CN1146193C - 异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法 - Google Patents

Abstract

一种ATM PVC的链路自动配置方法，包括：网络管理系统获取ATM网络中每个设备的路由表和相邻接口表；输入欲配置的ATM PVC链路的首节点信息和尾节点信息；从所述首节点开始，根据所述设备的路由表和相邻接口表，计算出到达这条链路尾节点所要经过的设备的接口信息；从所述首节点开始，在所述接口上自动分配出可用的vpi和Vci，使得链路上两台ATM交换机相邻接口上的vpi和vci相同；以及根据以上计算结果，利用snmp协议，配置链路需要经过的各ATM交换机。

Description

异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法

技术领域

本发明涉及一种异步传输模式永久虚拟连接(ATM PVC，i.e.，Asynchronous Transfer Mode，Permanent Virtual Connection)的链路自动配置方法。

背景技术

配置ATM PVC是ATM交换机配置中非常重要的一项工作。配置ATMPVC是在每一台ATM交换机上进行的，通过配置数据的约束关系，来达到把每台ATM交换机中的PVC串成若干条完整的链路。配置数据的约束关系是：在两台交换机相邻的接口上的vpi(Virtual PathIdentifier，即虚通道标识)和vci(Virtual Channel Identifier，即虚通路标识)相同。比如，要在三台交换机中配置成链路时，除了将相邻的交换机的接口进行物理连接外，还要通过配置将一台交换机的一端的某一接口按数据配置要求链接到其另一端与另一台交换机相连的相应接口上，从而配置成一条完整的链路。

现有的技术方案一般是：根据某一特定的配置数据的约束关系，由用户自己输入经过的每一个节点的所有信息(设备ip(InternetProtocol，即网际协议)地址，入接口号，入vpi，入vci，出接口号，出vpi，出vci)，即手工输入链路的链接。当网元很多，链路复杂时，就非常麻烦，而且非常容易出错。此后将结合附图予以详细说明。

另一方面，随着电子商务应用的普及，新型业务应用对网络性能的要求越来越高，例如带宽、安全性和稳定性等，从而使网络管理的重要性也就越来越明显，同时网络管理系统也随之发展起来，使用网络管系统对交换机进行管理是现有网络发展的需要。网管系统运行在网管工作站上，与交换机之间通过snmp(Simple Network ManagementProtocol，即简单网络管理协议)进行信息通讯。交换机中可以被管理的信息被定义成对象，这些对象的集合称为MIB(ManagementInformation Base，管理信息库)。网管工作站通过snmp协议可以读取MIB中的对象，可以改变MIB中对象的值，从而达到监视和控制交换机的目的。

在ATM交换机的MIB中，定义了路由表、相邻接口表、PVC表等，其中路由表、相邻接口表中的内容，是在网络物理连接后，通过信令协议或者人工配置生成的。网管工作站可以通过snmp协议从ATM交换机中取得路由表和相邻接口表中的信息。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的目的就是提出一种以链路的方式来实现对于异步传输模式永久虚拟连接(ATM PVC)的链路自动配置方法。

为了达到以上目的，本发明的一种ATM PVC的链路自动配置方法，包括：将网络管理系统获取ATM网络中每个设备的路由表和相邻接口表分别存储于一数据库中；输入欲配置的ATM PVC链路的首节点信息；输入欲配置的ATM PVC链路的尾节点信息；从所述首节点开始，根据所述设备的路由表和相邻接口表，计算出到达这条链路尾节点所要经过的设备的接口信息；从所述首节点开始，在所述接口上自动分配出可用的vpi和Vci，使得链路上两台ATM交换机相邻接口上的vpi和vci相同；以及，根据以上计算结果，利用snmp(Simple NetworkManagement Protocol，即简单网络管理协议)协议，配置链路需要经过的各ATM交换机。

本发明提供的一种ATM PVC的链路自动配置方法，其中所述每个设备的路由表包括以下几类字段：目的设备，出接口号，链接类型和权重；所述每个设备的PVC表包括以下几类字段：在所述每个设备的相邻接口表包括以下几类字段：设备的接口号，相邻设备的ip地址，相邻设备上的相邻接口号。

本发明提供的一种ATM PVC的链路自动配置方法，其中所述首节点信息包括首节点设备的ip地址以及首节点设备的入接口号；所述尾节点信息包括尾节点设备的ip地址以及尾节点设备的出接口号。

本发明提供的一种ATM PVC的链路自动配置方法，其中所述vpi和vci的通过以下方法确定：将所述节点设备接口上已存在的vpi和vci保存到一数据库中；在vpi和vci值域范围内，从所述首节点开始，在所述接口上自动分配出可用的vpi和Vci，使得链路上两台ATM交换机相邻接口上的vpi和vci相同。所述vpi值域范围为1到4096，所述vci值域范围为1到65535。

本发明提供的一种ATM PVC的链路自动配置方法，其中进一步包括：从所述首节点开始，将首节点存入一链表中；，根据根据所述设备的路由表及其中的权重信息选择该节点上可选的出接口，且优先选择权重值高的接口；根据所述设备的相邻接口表，得到所要经过的下一节点的ip地址和相邻接口；判断要增加的节点是否在链表中已存在；如果不存在，则将此节点及其出接口信息增加到链表中；如果已存在，则删除链表中重复节点间的部分，并在重复节点上将所选的出接口标记为“不可用的出接口”，并在重复的节点上选择新的可选的出接口；重复以上步骤，直至到达欲配置的ATM PVC链路的尾节点。其中所述链表包括以下几类字段：设备ip，入接口号，入vpi，入vci，出接口号，出vpi，出Vci。

本发明提供的ATM PVC配置方法，可以只输入链路的首尾节点，中间过程全部由程序根据某种策略自动生成配置数据，极大地提高了配置效率。此方法能够自动查找链路，自动分配资源，无需输入大量数据即可满足端到端的ATM PVC配置。

附图说明

图1表示了本发明所要进行的ATM PVC配置的链路的数据约束关系。

图2是由节点设备A到节点设备E配置链路的示意图。

图3是链路中有环形的情况下，由节点设备A到节点设备E配置链路的示意图。

图4以图形的方式表示了在两个相邻设备的相邻接口上vpi，vci的约束条件。

具体实施方式

在图1中，即异步传输模式永久虚拟连接(ATM PVC)配置成链路的数据约束关系图中有三个方框，分别代表三台异步传输模式ATM交换机。每一个方框中的ip地址表示该ATM交换机的ip地址。箭头表示数据包的流向。在方框内的四个角的数字表示接口号码，在箭头上方的数字表示vpi，在箭头下方的数字表示vci。其中第一台交换机，其ip地址是10.110.1.1，具有四个接口1、2、3、4，其中接口2与ip地址为10.110.1.2的第二台交换机的接口11在物理上相连接，从第一台交换机接口1进来的标识为vpi＝155，vci＝255的包被交换到接口2上，标识在交换之后变为vpi＝15，vci＝25；而相邻设备10.110.1.2(第二台交换机)上相邻接口11的标识vpi＝15，vci＝25满足配置数据的约束关系。同理，10.110.1.2(第二台交换机)上接口12与第三台交换机10.110.1.3上的接口21也满足配置数据的约束关系。依次类推，可以看到图1中共有两条链路存在。

为表示方便，链路上一个经过点记为(ip地址，接口号，vpi，vci)。这样图1中的两条链路可表示为：链路1是：(10.110.1.1，1，155，2 55)-->(1 0.110.1.1，2，15，25)-->(10.110.1.2，11，15，25)-->(10.110.1.2，12，16，26)-->(10.110.1.3，21，16，26)-->(10.110.1.3，22，17，27)链路2是：(10.110.1.1，3，355，455)-->(10.110.1.1，4，35，45)-->(10.110.1.2，13，35，45)-->(10.110.1.2，14，36，46)-->(10.110.1.3，23，36，46)-->(10.110.1.3，24，37，47)

如果只给定一条链路的起点设备和终点设备，要求配置出ATM PVC端到端链路中间部分的链路，可以通过以下方法达到。如图2所示，要求配置一条链路，起点是设备A的接口1，vpi＝155，vci＝255，终点是设备E的接口3，vpi＝45，vci＝55。

从图中可以看出，从设备A到设备E有两条路径：A->B->C->E；A->D->E。如何选择呢？虽然表面看起来A->D->E是短路径，但是有可能此路径上业务繁忙，反而不如选择A->B->C->E。所以不能简单从拓扑角度考虑，要取得综合信息。

在ATM设备中，保存着类似路由器中的路由表的信息，我们也称之为路由表。每个设备的路由表包括以下几类字段：目的设备，出接口号，链接类型和权重。表中指明数据包从本设备出发，要到达目的设备，需要从本设备的哪个接口出去。如果有多个接口可选择，一般还有加权信息，指出最优接口。表1路由表举例中(参考图2)，设备A、B、C、D和E中的路由表如下：

在设备A中

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				B	2	直达	100％
C	2	间接	100％
				D	3	直达	100％
E	2	间接	30％
				E	3	间接	70％

在设备B中

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				A	1	直达	100％
C	4	直达	100％
				E	4	间接	100％

在设备C中

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				A	1	间接	100％
B	1	直接	100％
				E	6	直达	100％

在设备D中

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				A	1	直达	100％
E	5	直达	100％

在设备E中

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				A	1	间接	30％
A	2	间接	70％
				B	1	间接	100％
C	1	直接	100％
				D	2	直接	100％

                         表1路由表举例

表1设备A中，第一项表示由设备A的出接口2可以直达设备B，通过此接口到达设备B的权重为100％；第二项表示设备A与设备C之间没有直接相连的接口，只能通过设备A的出接口2，再经由其它设备以间接方式到达设备C，通过此接口到达设备C的权重为100％，第三项表示由设备A的出接口3可以直达设备D，通过此接口到达设备D的权重为100％；第四项表示设备A与设备E之间没有直接相连的接口，可以通过设备A的出接口2，再经由其它设备以间接方式到达设备E，通过此接口到达设备E的权重为30％；第五项表示设备A与设备E之间，还可以通过设备A的出接口3，再经由其它设备以间接方式到达设备E，通过此接口到达设备E的权重为70％。其它设备中的路由表，与设备A中的路由表类似，不再详述。

这些路由表一般是由人工配置的，自动配置ATM PVC链路，正是利用了这些路由表中的信息，以及每个设备中的相邻接口表信息。

相邻接口表中保存着与相邻设备的接口邻接关系。如表2相邻接口表举例中，设备A、B、C、D和E中的相邻接口表为：

在设备A中：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	无	无
2	B的ip地址	1
			3	D的ip地址	1

在设备B中：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	A的ip地址	2
4	C的ip地址	1

在设备C中：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	B的ip地址	4
6	E的ip地址	1

在设备D中：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	A的ip地址	3
5	E的ip地址	2

在设备E中：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	C的ip地址	6
2	D的ip地址	5
			3	无	无

               表2相邻接口表举例

表2设备A中，第一项表示设备A没有相邻设备；第二项表示设备A的接口2与设备B的接口1在物理上直接相连；第三项表示设备A的接口3与设备D的接口1在物理上直接相连。其它设备中的相邻接口表，与设备A中的相邻接口表类似，不再详述。

本发明使用链表来存储链路，每条链路在链表中的每一个节点元素代表该链路中的每个设备中的信息，记为节点顺序号(设备ip地址，入接口号，入vpi，入vci，出接口号，出vpi，出vci)，如节点1(节点1设备ip地址，节点1入接口号，节点1入vpi，节点1入vci，节点1出接口号，节点1出vpi，节点1出vci)，节点2(节点2设备ip地址，节点2入接口号，节点2入vpi，节点2入vci，节点2出接口号，节点2出vpi，节点2出vci)，……节点N(节点N设备ip地址，节点N入接口号，节点N入vpi，节点N入vci，节点N出接口号，节点N出vpi，节点N出vci)等。链表中的这些信息，即代表节点1-->节点2-->……-->节点N的一条链路。根据本发明的ATM PVC的链路自动配置方法，首先计算出这条链路要经过哪些设备的哪些接口，然后在这些接口上自动分配出可用的vpi和vci，最后将这条链路用snmp协议配置到各设备上去。

第一步，计算出这条链路要经过哪些设备的哪些接口。从设备A出发，先查路由表(表1)，由于目的是到设备E，从表中看到有两个从接口2和3出发都可到设备E，又根据权重信息选择接口3(权重值高表明应优先考虑)。得到出接口后，根据相邻接口表(表2)，查出设备A的接口3的相邻设备是设备D，设备D上相邻接口为1。然后从设备D出发，执行相同的步骤，找到出接口为5，相邻设备为E(目的地)，结束查找。在查找过程中，逐步创建出链表中的节点，将相应的值填入。例如，在查找结束后，链表中顺序有以下节点信息)：节点1，(A的ip地址，1，155，255，3，未知，未知)；节点2，(D的ip地址，1，未知，未知，5，未知，未知)；节点3，(E的ip地址，2，未知，未知，3，45，55)。

对于链路中间有环行的例外情况，如图3所示。设备A、B、C和E的路由表和相邻接口表中本发明所涉及的部分，与图2中具有相同标号设备的路由表和相邻接口表内容相同，不再重述。在此设备D1和设备F的路由表和相邻接口表如下：

表3设备D1的路由表

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				A	1	直达	100％
E	5	直达	100％
				F	2	直达	100％
F	4	直达	100％

表4设备D1的相邻接口表：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	A的ip地址	3
5	E的ip地址	2
			2	F的ip地址	2
4	F的ip地址	1

表5设备F的路由表

目的设备	出接口号	链路类型	权重
				D1	1	直达	100％
D1	2	直达	100％
				…	…	…	…

表6设备F的相邻接口表：

接口号	相邻设备ip地址	相邻设备上的相邻接口
			1	D1的ip地址	4
2	D1的ip地址	2

假如从设备D1到设备E选择的出接口是4，则链表中会出现：A->D1->F->D1->F…的情况，造成死循环。因此，必须在算法中采取以下措施骤：每在链表中增加一个节点前，先判断要增加的节点是否在链表中已存在。本例中，设备D1在第二次出现时满足了重复出现的条件。此时要进行“破环”操作，即从链表中删掉从两个D1之间的部分，删除后链表变为A->D1。在重复出现的节点(设备D1)上，将所选的出接口标记为“不可用的出接口”，并选择新的出接口。本例中，进行“破环”操作后，在设备D1上将接口4标记为到达设备E的“不可用的出接口”，并在设备D1上选择新的出接口，在本例中是接口5。在链表中的每个节点中保存曾经选择过的“不可用的出接口”(本例中设备D1的接口4即是不可用的出接口)，目的是再次选择出接口时不去选择哪些“不可用的出接口”。

第二步，填充链表中各节点的vpi和vci，即未知部分的数据。在两个相邻设备的相邻接口上计算出可用的vpi和vci，约束条件为：vpi和vci不能超过值域范围。值域范围是已知的，例如vpi从1到4096，vci从1到65535。不能与接口上已有的vpi和vci重复。(接口上已有的vpi和vci事先已取出保存在数据库中了)。相邻接口上的(vpi，vci)必须相等(见前面关于配置约束关系的描述)

这个问题用几何图形描述更加清晰，如图4所示的在两个相邻设备的相邻接口上vpi，vci的约束条件的图形化表示。图中的纵坐标表示vpi，横坐标表示vci。虚线框起来的矩形表示vpi和vci的最大取值范围。原点坐标为(1，1)。一个点的坐标为(vpi，vci)。设备A的接口3与设备D的接口1在物理上相连接，在图中设备A的接口上已存在的(vpi，vci)用“×”点表示，设备D的接口上已存在的(vpi，vci)用“●”点表示，图中其余的点的坐标即为符合要求的(vpi，vci)，任取一未标记的点的(vpi，vci)，将此值用于设备A的出vpi和出vci以及设备D的入vpi和入vci，即可完成所需的出vpi和出vci填充。根据此图即可求出所需的在值域范围内的一个新点。根据此方法，可以得到如，设备A的出vpi和出vci分别为61和71，同理可得到设备D的入vpi和入vci分别为61和71，设备D的出vpi和出vci分别为63和73，设备E的入vpi和入vci分别为63和73。为达到此目的的算法还有很多，在此不具体描述了。将得到的(vpi，vci)信息补充到链表中，即可得到以下节点信息：节点1，(A的ip地址，1，15，25，3，61，71)；节点2，(D的ip地址，1，61，71，5，63，73)；节点3，(E的ip地址，2，63，73，3，45，55)。

至此，已得到所要配置的ATM PVC链路上各节点的信息，即(设备ip地址，入接口号，入vpi，入vci，出接口号，出vpi，出vci)，将这些链路信息用snmp协议配置到各设备上去，即可得到一条所需的链路：(A的ip地址，1，15，25，3，61，71)-->(D的ip地址，1，61，71，5，63，73)-->(E的ip地址，2，63，73，3，45，55)。

本发明保护范围阐明于所附权利要求书中。但是，凡是在本发明的宗旨之内的显而易见的修改亦应归于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于所述方法包括：

a)网络管理系统获取异步传输模式网络中每个设备的路由表和相邻接口表；

b)输入欲配置的异步传输模式永久虚拟连接链路的首节点信息；

c)输入欲配置的异步传输模式永久虚拟连接链路的尾节点信息；

d)从所述首节点开始，根据所述设备的路由表和相邻接口表，计算出到达这条链路尾节点所要经过的设备的接口信息；

e)从所述首节点开始，在所述接口上自动分配出可用的vpi和vci，使得链路上两台异步传输模式交换机相邻接口上的vpi和vci相同；以及

f)根据以上计算结果，利用简单网络管理协议，配置链路需要经过的各异步传输模式交换机。

2.如权利要求1所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于所述每个设备的路由表包括以下几类字段：目的设备，出接口号，链接类型和权重；在所述每个设备的相邻接口表包括以下几类字段：设备的接口号，相邻设备的ip地址，相邻设备上的相邻接口号。

3.如权利要求1所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于所述首节点信息包括首节点设备的ip地址以及首节点设备的入接口号。

4.如权利要求1所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于：所述尾节点信息包括尾节点设备的ip地址以及尾节点设备的出接口号。

5.如权利要求1所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于步骤e)进一步包括：

e1)将所述节点设备接口上已存在的vpi和vci保存到一数据库中；和

e2)在vpi和vci值域范围内，从所述首节点开始，在所述接口上自动分配出可用的vpi和Vci，使得链路上两台异步传输模式交换机相邻接口上的vpi和vci相同。

6.如权利要求5所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于：所述vpi值域范围为1到4096，所述vci值域范围为1到65535。

7.如权利要求2所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于：根据所述权重信息进行选择所要经过的设备接口，且优先选择权重值高的接口。

8.如权利要求2所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于步骤d)进一步包括：

d1)从所述首节点开始，将首节点存入一链表中；

d2)根据所述设备的路由表，选择该节点上可选的出接口；

d3)根据所述设备的相邻接口表，得到所要经过的下一节点的ip地址和相邻接口；

d4)判断要增加的节点是否在链表中已存在；

d5)如果不存在，则将此节点及其出接口信息增加到链表中，进行步骤d7)；

d6)如果已存在，则删除链表中重复节点间的部分，并在重复节点上将所选的出接口标记为“不可用的出接口”；和

d7)重复步骤d2)至d6)，直至到达欲配置的异步传输模式永久虚拟连接链路的尾节点。

9.如权利要求8所述的异步传输模式永久虚拟连接的链路自动配置方法，其特征在于所述链表包括以下几类字段：设备ip，入接口号，入vpi，入vci，出接口号，出vpi，出Vci。

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