CN110233766B - 一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法 - Google Patents

一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，包括：目标设备通过EUI‑64规则生成全球单播地址,中继设备接收目标设备发送NDP报文；将NDP报发送至网管或控制器；网管解封NDP报文，获取设备管理IP；网管通过SNMP协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中；网管回复Router Solicitation报文，并通过中继设备发送至目标设备；控制器收到目标设备的反馈的Router Advertisement报文后，通过SNMP协议或netconf协议与目标设备连接；在SDN网络环境中还需通过netconf协议与目标设备连接后，将控制器的IP、端口号配置到目标设备上，并使能目标设备与控制器的openflow连接。本发明与现有技术相比，不需要使用DHCP，降低了分配管理IP过程中的系统开销，提高了效率，提高了系统稳定性和透明性。

Description

一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的 方法
技术领域
本发明涉及数字通信领域，具体为一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法。
背景技术
如图1所示，在现有技术中，采用DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议）方式为各个设备分配管理IP。网管或控制器需要通过内部的通知机制和DHCP服务同步设备IP及厂家信息用于建立控制器到设备的管理连接。
然而，上述方式存在如下缺点：1、设备需要通过复杂的DHCP报文交换才能获得管理IP，增加了系统开销，同时还降低了效率；2、使用DHCP服务需要使用额外的系统资源，同时在一定程度上降低了系统的稳定性（完全依赖于DHCP服务）；3、需要使用内部的DC和DHCP服务的同步机制，降低了系统的透明性。
因此，如何降低分配管理IP过程中的系统开销，提高效率，提高系统稳定性和透明性，成为了本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明实际需要解决的问题是如何降低分配管理IP过程中的系统开销，提高效率，提高系统稳定性和透明性。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，包括如下步骤：
中继设备接收目标设备发送NDP报文，NDP报文包括设备管理IP、链路信息、设备信息；
若中继设备已与网管或控制器建立连接，将NDP报文发送至网管或控制器；
控制器解封NDP报文，获取设备管理IP、链路信息、设备信息；
控制器通过SNMP协议或netconf协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中；
控制器通过将Router Solicitation报文，通过中继设备发送至目标设备，发送过程中确认中继设备与目标设备连接的端口；
控制器收到目标设备的反馈的Router Advertisement报文后，通过SNMP协议或netconf协议与目标设备连接；
SDN网络环境下还包括如下步骤：
通过netconf协议与目标设备连接后，将控制器的IP、端口号配置到目标设备上，并使能目标设备与控制器的openflow 连接。
优选地，还包括：
目标设备上电后，设定目标设备为混杂模式，配置管理vlan，生成目标设备管理IP，将目标设备的接口加入到FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组；
目标设备向所有连接的端口发送携带管理VLAN的Neighbor Advertisements，目的地址为FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组，每次发送间隔NDPRetransTimer毫秒。
优选地，还包括：
配置中间网络，使设备与网管或控制器建立通信连接。
优选地，还包括：
若目标设备未与域网管或控制器连接，中继设备接收到目标设备发送NDP报文后，将NDP报文丢弃。
优选地，还包括：
使能目标设备与网管或控制器的连接后，修改NDPRetransTimer以关闭NDP报文的发送或降低NDP报文发送的频率。
综上所述，本发明公开了一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，包括如下步骤：中继设备接收目标设备发送NDP报文，NDP报文包括设备管理IP；若目标设备已与域控制器建立openflow连接，将NDP报文封装至packet-in报文，并发送packet-in报文至域控制器；域控制器解封packet-in报文，获取设备管理IP；域控制器通过netconf协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中；域控制器通过将Router Solicitation报文封装至packet_out报文，并通过中继设备发送至目标设备，发送过程中确认中继设备与目标设备连接的端口；域控制器收到目标设备的反馈的RouterAdvertisement报文后，通过netconf协议与目标设备连接；通过netconf协议与目标设备连接后，将域控制器的IP、端口号配置到目标设备上，并使能目标设备与控制器的openflow连接。本发明与现有技术相比，不需要使用DHCP，降低了分配管理IP过程中的系统开销，提高了效率，提高了系统稳定性和透明性。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为采用DHCP方式为各个设备分配管理IP的示意图；
图2为本发明公开的一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法的一种具体实施方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图2所示，本发明公开了一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，包括如下步骤：
中继设备接收目标设备发送NDP（Neighbor Discovery Protocol，邻居发现协议）报文，NDP报文包括设备管理IP；
若目标设备已与网管或控制器建立连接，将NDP报文（SDN网络需要封装至packet-in报文）发送至网管或控制器；
网管或控制器解封报文，获取设备管理IP；
控制器通过SNMP协议或netconf协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中；
控制器通过发送Router Solicitation报文（SDN网络需封装至packet_out报文），并通过中继设备发送至目标设备，发送过程中确认中继设备与目标设备连接的端口；
如目标设备是通过中继设备与控制器连接的，则控制器通过SNMP协议或netconf协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中。控制器通过发送RouterSolicitation报文（SDN网络需封装至packet_out报文）并通知中继设备从特定端口发出时确认中继设备的下联口（与目标设备连接的端口）。
控制器收到目标设备的反馈的Router Advertisement报文后，通过SNMP协议或netconf协议与目标设备连接；
对于SDN网络还需包括如下步骤：
通过netconf协议与目标设备连接后，将控制器的IP、端口号配置到目标设备上，并使能目标设备与控制器的openflow 连接；
控制器建立与目标设备的netconf连接后，通过ofconfig定义的标准接口，将控制器的IP地址、端口号配置到设备上，并使能目标设备与控制器的openflow 连接；
至此，控制器与目标设备的连接全部建立完成。
在现有的实现方案中，为了能够实现设备IP地址自动分配和设备信息的收集，使用了扩展的DHCP协议并增加了额外的DHCP服务器。虽然能够实现设备的自动上线，但是由于引入了额外的DHCP处理流程，无疑增加的系统的复杂性并降低了系统效率。与现有技术相比，本发明中的网络自动部署方法无需采用专门的DHCP，实现简单，且可以节约成本；能够快速完成设备上线，控制容易，维护简单；并且，提高了网络部署的效率，提高了系统稳定性和透明性。
具体实施时，还包括：
目标设备上电后，设定目标设备为混杂模式，配置管理vlan（Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网），生成目标设备管理IP，将目标设备的接口加入到FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组；
目标设备向所有连接的端口发送携带管理vlan的Neighbor Advertisements（NDP是多个报文的集合，Neighbor Advertisements在此处应该发送的具体报文类型），目的地址为站点本地多播组，每次发送间隔NDPRetransTimer毫秒（NDPRetransTimer是一个已预设的时间，并且大部分支持IPv6的路由器均可设置该值）。
以下为一种具体的实施方式，目标设备上电后，将目标设备设定为混杂模式，自动配置管理 vlan（正常交换的vlan），vlan id为预设值4094；接口自动生成前缀为FEC0::的EUI-64格式IPv6地址，掩码长度为64。（对于依然保留站点本地地址空间（RFC3513）的设备来说该地址是一个站点本地地址，对于适用RFC4291的设备而言该地址可视为全球唯一单播地址）。同时将接口加入到多播组FF05:0:0:0:0:0:0:2。
在完成Solicited-Node多播组的重复地址检测后，目标设备向所有link的端口发送携带管理vlan id的Neighbor Advertisements，从而向区域内洪范设备信息，目的地址为FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组，每次发送间隔NDPRetransTimer毫秒（NeighborAdvertisements中包含设备链路层信息，设备厂家信息和设备标识）。
具体实施时，还包括：
配置中间网络，使设备与网管或控制器建立通信连接。
以下为一种具体的实施方式，中间网络应提前进行配置（如中间网络为PTN城域网则应开启L2VPN专线；如中间网络为交换机网络则应配置4094相应的交换、添加、剥除等操作），确保NDP相关报文及后续的管理报文在目标设备与控制器间可达。
具体实施时，还包括：
若目标设备未与网管和控制器建立连接（当存在多台设备时，建立过程为由控制器或网管的近端到远端的顺序建立，近端设备连接还没有完成建立时应当丢弃远端设备发来的报文，待连接建立完成后再转发该报文，帮助远端设备建立连接），中继设备接收到目标设备发送NDP报文后，将NDP报文丢弃。
具体实施时，还包括：
使能目标设备与网管或控制器的连接后，修改NDPRetransTimer以关闭NDP报文的发送或降低NDP报文发送的频率。
连接建立完成后，该报文已没有太大的意义，关闭或降低该报文的发送可节约网络和设备资源。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，其特征在于，包括如下步骤：
中继设备接收目标设备发送NDP报文，NDP报文包括设备管理IP、链路信息、设备信息；
若中继设备已与网管或控制器建立连接，将NDP报文发送至网管或控制器；
控制器解封NDP报文，获取设备管理IP、链路信息、设备信息；
控制器通过SNMP协议或netconf协议将中继设备与目标设备连接的端口加入到管理vlan中；
控制器通过将Router Solicitation报文，通过中继设备发送至目标设备，发送过程中确认中继设备与目标设备连接的端口；
控制器收到目标设备的反馈的Router Advertisement报文后，通过SNMP协议或netconf协议与目标设备连接；
SDN网络环境下还包括如下步骤：
通过netconf协议与目标设备连接后，将控制器的IP、端口号配置到目标设备上，并使能目标设备与控制器的openflow 连接。
2.如权利要求1所述的基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，其特征在于，还包括：
目标设备上电后，设定目标设备为混杂模式，配置管理vlan，生成目标设备管理IP，将目标设备的接口加入到FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组；
目标设备向所有连接的端口发送携带管理VLAN的Neighbor Advertisements，目的地址为FF05:0:0:0:0:0:0:2多播组，每次发送间隔NDPRetransTimer毫秒。
3.如权利要求1所述的基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，其特征在于，还包括：
配置中间网络，使目标设备与网管或控制器建立通信连接。
4.如权利要求1所述的基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，其特征在于，还包括：
若目标设备未与网管或控制器连接，中继设备接收到目标设备发送NDP报文后，将NDP报文丢弃。
5.如权利要求1所述的基于IPv6的OTN、PTN、IPRAN、SPN及PON网络自动部署的方法，其特征在于，还包括：
使能目标设备与网管或控制器的连接后，修改NDPRetransTimer以关闭NDP报文的发送或降低NDP报文发送的频率。
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