CN111130821B

CN111130821B - 一种掉电告警的方法、处理方法及装置

Info

Publication number: CN111130821B
Application number: CN201811280393.0A
Authority: CN
Inventors: 王敏学; 程伟强
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2038-10-30
Also published as: CN111130821A

Abstract

本发明公开了一种掉电告警的方法、处理方法及装置，用以保证能够及时发送掉电告警消息，以及及时处理掉电告警。该方法包括：网络设备在确定自身工作电压低于设定电压门限时，采用基于openflow协议生成的第一消息，向控制器进行掉电告警，由于基于openflow协议的各类消息，在网络设备内均由转发芯片处理，转发芯片在网络设备内具有最快的处理速度和最高的处理优先级，因此，处理速度能够满足临终遗言功能的时间需求，有效保障了掉电事件的及时处理，从而保证了SDN网络的服务质量。

Description

一种掉电告警的方法、处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种掉电告警的方法、处理方法及装置。

背景技术

在现有的传输、交换网络系统〔如，软件定义网络(Software Defined Network，SDN)〕中，为了提高网络的稳定性，以及为了方便管理员对网络进行管理，需要网络设备提供临终遗言(Dying Gasp)功能。

所谓临终遗言功能是指网络设备发生致命故障的时候，能够作出最后的告警通知。例如，在系统掉电情况下，即输入电压无法满足系统正常工作的时候，系统会自动发送Dying Gasp报文给网管设备或备份设备，用以通知故障或者实现数据切换，其中，通常情况下，网络设备中会设置有蓄电模块，能够在网络设备断电时维持网络设备进行短时间的运行。

目前，网络设备的临终遗言功能，通常是借助于软件来实现，即当检测工作电压低于设定阀值时，网络设备会通过一个高优先级的任务立刻通过交换芯片发送Dying Gasp报文给网管设备或者备份设备。

由于需要通过软件实现，因此，网络设备需要通过专属的应用程序来组装数据包，以及通过上述应用程序来调用交换芯片的报文发送接口，这会存在一定的时延，假设交换设备中的蓄电模块的电容不能满足使用需求，则要导致 Dying Gasp报文无法成功。

为解决上述问题，目前，采用以太网层操作维护管理(Operation Administrationand Maintenance，OAM)链路告警掉电告警机制加以解决，即网络设备在临终之前，向上游相距一跳的其他网络设备发送简单信号，由其他网络设备向网管设备或备份设备发送Dying Gasp报文。这样的机制本身是依赖上一跳设备的。

然而，参阅图1所示，在SDN网络中，采用上述以太网OAM链路告警掉电告警机制会存在以下问题：

1、SDN网络中的部分网络设备中不支持以太网OAM功能，因此，无法使用上述机制。

2、参阅图1所示，当SDN网络与其他网络(如，传统网络)共同组网时，相距两跳的网络设备之间间很有可能串通了其他网络，因此，相距两跳的网络设备之间的实际距离很远，无法保证能够及时把简单消息传送出去。

3、若掉电的是一连串的网络设备，则无法依赖上一跳的网络设备将Dying Gasp报文发送出去。

因此，需要重新设计一种掉电告警方法以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种掉电告警的方法、处理方法及装置，用以保证能够及时发送掉电告警消息，以及及时处理掉电告警。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种掉电告警的方法，包括：

网络设备测量本地电源的工作电压，以及确定所述工作电压低于预设的电压门限；

网络设备基于开放流表协议openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息；

网络设备向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中。

可选的，网络设备基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息，包括：

网络设备基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

可选的，所述第一指定字段为代码code字段，所述指示信息为预设的枚举值。

基于openflow协议生成入数据包packet in消息，并在所述packet in消息中的第二指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

可选的，所述第二指定字段为数据data字段，所述第二指示信息为预设的描述信息。

一种掉电告警的处理方法，包括：

控制器接收网络设备发送的第一消息，所述第一消息是网络设备确定电源的工作电压低于预设的电压门限时，基于openflow协议生成的，携带有掉电告警的指示信息；

控制器对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理。

可选的，控制器接收网络设备发送的第一消息，包括：

控制器接收网络设备发送的实验者消息；

控制器对所述指示信息进行解析，包括：

控制器从所述实验者消息的第一指定字段中，读取所述指示信息；

控制器确定所述指示信息的取值为预设值，判定网络设备在进行掉电告警。

可选的，控制器接收网络设备发送的第一消息，包括：

控制器接收网络设备发送的入数据包packet in消息。

控制器对所述指示信息进行解析，包括：

控制器从所述packet in消息的第二指定字段中，读取所述指示信息；

控制器根据所述指示信息的描述内容，判定网络设备在进行掉电告警。

可选的，控制器基于解析结果针对掉电告警进行相应处理，包括：

控制器基于所述第一消息提取所述网络设备的IP地址信息；

控制器向管理人员呈现所述IP地址信息，提示发生掉电告警，或者，将所述IP地址信息发送高层的后台服务器，提示发生掉电告警。

一种掉电告警的方法，包括：

测量单元，用于测量本地电源的工作电压，以及确定所述工作电压低于预设的电压门限；

处理单元，用于基于开放流表协议openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息；

发送单元，用于向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中。

一种掉电告警的处理方法，包括：

接收单元，用于接收网络设备发送的第一消息，所述第一消息是网络设备确定电源的工作电压低于预设的电压门限时，基于openflow协议生成的，携带有掉电告警的指示信息；

解析单元，用于对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理。

一种存储介质，其特征在于，存储有用于实现掉电告警的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

测量本地电源的工作电压，以及确定所述工作电压低于预设的电压门限；

基于开放流表协议openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息；

向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中。

一种通信装置，包括一个或多个处理器；以及

一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行上述任意一种方法。

一种存储介质，存储有用于实现掉电告警的处理方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

接收网络设备发送的第一消息，所述第一消息是网络设备确定电源的工作电压低于预设的电压门限时，基于openflow协议生成的，携带有掉电告警的指示信息；

对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理。

一种通信装置，包括一个或多个处理器；以及

本发明实施例中，网络设备在确定自身工作电压低于设定电压门限时，采用基于openflow协议生成的第一消息，向控制器进行掉电告警，由于基于 openflow协议的各类消息，在网络设备内均由转发芯片处理，转发芯片在网络设备内具有最快的处理速度和最高的处理优先级，因此，处理速度能够满足临终遗言功能的时间需求，有效保障了掉电事件的及时处理，从而保证了SDN 网络的服务质量。

进一步地，本发明实施例中，由于网络设备发生掉电事件时，是由网络设备自身直接向控制器进行掉电告警，因此，无论SDN网络与其他网络采用何种组网形式，或者，网络设备周边存在多少其他网络设备同时掉电，均不会影响掉电告警的及时上报，同时也有效避免了掉电告警传递不准确的问题。

附图说明

图1为已有技术下SDN网络和传统网络组网示意图；

图2为本发明实施例中SDN网络结构示意图；

图3为本发明实施例中网络设备进行掉电告警流程示意图；

图4为本发明实施例中控制器进行掉电告警处理流程示意图；

图5为本发明实施例中控制器针对基于实验者消息的掉电告警进行处理流程示意图；

图6为本发明实施例中网络设备功能结构示意图；

图7为本发明实施例中控制器功能结构示意图。

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，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例中，网络设备需要在很短的时间(即从网络设备感短电源输入消失到主要器件无法工作)内进行掉电告警，即将特定的告警消息发送至控制器或控制器。

目前，已在SDN网络中引入了控制器，用于管控各个网络设备，控制器与网络设备之间基于开放流表(openflow)协议进行通信，如，采用流表 (flowtable)，或者，采用入数据包(packet in)消息、出数据包(packet out) 消息、实验者消息等进行网络设备和控制器之间的通信。

由于基于openflow协议的各类消息在网络设备中是由转发芯片进行处理，处理速度非常快，具备发送dying gasp消息的时间，因此，本发明实施例中，可以采用openflow协议发送dying gasp消息。

而目前，由于openflow协议中没有设置管理掉电告警的相关内容，因此，若要传送dying gasp消息，则需要扩展协议或者重新定义消息内容。

本发明实施例采用的方式是，在openflow协议中，基于packet in或者实验者消息，重新定义进行掉电告警的接口以及通知机制，再由控制器对接收的掉电告警进行处理。

参阅图2所示，本发明实施例中，SDN网络中包含有控制器21 和网络设备20 ，其中，

网络设备20，用于对自身的电源输入状态进行监控，并在确定发生异常时，采用基于openflow协议的第一消息，向控制器进行掉电告警。

控制器21，用于对接收的掉电告警进行处理。

基于上述网络架构，参阅图3所示，本发明实施例中，网络设备进行掉电告警的详细流程如下：

步骤300：网络设备发生掉电事件。

例如，由于供电网络断电，网络设备所在区域停电，从而导致网络设备掉电。

又例如，由于网络设备自身的电源发生故障，从而导致网络设备掉电。

步骤310：网络设备测量本地电源的工作电压。

由于网络设备中设置有蓄电模块，因此，可以在短时间内维持网络设备的工作状态。

本发明实施例中，可以在各个网络设备中增加用于监测电源工作状态的监测模块和具有基于openflow协议发送消息的通信模块，在此不再赘述。

步骤320：网络设备判断本地电源的工作电压是否低于预设的电压门限，若是，则执行步骤330；否则，返回步骤310。

步骤330：网络设备基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息。

具体的，在执行步骤330时，网络设备可以采用但不限于两种方式，下面分别作出介绍。

第一种方式为：基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

例如，参阅表1所示，实验者消息的消息格式如下：

表1

首先，可以将开放流表协议报文类型(Type)定义为：Type＝1 (OFPT_Error)，用于指示当前的实验者消息是用于上报错误事件的，然后，再将代码(Code)字段，设置枚举值(如，21)，用于指示当前的错误事件为：掉电告警。

第二种方式为：基于openflow协议生成packet in消息，并在所述packet in 消息中的第二指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

例如，参阅表2所示，packet in消息的消息格式如下：

可以直接在数据(data)部分，写入用于表征掉电告警的指示信息，具体的内容可以灵活设置，如，预设的描述信息。

可选的，可以将OFPR字段可以取值为1，即定义OFPR_ACTION＝1，而在data中会携带有以太网包地址，在包内定义与dying gasp相关的字段，进行上报。

步骤340：网络设备向控制器发送第一消息。

由于基于openflow协议的各类消息在网络设备内均是由转发芯片处理，因此，处理速度非常快，可以满足掉电告警的时间需求。

基于上述实施例，参阅图4所示，本发明实施例中，控制器接收到网络设备发送的第一消息之后，会进行相应处理，具体流程如下：

步骤400：控制器接收网络设备发送的第一消息，所述第一消息是网络设备确定电源的工作电压低于预设的电压门限时，基于openflow协议生成的，携带有掉电告警的指示信息。

具体的，在执行步骤400时，也分为两种情况，下面分别进行介绍：

第一种情况：第一消息是实验者消息。

第二种情况为：第二消息是packet in消息。

步骤410：控制器对所述指示信息进行解析，并基于解析结果进行相应处理。

具体的，若第一消息是实验者消息，则在对指示信息进行解析时，控制器需要从实验者消息的第一指定字段(如，code字段)中，读取所述指示信息(如，枚举值)，确定所述指示信息的取值为预设值(枚举值＝21)时，判定网络设备在进行掉电告警。

若第一消息是packet in消息，则在对指示信息进行解析时，控制器需要从packet消息的第二指定字段(如，data字段)中，读取所述指示信息(如，预设的描述信息)，并根据描述信息的描述内容，判定网络设备在进行掉电告警。

在确定网络设备在进行掉电告警后，控制器需要基于第一消息提取网络设备的IP地址信息，得知具体是哪一网段的网络设备掉电，并向管理人员呈现所述IP地址信息，提示发生掉电告警，或者，也可以将所述IP地址信息发送高层的后台服务器，提示发生掉电告警。

基于上述实施例，下面以实验者消息为例介绍掉电告警的处理方法，具体流程参阅图5所示：

步骤500：控制器接收网络设备发送的第一消息。

具体的，第一消息为实验者消息，实验表消息的报文格式如表1所示，在此不再赘述。

步骤510：控制器判断第一消息是否满足：Type＝1？若是，则执行步骤 520，否则，执行步骤560。

开放流表协议类型：Type＝1，表征第一消息是用于报错的消息，即 OFPET-Error。

步骤520：控制器判断第一消息是否满足：type＝65535？若是，则执行步骤530，否则，执行步骤560。

子类型：type＝65535，表征第一消息是实验者消息，即 OFPET-Experimenter。

步骤530：控制器判断第一消息是否满足：Code＝预设枚举值21？若是，则执行步骤540，否则，执行步骤560。

代码：Code＝12，表征第一消息用于掉电告警。

步骤540：控制器判断第一消息是否满足：Experimenter ID＝系统预设值？若是，则执行步骤550；否则，执行步骤570。

实验者ID：Experimenter ID＝系统预设值，表征实验者消息合法。

步骤550：控制器基于第一消息提取网络设备的IP地址信息，向管理人员呈现所述IP地址信息进行掉电告警。

步骤560：控制器针对第一消息匹配字段的其他数值。

具体的，即控制器确定第一消息不是用于报错的消息，即可以按照字段表征的其他意义进行相应处理，在此不再赘述。

步骤570：控制器确定第一消息携带的Experimenter ID不合法，丢弃第一消息。

基于上述实施例，参阅图6所示，本发明实施例中，网络设备至少包括测量单元60、处理单元61和发送单元62，其中，

测量单元60，用于测量本地电源的工作电压，以及确定所述工作电压低于预设的电压门限；

处理单元61，用于基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息；

发送单元62，用于向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一SDN中。

可选的，基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息时，所述处理单元61用于：

基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

基于openflow协议生成packet in消息，并在所述packet in消息中的第二指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息。

基于上述实施例，参阅图7所示，本发明实施例中，控制器至少包括接收单元70和解析单元71，其中，

接收单元70，用于接收网络设备发送的第一消息，所述第一消息是网络设备确定电源的工作电压低于预设的电压门限时，基于openflow协议生成的，携带有掉电告警的指示信息；

解析单元71，用于对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理。

可选的，接收网络设备发送的第一消息时，所述接收单元70用于：

接收网络设备发送的实验者消息；

对所述指示信息进行解析时，所述解析单元71用于：

从所述实验者消息的第一指定字段中，读取所述指示信息；

确定所述指示信息的取值为预设值，判定网络设备在进行掉电告警。

可选的，接收网络设备发送的第一消息时，所述接收单元70用于，

接收网络设备发送的入数据包packet in消息。

对所述指示信息进行解析时，所述解析单元71用于：

从所述packet in消息的第二指定字段中，读取所述指示信息；

根据所述指示信息的描述内容，判定网络设备在进行掉电告警。

可选的，基于解析结果针对掉电告警进行相应处理时，所述解析单元用于：

基于所述第一消息提取所述网络设备的IP地址信息；

向管理人员呈现所述IP地址信息，提示发生掉电告警，或者，将所述IP 地址信息发送高层的后台服务器，提示发生掉电告警。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种存储介质，存储有用于实现掉电告警的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种通信装置，包括一个或多个处理器；以及

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种存储介质，存储有用于实现掉电告警的处理方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

综上所述，本发明实施例中，网络设备在确定自身工作电压低于设定电压门限时，采用基于openflow协议生成的第一消息，向控制器进行掉电告警，由于基于openflow协议的各类消息，在网络设备内均由转发芯片处理，转发芯片在网络设备内具有最快的处理速度和最高的处理优先级，因此，处理速度能够满足临终遗言功能的时间需求，有效保障了掉电事件的及时处理，从而保证了 SDN网络的服务质量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种掉电告警的方法，其特征在于，包括：

网络设备向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中；

网络设备基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息，包括：

网络设备基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息，所述第一指定字段为代码code字段，所述指示信息为预设的枚举值；

或者，基于openflow协议生成入数据包packet in消息，并在所述packet in消息中的第二指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息，所述第二指定字段为数据data字段，所述指示信息为预设的描述信息。

2.一种掉电告警的处理方法，其特征在于，包括：

控制器对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理；

所述第一消息由所述网络设备基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息得到，所述第一指定字段为代码code字段，所述指示信息为预设的枚举值；

或者，基于openflow协议生成入数据包packet in消息，并在所述packet in消息中的第二指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息得到，所述第二指定字段为数据data字段，所述指示信息为预设的描述信息；

其中，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，控制器接收网络设备发送的第一消息，包括：

控制器接收网络设备发送的实验者消息；

控制器对所述指示信息进行解析，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，控制器接收网络设备发送的第一消息，包括：

控制器接收网络设备发送的入数据包packet in消息；

控制器对所述指示信息进行解析，包括：

5.如权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，控制器基于解析结果针对掉电告警进行相应处理，包括：

控制器基于所述第一消息提取所述网络设备的IP地址信息；

6.一种网络设备，其特征在于，包括：

发送单元，用于向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中；

所述处理单元，具体用于：

基于openflow协议生成实验者消息，并在所述实验者消息的第一指定字段插入用于表征掉电告警的指示信息，所述第一指定字段为代码code字段，所述指示信息为预设的枚举值；

7.一种掉电告警的处理设备，其特征在于，包括：

解析单元，用于对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理；

其中，所述处理设备与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中。

8.一种存储介质，应用于网络设备，其特征在于，存储有用于实现掉电告警的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

向控制器发送第一消息，所述控制器与所述网络设备位于同一软件定义网络SDN中；

其中，所述基于openflow协议生成第一消息，所述第一消息中携带有掉电告警的指示信息，包括：

9.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器；以及

一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1所述的方法。

10.一种存储介质，应用于控制器，其特征在于，存储有用于实现掉电告警的处理方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

对所述指示信息进行解析，并基于解析结果针对掉电告警进行相应处理；

11.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器；以及

一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求2至5中任一项所述的方法。