專利名稱：通信設(shè)備接口狀態(tài)通告方法、設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中通信設(shè)備接口狀態(tài)通告的方法，采用該方法的設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的不斷擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的通信設(shè)備被投入使用。人們利用種種形式的鏈路來連接這些通信設(shè)備。
高速通信設(shè)備常采用的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路形式有PPP(ThePoint-to-Point Protocol，點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)和HDLC(High Level DataLink Control，高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議)等。另外，千兆以太網(wǎng)(GigabitEthernet)也是一種常見而重要的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。
PPP是提供在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上傳遞、封裝網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包的一種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。PPP主要由兩類協(xié)議組成鏈路控制協(xié)議族(LCP)和網(wǎng)絡(luò)層控制協(xié)議族(NCP)。鏈路控制協(xié)議主要用于建立，拆除和監(jiān)控PPP數(shù)據(jù)鏈路，網(wǎng)絡(luò)層控制協(xié)議族主要用于協(xié)商在該數(shù)據(jù)鏈路上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的格式與類型。PPP需要通過會(huì)話進(jìn)行以下協(xié)商LCP協(xié)商；驗(yàn)證；網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商。
以太網(wǎng)技術(shù)在解決網(wǎng)絡(luò)的帶寬與容量需求方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。骨干網(wǎng)的連接正向超高速和超大容量的方向發(fā)展。以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法，全球用戶已達(dá)1億，擁有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。以太網(wǎng)擁有實(shí)現(xiàn)簡單，性價(jià)比、可擴(kuò)展性和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，高速鏈路大量采用光纖接口的千兆以太網(wǎng)用來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)傳輸。
通信設(shè)備的接口狀態(tài)包括物理層狀態(tài)和鏈路層狀態(tài)。根據(jù)鏈路情況，兩種狀態(tài)可能是通(up)和斷(down)中的一種。對(duì)于光口來說，鏈路一端的接口如果可以收到鏈路對(duì)端發(fā)送過來的光信號(hào)，就進(jìn)入物理通狀態(tài)，反之則進(jìn)入物理斷狀態(tài)。鏈路層的狀態(tài)通的條件隨鏈路層協(xié)議的不同而不同。例如，PPP協(xié)議要求LCP、認(rèn)證和NCP都協(xié)商通過才能通，而以太網(wǎng)只要接口配置IP地址就能通，等等。
事實(shí)上，在有些情況下，完全依賴協(xié)議自身簡單的判斷標(biāo)準(zhǔn)不能完全滿足人們的需求。例如，對(duì)于以太網(wǎng)或者HDLC的鏈路，當(dāng)出現(xiàn)一對(duì)光纖中的一根斷開的情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)鏈路兩端設(shè)備接口的鏈路層狀態(tài)一端通一端斷的情況。
圖1是鏈路兩端設(shè)備接口的鏈路層狀態(tài)正常和非正常狀態(tài)的示意圖。在正常狀態(tài)下，A端和B端分別接收到光信號(hào)，而進(jìn)入通狀態(tài)。在非正常狀態(tài)下，例如A端接收到光信號(hào)，而進(jìn)入通狀態(tài)，而B端未接收到光信號(hào)而進(jìn)入斷狀態(tài)。
這種非正常狀態(tài)的結(jié)果就是，未接收到光信號(hào)的一端進(jìn)入物理層斷和鏈路層斷狀態(tài)。但是能夠接收到光信號(hào)的一端由于物理保持通狀態(tài)，在其他條件也滿足的情況下鏈路層也會(huì)保持通，會(huì)不斷地發(fā)出協(xié)議報(bào)文等。這是不必要的。而且有時(shí)會(huì)在故障排除時(shí)起誤導(dǎo)作用，使人從一端看起來會(huì)誤以為鏈路此時(shí)的狀態(tài)正常。
在有些情況下，例如使用PPP協(xié)議時(shí)，通過會(huì)話機(jī)制可以避免這種狀態(tài)的發(fā)生。但對(duì)于其他更多情況，當(dāng)出現(xiàn)這種狀態(tài)時(shí)，并沒有一種機(jī)制負(fù)責(zé)把一端鏈路層斷的情況通知到對(duì)端，使得對(duì)端也進(jìn)入鏈路層斷狀態(tài)。
圖2是根據(jù)rfc 1661，建立PPP連接的流程示意圖。
如圖2所示，未初始化(dead)指物理層有準(zhǔn)備好傳輸，此時(shí)的狀態(tài)也就是物理層和鏈路層都斷。當(dāng)光口收到光信號(hào)時(shí)，物理狀態(tài)會(huì)變?yōu)橥?，此時(shí)開始通過LCP建立鏈路層的連接。
LCP建立連接的過程就是鏈路兩端相互交流LCP配置協(xié)商報(bào)文的過程。只有當(dāng)要求的交換信息的過程完全結(jié)束了，才能進(jìn)入認(rèn)證階段。如果沒有配置認(rèn)證，或者通過認(rèn)證階段，才允許進(jìn)行NCP協(xié)商，建立網(wǎng)絡(luò)層的連接。經(jīng)過這些步驟，才能建立起允許通信的鏈路，鏈路層狀態(tài)也隨之通。
從圖中可以看到，在建立鏈路的每一步如果失敗，或者已經(jīng)建立的鏈路又關(guān)閉了，都會(huì)重新回到Dead狀態(tài)。此時(shí)物理層根據(jù)能否收到光信號(hào)確定通或斷，而鏈路層則回到斷狀態(tài)，需要重新協(xié)商。這就是為什么PPP協(xié)議可以避免鏈路兩端狀態(tài)不對(duì)稱的原因。因?yàn)橐坏┮粚?duì)光纖中的一根斷了，那么即使一端可以收到對(duì)端發(fā)出請(qǐng)求，它發(fā)出的回應(yīng)也不會(huì)到達(dá)對(duì)端，兩端自然就回到了Dead狀態(tài)。此時(shí)也無法通過LCP會(huì)話重新建立鏈路，鏈路兩端的接口就保持鏈路層斷狀態(tài)。用戶就可以知道當(dāng)前鏈路處在不可用的狀態(tài)。
然而，鏈路兩端感知鏈路斷是建立在PPP的會(huì)話機(jī)制之上的，對(duì)于其他鏈路(例如以太網(wǎng)等)無法實(shí)現(xiàn)斷狀態(tài)的感知與傳遞。另外，PPP的會(huì)話機(jī)制相對(duì)復(fù)雜。
IETF提出的雙向失效檢測(cè)(BFD)協(xié)議通過定期發(fā)送基于UDP層的故障檢測(cè)數(shù)據(jù)包，可以檢測(cè)和判斷傳輸鏈路、光接口和設(shè)備端口的中斷故障。目前BFD缺省檢測(cè)間隔是10ms，連續(xù)3次檢測(cè)到故障就判斷鏈路故障，也就是30ms就可以檢測(cè)和判斷故障。
BFD雖然獨(dú)立于其他協(xié)議，可以作為快速檢測(cè)鏈路狀態(tài)的一種手段，但是它建立在UDP之上，需要進(jìn)行“更高層”的處理。而且對(duì)于鏈路狀態(tài)的判斷依然需要保持(keepalive)的超時(shí)機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供通信設(shè)備接口狀態(tài)通告機(jī)制，可以在以太網(wǎng)、lsp、PVC等任意鏈路上實(shí)現(xiàn)鏈路斷狀態(tài)的傳遞，避免出現(xiàn)兩端鏈路狀態(tài)不對(duì)稱的情況。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是對(duì)于以太網(wǎng)等協(xié)議，無需增加類似PPP的會(huì)話機(jī)制，當(dāng)接口進(jìn)入鏈路斷狀態(tài)時(shí)，會(huì)自動(dòng)通知對(duì)端也進(jìn)入鏈路斷狀態(tài)，在保證協(xié)議本身簡單性的同時(shí)提供接口斷狀態(tài)的傳遞機(jī)制。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種在通信系統(tǒng)中通信設(shè)備接口狀態(tài)通告的方法，所述通信系統(tǒng)包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備，所述方法包括步驟所述第一通信設(shè)備的接口鏈路層發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，第一通信設(shè)備通過鏈路向第二通信設(shè)備發(fā)出表明狀態(tài)變化的特定報(bào)文；所述第二通信設(shè)備在接收到所述特定報(bào)文的時(shí)候，基于所述狀態(tài)變化，使鏈路進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)。
根據(jù)第二方面，提供一種在通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括和所述通信設(shè)備通過鏈路相連的另一通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括檢測(cè)裝置，檢測(cè)接口鏈路層發(fā)生的狀態(tài)變化；和發(fā)送裝置，向所述另一通信設(shè)備發(fā)出表明狀態(tài)變化的特定報(bào)文，以使所述另一通信設(shè)備對(duì)鏈路狀態(tài)作出相應(yīng)調(diào)整。
根據(jù)第三方面，提供一種在通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括和通信設(shè)備通過鏈路相連的另一通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括接收特定報(bào)文的裝置，其中所述特定報(bào)文由所述另一通信設(shè)備發(fā)出，表明其接口鏈路層發(fā)生狀態(tài)變化；根據(jù)所述狀態(tài)變化調(diào)整鏈路狀態(tài)的裝置。
根據(jù)第四方面，提供一種通信系統(tǒng)，包括如第二方面或第三方面所述的通信設(shè)備。
對(duì)于以太網(wǎng)以外的其他協(xié)議，本方案也同樣適用。


下面將通過舉例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，在附圖中圖1是鏈路兩端設(shè)備接口的鏈路層狀態(tài)正常和非正常狀態(tài)的示意圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的建立PPP連接的流程示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的接口狀態(tài)機(jī)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載的接口斷狀態(tài)通告報(bào)文格式示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載的接口通狀態(tài)通告報(bào)文格式示意圖。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)出現(xiàn)由于光路故障等原因造成鏈路一端通一端斷的情況時(shí)，我們需要讓進(jìn)入斷狀態(tài)的一端發(fā)出通告，通知對(duì)端也進(jìn)入斷的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，為了實(shí)現(xiàn)上述過程，需要如下幾個(gè)步驟 通過網(wǎng)管或命令行配置是否使能斷狀態(tài)傳遞功能； 當(dāng)接口鏈路層進(jìn)入斷狀態(tài)時(shí)，發(fā)出特定報(bào)文通知對(duì)端； 對(duì)端如果收到該特定報(bào)文，進(jìn)入鏈路層斷(通告，advertised)狀態(tài)，通知網(wǎng)管，同時(shí)在命令行中顯示； 當(dāng)接口鏈路層進(jìn)入通狀態(tài)時(shí)，發(fā)出特定報(bào)文通知對(duì)端； 對(duì)端如果收到該特定報(bào)文，進(jìn)入鏈路層通狀態(tài)，通知網(wǎng)管，同時(shí)在命令行中顯示。
接下來，描述以上步驟的具體執(zhí)行過程。
1、通過網(wǎng)管或命令行配置是否使能斷狀態(tài)傳遞功能。
通過網(wǎng)管或命令行，在接口上配置是否需要啟動(dòng)斷狀態(tài)傳遞的功能。如果使能，當(dāng)接口鏈路層狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的通告報(bào)文，反之則不會(huì)。
缺省不使能。
2、當(dāng)接口鏈路層進(jìn)入斷狀態(tài)時(shí)，發(fā)出特定報(bào)文通知對(duì)端。
當(dāng)接口進(jìn)入斷狀態(tài)時(shí)，無論對(duì)端狀態(tài)如何，發(fā)出的報(bào)文是否可以到達(dá)對(duì)端，都開始每隔一段時(shí)間發(fā)送一個(gè)特定報(bào)文，以試圖通知對(duì)端也進(jìn)入斷狀態(tài)。
缺省每隔3秒發(fā)送1次。
對(duì)于以太網(wǎng)，幀頭結(jié)構(gòu)可以采用如下表1的結(jié)構(gòu)(以Ethernet II為例)。

表1我們根據(jù)類型域來判別負(fù)載報(bào)文的種類。環(huán)回檢測(cè)報(bào)文使用的類型號(hào)例如為8998。
對(duì)于以太網(wǎng)封裝之后的負(fù)載的接口斷狀態(tài)通告報(bào)文，可以遵守如圖4所示的報(bào)文格式。
其中，類型1長度6狀態(tài)通告字4字節(jié)的狀態(tài)通告字，最高1比特為1，表示當(dāng)前狀態(tài)為斷，要求對(duì)端也進(jìn)入斷狀態(tài)。
3、對(duì)端如果收到該特定報(bào)文，也進(jìn)入鏈路層斷(通告)狀態(tài)，通知網(wǎng)管，同時(shí)在命令行中顯示。
當(dāng)對(duì)端接收到協(xié)議號(hào)為8998的報(bào)文，并發(fā)現(xiàn)其中狀態(tài)通告字為1時(shí)，說明它的對(duì)端鏈路層已經(jīng)進(jìn)入了斷狀態(tài)，它也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)進(jìn)入斷狀態(tài)。這個(gè)被通告的斷狀態(tài)只有收到含有狀態(tài)通告字1時(shí)才能恢復(fù)通，這個(gè)鏈路層狀態(tài)記為斷(通告)。
4、當(dāng)接口鏈路層進(jìn)入通狀態(tài)時(shí)，發(fā)出特定報(bào)文通知對(duì)端。
當(dāng)接口鏈路層進(jìn)入通狀態(tài)時(shí)，無論對(duì)端狀態(tài)如何，發(fā)出的報(bào)文是否可以到達(dá)對(duì)端，都發(fā)送一個(gè)特定報(bào)文，以試圖通知對(duì)端也進(jìn)入通狀態(tài)。
對(duì)于以太網(wǎng)，環(huán)回檢測(cè)報(bào)文使用的類型號(hào)為8998。
對(duì)于以太網(wǎng)封裝之后的負(fù)載的接口通狀態(tài)通告報(bào)文，可以遵守與斷狀態(tài)相同的格式，具體如圖5所示。
不同于斷狀態(tài)的是，通狀態(tài)通告報(bào)文中狀態(tài)通告字的最高1比特為0，表示當(dāng)前狀態(tài)為通，要求對(duì)端也可以進(jìn)入通狀態(tài)。
圖3是接口狀態(tài)機(jī)的示意圖。當(dāng)收到狀態(tài)通告字0的時(shí)候，接口狀態(tài)轉(zhuǎn)為通；相反，當(dāng)收到狀態(tài)通告字1的時(shí)候，接口狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷。
本發(fā)明在不增加額外復(fù)雜機(jī)制的前提下，可以對(duì)任意鏈路，如以太網(wǎng)等提供通信設(shè)備接口斷狀態(tài)的傳遞機(jī)制。當(dāng)鏈路不可用時(shí)，及時(shí)使鏈路兩端通信設(shè)備感知到，避免出現(xiàn)鏈路兩端接口狀態(tài)不對(duì)稱的情況。另外，根據(jù)實(shí)際情況可調(diào)整配置，相對(duì)于BFD等協(xié)議，觸發(fā)式的鏈路狀態(tài)變化對(duì)鏈路和cpu的帶寬占用更小。
以上以以太網(wǎng)為實(shí)例，描述了本發(fā)明的實(shí)施方案。對(duì)于HDLC等其他鏈路，可以采用類似方法，使用一個(gè)特定的協(xié)議號(hào)，在負(fù)載中使用類似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
采用本發(fā)明，不建立額外會(huì)話等增加原有協(xié)議的復(fù)雜度；當(dāng)接口狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)發(fā)出特定報(bào)文通告對(duì)端；快速、簡單實(shí)現(xiàn)狀態(tài)通告。
顯而易見，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化，這種變化不能認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，所有對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的改變，都包括在本權(quán)利要求書的涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中通信設(shè)備接口狀態(tài)通告的方法，所述通信系統(tǒng)包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備，所述方法包括步驟所述第一通信設(shè)備的接口鏈路層發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，第一通信設(shè)備通過鏈路向第二通信設(shè)備發(fā)出表明狀態(tài)變化的特定報(bào)文；所述第二通信設(shè)備在接收到所述特定報(bào)文的時(shí)候，基于所述狀態(tài)變化，使鏈路進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述狀態(tài)變化為從通狀態(tài)變化為斷狀態(tài)或者從斷狀態(tài)變化為通狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述特定報(bào)文包括類型號(hào)和狀態(tài)通告字。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述鏈路是以太網(wǎng)鏈路。
5.一種在通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括和所述通信設(shè)備通過鏈路相連的另一通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括檢測(cè)裝置，檢測(cè)接口鏈路層發(fā)生的狀態(tài)變化；和發(fā)送裝置，向所述另一通信設(shè)備發(fā)出表明狀態(tài)變化的特定報(bào)文，以使所述另一通信設(shè)備對(duì)鏈路狀態(tài)作出相應(yīng)調(diào)整。
6.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于所述鏈路是以太網(wǎng)鏈路。
7.一種在通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括和通信設(shè)備通過鏈路相連的另一通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括接收特定報(bào)文的裝置，其中所述特定報(bào)文由所述另一通信設(shè)備發(fā)出，表明其接口鏈路層發(fā)生狀態(tài)變化；根據(jù)所述狀態(tài)變化調(diào)整鏈路狀態(tài)的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，其特征在于所述鏈路是以太網(wǎng)鏈路。
9.一種通信系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求5或7所述的通信設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在通信系統(tǒng)中通信設(shè)備接口狀態(tài)通告的方法，采用該方法的設(shè)備和系統(tǒng)。所述通信系統(tǒng)包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備，所述方法包括步驟所述第一通信設(shè)備的接口鏈路層發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，第一通信設(shè)備通過鏈路向第二通信設(shè)備發(fā)出表明狀態(tài)變化的特定報(bào)文；所述第二通信設(shè)備在接收到所述特定報(bào)文的時(shí)候，基于所述狀態(tài)變化，使鏈路進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1859410SQ20061003457
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月18日
發(fā)明者武紹蕓, 劉少偉 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司