本发明涉及dcn领域，具体涉及一种基于vlan管理通道的dcn保护系统。
背景技术
随着通讯领域技术的快速发展，在日趋复杂的组网模型中，网管通常需要管理很多台网元设备，那么久需要网管与所有的网管设备建立连接，对网管管理设备的要求越来越高，而且当dcn（datacommunicationnetwork,数据通信网络）设备出现故障时，很难定位故障源。如果网管设备只需要管理汇聚层的hub设备，然后通过配置hub设备去管理下联的cpe设备，形成多级dcn网络，并且可以根据不同的网络指定需要分配的ip。当某个dcn网管出现故障时，可以查看目前的hub设备的组网，便可快速的感知到该链路的故障，而且如果当该链路还存在其他可用链路的时候，cpe设备可以快速的自愈上线，对于网管来说，不需要人为过多的干预，可以减少网管工作人员的大量工作。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种方便管理的基于vlan管理通道的dcn保护系统，可提高网管工作人员的工作效率，快速管理上很多台网元设备，提高网络的稳定性和实用性。
实现以上目的，一种基于vlan管理通道的dcn保护系统，其特征在于，包括以下步骤：
通过网管配置hub信息，配置ip地址池范围，开启对应使能端口；
cpe设备通过hub设备自动上线；
当cpe设备和hub设备的链路通道发生异常时，hub设备可以快速感知到故障源设备，且cpe设备自主进入自愈流程。
hub设备通过配置相应信息后，可以作为服务器处理客户端的相关请求报文。
cpe设备自动上线流程包括：cpe上线分为以下2种情况：
情况1：cpe设备与hub设备直连上线；
s11：cpe设备启动后，默认向所有好的链路发送discover请求报文；
s12：hub设备收到discover报文，根据设备mac和option判断该报文是否合法，如果合法，则回复offer报文；
s13：cpe设备收到offer报文后，根据clientid判断是否为回复给自己的offer报文，如果是，则发送request报文；
s14：hub设备收到request报文后，给对应的cpe设备回复ack报文，并将cpe设备的信息贮存起来。同时，hub设备向网管系统上报拓扑变化trap，网管系统重新采集拓扑信息，开始建立新上线cpe设备的网管；
s15：cpe设备收到对应ack报文后，添加相应的ip和默认路由信息，并将上联口（收到ack报文的端口）加入到管理vlan；
s16：hub设备对cpe设备发起心跳报文，cpe设备收到报文后作出相同的回应，维持起连通性检测，在三倍超时时间内收到报文认为连接正常；
情况2：cpe设备经过中继cpe设备上线；假设cpe1设备已经上线，cpe2新接入网络；
s21：cpe1设备启动后，默认向所有好的链路发送discover请求报文；
s22：cpe2收到该报文后，判断自己是否已经上线，如果是则将该discover报文经过添加option82（包括设备dcnip和收到该报文的端口信息）的处理后从上行口转发出去，否则丢弃该报文；
s23：hub设备收到cpe2转发过来的discover报文后，根据设备mac和option判断该报文是否合法，如果合法，则回复offer报文；
s24：cpe2设备收到offer报文之后，根据报文携带的option82中的端口信息，判断是自己的端口则从该端口转发，否则丢弃该报文；
s25：cpe1设备收到offer报文后，根据offer报文中的clientid是否为发给自己的报文，如果是则回复request报文；
s26：cpe2设备收到request报文后，从上行口转发该报文；
s27：hub设备收到request报文后，给对应的cpe设备回复ack报文，并将cpe1的信息和它携带的option82中的cpe2相关信息贮存起来。同时，hub设备向网管系统上报拓扑变化trap，网管系统重新采集拓扑信息，开始建立新上线cpe设备的网管；
s28：cpe2收到ack报文后，同s24步骤操作；
s29：cpe1收到对应ack报文后，添加相应的ip和路由信息，添加相应的ip和默认路由信息，并将上联口（收到ack报文的端口）加入到管理vlan；
s2a：cpe1上线之后，hub设备更新dcn拓扑图，向cpe2发送私有的管理报文，将cpe2下联口加入管理vlan；
s2b：cpe2收到hub设备配置vlan的报文后，根据报文内的serverip是否与自己上线的serverip相同，如果相同则将下联口加入到管理vlan内，如此，一条基于vlan管理通道便已打通；
s2c：hub设备对cpe1设备发起心跳报文，cpe1收到报文后作出相同的回应，维持起连通性检测，在三倍超时时间内收到报文认为连接正常。
链路异常以及异常后的处理：
hub设备向所有上线的cpe设备发送私有心跳报文，cpe设备收到该报文后，根据报文内的serverip是否与自己上线的serverip相同，如果相同则回复确认报文；hub设备收到cpe的确认心跳报文后，则说明该链路通道正常；
如果hub设备在三次超时时间内，仍没有收到对应的cpe设备的确认报文，由于已知dcn的拓扑图，便可以立即感知对应的故障链路的cpe设备，hub设备删除对应的cpe设备信息，同时使用私有的管理报文将该cpe的上行设备与cpe相连的端口退出管理vlan，避免cpe从其他路径上线之后成环；
同理，cpe设备在三次超时时间内，没有收到心跳报文，自行删除已经分配的ip地址，并将上行端口从dcnvlan中移除，从dcn网络中下线，这样可以有效地避免以太网环路。
链路异常后，cpe自主进入自愈流程：
cpe设备从dcn网络中下线之后，进入自愈流程，重新从所有好的链路发送discover报文，如果此网络中还存在其他可用链路，则同上述上线过程相同，该cpe设备通过其他链路自动上线，形成一种便于网管管理网元设备的基于vlan管理通道的dcn保护系统。
配置中继cpe设备下联口报文为：
type：表示报文类型；
clientid：中继cpe设备全网唯一的标识；
serverip：hub设备的ip地址；
action：添加vlan；
vlanid：vlan的id号；
portnum：端口的逻辑端口号。
心跳报文为：
type：表示报文类型；
clientid：cpe设备全网唯一的标识；
serverip：hub设备的ip地址；
hellotime：心跳报文的时间；
reserved：保留字节。
本发明的优点是：利用dcn实现通过配置hub设备和无配置cpe设备的互通。在满足dcn节点设备之间互联，与hub直连的设备通过dhcp协议向hub申请ip，非直连设备通过已经上线的中继cpe设备转发相关报文上线，逐级打通基于vlan的管理通道。hub设备与cpe设备通过心跳报文维持连接，在dcn通道故障后，hub设备能够快速检测到该故障设备，并作出相应的动作，当故障设备恢复正常时，或者在还有其它链路通的情况下，能够进入自愈流程快速上线。此发明可以有效避免以太网环路，可以控制dcn网元设备的ip地址范围，提高网络管理的可靠性和实用性。
附图说明
图1为本发明的cpe设备与hub设备直连上线图。
图2为本发明的cpe设备经过中继cpe设备上线图。
图3是本发明简单组网说明图。
具体实施方式
网管终端与hub设备在同一网络内，通过192.168.1.0/24网段可互通，并在网管pc上增加1.1.1.0/26的静态路由用于管理自动发现的设备。在hub设备上进行dcn服务器和地址池配置。cpe1和cpe2接入网络之后，通过s1所述的流程上线，cpe3接入网络后，会向两个好的链路发送请求，以最先响应的端口为准，通过s2流程上线，假设cpe3通过cpe2上线。
若hub与cpe2之间的链路断开，cpe2和cpe3都将与hub出现心跳超时，进入下线流程，删除已分配到的ip地址，并将所有端口从管理vlan中移除。hub设备发现超时，删除两个离线网元的信息，并trap给网管，更新网元拓扑信息。然后cpe2和cpe3进入自愈流程，cpe3首先通过cpe1上线，然后cpe2通过cpe1上线，分配的依然是上一次的ip地址。hub再次通知网管更新拓扑信息，从网管系统上来看，一个离线网元重新上线，管理信息并不会丢失。
若cpe3与cpe2之间的链路断开，cpe3将与hub间出现心跳超时，进入下线流程，删除已分配到的ip地址，并将所有端口从管理vlan中移除。hub设备发现超时，删除cpe3网元的信息，给cpe2发送指令删除其ge2口上的网管vlan，并trap给网管，更新网元拓扑信息。然后cpe3进入自愈流程通过cpe1上线，分配的依然是上一次的ip地址。hub再次通知网管更新拓扑信息，从网管系统上来看，一个离线网元重新上线，管理信息并不会丢失。