民航華東DDN網(wǎng)實時路由跟蹤的功能實現(xiàn)

汪勇

(上海民航華東通信網(wǎng)絡發(fā)展有限公司，上海，200335)

1 實時路由功能開發(fā)的必要性

民航華東DDN網(wǎng)主要承擔著華東地區(qū)以及中南地區(qū)各類空中交通管制業(yè)務的傳輸，其網(wǎng)絡是一個星型結構形式，設備采用美國Vanguard路由器，中心節(jié)點至各個分節(jié)點之間的中繼線路以OSI參考模型中的幀中繼協(xié)議來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的有效交換。整個網(wǎng)絡7×24小時不間斷運行，目前是華東地區(qū)雷達、轉報等信號的主要承載網(wǎng)絡 。

在網(wǎng)絡具體業(yè)務發(fā)生故障的時候，往往首先需要知道該業(yè)務在網(wǎng)內經(jīng)過的具體節(jié)點，以及每個節(jié)點的中繼端口，即具體路由，然后依據(jù)經(jīng)驗分段排查。但這需要人工登錄每臺可能的路由器，并在龐大的虛電路窗口中識別目標，再決定下一個登錄節(jié)點，以此類推，費時費力事倍功半。一般熟練的技術人員進行這樣一次路由查詢要10分鐘以上，非熟練人員甚至可能需要半小時。

顯然這對故障定位和排除是不利的，為了克服這一弊端，結合開發(fā)的新DDN網(wǎng)管系統(tǒng)，我們讓計算機來代替人進行虛電路識別，完成實時路由查詢的功能。

其主要的密度主要是通過去對目標其存在的不同 IP 生存時間(TTL)值的”Internet控制消息協(xié)議(ICMP)”回應數(shù)據(jù)包進行發(fā)送，Tracert診斷程序確定到目標所使用的一種路由。其需要當前路徑上所擁有的每一個路由器在對于數(shù)據(jù)包進行實際的轉發(fā)之前都需要把數(shù)據(jù)包里面的TTL去進行遞減1。數(shù)據(jù)包上所包含的TTL在減到0的時候，路由器需要能夠把”ICMP已超時”的消息再反饋到回源的系統(tǒng)中。

Tracert先發(fā)送TTL為1的回應的數(shù)據(jù)包，同時其還需要在之后每次在對其進行發(fā)的時候把TTL遞增1，這樣的一種方式直到目標響應或者是TTL能夠實現(xiàn)其自身的最大值，從而使得路由能夠得到確認。通過檢查中間路由器發(fā)回的”ICMP已超時”的消息去對路由進行所需與的確認。某些路由器經(jīng)常是在并不提出詢問就直接去對 TTL中過期的數(shù)據(jù)包進行丟棄，這在Tracert進行使用的實用程序里是無法看到的。

Tracert 命令按順序打印出返回”ICMP 已超時”消息的路徑里的近端路由器接口的列表。假如運用 -d 選項，那么Tracert 實用程序就并不會在每一個 IP 地址上去對 DNS進行查詢。

2 Vanguard路由器的虛電路交換機制

華東DDN網(wǎng)的Vanguard路由器大多采用類Framerelay作為主要的中繼傳輸協(xié)議，在每條物理中繼線路上至少配置一個FRI STATION, 每條用戶（雷達、轉報、甚高頻等）業(yè)務以虛電路的形式在容納在FRI STATION內部；在同一個中繼線路（STATION）上，歸屬不同節(jié)點的同一數(shù)據(jù)流的DLCI號保持一致；在一個節(jié)點進行虛電路交換時，由實時虛電路交換表為依據(jù)在不同中繼端口（STATION）上進行交換。依據(jù)這兩個原則，并結合含有網(wǎng)絡拓撲信息的文件，計算機軟件原則上可以遞歸式地訪問路由器，層層推進式地求解出業(yè)務的完全路由。

3 網(wǎng)絡拓撲信息文件設計

圖1 網(wǎng)絡拓撲信息文件材料圖

要實現(xiàn)以上目標，還需要一個必要的條件，就是軟件必須以某種方式知道網(wǎng)絡所有節(jié)點的中繼端口配對的信息，只有這樣軟件才能從當前路由器的訪問推進到下一臺路由器。我們設計了一個EXEL文件作為存儲網(wǎng)絡拓撲連接信息的存儲媒介，如上表，以第一行為例，表示10001節(jié)點的2603號中繼端口連接到10021節(jié)點的01號中繼端口，其余以此類推。通過設計完成該信息文件，自動路由展示完成了最后一塊拼圖。

4 業(yè)務實時路由跟蹤模塊具體介紹

圖2 業(yè)務實時路由跟蹤模塊

如圖2所示，該模塊通過輸入指定業(yè)務的輸出端口編號，能自動追蹤該業(yè)務在網(wǎng)內當前的實時路由，并實際關聯(lián)生產(chǎn)用戶資料，動態(tài)輸出信息包括：業(yè)務名稱、業(yè)務速率、輸出端口屬（DTE/DCE）、業(yè)務途經(jīng)路由器編號、中繼端口號、虛電路DLCI號、所有中繼線路的當前誤碼CRC信息、所有中繼線路的最后一次UP的時間等，如果是涉及到電信聯(lián)通的長途出局鏈路，還會自動顯示該線路的運營商保修編號。

5 總結

本文所述的華東DDN網(wǎng)業(yè)務的實時路由模塊主要用于具體業(yè)務層面的監(jiān)控，該模塊具有一定的開創(chuàng)性和智能性；該功能完成一次路由查詢只需要20—30s,且能顯示每一段線路的當前狀態(tài)，為快速故障定位提供了便利。同時軟件也與實際生產(chǎn)中的用戶資料關聯(lián)，可以讓用戶資料的業(yè)務信息為軟件所用。在未來，該模塊還可以引入其他智能計算技術，探索實現(xiàn)更加強大的自動故障定位等功能。