[发明专利]一种单通故障的检测方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种单通故障的检测方法和设备。

背景技术

STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)用于在局域网中消除数据链路层物理环路。运行STP的设备通过彼此交互信息来发现网络中的环路，并有选择的对某些端口进行阻塞，从而将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构，从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环，如图1所示的环状组网示意图，经过STP端口阻塞后，可建立如图2所示的树状组网示意图。

需要说明的是，由于接入层的网络可能存在大量的接入设备，因此STP可部署在接入层，以防止网络环路，并阻塞冗余链路。但是某些情况下，网络中可能出现单通链路，且未引起广播风暴，此时STP状态正确，只是问题链路的数据转发不通，这就是网络黑洞(其本质是链路的单通故障，本端设备可收到对端设备的数据报文，但对端设备不能收到本端设备的数据报文)。当出现网络黑洞后，如果靠人工逐台设备排除故障，则需要较长时间，并影响用户的应用。

以下结合图3和图4来说明STP网络中网络黑洞的产生位置；图3为正常的STP三边环网络的示意图，图4为单通故障时的示意图。在图3中，A设备是根桥，阻塞端口在C设备的P2端口。在图4中，C设备的P1端口和A设备的P2端口之间，出现从Root(根)端口到Designated(指定)端口方向的单通故障，此时C设备的P1端口可以正常接收协议报文，因此Root角色不会改变，但C设备到A设备的链路实际是中断的，通过C设备P1端口发出的流量均会丢失。

针对上述问题，现有技术中，单通故障的检测技术是DLDP(Device Link Detection Protocol，设备链路检测协议)技术。运行DLDP协议的端口有7种可能的状态：(1)Initial(初始)：DLDP协议未使能时的初始化状态；(2)Inactive(非活动)：DLDP协议已使能，但是链路down(未启动)时所处的状态；(3)Active(活动)：DLDP协议已使能且链路up(启动)，或者清空邻居表项后所处的状态；(4)Advertisement(通告)：所有邻居双向连通或者处于Active状态超过5秒后进入的状态，是一种没有发现单向链路时的比较稳定的状态；(5)Probe(探测)：收到一个未知邻居的报文后进入的状态，此时将发送探测报文检测链路是否为单向链路；(6)Disable(单通)：DLDP协议检测到单向链路，或在加强模式下邻居消失时的状态，此时端口不再接收和发送除DLDP以外的报文；(7)DelayDown(延迟down)：当DLDP状态处于Active状态、Advertisement状态或Probe状态时，如果收到端口down事件，不会立即删除邻居、进入Inactive状态，而是先进入临时的DelayDown状态，在该状态下，DLDP邻居信息仍然被保留，且系统只响应端口up事件。

以图5所示的链路正常组网为例，详细说明DLDP端口状态变化和单通检测的过程：(1)DLDP使能后，处于up状态的端口Port A进入Active状态，向外发送Advertisement报文(携带RSY标记)通告自身的存在，并请求邻居信息。(2)Port B收到Advertisement报文时，认为发现新邻居，为该邻居启动Echo(回声)等待定时器，并建立表项，同时启动此表项的老化定时器；此外，Port B进入Probe状态，向外发送Probe报文。(3)Port A收到Probe报文后，建立邻居表项，并进入Probe状态，向对端回复Echo报文。(4)Port B收到Echo报文后，由于本端已经存在相应邻居表项，且报文中携带的邻居信息和本端保存的信息相同，将该邻居标志为双通；此外，Port B的DLDP状态由Probe切换为Advertisement，并定时向外发送普通Advertisement报文；在Advertisement状态下，每次收到已知邻居发来的报文，均会重置该邻居的老化定时器的值。(5)DLDP使能后，端口Port B发送报文、以及在Port A上建立邻居的过程与步骤(1)～(4)类似。(6)Port A和Port B均认为对方为自己的双通邻居，并处于Advertisement状态。