一種改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連通性方案設(shè)計

文/徐秀敏 安東升 尹洪苓 徐楊萍 李海濤

1 引言

如圖1所示，通常網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置好后，需要確認(rèn)所配置業(yè)務(wù)通道的連通性，即確認(rèn)所配置網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正確性。通常網(wǎng)絡(luò)部署人員采用在網(wǎng)絡(luò)兩端接PC機(jī)互ping的方式，確認(rèn)所配置網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正確性；該方法需在網(wǎng)絡(luò)兩端有支持的人員，還需要在網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器處有支持的人員，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的連通性需至少三個人才可以完成；另外網(wǎng)絡(luò)的兩端通常距離非常遠(yuǎn)，或者網(wǎng)絡(luò)的某端在偏遠(yuǎn)的地區(qū)，如此開通和確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的連通性所耗的成本較大。

2 現(xiàn)有技術(shù)分析

隨著各行各業(yè)業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)行，對網(wǎng)絡(luò)的故障管理、檢測等也提出了更高的要求，需要設(shè)備能夠?qū)σ恍I(yè)務(wù)降級或失敗等異常網(wǎng)絡(luò)情進(jìn)行及時檢測、恢復(fù)和管理。如圖2所示，故障檢測功能是指使用CC（Continuity Check）協(xié)議來檢測一個網(wǎng)絡(luò)連接的連通性，確定網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)間的連接狀態(tài)。如果設(shè)備故障或者鏈路中間配置錯誤，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)無法正常接收和處理遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)發(fā)送的CCM。如果超期未收到遠(yuǎn)端的CCM報文，則認(rèn)為鏈路存在故障，并向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)送故障告警。現(xiàn)有CCM技術(shù)不能真正模擬用戶業(yè)務(wù)的收發(fā)，僅可保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)口間的連通性。

圖1：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)部署示意

圖2：CCM報文收發(fā)用于網(wǎng)絡(luò)連通性檢測

3 改進(jìn)的連通性檢測方案

圖3：主轉(zhuǎn)發(fā)芯片上的模擬方案

圖4：在用戶接口與主轉(zhuǎn)發(fā)芯片間增加模擬發(fā)包部件

圖5：發(fā)包部件與連接部件分離方案

圖6：用戶設(shè)備間連通性檢測方案

本文設(shè)計了一種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連通性的測試確認(rèn)方法，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部署完成后，采用該方法即可模擬兩端真實(shí)業(yè)務(wù)接入的情況，快速完成所配置業(yè)務(wù)的連通性的確認(rèn)。

3.1 主轉(zhuǎn)發(fā)芯片上的模擬方案

如圖3所示，通過部件1構(gòu)造用戶報文，并接收用戶報文，以確認(rèn)用戶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的連通性。部件1 與主轉(zhuǎn)發(fā)芯片固定連接，根據(jù)用戶的網(wǎng)絡(luò)配置，通過CPU控制部件1生成與用戶約定報文格式一致的模擬報文，通過在主轉(zhuǎn)發(fā)芯片上創(chuàng)建端口鏡像、或ACL規(guī)則，將從部件1輸入的報文拷貝到用戶接口中，再通過主轉(zhuǎn)發(fā)芯片的轉(zhuǎn)發(fā)流程送到對端設(shè)備；對端設(shè)備接收到該報文后，通過主轉(zhuǎn)發(fā)芯片的處理送到用戶接口，在用戶接口再通過端口鏡像、或ACL規(guī)則將報文送到部件1中，部件1接收到了預(yù)期的測試報文，則可確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)已按預(yù)期連通。

3.2 接口和主轉(zhuǎn)發(fā)芯片間增加專用部件方案

如圖4，在用戶接口和主轉(zhuǎn)發(fā)芯片間增加一專用部件1，該專用部件1常規(guī)時將用戶接口接入到主轉(zhuǎn)發(fā)芯片上的端口；若需開啟業(yè)務(wù)連通性測試，則部件1構(gòu)造并發(fā)出用戶約定格式的報文，并直接發(fā)送到主轉(zhuǎn)發(fā)芯片的相應(yīng)端口上，以模擬用戶報文發(fā)送和接收進(jìn)行實(shí)際業(yè)務(wù)測試。

3.3 發(fā)包部件與連接部件分離方案

如圖5，將發(fā)包部件獨(dú)立成為部件1，部件2專門負(fù)責(zé)部件1與用戶接口的關(guān)系維護(hù)，在需進(jìn)行測試時將用戶接口與主轉(zhuǎn)發(fā)芯片端口的對應(yīng)關(guān)系，變?yōu)椴考?接口與主轉(zhuǎn)發(fā)芯片端口的對應(yīng)關(guān)系。

4 連通性檢測流程設(shè)計

如圖6所示，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)首先校驗(yàn)用戶側(cè)端口的link狀態(tài)，若端口為up繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)處理，若端口為down直接上報時延測量失敗；網(wǎng)管系統(tǒng)并行進(jìn)行通信設(shè)備間時延、通信設(shè)備內(nèi)部用戶側(cè)器件基礎(chǔ)時延、用戶側(cè)模塊時延、用戶側(cè)線路時延的測算，獲取上上述四類時延后，按公式1進(jìn)行時延累加，最后得到用戶設(shè)備間的時延t1。

5 結(jié)論

本文在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中增加專用部件，用以模擬用戶報文的收發(fā)，以方便的驗(yàn)證用戶間網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的連通性。本文采用專用部件（可由FPGA、轉(zhuǎn)發(fā)芯片、或CPU充當(dāng)）實(shí)現(xiàn)報文的構(gòu)造、發(fā)送和接收，將網(wǎng)絡(luò)劃分給客戶的接口與專用部件建立邏輯連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通性檢測。