CN115865742A - 一种白盒交换机单向链路故障检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白盒交换机单向链路故障检测方法，涉及数据中心白盒交换机设备技术领域。该种白盒交换机单向链路故障检测方法，周期性地向对端端口发送UDLD探测报文，然后接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文，通过对端口单通状态进行检测并获取检测结果，然后再对检测结果进行处理。该白盒交换机单向链路故障检测可以快速对单向链路故障状态进行检测，减少排障时间，不用再像传统方式一样逐台登录设备输入命令或查看Log状态来进行排查，而是通过控制台即可获取某台设备发生了单向链路故障，并且将单向链路状态警告存储Log日志的同时，主动向控制台发送该事件，缩短确定某台白盒交换机设备出现单向链路状态的时间。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心白盒交换机设备技术领域，具体为一种白盒交换机单向链路故障检测方法。
背景技术
UDLD(UniDirect ional Link Detect ion,单向链路检测)是一个Cisco私有的二层协议,用于监听利用光纤或双绞线连接的以太链路的物理配置,检测以太网交换机之间的单向链路故障,防止生成树引起的回环问题的发生。
目前UDLD主要是通过周期性地向对端端口发送UDLD报文,并接收解析对端端口发送的UDLD报文来进行单向链路的检测，UDLD需要链路两端设备都支持才能正常运行，当检测到单向链路故障时,UDLD会关闭相应接口并发送警告信息，警告信息一般通过命令行显示或通过日志进行记录，当数据中心交换机数量扩充至成百上千台后，管理人员再通过逐个设备输入命令或查看日志方式进行排障，会耗费大量排障时间。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种白盒交换机单向链路故障检测方法，解决了当数据中心交换机数量扩充至成百上千台后，管理人员再通过逐个设备输入命令或查看日志方式进行排障，会耗费大量排障时间的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种白盒交换机单向链路故障检测方法，包括：
S1:周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
S2:接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
S3:对端口单通状态进行检测；
S4:获取检测结果；
S5:对检测结果进行处理。
进一步地，所述步骤S1中发送的UDLD探测报文是以太网帧格式设计，包括目的MAC地址，所述UDLD探测报文是以PDU数据结构设计。
进一步地，所述UDLD探测报文是以一定的时间间隔发送，所述时间为八秒。
进一步地，所述UDLD探测报文采用skb_buffer设计。
进一步地，所述步骤S3中对对端口单通状态进行检测的具体步骤为：
S31:设备接收UDLD探测报文信息，并通过协议状态机进行处理；
S32:将本端设备的UDLD端口的工作状态进行相对应的设置。
进一步地，所述步骤S5中对检测结果进行处理的方法：
S51:当检测到本端设备处于单向链路故障时,UDLD会关闭相应接口并发送警告信息；
S52:将单向链路状态警告存储Log日志并向控制台发送该事件；
S53:当检测到故障恢复后，再次上报控制器将设备端口状态恢复至正常状态；协议状态机处理模块同时还与接口管理模块联动，将发生单通情况的接口状态设置为block状态，待单通情况解除后再将接口状态恢复至正常状态。
8.一种白盒交换机单向链路故障检测装置，包括：
发送模块：用于周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
接收模块：用于接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
检测模块：用于对端口单通状态进行检测；
获取模块：用于获取检测结果；
处理模块：用于对检测结果进行处理。
一种白盒交换机单向链路故障检测系统，包括UDLD协议状态处理模块、UDLD报文收发包模块、事件上报模块、接口管理模块、定时器模块、报警模块；
所述UDLD协议状态处理模块，功能开启后瞬间置为Cross-connected状态，该状态为一个瞬间状态，随即进入未知状态；
进一步地，所述UDLD协议状态处理模块同时与所述事件上报模块进行联动。
进一步地，所述报警模块采用YANG这种专门为NETCONF内容层建模而设计的数据建模语言；
所述报警模块采用XML串设计，所述NETCONF协议采用XML-RPC的方式通信。
(三)有益效果
本发明具有以下有益效果：
该白盒交换机单向链路故障检测可以快速对单向链路故障状态进行检测，减少排障时间，不用再像传统方式一样逐台登录设备输入命令或查看Log状态来进行排查，而是通过控制台即可获取某台设备发生了单向链路故障，并且将单向链路状态警告存储Log日志的同时，主动向控制台发送该事件，缩短确定某台白盒交换机设备出现单向链路状态的时间。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明步骤流程图；
图2为本发明系统总体流程图；
图3为本发明UDLD协议状态机流程图；
图4为本发明报警模块yang模型设计图；
图5为本发明报警模块xml串设计图；
图6为本发明UDLD报文以太网帧格式设计图；
图7为本发明UDLD报文PDU数据结构设计图；
图8为本发明UDLD报文skb_buffer设计图；
图9为本发明UDLD报文处理时机流程图；
图10为本发明系统应用场景示意图。
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，而不是全部的实施例。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1和图10，本发明实施例提供一种技术方案：一种白盒交换机单向链路故障检测方法，包括：
S1:周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
S2:接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
S3:对端口单通状态进行检测；
S4:获取检测结果；
S5:对检测结果进行处理。
具体地，如图6所示，步骤S1中发送的UDLD探测报文是以太网帧格式设计，其主要是目的MAC地址，如图7所示，UDLD探测报文是以PDU数据结构设计。
本实施方案中，UDLD发送装置是一个Cisco私有的二层协议,用于监听利用光纤或双绞线连接的以太链路的物理配置。
具体地，UDLD探测报文是以一定的时间间隔发送，时间为八秒。
本实施方案中，如图2所示，UDLD探测报文是在定时模块的控制下周期性向对端端口进行发送。
具体地，如图8所示，UDLD探测报文采用skb_buffer设计。
具体地，如图3所示，步骤S3中对对端口单通状态进行检测的具体步骤为：
S31:设备接收UDLD探测报文信息，并通过协议状态机进行处理；
S32:将本端设备的UDLD端口的工作状态进行相对应的设置。
本实施方案中，如图8所示，若设备8秒内收到了对端设备发过来的UDLD探测报文且此时链路及端口均为UP状态，则当前状态机为Bidrection正常状态；
如图8所示，若设备8秒内没有收到对端发来的UDLD探测报文，则状态机进入unidirection状态；若出现端口Down或者链路Down的情形，则状态机进入Down状态。
具体地，步骤S5中对检测结果进行处理的方法：
S51:当检测到本端设备处于单向链路故障时,UDLD会关闭相应接口并发送警告信息；
S52:将单向链路状态警告存储Log日志并向控制台发送该事件；
S53:当检测到故障恢复后，再次上报控制器将设备端口状态恢复至正常状态；
如图2所示，协议状态机处理模块同时还与接口管理模块联动，将发生单通情况的接口状态设置为block状态，待单通情况解除后再将接口状态恢复至正常状态。
一种白盒交换机单向链路故障检测装置，包括：
发送模块：用于周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
接收模块：用于接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
检测模块：用于对端口单通状态进行检测；
获取模块：用于获取检测结果；
处理模块：用于对检测结果进行处理。
如图2所示，一种白盒交换机单向链路故障检测系统，包括：UDLD协议状态处理模块、UDLD报文收发包模块、事件上报模块、接口管理模块、定时器模块、报警模块；
UDLD协议状态处理模块，功能开启后瞬间置为Cross-connected状态，该状态为一个瞬间状态，随即进入未知状态；
本实施方案中，如图3所示，UDLD协议状态处理模块，若8秒内收到了对端设备发过来的UDLD探测报文且此时链路及端口均为UP状态，则当前状态机为Bidrection正常状态；
如图3所示，若8秒内没有收到对端发来的UDLD探测报文，则进入unidirect ion状态；
若出现端口Down或者链路Down的情形，则状态机进入Down状态。
具体地，如图2所示，UDLD协议状态处理模块同时与事件上报模块进行联动。
本实施方案中，UDLD协议状态处理模块一旦检测到本端设备处于单通状态，则事件上报处理模块将该状态上报至统一管控控制器；
当单通故障恢复后，UDLD协议状态处理模块和事件上报模块再次上报控
制器将设备端口状态恢复至正常状态；
UDLD协议状态机处理模块同时还与接口管理模块联动，将发生单通情况的接口状态设置为block状态，待单通情况解除后再将接口状态恢复至正常状态。
如图4所示，报警模块采用YANG这种专门为NETCONF内容层建模而设计的数据建模语言；
如图5所示，报警模块采用XML串设计，NETCONF协议采用XML-RPC的方式通信。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于，包括：
S1:周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
S2:接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
S3:对端口单通状态进行检测；
S4:获取检测结果；
S5:对检测结果进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于：所述步骤S1中发送的UDLD探测报文是以太网帧格式设计，包括目的MAC地址，所述UDLD探测报文是以PDU数据结构设计。
3.根据权利要求1所述的一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于：所述UDLD探测报文是以一定的时间间隔发送，所述时间为八秒。
4.根据权利要求1所述的一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于：所述UDLD探测报文采用skb_buffer设计。
5.根据权利要求1所述的一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于：所述步骤S3中对对端口单通状态进行检测的具体步骤为：
S31:设备接收UDLD探测报文信息，并通过协议状态机进行处理；
S32:将本端设备的UDLD端口的工作状态进行相对应的设置。
6.根据权利要求1所述的一种白盒交换机单向链路故障检测方法，其特征在于：所述步骤S5中对检测结果进行处理的方法：
S51:当检测到本端设备处于单向链路故障时,UDLD会关闭相应接口并发送警告信息；
S52:将单向链路状态警告存储Log日志并向控制台发送该事件；
S53:当检测到故障恢复后，再次上报控制器将设备端口状态恢复至正常状态；协议状态机处理模块同时还与接口管理模块联动，将发生单通情况的接口状态设置为block状态，待单通情况解除后再将接口状态恢复至正常状态。
7.一种白盒交换机单向链路故障检测装置，其特征在于，包括：
发送模块：用于周期性地向对端端口发送UDLD探测报文；
接收模块：用于接收和解析对端端口发送的UDLD探测报文；
检测模块：用于对端口单通状态进行检测；
获取模块：用于获取检测结果；
处理模块：用于对检测结果进行处理。
8.一种白盒交换机单向链路故障检测系统，其特征在于，包括：UDLD协议状态处理模块、UDLD报文收发包模块、事件上报模块、接口管理模块、定时器模块、报警模块；
所述UDLD协议状态处理模块，功能开启后瞬间置为Cross-connected状态，该状态为一个瞬间状态，随即进入未知状态。
9.根据权利要求8所述的一种白盒交换机单向链路故障检测系统，其特征在于：所述UDLD协议状态处理模块同时与所述事件上报模块进行联动。
10.根据权利要求8所述的一种白盒交换机单向链路故障检测系统，其特征在于：所述报警模块采用YANG这种专门为NETCONF内容层建模而设计的数据建模语言；
所述报警模块采用XML串设计，所述NETCONF协议采用XML-RPC的方式通信。
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