专利名称：通信设备接口状态通告方法、设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在通信系统中通信设备接口状态通告的方法，采用该方法的设备和系统。
背景技术：
随着人们对网络需求的不断扩大以及网络技术的不断发展，越来越多的通信设备被投入使用。人们利用种种形式的链路来连接这些通信设备。
高速通信设备常采用的点到点链路形式有PPP(ThePoint-to-Point Protocol，点到点协议)和HDLC(High Level DataLink Control，高级数据链路控制协议)等。另外，千兆以太网(GigabitEthernet)也是一种常见而重要的点到点链路。
PPP是提供在点到点链路上传递、封装网络层数据包的一种数据链路层协议。PPP主要由两类协议组成链路控制协议族(LCP)和网络层控制协议族(NCP)。链路控制协议主要用于建立，拆除和监控PPP数据链路，网络层控制协议族主要用于协商在该数据链路上所传输的数据包的格式与类型。PPP需要通过会话进行以下协商LCP协商；验证；网络层协商。
以太网技术在解决网络的带宽与容量需求方面有明显的优势。骨干网的连接正向超高速和超大容量的方向发展。以太网技术一直是最流行的方法，全球用户已达1亿，拥有巨大的网络基础和长期的经验知识。以太网拥有实现简单，性价比、可扩展性和可靠性高等优点，高速链路大量采用光纤接口的千兆以太网用来实现点到点传输。
通信设备的接口状态包括物理层状态和链路层状态。根据链路情况，两种状态可能是通(up)和断(down)中的一种。对于光口来说，链路一端的接口如果可以收到链路对端发送过来的光信号，就进入物理通状态，反之则进入物理断状态。链路层的状态通的条件随链路层协议的不同而不同。例如，PPP协议要求LCP、认证和NCP都协商通过才能通，而以太网只要接口配置IP地址就能通，等等。
事实上，在有些情况下，完全依赖协议自身简单的判断标准不能完全满足人们的需求。例如，对于以太网或者HDLC的链路，当出现一对光纤中的一根断开的情况时，会出现链路两端设备接口的链路层状态一端通一端断的情况。
图1是链路两端设备接口的链路层状态正常和非正常状态的示意图。在正常状态下，A端和B端分别接收到光信号，而进入通状态。在非正常状态下，例如A端接收到光信号，而进入通状态，而B端未接收到光信号而进入断状态。
这种非正常状态的结果就是，未接收到光信号的一端进入物理层断和链路层断状态。但是能够接收到光信号的一端由于物理保持通状态，在其他条件也满足的情况下链路层也会保持通，会不断地发出协议报文等。这是不必要的。而且有时会在故障排除时起误导作用，使人从一端看起来会误以为链路此时的状态正常。
在有些情况下，例如使用PPP协议时，通过会话机制可以避免这种状态的发生。但对于其他更多情况，当出现这种状态时，并没有一种机制负责把一端链路层断的情况通知到对端，使得对端也进入链路层断状态。
图2是根据rfc 1661，建立PPP连接的流程示意图。
如图2所示，未初始化(dead)指物理层有准备好传输，此时的状态也就是物理层和链路层都断。当光口收到光信号时，物理状态会变为通，此时开始通过LCP建立链路层的连接。
LCP建立连接的过程就是链路两端相互交流LCP配置协商报文的过程。只有当要求的交换信息的过程完全结束了，才能进入认证阶段。如果没有配置认证，或者通过认证阶段，才允许进行NCP协商，建立网络层的连接。经过这些步骤，才能建立起允许通信的链路，链路层状态也随之通。
从图中可以看到，在建立链路的每一步如果失败，或者已经建立的链路又关闭了，都会重新回到Dead状态。此时物理层根据能否收到光信号确定通或断，而链路层则回到断状态，需要重新协商。这就是为什么PPP协议可以避免链路两端状态不对称的原因。因为一旦一对光纤中的一根断了，那么即使一端可以收到对端发出请求，它发出的回应也不会到达对端，两端自然就回到了Dead状态。此时也无法通过LCP会话重新建立链路，链路两端的接口就保持链路层断状态。用户就可以知道当前链路处在不可用的状态。
然而，链路两端感知链路断是建立在PPP的会话机制之上的，对于其他链路(例如以太网等)无法实现断状态的感知与传递。另外，PPP的会话机制相对复杂。
IETF提出的双向失效检测(BFD)协议通过定期发送基于UDP层的故障检测数据包，可以检测和判断传输链路、光接口和设备端口的中断故障。目前BFD缺省检测间隔是10ms，连续3次检测到故障就判断链路故障，也就是30ms就可以检测和判断故障。
BFD虽然独立于其他协议，可以作为快速检测链路状态的一种手段，但是它建立在UDP之上，需要进行“更高层”的处理。而且对于链路状态的判断依然需要保持(keepalive)的超时机制。
发明内容
本发明的目的是提供通信设备接口状态通告机制，可以在以太网、lsp、PVC等任意链路上实现链路断状态的传递，避免出现两端链路状态不对称的情况。
本发明的进一步目的是对于以太网等协议，无需增加类似PPP的会话机制，当接口进入链路断状态时，会自动通知对端也进入链路断状态，在保证协议本身简单性的同时提供接口断状态的传递机制。
根据第一方面，本发明提供一种在通信系统中通信设备接口状态通告的方法，所述通信系统包括第一通信设备和第二通信设备，所述方法包括步骤所述第一通信设备的接口链路层发生状态变化时，第一通信设备通过链路向第二通信设备发出表明状态变化的特定报文；所述第二通信设备在接收到所述特定报文的时候，基于所述状态变化，使链路进入相应状态。
根据第二方面，提供一种在通信系统中的通信设备，所述通信系统包括和所述通信设备通过链路相连的另一通信设备，所述通信设备包括检测装置，检测接口链路层发生的状态变化；和发送装置，向所述另一通信设备发出表明状态变化的特定报文，以使所述另一通信设备对链路状态作出相应调整。
根据第三方面，提供一种在通信系统中的通信设备，所述通信系统包括和通信设备通过链路相连的另一通信设备，所述通信设备包括接收特定报文的装置，其中所述特定报文由所述另一通信设备发出，表明其接口链路层发生状态变化；根据所述状态变化调整链路状态的装置。
根据第四方面，提供一种通信系统，包括如第二方面或第三方面所述的通信设备。
对于以太网以外的其他协议，本方案也同样适用。
下面将通过举例参照附图对本发明进行更详细的说明，在附图中图1是链路两端设备接口的链路层状态正常和非正常状态的示意图；图2是根据现有技术的建立PPP连接的流程示意图；图3是根据本发明的接口状态机的示意图；图4是根据本发明的负载的接口断状态通告报文格式示意图；图5是根据本发明的负载的接口通状态通告报文格式示意图。
具体实施例方式
当出现由于光路故障等原因造成链路一端通一端断的情况时，我们需要让进入断状态的一端发出通告，通知对端也进入断的状态。
根据本发明，为了实现上述过程，需要如下几个步骤 通过网管或命令行配置是否使能断状态传递功能； 当接口链路层进入断状态时，发出特定报文通知对端； 对端如果收到该特定报文，进入链路层断(通告，advertised)状态，通知网管，同时在命令行中显示； 当接口链路层进入通状态时，发出特定报文通知对端； 对端如果收到该特定报文，进入链路层通状态，通知网管，同时在命令行中显示。
接下来，描述以上步骤的具体执行过程。
1、通过网管或命令行配置是否使能断状态传递功能。
通过网管或命令行，在接口上配置是否需要启动断状态传递的功能。如果使能，当接口链路层状态发生变化时会自动发出相应的通告报文，反之则不会。
缺省不使能。
2、当接口链路层进入断状态时，发出特定报文通知对端。
当接口进入断状态时，无论对端状态如何，发出的报文是否可以到达对端，都开始每隔一段时间发送一个特定报文，以试图通知对端也进入断状态。
缺省每隔3秒发送1次。
对于以太网，帧头结构可以采用如下表1的结构(以Ethernet II为例)。
表1我们根据类型域来判别负载报文的种类。环回检测报文使用的类型号例如为8998。
对于以太网封装之后的负载的接口断状态通告报文，可以遵守如图4所示的报文格式。
其中，类型1长度6状态通告字4字节的状态通告字，最高1比特为1，表示当前状态为断，要求对端也进入断状态。
3、对端如果收到该特定报文，也进入链路层断(通告)状态，通知网管，同时在命令行中显示。
当对端接收到协议号为8998的报文，并发现其中状态通告字为1时，说明它的对端链路层已经进入了断状态，它也应当相应进入断状态。这个被通告的断状态只有收到含有状态通告字1时才能恢复通，这个链路层状态记为断(通告)。
4、当接口链路层进入通状态时，发出特定报文通知对端。
当接口链路层进入通状态时，无论对端状态如何，发出的报文是否可以到达对端，都发送一个特定报文，以试图通知对端也进入通状态。
对于以太网，环回检测报文使用的类型号为8998。
对于以太网封装之后的负载的接口通状态通告报文，可以遵守与断状态相同的格式，具体如图5所示。
不同于断状态的是，通状态通告报文中状态通告字的最高1比特为0，表示当前状态为通，要求对端也可以进入通状态。
图3是接口状态机的示意图。当收到状态通告字0的时候，接口状态转为通；相反，当收到状态通告字1的时候，接口状态转为断。
本发明在不增加额外复杂机制的前提下，可以对任意链路，如以太网等提供通信设备接口断状态的传递机制。当链路不可用时，及时使链路两端通信设备感知到，避免出现链路两端接口状态不对称的情况。另外，根据实际情况可调整配置，相对于BFD等协议，触发式的链路状态变化对链路和cpu的带宽占用更小。
以上以以太网为实例，描述了本发明的实施方案。对于HDLC等其他链路，可以采用类似方法，使用一个特定的协议号，在负载中使用类似的数据结构。
采用本发明，不建立额外会话等增加原有协议的复杂度；当接口状态发生变化时发出特定报文通告对端；快速、简单实现状态通告。
显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。
权利要求
1.一种在通信系统中通信设备接口状态通告的方法，所述通信系统包括第一通信设备和第二通信设备，所述方法包括步骤所述第一通信设备的接口链路层发生状态变化时，第一通信设备通过链路向第二通信设备发出表明状态变化的特定报文；所述第二通信设备在接收到所述特定报文的时候，基于所述状态变化，使链路进入相应状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述状态变化为从通状态变化为断状态或者从断状态变化为通状态。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述特定报文包括类型号和状态通告字。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述链路是以太网链路。
5.一种在通信系统中的通信设备，所述通信系统包括和所述通信设备通过链路相连的另一通信设备，所述通信设备包括检测装置，检测接口链路层发生的状态变化；和发送装置，向所述另一通信设备发出表明状态变化的特定报文，以使所述另一通信设备对链路状态作出相应调整。
6.如权利要求5所述的通信设备，其特征在于所述链路是以太网链路。
7.一种在通信系统中的通信设备，所述通信系统包括和通信设备通过链路相连的另一通信设备，所述通信设备包括接收特定报文的装置，其中所述特定报文由所述另一通信设备发出，表明其接口链路层发生状态变化；根据所述状态变化调整链路状态的装置。
8.如权利要求7所述的通信设备，其特征在于所述链路是以太网链路。
9.一种通信系统，包括如权利要求5或7所述的通信设备。
全文摘要
本发明提供一种在通信系统中通信设备接口状态通告的方法，采用该方法的设备和系统。所述通信系统包括第一通信设备和第二通信设备，所述方法包括步骤所述第一通信设备的接口链路层发生状态变化时，第一通信设备通过链路向第二通信设备发出表明状态变化的特定报文；所述第二通信设备在接收到所述特定报文的时候，基于所述状态变化，使链路进入相应状态。
文档编号H04L29/06GK1859410SQ20061003457
公开日2006年11月8日 申请日期2006年3月18日 优先权日2006年3月18日
发明者武绍芸, 刘少伟 申请人:华为技术有限公司