一种在IP通信网络中构建网络管控总线的方法与流程

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种在IP通信网络中构建网络管控总线的方法。

背景技术：

传统的IP通信网络基于IP技术体制，采用分布式路由计算方法完成路由的计算，并依据生成的路由转发表进行业务数据的转发，形成通信网络的业务通道。通信网络形成正确的业务通道的前提条件是，交换路由设备和链路设备等配置了正确的各类参数且工作在正确的状态。

战术IP通信网络中的网络管理系统，基于业务通道工作，在网络管理控制中心和被管设备内置的管理代理之间传送管理控制报文。当网络未进入正常工作状态前或者工作过程中出现异常状况时，业务通道会变得不可用，网络管理系统将无法对网络进行有效的管控。因此，现役网络管理系统对通信网络而言只能起到锦上添花的作用，无法实现雪中送炭的重要作用。

当前的战术IP通信网络比较脆弱，难于管理，主要原因有两点，一是网络的控制和管理平面过于复杂；二是网络在路由协议建立好必要的转发表之前，数据包不能进行转发。为满足实战化需求，应构建即开即通网络，实现网络控制与业务承载相分离。在业务通道不能正常工作时，也能实现对通信网络的管理控制，交换路由设备之间只要物理链路连通，即可为上层管控报文提供基础的通信能力。

技术实现要素：

本发明提供了一种在IP通信网络中构建网络管控总线的方法。网络管控总线由交换路由设备中的软硬件实体构成，利用网络自身交换、传输资源，在不依赖IP路由的前提下，采用泛洪+确知路由的方式，在交换节点之间自动建立彼此全连通的传输通道，所有网络设备开机即可接受管控。如图2所示，在交换路由设备中新增一个网络管控总线协议软件模块，通过网络管控总线协议之间的相互协同，在IP通信网络中构建一条虚拟的网络管控总线，其逻辑示意如图3所示。当业务通道可用时，通过业务通道传输；当业务通道不可用时，管理控制报文将自动导入网络管控总线中传输。

实现本发明的方法包括如下步骤：

1) 设计一套网络管控总线协议软件模块，将其内嵌到交换路由设备的主控系统中；

2) 在交换路由设备的交换网络中增加一条数据转发控制策略，将交换网络无法路由转发的管理控制报文送IP协议栈作进一步处理；

3) 在交换路由设备的IP协议栈中增加一条数据转发控制策略，将IP协议栈无法路由转发的管理控制报文送网络管控总线协议软件模块作进一步处理；

4) 网络管控总线协议软件模块将无法路由转发的管理控制报文封装成网络管控总线报文并利用泛洪+确知路由机制在网络中传播；

5) 网络管控总线协议软件模块从收到的网络管控总线报文中解封装出管理控制报文，如果管理控制报文的目的地址是本节点则将其送IP协议栈作进一步处理。

本发明的有益技术效果是：在IP通信网络中构建了一条不依赖于IP路由、无需人工配置、开机自动建立的虚拟网络管控总线，为管理控制报文提供了一条可靠的传输通道。当网络节点的IP参数配置错误或者通信网络路由异常时，仍然能够对网络进行有效管控。采用网络管控总线技术，能够大幅度提高通信网络的可管可控能力，实现对网络不间断的监视、控制、优化、故障诊断等。

附图说明

图1、传统IP通信网络的管理控制报文传输示意图

图2、本发明中的管理控制报文传输示意图

图3、本发明中的网络管控总线逻辑示意图

图4、管理控制报文及网络管控总线报文封装格式示意图

图5、网络管控总线报文处理流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种在IP通信网络中构建网络管控总线的方法。实现该方法需要在交换路由设备中新增网络管控总线协议软件模块。设备内部软件模块之间关系以及报文传输流程可参见图2，网络管控总线的逻辑示意可参见图3，网络管控总线报文的处理流程可参见图5。需要说明的是，为了更加清楚、简要的描述本发明的实现方式，图2中省略了交换节点的原有功能模块，仅仅示出与本发明相关的功能模块。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图，对本发明作进一步详细说明。主要包括如下步骤：

1) 设计一套网络管控总线协议软件模块，将其内嵌到交换路由设备的主控系统中；

2) 在交换路由设备的交换网络中增加一条数据转发控制策略，将交换网络无法路由转发的管理控制报文送IP协议栈作进一步处理；

3) 在交换路由设备的IP协议栈中增加一条数据转发控制策略，将IP协议栈无法路由转发的管理控制报文送网络管控总线协议软件模块作进一步处理；

4) 网络管控总线协议软件模块将无法路由转发的管理控制报文封装成网络管控总线报文并利用泛洪+确知路由机制在网络中传播；

5) 网络管控总线协议软件模块从收到的网络管控总线报文中解封装出管理控制报文，如果管理控制报文的目的地址是本节点则将其送IP协议栈作进一步处理。

步骤1)中还包括：网络管控总线协议软件模块能够从IP协议栈中学习到交换路由设备的所有有效的IP接口，能够调用接口的数据发送接口发送网络管控总线报文，能够从IP接口接收到网络管控总线报文。

步骤1)中还包括：网络管控总线协议软件模块具备报文缓存子模块、确知路由子模块、定时器子模块，能够从网络管控总线报文携带的网络控制报文中学习到确知路由，能够利用定时器对确知路由进行管理。

步骤2)中还包括：交换网络能够过滤无法路由转发的报文，通过报文特征值筛选出管理控制报文。

步骤3)中还包括：IP协议栈能够过滤来自交换网络或者由交换路由设备上层协议及应用模块产生的无法路由的报文，通过报文特征值筛选出管理控制报文。

步骤4)中还包括：网络管控总线报文中需要携带上源交换节点的ID和报文序列号，作为该报文的特征值，供网络中其他交换节点判断是否已经收到过该报文，避免在网络中泛洪造成网络风暴。

步骤5)中还包括：根据网络管控总线报文的特征值，判断是否已经收到过该报文，如果是则丢弃报文直接退出，否则进入下一步处理。

步骤5)中还包括：记录网络管控总线报文特征值，避免再次收到该报文后进行处理，在该特征值记录的定时器超时后将其删除。

步骤5)中还包括：将网络管控总线报文中携带的管理控制报文解封装，收集管理控制报文的入接口及管理控制报文源IP地址等信息，将其存入确知路由表中，在该确知路由的定时器超时之后将其删除。

步骤5)中还包括：判断管理控制报文目的地址是否为本节点，如果是则将该报文送IP协议栈处理，否则进入下一步处理。

步骤5)中还包括：查询确知路由表中是否有到达管理控制报文目的地址的路由，如果是则利用确知路由转发网络管控总线报文，否则从设备的除入接口之外的各有效IP接口转发网络管控总线报文。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。