卡既可以接收数据流量(以下简称为“流量”)，又可以发送流量。以线卡110为例，线卡110包括接口1、接口2、接口3，以及iNP(ingressnetworkprocessor，入口网络处理器)111、iTM(ingresstrafficmanager，入口流量管理器)112、eTM(egresstrafficmanager，出口流量管理器)113、eNP(egressnetworkprocessor，出口网络处理器)114。流量可以通过iNP111进入线卡110，经过iTM112进入交换芯片130，进而从线卡120输出到其它通信设备；线卡110还可以接收交换芯片130转发的来自线卡120的流量，并通过eTM113和eNP114输出到其它通信设备。图1仅仅是举例说明，本发明实施例中线卡的数量并不局限于图1所示的数量，每个线卡的接口数量也不局限于图1所示的数量。此外，通信设备100可以是控制转发分离的装置，例如，软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)中的通信设备，也可以是控制转发集成的装置。具体的，通信设备100可以是路由器或单片机。

对于经过线卡110的流量来说，导致丢包的故障复杂多样，例如，流量队列拥塞导致的丢包、芯片故障导致的丢包以及接口故障导致的丢包。应理解，在多数情况下，通信设备运行时丢包的典型场景就是只有一个原因导致一处丢包。因此，本发明实施例都是假设同时只有一个原因导致同一处丢包。通过本发明实施例的方案，可以确定出通信设备丢包位置和丢包原因。在极少的情况下，如果同时有两个或两个以上的原因导致的同一处丢包，例如，iTM112导致丢包的故障原因包括流量队列拥塞以及静默故障，所述静默故障是指芯片内部导致丢包的无告警故障。通过本发明实施例的方案，可以确定出通信设备丢包位置和可能的丢包原因。

此外，由于存在一些不复现的故障，仅仅通过流量路径状态无法确定丢包位置和丢包原因，例如，某时刻通信设备记录了一次短暂的芯片接口告警，随后运营商接到用户投诉业务受到影响，如果通信设备没有记录丢包的时刻以及丢包路径，则运维人员无法确定该时刻的芯片接口告警是导致该用户业务受到影响的故障位置或原因。因此，需要根据流量路径的实时丢包情况，以及该流量路径的实时状态，来确定导致丢包的位置和原因。

对于一个具体的芯片，例如iTM112，导致丢包的故障位置可能位于图1所示的故障位置1至4中的任一个故障位置；对于eTM113，导致丢包的故障位置可能位于图1所示的故障位置6至9中的任一个故障位置；故障位置5对任意一条交换路径都可能造成丢包。

各个故障位置的具体含义如下：位置1，iNP111和iTM112之间的接口故障；位置2，iTM112中流量队列拥塞；位置3，iTM112芯片故障；位置4，iTM112和交换芯片130之间的接口故障；位置5，交换芯片130故障；位置6，交换芯片130和eTM113之间的接口故障；位置7，eTM113中流量队列拥塞；位置8，eTM113芯片故障；位置9，eTM113和eNP114之间的接口故障。

图2是根据本发明实施例的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法200的示意性流程图。如图2所示，方法200包括：

S210，控制装置根据实时流量矩阵确定通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；

S220，该控制装置根据该丢包路径的实时状态，确定导致通信设备丢包的故障位置和原因，该实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障，以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

本发明实施例中，实时流量矩阵是流量的发送端和接收端所统计的报文数的集合，可以实时反映某条流量路径是否有丢包，以及该流量路径的实时丢包数量。控制装置根据通信设备的接口应接收的报文数和该接口实际接收到的报文数，可以确定丢包的路径。如果上述两个报文数相等，则可以确定该路径不存在丢包；如果上述两个报文数不相等，则可以确定该条路径存在丢包。

方法200可由控制装置执行，该控制装置例如可以是SDN中的承载控制器的通用服务器，也可以是路由器或交换机中的控制芯片，该控制装置可以位于通信设备的内部，也可以位于通信设备的外部。控制装置首先确定通信设备的丢包路径，然后通过收集该丢包路径的实时状态确定导致丢包的故障位置的丢包原因，例如，控制装置确定某个时刻通信设备中的某条流量路径存在丢包，如果该时刻该条流量路径上的芯片接口有告警，则可以确定该时刻导致丢包的故障位置位于该芯片接口，可以根据告警类型确定故障原因；如果该时刻流量管理芯片的流量队列的实时拥塞情况为拥塞状态，则可以确定该时刻导致丢包的故障位置位于该流量管理芯片，且丢包原因是队列拥塞；如果该时刻该条流量路径没有接口告警，流量管理芯片的流量队列拥塞情况为非拥塞状态，则可以确定该流量管理芯片或交换芯片是丢包的故障位置所在，且丢包原因是流量管理芯片或交换芯片的静默故障。

再例如，控制装置确定某个时刻通信设备中的某条流量路径存在丢包，如果该时刻该条流量路径上的芯片接口有告警，则可以确定该时刻导致丢包的故障位置是该芯片接口，可以根据告警类型确定故障原因，还可以继续查看该条流量路径是否有流量队列拥塞导致丢包的情况，从而可以全面地确定通信设备的丢包位置和丢包原因。

应理解，本发明实施例不限于此，例如，还可以根据芯片的实时告警情况确定丢包路径的故障位置和故障原因。

本发明实施例提供的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法，通过确定通信设备的丢包路径，并根据丢包路径的实时状态，例如，流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，就可以找到最可能导致丢包的故障点以及丢包原因，从而可以提供及时准确的在线故障定位服务；并且可以根据丢包原因进行针对性处理，有效地提高了运行维护的效率，例如，如果是由于流量队列拥塞导致流量管理芯片出现丢包，可以根据通过调整流量带宽来排除故障，而不必根据猜测更换流量管理芯片。

可选地，控制装置根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，包括：所述控制装置确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。

作为一个实施例，可以给丢包数量设置一个阈值，当通过实时流量矩阵测得的丢包数量小于该阈值时，可以确定当前流量路径没有丢包；当通过实时流量矩阵测得的丢包数量大于该阈值时，可以确定当前流量路径有丢包。这样，可以避免因为随机丢包或偶然丢包引起的通信设备对丢包路径的误判。

可选地，所述实时流量矩阵包括至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。

实时流量矩阵包括至少一个[流量输入端、流量输出端]对，该[流量输入端、流量输出端]对确定一条流量路径。例如，[接口1，接口2]确定了流量路径A，该流量路径A的流量输入端为接口1，该流量路径A的流量输出端为接口2。又例如，[接口2，接口1]确定了流量路径B，该流量路径B的流量输入端为接口2，该流量路径B的流量输出端为接口1。实时流量矩阵的测量可以基于多种粒度，例如，基于线卡粒度的实时流量矩阵，即，实时流量矩阵中包括至少一个[入口线卡、出口线卡]对；又例如，基于接口粒度的实时流量矩阵，即，实时流量矩阵中包括至少一个[入接口，出接口]对。其中，基于[入接口，出接口]对的实时流量矩阵的测量情况可以实时反映流量是否有丢包，并且可以将丢包的位置细粒度化到具体的[入接口，出接口]对。

假设通信设备有3个接口，在某段测量区间内实时流量矩阵的测量结果如表1所示。

表1实时流量矩阵测量结果

	接口1出	接口2出	接口3出
				接口1入	不存在该情况	入1500，出1500	入2500，出2400
接口2入	入0，出0	不存在该情况	入0，出0
				接口3入	入3500，出3300	入0，出0	不存在该情况

在表1中，每个接口都可以向其它两个接口发送报文，也都可以接收其它两个接口发送的报文，控制装置根据每个接口应接收的报文数以及实际接收到的报文数，确定丢包路径。表1的第一行包括“接口1出”、“接口2出”和“接口3出”，例如“接口1出”表示流量从接口1输出。表1的第一列包括“接口1入”、“接口2入”和“接口3入”，例如“接口1入”表示流量从接口1输入。其中，第一行中的任一个元素与第一列中的任一个元素组合确定得到一个[入接口，出接口]对。例如，基于[接口1，接口2]统计的实时流量矩阵元素组为[入1500，出1500]，则该路径的流量不存在丢包；基于[接口2，接口1]统计的实时流量矩阵元素组为[入0，出0]，则该路径的流量也不存在丢包；基于[接口1，接口3]统计的实时流量矩阵元素组为[入2500，出2400]，则该路径的流量存在丢包情况，丢包数量为100个；基于[接口3，接口1]统计的实时流量矩阵元素组为[入3500，出3300]，则该路径的流量存在丢包情况，丢包数量为200个。因此，控制装置可以根据实时流量矩阵的测量确定流量是否有丢包，继而可以根据流量队列的实时拥塞情况或芯片接口的实时告警情况确定导致丢包的故障位置和丢包原因。

可选地，方法200包括：将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据该多个连续的测量区间测量该流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

例如，可以通过在报文流的不同区间之间插入定界报文测量目标流量得到实时流量矩阵(即，方法1)，也可以对归属不同区间的业务报文做可以区分的标记(即，方法2)来测量目标流量得到实时流量矩阵。本发明实施例通过对目标流量进行连续测量，可以确保实时流量矩阵测量的准确性。

方法1

如图3所示，发送端(例如iNP)通过发送计数器确定当前测量区间内发送的报文的个数，每发送一个报文，发送计数器就加1，以第n个测量区间为例，当发送了第n个测量区间的最后一个报文后，发送端生成一个定界报文，该报文携带第n个测量区间内发送的报文的个数。

接收端(例如eNP)根据接收计数器对第n个测量区间内接收到的报文的个数进行统计，每接收一个报文，接收计数器就加1，不对定界报文进行计数统计，当接收端发现定界报文到达时，将定界报文中携带的发送报文数量和接收计数器中统计的接收报文数量进行比较，如果两者相等，说明不存在丢包；如果两者不相等，说明存在丢包。

方法2

如图4所示，在第n个测量区间，发送端(例如iNP)在报文即将发送出去时对报文着红色，同时对通过该发送端发送出去的红色报文进行计数统计，每发送一个报文，红色发送计数器就加1；接收端(例如eNP)接收到报文后，发现当前报文是红色，就统计到红色计数器中，每接收一个报文，红色计数器就加1，通信设备中的控制装置将发送出去的红色报文数量与接收到的红色报文数量进行比较，如果两者相等，说明不存在丢包；如果两者不相等，说明存在丢包。在第n+1个测量区间，报文披着绿色，处理方法同第n个测量区间。

需要注意的是，接收端接收到的报文可能是相邻区间首尾交错的乱序报文，如图4所示，对于该情况，可以将方法2的接收端统计区间进行适当扩大，这样，就可以统计到全部的待统计报文。

可选地，方法200包括：对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载该目标流量；根据该至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

例如，可以每隔一分钟采集一段目标流量进行测量，具体的测量方法如方法1和方法2所示，本发明实施例的实时流量矩阵测量方法，通过对目标流量进行采样测量，从而可以减少通信设备的处理器的负担。可以根据实际情况选择连续测量或者采样测量。

可选地，所述流量队列包括：虚拟输出队列(virtualoutputqueue，VOQ)和流量管理器(trafficmanager，TM)队列。

VOQ是指iTM芯片中指向其它目的线卡的流量队列，假设通信设备有三个线卡，分别标号为线卡1、2、3，该三个线卡通过一个交换芯片连接，流量从1号线卡进入，从2号和3号线卡输出。经过1号线卡的流量有从2号线卡输出，也有从3号线卡输出，此时，1号线卡的iTM芯片中存在指向2号线卡和3号线卡的VOQ，当从2号线卡输出的流量超过2号线卡的带宽时，1号线卡的iTM芯片会收到反压信号，随后将流向2号线卡的流量在1号线卡的iTM芯片中进行缓存，当iTM芯片的缓存耗尽导致流量队列满时，目的地是2号线卡的报文会被丢弃，目的地是3号线卡的报文不会受影响。

TM队列是指eTM芯片中指向出接口的流量队列，类似地，当出接口出现拥塞时，流量会在eTM芯片中进行缓存，当eTM芯片缓存耗尽时，目的地是该出接口的报文就会被丢弃，即该eTM芯片中的流量队列出现丢包。

当流量队列拥塞导致丢包时，控制装置会进行统计，因此可以通过定时读取流量队列状态(即，丢包统计)确定流量路径是否存在队列拥塞导致丢包的情况。例如，当控制装置确定某个时刻通信设备中的某条流量路径存在丢包后，如果该时刻丢包路径中iTM芯片中的VOQ实时拥塞情况为拥塞状态，则可以确定该时刻导致丢包的故障位置位于该iTM芯片，且丢包原因是VOQ拥塞。

对于一个通信设备，芯片不同，芯片之间的接口故障告警不同；接口故障类型不同，对应的告警不同，因此，通过该告警可以直接确定故障位于哪两个芯片之间的接口，以及故障的类型，即，接口故障导致丢包的故障位置和原因是可视的，用“Y”表示。此外，通过读取不同芯片中流量队列的状态，也可以直接确定是否因为队列拥塞导致丢包，因此，流量队列拥塞导致的丢包故障位置和原因也是可视的；如果是因为芯片内部故障导致的丢包，则无法直接确定，即，导致丢包的故障位置和原因不可视，用“N”来表示，可以通过排除法确定故障点，另外，芯片内部故障导致的丢包可以根据影响的范围分为两种情况，即影响单条流量路径和影响多条流量路径。

表2

表2示出了一个通信设备中导致丢包的位置、原因、故障位置是否可视以及故障位置对实时流量矩阵的影响的对应关系，可用于根据丢包现象(即，丢包对实时流量矩阵的影响)判断丢包位置和丢包原因，下面，以图1所示的通信系统100为例，基于线卡110可能出现的丢包现象，举例说明如何根据本发明实施例定位故障位置。

现象1，通信设备100只有从线卡110的接口1发送出去的流量出现丢包，其它都没有丢包。

由于实时流量矩阵可以基于例如线卡120的iNP芯片的出接口和eNP114的入接口进行测量，因此，导致现象1的静默故障可以排除eNP114的静默故障，实际中，网络处理器的故障有其它的确定方法。此外，由表2中的丢包点1、4、6、9中的对应关系可知，芯片接口故障会影响多条流量路径，因此，现象1的故障原因不可能是接口故障。故障位置可能是图1中的位置5、位置7和位置8中的任一个位置，控制装置可以通过定时读取eTM113的流量队列(即TM队列)情况确定故障位置是否是位置7，如果当前eTM113的TM队列处于拥塞状态，则可以根据表2中的丢包点7中的对应关系确定故障位置是图1中的位置7，且丢包原因是TM队列拥塞；如果当前丢包路径没有芯片接口告警以及流量队列拥塞，则可以根据表2中的丢包点5-1和8-1中的对应关系确定丢包的故障位置是图1中的位置5或位置8，丢包原因是交换芯片130或eTM113的静默故障导致单条流量路径出现丢包。

现象2，通信设备100只有从线卡110的全部出接口发送出去的流量出现丢包，其它都没有丢包。

类似地，可以排除eNP114的静默故障，故障位置可能是图1中的位置5至位置9中的任一个位置，如果交换芯片130和eTM113之间的接口有告警，则可以根据表2中的丢包点6中的对应关系确定故障位置是图1中的位置6，丢包原因是接口故障；如果eTM113和eNP114之间的接口有告警，则可以根据表2中的丢包点9中的对应关系确定故障位置是图1中的位置9，可以根据告警类型确定丢包原因；如果当前eTM113的TM队列处于拥塞状态，则可以根据表2中的丢包点7中的对应关系确定故障位置是图1中的位置7，丢包原因是TM队列拥塞；如果丢包路径没有芯片接口告警以及队列拥塞情况，则可以根据表2中的丢包点5-2和8-2中的对应关系确定则可以确定丢包的故障位置是图1中的位置5或位置8，丢包原因是交换芯片130或eTM113的静默故障导致多条流量路径出现丢包。

现象3，通信设备100只有从线卡110的接口1输出到其它线卡的流量出现丢包，其它都没有丢包。

基于类似现象1的理由，可以排除iNP111的静默故障以及芯片接口故障。故障位置可能是图1中的位置2、位置3和位置5中的任一个位置，控制装置可以通过定时读取iTM112的流量队列(即VOQ)情况确定故障位置是否是位置2，如果当前eTM113的TM队列处于拥塞状态，则可以根据表2中的丢包点2中的对应关系确定故障位置是图1中的位置2，且丢包原因是VOQ拥塞；如果当前丢包路径没有芯片接口告警以及流量队列拥塞，则可以根据表2中的丢包点3-1和5-1中的对应关系确定丢包的故障位置是图1中的位置3或位置5，丢包原因是iTM112或交换芯片130的静默故障导致单条流量路径出现丢包。

现象4，通信设备100只有从线卡110的全部入接口到其它线卡的流量出现丢包，其它都没有丢包。

基于类似现象1的理由，可以排除iNP111的静默故障，故障位置可能是图1中的位置1至位置5中的任一个位置，如果交换芯片130和iTM112之间的接口有告警，则可以根据表2中的丢包点4中的对应关系确定故障位置是图1中的位置4，丢包原因是接口故障；如果iTM112和iNP111之间的接口有告警，则可以根据表2中的丢包点1中的对应关系确定故障位置是图1中的位置1，丢包原因是接口故障；如果当前iTM112的VOQ处于拥塞状态，则可以确定故障位置是图1中的位置2，丢包原因是VOQ拥塞；如果丢包路径没有芯片接口告警以及队列拥塞，则可以根据表2中的丢包点3-2和5-2中的对应关系确定则可以确定丢包的故障位置是图1中的位置3或位置5，丢包原因是iTM112或交换芯片130的静默故障导致多条流量路径出现丢包。

上述实施例仅是举例说明，本发明实施例不限于此，任何根据通信设备的实时流量矩阵确定丢包路径，并根据丢包路径的实时状态确定导致丢包的故障位置和原因的方法都属于本发明保护的范围。

可选地，方法200包括：控制装置周期性收集实时状态的信息。

例如，控制装置收集实时状态信息的周期可以为5分钟，也可以为1分钟。本发明实施例不限于此。

可选地，所述通信设备包括：入口网络处理器iNP、出口网络处理器eNP、入口流量管理器iTM、出口流量管理器eTM和交换芯片。

本发明实施例提供的定位通信设备故障的方法200，通过确定通信设备的丢包路径，并根据丢包路径的实时状态，例如，流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，就可以找到最可能导致丢包的故障点以及丢包原因，从而可以提供及时准确的在线故障定位服务；并且可以根据丢包原因进行针对性处理，有效地提高了运行维护的效率。

上文中结合图2至图4，详细描述了根据本发明实施例的确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法，下面将结合图5，详细描述本发明实施例提供的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置。

如图5所示，根据本发明实施例的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置500包括：

第一确定模块510，用于根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；

第二确定模块520，用于根据所述第一确定模块510确定的所述丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，所述实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

本发明实施例提供的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置500例如可以是SDN中的承载控制器的通用服务器，也可以是路由器或交换机中的控制芯片，该装置500可以位于通信设备的内部，也可以位于通信设备的外部。该装置500首先确定通信设备的丢包路径，然后通过收集该丢包路径的实时状态确定导致丢包的故障位置的丢包原因，例如，装置500确定通信设备中的某条流量路径存在丢包，如果该条路径上的芯片接口有告警，则可以确定该芯片接口是丢包的故障位置，并且可以根据告警类型确定丢包原因；如果流量管理芯片的流量队列的实时拥塞情况为拥塞状态，则可以确定该流量管理芯片是丢包的故障位置，且丢包原因是队列拥塞；如果该条路径没有接口告警，流量管理芯片的流量队列拥塞情况为非拥塞状态，则可以确定该流量管理芯片或交换芯片是丢包的故障位置，且丢包原因是芯片的静默故障。应理解，本发明实施例不限于此，例如，还可以根据芯片的实时告警情况确定丢包路径的故障位置和故障原因。

可选地，所述第一确定模块510具体用于：确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。从而可以避免因为随机丢包或偶然丢包引起的通信设备对丢包路径的误判。

可选地，所述实时流量矩阵包括至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。从而可以将丢包的位置细粒度化到具体的[入接口，出接口]对。

可选地，第一确定模块510还用于：将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述多个连续的测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

本发明实施例通过对目标流量进行连续测量，可以确保实时流量矩阵测量的准确性。

可选地，第一确定模块510还用于：对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

本发明实施例通过对目标流量进行采样测量，可以减少通信设备的处理器的负担。

可选地，所述流量队列包括：虚拟输出队列VOQ和/或流量管理器TM队列。

可选地，装置500包括：接收模块530，用于周期性收集所述实时状态的信息。

可选地，所述通信设备包括：入口网络处理器iNP、出口网络处理器eNP、入口流量管理器iTM、出口流量管理器eTM和交换芯片。

根据本发明实施例的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置500可对应于本发明实施例中确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法200中的控制装置，并且装置500中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别用于实现方法200的各个步骤的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的设备600，该设备600包括：处理器610、存储器620、通信总线630和收发器640(可选的)。其中，处理器610、存储器620和收发器640通过通信总线630相连，该存储器620用于存储指令，该处理器610用于执行该存储器620存储的指令，以控制收发器640接收信号或发送信号。

其中，该处理器610用于根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；以及根据所述丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，所述实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障。

因此，本发明实施例提供的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的设备600例如可以是SDN中的承载控制器的通用服务器，也可以是路由器或交换机中的控制芯片，该设备600可以位于通信设备的内部，也可以位于通信设备的外部。该设备600首先确定通信设备的丢包路径，然后通过收集该丢包路径的实时状态确定导致丢包的故障位置的丢包原因，例如，设备600确定通信设备中的某条流量路径存在丢包，如果该条路径上的芯片接口有告警，则可以确定该芯片接口是丢包的故障位置，并且可以根据告警类型确定丢包原因；如果流量管理芯片的流量队列的实时拥塞情况为拥塞状态，则可以确定该流量管理芯片是丢包的故障位置，且丢包原因是队列拥塞；如果该条路径没有接口告警，流量管理芯片的流量队列拥塞情况为非拥塞状态，则可以确定该流量管理芯片或交换芯片是丢包的故障位置，且丢包原因是芯片的静默故障。应理解，本发明实施例不限于此，例如，还可以根据芯片的实时告警情况确定丢包路径的故障位置和故障原因。

应理解，在本发明实施例中，该处理器610可以是CPU，该处理器610还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该存储器620可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器610提供指令和数据。存储器620的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器620还可以存储设备类型的信息。

该通信总线630除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为通信总线630。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器610中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器620，处理器610读取存储器620中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

可选地，该处理器610具体用于：确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。

可选地，所述实时流量矩阵包括：至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。

可选地，该处理器610还用于：将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述多个连续的测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

可选地，该处理器610还用于：对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；根据所述至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

可选地，所述流量队列包括：虚拟输出队列VOQ和/或流量管理器TM队列。

可选地，收发器640用于：周期性收集所述实时状态的信息。

可选地，所述通信设备包括：入口网络处理器iNP、出口网络处理器eNP、入口流量管理器iTM、出口流量管理器eTM和交换芯片。

根据本发明实施例的用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的设备600可对应于本发明实施例中确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法200中的控制装置，并且，设备600中的各个模块的上述和其他操作和/或功能，分别用于实现方法200各个步骤的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

应理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本发明实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种确定通信设备丢包位置和丢包原因的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制装置根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；

所述控制装置根据所述丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，所述实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障，以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制装置根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，包括：

所述控制装置确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述实时流量矩阵包括至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；

根据所述多个连续的测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；

根据所述至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述流量队列包括：虚拟输出队列VOQ和/或流量管理器TM队列。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

所述控制装置周期性收集所述实时状态的信息。

8.一种用于确定通信设备丢包位置和丢包原因的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据实时流量矩阵确定所述通信设备的丢包路径，所述实时流量矩阵用于指示流量路径的丢包数量；

第二确定模块，用于根据所述第一确定模块确定的所述丢包路径的实时状态，确定导致所述通信设备丢包的故障位置和原因，所述实时状态包括流量队列的实时拥塞情况和/或芯片接口的实时告警情况，其中，所述流量队列的实时拥塞情况用于指示是否存在队列拥塞导致的丢包，所述实时告警情况用于指示所述芯片接口是否有故障以及用于指示所述芯片接口的故障类型。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

确定所述流量路径的丢包数量大于预定阈值时，将所述流量路径确定为所述丢包路径。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述实时流量矩阵包括至少一个入接口的流量统计值和至少一个出接口的流量统计值，所述入接口用于指示所述流量路径的流量输入端，所述出接口用于指示所述流量路径的流量输出端。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块还用于：

将目标流量划分成多个连续的测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；

根据所述多个连续的测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块还用于：

对目标流量采样得到至少一个测量区间，所述流量路径用于承载所述目标流量；

根据所述至少一个测量区间测量所述流量路径的丢包数量，得到所述实时流量矩阵。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述流量队列包括：虚拟输出队列VOQ和/或流量管理器TM队列。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于周期性收集所述实时状态的信息。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述通信设备包括：入口网络处理器iNP、出口网络处理器eNP、入口流量管理器iTM、出口流量管理器eTM和交换芯片。