CN112929211B - 非ip管控设备接入ip dcn网络被代管的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，包括：当上游设备收到网管终端的报文时，判断若是发往非IP管控设备的控制报文，则将该报文转换为非IP管控设备能解析的EFM OAM帧，并通过EFM OAM帧将控制消息发送给非IP管控设备；当上游设备接收到非IP管控设备通过EFM OAM帧上报的状态变化信息时，将状态变化信息进行封装转换为代管IP报文，并根据DCN路由将代管IP报文发送至网管终端。该方法不需对非IP管控设备软、硬件进行改动，仅在上游设备中对报文与消息进行转换处理，以及对ospf‑v2进行扩展和系统环境的微小修改，即实现对非IP管控设备的代管，简化了老旧设备的管理融合操作。

Description

非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法
技术领域
本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法。
背景技术
为了满足现代LTE业务承载需求，运营商大规模的部署了无线接入网IP化(Internet Protocol Radio Access Network，IPRAN)网络，进而形成了一种以IP为主的设备管理网络。但是一些旧的非IP管控的电信设备(即不支持IP管控的设备，以下都简称非IP管控设备)仍有很高的在网占比，如旧式SDH设备、协议转换器设备等，这类设备的管理控制一般通过OAM进行。在当今管理网络IP化的趋势下，为了方便管理网络IP化的融合统一，对于以上使用OAM进行管理控制的设备，在其上游节点使用IP化设备进行代管很有必要。
现有操作中一般是对非IP管控的旧式设备进行软件升级，但这种升级操作代价很高，相当于新增了IP管理模块，而且一般不支持IP管理的旧式设备，处理器性能不高，即使支持了IP管理，也没办法在接入现有DCN管理域(DCN:Data communication network，是指为传送平面、控制平面和管理平面的内部以及三者之间的管理信息和控制信息通信提供传送通路。我们将支持DCN的设备集合称作DCN管理域，以下都简称DCN管理域)时完成自动上线，因为完成DCN自动上线需要运行ospf动态路由协议，这对处理器性能有一定的要求。不难看出，对非IP管控的旧式设备通过软件升级实现IP管理的方式并不是最优解。
因此，如何提供一种不通过软件升级方式将非IP管控的旧式设备实现IP管控是需要解决的问题。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，能解决现有以软件升级方式实现非IP管控的旧式设备的IP网络管理，但因旧式设备处理器性能不高，所存在的在接入现有DCN管理域时，不能运行ospf动态路由协议，无法完成自动上线的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，用于由网管终端经支持完整IP DCN自动上线功能的上游设备连接至少一个非IP管控设备构成的DCN网络中，包括：
当上游设备接收到网管终端发送的报文时，根据报文头判断若是发往非IP管控设备的控制报文，则将该控制报文转换为所述非IP管控设备能解析的EFM OAM帧，并通过EFMOAM帧将控制消息发送给所述非IP管控设备；
当上游设备接收到所述非IP管控设备通过EFM OAM帧上报的状态变化信息时，将所述状态变化信息进行封装转换为代管IP报文，所述代管IP报文的源IP为所述非IP管控设备的管理IP，目的IP为网管终端IP，所述上游设备根据DCN路由将所述代管IP报文发送至所述网管终端。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，其有益效果为：
由于不需要对非IP管控设备的软、硬件进行改动，仅在上游设备中对控制报文与消息进行转换处理，通过对ospf-v2进行扩展和系统环境的微小修改，即能完成由上游设备对接入的非IP管控设备进行代管，简化了DCN管理网对非IP管控的老旧设备的管理融合操作：利用老旧设备本身具有的EFM OAM功能来匹配开发，达到了很好的兼容效果；降低了不支持IP管理的老旧设备接入统一的IP DCN管理网的开发成本：因为不需对老旧设备做任何修改，避免了老旧设备业务迁移的可能，只需在现有的支持IP DCN功能的上游设备做扩展，很多功能实现可以复用，极大提高了开发效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的非IP管控设备接入DCN网络被代管的实现方法流程图；
图2为本发明实施例提供的非IP管控设备接入DCN网络被代管的实现方法的网络拓扑结构图；
图3为本发明实施例提供的非IP管控设备接入DCN网络被代管的实现方法的简化网络拓扑结构图。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，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，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
参见图1，本发明实施例提供一种非IP管控设备接入DCN网络被代管的实现方法，是一种不需要对非IP管控设备(即不支持IP管理的旧式设备)进行任何修改或升级，即可对非IP管控旧式设备完成IP代管且支持DCN自动上线的方法，用于由网管终端经支持完整IPDCN自动上线功能的上游设备连接至少一个非IP管控设备构成的DCN网络中，包括：
当上游设备接收到网管终端发送的报文时，根据报文头判断若是发往非IP管控设备的控制报文，则将该控制报文转换为所述非IP管控设备能解析的EFM OAM帧，并通过EFMOAM帧将控制消息发送给所述非IP管控设备；
当上游设备接收到所述非IP管控设备通过EFM OAM帧上报的状态变化信息时，将所述状态变化信息进行封装转换为代管IP报文，所述代管IP报文的源IP为所述非IP管控设备的管理IP，目的IP为网管终端IP，所述上游设备根据DCN路由将所述代管IP报文发送至所述网管终端。
上述方法还包括：在上游设备上虚拟出与所连接的非IP管控设备一一对应的IP作为各非IP管控设备的管理IP，每个管理IP均配置到该上游设备的一个loopback接口上作为终结。
在非IP管控设备接入所述上游设备时，触发所述上游设备上ospf-v2进程，利用该非IP管控设备对应的管理IP作为router-id伪造出用于描述该上游设备与该非IP管控设备连接拓扑的链路状态通告，并将所述链路状态通告进行DCN全网域洪泛，使DCN全网域设备都能计算出到达该非IP管控设备的管理IP的路由以及获取到该非IP管控设备的网元信息。
上述方法中，需要伪造的链路状态通告(LSA，Link-State Advertisement)包括：
上游设备自身的router-lsa、该非IP管控设备的router-lsa和该非IP管控设备的type-10opaque-lsa。
上述方法还包括：在所述上游设备上设置并维护一个非IP管控设备的设备信息表，通过该设备信息表记录已接入非IP管控设备的信息；
当所述上游设备的链路状态通告刷新定时器队列到期时，通过对比链路状态通告的通告路由器标识是否与维护的非IP管控设备的设备信息表中的路由器标识相同，判定是否需要刷新该伪造的链路状态通告；
对需要刷新的伪造链路状态通告由所述上游设备按正常自生成链路状态通告刷新流程来维护更新。这样复用了ospf-v2协议标准中自生成LSA的刷新流程，提高了开发效率和后续维护效率。
上述方法中，设备信息表记录的非IP管控设备的信息包括：
非IP管控设备的管理ID、非IP管控设备的管理IP、非IP管控设备的设备类型及名称、生产厂商信息、非IP管控设备的mac地址、非IP管控设备接入上游设备的物理接口索引、非IP管控设备的ip地址绑定的loopback接口索引和非IP管控设备命令行主机名称。
上述方法中，上游设备通过设置的翻译转换模块，进行IP报文承载的控制消息与EFM OAM承载的控制消息的互相翻译转换。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
本发明的目的是提供一种不需要对非IP管控设备(下文中简称U0设备)进行任何修改或升级，即可对旧式非IP管控设备完成IP代管且支持DCN自动上线的方法。该方法只需对非IP管控设备接入的上游设备(支持IP DCN功能，下文中简称U3设备)进行ospf-v2协议、访问控制终端的扩展即可。本发明仅详细讨论U3设备对非IP管控的旧式设备(U0)进行代管且支持被代管的U0设备DCN自动上线功能而对ospf-v2协议以及依赖的系统环境进行的扩展与改动，涉及的其他的技术概念这里仅做必要的简述。
图2是上游设备U3代管非IP管理设备U0的网络拓扑，代管通常是通过支持OAM(操作维护管理Operation Administration and Maintenance)功能来实现；U3是U0挂接的上游设备，支持完整IP DCN自动上线功能。由于U0没有IP地址，所以U3与U0的交互无法通过IP报文进行信息的交互，U0与U3之间的信息交互由EFM OAM完成，主要完成远端故障显示、链路监控和远端环回等。下文中在U3上伪造U0相关的LSA信息源，都来自于U3与U0之间的EFMOAM交互。
参见图1、2，代管流程可简述为：NM(网管终端)发往U0管理IP的控制消息，根据DCN路由达到U3，在U3上终结于对应的loopback接口，然后U3根据IP报文头判断是发往U0的控制报文，通过EFM接口转换为U0能解析的EFM OAM帧，通过EFM OAM帧将控制消息发给U0；同理，当U0的一些状态发生变化时，U0会遵循原有的EFM OAM传递流程将信息通过EFM OAM帧报给U3，可以看出，U0对上游U3设备类型是无感知的，只需按照原有流程上报自身信息即可；接着U3将U0报上来的信息进行转换处理，即进行IP封装，将信息封装为源IP是U0管理IP，目的IP是NM IP的IP报文，根据DCN路由发往NM。
上述即是U3与U0之间使用EFM OAM进行信息交互的过程，针对U0无IP，仅支持OAM管控的特点，在U3上设置能解析U0的EFM OAM帧格式的EFM功能即可完成U3与U0的交互，也即达成U3代管U0的目的。
进一步的，要实现远端的NM网管终端能通过IP的方式访问控制U0，在不修改升级U0的软硬件情况下，通过在U3上虚拟出一个IP作为U0的访问管理IP，逻辑上这个IP就认为是U0的管理IP，但实际上该IP是落在U3上，该IP会配置到一个loopback接口上作为终结，如图2所示，U3设备旁边的标识：Lo90、Lo91、Lo92分别为给U0-1、U0-2、U0-3设备创建的loopback接口；有几台U0接入，就在U3上创建出几个loopback接口并配置上管理ip，这些管理ip各自与每台U0以及接入U3的物理接口一一映射，以便区分是哪台U0设备。这样一来，只需在U0接入U3时，触发U3上ospf-v2进程伪造出用来描述自己与U0连接拓扑的router-lsa和type-10opaque-lsa，将这些LSA进行全网洪泛，实际上就相当于将U0加入了原有DCN域的拓扑中，那么DCN全网域的设备都可计算出到达该U0管理IP的路由，以及获取到U0的网元信息，即实现了U0设备的DCN自动上线。有了U0的管理IP，且整个DCN域中有到达U0的路由，接下来做好IP报文承载的控制消息与EFM OAM承载的控制消息的互相翻译转换，即实现了U0的IP化代管。
以上是整体代管方案的流程简述。接下来针对如何对U3上的ospfv2协议进行扩展来达成DCN自动上线的目的进行详述。
在上面整体代管流程中，U3上ospfv2需要伪造多个LSA来描述U0与U3之间的连接信息以及U0的网元信息，依据这些LSA，DCN全网域中的每台设备都能描绘出整个DCN的ospf连接拓扑。这些LSA分3种，分别是：U3自身的router-lsa、U0的router-lsa、U0的type-10opaque-lsa。其中U3自身的router-lsa用来描述当前ospf实例下接口的连接状态，其中包含连接U0的接口状态以及直连邻居U0的router-id；U0的router-lsa用来描述当前ospf实例下接口的连接状态，其中包含连接U3的接口状态以及直连邻居U3的router-id；U0的type-10opaque-lsa用来描述U0的网元信息。U3上每接入一台U0，就需要新增伪造一个U0的router-lsa和一个U0的type-10opaque-lsa；同时需要重新生成U3自身的router-lsa，以便更新自身的接口连接状态。以下是U3的router-lsa、U0的router-lsa和U0type-10opaque-lsa的内容；
图3示意了典型的DCN简单拓扑，其中U3和Ux是支持IP DCN管理的设备，U3下挂接了两台不支持IP管理的U0设备。接下来，以图3为例说明U3需要伪造的LSA具体内容。其中，U3的router-lsa内容为：
Figure GDA0004044749520000061
上述U3的router-lsa内容中：原本U3的router-lsa中应该只有2个连接描述，体现在上述内容中的实线标记的x.x.x.x与3.3.3.3处，x.x.x.x是邻居Ux，3.3.3.3是接口所在的网段。因为接入了两台U0设备，所以伪造出了两个连接U0的连接描述，体现在上述内容中的1.1.1.1和2.2.2.2处。
U0的router-lsa内容为：
Figure GDA0004044749520000071
上述U0的router-lsa内容中，U0-1的router-lsa是由U3伪造的，有两个连接描述，表示当前U0-1只有一个邻居为U3和一个接口网段。实际上如果U0-1具备IP DCN功能，该router-lsa应该由U0-1自身生成。
U0的type-10opaque-lsa内容为：
Figure GDA0004044749520000072
上述U0的type-10opaque-lsa内容中，U0-1的type-10opaque-lsa是由U3伪造的，携带的是U0-1的网元信息。实际上如果U0-1具备IP DCN功能，该type-10opaque-lsa应该由U0-1自身生成。
同理U3也会为U0-2设备伪造生成对应的router-lsa和type-10opaque-lsa，与上述内容类似，这里不再赘述。
上述方式解决了U0设备的LSA生成问题，通过以下方式解决LSA的刷新问题。
因为，ospf-v2标准协议规定，LSA需要定期刷新，防止LSA老化删除，但路由器只能刷新自己生成的LSA，而且一个ospf实例只能有一个router-lsa存在。本发明描述的方案里，U0的LSA虽然由U3伪造生成，但是逻辑上认为是U0生成的，因此，不仅要解决LSA的伪造生成，还要解决LSA的持续刷新。要解决伪造的LSA的持续刷新，需要在ospf-v2的标准刷新流程中修改判断是否为自生成LSA的规则。具体做法为：在U3上设置并维护一张U0设备的设备信息表，通过该设备信息表的表项来记录已经接入的U0设备，包括：接入的物理接口索引、关联的loopback接口索引、U0的router-id、各种网元信息等，具体内容参见表1；当U3的LSA刷新定时器队列到期时，通过对比LSA的Adv Router(通告路由器标识)是否与维护的U0的设备信息表中的router-id相同，即能判定是否需要刷新该伪造的LSA，对需要刷新的LSA由U3走正常LSA刷新流程来维护更新，这样由U3伪造的U0的LSA也由U3走正常自生成LSA刷新流程来维护更新，而不会因为没有刷新导致LSA老化删除。
表1U3上根据EFM OAM交互维护的U0设备信息表的内容
Figure GDA0004044749520000081
至此，针对U3设备代管U0的整个扩展ospf-v2协议的方式以及对系统环境的修改描述完毕，剩余的具体怎么去计算到达U0的路由，属于ospf-v2标准协议原理的内容，这里不再赘述。
本发明的至少具有以下有益效果：简化了DCN管理网对于不支持IP管理的老旧设备的管理融合操作：利用老旧设备本身具有的EFM OAM功能来匹配开发，有因地制宜的兼容效果；降低了不支持IP管理的老旧设备接入统一的IP DCN管理网的开发成本：因为不需对老旧设备做任何修改，避免了老旧设备业务迁移的可能。只需在现有的支持IP DCN功能的上游设备做扩展，很多功能实现可以复用，极大提高了开发效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，用于由网管终端经支持完整IP DCN自动上线功能的上游设备连接至少一个非IP管控设备构成的DCN网络中，其特征在于，包括：
当上游设备接收到网管终端发送的报文时，根据报文头判断若是发往非IP管控设备的控制报文，则将该控制报文转换为所述非IP管控设备能解析的EFM OAM帧，并通过EFM OAM帧将控制消息发送给所述非IP管控设备；
当上游设备接收到所述非IP管控设备通过EFM OAM帧上报的状态变化信息时，将所述状态变化信息进行封装转换为代管IP报文，所述代管IP报文的源IP为所述非IP管控设备的管理IP，目的IP为网管终端IP，所述上游设备根据DCN路由将所述代管IP报文发送至所述网管终端；
所述上游设备通过设置的翻译转换模块，进行IP报文承载的控制消息与EFM OAM承载的控制消息的互相翻译转换；
还包括：在上游设备上虚拟出与所连接的非IP管控设备一一对应的IP作为各非IP管控设备的管理IP，每个管理IP均配置到该上游设备的一个loopback接口上作为终结；
在非IP管控设备接入所述上游设备时，触发所述上游设备上ospf-v2进程，利用该非IP管控设备对应的管理IP作为router-id伪造出用于描述该上游设备与该非IP管控设备连接拓扑的链路状态通告，并将所述链路状态通告进行DCN全网域洪泛，使DCN全网域设备都能计算出到达该非IP管控设备的管理IP的路由以及获取到该非IP管控设备的网元信息；
所述需要伪造的链路状态通告包括：
上游设备自身的router-lsa、该非IP管控设备的router-lsa和不支持IP设备的type-10opaque-lsa。
2.根据权利要求1所述的非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，其特征在于，还包括：
在所述上游设备上设置并维护一个非IP管控设备的设备信息表，通过该设备信息表记录已接入非IP管控设备的信息；
当所述上游设备的链路状态通告刷新定时器队列到期时，通过对比链路状态通告的通告路由器标识是否与维护的非IP管控设备的设备信息表中的路由器标识相同，判定是否需要刷新该伪造的链路状态通告；
对需要刷新的伪造链路状态通告由所述上游设备按正常自生成链路状态通告刷新流程来维护更新。
3.根据权利要求2所述的非IP管控设备接入IP DCN网络被代管的实现方法，其特征在于，所述设备信息表记录的非IP管控设备的信息包括：
非IP管控设备的管理ID、非IP管控设备的管理IP、非IP管控设备的设备类型及名称、生产厂商信息、非IP管控设备的mac地址、非IP管控设备接入上游设备的物理接口索引、非IP管控设备的ip地址绑定的loopback接口索引和非IP管控设备命令行主机名称。
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