[发明专利]一种网络三层转发路径诊断方法和系统

说明书

针对现有网络设备缺乏的环路诊断、多路径诊断和重要路径诊断，本发明提供一种网络转发设备的网络三层路径诊断系统和方法。实现了一种主动路径诊断机制，基于该路径诊断方法，实现网络中实时环路诊断、多路径全部可达性诊断和重要路径诊断。所实现的环路诊断根据转发流量信息，自动实现网络中三层环路实时诊断，对于存在环路的路由，进行环路断开保护；所实现的多路径诊断对系统中路由的多条路径，实时进行全面诊断，确保每一条路径的可达性，实现负载分担的可靠性；所实现的重要路径诊断对重要的路径，进行实时诊断，确保重要路径的可达性。

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，具体涉及一种网络转发设备的网络三层路径诊断方法和系统。

背景技术

网络中，由于配置或者传输原因，可能会导致网络出现一段时间内的环路或者部分路径的不可达。对于环路也分为第二层环路和第三层环路，所有环路的形成都是由于目的路径不明确导致混乱而造成的，由于二层环路破坏性较大，有较多的网络协议进行防环措施，对于三层环路，由于每一台设备进行转发时，会对数据包的TTL值减1，最终该数据包会丢弃, 但也同样占用大量带宽。现有网络设备对三层环路，缺乏判断和处理机制, ，造成路由通告错误，形成一个恶性循环。

在进行三层转发时，网络设备通过路由协议通告，学习整个网络设备的路由信息，部分路由存在多个下一跳的路径，网络设备转发时，基于多条路径进行负载分担。如果其中一条路径出现拥塞等，其他转发设备无法感知该路径的不可达，该路径分担的业务会出现丢失。但现有网络设备缺乏对多个路径的检测机制，只能进行简单的可达性检测，如ping和trace工具等，导致在进行负载分担时，出现部分链路的业务丢失。

另外，对于重要的服务器地址，在网络中对可达性要求较高，而现有设备并不能区分重要的路径可达性，无法及时了解重要路径的故障信息。

针对现有网络设备缺乏的环路诊断、多路径诊断和重要路径诊断，本发明提供一种网络转发设备的网络三层路径诊断系统和方法。实现了一种主动路径诊断机制，基于该路径诊断方法，实现网络中环路诊断、多路径全部可达性诊断和单条业务流的诊断。进行环路诊断时，根据数据流量大小和TTL数值判断是否存在环路可能性，对于可能存在的环路路径，发送环路诊断报文进行诊断，如果存在环路，对环路路由的转发进行处理，避免网络中的三层环路。进行路由的多路径诊断时，实现路由的多个下一跳均能进行诊断，确保转发时多路径均有效，避免网络诊断时路由可达但不能确保每条路径的有效性。对于网络中比较重要的服务器路径，链路诊断可实时进行诊断，一旦出现故障，及时发送告警，确保重要业务的应用。

发明内容

要解决的技术问题：现有网络设备缺乏对三层路径的环路诊断、多路径诊断和重要路径诊断功能。

解决该技术问题所采用的技术方案是：根据不同路径诊断类型，发送不同诊断报文进行路径诊断的基础上，对多路径、环路和重要路径进行实时自动诊断，对环路路径进行自动切断并上报协议避免通告，多路径中的故障路径进行标记，对重要路径发生故障及时发送告警信息；当故障恢复时，自动打开该路径进行业务转发。

提供了一种基于三层转发设备的网络路径诊断系统，该系统可实现以下功能：

1、三层环路诊断：根据转发流量信息，自动实现网络中三层环路实时诊断，对于存在环路的路由，进行环路断开保护；

2、三层多路径诊断：对系统中路由的多条路径，实时进行全面诊断，确保每一条路径的可达性，实现负载分担的可靠性；

3、重要路径诊断：对重要的路径，进行实时诊断，确保重要路径的可达性。