专利名称：基于异步传输模式的网络互连管理实现方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于异步传输模式的网络互连管理实现方法。
背景技术：
随着网络通信技术的日益发展，网络互连关系的日益庞大复杂，有效地管理越来越多的网络设备，成为网络设备提供商和网络运营商亟待解决的技术问题。目前，Internet(互联网)主要通过IP(互联网协议)进行网络互连，通过TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)可以访问IP网络中的任何一个主机或设备，并对其进行相应的管理。但是，对于Internet中的某些仅支持ATM(异步传输模式)的主机或设备，则无法通过IP进行网络互连，即无法通过网络对这些网络设备进行管理了。
因此，为了能够实现基于ATM的网络互连，以到达对网络中任何一个支持ATM的网络设备进行管理的目的；特别是在一个网络运营商的私有网络内部，通过一台网络设备作为入口，管理其他ATM网络设备；目前主要是通过手工建立PVC连接的方式来建立ATM网络设备间的通道，实现对其他ATM网络设备的管理；但该方法对于用户来说比较麻烦，必须事先对所有的ATM网络设备进行配置，如果这些设备彼此相隔距离比较遥远，进行逐个配置，成本太高，有时甚至根本无法实现。
综上所述，现有的ATM网络设备管理方案具有配置过程复杂、配置的设备较多、维护成本高及网络管理难等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于ATM的网络互连管理实现方法，可以自动建立基于ATM的互连网络，以便于对网络中支持ATM的网络设备的管理。
本发明的目的是这样实现的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，包括a、建立ATM网络设备间的互连通道；b、ATM网络设备通过邻接网络设备的发现过程，进行网络拓扑图的建立；c、对已经建立基于ATM网络的网络拓扑图进行维护更新；d、根据已经建立的网络拓扑图进行基于ATM的网络互连管理。
所述的步骤a为通过设置ATM网络设备接口的中继VPI(虚路径标识符)、VCI(虚信道标识符)的默认值，自动建立ATM网络设备间互连通道。
所述的步骤b包括b1、ATM网络设备向外发送握手请求报文；b2、与该ATM网络设备相连的邻接ATM网络设备响应接收到的握手报文；b3、ATM网络设备根据响应报文内容判断邻接ATM网络设备是否存在于网络拓扑图中，如果存在，则执行步骤b4，否则，执行步骤b5；b4、不作任何处理；b5、为邻接ATM网络设备创建接口，并保存，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备。
所述的握手请求报文的内容包括发送报文端ATM网络设备的设备号。
所述的握手请求报文的响应报文的内容包括响应报文发送端ATM网络设备为该链路分配的链路标识。
所述的步骤b5包括b51、判断邻接ATM网络设备是否为上级网络设备，如果是，则执行步骤b52，否则，执行步骤b53；b52、为邻接ATM网络设备创建接口、分配链路标识，并保存于网络拓扑图中，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备，邻接ATM网络设备根据收到的网络拓扑图更新自己的网络拓扑图；b53、为邻接ATM网络设备创建接口，并保存于网络拓扑图中，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备，邻接ATM网络设备根据收到的网络拓扑图更新自己的网络拓扑图。
所述的步骤c包括c1、网络设备向外发送连接状态升级报文，将其保存的网络拓扑图通知邻接的所有邻接网络设备；c2、邻接网络设备根据收到的连接状态升级报文进行自己的网络拓扑图的更新。
所述的步骤c1包括c11、发送连接状态报文的ATM网络设备多次向邻接网络设备发送连接状态升级报文，报文中记录了经过的网络设备号及其邻接的网络设备号；c12、接收到连接状态升级报文的网络设备判断报文中是否存在与其邻接的网络设备号，如果存在，则不再向该邻接的网络设备复制发送该连接状态升级报文，否则，向邻接的网络设备复制发送该连接状态升级报文。
所述的步骤c2包括c21、将收到的连接状态升级报文中的网络拓扑图与网络设备上保存的网络拓扑图进行比较，判断其中相对应的连接状态不一致是否为对端网络设备的邻接边或本端网络设备到对端网络设备间无路由，如果是，则执行步骤c22，否则，执行步骤C23；c22、以接收到的对端的网络拓扑图为准更新本端网络设备保存的网络拓扑图；c23、不进行本端网络设备中网络拓扑图的更新。
所述的步骤c22包括c221、判断连接状态升级报文承载的时间戳值是否大于本端网络设备中保存的最近收的报文的时间戳值，如果是，执行步骤c222，否则，执行步骤c23；c222、以接收到的对端的网络拓扑图为准更新本端网络设备保存的网络拓扑图。
步骤c1所述的向外发送连接状态升级报文的网络设备包括所在的网络连接状态发生变化的ATM网络设备，具体包括两个基于ATM的网络合并成一个网络，所涉及的网络设备；一个基于ATM的网络拆分成两个子网络，所涉及的网络设备；基于ATM的网络中增加一条边时，涉及的ATM网络设备；基于ATM的网络中释放一条边时，涉及的ATM网络设备；以及满足定时发送连接状态升级报文的时间要求的ATM网络设备。
步骤c1还包括确定网络连接状态发生变化的ATM网络设备的过程，共分为三种情况c13、当网络拓扑发现一个新设备后，通知用户确认该设备；对于确认的设备号，将始终保存于网络结构拓扑图中，若故障时，将上报告警，通信中断；对于未确认的设备，设备故障后，将在网络拓扑图中消失，正常时，不接受配置，不作为连接路由经过的设备；c14、当两个设备间增加一条连接边后，通知用户确认该连接边；对于确认的边，将始终保存于网络拓扑图中，若故障时，将上报告警，接口中断；对于未确认的边，故障后，将在网络拓扑图中消失，创建接口申请的内存也将释放；正常时，也不作为连接路由经过的边；c15、当一个接口增加一条链路后，通知用户确认该链路；对于确认的链路，将始终保存于接口的数据表中，若故障时，将上报告警，链路中断；对于未确认的链路，故障后，将在接口数据表中消失，正常时，也不作为接口资源分配的链路，不承载接口的逻辑通信通道。
所述的步骤d包括d1、根据网络设备中的网络拓扑图确定网络设备间通信链路及采用的信道；d2、利用确定的信道在网络设备间传送报文，实现基于ATM的网络互连管理。
所述的步骤d1包括d11、确定网络设备间的通信链路；d12、判断发起选择确定信道的网络设备是否为下级网络ATM网络设备，如果是，执行步骤d13，否则，执行步骤d14；d13、下级ATM网络设备向上级ATM网络设备发送连接请求报文；d14、上级ATM设备确定可用的通信通道链路标识，并发送给下级ATM网络设备；d15、下级ATM网络设备接收该报文后，将确认报文回复给上级ATM网络设备，从而确定ATM网络设备间通信采用的信道。
所述的步骤d11包括d111、根据接口上的链路编号，从第一条链路开始，顺序在各链路上进行连接资源申请；d112、选择确定一条带宽满足要求的链路，并为该链路进行VPI、VCI的申请；d113、将为该链路分配的VPI、VCI和链路对应的中继端口号记录在数据表中，从而确定网络设备间通信链路。
所述的步骤d13、d14、d15中传送的报文，在传输过程中具有最高优先级。
步骤d2中所传送的报文中设置有一个用于验证数据是否有效的加密域。
所述的步骤d2中所传送的报文中设置有加密域，用于存放验证数据是否有效的密码。
所述的网络拓扑图提供的路由包括提供给设备通信/应用程序的路由；及提供给连接管理的路由，该路由进一步包括仅指定终点网络设备号的一般路由指定终点设备号，并应用DIJSTRA算法获得的路由；VP(虚通路)环上的主备路由包括主备两条路由，两条路由分别经过了VP环上的所有设备；指定中间设备的路由指定经过的中间设备的路由；静态路由指明由起点至终点经过的所有设备的路由；
满足通信带宽需求的路由在进行一般路由计算前将不满足通信带宽需求的边设置为故障，然后计算出的一般路由。
所述的指定中间设备的路由为通过以下步骤获得e、确定指定的中间设备，并计算由起点至中间设备的一般路由；f、计算由中间设备至终点的一般路由；g、判断两个一般路是否有重复设备，如果有，则将重复设备的所有边设置为故障，执行步骤e，否则，获得指定中间设备的路由过程结束。
由上述技术方案可以看出，本发明采用了自动建立ATM互连网络的方法，不需人工进行更多的配置，为用户对ATM网络的管理提供了极大的方便，大大地节省了ATM网络管理及维护的成本。而且，本发明实现了网络拓扑的自动管理，网络连接故障后能够自动恢复，从而使ATM网络互连可靠性增强，保证了网络管理、维护的安全性。同时，本发明还具有连接备份机制以及通道自动选择切换机制，进一步为用户对ATM网络设备的管理提供了方便，提高了网络互连及管理维护的可靠性。
图1为ATM网络互联示意图1；图2为ATM网络互联示意图2；图3为ATM网络拓扑图刷新过程示意图；图4为ATM网络合并示意图；
图5为ATM网络拆分示意图；图6为ATM网络中增加连接边的示意图；图7为ATM网络中释放连接边的示意图；图8为确定满足带宽的通道示意图；图9为确定通信通道过程示意图；图10为通信通道切换过程示意图；图11为本发明应用的ATM网络结构示意图；图12为本发明的具体实施流程图。
具体实施例方式
本发明所述的基于ATM的网络互连管理的实现方法，实现了用户在无数据配置情况下的自动发现链路、自动建立接口、自动实现主备通信通道的切换及网络拓扑的自动生成，从而实现网络互连管理。
如图12所示，要实现ATM网络设备的互连，首先需要建立ATM网络互连管理通道，参见步骤1。如图1所示，设备A、B首先建立到接口1、2的内部通信通道和链路，内部通信通道即为内部连接，接口1、2的中继VPI(虚路径标识符)、VCI(虚信道标识符)采用默认值0、32；通过这个过程设备A和设备B间的PVC(永久虚拟链路)通道即可建立。
建立了ATM网络设备间互连的通道后，便可以进行网络拓扑图的建立和网络拓扑图的管理过程，参见步骤2。网络拓扑管理是为了保持网络中各设备建立保存的网络拓扑图的一致和同步；同时，保证当ATM网络增加或释放一个网络设备间的接口后，可以使网络中的其他设备能快速、准确的获得这一信息，即保证网络拓扑图的实时准确。
所述的网络拓扑图的建立是通过邻接设备的发现过程实现的。邻接设备的发现过程如图2所示，设备A采用一种Hello(握手)报文来发现邻接设备B、C、D设备A从1、2、3三个不同的接口发送Hello请求报文，Hello请求报文中，包含而且只包含本端的设备号；设备B、C、D接收到该Hello请求报文后，判断对端设备是否已在网络拓扑图中存在，若不存在，创建一个接口，将这条链路保存于这个接口上，如果为上级设备，还需为这条链路分配链路标识，由Hello响应报文指示到下一个设备，其中设备号小的设备为上级设备，设备号大的设备为下级设备；并向设备A发送Hello响应报文，在上级设备的Hello响应报文中，包含由上级设备为本链路分配的链路标识；设备A对收到的Hello响应报文进行分析即可获得设备A的邻接设备状况的邻接图。对于Hello请求报文，每个设备必须响应，若无响应，则重发Hello请求报文十次。
每个网络设备的邻接图确立后，ATM网络设备便可以通过连接状态请求报文(Link State Request)和连接状态响应报文(Link StateAck)交换获取对端设备的邻接图，如图3所示，从而为每个ATM网络设备中建立整个ATM网络的网络拓扑图。
同样，对于与新增邻接设备的网络拓扑图的交换获取，也是通过连接状态请求报文(Link State Request)和连接状态响应报文(LinkState Ack)实现的。网络设备发送走出去的连接状态请求报文(LinkState Request)若无响应，则不断重发，每秒一次，直至收到连接状态响应报文；连接状态响应报文(Link State Ack)中边状态连接关系与本端保存的边连接状态不一致，则通过以下原则进行网络拓扑图的确定(1)、若连接状态不一致的边为对端设备的邻接边，以对端设备保存的连接状态为准；(2)、若本端设备到该边的两个设备无路由，则以对端设备保存的连接状态为准；(3)、对于其他连接状态不一致的情况，则以本设备保存的连接状态为准。
交换网络拓扑图后，各设备刷新自己的网络拓扑图结构。
ATM网络连接状态变化时有发生，连接状态发生变化通常包括以下四种情况第一种情况两个网络合并成一个网络时，需将新增设备数目、新增的设备号、新增的设备间的连接关系、新增设备与原来设备的连接关系扩散到增加的边上的两个设备的所有邻接设备。如图4所示，将设备A、B组成的网络与设备C、D组成的网络通过设备B、C相连合并，则设备B需将设备C和设备D的连接关系扩散到设备A；设备C需将设备A和设备B的连接关系扩散到设备D。
第二种情况一个网络拆分成两个子网络时，则需要扩散释放的边。如图5所示，设备B需要将设备B、设备C之间连接释放的消息通知设备A；设备C需要将设备C和设备B的连接关系释放的消息通知设备D。
第三种情况网络中增加一条边时，则需要扩散增加的边的两个设备的设备号。如图6所示，增加了设备A、C间的连接边，则设备A和设备C需要分别将增加设备A和设备C间连接的消息扩散至全网。
第四种情况网络中释放一条边时，则需要扩散释放的边的两个设备的设备号，如图7所示，释放设备A、C间的连接，则需要将该消息通知全网设备。
为了保证网络拓扑图实时准确性，发生连接状态变化的网络设备需要通知邻接的所有网络设备，即发生连接状态变化的网络设备需要向邻接网络设备发送连接状态升级报文(Link State Update)。所述的连接状态升级报文(Link State Update)只向邻接网络设备扩散，且该报文有复制功能，一个设备收到连接状态升级报文后，将复制报文，并向所有邻接设备扩散；同时，为了防止扩散本报文引起报文风暴，报文中记录有本报文经过的设备号及其邻接设备号，如果一个设备的邻接设备中有报文中记录的设备号，则不再向这个设备发送连接状态升级报文。由于连接状态升级报文不需响应，因此，本报文连续发送5次，每秒一次，以保证状态刷新的可靠传输。
网络设备收到连接状态升级报文(Link State Update)，将连接状态升级报文中的网络拓扑图与本设备上保存的网络拓扑图比较，若有不一致的地方，采用以下原则确定网络拓扑图结构(1)、若连接状态不一致的边为对端设备的邻接边，以对端设备保存的连接状态为准；(2)、若本端设备到该边的两个设备无路由，则以对端设备保存的连接状态为准；(3)、对于其他连接状态不一致的情况，则以本设备保存的连接状态为准。
为了防止出现旧网络拓扑图覆盖新网络拓扑图的情形，我们在连接状态升级报文中引入了刷新报文的时间域，初始值为0，每发送一次报文，加1，到65535后，又从0开始，满足条件OldMsgTimer＜NewMsgTimer或(OldMsgTimer-NewMsgTimer)＞FFF0的报文为更新报文，其中“OldMsgTimer”为本地保存的最近收到的报文的时间戳，“NewMsgTimer”为新报文的时间戳。对于非更新报文，则将其丢弃。
而且，为了防止ATM网络运行过程中，各网络设备保存的路由状态不一致，ATM网络设备会定时进行连接状态升级报文的发送，例如，可以确定每隔5-15分钟发送一次该报文，将本网络设备的边连接状态(仅包括与邻接设备的边连接状态)扩散到其他设备。
ATM网络的网络拓扑图生成后，便可以为各种应用提供相应的路由；具体包括提供给设备通信/应用程序的路由由于进行网络互连管理时，应用程序只关心能否将报文从起点发送到终点，而对报文经过的路由无太大的要求。无疑，经过的设备数越少，报文发送失败的可能性也就越小。所以，设备间路由的“最短路由”是基于设备数的最少来确定的。
提供给连接管理的路由由于连接管理支持的连接的多样性，所以对路由提出了多种需求，本发明所述的网络拓扑图可支持的路由有以下几种1)一般路由用户建立连接时，对路由无特别的要求，只需要指定终点设备号。则可直接根据网络拓扑图中的边连接状态，用DIJSTRA算法，得到连接的路由。
DIJSTRA算法为最短路径算法，该算法的思想是一个N×N阶(N个设备)的对称矩阵，记为D[N，N]，若i与j有边连接，元素d[i，j]记录了从i到j这条边的权值，若无边连接，则为FFFF。下面可以根据这个矩阵计算某个设备P到所有其他设备的最短路径。Path[i](i＝0，N-1)为一个长度为48的数组，记录本设备到设备i的路由，若i为相邻设备，则记Path
[i-1]＝P。
(1)分成两个集合，集合A中只有P，集合B中有1，···，P-1，P+1，···，N-1个设备；(2) 从集合B中找一个设备k，使得d[P，k]＝min{d[P，j]，j＝0，1，···，N-1}；(3)将设备K加到集合A中；(4)重新计算各边的权值，d[P，j]＝min{d[P，k]+d[k，j]，d[P，j]}；(5)若d[p，j]发生变化，则将设备K加入到Path[j]；(6)若集合B非空，转(2)。否则，完成设备P到其他所有设备的路由计算。
在计算两个设备间路由时，相邻两个设备的直达路由在实际应用中肯定为最短，所以，为了防止权值设定的不合理，引起相邻的两设备路由走非直达路由，最后需将相邻两设备的路由改为直达路由。
2)VP环上的主备路由用户在VPRING上配置连接时，需要主备两条路由，这两条路由分别在VPRING的不同方向上，且经过了VP环上的所有设备。可以这样得到路由根据配置VP环后，在这环上计算起点到终点的路由，得到主用路由后，将主用路由上的一条边置为故障，重新在这环上计算起点到终点的路由，这个路由即为备份路由。在计算路由前，需检查VP环是否配置正确，若不正确，返回VP环故障。对于VP环上的路由，DIJSTRA算法中涉及的N为环上设备数，D[N，N]为环上边连接状态图，若两设备相邻，d[i][j]为1，若不相邻，d[i][j]为FFFF。
3)指定中间设备的路由用户指定一个中间设备，连接必须要经过这个中间设备，类似于指定部分源路由的方法。路由计算方法为A、先计算从起点到中间设备的路由，用一般路由的计算方法；B、再计算从中间设备到终点的路由，用一般路由的计算方法；C、得到这两个路由后，判断这两个路由是否有重复设备，若有，则将重复设备的所有边置为故障，重新执行步骤A；否则，返回成功；这种路由一般使用于通过人工有限的调整，得到“最优”路由。
4)静态路由由用户配置一条路由，指明从起点到终点经过的所有设备。连接管理指定静态路由的索引，直接得到路由。
5)满足一定带宽的路由当系统带宽不足时，若还采用一般路由的计算方法，则可能出现连接不能建立，但系统存在未利用的带宽，如图8所示假设三个设备间的边权值都为1，设备B和设备C中间无带宽，设备A和设备B、C之间有带宽，若仍应用一般路由，则申请到路由后连接不能建立，而设备A和设备B、设备C之间存在带宽浪费。所以，在这种情况下，采用满足一定带宽的路由类型。本类型的路由计算方法为路由管理根据流量类型计算出连接所需带宽，把所有不满足带宽条件的边置为故障，再计算经过设备数最少的路由。对于满足带宽条件的路由，DIJSTRA算法中涉及的N为所有的设备数，D[N，N]为边连接状态图，若两设备相邻且带宽满足带宽条件，d[i][j]为1，若不相邻或带宽不满足条件，d[i][j]为FFFF。
对于信令路由的计算，N为ATM网络中所有的设备数，D[N，N]为网络拓扑图，若两设备相邻，d[i][j]为1，若不相邻，d[i][j]为FFFF。
由于ATM网络动态发现邻接设备的非确定性，引来许多不稳定的因素，例如，用户的一些误操作，可能引起整个系统网络拓扑变化，从而影响路由计算，冲击了连接正常建立和设备间报文发送，因而，为了避免这些问题，本发明在动态发现邻接设备的基础上引入了确认机制，具体包括对以下三种情况的确认机制(一)确认一个设备当ATM网络发现一个新的网络设备后，将发送提示信息给用户，令用户确认该网络设备，对于经过确认的网络设备，其设备号将始终保存于网络拓扑图中，若故障时，将上报告警，通信中断。对于未经过确认的网络设备，设备故障后，将在网络拓扑图中消失，正常时，也只是显示，不能对其进行配置，不作为连接路由经过的网络设备，但有可能作为信令路由经过的网络设备。
(二)确认一条边连接当两个设备间增加一条边后，同样也将发送提示信息给用户，令用户确认新增加的边，对于经过确认的新增加的边，将始终保存于网络拓扑图中，若故障时，将上报告警，接口中断。对于未确认的边，故障后，将在网络拓扑图中消失，创建接口申请的内存也将释放。正常时，也只是显示，不作为连接路由经过的边，但有可能作为信令路由经过的边。值得注意的是，确认一条边连接时，边连接对应的两个设备需已确认，确认一条边，实际上是确认两个设备上的两个接口。
(三)确认一条链路当ATM网络的一个接口增加一条链路后，将发送提示信息到后台，用户可以下发命令到主机，确认这条链路，对于确认的链路，将始终保存于接口的数据表中，若故障时，将上报告警，链路中断。对于未确认的链路，故障后，将在接口数据表中消失，正常时，也只是显示，不作为接口资源分配的链路，不承载接口的逻辑通信通道。值得注意的是，链路所在的边必须先注册，确认一条边，实际上是确认了两个设备上两个接口的链路标识相等的对应两个链路。
本发明建立了基于ATM网络的网络拓扑图，并实现了对该网络拓扑图的动态管理功能后，网管便可以利用各ATM网络设备中保存的网络拓扑图在各网络设备间传送管理报文，实现基于ATM的网络互连管理，参见步骤3。
由于在ATM网络中的两个网络设备间可能存在多条链路，但只能选择确定其中一个通信通道，用于承载信令或传送数据；所以，在ATM网络的各网络设备间传送管理报文之前，还需要进行通信通道的选择确定。通信通道的选择确定通常由上级设备指示，指示通信通道的过程如图9所示，其中“COMM_REQ”请求报文中的“LINKID”为请求作为通信通道的链路标识，该报文将在本接口的所有通信通道中发送，若不存在主用通信通道，则在链路标识为LINKID的通信通道中发送；报文“COMM_COM”中的“LINKID”为指示为通信通道的链路标识，该报文也在本接口的所有通信通道上发送。为了防止链路环回，在报文中包含有发送报文的设备号。
由于上级设备收到“COMM_ACK”确认报文后，才在切换后的通信通道上接受和发送数据；而下级设备在回“COMM_ACK”报文后，就立即在切换后的通信通道上接受和发送数据；所以，当“COMM_ACK”报文在传送过程中，若发送两个设备间的数据，则数据丢失。因而，接口间的切换报文需要设置具有最高优先级。
从主用通信通道切换到其他通信通道时，可以使用选择通信通道同样的流程实现。
对于建立的接口还需要进行设备间通信通道的选择和切换的接口管理工作。当新增一个接口或承载逻辑通信通道的物理链路故障时，需要选择确定一条通信链路；若为上级设备，则发送新通信通道指示，收到响应后再切换新的通信通道；若为下级设备，则发送切换请求，收到指示后再切换。如图10所示，其中ATM网络设备发现邻接设备，且为下级设备，或者下级设备检测到链路故障时，需向上级设备发送选择或切换请求报文“COMM_REQ”，进行通道的选择或切换；ATM网络设备发现邻接设备，且为上级设备，或者上级设备检测到链路故障时，将会选择一条新的通信通道，通过向下级设备发送选择或切换指示报文“COMM_COM”，指示下级设备选择或切换到该通信通道；下级设备成功地选择或切换到相应通信通道后，需要向上级设备发送选择或切换响应报文“COMM_ACK”，通知上级设备；ATM网络中上级设备向下级设备的拒绝响应，以及下级设备向上级设备的拒绝响应，均为通过发送选择或切换拒绝报文“COMM_REJ”实现。
除了对接口进行选择或切换的管理之外，还包括对接口上资源的管理，在接口上分配和申请资源实际上是在接口上各链路的中继端口上轮循申请VPI、VCI和带宽。接口资源管理实际上只有一个数据表，该数据表记录接口上分配的资源和连接的对应关系，具体分配资源的过程如下首先，对于接口连接管理的资源申请，根据接口上的链路，从第一条链路开始，顺序在各链路上申请；然后，根据链路上的带宽选择确定一条带宽满足需求的链路，并在该链路上申请VPI、VCI；最后，将分配的VPI、VCI和链路对应的中继端口号记录在数据表中。
为了保证网络管理的安全性，本发明还提供了对网络设备间传送数据报文的加密手段。即在ATM网络中传送的数据报文中留有一个加密域，用于验证数据是否有效。加密采用MD5算法，是否加密可以由用户选择。加密的密码在收集网络拓扑的报文中携带，每一个设备的加密密码可以不相同。
本发明可以具体应用于如图11所示的ATM网络中，NMS(网管)接到设备A上。系统自动建立网络拓扑和互连通道，NMS通过设备A就可以对网络中的任何一个设备进行管理和维护，NMS是通过设备号来区分对某个设备进行操作。
权利要求
1.一种基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于包括a、建立ATM网络设备间的互连通道；b、ATM网络设备通过邻接网络设备的发现过程，进行网络拓扑图的建立；c、对已经建立基于ATM网络的网络拓扑图进行维护更新；d、根据已经建立的网络拓扑图进行基于ATM的网络互连管理。
2.根据权利要求1所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤a为通过设置ATM网络设备接口的中继VPI(虚路径标识符)、VCI(虚信道标识符)的默认值，自动建立ATM网络设备间互连通道。
3.根据权利要求1所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤b包括b1、ATM网络设备向外发送握手请求报文；b2、与该ATM网络设备相连的邻接ATM网络设备响应接收到的握手报文；b3、ATM网络设备根据响应报文内容判断邻接ATM网络设备是否存在于网络拓扑图中，如果存在，则执行步骤b4，否则，执行步骤b5；b4、不作任何处理；b5、为邻接ATM网络设备创建接口，并保存，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备。
4.根据权利要求3所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的握手请求报文的内容包括发送报文端ATM网络设备的设备号。
5.根据权利要求3所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的握手请求报文的响应报文的内容包括响应报文发送端ATM网络设备为该链路分配的链路标识。
6.根据权利要求3所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤b5包括b51、判断邻接ATM网络设备是否为上级网络设备，如果是，则执行步骤b52，否则，执行步骤b53；b52、为邻接ATM网络设备创建接口、分配链路标识，并保存于网络拓扑图中，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备，邻接ATM网络设备根据收到的网络拓扑图更新自己的网络拓扑图；b53、为邻接ATM网络设备创建接口，并保存于网络拓扑图中，同时将保存的网络拓扑图发送给邻接ATM网络设备，邻接ATM网络设备根据收到的网络拓扑图更新自己的网络拓扑图。
7.根据权利要求1所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤c包括c1、网络设备向外发送连接状态升级报文，将其保存的网络拓扑图通知邻接的所有邻接网络设备；c2、邻接网络设备根据收到的连接状态升级报文进行自己的网络拓扑图的更新。
8.根据权利要求7所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤c1包括c11、发送连接状态报文的ATM网络设备多次向邻接网络设备发送连接状态升级报文，报文中记录了经过的网络设备号及其邻接的网络设备号；c12、接收到连接状态升级报文的网络设备判断报文中是否存在与其邻接的网络设备号，如果存在，则不再向该邻接的网络设备复制发送该连接状态升级报文，否则，向邻接的网络设备复制发送该连接状态升级报文。
9.根据权利要求7或8所述的基于异步传输模式的网络互边境中管理实现方法，其特征在于所述的步骤c2包括c21、将收到的连接状态升级报文中的网络拓扑图与网络设备上保存的网络拓扑图进行比较，判断其中相对应的连接状态不一致是否为对端网络设备的邻接边或本端网络设备到对端网络设备间无路由，如果是，则执行步骤c22，否则，执行步骤C23；c22、以接收到的对端的网络拓扑图为准更新本端网络设备保存的网络拓扑图；c23、不进行本端网络设备中网络拓扑图的更新。
10.根据权利要求9所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤c22包括c221、判断连接状态升级报文承载的时间戳值是否大于本端网络设备中保存的最近收的报文的时间戳值，如果是，执行步骤c222，否则，执行步骤c23；c222、以接收到的对端的网络拓扑图为准更新本端网络设备保存的网络拓扑图。
11.根据权利要求7所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于步骤c1所述的向外发送连接状态升级报文的网络设备包括所在的网络连接状态发生变化的ATM网络设备，具体包括两个基于ATM的网络合并成一个网络，所涉及的网络设备；一个基于ATM的网络拆分成两个子网络，所涉及的网络设备；基于ATM的网络中增加一条边时，涉及的ATM网络设备；基于ATM的网络中释放一条边时，涉及的ATM网络设备；以及满足定时发送连接状态升级报文的时间要求的ATM网络设备。
12.根据权利要求11所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于步骤c1还包括确定网络连接状态发生变化的ATM网络设备的过程，共分为三种情况c13、当网络拓扑发现一个新设备后，通知用户确认该设备；对于确认的设备号，将始终保存于网络结构拓扑图中，若故障时，将上报告警，通信中断；对于未确认的设备，设备故障后， 将在网络拓扑图中消失，正常时，不接受配置，不作为连接路由经过的设备；c14、当两个设备间增加一条连接边后，通知用户确认该连接边；对于确认的边，将始终保存于网络拓扑图中，若故障时，将上报告警，接口中断；对于未确认的边，故障后，将在网络拓扑图中消失，创建接口申请的内存也将释放；正常时，也不作为连接路由经过的边；c15、当一个接口增加一条链路后，通知用户确认该链路；对于确认的链路，将始终保存于接口的数据表中，若故障时，将上报告警，链路中断；对于未确认的链路，故障后，将在接口数据表中消失，正常时，也不作为接口资源分配的链路，不承载接口的逻辑通信通道。
13.根据权利要求1所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤d包括d1、根据网络设备中的网络拓扑图确定网络设备间通信链路及采用的信道；d2、利用确定的信道在网络设备间传送报文，实现基于ATM的网络互连管理。
14.根据权利要求13所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤d1包括d11、确定网络设备间的通信链路；d12、判断发起选择确定信道的网络设备是否为下级网络ATM网络设备，如果是，执行步骤d13，否则，执行步骤d14；d13、下级ATM网络设备向上级ATM网络设备发送连接请求报文；d14、上级ATM设备确定可用的通信通道链路标识，并发送给下级ATM网络设备；d15、下级ATM网络设备接收该报文后，将确认报文回复给上级ATM网络设备，从而确定ATM网络设备间通信采用的信道。
15.根据权利要求14所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤d11包括d111、根据接口上的链路编号，从第一条链路开始，顺序在各链路上进行连接资源申请；d112、选择确定一条带宽满足要求的链路，并为该链路进行VPI、VCI的申请；d113、将为该链路分配的VPI、VCI和链路对应的中继端口号记录在数据表中，从而确定网络设备间通信链路。
16.根据权利要求14所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤d13、d14、d15中传送的报文，在传输过程中具有最高优先级。
17.根据权利要求13所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于步骤d2中所传送的报文中设置有一个用于验证数据是否有效的加密域。
18.根据权利要求13所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的步骤d2中所传送的报文中设置有加密域，用于存放验证数据是否有效的密码。
19.根据权利要求1所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的网络拓扑图提供的路由包括提供给设备通信/应用程序的路由；及提供给连接管理的路由，该路由进一步包括仅指定终点网络设备号的一般路由指定终点设备号，并应用DUSTRA算法获得的路由；VP(虚通路)环上的主备路由包括主备两条路由，两条路由分别经过了VP环上的所有设备；指定中间设备的路由指定经过的中间设备的路由；静态路由指明由起点至终点经过的所有设备的路由；满足通信带宽需求的路由在进行一般路由计算前将不满足通信带宽需求的边设置为故障，然后计算出的一般路由。
20.根据权利要求19所述的基于异步传输模式的网络互连管理实现方法，其特征在于所述的指定中间设备的路由为通过以下步骤获得e、确定指定的中间设备，并计算由起点至中间设备的一般路由；f、计算由中间设备至终点的一般路由；g、判断两个一般路是否有重复设备，如果有，则将重复设备的所有边设置为故障，执行步骤e，否则，获得指定中间设备的路由过程结束。
全文摘要
本发明涉及一种基于异步传输模式的网络互连管理实现方法。该方法包括首先，建立ATM网络设备间的互连通道；然后，ATM网络设备通过邻接网络设备的发现过程，进行网络拓扑图的建立；同时，包括对已经建立基于ATM网络的网络拓扑图进行维护更新；最后，根据已经建立的网络拓扑图进行基于ATM的网络互连管理。本发明为用户对ATM网络的管理提供了极大的方便，大大地节省了ATM网络管理及维护的成本。而且，本发明实现了网络拓扑的自动管理，网络连接故障后能够自动恢复，从而使ATM网络互连可靠性增强，保证了网络管理、维护的安全性。
文档编号H04L12/24GK1486020SQ0213178
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月23日 优先权日2002年9月23日
发明者柯善枫, 肖华山 申请人:华为技术有限公司