CN108933732A - 环路检测方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环路检测方法、装置和系统，涉及通信领域。其中PE设备以预定周期向对应的CE设备发送检测报文，在接收到来自CE设备的转发报文后，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文，若转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往CE设备的全部流量。本发明通过对检测报文进行改造，以便CE设备将检测报文当作未知单播报文转发，若PE设备能够接收到自身发送的检测报文，则可确定CE侧存在环路。由此可在无需对硬件进行改造的情况下实现环路检测，提高了网络可靠性，简化网络运营。

Description

环路检测方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种环路检测方法、装置和系统。

背景技术

在现有的业务中，VPLS(Virtual Private Lan Service，虚拟专用局域网服务)是一种主流的二层VPN(Virtual Private Network，虚拟局域网)业务，用户需求量大。但是由于存在CE(Customer Edge，用户边缘设备)侧环路问题，因此对二层VPLS业务造成了影响。

目前针对CE侧的环路问题，采用的解决方案主要是STP(Spanning TreeProtocol，生成树协议)。但在使用STP协议时需要客户CE侧设备协同、而且涉及到跨厂家设备的对接问题，互通性能未知，因此会对用户端CE设备提出很高的要求，同时VPLS的骨干侧无法感知CE侧的环路，如果链路有绕转的业务流量，依然会向CE侧转发。同时，STP协议不能实现与VPLS的骨干侧联动，不利于业务开展、缺乏实用价值。

发明内容

本发明实施例提供一种环路检测方法、装置和系统，通过对周期性发送的检测报文进行改造，以便CE设备将检测报文当作未知单播报文转发，若检测报文发送方能够接收到自身发送的检测报文，则可确定CE设备侧存在环路。由此可在无需对硬件进行改造的情况下实现环路检测，提高了网络可靠性，简化网络运营。

根据本发明的一个方面，提供一种环路检测方法，包括：

以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文；

在接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文；

若转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往用户边缘设备的全部流量。

在一个实施例中，在检测报文中，源MAC地址为自身的接口地址。

在一个实施例中，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文包括：

判断转发报文中的源MAC地址是否为自身的接口地址；

若转发报文中的源MAC地址为自身的接口地址，则确定转发报文为自身所发送的检测报文。

在一个实施例中，在检测报文中，目标MAC地址为指定地址。

在一个实施例中，在接收到来自用户边缘设备的转发报文后，还包括：

判断转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址；

若转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则执行判断转发报文是否为自身所发送的检测报文的步骤。

在一个实施例中，若转发报文为自身所发送的检测报文，还包括：

向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往用户边缘设备的全部流量。

在一个实施例中，在阻断状态下，仍以预定周期向用户边缘设备发送检测报文。

在一个实施例中，在阻断状态下，检测是否还能接收到用户边缘设备转发的由自身所发送的检测报文；

若在规定时间范围内未接收到由自身所发送的检测报文，则将自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往用户边缘设备的全部流量；

向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往用户边缘设备的全部流量。

根据本发明的另一方面，提供一种环路检测装置，包括：

接口模块，用于以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文；

识别模块，用于在接口模块接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文是否为装置自身所发送的检测报文；

状态切换模块，用于在转发报文为装置自身所发送的检测报文的情况下，将装置自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往用户边缘设备的全部流量。

在一个实施例中，在检测报文中，源MAC地址为装置自身的接口地址。

在一个实施例中，识别模块用于判断转发报文中的源MAC地址是否为装置自身的接口地址，若转发报文中的源MAC地址为装置自身的接口地址，则确定转发报文为装置自身所发送的检测报文。

在一个实施例中，在检测报文中，目标MAC地址为指定地址。

在一个实施例中，识别模块还用于在接口模块接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址，若转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则执行判断转发报文是否为装置自身所发送的检测报文的操作。

在一个实施例中，上述装置还包括：

联动模块，用于在转发报文为装置自身所发送的检测报文的情况下，向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往用户边缘设备的全部流量。

在一个实施例中，接口模块还用于在阻断状态下，仍以预定周期向用户边缘设备发送检测报文。

在一个实施例中，识别模块还用于在阻断状态下，检测是否还能接收到用户边缘设备转发的由装置自身所发送的检测报文，若在规定时间范围内未接收到由装置自身所发送的检测报文，则将装置自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往用户边缘设备的全部流量；还指示联动模块向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往用户边缘设备的全部流量。

根据本发明的另一方面，提供一种环路检测系统，包括：

提供商边缘设备，为上述任一实施例涉及的环路检测装置；

用户边缘设备，用于在接收到检测报文后，将检测报文作为未知单播报文转发。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明环路检测方法一个实施例的示意图。

图2为本发明检测报文帧结构的示意图。

图3为本发明环路检测方法另一实施例的示意图。

图4为本发明环路故障通知消息帧结构的示意图。

图5为本发明环路检测方法又一实施例的示意图。

图6为本发明环路检测装置一个实施例的示意图。

图7为本发明环路检测装置另一实施例的示意图。

图8为本发明环路检测系统一个实施例的示意图。

图9为本发明环路检测网络架构一个实施例的示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明环路检测方法一个实施例的示意图。其中，本实施例的方法步骤可由PE(Provider Edge，提供商边缘)设备执行。其中：

步骤101，以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文。

其中，在检测报文中，源MAC地址为检测报文发送方自身的接口地址，目标MAC地址为指定地址。例如，可重新定义packet snooping消息，相应的帧结构如图2所示。其中DMAC为目标MAC地址，SMAC为源MAC地址，FCS为帧校验序列。

其中，指定地址是检测报文发送方必须侦听和处理的地址信息。

步骤102，在接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文。

其中，用户边缘设备将检测报文作为未知单播报文转发，如果CE侧无环路，则检测报文发送方不会接收到该检测报文，若CE侧有环路，则检测报文发送方会接收到该检测报文。

例如，可首先判断转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址。若转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则进一步判断转发报文中的源MAC地址是否为自身的接口地址，若转发报文中的源MAC地址为自身的接口地址，则确定转发报文为检测报文发送方自身所发送的检测报文。

步骤103，若转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往该用户边缘设备的全部流量。

基于本发明上述实施例提供的环路检测方法，通过对周期性发送的检测报文进行改造，以便用户边缘设备将检测报文当作未知单播报文转发，若检测报文发送方能够接收到自身发送的检测报文，则可确定用户边缘设备侧存在环路。由此可在无需对硬件进行改造的情况下实现环路检测，提高了网络可靠性，简化网络运营。

图3为本发明环路检测方法另一实施例的示意图。其中，本实施例的方法步骤可由PE设备执行。其中：

步骤301，以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文。

步骤302，在接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文。

步骤303，若转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往该用户边缘设备的全部流量。

步骤304，向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往用户边缘设备的全部流量。

即，通过转发联动机制，将环路故障信息通告给网络中的其它PE设备。例如，可通过扩展LDP协议中的TLV消息来实现，相应的帧结构如图4所示。

图5为本发明环路检测方法又一实施例的示意图。其中，本实施例的方法步骤可由PE设备执行。其中：

步骤501，在阻断状态下，仍以预定周期向用户边缘设备发送检测报文。

步骤502，检测是否还能接收到用户边缘设备转发的由自身所发送的检测报文。

步骤503，若在规定时间范围内未接收到由自身所发送的检测报文，则将自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往用户边缘设备的全部流量。

例如，若在指定时间内未能接收到自己发出的检测报文，则表明CE侧的环路故障已经排除，此时可将PE设备的状态改为正常的工作状态。

步骤504，向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往用户边缘设备的全部流量。

通过上述联动机制，可将环路情况及时通知给网络中的其它PE设备。

图6为本发明环路检测装置一个实施例的示意图。如图6所示，该装置包括：

接口模块61用于以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文。

其中，在检测报文中，源MAC地址为检测报文发送方自身的接口地址，目标MAC地址为指定地址。

识别模块62用于在接口模块接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文是否为装置自身所发送的检测报文。

可选地，识别模块62在接口模块61接收到来自用户边缘设备的转发报文后，判断转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址，若转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则进一步判断转发报文中的源MAC地址是否为装置自身的接口地址，若转发报文中的源MAC地址为装置自身的接口地址，则确定转发报文为装置自身所发送的检测报文。

状态切换模块63用于在转发报文为该装置自身所发送的检测报文的情况下，将装置自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往用户边缘设备的全部流量。

基于本发明上述实施例提供的环路检测装置，通过对周期性发送的检测报文进行改造，以便用户边缘设备将检测报文当作未知单播报文转发，若检测报文发送方能够接收到自身发送的检测报文，则可确定用户边缘设备侧存在环路。由此可在无需对硬件进行改造的情况下实现环路检测，提高了网络可靠性，简化网络运营。

图7为本发明环路检测装置另一实施例的示意图。与图6所示实施例相比，在图7所示实施例中，环路检测装置还进一步包括联动模块64，用于在转发报文为装置自身所发送的检测报文的情况下，向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往用户边缘设备的全部流量。

可选地，接口模块61还用于在阻断状态下，仍以预定周期向用户边缘设备发送检测报文。

识别模块62还用于在阻断状态下，检测接口模块61是否还能接收到用户边缘设备转发的由装置自身所发送的检测报文，若在规定时间范围内未接收到由装置自身所发送的检测报文，则将装置自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往用户边缘设备的全部流量；还指示联动模块64向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往用户边缘设备的全部流量。

由此，通过该联动机制，可将环路信息及时通知给系统中的其它PE设备。

图8为本发明环路检测系统一个实施例的示意图。如图8所示，该系统包括提供商边缘PE设备81和用户边缘CE设备82，其中PE设备81为图6或图7中任一实施例涉及的环路检测装置。

CE设备82用于在接收到检测报文后，将检测报文作为未知单播报文转发。其中如果CE侧无环路，则检测报文发送方不会接收到该检测报文，若CE侧有环路，则检测报文发送方会接收到该检测报文。

本发明的网络架构示意图如图9所示。其中，PE设备94向以预定周期向对应的CE设备91发送检测报文。其中在检测报文中，源MAC地址为检测报文发送方自身的接口地址，目标MAC地址为指定地址。

CE设备91将检测报文作为未知单播报文转发，如果CE侧无环路，则PE设备94不会接收到该检测报文，若CE侧有环路，则PE设备94会接收到该检测报文。

PE设备94在接收到转发报文后，判断转发报文是否为自身所发送的检测报文。若转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往该CE设备91的全部流量。并向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往CE设备91的全部流量。

在阻断状态下，PE设备94仍以预定周期向CE设备91发送检测报文，并检测是否还能接收到用户边缘设备转发的由自身所发送的检测报文。

若在规定时间范围内未接收到由自身所发送的检测报文，则将自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往CE设备91的全部流量；并向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往CE设备91的全部流量。

通过实施本发明，通过对周期性发送的检测报文进行改造，以便用户边缘设备将检测报文当作未知单播报文转发，若检测报文发送方能够接收到自身发送的检测报文，则可确定用户边缘设备侧存在环路。并在检测到存在环路故障时通过联动机制通知网络中的其它PE设备以阻断通往该CE设备的流量。若检测到环路故障被排除，则及时通知其它PE设备恢复正常的流量转发。本发明在无需对硬件进行改造的情况下实现环路检测，无需对CE设备进行大规模改造，提高了网络可靠性，简化网络运营。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (17)

1.一种环路检测方法，其特征在于，包括：

以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文；

在接收到来自所述用户边缘设备的转发报文后，判断所述转发报文是否为自身所发送的检测报文；

若所述转发报文为自身所发送的检测报文，则将自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往所述用户边缘设备的全部流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述检测报文中，源MAC地址为自身的接口地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

判断所述转发报文是否为自身所发送的检测报文包括：

判断所述转发报文中的源MAC地址是否为自身的接口地址；

若所述转发报文中的源MAC地址为自身的接口地址，则确定所述转发报文为自身所发送的检测报文。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述检测报文中，目标MAC地址为指定地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在接收到来自所述用户边缘设备的转发报文后，还包括：

判断所述转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址；

若所述转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则执行判断所述转发报文是否为自身所发送的检测报文的步骤。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，

若所述转发报文为自身所发送的检测报文，还包括：

向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往所述用户边缘设备的全部流量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在阻断状态下，仍以预定周期向所述用户边缘设备发送检测报文。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

在阻断状态下，检测是否还能接收到所述用户边缘设备转发的由自身所发送的检测报文；

若在规定时间范围内未接收到由自身所发送的检测报文，则将自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往所述用户边缘设备的全部流量；

向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往所述用户边缘设备的全部流量。

9.一种环路检测装置，其特征在于，包括：

接口模块，用于以预定周期向对应的用户边缘设备发送检测报文；

识别模块，用于在接口模块接收到来自所述用户边缘设备的转发报文后，判断所述转发报文是否为所述装置自身所发送的检测报文；

状态切换模块，用于在所述转发报文为所述装置自身所发送的检测报文的情况下，将所述装置自身状态切换为阻断状态，以便阻断通往所述用户边缘设备的全部流量。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

在所述检测报文中，源MAC地址为所述装置自身的接口地址。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

识别模块用于判断所述转发报文中的源MAC地址是否为所述装置自身的接口地址，若所述转发报文中的源MAC地址为所述装置自身的接口地址，则确定所述转发报文为所述装置自身所发送的检测报文。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

在所述检测报文中，目标MAC地址为指定地址。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

识别模块还用于在接口模块接收到来自所述用户边缘设备的转发报文后，判断所述转发报文中的目标MAC地址是否为指定地址，若所述转发报文中的目标MAC地址为指定地址，则执行判断所述转发报文是否为所述装置自身所发送的检测报文的操作。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

联动模块，用于在所述转发报文为所述装置自身所发送的检测报文的情况下，向网络中的其它提供商边缘设备发送环路故障通知消息，以便接收到环路通知消息的提供商边缘设备阻断通往所述用户边缘设备的全部流量。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

接口模块还用于在阻断状态下，仍以预定周期向所述用户边缘设备发送检测报文。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，

识别模块还用于在阻断状态下，检测是否还能接收到所述用户边缘设备转发的由所述装置自身所发送的检测报文，若在规定时间范围内未接收到由所述装置自身所发送的检测报文，则将所述装置自身状态从阻断状态切换为工作状态，以便恢复通往所述用户边缘设备的全部流量；还指示联动模块向网络中的其它提供商边缘设备发送环路排除通知消息，以便接收到环路排除通知消息的提供商边缘设备恢复通往所述用户边缘设备的全部流量。

17.一种环路检测系统，其特征在于，包括：

提供商边缘设备，为权利要求9-16中任一实施例所述的环路检测装置；

用户边缘设备，用于在接收到所述检测报文后，将所述检测报文作为未知单播报文转发。