CN1996880A - 自适应管理网络设备的方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自适应管理网络设备的方法和网络设备，其核心思想为，网络设备与主设备的主从级联管理协商成功后，该网络设备的运行模式从独立设备模式自动切换为从设备模式，从而实现从独立设备向从设备的自动转换，为网络建设带来了便利，节省了成本。

Description

自适应管理网络设备的方法和网络设备

技术领域

本发明涉及网络管理技术，尤其涉及自适应管理网络设备的方法和网络设备。

背景技术

在通信网络中，通信设备之间互相连接起来组成一个完整的通讯网络，为用户提供端到端的通讯服务。这些通讯设备包括：DSLAM设备、以太网交换机、路由器、软交换设备等，当然也可能包括用于ATM网络的ATM交换机、一些放在用户家中的ADSL MODEM等终端通讯设备。对这些通讯设备的配置和管理既可以到通讯设备所在地进行直接的管理，也可以在远程通过网管系统(NMS)或者Telnet终端登陆到这些设备上进行管理的。但从运营成本上考虑，绝大多数情况下都是设备操作人员通过网管中心通道对设备进行远程控制的。这个网管通道(NMS Channel)可能会穿越若干台设备，网管通道建立之前是无法对设备进行远程维护的，只能到设备现场进行维护，网管通道的建立需要设备操作维护人员事先对这些路径上的设备分别进行相关的通讯通道配置。并且，每台通讯设备上都需要提供一个用于网络远程管理的IP地址，以便网管系统或者Telnet终端能远程连接到这台通讯设备上。

为降低网管日常维护的工作量和维护难度，可以使用主从级联技术。请参考图1，为现有主从级联技术组网示意图。网管中心103与主设备101建立网管通道，主设备101与从设备102组成主从级联系统，这样的一个系统对外只体现为一个独立的设备，在网管上只体现为一个网元，网管中心103对所述主从级联系统进行统一管理。

主从级联技术的主要思路是通过一个主控制单元将多个框或盒式部件有效管理起来，提高设备单点容量，以减少整个网络中的设备数量，从而简化设备间网络拓扑结构。一般情况下，主从级联系统由一个主设备和多个从设备组成，其中，从设备不是一个独立的设备，本质上只能算是该主从级联系统的一个部件，接受主设备的管理，主从级联系统内部之间通讯的协议大多数情况是使用私有的协议。

对于一些仅仅只需要低端小容量设备且无法预计日后网络规模的场合，例如：小企业，边远地区，早期网络规模非常小的情况，如果采用主从级联方式，需要配备主设备来管理从设备，而主设备的价格比较贵，从而导致前期成本投入较高；如果采用小容量设备，随着网络的发展，入网用户数量的增加，小容量设备的数目增加，为减少网管的工作量，后期进行网络设备改造时，将新的大容量设备代替前期投资的小容量设备，改造成本高。网络运营商经常会遇到如上所述网络状况和网络成熟度不同的情况，对于前期投入成本高与后期改造成本高的矛盾，现有技术并没有提供良好的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供自适应管理网络设备的方法和网络设备，以实现独立设备自动切换为从设备，为网络建设带来便利。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种自适应管理网络设备的方法，包括：运行在独立设备模式的网络设备与主设备进行主从级联协商，如果协商成功，所述网络设备的运行模式自动切换为从设备模式。

一种具有自适应管理功能的网络设备，其特征在于，包括模式预置单元，级联协商单元和模式切换单元；模式预置单元，用于预置网络设备的运行模式为独立设备模式；级联协商单元，用于与主设备进行主从级联协商，如果协商成功，向模式切换单元发送切换运行模式的信息；模式切换单元，用于切换运行模式，当收到所述切换运行模式的信息，把网络设备的运行模式切换为从设备模式。

从以上技术方案可以看出，由于本发明运行在独立设备模式的网络设备与主设备的主从级联协商成功后，该网络设备的运行模式自动切换为从设备模式，当运行在独立设备模式的时候，该网络设备作为独立设备，当运行在从设备模式的时候，该网络设备作为所述主设备的从设备；通过自动切换运行模式，实现从独立设备向从设备的转换。采用本发明提供的技术方案，在网络规模小的时候，该网络设备是独立设备，支持小容量用户接入，当网络规模变大的时候，该小容量设备可以自动变更为从设备，从而为网络建设带来便利，增加网络改造的灵活性，节省了成本。

附图说明

图1为现有主从级联技术组网示意图；

图2为本发明实施例自适应管理网络设备的方法流程图；

图3为本发明实施例组网示意图；

图4为本发明网络设备示意图。

具体实施方式

本发明提供自适应管理网络设备的方法和网络设备，其核心思想为，网络设备与主设备的主从级联管理协商成功后，该网络设备的运行模式从独立设备模式自动切换为从设备模式，从而实现从独立设备向从设备的自动转换。

为进一步理解本发明，以下通过具体实施方式对本发明的自适应管理网络设备的方法进行详细的描述。

请参考图2，为本发明实施例自适应管理网络设备的方法流程图。

步骤201.设置网络设备可以接受主从级联管理。

在本实施例中，自适应管理的网络设备的出厂缺省设置为：工作在独立设备模式下，并可以接受主从级联管理。所述网络设备的工作方式有两种：独立设备模式和从设备模式。当处于独立设备模式时，该网络设备作为独立设备，远程网管可以直接登陆到该网络设备进行业务配置；当处于从设备模式时，该网络设备作为从设备，接受主设备的管理。

所述的独立设备指能独立运行的通讯设备，网络管理人员可以通过Telnet、网管等手段登陆到设备上对设备进行业务配置，业务配置数据一般可以保存到设备的存储介质中，设备复位后能自动恢复这些配置数据。

所述的主设备指对外提供独立的管理IP，接受网管系统的监控，对外提供网管和命令行的管理接口，并管理和分析设备内部主设备和各从设备之间的拓扑关系，由于要管理多个从设备，一般具有较强的CPU等硬件处理能力，成本较从设备要高。

所述的从设备指，该设备不是一个独立运行的设备，本质上只能算是主设备管理的系统的一个部件，接受主设备的主从级联管理；主设备和从设备不一定要位于相同的地理位置上。

步骤202.网络设备和/或主设备周期发送协议报文。

作为主从级联管理者身份的主设备，利用配置命令设置当前主设备上有哪些物理端口可以接受从设备级联请求；如果主设备端口配置为不接受从设备级联请求，当该端口收到了从设备的请求报文后，将请求报文丢弃。

自适应管理的网络设备在运行期间定期向上行口发送一些寻找主设备的协议报文，以发现可能存在的主设备；这个周期的时间长短具体根据应用场合而定，比如为30秒。主设备定期在允许接收从设备级联请求的端口发送一些寻找从设备的协议报文；这个周期的时间长短具体根据应用场合而定，比如为30秒。发送协议报文的情况，可以是仅有网络设备发送协议报文或仅有主设备发送协议报文，也可以网络设备和主设备同时发送协议报文，只要它们能够发现对方即可。

如果该网络设备和主设备运行在以太网中，那么协议报文可以使用特定的BPDU(网桥协议数据单元)报文，源MAC使用设备桥MAC，目的MAC使用一些保留的组播MAC。为便于从设备的识别，报文还可以携带一些预制在设备中的出厂制造信息。如果在ATM网络中，则可以将上述特定的协议报文承载在PVC AAL5上，这种情况下，需要设备维护人员在设备上分别配置PVC，以便网管与主设备间建立传输报文的通道。

需要说明的是，本方案并不限制主设备和从设备之间一定要有直接的物理连接，主从设备之间也可以经过光传输等设备，只要这些设备能透传以上协议报文就可以满足本方案的要求。

为了能节省IP地址，主从设备的协商可以使用二层及二层以下的地址，这种情况下自适应管理的网络设备与主设备间的传输链路上不能存在三层设备，即对网络层报文进行处理的设备；可以存在仅作透传功能的三层设备，比如穿越一个L3 VPN透传通道的情况，协议报文能穿越这个L3 VPN到达对端。

如果该网络设备没有发现主设备，或者与主设备协商不成功，可以继续以独立设备模式继续运行。

步骤203.主设备对网络设备进行鉴权，鉴权通过后网络设备成为该主设备的从设备。

出于安全性起见，可以在该网络设备和主设备发现对方后，增加鉴权认证环节。主设备收到网络设备发送过来的加入请求报文后，产生一个用于认证的随机数(Challenge)报文发送给网络设备；该网络设备在收到该报文后，利用该随机数，对要传递的鉴权信息进行加密，鉴权信息包括用户名和认证口令，利用这些信息封装成一个响应报文发送给主设备；主设备收到该报文后，确定用户名和认证口令是否合法，如果合法，将这个新发现的网络设备纳入到主从级联系统中来，作为整个系统的一部分进行统一管理。这个主从级联系统对外看来只是一个设备。很明显，也可以采用其它鉴权方式。

如果对发现的主设备也有安全性需求，该网络设备也可以用类似方法对主设备的合法性进行鉴权认证，或者是主设备和网络设备同时对彼此的合法性进行鉴权认证。

网管上只与主设备和独立设备进行通讯，当网络设备加入到主从级联系统中时，网络设备成为该系统的从设备；主设备同时将上报一个提示告警或者信息给网管中心，这意味着网管上将取消该网络设备对应的管理网元。主设备对主从级联的从设备进行端到端的业务配置。

请参考图3，为本发明实施例组网示意图。网管中心303与主设备301建立网管通道，主设备301与从设备302组成主从级联系统，网管中心303对所述主从级联系统进行统一管理。网管中心303与网络设备304建立网管通道。当网络设备304与主设备301通过协议报文发现对方，且协商成功后，网络设备304成为主设备301的从设备，主设备301、从设备302与网络设备304组成主从级联系统。

步骤204.网络设备与主设备握手链接中断后，网络设备自动切换为独立设备。

主从设备之间将周期发送握手报文，以确认连接正常；主设备和从设备一段时间握手不上以后，从设备可以有选择地自动切换成独立设备；当然也可以根据需要继续保持从设备模式，持续发送握手报文以期望再次建立连接；用户可以通过命令来设置该功能项。具体握手协议有多种，本发明的实现并不局限于某一种具体的握手方式。

导致网络设备与主设备链接中断的原因可以是，在做网络优化的时候，需要将原作为从设备的网络设备变为独立设备。可以是网络维护人员在现场对主设备进行配置，也可以在网管远程对主设备进行设置，让该网络设备退出主从级联系统，切换到独立设备模式。

如果该网络设备运行在独立模式下时已经配置了网管通道数据，在切换为从设备模式前，对网管通道数据进行备份；当从设备模式切换为独立设备模式时，恢复以前的网管通道数据。

该网络设备工作在独立设备节点的模式时，通过交换标准的集群管理协议，与其它设备建立集群关系。设备集群管理技术是将大量的网络设备组织成一个统一的设备集群进行管理的技术。具体为，网管事先指定一台性能较好的设备对整个集群的设备进行管理，这台设备称之为集群管理设备，其它设备称之为成员设备；整个集群中的设备共用一个管理IP地址，整个集群和网管中心只需要建立一条网管通道；设备之间可以使用标准的集群管理协议交换相关的管理信息，前提是每台设备上能够实现该集群管理协议；网管中心可以从集群管理设备上提取集群内设备间的拓扑结构信息。

请参考图4，为本发明网络设备示意图，一种具有自适应管理功能的网络设备400，包括模式预置单元401，级联协商单元402、模式切换单元403、链接监测单元404和集群建立单元405；

模式预置单元401，用于预置网络设备的运行模式为独立设备模式。

级联协商单元402，用于与主设备进行主从级联协商，如果协商成功，向模式切换单元403发送运行模式切换为从设备模式的信息。

模式切换单元403，用于切换运行模式，当收到运行模式切换为从设备模式的信息时，把网络设备的运行模式切换为从设备模式；当收到运行模式切换为独立设备模式的信息时，把网络设备的运行模式切换为独立设备模式。

链接监测单元404，用于网络设备切换为从设备模式后，监测与主设备的握手链接，如果检测到握手链接中断，向模式切换单元403发送运行模式切换为独立设备模式的信息。

集群建立单元405，用于当网络设备运行在独立设备模式时，通过交换标准的集群管理协议，与其它设备建立集群关系。

从以上的技术方案可以看出，对于本发明提供的网络设备支持自适应管理的机制，使一种硬件设备可以应用在两种网络应用场景下，减少了设备供应商的实际硬件备货种类，提高了硬件重用性。出厂设置上，该设备被统一设置成独立设备模式下，并可以接受主从级联管理；考虑在一个实际的初始建网的开局场景中，如果该设备要做从设备使用，是可以免初始配置的，直接由硬件安装人员将设备放在远端位置就可以了，设备能自行协商，因此具有较小的安装调试成本；而作为独立节点设备使用时，则需要在设备现场先配置好网管通道，然后在网管中心对该设备进行远程管理。

以上对本发明所提供的自适应管理网络设备的方法和网络设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自适应管理网络设备的方法，其特征在于，包括：

运行在独立设备模式的网络设备与主设备进行主从级联协商，如果协商成功，所述网络设备的运行模式自动切换为从设备模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协商过程包括：

所述网络设备发送寻找主设备的协议报文，所述主设备接收到所述报文后进行响应；

和/或所述主设备发送寻找从设备的协议报文，所述网络设备接收到所述报文后进行响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述协商过程进一步包括：所述网络设备通过协议报文发现所述主设备后，向所述主设备发送携带鉴权信息的报文，所述主设备对所述信息进行鉴权。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述协商过程进一步包括：所述主设备通过协议报文发现所述网络设备后，向所述网络设备发送携带鉴权信息的报文，所述网络设备对所述信息进行鉴权。

5.根据权利要求2至4其中之一所述的方法，其特征在于，所述协议报文为网桥协议数据单元BPDU报文。

6.根据权利要求1至4其中之一所述的方法，其特征在于，切换为从设备模式后，所述网络设备监测与所述主设备的连接状态，如果检测到连接中断时，自动切换为独立设备模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，切换为从设备模式前，所述网络设备对网管通道数据进行备份；切换为独立设备模式后，所述网络设备对网管通道数据进行恢复。

8.一种具有自适应管理功能的网络设备，其特征在于，包括模式预置单元，级联协商单元和模式切换单元；

模式预置单元，用于预置网络设备的运行模式为独立设备模式；

级联协商单元，用于与主设备进行主从级联协商，如果协商成功，向模式切换单元发送运行模式切换为从设备模式的信息；

模式切换单元，用于切换运行模式，当收到运行模式切换为从设备模式的信息时，把网络设备的运行模式切换为从设备模式。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，还包括链接监测单元；

链接监测单元，用于网络设备切换为从设备模式后，监测与主设备的握手链接，如果检测到握手链接中断，向模式切换单元发送运行模式切换为独立设备模式的信息；

模式切换单元，进一步用于当收到运行模式切换为独立设备模式的信息时，把网络设备的运行模式切换为独立设备模式。

10.根据权利要求8或9所述的网络设备，其特征在于，还包括集群建立单元；

集群建立单元，用于当网络设备运行在独立设备模式时，通过交换标准的集群管理协议，与其它设备建立集群关系。