CN112118147A - 一种基于mpls-tpoam的lb检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于MPLS‑TP OAM的LB检测方法及系统，涉及通信技术领域，本发明对MPLS‑TP OAM中的LB检测进行扩展，实现了LB检测下的时延和丢包测量，提高检测效率。且实现了对过站节点逐站测量时延和丢包测量，克服了现有LM/DM测量技术只能实现端到端的测量，无法实现对过站节点的逐站测量的缺陷。同时，实现了LB类似于Traceroute的逐站检测功能，有助于工程运维的故障快速定位。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于MPLS-TP OAM的 LB检测方法及系统。
背景技术
根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作划分为 3大类：操作(Operation)、管理(Administration)、维护(Maintenance)，简称OAM。它主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。
MPLS-TP OAM是MPLS-TP(Multi-Protocol Label Switching TransportProfile，多协议标签交换传送应用)将原有的OAM进行分层管理控制，如段层、隧道层、伪线层、业务层和接入链路层。MPLS-TP OAM将分别针对这些层进行层次化的OAM。
OAM主要功能可分为以下两部分：
(1)故障管理：
A、通过定时或手动发送检测报文来探测网络的连通性。
B、提供类似IP网络中的Ping(Packet Internet Groper，因特网包探索器)和Traceroute(路由追踪)的功能，对以太网进行故障确认和故障定位。
C、和保护倒换协议配合，当检测到连通性故障后触发保护倒换，以实现网络业务中断小于等于50毫秒的运营级可靠性目标。
(2)性能监测：
性能管理主要是指对网络中的丢包、时延、抖动进行衡量，也包括对网络中各类流量进行统计。性能管理通常在用户接入点实施。有了性能管理工具，运营商可通过网管系统监测网络运行情况、定位故障，确认网络转发能力是否符合与用户签订的SLA(ServiceLevel Agreement，服务级别协议)。
然而，当前OAM的故障管理和性能管理都是端到端，无法对过站中间节点进行有效监控，一旦业务出现丢包或者中断，往往需要针对业务路径上的没有节点一个个单独排查，极大增加了网管的维护成本。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于 MPLS-TP OAM的LB检测方法及系统，实现了对过站节点逐站LB 检测的同时进行时延和丢包测量，提高检测效率。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于MPLS-TP OAM的LB检测方法，包括以下步骤：
从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置。
在上述方案的基础上，从源节点最近的过站节点开始，逐站启动 LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
在上述方案的基础上，在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到 LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
在上述方案的基础上，在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR 收包数，计算得到丢包率。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB 测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
本发明还提供一种基于MPLS-TP OAM的LB检测系统，包括以下步骤：
LB测试模块，其用于：从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
结果分析模块，其用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置。
在上述方案的基础上，所述LB测试模块从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
在上述方案的基础上，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到 LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
在上述方案的基础上，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR 收包数，计算得到丢包率。
在上述方案的基础上，所述结果分析模块还用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB 测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明对MPLS-TP OAM中的LB检测进行扩展，实现了LB检测下的时延和丢包测量，提高检测效率。且实现了对过站节点逐站测量时延和丢包测量，克服了现有LM/DM测量技术只能实现端到端的测量，无法实现对过站节点的逐站测量的缺陷。同时，实现了LB类似于Traceroute的逐站检测功能，有助于工程运维的故障快速定位。
附图说明
图1为本发明实施例的基于MPLS-TP OAM的LB检测方法的实现原理图；
图2为本发明实施例的基于MPLS-TP OAM的LB检测方法的单次LB测试流程示意图。
具体实施方式
术语解释：
LB：Loopback，环回。
LBM：Loopbackmessage，环回消息。
LBR：Loopbackreply，环回回复。
TLV：type-length-value格式。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种基于MPLS-TP OAM的LB检测方法，包括以下步骤：
测试过程中采用Traceroute方式，即从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
分析每个节点的LB测试的回包结果并上报主控，确认故障点位置。
本发明实施例对MPLS-TP OAM中的LB检测进行扩展，实现了LB检测下的时延和丢包测量，提高检测效率。且实现了对过站节点逐站测量时延和丢包测量，克服了现有LM/DM测量技术只能实现端到端的测量，无法实现对过站节点的逐站测量的缺陷。同时，实现了LB类似于Traceroute的逐站检测功能，有助于工程运维的故障快速定位。
优选的，从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
优选的，在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到 LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
优选的，在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR 收包数，计算得到丢包率。
优选的，所述方法还包括以下步骤：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
整个LB测试过程如图1所示，测试由远及近，分别对业务路径上的每个过站和端节点进行环回。重要关键步骤如下：
步骤一：源节点MEP开始发起LB测试，单个测试过程如下图2 所示，目的节点为离图1中源节点最近的一个节点(可以是MEP端节点也可以是MIP中间过站节点)，测试过程中LBM报文在离开源节点时会打上发送出去的时间戳T1，时间T1打在自定义制的TLV中。目的节点接收到LBR报文后，会按照正常的LB处理流程回复收到的LBM报文，并向源节点发送LBR回复报文。源节点在接收到LB R报文后会打上接收LBR报文的时间戳T2，接着上送源节点中的芯片处理。在此过程中，芯片还会统计LBM和LBR的收发包数。单次测试时长可以默认也可以由用户配置，同时也会设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达。
通过发送LBM的时间T1和接收LBR的时间T2，就可以计算出此次环回的时延，另外通过比较LBM和LBR的收发包数，也可以算出丢包情况，进而计算得到丢包率。
步骤二：第一次LB测试完成后，接着继续发起第二次LB测试，目的节点为离图1中源节点次近的一个节点(可以是MEP端节点也可以是MIP中间过站节点)，按照Step1的步骤重复完成丢包率/时延性能/LBM发计数/LBR收计数，如果在设置允许的超时时间范围内收到回复的LBR报文，则认为目标可达，接着继续下一次测试。
步骤三：继续重复上述测试过程，一直到某一节点不可达，或者到达了测试业务路径的宿节点。将这个过程中获取的节点相关信息 (丢包率/时延性能/LBM发计数/LBR收计数)顺序列出并上报网管显示，从而使用户看到当前业务路径上最远可达的节点。一方面用于定位当前问题故障节点，另一方面用户根据当前可达节点的相关性能数据，可以分析当前网络性能情况，并采取有针对性的处理措施。
本发明实施例提供一种基于MPLS-TP OAM的LB检测系统，包括以下步骤：
LB测试模块，其用于：从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
结果分析模块，其用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置。
优选的，所述LB测试模块从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
优选的，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到 LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
优选的，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR 收包数，计算得到丢包率。
优选的，所述结果分析模块还用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现基于M PLS-TP OAM的LB检测方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
本发明实现上述基于MPLS-TP OAM的LB检测方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现基于MPLS-TPOAM的LB检测方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CP U)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Proc essor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等) 等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
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、服务器或计算机程序产品。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和光学存储器等)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)、服务器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。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明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 (10)
1.一种基于MPLS-TP OAM的LB检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR收包数，计算得到丢包率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
6.一种基于MPLS-TP OAM的LB检测系统，其特征在于，包括以下步骤：
LB测试模块，其用于：从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点；并在LB测试过程中计算各节点的时延及丢包率；
结果分析模块，其用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述LB测试模块从源节点最近的过站节点开始，逐站启动LB测试，直到宿节点，具体包括以下步骤：
进行第一次LB测试，目的节点为离源节点最近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
第一次LB测试完成后，继续发起第二次LB测试，目的节点为离源节点次近的过站节点；设置接收LBR报文的超时时间，超过规定时间则认为不可达，反之则认为目的节点可达；
逐站进行下一个过站节点的LB测试，直到某过站节点不可达，或到达测试业务路径的宿节点。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点的时延，具体包括以下步骤：
在源节点发出的LBM报文中新增TLV，打上发送LBM报文的时间戳T1；
在源节点收到目的节点返回的LBR报文中新增TLV，打上收到LBR报文的时间戳T2；
计算时间戳T2与时间戳T1的差值，得出此次LB测试的时延。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述LB测试模块在LB测试过程中计算各节点丢包率，具体包括以下步骤：
统计LB测试过程中，设定时间内源节点的LBM发包数和LBR收包数，计算得到丢包率。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述结果分析模块还用于：分析每个节点的LB测试的回包结果，确认故障点位置后，将获取到的各节点的LB测试的回包结果顺序列出，并上报网管显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201222 |