CN109981323B - 一种检测数据链路层组播路径状态的方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种检测数据链路层组播路径状态的方法和网络设备。该方法中第一网络设备向第二网络设备发送检测报文，第二网络设备为第一网络设备在组播路径上朝向组播源的下一跳；随后第一网络设备从第二网络设备接收响应报文，响应报文包括多个顺序排列的设备标识，该多个顺序排列的设备标识用于标识组播路径上朝向组播源方向顺序排列的多个网络设备，其中最后一个设备标识是远端设备的设备标识，该响应报文指示组播路径中第一网络设备与远端设备之间的路径正常。本申请的技术方案可以快速获知处于正常状态的组播路径，有助于提高组播路径状态检测效率，加快故障定位速度。

Description

一种检测数据链路层组播路径状态的方法和网络设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种检测数据链路层组播路径状态的方法和网络设备。

背景技术

因特网组管理协议侦听(Internet Group Management Protocol Snooping，IGMPSnooping)配置在数据链路层(即二层)组播设备上，通过对上游网络层(即三层)设备和下游用户主机之间的IGMP报文进行分析，建立和维护二层组播转发表，实现组播数据报文在数据链路层的点到多点的按需分发。二层组播业务中，由于组播数据报文转发点到多点的特点，当某个组播接收者的业务中断时，难以快速确定路径状态和故障位置。

如图1所示，当设备B上二层组播业务故障时，可能是设备E或设备F故障，也可能是设备H或设备I故障，也可能是设备J故障。现有方法是人工对设备E、设备F、设备H、设备I和设备J逐一进行故障排查，确定正常的路径和故障的设备或路径，需要时间较长。

发明内容

本申请实施例针对二层组播业务中检测组播路径状态时间较长的问题，提供方法和网络设备，可提高组播路径状态检测效率，加快故障定位速度。

第一方面，本申请实施例提供了一种检测数据链路层组播路径状态的方法。该方法中第一网络设备向第二网络设备发送检测报文，第二网络设备为第一网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，第一方向是从组播接收者到组播源的方向，检测报文包括第一网络设备的设备标识，且是数据链路层报文；随后第一网络设备从第二网络设备接收响应报文，响应报文包括多个顺序排列的设备标识，该多个顺序排列的设备标识用于标识组播路径上朝向组播源方向顺序排列的多个网络设备，其中最后一个设备标识是远端设备的设备标识。该响应报文为数据链路层报文，其可以指示组播路径中第一网络设备与远端设备之间的路径正常。

第一方面提供的方案中，响应报文中包括检测报文沿途经过的网络设备的设备标识，第一网络设备通过响应报文可以快速获知处于正常状态的组播路径，特别是在组播业务发生故障时，可以快速获知组播路径上尚处于正常状态的组播路径，有助于提高组播路径状态检测效率，加快故障定位速度。

可选地，组播路径上沿第一方向从远端设备到下一跳的路径发生故障，根据该远端设备的连接信息或根据该远端设备的设备标识和网络拓扑，确定路径故障。由此在获知正常路径的基础上，可以进一步快速确定路径故障。

可选地，检测报文包括用于标识一次检测的会话标识，响应报文包括所述会话标识。这有助于避免不同用户或不同时间发起的检测所触发的响应报文的混淆，提高检测准确性。

第二方面，本申请实施例提供了一种检测数据链路层组播路径状态的方法。该方法中第一网络设备向第二网络设备发送检测报文，第二网络设备为第一网络设备在第一组播路径上沿第一方向的下一跳，第一方向为从组播接收者到组播源的方向，检测报文包括第一网络设备的设备标识，且为数据链路层报文；随后，第一网络设备从第三网络设备接收响应报文，第一网络设备为第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，第二组播路径与第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，第二方向为从组播源到组播接收者的方向，响应报文包括多个顺序排列的设备标识，多个顺序排列的设备标识用于标识第一组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备和第二组播路径上沿第二方向顺序排列的多个网络设备，响应报文为数据链路层报文，该沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，响应报文用于指示第一组播路径中第一网络设备与该远端设备之间的路径正常以及第二组播路径中该远端设备与第一网络设备之间的路径正常。

第二方面相比第一方面，在返回的响应报文中增加响应报文沿途经过的中间设备的设备标识，第一网络设备通过响应报文可以快速获知更为详细的处于正常状态的组播路径的信息，特别是响应报文返回的组播路径与检测报文发送的组播路径不同时，有助于在更复杂网络条件下获得更多检测信息，提高组播路径状态检测效率，加快故障定位速度。

可选地，组播路径上沿第一方向从远端设备到下一跳的路径发生故障，根据响应报文和网络拓扑，确定路径故障。在复杂网络条件下，结合获知的正常路径信息和网络拓扑，可以进一步快速确定路径故障。

可选地，检测报文包括用于标识一次检测的会话标识，响应报文包括所述会话标识。

第三方面，本申请实施例提供了一种检测数据链路层组播路径状态的方法。该方法中第二网络设备接收第一网络设备发送的第一检测报文，第二网络设备为第一网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，第一方向为从组播接收者到组播源的方向，第一检测报文包括顺序排列的至少一个设备标识，顺序排列的至少一个设备标识用于标识组播路径上沿第一方向顺序排列的至少一个网络设备，该多个顺序排列的至少一个设备标识中最后一个设备标识是第一网络设备的设备标识，顺序排列的至少一个设备标识中第一个设备标识是发起端网络设备的设备标识，第一检测报文为数据链路层报文；第二网络设备向第一网络设备发送第一响应报文，第一响应报文包括该至少一个设备标识和排列在该至少一个设备标识之后的第二网络设备的设备标识，第一响应报文指示组播路径中发起端网络设备与第二网络设备之间的路径正常,第一响应报文为数据链路层报文。

第三方面提供的方案中，第二网络设备返回的响应报文中包括检测报文沿途经过的网络设备的设备标识以及该第二网络设备的设备标识，通过该响应报文可以指示发起端网络设备与该第二网络设备之间的路径正常，便于快速获知处于正常状态的组播路径，特别是在组播业务发生故障时，可以快速获知组播路径上尚处于正常状态的组播路径，有助于提高组播路径状态检测效率。

可选地，第二网络设备向第三网络设备发送第二检测报文，第三网络设备为第二网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，第二检测报文包括至少一个设备标识和排列在至少一个设备标识之后的第二网络设备的设备标识。由此，检测报文可以继续向组播源方向传递，并且携带沿途经过的网络设备的设备标识以便指示正常路径。

可选地，第一检测报文包括用于标识目的设备的目的标识，当第二网络设备的设备标识与该目的标识不同时，第二网络设备向第三网络设备发送第二检测报文，第三网络设备为第二网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，第二检测报文包括至少一个设备标识和排列在至少一个设备标识之后的第二网络设备的设备标识。由此，可以将目的标识设置为路径上一个中间设备的设备标识，当检测报文到达目的设备时，不再继续向下传播，进而实现局部检测或指定组播路径的检测，降低资源消耗。

可选地，第二网络设备接收第三网络设备发送的第二响应报文，第二响应报文包括顺序排列的多个设备标识,该顺序排列的多个设备标识用于标识组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备；随后，第二网络设备向第一网络设备发送第三响应报文，第三响应报文包括该顺序排列的多个设备标识，沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，第三响应报文用于指示组播路径中第一网络设备与该远端设备之间的路径正常。由此，中间设备将接收的响应报文向下传递，保持其中的多个设备标识，以便该响应报文被最后传递到发起端设备时能够指示出正常路径。

可选地，第一检测报文包括用于标识一次检测的会话标识，第一响应报文包括该会话标识。中间设备上保持检测报文和响应报文中的会话标识，这有助于避免不同用户或不同时间发起的检测所触发的响应报文的混淆，提高检测准确性。

第四方面，本申请实施例提供了一种检测数据链路层组播路径状态的方法。该方法中第二网络设备接收第三网络设备发送的第一响应报文，第二网络设备为第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，第二方向为从组播源到组播接收者的方向，第一响应报文包括顺序排列的多个设备标识，该顺序排列的多个设备标识用于标识第一组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备和第二组播路径上沿第二方向顺序排列的多个网络设备，第二组播路径与第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，第一方向为从组播接收者到组播源方向，该沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个设备是远端设备，第一个网络设备是发起端网络设备，第一响应报文为数据链路层报文；随后，第二网络设备向第一网络设备发送第二响应报文，第一网络设备为第二网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，第二响应报文包括顺序排列的多个设备标识和排列在该顺序排列的多个设备标识之后的第二网络设备的设备标识，第二响应报文用于指示第一组播路径中发起端网络设备与远端设备之间的路径正常以及第二组播路径中远端设备与第一网络设备之间的路径正常,第二响应报文为数据链路层报文。

第四方面相比第三方面，在返回的响应报文中增加响应报文沿途经过的中间设备的设备标识，通过该响应报文可以指示检测报文去向路径和响应报文反向路径的正常状态，便于快速获知更为详细的处于正常状态的组播路径的信息，特别是响应报文返回的组播路径与检测报文发送的组播路径不同时，有助于在更复杂网络条件下获得更多检测信息，提高组播路径状态检测效率，加快故障定位速度。

可选地，第一检测报文包括用于标识一次检测的会话标识，第一响应报文包括该会话标识。

第五方面，本申请实施例提供了一种包括处理器和存储器的第一网络设备。存储器中存储有计算机程序指令，当处理器执行该计算机程序指令时实现以上第一或第二方面提供的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种包括处理器和存储器的第二网络设备。存储器中存储有计算机程序指令，当处理器执行该计算机程序指令时实现以上第三或第四方面提供的方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种第一网络设备。该第一网络设备具有实现第一或第二方面提供的方法的功能，该功能可以通过硬件或软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。

第八方面，本申请实施例提供了一种第二网络设备。该第二网络设备具有实现第三或第四方面提供的方法的功能，该功能可以通过硬件或软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。

第九方面，本申请实施例提供了一种通信系统。该通信系统包括第五或第七方面提供的第一网络设备，以及第六或第八方面提供的第二网络设备。

第十方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序指令，当该计算机程序指令被网络设备执行时实现第一至第四方面中任一方面提供的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种检测二层组播路径状态的方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种第一网络设备300的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第二网络设备400的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种网络设备500的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种通信系统600的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种可用于检测报文和响应报文的报文结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式做出进一步地描述。

二层组播业务中数据报文从组播源到组播接收者以点到多点的方式进行传播。相比于三层组播转发，二层组播转发中不需要解析互联网协议(Internet Protocol，IP)内容，具有更好的传输性能和稳定性。图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。图1中设备A-设备J可以是各种网络设备，例如路由器、交换机或分组传送网(packet transportnetwork，PTN)设备，设备A-设备D和设备J还可以是主机。设备A-设备J中每个设备可以具有全网络唯一的设备标识，该设备标识例如是预设的IP地址、设备名称或媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址。设备A-设备D可以是组播接收者，设备J可以是组播源或是到组播源的中间设备，图1中设备J可以经点到多点的组播路径将组播数据报文发送到组播接收者设备A-D，例如经设备J与设备A之间的组播路径J-H-E-A发送报文到设备A，经设备J与设备B之间的组播路径J-H-E-B发送报文到设备B，经设备J与设备D之间的组播路径J-H-G-D发送报文到设备D，经设备J与设备C之间的组播路径J-H-G-C发送报文到设备C。设备I可以是设备H的备份设备，以提高通信可靠性。由此当设备H发生故障时，设备J与设备A、设备B、设备C和设备D之间的路径可以切换为J-I-E-A，J-I-E-B，J-I-G-C，J-I-G-D。类似地，设备F可以作为设备E的备份设备，当设备E发生故障时，设备B与设备J之间的路径可以由B-E-H-J切换为B-F-H-J。两个设备间的组播路径包括两个方向，第一方向是从组播接收者到组播源的方向(即朝向组播源的方向，例如组播路径J-H-E-A上从设备A到设备J的方向)，第二方向是从组播源到组播接收者的方向(即朝向组播接收者的方向，例如组播路径J-H-E-A上从设备J到设备A的方向)。

本申请实施例由组播接收者端的设备A、设备B、设备C或设备D在组播路径上以朝向组播源的方向发送检测报文，沿途的设备以朝向组播接收者的方向返回响应报文，在检测报文和响应报文中携带用于标识报文经过设备的设备标识，由此组播接收者端设备接收可以指示出正常路径的响应报文确定正常路径。进一步地，可以根据正常路径上的设备的连接信息或根据网络拓扑，确定路径故障。本申请中所有检测报文和响应报文均为二层报文。本申请实施例的方法有助于提高二层组播路径状态检测的效率，快速确定故障位置。

图2为本申请实施例提供的一种检测二层组播路径状态的方法的流程图。图2所示方法可应用于图1所示场景中。

S201，设备B向设备E发送检测报文B1。

假设设备B到设备J的组播路径是第一组播路径B-E-H-J，设备E是设备B在第一组播路径上朝向组播源方向的下一跳设备，设备B上朝向组播源方向的出端口连接设备E。设备B生成检测报文B1，向设备E发送检测报文B1。此时检测报文B1中只包括发起端网络设备即设备B的设备标识，例如ID_B，在检测报文中只包括一个设备标识时，检测报文中最后一个设备标识和第一个设备标识是同一个设备标识。举例来说，该ID_B可以设置在检测报文B1的末尾。检测报文B1包括的设备标识，可以标识出第一组播路径上从组播接收者到组播源方向第一个设备是设备B。

S202，设备E接收来自设备B的检测报文B1，向设备B发送响应报文Er1。

设备E接收到来自设备B的检测报文B1后，沿第一组播路径以朝向组播接收者的方向，向下一跳设备B返回响应报文Er1。响应报文Er1中包括顺序排列的设备B和设备E的设备标识，例如“ID_B，ID_E”，通过该“ID_B，ID_E”可以标识沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B和设备E。响应报文中包括的顺序排列的设备标识与沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的网络设备一一对应，例如响应报文Er1中“ID_B，ID_E”和沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B和设备E一一对应。举例来说，设备E可以从检测报文B1的末尾读取ID_B，在ID_B的后面增加ID_E，将顺序排列的两个设备标识“ID_B，ID_E”设置在响应报文Er1的末尾。响应报文包括的顺序排列的设备标识中最后一个设备标识指示了一个远端设备(该最后一个设备标识是该远端设备的设备标识)，响应报文可以指示从组播接收者端设备到该远端设备之间的路径正常。例如响应报文Er1中最后一个设备标识是“ID_E”，该响应报文Er1可以指示第一组播路径上设备B与第一远端设备E之间的路径B-E正常。

设备E使用组播方式返回响应报文，设备E除了向设备B返回响应报文Er1，还可以类似地向设备A返回包括“ID_B，ID_E”的响应报文(假设设备A和设备B在设备E上记录了属于相同的组播组)。

S203，设备E向设备H发送检测报文E1。

设备E沿第一组播路径以朝向组播源的方向，向下一跳设备H发送检测报文E1，检测报文E1中包括顺序排列的设备B和设备E的设备标识，例如“ID_B，ID_E”。举例来说，该“ID_B，ID_E”可以设置在检测报文B1的末尾。检测报文E1包括的两个设备标识，可以标识出第一组播路径上从组播接收者到组播源方向顺序排列的两个设备是设备B和设备E。

可选地，设备E收到的检测报文B1中包括用于标识目的设备的目的标识，目的标识可以是组播源设备的设备标识，也可以是中间设备的设备标识，例如是图1中设备H的设备标识ID_H。当设备E检测到检测报文B1中的目的标识与设备E的设备标识不同时，执行S203中向设备H发送检测报文E1的操作；当设备E检测到检测报文B1中的目的标识与设备E的设备标识相同时，表明设备E为检测报文的终点设备，不继续朝向组播源方向发送检测报文，即取消S203向设备H发送检测报文E1的操作。由此可以实现局部组播路径或到指定设备的组播路径的检测，而不必将检测报文发送到组播源，降低资源消耗。

S204，设备H接收设备E发送的检测报文E1，向设备E发送响应报文Hr1。

设备H接收到来自设备E的检测报文E1后，沿第一组播路径以朝向组播接收者的方向，向下一跳设备E返回响应报文Hr1。响应报文Hr1中包括顺序排列的设备B、设备E和设备H的设备标识，例如“ID_B，ID_E，ID_H”。通过该“ID_B，ID_E，ID_H”可以标识沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H。响应报文Hr1中设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”和沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H一一对应。举例来说，设备H可以从检测报文E1的末尾读取“ID_B，ID_E”，在“ID_B，ID_E”后面增加ID_H，将顺序排列的三个设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”设置在响应报文Hr1的末尾。响应报文Hr1中最后一个设备标识是“ID_H”，该响应报文Hr1可以指示第一组播路径上设备B与第二远端设备H之间的路径B-E-H正常。

设备H使用组播方式返回响应报文，设备H除了向设备E返回响应报文Hr1，还可以类似地向设备G返回包括“ID_B，ID_E，ID_H”的响应报文(假设设备C与设备J之间的组播路径是C-G-H-J，设备D与设备J之间的组播路径是D-G-H-J，设备G和设备E在设备H上记录了属于相同的组播组)。

S205，设备H向设备J发送检测报文H1。

设备H向设备J发送包括“ID_B，ID_E，ID_H”的检测报文H1，设备H的处理与S203中设备E的处理类似。

可选地，当设备H从设备E接收的检测报文E1中包括目的标识时，设备H检测目的标识是否与自身的设备标识相同，当相同时，不继续朝向组播源方向发送检测报文，即取消S205向设备J发送检测报文H1的操作，以便实现局部组播路径的检测。

S206，设备E接收设备H发送的响应报文Hr1，向设备B发送响应报文Er2。

设备E接收设备H发送的包括多个顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”的响应报文Hr1后，沿第一组播路径以朝向组播接收者的方向，向下一跳设备B返回包括该多个顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”的响应报文Er2。通过该“ID_B，ID_E，ID_H”可以标识沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H。响应报文中包括的顺序排列的设备标识与沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的网络设备一一对应，例如响应报文Er2中“ID_B，ID_E，ID_H”和沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H一一对应。举例来说，该“ID_B，ID_E，ID_H”可以设置在响应报文Er2的末尾。响应报文Er2中最后一个设备标识是“ID_H”指示了第二远端设备H，该响应报文Er2可以指示第一组播路径上设备B与第二远端设备H之间的路径B-E-H正常。

设备E使用组播方式返回响应报文，设备E除了向设备B返回响应报文Er2，设备E还可以向设备A发送包括“ID_B，ID_E，ID_H”的响应报文。

S207，设备B接收设备E发送的响应报文Er1，接收设备E发送的响应报文Er2。

响应报文Er1包括顺序排列的两个设备标识“ID_B，ID_E”，这两个设备标识是在检测报文依次经过设备B和设备E时添加的，并经由响应报文携带返回，响应报文Er1可以指示设备B与设备E之间的路径B-E正常。响应报文Er2包括顺序排列的三个设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”，这三个设备标识是在检测报文依次经过设备B、设备E和设备H时添加的，并经由响应报文携带返回，响应报文Er2可以指示设备B与设备H之间的路径B-E-H正常。

假设图1中在第一组播路径B-E-H-J上沿朝向组播源方向，设备H到下一跳(即设备J)的路径故障，该路径故障可以是设备H与设备J之间的路径中断，也可以是设备J本身发生故障，该路径故障导致设备H无法收到设备J返回的响应报文。在此情况下，设备B只能收到响应报文Er1和响应报文Er2。设备B根据响应报文Er1可以确定设备B与第一远端设备E之间的路径B-E正常，根据响应报文Er2可以确定设备B与第二远端设备H之间的路径B-E-H正常。第一远端设备和第二远端设备这两个远端设备中第二远端设备H在第一组播路径上最靠近组播源，设备B可以根据最靠近组播源的远端设备的连接信息，确定路径故障，其中在第一组播路径上朝组播源方向最靠近组播源的远端设备到下一跳的路径故障。组播接收者端设备可以比较接收到的多个响应报文，获取包括设备标识最多的响应报文中的最后一个设备标识，该最后一个设备标识为该多个响应报文指示的多个远端设备中最靠近组播源的远端设备，则在第一组播路径上朝组播源方向该最靠近组播源的远端设备到下一跳的路径故障。设备H的连接信息例如包括设备H的端口连接关系和设备H上的转发表项等，根据设备H的连接信息可以确定设备H组播数据报文入端口连接的是设备J(即第一组播路径上朝组播源方向设备H的下一跳是设备J)，进而确定设备H到设备J的路径故障(即设备J故障或是设备H与设备J之间的路径中断)。

除根据设备H的连接信息确定路径故障外，设备B还可以利用上述获取的最靠近组播源的远端设备的设备标识(例如设备H的设备标识“ID_H”)，在预先存储的网络拓扑(例如图1所示的网络结构)中进行定位，即可确定网络拓扑中设备H到组播路径上朝向组播源方向的下一跳(即设备J)的路径故障。

可选地，S201中设备B发送的检测报文B1中可以包括用于标识一次检测的会话标识，设备B可以在每次发起检测时生成随机数做为本次检测的会话标识并进行记录。路径B-E-H-E-B上的中间设备从接收的检测报文或响应报文中获取会话标识，并将会话标识加入到向下一跳发送的检测报文或响应报文中。由此，S207中设备B可以检测收到的响应报文中是否与本地记录的会话标识相同，当相同时，根据响应报文确定正常路径，以及确定路径故障，当不同时，丢弃报文。通过加入会话标识，本申请实施例的方法可以避免不同用户或不同时间发起的检测所触发的响应报文的混淆，提高检测准确性。

本申请实施例的方法中检测到路径故障时，可以触发工作设备与备份设备的切换。例如图1中，设备B检测到组播路径B-E-H-J上设备E到设备H的路径故障(设备H没有向设备E返回响应报文，设备H故障或是设备E与设备H之间的路径中断)时，触发设备H到设备I的切换，切换后备份组播路径B-E-I-J代替原来的工作组播路径B-E-H-J进行工作。

可选地，以上方法中S204、S206和S207还可以替换为S2041、S2061和S2071。S2061和S2071中响应报文中沿途增加返回路径上中间设备的设备标识，这有助于在检测报文发送路径与响应报文返回路径不同时实现二层组播路径状态检测。举例来说，如图1中,检测报文沿第一组播路径B-E-H-J从设备B向设备J发送，中间设备H收到设备E发送的检测报文后，设备B与设备J之间使用的组播路径由B-E-H-J切换到B-F-H-J，此时设备H沿第二组播路径B-F-H-J返回响应报文也即向朝向组播接收者方向的下一跳设备F发送响应报文。第一组播路径和第二组播路径具有相同的组播接收者和组播源。

S2041，设备H接收设备E发送的检测报文E1，向设备F发送响应报文Hr2。

设备H接收到来自设备E的检测报文E1后，沿第二组播路径以朝向组播接收者的方向，向下一跳设备F返回响应报文Hr2。响应报文Hr2的内容与响应报文Hr1类似，在此不再赘述。

S2061，设备F接收设备H发送的响应报文Hr2，向设备B发送响应报文Fr1。

设备F接收设备H发送的包括多个顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H”的响应报文Hr2后，沿第二组播路径以朝向组播接收者的方向，向下一跳设备B返回响应报文Fr1。响应报文Fr1包括顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H，ID_F”。该顺序排列的设备标识，可以标识沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H，以及沿第二组播路径朝向组播接收者的方向紧接着该设备H顺序排列的设备F。响应报文中包括的顺序排列的设备标识与沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的网络设备和沿第二组播路径朝向组播接收者的方向顺序排列的网络设备一一对应，其中沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，该远端设备既是第一组播路径上朝向组播源方向最后一个网络设备，也是第二组播路径上朝向组播接收者方向第一个网络设备。例如响应报文Fr1中“ID_B，ID_E，ID_H，ID_F”标识了沿第一组播路径朝向组播源的方向顺序排列的设备B、设备E和设备H和沿第二组播路径朝向组播接收者的方向顺序排列的设备H、设备F。设备H是远端设备，既是朝向组播源的最后一个设备，也是朝向组播接收者方向第一个设备。举例来说，设备F可以从响应报文Hr2的末尾读取“ID_B，ID_E，ID_H”，在“ID_B，ID_E，ID_H”后面增加ID_F，将顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H，ID_F”设置在响应报文Fr1的末尾。该响应报文Fr1可以指示第一组播路径中设备B与远端设备H之间的路径B-E-H正常以及第二组播路径中远端设备H与设备之间B的路径H-F-B正常。

S2071，设备B接收设备E发送的响应报文Er1，接收设备F发送的响应报文Fr1。

响应报文Er1包括顺序排列的两个设备标识“ID_B，ID_E”，可以指示设备B与设备E之间的路径B-E正常。响应报文Fr1包括顺序排列的设备标识“ID_B，ID_E，ID_H，ID_F”，可以指示路径B-E-H和H-F-B正常，即指示路径B-E-H-F-B正常。

假设图1中在第一组播路径B-E-H-J上沿朝向组播源方向，设备H到下一跳(即设备J)的路径故障，该路径故障可以是设备H与设备J之间的路径中断，也可以是设备J本身发生故障，该路径故障导致设备H无法收到设备J返回的响应报文。在此情况下，设备B只能收到响应报文Er1和响应报文Fr1。设备B根据响应报文Er1可以确定路径B-E正常，根据响应报文Er2可以确定路径B-E-H-F-B正常。结合预先存储的网络拓扑(例如图1所示的网络结构)，设备B即可确定网络拓扑中设备H到组播路径上朝向组播源方向的下一跳(即设备J)的路径故障。

可选地，当S201中设备B发送的检测报文B1中包括会话标识时，路径B-E-H-F-B上的中间设备从接收的检测报文或响应报文中获取会话标识，并将会话标识加入到向下一跳发送的检测报文或响应报文中。由此，S2071中设备B可以检测收到的响应报文中是否与本地记录的会话标识相同，当相同时，根据响应报文确定正常路径，以及确定路径故障，当不同时，丢弃报文。

以上方法中各步骤中各操作的执行顺序仅为示例性描述，各步骤中各操作的执行顺序可以调换或交叉。举例来说，S203设备E向设备H发送检测报文E1可以在S202中设备E接收来自设备B的检测报文B1之后，在设备E向设备B发送响应报文Er1之前。又例如S207中设备B接收设备E发送的响应报文Er1可以在S202中设备E向设备B发送响应报文Er1之后，在设备E向设备H发送检测报文E1之前。

可选地，以上图2所示方法中检测发起端设备也可以为中间设备，例如图1中设备E，由设备E生成检测报文，并朝向组播源方向发送检测报文，并在设备E上确定正常路径和路径故障，此时设备E的处理方式与前述设备B处理方式类似，在此不再赘述。

可选地，以上图2所示方法中检测报文中可以包括源标识，采用发起检测的设备的设备标识以便标识发起检测的设备，当最靠近组播源的远端设备接收到检测报文时，获取该源标识，将该源标识加入到返回的响应报文中，响应报文返回路径上的设备的处理类似于检测报文发送路径上的设备对目的标识的处理。响应报文返回路径上的设备可以检测响应报文中的源标识是否是自身的设备标识，当不是时，按前述图2所示方式继续向组播接收者方向发送响应报文，当结果为是时，停止向组播接收者方向发送响应报文。由此可以实现发起检测的设备是中间设备的局部检测或指定路径的检测。

图3是本申请实施例提供的一种第一网络设备300的结构示意图。该第一网络设备包括发送模块301和接收模块302。发送模块301和接收模块302可以实现以下功能，在实现以下功能时，第一网络设备例如是图1和图2方法中所述的设备B，第二网络设备例如是图1和图2方法中所述的设备E，组播路径例如是图1中B-E-H-J。

发送模块301，用于向第二网络设备发送检测报文，所述第二网络设备为所述第一网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，所述第一方向为从组播接收者到组播源的方向，所述检测报文包括所述第一网络设备的设备标识，所述检测报文为数据链路层报文；

接收模块302，用于从所述第二网络设备接收响应报文，所述响应报文包括多个顺序排列的设备标识，所述多个顺序排列的设备标识用于标识所述组播路径上沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备，所述多个顺序排列的设备标识中最后一个设备标识是远端设备的设备标识，所述响应报文为数据链路层报文，所述响应报文用于指示所述组播路径中所述第一网络设备与所述远端设备之间的路径正常。

可选的，在所述组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述第一网络设备还包括：确定模块，用于根据所述远端设备的连接信息，确定路径故障。

可选的，在所述组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述第一网络设备还包括：确定模块，用于根据所述远端设备的设备标识和网络拓扑，确定路径故障。

图3所示第一网络设备包括的发送模块301和接收模块302，也可以实现以下功能，在实现以下功能时，第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备例如分别是图1和图2所示方法中的设备B、设备E和设备F，第一组播路径B-E-H-J，第二组播路径B-F-H-J。

发送模块301，用于向第二网络设备发送检测报文，所述第二网络设备为所述第一网络设备在第一组播路径上沿第一方向的下一跳，所述第一方向为从组播接收者到组播源的方向，所述检测报文包括所述第一网络设备的设备标识，所述检测报文为数据链路层报文；

接收模块302，用于从第三网络设备接收响应报文，所述第一网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二组播路径与所述第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第二方向为从所述组播源到所述组播接收者的方向，所述响应报文包括多个顺序排列的设备标识，所述多个顺序排列的设备标识用于标识所述第一组播路径上沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述响应报文为数据链路层报文，所述沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，所述响应报文用于指示所述第一组播路径中所述第一网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常。

可选的，在所述第一组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述第一网络设备还包括：确定模块，用于根据所述响应报文和网络拓扑，确定路径故障。

图4是本申请实施例提供的一种第二网络设备400的结构示意图。该第二网络设备包括发送模块401和接收模块402。发送模块401和接收模块402可以实现以下功能，在实现以下功能时，第一、第二和第三网络设备例如分别是图1和图2方法中所述的设备B、设备E和设备H，又例如分别是图1和图2方法中所述的设备E、设备H和设备J，组播路径例如是图1中B-E-H-J。

接收模块402，用于接收第一网络设备发送的第一检测报文，所述第二网络设备为所述第一网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，所述第一方向为从组播接收者到组播源的方向，所述第一检测报文包括顺序排列的至少一个设备标识，所述顺序排列的至少一个设备标识用于标识所述组播路径上沿所述第一方向顺序排列的至少一个网络设备，所述顺序排列的至少一个设备标识中最后一个设备标识是所述第一网络设备的设备标识，所述顺序排列的至少一个设备标识中第一个设备标识是发起端网络设备的设备标识，所述第一检测报文为数据链路层报文；

发送模块401，用于向所述第一网络设备发送第一响应报文，所述第一响应报文包括所述至少一个设备标识和排列在所述至少一个设备标识之后的所述第二网络设备的设备标识，所述第一响应报文指示所述组播路径中所述发起端网络设备与所述第二网络设备之间的路径正常,所述第一响应报文为数据链路层报文。

可选的，发送模块401还用于向第三网络设备发送第二检测报文，所述第三网络设备为所述第二网络设备在所述组播路径上沿所述第一方向的下一跳，所述第二检测报文包括所述至少一个设备标识和排列在所述至少一个设备标识之后的所述第二网络设备的设备标识。

可选的，在所述组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述第一网络设备还包括：确定模块，用于根据所述远端设备的设备标识和网络拓扑，确定路径故障。

图4所示第二网络设备包括的发送模块401和接收模块402，也可以实现以下功能，在实现以下功能时，第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备例如分别是图1和图2所示方法中的设备B、设备F和设备H，第一组播路径B-E-H-J，第二组播路径B-F-H-J；又例如第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备例如分别是图1和图2所示方法中的设备B、设备E和设备H，第一组播路径B-E-H-J，第二组播路径也是B-E-H-J。

接收模块402，用于接收第三网络设备发送的第一响应报文，所述第二网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二方向为从组播源到组播接收者的方向，所述第一响应报文包括顺序排列的多个设备标识，所述顺序排列的多个设备标识用于标识第一组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述第二组播路径与所述第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第一方向为从组播接收者到组播源方向，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个设备是远端设备，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备的第一个网络设备是发起端网络设备，所述第一响应报文为数据链路层报文；

发送模块401，用于向第一网络设备发送第二响应报文，所述第一网络设备为所述第二网络设备在所述第二组播路径上沿所述第二方向的下一跳，所述第二响应报文包括所述顺序排列的多个设备标识和排列在所述顺序排列的多个设备标识之后的所述第二网络设备的设备标识，所述第二响应报文用于指示所述第一组播路径中所述发起端网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常,所述第二响应报文为数据链路层报文。

需要说明的是，各个模块的实现还可以对应参照图1-2所示的实施例方法的相应描述。

需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。本申请实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

图5是本申请实施例提供的一种网络设备500的结构示意图。网络设备500可以是图1中任一设备。网络设备500包括处理器501和与处理器501耦合的存储器502。存储器502存储有计算机程序指令，处理器501读取存储502中存储的计算机程序指令，实现图1和图2所示方法中例如设备B、设备E、设备H、设备F中任一个的功能。可选地，网络设备500可以包括收发器503，处理器501读取存储502中存储的计算机程序指令，触发收发器503执行网络设备500上收发各种报文的功能。收发器503可以也可以分为两部分，一个接收器和一个发送器，分别执行接收各种报文和发送各种报文的功能。处理器501可以是网络处理器(network processor，NP)或中央处理器(central processing unit，CPU)，存储器502可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。收发器503例如是以太网收发器。

图6是本申请实施例提供的一种通信系统600的结构示意图。通信系统600包括第一网络设备601和第二网络设备602。第一网络设备601和第二网络设备602可以是图3和图4所示第一网络设备300和第二网络设备400。第一网络设备601和第二网络设备602是图1和图2所示方法中相邻的两个设备，例如设备B和设备E、设备B和设备F、设备E和设备H、或者设备F和设备H。

图7是本申请实施例提供的一种可用于检测报文和响应报文的报文结构示意图。检测报文和响应报文是二层报文。如图7所示，检测报文和响应报文的第一个字段是DA字段即目的MAC地址，第二个字段是SA字段即源MAC地址，这符合二层报文格式要求。检测报文或响应报文中间根据需要例如可以设置目的标识字段、会话标识字段、源标识字段中的一个或多个，末尾是一个或多个设备标识字段。网络设备在获取检测报文或响应报文后可以在已有报文末尾增加新的设备标识生成新的检测报文或响应报文。检测报文或响应报文中包括多个设备标识时，该多个设备标识按照添加的先后顺序，以从报文头到报文尾的方向顺序排列，可以指示检测报文沿途经过的设备，或者指示检测报文和响应报文沿途经过的设备。检测报文和响应报文在符合二层报文格式要求的基础上，可以根据需要选择不同的报文格式。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

Claims (12)

1.一种检测数据链路层组播路径状态的方法，其特征在于，所述方法包括：

第一网络设备向第二网络设备发送检测报文，所述第二网络设备为所述第一网络设备在第一组播路径上沿第一方向的下一跳，所述第一方向为从组播接收者到组播源的方向，所述检测报文包括所述第一网络设备的设备标识，所述检测报文为数据链路层报文；

所述第一网络设备从第三网络设备接收响应报文，所述第一网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二组播路径与所述第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第二方向为从所述组播源到所述组播接收者的方向，所述响应报文包括多个顺序排列的设备标识，所述多个顺序排列的设备标识用于标识所述第一组播路径上沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述响应报文为数据链路层报文，所述沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，所述响应报文用于指示所述第一组播路径中所述第一网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述方法还包括：根据所述响应报文和网络拓扑，确定路径故障。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测报文包括用于标识一次检测的会话标识，所述响应报文包括所述会话标识。

4.一种检测数据链路层组播路径状态的方法，其特征在于，所述方法包括：

第二网络设备接收第三网络设备发送的第一响应报文，所述第二网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二方向为从组播源到组播接收者的方向，所述第一响应报文包括顺序排列的多个设备标识，所述顺序排列的多个设备标识用于标识第一组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述第二组播路径与所述第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第一方向为从组播接收者到组播源方向，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个设备是远端设备，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备的第一个网络设备是发起端网络设备，所述第一响应报文为数据链路层报文；

所述第二网络设备向第一网络设备发送第二响应报文，所述第一网络设备为所述第二网络设备在所述第二组播路径上沿所述第二方向的下一跳，所述第二响应报文包括所述顺序排列的多个设备标识和排列在所述顺序排列的多个设备标识之后的所述第二网络设备的设备标识，所述第二响应报文用于指示所述第一组播路径中所述发起端网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常,所述第二响应报文为数据链路层报文。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一响应报文包括用于标识一次检测的会话标识，所述第二响应报文包括所述会话标识。

6.一种第一网络设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序指令，当所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法。

7.一种第二网络设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序指令，当所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求4至权利要求5中任一项所述的方法。

8.一种第一网络设备，其特征在于，包括：

发送模块，用于向第二网络设备发送检测报文，所述第二网络设备为所述第一网络设备在组播路径上沿第一方向的下一跳，所述第一方向为从组播接收者到组播源的方向，所述检测报文包括所述第一网络设备的设备标识，所述检测报文为数据链路层报文；

接收模块，用于从第三网络设备接收响应报文，所述第一网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二组播路径与所述组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第二方向为从所述组播源到所述组播接收者的方向，所述响应报文包括多个顺序排列的设备标识，所述多个顺序排列的设备标识用于标识所述组播路径上沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述响应报文为数据链路层报文，所述沿所述第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个网络设备是远端设备，所述响应报文用于指示所述组播路径中所述第一网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常。

9.权利要求8所述的第一网络设备，其特征在于，在所述组播路径上沿所述第一方向从所述远端设备到下一跳的路径故障，所述第一网络设备还包括：

确定模块，用于根据所述响应报文和网络拓扑，确定路径故障。

10.一种第二网络设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收第三网络设备发送的第一响应报文，所述第二网络设备为所述第三网络设备在第二组播路径上沿第二方向的下一跳，所述第二方向为从组播源到组播接收者的方向，所述第一响应报文包括顺序排列的多个设备标识，所述顺序排列的多个设备标识用于标识第一组播路径上沿第一方向顺序排列的多个网络设备和所述第二组播路径上沿所述第二方向顺序排列的多个网络设备，所述第二组播路径与所述第一组播路径具有相同的组播源和组播接收者，所述第一方向为从组播接收者到组播源方向，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备中最后一个设备是远端设备，所述沿第一方向顺序排列的多个网络设备的第一个网络设备是发起端网络设备，所述第一响应报文为数据链路层报文；

发送模块，用于向第一网络设备发送第二响应报文，所述第一网络设备为所述第二网络设备在所述第二组播路径上沿所述第二方向的下一跳，所述第二响应报文包括所述顺序排列的多个设备标识和排列在所述顺序排列的多个设备标识之后的所述第二网络设备的设备标识，所述第二响应报文用于指示所述第一组播路径中所述发起端网络设备与所述远端设备之间的路径正常以及所述第二组播路径中所述远端设备与所述第一网络设备之间的路径正常,所述第二响应报文为数据链路层报文。

11.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求6、8或9中任一项所述的第一网络设备和如权利要求7或10中任一项所述的第二网络设备。

12.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被网络设备执行时实现如权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法。

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