一种隧道丢包检测方法、装置及网络通信设备与流程

本发明涉及MPLS(Multi-ProtocolLabelSwitching，多协议标签交换)网络
技术领域：
，尤其涉及一种隧道丢包检测方法、装置及网络通信设备。
背景技术：
：链路丢包检测是一种常用的网络维护功能，准确而快速的丢包检测对于网络维护有着极为重要的意义。目前已有的丢包检测工具主要有三类：第一类是OAM(Operations、Administration、andMaintenance，营运管理与维护)工具。在常用的MPLS-TP(Multi-ProtocolLabelSwitchingTransportProfile，多协议标签交换传输配置文件)OAM的LM(FrameLossMeasurement，丢包检测)功能中，TMP(T-MPLSPath)层、TMC(T-MPLSChannel)层的LM功能只能进行基于业务路径端到端丢包检测，无法定位具体的丢包故障点。TMS层的LM帧虽然可以逐段检测丢包率，却只能统计段层链路丢包。对于节点内丢包是无法统计到的。第二类是IP(互联网协议)Ping以及LSP(labelswitchedpath，标签交换路径)Ping工具。该类工具可以进行接口间的连通性检测，同时在Ping报文速率较高时还可以进行丢包检测。但是该方式受限于软件处理性能，丢包统计不准，且还是不支持中间节点丢包检测。第三类是性能统计工具。常提供端口性能统计，该方式只能查看本节点的丢包、错包，只能粗略分析，准确度很低。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是，提供一种隧道丢包检测方法、装置及网络通信设备，准确的定位出网络中业务丢包的位置及数量。本发明采用的技术方案是，所述隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，头节点执行的流程包括：头节点按照设定的频率向中间节点发送检测请求报文，以供各中间节点及尾节点针对自身收发的检测请求报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率；头节点针对发出的检测请求报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。进一步的，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：在正向路径中，头节点按照设定的频率向中间节点发送检测请求报文；所述头节点执行的流程，还包括：在反向路径中，头节点针对接收到的所述检测回应报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备。本发明还提供一种隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，中间节点执行的流程包括：中间节点在接收并转发检测请求报文的过程中，针对收发的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率。进一步的，针对收发的检测请求报文进行数量统计，包括：在接收到的检测请求报文携带的入标签和反映报文类型的信息的基础上，根据ACL(AccessControlList，访问控制列表)规则针对接收的检测请求报文进行数量统计；在本中间节点针对转发的检测请求报文打上的出标签和该转发的检测请求报文携带的反映报文类型的信息的基础上，根据ACL规则针对发出的检测请求报文进行数量统计。进一步的，所述反映报文类型的信息，包括：报文类型信息，和/或，端口信息。进一步的，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：所述中间节点执行的流程，具体包括：中间节点在接收并转发检测请求报文的过程中，分别在所述正向路径和所述反向路径上，针对收发的检测请求报文进行数量统计，将相应路径上的统计结果均上报给监测设备。本发明还提供一种隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，尾节点执行的流程包括：针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率。进一步的，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：在正向路径中，针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述尾节点执行的流程，还包括：尾节点根据接收到的所述检测请求报文所在的正向路径找到对应的反向路径；在反向路径中，尾节点向中间节点发送检测回应报文，以供各中间节点针对自身收发的检测回应报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；尾节点针对发出的所述检测回应报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。本发明还提供一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的头节点中，所述装置包括：发送模块，用于按照设定的频率向中间节点发送检测请求报文，以供各中间节点及尾节点针对自身收发的检测请求报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率；第一统计模块，用于头节点针对发出的检测请求报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。本发明还提供一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的任一中间节点中，所述装置包括：第二统计模块，用于在接收并转发检测请求报文的过程中，针对收发的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率。本发明还提供一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的尾节点中，所述装置包括：第三统计模块，用于针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率。本发明还提供一种网络通信设备，至少包含上述位于头节点、中间节点、尾节点中的隧道丢包检测装置之一。采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明所述隧道丢包检测方法、装置及网络通信设备，通过在头节点出提升发送检测请求报文的发送频率、以及在隧道中各个节点中均进行收发报文的数量统计和上报，实现快速准确的隧道丢包检测，可应用于双向隧道和单向隧道，能针对链路上各个节点进行隧道收发包统计，准确判断出具体丢包位置及数量，快速定位到网络故障点，为工程维护提供极为方便的手段，能满足网络运营维护的需求。附图说明图1为本发明第一实施例的在隧道仅包含单向路径的情况下头节点执行的流程图；图2为本发明第一实施例的在隧道包含双向路径的情况下头节点执行的流程图；图3为本发明第二实施例的在隧道仅包含单向路径的情况下中间节点执行的流程图；图4为本发明第二实施例的在隧道包含双向路径的情况下中间节点执行的流程图；图5为本发明第三实施例的在隧道包含双向路径的情况下尾节点执行的流 程图；图6为本发明第四实施例的隧道丢包检测装置组成示意图；图7为本发明第五实施例的隧道丢包检测装置组成示意图；图8为本发明第六实施例的隧道丢包检测装置组成示意图；图9为本发明第八实施例的组网结构示意图；图10为本发明第八实施例头节点A的组成结构示意图；图11为本发明第八实施例中间节点B和C的组成结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。本发明第一实施例，一种隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，如图1所示，头节点执行的流程包括以下具体步骤：步骤S101，头节点按照设定的频率向中间节点发送设定数量的检测请求报文，以供各中间节点及尾节点针对自身收发的检测请求报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限，而所述隧道的传输带宽通常默认为通信设备网络侧的物理端口的传输带宽。步骤S102，头节点针对发出的检测请求报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。具体的，在本发明实施例中，头节点、尾节点以及各中间节点中都需要配置隧道实例，由此才能在头节点、若干中间节点以及尾节点中形成相应的隧道，该隧道实例中规定了通过相应的隧道传输报文时，各节点需要打上的出标签和需要识别的入标签，比如：当头节点发出检测请求报文时，需要在该检测请求报文上打上出标签，而该出标签就作为中间节点接收到该检测请求报文时识别 出的该检测请求报文携带的入标签，当中间节点发出该检测请求报文时又会再为其打上符合该隧道实例的出标签。另外，在头节点和尾节点中还需要配置检测实例，该检测实例中规定了对检测请求报文的封装方式，若在双向路径的隧道下，该检测实例中还规定了与检测请求报文相对应的检测回应报文的封装方式。进一步的，由于隧道分别单向路径和双向路径两种，上述步骤S101～102实际上是在所述隧道仅包含单向路径的情况下的技术方案，此时，头节点按照设定的频率沿着所述单向路径向中间节点发送检测请求报文。如图2所示，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：步骤S101具体应为：步骤S101-1，在正向路径中，头节点按照设定的频率向中间节点发送检测请求报文；所述头节点执行的流程，除了包含步骤S101-1、以及与步骤S102完全相同的步骤S102-1之外，还包括：步骤S103-1，在反向路径中，头节点针对接收到的所述检测回应报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备。具体的，在步骤S103-1中，头节点针对接收到的所述检测回应报文进行数量统计，包括：头节点根据接收到的所述检测回应报文中携带的入标签找到对应的隧道实例中的检测实例，其目的是确定所述检测回应报文是属于该检测实例的，即可对所述检测回应报文进行数量统计。本发明第二实施例，一种隧道丢包检测方法，本实施例的方法与第一实施例的方法均属于同一个技术思路，区别在于本实施例是以中间节点的角度来描述本发明的技术方案。本实施例的隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，如图3所示，中间节点执行的流程包括：步骤S201，中间节点在接收并转发检测请求报文的过程中，针对收发的检测请求报文进行数量统计。所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限。具体的，在步骤S201中，针对收发的检测请求报文进行数量统计，包括：在接收到的检测请求报文携带的入标签和反映报文类型的信息的基础上，根据ACL规则针对接收的检测请求报文进行数量统计；在本中间节点针对转发的检测请求报文打上的出标签和该转发的检测请求报文携带的反映报文类型的信息的基础上，根据ACL规则针对发出的检测请求报文进行数量统计。所述反映报文类型的信息，包括：报文类型信息，和/或，端口信息。步骤S202，将统计结果上报给监测设备。具体的，可以基于监测设备的指令而上报统计结果，也可以主动向监测设备上报统计结果。进一步的，由于隧道分别单向路径和双向路径两种，上述步骤S201～202实际上是在所述隧道仅包含单向路径的情况下的技术方案，此时，中间节点在所述单向路径上，针对收发的检测请求报文分别进行数量统计，将统计结果均上报给监测设备。如图4所示，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：步骤S201具体应为步骤S201-1：中间节点在接收并转发检测请求报文的过程中，分别在所述正向路径和所述反向路径上，针对收发的检测请求报文进行数量统计；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率， 所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限。步骤S202具体应为步骤S202-1：将相应路径上的统计结果均上报给监测设备。本发明第三实施例，一种隧道丢包检测方法，本实施例的方法与第一实施例的方法均属于同一个技术思路，区别在于本实施例是以尾节点的角度来描述本发明的技术方案。本实施例的隧道丢包检测方法，由一头节点、若干中间节点以及一尾节点组成一条隧道，尾节点执行的流程包括：步骤S301，针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限。进一步的，由于隧道分别单向路径和双向路径两种，上述步骤S301实际上是在所述隧道仅包含单向路径的情况下的技术方案，此时，在所述单向路径上，尾节点针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果均上报给监测设备。如图5所示，在所述隧道包含双向路径、且在所述隧道中的正向路径用于传送检测请求报文而所述隧道中的反向路径用于传送相应的检测回应报文的情况下：步骤S301具体应为步骤S301-1：在正向路径中，尾节点针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述尾节点执行的流程，还包括：步骤S302-1：尾节点根据接收到的所述检测请求报文所在的正向路径找到对应的反向路径；步骤S303-1：在反向路径中，尾节点向中间节点发送检测回应报文，以供各中间节点以及头节点针对自身收发的检测回应报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；步骤S304-1：尾节点针对发出的所述检测回应报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。本发明第四实施例，与第一实施例对应，本实施例介绍一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的头节点中，如图6所示，该装置包括以下组成部分：发送模块600，用于按照设定的频率向中间节点发送设定数量的检测请求报文，以供各中间节点及尾节点针对自身收发的检测请求报文进行数量统计后将统计结果上报给监测设备；所述设定的频率以所述隧道的传输带宽为限；第一统计模块601，用于头节点针对发出的检测请求报文进行数量统计，将统计结果发送给监测设备。本发明第五实施例，与第二实施例对应，本实施例介绍一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的任一中间节点中，如图7所示，该装置包括以下组成部分：第二统计模块700，用于在接收并转发检测请求报文的过程中，针对收发的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备。所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限。本发明第六实施例，与第三实施例对应，本实施例介绍一种隧道丢包检测装置，位于隧道中的尾节点中，如图8所示，该装置包括以下组成部分：第三统计模块800，用于针对接收到的检测请求报文进行数量统计，将统计结果上报给监测设备；所述检测请求报文从隧道的头节点中发出的频率符合设 定的频率，所述设定的频率大于网络连通性及网络速度检查时采用的Ping报文的发送频率但须以所述隧道的传输带宽为上限。本发明第七实施例，一种网络通信设备，可以作为实体装置来理解，本实施例的所述网络通信设备中至少包含第四实施例、第五实施例、第六实施例所述的隧道丢包检测装置之一。本发明第八实施例，本实施例是在上述实施例的基础上，以PTN(PackageTransportNetwork，分组传送网)网络中的PTN设备之间如何进行快速LspPing为例，结合附图9～11介绍一个本发明的应用实例。本实施例的一种快速LspPing检测方法，能满足工程现场快速定位隧道报文转发丢包节点的需求。本实施例以图9中所示的组网结构来实现具备双向路径的隧道的LspPing检测功能，需要在组网的各个节点的隧道上启用LspPing检测功能。步骤一：在组网的各个节点的隧道上启用LspPing检测功能。1)隧道配置及对应的业务模型的建立。根据业务配置建立业务拓扑模型，配置隧道实例以形成由头节点A、中间节点B和C、尾节点Z组成的隧道。2)头节点A配置：按照需要启用快速隧道Ping功能，并配置报文长度和隧道的传输带宽，再将LspPing实例(类似于上述实施例中的检测实例)绑定到中间节点B和C上，头节点A的类型属于PE节点即边缘节点，其组成结构如图10所示，头节点中的LspPing报文处理模块根据配置的报文长度和隧道的传输带宽计算发送报文的频率，通常是用隧道的传输带宽除以报文长度得到可以设定的最高的报文发送频率。3)中间节点B和C配置：启用快速隧道Ping功能后配置交换芯片的ACL规则，根据Request报文中或者中Reply报文携带的出标签、入标签、端口、报 文类型等信息进行Request报文或者Reply报文的数量统计。中间节点B和C的类型属于P节点即非边缘节点，其组成结构如图11所示，其中NNI端口即为网络侧的端口。4)尾节点Z配置：启用快速隧道Ping功能后，对于包含双向路径的隧道，同时在入向路径上关联对应的出向路径信息，以便于回送LspPingReply报文时封装隧道相关信息。本实施例中尾节点中的入向路径对应于前述实施例中的正向路径，出向路径对应于前述实施例中的反向路径。步骤二：正向LspPing的处理(Request报文)。头节点接收到LspPing启用配置后，头节点中的LspPing报文处理模块即按照隧道封装Request报文并发送。同时LspPing报文处理模块开始针对LspPing实例的收发Request报文进行统计，配置交换芯片提取该Request报文。中间节点需要按照业务对Request报文进行转发，同时根据Request报文中携带的出或者入标签、端口、报文类型对接收和发送的Request报文的数量分别进行统计。该出标签及入标签均为符合隧道实例的隧道标签。尾节点收到Request报文，由ACL规则对该报文进行提取送给尾节点的LspPing报文处理模块，该LspPing报文处理模块根据隧道标签查到对应的LspPing实例，并获得正向路径对应的反向路径，按该反向路径的相关信息封装Reply报文并回送，同时统计Request报文的接收数量和Reply报文的发送数量。步骤三：反向LspPing的处理(Reply报文)。当尾节点收到Request报文后，需要找到该LspPing实例的入向路径对应的出向路径，按该出向路径的业务信息回复一个Reply报文，并在尾节点统计回复的Reply报文数量。中间节点需要按照业务对Reply报文进行转发，同时根据该Reply报文中携带的出标签、入标签、端口、报文类型对接收和发送方向的Reply报文的数量分别进行统计。头节点收到Reply报文后，由交换芯片对该报文进行提取送给头节点的LspPing报文处理模块，该LspPing报文处理模块根据隧道标签查到对应的LspPing实例，对Reply报文进行终结处理，同时统计对应的收包数量。步骤四：停止LspPing检测后，查询各个节点收发报文数量并显示统计结果。1)对于头尾节点，从LspPing报文处理模块查询其统计的报文收发数量。2)对于中间节点，从采用ACL规则的交换芯片查询到基于隧道标签、端口、报文类型统计的报文收发数量。3)收集各个节点的统计信息，并显示。本实施例中正向路径中各节点的收发报文数量的统计情况如表1所示，反向路径中各节点的收发报文数量的统计情况如表2所示。表1A发送B接收B发送C接收C发送Z接收报文数量10000100009900980098009800丢包统计0010010000表2Z发送C接收C发送B接收B发送A接收报文数量980098009800970096009600丢包统计0001001000本实施例以包含双向路径的隧道的LspPing功能为例，对于仅包含单向路径的隧道只用对Request报文的发送接收进行统计和显示即可，与本实施例的实现类似。本发明实施例的所述隧道丢包检测方法、装置及网络通信设备，实现快速准确的隧道丢包检测，可应用于双向隧道和单向隧道，能针对链路上各个节点 进行隧道收发包统计，准确判断出具体丢包位置及数量，快速定位到网络故障点，为工程维护提供极为方便的手段，能满足网络运营维护的需求。通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。当前第1页1 2 3