CN100492990C - 一种获得以太网节点物理地址的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获得以太网节点物理地址的方法和装置，属于网络管理领域。为了解决由于不知道节点的物理地址，而无法通过发送LB/LT报文进行以太网链路故障定位的问题，本发明提出了一种获得以太网节点物理地址的方法：维护联盟内的一个节点查找指定节点的物理地址，如果没有查找到，向维护联盟内的其它节点发送含有指定节点信息的查询报文；维护联盟内的其它节点根据指定节点信息查找到指定节点的物理地址，并向发送查询报文的节点发送含有指定节点物理地址的查询应答报文；发送查询报文的节点从查询应答报文中解析出指定节点的物理地址，并建立指定节点与物理地址之间的映射关系。本发明还提供了一种获得以太网节点物理地址的装置。

Description

一种获得以太网节点物理地址的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络管理领域，特别涉及一种获得以太网节点物理地址的方法和装置。

背景技术

以太网技术由于简单易用、价格低廉、带宽可以不断提高等特点，使得它在局域网、城域网、广域网范围内都得到了大规模地应用。但传统以太网的可维护性、可管理性、可运营能力都比较弱，随着以太网应用范围的逐渐扩大，对以太网OAM(Operation，Administration andMaintenance-操作、管理、维护)功能的需求也越来越强烈。以太网OAM指以太网的操作、管理、维护，其功能可分为故障管理和性能管理：故障管理用于网络的连通性检测，类似于BFD(Bidirectional Forwarding Detection-双向转发检测)、MPLS(Multi-protocol LabelSwitching-多协议标签交换)OAM等检测工具；性能管理主要指对网络传输中的丢包、时延、抖动等参数的衡量。故障管理可用于实现快速检测并触发保护倒换，实现业务中断时间小于50ms的目标；性能管理可为网络运营商提供监测网络运行情况，确认网络的转发能力是否符合与用户签订的SLA(Service Level Agreement-服务等级协议)。

目前IEEE、ITU-T、MEF等组织都在推动以太网OAM工作，802.1ag就是其中的一种以太网OAM，它用于以太网端到端的故障管理。图1给出了一个以太网组网示意图，其中MD(Maintenance Domain-维护域)是指需要对其进行OAM的一个网络，通常它是由互相连接的多个以太网交换机组成的一个域。一个MD可以理解为由一个管理者统一管理相关的设备。一个MD中又分为多个服务实例，即SI(Service Instance-服务实例)，一个SI一般对应一个VLAN(Virtual Local AreaNetwork-虚拟局域网)。一个SI可能由多个设备组成，其中设备的一些端口是接CE(Customer Edge-客户边缘)设备的，这些端口被称为MEP(Maintenance AassociationEnd Point-维护联盟末端节点)，其它用于实现MEP间连接的端口被称为MIP(MaintenanceAssociation Internal Point-维护联盟内部节点)，MEP和MIP统称为MP(Maintenance AssociationPoint-维护联盟节点)。一个SI中的所有MEP组成一个MA(Maintenance Association-维护联盟)，故障检测是在一个MA中的所有MEP之间进行的，每个MEP都有一个ID，简称为MEP-ID(MEPIdentifier-MEP标识符)，MEP-ID在同一个MA内是唯一的。一个MD内部的部分网络可能由另一个管理者维护，即MD可能嵌套。在OAM报文中携带的MD Level(级别)信息可用于处理不同层次OAM穿越的问题，低级别的OAM报文不能穿越高级别的MD，而高级别的OAM报文可以穿越低级别的MD，这样可以将OAM报文控制在限定的域内传播。

以太网故障检测通过定时发送组播CC(Continuity Check-连通性检测)报文进行。每个MEP向MA内所有其它MEP周期性地发送组播CC报文，如果某个MEP在指定周期内没有收到某个对应远端MEP的CC报文，则认为MA内部某处出现故障，然后可以通过环回检测或链路追踪检测进行故障定位。环回检测通过发送LB(Loopback-环回)报文进行，由MA内的某个MEP向同一个MA内另一个MEP/MIP单播发送LB报文，中间节点根据LB报文的目的MAC地址进行二层转发，接收节点检查到LB报文中的目的MAC地址与本节点的MAC地址一致，则向源节点回送LB应答报文，通过发送LB报文可以检测两个节点之间的连通性、时延、抖动、丢包率等；链路追踪检测通过发送LT(Link Trace-链路追踪)报文进行，由MA内的某个MEP向同一个MA内另一个MEP/MIP组播发送LT报文，报文中携带目的节点的MAC地址，沿途经过的节点都向源节点发送LT应答报文，同时使用目的节点的MAC地址查找转发表，如果命中则继续生成LT报文向前转发，反之广播或者丢弃LT报文，通过LT报文可以获得到目的节点的路径、定位故障节点等。

802.1ag中经常会用到LB/LT功能，用来检测到某一个目的节点的链路是否有故障，测量到这个目的节点的时延、抖动、丢包率等参数，察看是否满足用户的SLA，而使用LB/LT功能的前提是需要知道目的节点的MAC地址，而MAC地址很难记。在802.1ag中针对每个MEP节点都分配了一个标识符(即MEP-ID)，每个MA内的MEP-ID范围为1～8191，针对MEP节点的LB/LT报文可以采用MEP-ID来标识目的节点，由设备自动将MEP-ID转化成目的MAC地址，这样就需要建立MEP-ID与目的MAC地址之间的映射关系。目前可以通过以下两种方法建立MEP-ID与目的MAC地址之间的映射关系：第一种方法是到每台设备上去查询MAC地址和MEP-ID，手工建立MEP-ID与MAC地址的映射关系；第二种方法是每个MEP收到CC报文时，从CC报文中解析出远端MEP-ID和源MAC，建立远端MEP-ID与目的MAC地址的映射关系。第一种方法到每台设备上去查询MAC地址和MEP-ID，不仅麻烦、效率低，而且容易出错，如果远端某台设备进行更换、或者MAC地址改变则需要手工去更改MEP-ID与目的MAC地址的映射关系，在设备比较多的情况下，这种方法显得很落后；第二种方法每个MEP收到一个CC报文都会记录或者查询MEP-ID与MAC地址之间的映射关系，这样就有可能会记录大量的MAC地址，而CC报文发送频率很高，每个CC报文都需要查询很浪费资源，还有可能记录了大量用户不关心的MEP-ID与MAC地址之间的映射关系，增加了管理的成本，而且有些设备是不发送CC报文的，这样也就无法获得这些设备的MAC地址。

802.1ag协议规定了在进行以太网故障检测时，CC报文由每个MEP向MA内所有其它MEP周期性地进行组播发送，如果某个MEP在指定周期内没有收到某个对应远端MEP的CC报文，则认为MA内部某处出现故障。故障检测何时开始一般会采用首包触发机制，即收到第一个CC报文后开始针对远端MEP-ID启动检测，监控其超时情况，一旦超时则触发告警。采用首包触发机制来检测以太网OAM，如果链路本身就有问题，这时以太网OAM是不会产生告警(没有收到第一个CC报文也就不会启动超时检测)，而用户会以为以太网OAM已经开始检测了(网管界面没有告警)，一直到业务不通或者特意去查询这条链路才能发现问题。另外，如果在同一个MA内配置了MEP-ID重复的情况(不同设备的MAC地址是不同的)，采用目前的协议是查不出来的，因为802.1ag协议无法区分是用户更换了设备后改变了MAC地址，还是用户配置错误。

发明内容

为了解决由于不知道节点的物理地址，而无法通过发送LB/LT报文进行以太网链路故障定位的问题，本发明实施例提出了一种获得以太网节点物理地址的方法，所述方法包括：

维护联盟内的一个节点查找指定节点的物理地址，如果没有查找到，向所述维护联盟内的其它节点发送含有所述指定节点信息的查询报文；

所述维护联盟内的其它节点收到所述查询报文，根据所述查询报文中的所述指定节点信息查找到所述指定节点的物理地址，并向发送所述查询报文的节点发送含有所述指定节点物理地址的查询应答报文；

发送所述查询报文的节点收到所述查询应答报文，从所述查询应答报文中解析出所述指定节点的物理地址，并建立所述指定节点与所述物理地址之间的映射关系，同时设置老化时间。

本发明实施例还提供了一种获得以太网节点物理地址的装置，所述装置包括查找模块、查询报文发送模块、查询报文接收模块、查询应答报文发送模块、查询应答报文接收模块和映射建立模块；

所述查找模块用于查找指定节点的物理地址，并将查找结果发送给所述查询报文发送模块；

所述查询报文发送模块用于当接收到的查找结果为表示没有查找到指定节点的物理地址时，向所述查询报文接收模块发送含有指定节点信息的查询报文；

所述查询报文接收模块用于接收所述查询报文发送模块发送的查询报文，并将收到的查询报文发送给所述查询应答报文发送模块；

所述查询应答报文发送模块用于根据收到的查询报文中的指定节点信息，查找到指定节点的物理地址，并向所述查询应答报文接收模块发送含有指定节点物理地址的查询应答报文；

所述查询应答报文接收模块用于接收所述查询应答报文发送模块发送的查询应答报文，并从查询应答报文中解析出指定节点的物理地址，将该物理地址发送给所述映射建立模块；

所述映射建立模块用于接收所述查询应答报文接收模块发送的物理地址，并建立该物理地址和指定节点之间的映射关系。

有益效果：

1.由于本发明实施例引入了查询报文和查询应答报文，所以可以很方便的建立和维护需要关心的节点和目的物理地址之间的映射关系，这样大大地节省了***资源，同时也不再需要担心对方不发送CC报文而无法建立节点和目的物理地址之间映射关系的问题。

2.由于本发明实施例建立了节点标识符与目的物理地址的映射关系，这样只要知道节点的标识符，就可以通过查映射表得到与该节点标识符对应的目的物理地址，而且节点标识符又为整数，管理起来比目的物理地址要方便得多。

3.由于本发明实施例引入了查询报文和查询应答报文，所以可以解决同一个维护联盟内节点被重复配置的问题，以及由于以太网链路本身有故障或配置错误而无法产生告警的问题。

附图说明

图1是现有技术中以太网组网示意图；

图2是本发明实施例获得以太网节点物理地址的方法流程图；

图3是本发明实施例获得以太网节点物理地址的装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

当在某台设备上需要针对MA内的某个MEP节点通过LB/LT报文进行故障定位时，用户在该设备上输入该MEP节点的MEP-ID，如果该设备没有查找到这个MEP-ID对应的目的MAC地址，则该设备采用组播的方式发送查询报文，并从查询应答报文中解析出对应MEP-ID的目的MAC地址，建立MEP-ID与目的MAC地址之间的映射关系，同时设置老化时间。这样在通过LB/LT报文进行故障定位时，只要根据目的节点的MEP-ID，就可以通过查询映射关系表得到该目的节点的MAC地址，从而实现LB/LT报文的转发。

采用上述技术方案实现获得以太网节点物理地址的方法具体包括以下步骤，参见图2：

步骤101：用户在设备A上输入要查询的节点MEP的MEP-ID。

步骤102：设备A查找与MEP-ID对应的目的MAC地址，如果查找到，则执行步骤108，否则执行步骤103。

步骤103：设备A采用组播的方式向该节点MEP所属MA内的其它MEP节点发送查询报文。

查询报文的格式如表1所示，其中MD Level填发起查询的设备所属MA的所属MD的Level，Version填0，OpCode值为64(暂定，可以为其它值)，表示查询MEP-ID对应的目的MAC地址，Reserve域填0，Maintenance Association End Point Identifier填写要查询的MEP-ID，MD/MAName填该MEP-ID所属的MD/MA Name，MD/MA Nane格式与CC报文中的要求一致，MACAddress域填写发送查询报文的设备的源MAC地址，防止源MAC地址在中间传送过程中被改变。查询报文的目的MAC地址和封装类型与CC报文相同，采用组播方式，源MAC地址为发送查询报文的设备的MAC地址，中间转发设备不需要改变查询报文的源MAC地址。

表1

步骤104：设备B收到查询报文，从查询报文中解析出MD Name、MAName、MD Level和MEP-ID，根据这些值查询MEP-ID对应的目的MAC地址，如果没有查询到对应的目的MAC地址，则执行步骤105，如果查询到MEP-ID对应的目的MAC地址，则执行步骤106。

步骤105：设备B直接丢弃收到的查询报文。

步骤106：设备B采用单播的方式向设备A发送查询应答报文。

查询应答报文的格式与查询报文的格式基本相同，只是OpCode值为65(暂定，可以为其它值)，表明是查询应答报文，MAC Address域填写MEP-ID对应的目的MAC地址，查询应答报文的目的MAC地址为发送查询报文的源MAC地址(从查询报文中的MAC Address域取得)，查询应答报文的源MAC地址为发送查询应答报文的源MAC地址。

步骤107：设备A收到查询应答报文后，解析查询应答报文，从查询应答报文的MACAddress域中得到要查询的MEP-ID对应的目的MAC地址，建立MEP-ID与目的MAC地址之间的映射关系，同时设置老化时间。

步骤108：设备A根据MEP-ID对应的目的MAC地址，向该节点MEP发送LB/LT报文，进行以太网链路故障定位的检测。

本实施例通过发送查询报文和接收查询应答报文，建立和维护需要关心的MEP节点的MEP-ID和其对应的目的MAC地址之间的映射关系，不需要通过人工或CC报文来建立和维护MEP-ID与其对应的目的MAC地址之间的映射关系，这样不仅大大地节省了***资源，而且也不必担心对方不发送CC报文而无法建立MEP-ID与目的MAC地址的映射关系问题。用户通过发送LB/LT报文进行以太网链路故障定位检测时，只要知道对应的MEP-ID就行了，不需要知道对应的目的MAC地址，而MEP-ID又为整数，这样管理起来要比目的MAC地址方便得多。

另外，如果设备收到了多个查询应答报文，但是每个查询应答报文中与MEP-ID对应的目的MAC地址都不一样，则说明设备所在的MA内配置了重复的MEP-ID，这时会产生MEP-ID重复的告警，通知用户配置错误。

本发明实施例所述技术方案还可以解决因链路本身有问题、对方配置错误而无法产生告警的问题，其实现原理为：设备配置MEP检测后，启动首包触发机制，***在没有收到第一个CC报文之前，向需要监控的MEP-ID定时发送查询报文，例如用户可以设置每一秒钟发送一次查询报文，如果连续多次(例如3次以上)没有收到查询应答报文，则说明以太网链路有问题，或者对端根本就没有配置该MEP-ID，产生告警提示用户，如果能够定时收到查询应答报文，则说明以太网链路和配置都没有问题，只是还没有启动CC报文发送功能，不需要产生告警。

参见图3，本发明实施例还提供了一种获得以太网节点物理地址的装置，该装置包括查找模块、查询报文发送模块、查询报文接收模块、查询应答报文发送模块、查询应答报文接收模块和映射建立模块；

查找模块用于查找指定节点的物理地址，并将查找结果发送给查询报文发送模块；

查询报文发送模块用于当接收到的查找结果为表示没有查找到指定节点的物理地址时，向查询报文接收模块发送含有指定节点信息的查询报文；

查询报文接收模块用于接收查询报文发送模块发送的查询报文，并将收到的查询报文发送给查询应答报文发送模块；

查询应答报文发送模块用于根据收到的查询报文中的指定节点信息，查找到指定节点的物理地址，并向查询应答报文接收模块发送含有指定节点物理地址的查询应答报文；

查询应答报文接收模块用于接收查询应答报文发送模块发送的查询应答报文，并从查询应答报文中解析出指定节点的物理地址，将该物理地址发送给映射建立模块；

映射建立模块用于接收查询应答报文接收模块发送的物理地址，并建立该物理地址和指定节点之间的映射关系。

该装置还包括检查模块，检查模块用于检查查询应答报文接收模块接收到的查询应答报文中的指定节点物理地址是否多于1个，如果是，则发送配置错误的告警。

该装置还包括告警发送模块，告警发送模块用于在没有收到第一个CC报文之前，如果查询应答报文接收模块连续3次以上没有收到查询应答报文发送模块发送的查询应答报文，则发送提示链路或配置有问题的告警。

本实施例通过查询报文发送模块发送的查询报文和查询应答报文接收模块收到的查询应答报文，建立和维护需要关心的MEP节点的MEP-ID和其对应的目的MAC地址之间的映射关系，不需要通过人工或CC报文来建立和维护MEP-ID与其对应的目的MAC地址之间的映射关系，这样不仅大大地节省了***资源，而且也不必担心对方不发送CC报文而无法建立MEP-ID与目的MAC地址的映射关系问题。

以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种获得以太网节点物理地址的方法，其特征在于，所述方法包括：

维护联盟内的一个节点查找指定节点的物理地址，如果没有查找到，向所述维护联盟内的其它节点发送含有所述指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID的组播报文；

所述维护联盟内的其它节点收到所述组播报文，根据所述组播报文中的所述指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID查找到所述指定节点的物理地址，并向发送所述组播报文的节点发送含有所述指定节点物理地址的单播报文；

发送所述组播报文的节点收到所述单播报文，从所述单播报文中解析出所述指定节点的物理地址，并建立所述指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID与所述物理地址之间的映射关系，同时设置老化时间。

2.如权利要求1所述的获得以太网节点物理地址的方法，其特征在于，从所述单播报文中解析出所述指定节点的物理地址之后还包括：检查所述指定节点的物理地址是否多于1个，如果是，则发送配置错误的告警。

3.如权利要求1所述的获得以太网节点物理地址的方法，其特征在于，发送所述组播报文的节点收到所述单播报文，从所述单播报文中解析出所述指定节点的物理地址，并建立所述指定节点与所述物理地址之间的映射关系，同时设置老化时间之后还包括：在没有收到第一个组播连通性检测CC报文之前，定时向所述指定节点发送所述组播报文，如果连续3次以上没有收到所述单播报文，则发送提示链路或配置有问题的告警。

4.一种获得以太网节点物理地址的装置，其特征在于，所述装置包括查找模块、查询报文发送模块、查询报文接收模块、查询应答报文发送模块、查询应答报文接收模块和映射建立模块；

所述查找模块用于查找指定节点的物理地址，并将查找结果发送给所述查询报文发送模块；

所述查询报文发送模块用于当接收到的查找结果为表示没有查找到指定节点的物理地址时，向维护联盟内的其它节点发送含有指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID的组播报文；

所述查询报文接收模块用于接收所述维护联盟内的其它节点发送的组播报文，并将收到的组播报文发送给所述查询应答报文发送模块，所述组播报文包含指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID；

查询应答报文发送模块用于根据收到的组播报文中的指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID，查找到指定节点的物理地址，并向所述维护联盟内的其它节点发送含有指定节点物理地址的单播报文；

所述查询应答报文接收模块用于接收所述维护联盟内的其它节点发送的单播报文，所述单播报文包含指定节点的物理地址，并从所述单播报文中解析出所述指定节点的物理地址，将该物理地址发送给所述映射建立模块；

所述映射建立模块用于接收所述查询应答报文接收模块发送的物理地址，并建立该物理地址和指定节点的维护联盟末端节点标识MEP-ID之间的映射关系，同时设置老化时间。

5.如权利要求4所述的获得以太网节点物理地址的装置，其特征在于，所述装置还包括检查模块，所述检查模块用于检查所述查询应答报文接收模块接收到的单播报文中的指定节点物理地址是否多于1个，如果是，则发送配置错误的告警。

6.如权利要求4所述的获得以太网节点物理地址的装置，其特征在于，所述装置还包括告警发送模块，所述告警发送模块用于在没有收到第一个组播连通性检测CC报文之前，如果所述查询应答报文接收模块连续3次以上没有收到维护联盟内的其它节点发送的单播报文，则发送提示链路或配置有问题的告警。

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