CN101340320B - 一种链路检测方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链路检测方法、装置及***，通过用户设备向运营商设备发送ping报文；所述运营商设备根据是否接收到所述ping报文确定所述用户设备是否存活，并在接收到所述ping报文时向相应的用户设备发送响应报文；所述用户设备根据是否接收到所述响应报文确定所述运营商设备是否存活。本发明实施例提供的方案，大大减轻了运营商设备PE的负荷，使ping报文占用的网络流量减少了一半，使得以太链路检测功能对网络正常数据流量的影响大大减小。

Description

一种链路检测方法、装置及***

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术领域，尤其涉及一种链路检测方法、装置及***。

背景技术

现有技术中的链路保活(Keepalive)技术指的是设备通过定期发送请求报文，并且接收回应报文，来确认邻接的设备是否存活的一种方法。大量使用Keepalive机制来保活的一个主要原因是物理链路的不可靠性，在非点到点网络环境中，中间结点出现故障，终端并不能及时感知链路承载业务的故障。ping是用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。它所利用的原理是：网络上的机器都有唯一确定的IP地址，我们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包我们可以确定目标主机是否存在。

星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点，其它节点直接与中心节点相连构成的网络。星型拓扑结构的网络属于集中控制型网络，每一个要发送数据的节点到将要发送的数据发送到中心节点，再由中心节点负责将数据送到目的节点。因此，中心节点相当复杂，而各个节点的通信处理负担都很小。星型拓扑结构相对简单，便于管理，建网容易，是目前局域网普遍采用的一种拓扑结构。

在现有的一些组网方式(例如金融***的组网方式)中，各网点都是采用DDN线路接入网络，运行PPP或FR协议，这些协议本身具备keepalive功能，可以检测出链路是否正常工作。但是，随着多业务传输平台(MSTP，multi-sevice transport platform)业务的发展，逐渐采用了以太网接入的方式，但是以太网交换机上没有运行链路层协议，无法像广域网接口一样通过链路层协议来检测链路是否正常工作。

目前常用的办法是通过本地产生特殊的ping报文来检测链路，这样做的好处是可以透明穿过多个中间网络直接检测出两点之间的状态，不需要对端检测节点启动特殊的业务，能够满足不同厂家的兼容性要求。

现有的利用ping报文在用户设备(CE，Customer Equipment)和运营商设备(PE，Provider Equipment)间对以太链路进行检测的方法如图1所示。其中，一个PE通过网络连接多个CE，PE和CE都采用以太网方式接入网络，由于以太网本身没有链路保活机制，所以由PE向CE发送ping请求报文来检测CE的存活，同样也由CE向PE发送ping请求报文来检测PE的存活。可以看出这种ping报文在网络上是双向的。

这种方法存在很大的缺陷：中心PE采用与CE相同的处理方式，PE要发ping响应报文去轮询每一个CE，这个轮询时间通常为毫秒级，当CE数量增加到一定程度后，PE处的负荷变得相当大，PE链路带宽也相应变低。此时PE就会成为整个网络的瓶颈。

发明内容

本发明实施例提供一种链路检测方法、装置及***，用以解决现有技术中PE与多个CE相连，PE与每个CE都运行以太链路保活协议，导致中心网络带宽被大量占用，PE一直处于高负荷运行状态，正常的业务数据流量的转发受到影响的问题。

一种链路检测方法，该方法包括：

用户设备在设定时长内向运营商设备发送ping报文，所述运营商设备不主动发送ping报文；

所述运营商设备检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活，并在接收到所述ping报文时向相应的用户设备发送响应报文；

如果用户设备在发送ping报文后的第二设定时长内没有接收到运营商设备的响应报文，则用户设备确定运营商设备不再存活，反之，则用户设备确定运营商设备存活。

一种运营商设备，所述运营商设备不主动发送ping报文，所述运营商设备包括第一判断单元和响应单元，其中，

所述第一判断单元，用于检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活；

所述响应单元，用于在接收到所述ping报文时向所述对应的用户设备发送响应报文。

一种链路检测***，该***包括用户设备和运营商设备，其中，

所述用户设备，包括发送单元和第二判断单元；所述发送单元，用于在设定时长内向运营商设备发送ping报文；所述第二判断单元，用于在发送ping报文后的第二设定时长内没有接收到运营商设备的响应报文时，确定运营商设备不再存活，反之，确定运营商设备存活；

所述运营商设备，包括第一判断单元和响应单元；所述第一判断单元，用于检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活；所述响应单元，用于在接收到所述ping报文时向所述用户设备发送响应报文，所述运营商设备不主动发送ping报文。

本发明实施例通过用户设备向运营商设备发送ping报文；所述运营商设备根据是否接收到所述ping报文确定所述用户设备是否存活，并在接收到所述ping报文时向相应的用户设备发送响应报文；所述用户设备根据是否接收到所述响应报文确定所述运营商设备是否存活。本发明实施例提供的方案，大大减轻了运营商设备PE的负荷，使ping报文占用的网络流量减少了一半，使得以太链路检测功能对网络正常数据流量的影响大大减小。

附图说明

图1为现有技术中以太网链路检测网络结构示意图；

图2为本发明实施例1的主要实现原理流程图；

图3为本发明实施例2提供的以太网链路检测网络结构示意图；

图4(a)～图4(b)为本发明实施例提供方案与现有技术中链路检测原理比较示意图；

图5为本发明实施例3提供运营商设备的结构示意图；

图6为本发明实施例4提供***的结构示意图。

具体实施方式

由于现有的以太网链路检测过程中，运营商设备PE既要接收并回应每个用户设备CE的ping包，又要发起和接收对每个用户设备CE的ping包，当CE数量增加到一定程度后，PE处的负荷变得相当大，PE链路带宽也相应变低。因此，为了降低PE的负荷，本发明实施例对PE不主动发送ping报文，以CE发送的ping报文作为检测依据，从而降低了PE需要处理报文的强度，使ping报文占用的网络流量减少了一半，使得以太链路检测功能对网络正常数据流量的影响大大减小。

本发明实施例中所指的运营商设备PE和用户设备CE，并不仅指实际应用中运营商管理的设备和用户管理的设备，而是对应于所有采用类似星形网络结构的网络中的中心节点与边缘节点，只要需要采用以太网链路检测功能的网络中，都可适用本发明实施例提供的方案。

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

如图2所示，本发明实施例1的主要实现原理流程如下：

步骤10，用户设备CE向运营商设备PE发送ping报文；

本实施例中，一个PE可以与多个CE相连，每个CE都运行以太链路保活协议。具体网络结构如图3所示，其中，CE1～CE4通过网络与PE连接，并分别向PE发送ping报文。这里，仅以网络中存在4个CE为例，说明本发明实施例的原理和技术方法，实际上，网络中可以存在多个CE。

步骤20，运营商设备PE根据是否接收到所述ping报文确定用户设备CE是否存活，并在接收到所述ping报文时向相应的用户设备CE发送响应报文；

PE在接收到一个ping报文后，可以判断认为发送该ping报文的CE为存活，并向该CE发送响应报文。

这里，可以预先设定一个第一设定时长，当PE在设定的时长内没有收到CE发送的ping报文时，认为该CE已经丢失，不再存活。如果在设定的时长内收到CE发送的ping报文，认为该CE存活，并向该CE发送响应报文。同理，CE必须在设定时长内发送ping报文给PE。这里的设定时长可以根据需要和网络实际状况进行设定，并可以根据需要进行调整。

步骤30，用户设备CE根据是否接收到所述响应报文确定运营商设备PE是否存活。

CE在发送ping报文给PE后，等待PE的响应报文。如果在预先设定的第二设定时长内没有接收到PE的响应报文，认为PE已经丢失，不再存活；如果在设定的时长内接收到PE的响应报文，认为PE存活。

本实施例1中，PE不在对CE发送ping报文，仅根据CE发送的ping报文判断CE是否存活，从而节省了链路检测的资源利用，使得以太链路检测功能对网络正常数据流量的影响大大减小。

相应的，本发明实施例2的网络结构示意图如图3所示，其中，

1、在PE上启用了一种新的模式，称为Inactive模式，CE工作的模式称为Active模式。

2、Active模式的CE设备工作方式为：主动发送ping报文给对端PE设备，通过检测对端PE设备发回的响应报文以判断对端PE设备的存活。

3、Inactive模式的PE设备不主动发起ping报文去检测每个对端CE设备，它只检测每个Active模式的CE设备发来的ping报文，在规定的时限内收到了就认为对应的active设备存活，超出规定的时限未收到对应active设备发来的ping报文则认为该设备丢失了。

4、Inactive模式配置在中心汇聚的PE设备上，且它必须在active模式的CE设备的配合下才能正常工作。

5、对于PE来说，它只检测和响应各CE发来的ping报文，而不会去轮询每一个CE，设备负荷很小；网络上只有各CE发出的ping报文和它对应的响应报文。

如图4(a)与图4(b)所示，为本发明实施例与现有技术的对比。图4(a)为现有技术中以太网链路检测方案，两端采用相同的处理方式，由发送模块负责发起echo报文并检测对端的reply报文，由接收模块负责接收对端发来的echo报文并发回reply报文。图4(b)为本发明实施例提供的以太网链路检测方案，中心汇聚路由器配置为Inactive模式，节点路由器配置为Active模式，节点路由器定期发出echo报文，中心汇聚路由器发回reply报文，并检测该echo报文。这里的echo报文即为ping报文，reply报文即为响应报文。

相应地，本发明实施例3还提供了一种运营商设备，如图5所示，包括第一判断单元21和响应单元22，具体如下：

第一判断单元21，用于根据是否接收到所述ping报文确定对应的用户设备CE是否存活；

响应单元22，用于在接收到所述ping报文时向对应的用户设备CE发送响应报文。

较佳地，上述实施例3中的运营商设备还包括时长设定单元23，用于根据需要设定和调整第一设定时长；

第一判断单元21根据在第一设定时长是否接收到所述ping报文确定用户设备CE是否存活。

相应的，本发明实施例4还提供了一种链路检测***，如图6所示，包括用户设备和运营商设备，其中，

用户设备，用于向运营商设备发送ping报文；接收运营商设备的响应报文并依据响应报文确定运营商设备是否存活；

运营商设备，用于根据是否接收到用户设备发送的所述ping报文确定用户设备是否存活；并向用户设备发送响应报文。

较佳地，上述实施例4中的用户设备包括发送单元100和第二判断单元400，运营商设备包括第一判断单元200和响应单元300，具体如下：

发送单元100，用于向所述第一判断单元200对应的运营商设备PE发送ping报文；

第一判断单元200，用于根据是否接收到所述ping报文确定发送单元100对应的用户设备CE是否存活；

响应单元300，用于向发送单元100对应的用户设备CE发送响应报文；

第二判断单元400，用于根据接收到的响应报文判断响应单元300对应的运营商设备PE是否存活。

特别的，所述运营商设备PE根据是否在第一设定时长内接收到所述用户设备CE发送的ping报文确定所述用户设备CE是否存活；所述用户设备CE根据是否在第二设定时长内接收到所述运营商设备PE发送的响应报文确定所述运营商设备PE是否存活。

特别的，该***中可以包括多个用户设备。

综上，本发明实施例提供的方案，大大减轻了运营商设备PE的负荷，使ping报文占用的网络流量减少了一半，使得以太链路检测功能对网络正常数据流量的影响大大减小。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种链路检测方法，其特征在于，该方法包括：

用户设备在设定时长内向运营商设备发送ping报文，所述运营商设备不主动发送ping报文；

所述运营商设备检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活，并在接收到所述ping报文时向相应的用户设备发送响应报文；

如果用户设备在发送ping报文后的第二设定时长内没有接收到运营商设备的响应报文，则用户设备确定运营商设备不再存活，反之，则用户设备确定运营商设备存活。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设定时长与第二设定时长为根据需要设定的时间长度，并能够根据需要进行调整。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用户设备为多个。

4.一种运营商设备，其特征在于，所述运营商设备不主动发送ping报文，所述运营商设备包括第一判断单元和响应单元，其中，

所述第一判断单元，用于检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活；

所述响应单元，用于在接收到所述ping报文时向所述对应的用户设备发送响应报文。

5.一种链路检测***，其特征在于，该***包括用户设备和运营商设备，其中，

所述用户设备，包括发送单元和第二判断单元；所述发送单元，用于在设定时长内向运营商设备发送ping报文；所述第二判断单元，用于在发送ping报文后的第二设定时长内没有接收到运营商设备的响应报文时，确定运营商设备不再存活，反之，确定运营商设备存活；

所述运营商设备，包括第一判断单元和响应单元；所述第一判断单元，用于检测是否在第一设定时长内接收到所述ping报文，如果是，确定所述用户设备存活，否则，确定所述用户设备不存活；所述响应单元，用于在接收到所述ping报文时向相应的用户设备发送响应报文，所述运营商设备不主动发送ping报文。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述***中包括若干个所述用户设备。

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