CN106375209B - 一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置 - Google Patents

一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，包括楼宇宽带管理装置、主用接入传输设备、备用接入传输设备和多个用户端设备，楼宇宽带管理装置包括机箱，以及设于机箱内的多个ISP线路接口、楼宇路由器、多个后端线路接口和网络质量分析模块，网络质量分析模块包括ISP线路网络质量测试器、后端线路传输状态测试器和宽带节点连接控制器，ISP线路接口、楼宇路由器和后端线路接口依次连接，宽带节点连接控制器分别连接ISP线路网络质量测试器和后端线路传输状态测试器。与现有技术相比，本发明大大减少ISP故障线路对用户上网应用和体验的影响，使楼宇内用户宽带上网线路更可靠。

Description

一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其是涉及一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置。
背景技术
随着通信的业务量增加，互联网不断增长的用户数量以及业务种类的更加丰富。种大型的核心交换路由设备、网关、防火墙及分流设备的大规模应用，对网络设备的日常维护、升级、维修以及应急预案提出了新的要求。目前，在楼宇宽带网络架构设计中，主要采用静态路由切换来实现线路冗余，该方案概况有以下缺点：
1)检测方式为端口失效或下一条路由不可达，无法应对复杂的网络故障，探测方法过于简单。
2)主链路中断后，需要人工干预进行切换，导致切换过程时间较长，不利于楼宇网络的高度可靠性和高可用性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，大大减少ISP故障线路对用户上网应用和体验的影响，使楼宇内用户宽带上网线路更可靠，保证线路的冗余性和稳定性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置包括楼宇宽带管理装置、主用接入传输设备、备用接入传输设备和多个用户端设备，所述楼宇宽带管理装置包括机箱，以及设于机箱内的多个ISP线路接口、楼宇路由器、多个后端线路接口和网络质量分析模块，所述网络质量分析模块包括ISP线路网络质量测试器、后端线路传输状态测试器和宽带节点连接控制器，ISP线路接口、楼宇路由器和后端线路接口依次连接，所述宽带节点连接控制器分别连接ISP线路网络质量测试器和后端线路传输状态测试器，所述ISP线路网络质量测试器和后端线路传输状态测试器均连接楼宇路由器，所述主用接入传输设备和备用接入传输设备分别连接一后端线路接口，每个用户端设备均连接主用接入传输设备和备用接入传输设备。
所述楼宇路由器内根据不同的ISP线路接口配置相应的策略路由，所述ISP线路网络质量测试器对每条策略路由设置相应的网络质量测试探针单元，网络质量测试探针单元内设置探测协议、ISP线路的IP地址、探测频率和探针激活标志，网络质量测试探针单元激活后，实时检测相应的ISP线路的网络状况，当检测到某个ISP线路的网络状况不正常时，则宽带节点连接控制器向楼宇路由器发送节点切换命令，楼宇路由器接收节点切换命令后自动对策略路由进行干扰，将连接在该ISP线路上的所有用户端设备切换到连接其他的网络状态正常的ISP线路上。
所述探测频率取值范围为55Hz～65Hz。
所述后端线路传输状态测试器包括测试信号发送器和测试信号接收器，所述测试信号发送器和测试信号接收器均连接后端线路接口，所述宽带节点连接控制器分别连接测试信号发送器和测试信号接收器。
所述主用接入传输设备和备用接入传输设备分别通过以太网线路连接一后端线路接口。
所述每个用户端设备均通过光纤环网连接主用接入传输设备和备用接入传输设备。
所述机箱上设有节点切换状态指示灯，所述节点切换状态指示灯连接宽带节点连接控制器。
所述宽带节点连接控制器连接有节点故障数据存储器。
假设楼宇的出口使用了两条ISP上网线路，一条为电信拨号上网，一条为联通固定IP上网。通过该自动拨号装置，当电信的ISP线路发生故障时，将触发对应的线路状态的探针单元，自动切换网络路由，将电信ISP线路下挂的用户网络流量迁移至联通ISP线路，增强了网络冗余度，不影响用户的上网体验。
多条ISP线路连接路由器的以太口，根据线路类型运行路由选择协议或PPPOE协议，楼宇路由器连接的网络质量分析模块上运行NQA(Network Quality Analyzer)网络质量分析，这是一种实时的网络性能探测和统计技术，可以对响应时间、网络抖动、丢包率等网络信息进行统计并自动切换网络流量，形成物理接入线路的冗余技术，任何一条ISP链路发生中断都不会影响到楼宇内网络下挂用户的正常使用，使楼宇接入网络的可靠性大大提高。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)解决了传统的线路路由切换的不足之处，设置楼宇宽带管理装置，提供多个ISP线路接口和多个后端线路接口，由ISP线路网络质量测试器、后端线路传输状态测试器和宽带节点连接控制器实现网络接入端和网络用户端接口的切换，形成物理冗余接入线路，任何一条ISP链路发生中断都不会影响到楼宇内网络下挂用户的正常使用，响应时间及时，自动化程度高，能在ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)线路发生故障时，将故障线路的网络流量自动切换到正常ISP线路上，大大减少ISP故障线路对用户上网应用和体验的影响，使楼宇内用户宽带上网线路更可靠。
2)结构简单，制作成本低，保证线路的冗余性和稳定性，适用于智能楼宇应用环境。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图中：1、楼宇宽带管理装置，2、主用接入传输设备，3、备用接入传输设备，4、用户端设备，11、ISP线路接口，12、楼宇路由器，13、后端线路接口，14、ISP线路网络质量测试器，15、后端线路传输状态测试器，16、宽带节点连接控制器，151、测试信号发送器，152、测试信号接收器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置包括楼宇宽带管理装置1、主用接入传输设备2、备用接入传输设备3和多个用户端设备4，楼宇宽带管理装置1包括机箱，以及设于机箱内的多个ISP线路接口11、楼宇路由器12、多个后端线路接口13和网络质量分析模块，网络质量分析模块包括ISP线路网络质量测试器14、后端线路传输状态测试器15和宽带节点连接控制器16，ISP线路接口11、楼宇路由器12和后端线路接口13依次连接，宽带节点连接控制器16分别连接ISP线路网络质量测试器14和后端线路传输状态测试器15，ISP线路网络质量测试器14和后端线路传输状态测试器15均连接楼宇路由器12，主用接入传输设备2和备用接入传输设备3分别连接一后端线路接口13，每个用户端设备4均连接主用接入传输设备2和备用接入传输设备3。楼宇宽带管理装置1将多条ISP线路接入一台楼宇路由器12，形成多线路冗余，由楼宇路由器12根据ISP线路状况自动切换流量。
楼宇路由器12内根据不同的ISP线路接口11配置相应的策略路由，ISP线路网络质量测试器14对每条策略路由设置相应的网络质量测试探针单元，网络质量测试探针单元内设置探测协议、ISP线路的IP地址、探测频率和探针激活标志，网络质量测试探针单元激活后，实时检测相应的ISP线路的网络状况，当检测到某个ISP线路的网络状况不正常时，则宽带节点连接控制器16向楼宇路由器12发送节点切换命令，楼宇路由器12接收节点切换命令后自动对策略路由进行干扰，将连接在该ISP线路上的所有用户端设备4切换到连接其他的网络状态正常的ISP线路上，另一方面，宽带节点连接控制器16通过后端线路传输状态测试器15判断接入传输设备是否正常工作，若主用接入传输设备2故障，则及时将用户端设备4切换至连接备用接入传输设备3。
探测频率取值范围为55Hz～65Hz，例如60Hz，在此频率下可以获得最佳的网络质量分析效果。
后端线路传输状态测试器15包括测试信号发送器151和测试信号接收器152，测试信号发送器151和测试信号接收器152均连接后端线路接口13，宽带节点连接控制器16分别连接测试信号发送器151和测试信号接收器152，后端线路传输状态测试器15用于测试接入传输设备是否正常工。
主用接入传输设备2和备用接入传输设备3分别通过以太网线路连接一后端线路接口13。每个用户端设备4均通过光纤环网连接主用接入传输设备2和备用接入传输设备3。
机箱上设有节点切换状态指示灯，节点切换状态指示灯连接宽带节点连接控制器16，通过节点切换状态指示灯可快速查看到楼宇宽带管理装置1是否切换节点的工作状态，便于检修人员对故障的ISP上网线路及时排障。
宽带节点连接控制器16连接有节点故障数据存储器，供故障数据分析用。宽带节点连接控制器16连接有USB接口和无线传感器，便于远程调试。主用接入传输设备2和备用接入传输设备3均采用OLT(光线路终端)设备，适用于智能楼宇应用环境。
实例：该楼宇具有两条ISP出口，一条为联通，一条为电信，接入同一台楼宇路由器12，路由器下挂一台OLT设备，该设备作为楼宇用户的光纤接入汇总节点。针对不同的ISP线路，在路由器中配置了相应的策略路由，同时对每条策略路由设置了探针。当探针探测到相应的ISP线路的网络状况发生了变化，会自动对策略路由进行干预，将用户的上网流量自动切换到正常的ISP线路上。
相关配置：
Figure BDA0001106768300000051
Figure BDA0001106768300000061

Claims (6)

1.一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，包括楼宇宽带管理装置(1)、主用接入传输设备(2)、备用接入传输设备(3)和多个用户端设备(4)，所述楼宇宽带管理装置(1)包括机箱，以及设于机箱内的多个ISP线路接口(11)、楼宇路由器(12)、多个后端线路接口(13)和网络质量分析模块，所述网络质量分析模块包括ISP线路网络质量测试器(14)、后端线路传输状态测试器(15)和宽带节点连接控制器(16)，ISP线路接口(11)、楼宇路由器(12)和后端线路接口(13)依次连接，所述宽带节点连接控制器(16)分别连接ISP线路网络质量测试器(14)和后端线路传输状态测试器(15)，所述ISP线路网络质量测试器(14)和后端线路传输状态测试器(15)均连接楼宇路由器(12)，所述主用接入传输设备(2)和备用接入传输设备(3)分别连接一后端线路接口(13)，每个用户端设备(4)均连接主用接入传输设备(2)和备用接入传输设备(3)；
所述楼宇路由器(12)内根据不同的ISP线路接口(11)配置相应的策略路由，所述ISP线路网络质量测试器(14)对每条策略路由设置相应的网络质量测试探针单元，网络质量测试探针单元内设置探测协议、ISP线路的IP地址、探测频率和探针激活标志，网络质量测试探针单元激活后，实时检测相应的ISP线路的网络状况，当检测到某个ISP线路的网络状况不正常时，则宽带节点连接控制器(16)向楼宇路由器(12)发送节点切换命令，楼宇路由器(12)接收节点切换命令后自动对策略路由进行干扰，将连接在该ISP线路上的所有用户端设备(4)切换到连接其他的网络状态正常的ISP线路上；宽带节点连接控制器(16)通过后端线路传输状态测试器(15)判断接入传输设备是否正常工作，若主用接入传输设备(2)故障，则将用户端设备(4)切换至连接备用接入传输设备(3)；
所述后端线路传输状态测试器(15)包括测试信号发送器(151)和测试信号接收器(152)，所述测试信号发送器(151)和测试信号接收器(152)均连接后端线路接口(13)，所述宽带节点连接控制器(16)分别连接测试信号发送器(151)和测试信号接收器(152)；所述后端线路传输状态测试器(15)用于测试接入传输设备是否正常工作；
所述楼宇宽带节点自切换装置所应用的楼宇具有两条ISP出口，接入同一台楼宇路由器(12)，楼宇路由器(12)下挂一台OLT设备，该设备作为楼宇用户的光纤接入汇总节点，针对不同的ISP线路，在楼宇路由器(12)中配置了相应的策略路由，同时对每条策略路由设置了探针，当探针探测到相应的ISP线路的网络状况发生了变化，会自动对策略路由进行干预，将用户的上网流量自动切换到正常的ISP线路上。
2.根据权利要求1所述的一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，所述探测频率取值范围为55Hz～65Hz。
3.根据权利要求1所述的一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，所述主用接入传输设备(2)和备用接入传输设备(3)分别通过以太网线路连接一后端线路接口(13)。
4.根据权利要求1所述的一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，所述每个用户端设备(4)均通过光纤环网连接主用接入传输设备(2)和备用接入传输设备(3)。
5.根据权利要求1所述的一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，所述机箱上设有节点切换状态指示灯，所述节点切换状态指示灯连接宽带节点连接控制器(16)。
6.根据权利要求1所述的一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置，其特征在于，所述宽带节点连接控制器(16)连接有节点故障数据存储器。
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