CN110830302B - SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法及装置，方法包括自定义出节点探测消息帧和节点回复帧；FlexE终节点生成节点探测消息帧发送至中间交叉节点传输链路中；每个交叉节点均接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数值减一后向下一节点转发，同时生成节点回复帧转发至FlexE终节点；FlexE终节点根据每个交叉节点发送的节点回复帧判断相应交叉节点的连通性。本发明解决了FlexE网络中对于一层中间交叉节点缺乏有效OAM管理机制的问题，可对交叉节点的连通性能进行排查，确认出现问题的交叉节点。

Description

SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种网络技术领域，尤其是涉及一种FlexE网络中一层交叉节点对SPNOAM的处理方法及装置。
背景技术
FlexE(Flexible Ethernet，灵活以太网)技术是承载网实现业务隔离承载和网络分片的一种接口技术，其通过以太网轻量级增强，在以太网L2(MAC)/L1(PHY)之间的中间层增加FlexE Shim(垫片)层，FlexE Shim层基于时分复用分发机制，将多个客户端(Client)接口的数据按照时隙方式调度并分发至多个不同的子通道，实现业务隔离，同时，FlexE还能够实现大端口的捆绑功能，有效解决之前网络带宽升级面临的问题。
目前，应用于FlexE网络中的SPN(Slicing Packet Network，分片分组网络)OAM(Operation Administration and Maintenance，操作、维护、管理)正处于发展阶段，已有部分OAM功能的定义及规范，其针对点到点设计。在FlexE网络中的一层OAM帧格式中，其使用和数据相同的64B/66B格式进行传输，使用0x4B的控制码块中的0代码区分，0代码缺省采用0xC，为可配置。然而，目前提出的在FlexE网络中的一层OAM帧仅能够在FlexE终节点之间进行工作，在一层交叉设备的网络中，目前没有机制可以侦测中间交叉节点设备的链路状态，在较多一层交叉节点设备的FlexE网络中，若出现链路故障，如何更好的排查中间节点设备的链路状态是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法及装置，能够对一层中间交叉节点的链路连通性进行排查，确认出现链路故障的交叉节点。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法，包括如下步骤：
S100，基于OAM帧自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧，所述节点测试帧包括跳数字段，及用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段；
S200，FlexE终节点通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间交叉节点传输链路中，所述中间交叉节点传输链路包括多个相通信的交叉节点；S300，每个交叉节点均接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，并且根据交叉节点的编号，及减一后的跳数字段的值生成节点回复帧转发至FlexE终节点；
S400，FlexE终节点根据每个交叉节点发送的节点回复帧判断相应交叉节点的连通性。
优选地，所述类型字段为OAM帧中的类型字段，且类型字段的值为第一预设值时，节点测试帧为节点探测消息帧，类型字段的值为第二预设值时，节点测试帧为节点回复帧，所述跳数字段通过OAM帧中的字段四进行定义。
优选地，所述节点测试帧还包括用于标识接收节点回复帧的节点设备的源设备编号字段，及用于标识节点回复帧来源于哪一节点设备的回复设备编号字段，所述源设备编号字段通过OAM帧中的字段一定义，所述回复编号字段通过OAM帧中的字段二定义。
优选地，所述节点回复帧通过如下步骤生成：
将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，并设置回复设备编号字段的值为交叉节点的编号，及设置跳数字段的值为减一后的跳数值。
优选地，交叉节点通过如下步骤识别节点探测消息帧：
判断控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段的值是否为第一预设值，若均满足，则为节点探测消息帧。
本发明还揭示了一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理装置，包括
帧自定义模块，用于基于OAM帧自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧，所述节点测试帧包括跳数字段，及用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段；
帧生成模块，用于通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间交叉节点传输链路中；
帧处理模块，用于接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，同时根据交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点
判断模块，用于根据交叉节点设备发送的节点回复帧判断相应交叉节点设备的连通性。
优选地，所述帧处理模块包括
识别模块，用于接收并识别节点探测消息帧；
跳数处理模块，用于将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发；
构建模块，用于根据交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点。
优选地，所述识别模块通过判断控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段的值是否为第二预设值识别节点探测消息帧。
优选地，所述构建模块通过将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，同时将回复设备编号字段的值设置为交叉节点的编号，并设置跳数字段的值为减一后的跳数值生成节点回复帧。
优选地，帧生成模块通过将节点测试帧中的类型字段设置为第一预设值，同时将源设备编号字段的值设置为该FlexE终节点的编号，并设置跳数字段的值生成节点消息探测帧。
本发明的有益效果是：
本发明解决了在FlexE网络中对于一层中间交叉节点缺乏有效OAM管理机制的问题，进而可对一层中间交叉节点的链路状态(连通性)进行排查，确认出现链路故障的交叉节点，为FlexE网络故障分析提供有利帮助。
附图说明
图1是本发明的方法流程图示意图；
图2是本发明的节点测试帧结构示意图；
图3是本发明的应用场景示意图；
图4是本发明的交叉节点对CPM帧及CPR帧处理示意图；
图5是本发明的装置结构框图示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，为本发明所揭示的一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法，包括：
步骤S100，基于OAM帧格式自定义出用于检测交叉节点连通性的节点测试帧，节点测试帧包括用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段，及跳数字段；
具体地，本发明通过OAM帧格式设计出节点测试帧，可用于检测一层交叉节点的连通性，如图2所示，其包括类型(Type)字段、源设备编号字段、回复设备编号字段，及跳数字段，其中，类型字段用于标识当前节点测试帧是节点探测消息帧还是节点回复帧，实施时，其使用原OAM帧中的类型字段，并且类型字段的值可以是已定义值以外的数值，可根据实际需求设定。本实施例中，类型字段的值优选第一预设值为0x16和第二预设值为0x17，其中，当类型字段的值为0x16时，节点测试帧为节点探测消息帧；当类型字段的值为0x17时，节点测试帧为节点回复帧。
源设备标编号字段(SrcPointID)使用原OAM帧中的字段一进行定义，用于标识接收节点回复帧的节点设备，实施时，交叉节点根据源设备编号字段将节点回复帧发送至相应的节点设备中。
回复设备编号字段(ReplyPointID)使用原OAM帧中的字段二进行定义，用于标识节点回复帧是由哪个交叉节点设备发送的，实施时，接收节点回复帧的节点设备可通过回复设备编号字段判断相应交叉节点的连通性。
跳数字段(HopCount)使用原OAM帧中的字段四进行定义，实施时，每一跳交叉节点针均需对节点探测消息帧中跳数字段的值做减一操作，对节点回复帧中的跳数字段值不做减一操作。
步骤S200，FlexE终节点通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间交叉节点传输链路中，中间交叉节点传输链路包括多个相通信的交叉节点；
步骤S300，交叉节点接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，并且根据交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧发送至FlexE终节点；
步骤S400，FlexE终节点根据每个交叉节点设备发送的节点回复帧判断相应交叉节点设备的连通性。
具体地，在FlexE网络中，FlexE终节点之间的传输链路中包括多个交叉节点。为了确定这些交叉节点的连通性，位于中间交叉节点传输链路一端的FlexE终节点(记为第一FlexE终节点)首先生成节点探测消息帧发送至中间传输链路中的第一个交叉节点，也即发送至与之相连的第一个交叉节点，其中，节点探测消息帧通过如下方式生成：第一FlexE终节点将节点测试帧中的类型字段设置为第一预设值，也即设置为0x16，同时将源设备编号字段的值设置为第一FlexE终节点的编号，并设置跳数字段的值，如10等，最终形成节点探测消息帧。
第一个交叉节点接收到节点探测消息帧后，进一步对节点探测消息帧进行识别，也即根据控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段是否为第一预设值进行识别。当识别为节点探测消息帧后，进一步对跳数字段的值做减一操作，按照交叉配置继续将节点探测消息帧发送至下一个交叉节点，也即第二个交叉节点，同时，根据自身的编号，及当前减一后的跳数值生成节点回复帧并发送至FlexE终节点。实施时，节点回复帧通过如下方式生成：交叉节点将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，也即设置为0x17，同时将回复设备编号字段的值设置为该交叉节点的编号，并设置跳数字段的值为减一后的跳数值。
第二个交叉节点至第N个交叉节点的处理方式同第一个交叉节点的处理方式相同，不再一一赘述。
当最后一个交叉节点将节点探测消息帧发送至与之相连的FlexE终节点，也即位于中间交叉节点传输链路一端的FlexE终节点(记为第二FlexE终节点)后，第二FlexE终节点仅对节点探测消息帧中的跳数值做减一操作，不进行转发，同时直接生成节点回复帧发送至第一FlexE终节点。
第一FlexE终节点根据接收到的节点回复帧进一步判断整体链路的连通情况，及交叉节点的连通性，若未收到某个节点的节点回复帧则表示该节点的连通性存在问题。实施时，FlexE终节可根据节点回复帧中的回复设备编号字段的值及跳数字段的值进行判断。
如图3所示，为本发明应用场景示意图，根据应用场景示意图对本发明所述的方法进行详细的说明。图中设备NE1、设备NE2、设备NE3、设备NE4均为支持FlexE端口的设备，对应的编号(CrossPointID)分别为101、102、103、104，并且设备NE1到设备NE4为基于FlexE的分片以太网通路，其中，设备NE1、设备NE4均为FlexE终节点，支持二层及以上的网络转发，而设备NE2和设备NE3为交叉节点(CrossPoint)，支持FlexE一层交叉转发。
设备NE1为了确定整条链路，及中间交叉节点设备NE2和NE3的连通性，其首先生成节点探测消息帧(CPM，CrossPoint Probe Message)CPM帧，并且CPM帧中源设备编号字段的值为101，跳数字段的值为10，进一步将CPM帧发送至NE2中；
设备NE2接收到CPM帧后根据CPM帧中的控制码块标识、OAM码块标识及类型字段进行识别，并在识别后对其中的跳数字段的值做减一操作，并按照交叉配置继续发送到NE3，同时，组织节点回复帧(CPR，CorssPoint Probe Reply)发送至NE1中，CPR帧可按原CPM帧复制，并修改类型字段的值为第二预设值，设置回复设备编号字段的值为102，跳数字段的值为减一后的跳数值，也即跳数字段的值为9。
设备NE3接收到CPM帧后根据CPM帧中的控制码块标识、OAM码块标识及类型字段进行识别，并在识别后对其中的跳数字段的值做减一操作，并按照交叉配置继续发送到NE4，同时，组织CPR帧发送至NE1中，CPR帧可按原CPM帧复制，并修改类型字段的值为第二预设值，设置回复设备编号字段的值为103，跳数字段的值为减一后的跳数值，也即跳数字段的值为8。
设备NE4为FlexE通道的终节点，接收到CPM帧后不再继续向出口发送，仅做回复操作，也即组织CPR帧发送至设备NE1中，CPR帧可按原CPM帧复制，并修改类型字段的值为第二预设值，设置回复设备编号字段的值为104，跳数字段的值为减一后的跳数值，也即跳数字段的值为7。
需要说明的是，交叉节点NE2和NE3对CPR帧不作特殊处理，和普通数据帧以及原有OAM帧一样，按照一层交叉转发，逐跳发送至NE1。
设备NE1接收到各节点回复的CPR帧，根据CPR帧中的回复设备编号字段的值及跳数字段的值，确定FlexE通道的整体链路情况，确认哪些中间交叉节点的连通性是正常的，而对于未收到某节点的CPR帧，则表明该节点的连通性存在问题。
如图4所示，交叉节点NE2和NE3对于普通数据帧，以及原有OAM帧，并不关心帧中的具体内容，如接收方客户端(Client)A的帧直接交叉发送至客户端B，而接收方向客户端C的帧直接交叉发送至客户端D，由此可知，无法实现交叉节点对OAM帧的感知和操作。而交叉节点NE2和NE3对于CPM帧的处理则不同，以客户端A接收到CPM帧为例，其首先识别CPM帧中控制码块标识、OAM码块标识，以及类型字段来区分CPM帧。识别出CPM帧后，对该帧中的跳数字段的值做减一操作，然后交叉至出口客户端B，同时，将修改后的CPM帧复制一份，并修改类型字段的值为第二预设值，设置回复设备编号字段的值为本跳设备编号，跳数字段的值为减一后的跳数值，进而生成CPR帧并将CPR帧从原客户端A发送出去，此时交叉节点完成了对CPM报文的处理。
如图5所示，本发明还揭示了一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理装置，包括帧自定义模块、帧生成模块、帧处理模块，及判断模块，其中，配置模块用于基于OAM帧格式自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧，所述节点测试帧包括用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段，及跳数字段；帧生成模块用于通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间交叉节点传输链路中，其中，中间交叉节点传输链路包括多个相连的交叉节点，实施时，帧生成模块通常设于FlexE终节点中；帧处理模块用于接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，同时根据交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点，实施时，每个交叉节点中均设置帧处理模块；判断模块用于根据交叉节点设备发送的节点回复帧判断相应交叉节点设备的连通性，实施时，判断模块设于FlexE终节点中。
具体地，帧自定义模块基于OAM帧格式自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧详见上述，在此不再一一赘述。帧生成模块通过如下方式生成节点探测消息帧：将节点测试帧中的类型字段设置为第一预设值，同时将源设备编号字段的值设置为FlexE终节点的编号，并设置跳数字段的值，如10等，最终形成节点探测消息帧。
帧处理模块包括识别模块、跳数处理模块，及构建模块，其中，识别模块用于接收并识别节点探测消息帧，跳数处理模块用于将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发；构建模块用于根据交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点。实施时，识别模块通过如下方式识别节点探测消息帧：判断控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段的值是否为第二预设值，若均满足，则为节点探测消息帧。构建模块通过如下方式生成节点回复帧：交叉节点将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，也即设置为0x17，同时将回复设备编号字段的值设置为该交叉节点的编号，并设置跳数字段的值为减一后的跳数值。
进一步地，判断模块通过节点回复帧中的回复设备编号字段的值及跳数字段的值进行判断相应节点的连通性。
本发明解决了在FlexE网络中对于一层中间交叉节点缺乏有效OAM管理机制的问题，进而可对一层中间交叉节点的链路状态(连通性)进行排查，确认出现链路故障的交叉节点，为FlexE网络故障分析提供有利帮助。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100，基于OAM帧自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧，所述节点测试帧包括跳数字段，及用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段；
S200，FlexE终节点通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间的一层交叉节点传输链路中，所述中间的一层交叉节点传输链路包括多个相通信的一层交叉节点；
S300，每个一层交叉节点均接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，并且根据一层交叉节点的编号，及减一后的跳数字段的值生成节点回复帧转发至FlexE终节点；
S400，FlexE终节点根据每个一层交叉节点发送的节点回复帧判断相应一层交叉节点的连通性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述类型字段为OAM帧中的类型字段，且类型字段的值为第一预设值时，节点测试帧为节点探测消息帧，类型字段的值为第二预设值时，节点测试帧为节点回复帧，所述跳数字段通过OAM帧中的字段四进行定义。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节点测试帧还包括用于标识接收节点回复帧的节点设备的源设备编号字段，及用于标识节点回复帧来源于哪一节点设备的回复设备编号字段，所述源设备编号字段通过OAM帧中的字段一定义，所述回复编号字段通过OAM帧中的字段二定义。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述节点回复帧通过如下步骤生成：
将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，并设置回复设备编号字段的值为一层交叉节点的编号，及设置跳数字段的值为减一后的跳数值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，一层交叉节点通过如下步骤识别节点探测消息帧：
判断控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段的值是否为第一预设值，若均满足，则为节点探测消息帧。
6.一种SPN OAM在FlexE网络中一层交叉节点的处理装置，包括
帧自定义模块，用于基于OAM帧自定义出用于检测节点连通性能的节点测试帧，所述节点测试帧包括跳数字段，及用于标识节点测试帧为节点探测消息帧或节点回复帧的类型字段；
帧生成模块，用于通过类型字段生成节点探测消息帧并发送至中间的一层交叉节点传输链路中，所述中间的一层交叉节点传输链路包括多个相通信的一层交叉节点；
帧处理模块，用于接收并识别节点探测消息帧，进一步将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发，同时根据一层交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点；
判断模块，用于根据一层交叉节点发送的节点回复帧判断相应一层交叉节点的连通性。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述帧处理模块包括识别模块，用于接收并识别节点探测消息帧；
跳数处理模块，用于将节点探测消息帧中跳数字段的值减一后向下一节点转发；
构建模块，用于根据一层交叉节点的编号，及减一后的跳数值生成节点回复帧转发至FlexE终节点。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述识别模块通过判断控制码块标识是否为0x4B、OAM码块标识是否为0xC，及类型字段的值是否为第二预设值识别节点探测消息帧。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述构建模块通过将节点测试帧中的类型字段设置为第二预设值，同时将回复设备编号字段的值设置为一层交叉节点的编号，并设置跳数字段的值为减一后的跳数值生成节点回复帧。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，帧生成模块通过将节点测试帧中的类型字段设置为第一预设值，同时将源设备编号字段的值设置为该FlexE终节点的编号，并设置跳数字段的值生成节点消息探测帧。
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