TWI454089B - Simple and simple connection fault management management device and method - Google Patents

Description

簡單明碼的連接性故障管理查測裝置與方法

本發明係關於一種應用於乙太網路連接性故障管理查測技術，提供一個解決方案，透過本裝置及方法，在執行IEEE 802.1ag標準的連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆訊息及迴接回覆訊息時，封包所夾帶的發送端編號TLV(Type,Length,Value)，於機箱編號欄位置入事先定義的簡單明碼，使得查測裝置進行維護點管理時可以透過連接性檢查、鏈路追蹤及迴接等指令的執行，得知設備名稱、放置位置、連接埠、設備維運管理IP位址等資訊，透過此機制查測人員執行查測指令時，維護端點所收到的鏈路追蹤回覆訊息及迴接回覆封包訊息帶有維護點設備的明確位置資訊。

傳統的電信網路有定義完善且功能完整之操作管理與維護(Operation Administration and Management,OAM)功能，但是傳統乙太網路由於技術簡單，無法完全滿足電信營運業者所須要的服務品質保證，以及發展電信等級的供裝、維運、調訂等整合網管所須之技術標準功能。因此國際上相當多組織為了滿足電業營運業者的需求，已投入制定相當多乙太網路操作管理與維護的技術標準規範，如連結性障礙管理的IEEE 802.1ag、提供障礙與效能監控的ITU-T Y.1731、以及點對點查測的IEEE 802.3ah等等，以達到監控與障礙查測的目的。

IEEE 802.1ag標準，提供連結性的障礙管理，定義了三種管理訊息來協助管理者查測乙太網路，包含連接性檢查訊息(Connectivity Check Message,CCM)、鏈路追蹤訊息(Link Trace Message,LTM)以及迴接訊息(Loopback Message,LBM)等三種訊息：(1)連接性檢查訊息：由維護端點所發出週期性的訊息，維護端點可透過此訊息偵測遠端維護端點是否喪失服務連接性。(2)鏈路追蹤訊息：這是由維護管理者要求並自維護端點所傳送，以便逐點追蹤一條路徑，一直到指定的維護點之訊息，使得維護端點可以獲取傳送路徑之重要連接性資料。(3)迴接訊息：這是當管理者要求而由一個維護端點所傳送以便辨識一個特定維護點的連接性之訊息。依照IEEE 802.1ag標準中的定義，維護點(Maintenance Point,MP)可以被分類為維護端點(Maintenance End Point,MEP)或者是維護中介點(Maintenance Intermediate Point,MIP)。維護端點存在維護區的邊緣，而維護中介點則在維護區的內部。

目前接取彙集網路設備在進行鏈路追蹤或迴接查測時，操作介面僅能以硬體位址(Media Access Control,MAC)或維護端點編號的方式進行遠端查測點的設定，由於硬體位址不易判斷設備種類及設備位置，使用維護端點編號在龐大網路的環境下亦不易管理及區分，造成管理者不易判斷障礙發生點，使用上相當不方便。

美國專利7688742號「System and method for monitoring end nodes using Ethernet connectivity fault management(CFM)in an access network」，是在接取網路中使用乙太網路連接性故障管理轉發技術對特定的終端節點進行監控，係以一種相互配合的方式，當機房端的寬頻遠端接取伺服器(Broadband Remote Access Server,BRAS)發出一個連接性故障管理的詢問封包時，具備此轉發功能的接取點設備收到後，會將此連接性故障管理封包轉成特定終端節點看得懂的封包傳送至特定終端節點，達成查測的目的，被監測的特定終端節點不需具備連接性故障管理功能，而是由接取點設備負責連接性故障管理封包轉發，此種作法雖可達成查測的目的，但查測人員無法獲得維護點設備的明確位置資訊，使用上較不直接且不易判斷障礙位置。

由此可見，上述習用物品仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述使用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件簡單明碼的連接性故障管理查測裝置與方法。

本發明之目的即在於提供一種簡單明碼的連接性故障管理查測裝置與方法，針對乙太網路障礙查測技術提出一種應用連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆訊息及迴接回覆訊息封包所夾帶的發送端編號TLV欄位，於此欄位加入事先定義的簡單明碼，使得查測裝置進行維護點管理時可以得知維護點設備的明確位置資訊，方便維運人員判斷故障維護點的位置。

達成上述發明目的之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置與方法，係利用一組連接性故障管理查測裝置，透過執行連接性檢查、鏈路追蹤及迴接指令，使得查測裝置可獲得遠端維護點設備的明確位置資訊，透過命名規則及編碼方式，查測裝置以IEEE 802.1ag標準文件中連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆訊息及迴接回覆訊息封包內的發送端編號TLV(Type,Length,Value)，於發送端編號TLV的機箱編號(chassis ID)欄位置入事先定義的設備位置資訊，透過此裝置，查測人員執行連接性故障管理指令時，遠端的裝置所發送及回覆的封包不再只是不易閱讀的硬體位址(Media Access Control,MAC)，而是帶有明確設備位置資訊的明碼，簡化連接性故障管理查測動作及故障點位置的判斷。本發明的裝置可以透過執行連接性檢查、鏈路追蹤及迴接指令，取得遠端維護端點設備的位置資訊，包含有設備維運管理IP位址、設備名稱、埠硬體位址、埠位置、維護域名稱、維護關聯名稱。

IEEE 802.1ag標準，提供連結性的障礙管理，協助管理者查測乙太網路，包含連接性檢查訊息(Connectivity Check Message,CCM)、鏈路追蹤訊息(Link Trace Message,LTM)以及迴接訊息(Loopback Message,LBM)等三種常用訊息，在執行鏈路追蹤與迴接查測指令時，查測人員需具備遠端維護點之硬體位址才可執行這兩種指令，由於硬體位址不易記錄，使得在龐大網路的環境下，管理者較不易判斷障礙發生點，查測系統亦不易開發。

一種簡單明碼之連接性故障管理查測裝置，其中主要係以發出連接性檢查、鏈路追蹤及迴接封包進行遠端維護點之查測，當收到對應的查測裝置所發送之該連接性檢查封包、該鏈路追蹤及該迴接封包時，其產生回應的鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包，並將維護點設備的明確位置資訊以簡單明碼編碼之格式，置入該連接性檢查封包、該鏈路追蹤回覆封包及該迴接回覆封包。其中該簡單明碼編碼，係包含：設備維運管理IP位址，其長度係為4個字節；設備名稱，其長度係為20個字節；埠硬體位址，其長度係為6個字節；埠位置資訊，其長度係為15個字節；維護域名稱，其長度係為3個字節；以及維護關聯名稱，其長度係為16個字節。該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包，所夾帶的發送端編號TLV，於機箱編號欄位置入事先定義的簡單明碼其步驟為：先依據管理單位的管理範圍及連接性故障管理查測裝置所放置的位置，透過維護域建立模組完成維護域建立；再以線路編號及服務類型兩者組合而成的命名方法，透過維護關聯建立模組完成維護關聯建立；依據欲進行監測的服務為點對點網路或機房端至用戶端網路，透過維護點建立模組，分別於線路的兩端給予維護點編號A及維護點編號B，並完成維護點的建立；接著以查測指令執行模組，執行該連接性檢查、該鏈路追蹤及迴接查測指令取得對應端點的該連接性檢查訊息、該鏈路追蹤回覆及該迴接回覆封包；依據該簡單明碼欄位編碼格式，透過解譯程式模組進行解譯，取得維護點設備的明確位置資訊；最後當受監測的該維護點產生障礙時，透過障礙點判斷模組的功能，可即時將障礙點位置資訊提供至乙太網路障礙查測系統並產生告警資訊。該維護域建立模組，係依據管理單位的管理範圍，訂定一個固定的名稱及管理層級，以達到分層管理。該維護關聯建立模組，係依據線路編號及服務類型兩者組合而成的方式進行命名，線路編號於乙太網路障礙查測系統中唯一之編號，服務類型係包含上網服務、群播服務及隨選視訊服務，係依據不同服務訂定一個固定名稱，並以兩者之組合建立維護關聯名稱。該維護點建立模組，係依據欲進行監測的服務為點對點網路或機房端至用戶端網路，分別於線路的兩端給予不同的維護點編號，當欲進行監測的服務為點對點網路時將申請端的維護端點編號設定為A，申請端的另一端維護端點設定為B，以及當欲進行監測的服務為該機房端至該用戶端網路時將網路端的維護端點編號設定為設為A，接取端的維護端點編號設定為設為B。該查測指令執行模組，係執行該連接性檢查、該鏈路追蹤及該迴接查測指令，指令執行完成後可取得對應端點的該連接性檢查訊息、該鏈路追蹤回覆及該迴接回覆封包。該解譯程式模組，係由查測系統依據簡單明碼之編碼格式，進行解譯以取得完整的位置資訊，其包含設備維運管理IP位址，其長度係為4個字節；設備名稱，其長度係為20個字節；埠硬體位址，其長度係為6個字節；埠位置資訊，其長度係為15個字節；維護域名稱，其長度係為3個字節；以及維護關聯名稱，其長度係為16個字節。該障礙點判斷模組，係依據是否收到遠端維護點之該連接性檢查訊息封包、該鏈路追蹤回覆及該迴接回覆封包進行判斷，並依據簡單明碼之編碼格式將障礙點位置資訊提供至乙太網路障礙查測系統。

本發明所提供針對乙太網路障礙查測裝置所設計之編碼方式，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明透過IEEE 802.1ag標準文件中連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包所夾帶的發送端編號TLV，於發送端編號TLV的機箱編號欄位置入事先定義的設備編碼，使得查測人員執行連接性故障管理指令時，透過查測裝置的協助，不須再面對不易閱讀的硬體位址，而是面對帶有明確設備位置資訊的明碼，簡化連接性故障管理查測動作。

2.本發明的統一命名規則使得查測人員方便進行維護點管理及容易進行故障點的判斷。

3.本發明可解決不同設備間乙太網路端對端障礙查測互通的問題，透過本機制公司內不同設備的連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包內的發送端編號TLV均可帶有明確設備位置資訊，解決現有設備發送端編號TLV資訊不一致的問題。

4.本發明的維護域建立與管理單位之對應方法，可滿足不同管理單位分層查測的需要。

5.本發明的維護關聯建立與用戶服務之對應方法，可讓不同管理單位的查測人員以不同的虛擬區域網路進行上網、群播服務、隨選視訊等不同用戶服務維護點查測。

6.本發明的維護端點編號方法可運用於點對點網路及機房端至用戶端網路查測。

請參閱圖一所示，為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之架構示意圖，係包含一組連接性故障管理查測裝置1，分別位於匯集核心網路2的兩端，連接性故障管理查測裝置1係用以發出連接性檢查訊息、鏈路追蹤及迴接封包，通過匯集核心網路2對遠端對應連接性故障管理查測裝置1進行端對端維護點查測，並接收對應裝置的連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包。

請參閱圖二所示，為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之查測流程示意圖，係包含維護域建立模組11、維護關聯建立模組12、維護點建立模組13、查測指令執行模組14、解譯程式模組15、障礙點判斷模組16。首先將乙太網路障礙查測系統須連接至欲建立維護點的連接性故障管理查測裝置1，透過維護域建立模組11，依據管理單位的管理範圍及連接性故障管理查測裝置1所放置的位置，訂定一個固定的名稱及管理層級，以達到分層管理及建立維護域；透過維護關聯建立模組12所提供的線路編號及服務類型兩者組合而成的命名方法完成維護關聯，其中線路編號於乙太網路障礙查測系統中唯一之編號，服務類型係包含上網服務、群播服務及隨選視訊服務，依據不同服務訂定一個固定名稱，以兩者之組合建立維護關聯名稱；最後透過維護點建立模組13所提供的方法，依據欲進行監測的服務為點對點網路或機房端至用戶端網路，分別於線路的兩端給予不同的維護端點編號，當欲進行監測的服務為點對點網路時將申請端的維護端點編號設定為A，申請端的另一端維護端點設定為B，以及當欲進行監測的服務為機房端至用戶端網路時將網路端的維護端點編號設定為設為A，接取端的維護端點編號設定為設為B。完成維護端點之建立後，可透過查測指令執行模組14的指令下達以連接性檢查、鏈路追蹤及迴接等指令取得對應維護端點的連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包，再透過解譯程式模組15的解譯功能，依據本發明簡單明碼的欄位編碼方式進行解譯，取得維護點設備的明確位置資訊，當受監測的連接性故障管理查測裝置1之維護端點產生障礙時，透過障礙點判斷模組16，即時將障礙點位置資訊提供至乙太網路障礙查測系統並產生告警資訊。

請參閱圖三所示，為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法於發送端編號TLV之位置以及各欄位長度示意圖，在IEEE 802.1ag的標準中此TLV已定義為機箱編號欄位，其中機箱編號長度151長度為1個字節(octet)，因此簡單明碼編碼152最大可容納255個字節的資料。

請參閱圖四所示，為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之編碼格式示意圖，係包含設備維運管理IP位址1521、設備名稱1522、埠硬體位址1523、埠位置資訊1524、維護域名稱1525及維護關聯名稱1526。其中設備維運管理IP位址1521長度為4個字節，填入設備的網管IP位址、設備名稱1522長度為20個字節，填入維護點的設備名稱、埠硬體位址1523長度為6個字節，填入維護點埠的硬體位址、埠位置資訊1524長度為15個字節，填入局-流水-機架-組-卡-埠的位置資訊、維護域名稱1525長度為3個字節，填入不同的管理單位代號及維護關聯名稱1526長度為16個字節，填入線路號碼與服務類別兩者組合而成之代號。

本發明的查測裝置與方法，利用連接性檢查訊息、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包內的發送端編號TLV內之機箱編號欄位，可取得對應維護點的明確位置資訊。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請　貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1．．．連接性故障管理查測裝置

2．．．匯集核心網路

11．．．維護域建立模組

12．．．維護關聯建立模組

13．．．維護點建立模組

14．．．查測指令執行模組

15．．．解譯程式模組

16．．．障礙點判斷模組

151．．．機箱編號長度

152．．．簡單明碼編碼

1521．．．設備維運管理IP位址

1522．．．設備名稱

1523．．．埠硬體位址

1524．．．埠位置資訊

1525．．．維護域名稱

1526．．．維護關聯名稱

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：

圖一為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之架構示意圖；

圖二為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之查測流程示意圖；

圖三為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法於發送端編號TLV之位置以及各欄位長度示意圖；以及

圖四為本發明之簡單明碼的連接性故障管理查測裝置及方法之編碼格式示意圖；

11．．．維護域建立模組

12．．．維護關聯建立模組

13．．．維護點建立模組

14．．．查測指令執行模組

15．．．解譯程式模組

16．．．障礙點判斷模組

Claims (6)

1. 一種簡單明碼之連接性故障管理查測裝置，係包含：一查測指令執行模組，係發出帶有簡單明碼編碼之連接性檢查、鏈路追蹤回覆及迴接回覆封包至遠端設備之連接性故障管理查測裝置；一解譯程式模組，係當收到遠端設備的連接性故障管理查測裝置之該查測指令執行模組所發出之封包時進行簡單明碼之解譯；一障礙點判斷模組，係接收來自該解譯程式模組之解譯結果，並進行障礙點位置判斷。
2. 如申請專利範圍第1項所述之簡單明碼之連接性故障管理查測裝置，其中該簡單明碼查測指令執行模組、解譯程式模組與障礙點判斷模組之簡單明碼之編碼，係利用該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包，所夾帶的發送端編號TLV(Type Length Value)，於機箱編號欄位置入事先定義的簡單明碼包含如下：設備維運管理IP位址；設備名稱；埠硬體位址；埠位置資訊；維護域名稱；以及維護關聯名稱。
3. 一種簡單明碼的連接性故障管理查測方法，其特徵在於利用該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包，所夾帶的發送端編號TLV(Type Length Value)， 於機箱編號欄位置入事先定義的簡單明碼其步驟為：執行該連接性檢查、該鏈路追蹤及該迴接查測指令，透過該查測指令執行模組進行簡單明碼編碼，於該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包，置入簡單明碼；接收遠端連接性故障管理查測裝置所送出之該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包時，依據該簡單明碼欄位編碼格式，透過該解譯程式模組進行解譯，取得維護點設備的明確位置資訊；判斷是否發生障礙及透過簡單明碼解譯出障礙點明確位置資訊，當受監測的該維護點產生障礙時，透過該障礙點判斷模組判斷障礙點，可即時得知障礙點位置資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之簡單明碼的連接性故障管理查測方法，其中該透過該查測指令執行模組進行簡單明碼編碼，係執行該連接性檢查、該鏈路追蹤及該迴接查測指令時，於該連接性檢查、該鏈路追蹤回覆以及該迴接回覆訊息封包，置入簡單明碼之編碼內容，使設備之位置資訊可傳遞至遠端連接性故障管理查測裝置。
5. 如申請專利範圍第3項所述之簡單明碼的連接性故障管理查測方法，其中該透過該解譯程式模組進行解譯，係依據簡單明碼之編碼格式，進行解譯以取得遠端連接性故障管理查測裝置之完整的位置資訊，其包含如下：設備維運管理IP位址；設備名稱； 埠硬體位址；埠位置資訊；維護域名稱；以及維護關聯名稱。
6. 如申請專利範圍第3項所述之簡單明碼的連接性故障管理查測方法，其中該透過該障礙點判斷模組判斷障礙點，係依據是否收到遠端連接性故障管理查測裝置之該連接性檢查訊息封包、該鏈路追蹤回覆及該迴接回覆封包進行判斷，並依據簡單明碼之編碼格式及時得知障礙點位置資訊。