专利名称：一种基于异步传输模式的网络设备集群管理方法
技术领域：
本发明通信系统中设备的集群管理方法，具体地说涉及通信系统中基于异步传输模式(ATM)网络的集群管理方法。
为达到上述目的，本发明提供的基于异步传输模式的网络设备集群管理方法，包括(1)在网络中的异步传输模式(ATM)设备之间，配置对ATM设备进行集群管理使用的默认永久虚电路(PVC)通道；(2)在上述PVC通道上配置模拟以太网模拟协议，使得在ATM设备的端口上实现以太网协议栈，利用该协议栈实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发；(3)利用上述通道以及对ATM进行集群管理报文的交换与转发，对ATM设备进行拓扑管理、配置管理、状态维护操作。
步骤(2)所述配置能够进行模拟以太网的协议为配置RFC1483协议(RFCRequest For Comments协议)所描述的桥接方式，使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、1483B协议层和数据连路层(DLL)协议层。
步骤(2)所述配置能够进行模拟以太网的协议还可以为配置RFC2684协议所描述的桥接方式，使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、2684B协议层和数据连路层(DLL)协议层。
步骤(2)所述实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发按照下述步骤进行
(A1)如果设备的数据连路层接收到报文，判断该报文是单播报文还是广播或多播报文，如果是单播报文，转步骤(A2)，如果是广播或多播报文，转步骤(A3)；(A2)判断是否是送给本设备的报文，如果是，将该报文交给本设备的上层协议程序处理，否则通过相应的端口转发该报文；(A3)将接收到的广播或多播报文交给本设备的上层协议程序处理，并向网络中其它所有的端口转发该报文。
上述步骤(A1)还包括如果设备实现以太网协议栈的端口收到其它端口或上层协议程序的数据包要求发送，通过下层模拟以太网的协议向下转发。
由于本发明在网络中的ATM设备之间，配置对ATM设备进行集群管理使用的PVC通道，在上述PVC通道上配置能够进行模拟以太网的协议，使得在ATM设备的端口上实现以太网协议栈，利用该协议栈实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发，从而实现对ATM设备进行拓扑管理、配置管理、状态维护等管理操作，这样使得本发明突破了现有集群管理方法的限制，使用较简单的方式即可对基于ATM网络的设备进行集群管理。
本发明的实质是在ATM协议层上为ATM设备集群管理提供一个模拟的以太网环境，利用模拟的以太网数据连路层完成管理报文的处理。因此，为了在ATM网络上应用集群管理方案，需要至少解决如下两点1、管理通道的建立。由于原有的集群管理方案应用在以太网上，因此管理设备可以通过广播的方式将探寻消息送到每一个成员设备上去，然后通过成员设备的响应来建立必要的路由信息，从而可以实现管理通道的自动建立。而ATM网络属于点到点通信的网络，无法利用广播的方式达到这种目的；2、模拟以太网络。由于原有的集群管理方案采用以太网的通信方式，因此为了实现基于ATM的集群管理，必须在ATM网络上提供一个模拟的以太网环境。
图1是本发明所述方法的实施例流程图。根据图1所示，实现本发明可以通过三个步骤完成。第1步，在网络中的异步传输模式(ATM)设备之间，配置对ATM设备进行集群管理使用的默认永久虚电路(PVC)通道。所述配置PVC通道可以通过两个简单的配置办法实现一是所有设备约定一个相同的PVC通道进行通信，例如，出厂时就为集群管理设置一个PVC通道；二是在实际组网的时候，两个设备之间临时约定所使用的PVC通道，或者是改变前期约定的PVC通道。这样，在PVC通道建立后，两个设备之间就建立了一个通信的基础。
经过上面的手工或自动配置，已经建立了一条集群管理用的通道。但为了应用集群管理方案，还需要在ATM网络上“模拟”出一个以太网络来，因此在本发明的第2步，在上述PVC通道上配置模拟以太网模拟协议，使得在ATM设备的端口上实现以太网协议栈，利用该协议栈实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发，这样将可以实现集群管理的各个过程。
上述步骤2所述配置能够进行模拟以太网的协议，在本例中为配置RFC1483协议所描述的桥接方式，这样使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、1483B协议层和数据连路层(DLL)协议层，参考图2。在本发明的另外的实施例中，上述配置能够进行模拟以太网的协议为配置RFC2684协议所描述的桥接方式，因此可以使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、2684B协议层和数据连路层(DLL)协议层。
基于上述通道和协议栈即可实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发，以进行以太网进行的模拟。具体方法是1、对单播报文的处理如果设备在模拟的以太网数据链路层上收到单播报文，首先通过报文的目的地址判断该报文是否是本设备的某个以太网地址，如果是，则该报文就是送给本设备的报文，此时将该报文交给本设备上层协议程序进行处理；否则，通过相应的端口转发该报文。
如果设备实现以太网协议栈的端口收到其它端口或上层协议程序的数据包要求发送，通过下层模拟以太网的协议，即1483B协议向下转发。
所述通过相应的端口转发单播报文为向报文接收端口(包括模拟的以太网端口)以外的其它以太网端口转发。为了在报文转发时快速确定转发端口，本例中在设备上实现一个管理层，记录每个设备的以太网端口(包括模拟的以太网)，例如通过自学习的方式，记录每个数据报文的以太网源地址，并与接收的端口信息一起保存在一张表中，这样，当需要转发报文时，查找该表，并可根据目的地址决定该报文的发送端口，当然，如果查找出来的对应端口是接收报文的端口，则不对该报文进行转发，即丢弃该报文，以避免报文的循环转发。
如果设备的数据连路层接收到的报文是广播或多播报文，则将接收到的广播或多播报文交给本设备的上层协议程序处理，并向网络中其它所有的端口转发该报文。
需要说明，在本例中，由于有些单播报文的数据链路层的目的地址不是网络中任何设备的地址，因此将这种报文作为多播报文向所有端口广播。
另外，在模拟出以太网后，还允许集群管理程序与模拟的以太网数据链路层配合完成报文的处理，这些处理包括1、模拟的以太网数据链路层需要提供发送端口供上层的集群管理程序发送报文。具体的接口形式可以为函数方式，即模拟以太网接口为上层协议提供一个发送函数或函数的指针，当然也可以采用是其他形式，例如模拟的以太网数据链路层向上层的集群管理程序提供一个队列，上层的集群管理程序将所有要发送的报文都放入该队列中。
2、有些多播地址是集群管理程序专用的，而且不需要进行转发。集群管理程序可以限制模拟以太网端口对这些多播报文的转发。具体的方式可以采用下述两种方式之一(1)、由模拟以太网接口提供一个禁止函数(或函数指针)，供集群管理程序通知该接口禁止转发的多播地址。
(2)、模拟以太网接口在转发每个报文时，都调用查询函数，以查询是否需要对该报文进行转发。
3、有些多播和广播报文具有特殊的含义，集群管理程序可以限制对这些报文的转发。具体的方式可以采用下述两种方式之一(1)、由模拟以太网接口提供一个禁止函数(或函数指针)，供集群管理程序通知该接口禁止转发的多播和广播报文的特征。
(2)、模拟以太网接口在转发每个报文时，都调用查询函数查询是否需要对该报文进行转发。
在经过上述两个过程后，在ATM网络上已经建立了一条可以提供模拟以太网环境的管理通道，因此在这之上完全可以应用原有的基于以太网的集群管理方案，从而实现对ATM网络设备进行集群管理的目的。因此在第3步，利用上述通道以及对ATM进行集群管理报文的交换与转发，对ATM设备进行拓扑管理、配置管理、状态维护等管理操作。上述管理具体可以用如下的方式实现对于拓扑管理，集群中的网络设备通过多播或广播的方式获取相邻节点的信息，集群管理设备则通过扩散的方式逐层收集网络设备信息，即首先收集与本管理设备自身相邻的网络设备信息及这些设备的邻接记录，然后再根据这些邻接记录进一步收集更远端的节点的网络设备信息及更远端节点的邻接记录；当邻接信息发生变化时，由发现变化的设备通知管理设备，这时，网络设备可以根据收到的信息更新数据结构中的拓扑信息，例如，通过计算确定新的拓扑结构信息，或者是重新发起拓扑信息收集过程。
对于状态维护，被管理设备的状态可以通过管理设备和被管理设备之间的定时握手来维护，如果多次握手不成功，则管理设备可以认为该网络设备为故障状态。
对于配置管理，集群建立后，管理设备便可以与集群中的被管理设备进行通信，通过某种约定的协议对网络设备进行管理。比如配置网络设备的工作模式、工作参数；获取网络设备的相关信息供操作员了解网络状况等等。
网络管理设备对集群中的网络设备进行管理时，可以使用各种协议，比如，可以在以太网上构造一个协议，用于管理设备跟集群中的被管理设备进行交互。另外，也可以在网络层、传输层或者是应用层定义管理设备与集群中的被管理设备之间的通信的协议。
权利要求
1.一种基于异步传输模式的网络设备集群管理方法，包括(1)在网络中的异步传输模式(ATM)设备之间，配置对ATM设备进行集群管理使用的默认永久虚电路(PVC)通道；(2)在上述PVC通道上配置模拟以太网模拟协议，使得在ATM设备的端口上实现以太网协议栈，利用该协议栈实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发；(3)利用上述通道以及对ATM进行集群管理报文的交换与转发，对ATM设备进行拓扑管理、配置管理、状态维护操作。
2.根据权利要求1所述的网络设备集群管理方法，其特征在于步骤(2)所述配置能够进行模拟以太网的协议为配置RFC1483协议(RFCRequest For Comments协议)所描述的桥接方式，使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、RFC1483协议层和数据连路层(DLL)协议层。
3.根据权利要求1所述的网络设备集群管理方法，其特征在于步骤(2)所述配置能够进行模拟以太网的协议为配置RFC2684协议所描述的桥接方式，使得在ATM设备的端口上实现的以太网协议栈从下向上具有下述从下到上的层次ATM协议层、ATM适配层5(AAL5)协议层、RFC2684协议层和数据连路层(DLL)协议层。
4.根据权利要求2或3所述的网络设备集群管理方法，其特征在于步骤(2)所述实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发按照下述步骤进行(A1)如果设备的数据连路层接收到报文，判断该报文是单播报文还是广播或多播报文，如果是单播报文，转步骤(A2)，如果是广播或多播报文，转步骤(A3)；(A2)判断是否是送给本设备的报文，如果是，将该报文交给本设备的上层协议程序处理，否则通过相应的端口转发该报文；(A3)将接收到的广播或多播报文交给本设备的上层协议程序处理，并向网络中其它所有的端口转发该报文。
5.根据权利要求4所述的网络设备集群管理方法，其特征在于步骤(A1)还包括如果设备实现以太网协议栈的端口收到其它端口或上层协议程序的数据包要求发送，通过下层模拟以太网的协议向下转发。
6.根据权利要求4所述的网络设备集群管理方法，其特征在于步骤(A2)所述通过相应的端口转发单播报文为向报文接收端口以外的其它以太网端口转发。
7.根据权利要求6所述的网络设备集群管理方法，其特征在于所述方法还包括记录每个设备的地址所对应的以太网端口，以便在报文转发时快速确定转发端口。
8.根据权利要求1所述的网络设备集群管理方法，其特征在于所述方法在步骤(2)以后包括集群管理程序与模拟的以太网数据链路层配合完成下述与数据报文有关的处理(B1)模拟的以太网数据链路层提供发送接口供上层的集群管理程序发送报文；(B2)限制目的地址是集群管理程序专用组播地址的报文的转发；(B3)限制具有特殊含义的组播和广播报文的转发。
9.根据权利要求8所述的网络设备集群管理方法，其特征在于所述步骤(B2)以及步骤(3)通过下述步骤实现由模拟以太网接口提供一个禁止函数或函数指针，供集群管理程序通知该接口禁止转发的组播地址。
10.根据权利要求8所述的网络设备集群管理方法，其特征在于所述步骤(B2)以及步骤(3)通过下述步骤实现模拟以太网接口在转发每个报文时，查询是否需要对该报文进行转发，如果不需要，丢弃该报文。
全文摘要
本发明公开了一种基于异步传输模式的网络设备集群管理方法，该方法通过在网络中的异步传输模式(ATM)设备之间，配置对ATM设备进行集群管理使用的默认永久虚电路(PVC)通道，再在上述PVC通道上配置模拟以太网模拟协议，使得在ATM设备的端口上实现以太网协议栈，利用该协议栈实现对ATM进行集群管理报文的交换与转发，最后利用上述通道以及对ATM进行集群管理报文的交换与转发，对ATM设备进行拓扑管理、配置管理、状态维护等管理操作；采用上述方案，使得本发明突破了现有集群管理方法的限制，使用较简单的方式即可对基于ATM网络的设备进行集群管理。
文档编号H04L12/42GK1452358SQ0211720
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者王建, 朱鲲鹏 申请人:华为技术有限公司