[发明专利]一种交换机故障的定位方法、系统及装置

说明书

本发明提供了一种交换机故障的定位方法、系统及装置，所述方法包括交换机CPU接收探测报文，基于所述探测报文，生成当前交换机的元数据信息；将所述元数据信息和报文五元组同时发送给控制器，控制器基于所述元数据信息分析丢包的交换机，进行故障定位。本发明通过交换机CPU对探测报文进行分析处理，将当前交换机的元数据信息添加到探测报文中，与报文进行同时转发，并将添加有元数据信息的探测报文发送给控制器，控制器通过元数据信息确定故障交换机，进行故障定位，整个实现过程不需要硬件参与，使用弹性大，且基于元数据信息实现了故障交换机的准确定位，成本低，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种交换机故障的定位方法、系统及装置。

背景技术

随着数据中心架构的发展和Vxlan(VirtualExtensibleLocalAreaNetwork，虚拟扩展局域网)、RDMA(RemoteDirectMemoryAccess，远程直接数据存取)等新技术的应用，传统的SNMP(SimpleNeorkManagementProtocol，简单网络管理协议)等运维手段已经无法满足当前IDC(InternetDataCenter，互联网数据中心)运维需求。更大规模、更复杂的云数据中心和高性能计算集群都对运维提出了更高的要求，如何找到更加精细化、智能化的运维手段，实现对网络更高效、及时地监控和运维，成为数据中心网络运维面临的一大挑战。SONiC(SoftwareforOpenNetworkingintheCloud，定义了路由交换设备的控制平面的容器化架构，定义中包含组件与接口)是微软发布的开源交换机操作系统，是一个成熟的SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)软件平台，实现了数据控制面与转发面的分离，用户可以采购白牌交换机搭载SONiC实现不同的网络功能，SONiC使得用户能够更快的调试、修复并测试软件，通过改变软件策略和拓扑实现新的网络架构，让网络实践更为灵活。

Telemetry是一项远程的从物理设备或虚拟设备上高速采集数据的技术。设备通过推模式(PushMode)主动向采集器推送设备数据信息，提供更实时更高效的数据采集能力。Telemetry技术采取推送方式，由设备主动向后台监控服务器推送自身信息，从而避免了查询模式下查询请求造成的在网络中的额外延时，以及大量查询请求给网络和设备带来的压力。与传统的SNMP方式相比，Telemetry可以实现亚秒级监控精度。通过Telemetry技术理论上可以获取设备所有信息。目前数据中心主流通常采用Spine/Leaf的拓扑架构，此架构很容易对数据中心的设备作线性扩展，也相对带来附载平衡与冗余的好处，在这种架构下，封包数据的传输普遍存在着多条路径可供选择，一旦某条链路发生问题，很难快速的从整个拓谱中找到造成链路出错的故障交换机位置。

现有的网络拓谱检测技术，实现了二层、三层的网络探测路径。现有的网络探测路径只能分别针对二层与三层的问题作回报，而且这些信息只有报文传送端或发生问题的设备可以收到，无法将此信息整理并集中呈现，也会因为有多条路径而无法有效且快速的锁定发生问题路径的交换机位置。另外，现今已经有部分交换机芯片厂商提出在硬件芯片上面实做INT(In-bandNetwork Telemetry，带内网络遥测)技术，是由Barefoot、Arista、Dell、Intel和VMware在Telemetry的基础上共同提出的一种新的Telemetry模型。INT技术是通过在数据层面收集和报告网络的状态来实现对网络状态的监控，这个过程不需要控制层面的参与。但是INT若是采用Broadcom的芯片中自带的特定固件实现，但是Broadcom对此特定硬件逻辑是额外收取高额费用的。Barefoot使用硬件进行流水线编排，整体使用弹性不足。

发明内容

本发明提供了一种交换机故障的定位方法、系统及装置，用于解决现有交换机故障定位采用硬件实现，使用弹性低的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种交换机故障的定位方法，所述方法包括以下步骤：