通过监视MAC移动来检测网络设备之间的环路制造技术

技术编号:3543382 阅读:437 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于检测诸如客户和运营商边缘设备之类的网络设备之间的环路的技术,该技术包括:对在设备处出现的媒体访问控制(MAC)地址移动的次数进行计数,并且将MAC地址移动的次数与预先设定的MAC地址移动阈值进行比较。该技术包括:当MAC地址在先前在其处发现该MAC地址的一组端口之间移动时,人为加速与该MAC地址相关的MAC移动计数。由于MAC地址在先前在其处发现该MAC地址的一组端口之间的移动是环路的有力证明,因此MAC移动计数将被人为地加速。一旦已经确定MAC地址正在先前在其处发现该MAC地址的一组端口之间移动时,就通过对MAC移动计数进行加权来人为地加速MAC移动计数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及网络管理,尤其涉及检测和管理网络设备之间的 环路(loop)。
技术介绍
在全球商业环境中,关键任务网络正在起到越来越重要的作用,并 且不可避免地与用于提供支持的运营商网络(carrier network)相连 接并且依赖于运营商网络。在很多情况中,运营商网络服务的供应商 (supplier)并不管理其客户网纟备的客户预置i殳备(customer premise equipment CPE),并且不能控制可能导致包括业务环路在内的各种网 络故障的客户网络配置错误(configuration error)。客户网络处的 这样的配置错误可能会迫使业务进入永不结束的循环路径,所述循环路 径将会跨越客户和运营商网络的边缘设备,由此将会显著影响运营商网 络的整体稳定性。由于运营商不控制CPE,所以,运营商无法从根本上 解决环路。解决源自客户网络的环路通常需要运营商人工进行故障排 除。而人工故障排除的成本很高并且很耗时。鉴于运营商与客户网络之间的关系,所需要的是一种用于检测和管 理网络设备-尤其是客户和运营商网络的边缘设备之间的环路的技术。专利技术概述一种用于检测诸如客户和运营商边缘设备之类的网络设备之间的 环路的技术,该技术包括对在设备处出现的媒体访问控制(MAC)地 址移动(例如源MAC地址移动)的次数进行计数,并且将MAC地址移动 的次数与预先设定的MAC移动阈值相比较。该技术包括当MAC地址在一组端口 (其中先前在所述端口处发现该MAC地址)之间移动时,人为 地(artificially)加速与该MAC地址相关的MAC移动计数。由于MAC 地址在先前在其处发现该MAC地址的一组端口之间的移动是环路的有力 证明,因此MAC移动计数被人为地加速。 一旦已经确定MAC地址正在先 前在其处发现该MAC地址的一组端口之间移动时,就通过对MAC移动计 数进行加权来人为地加速MAC移动计数。如果作为MAC移动计数的结果而检测到环路,那么能够启动环路保 护动作。通常,响应于检测到的环路而被启动的环路保护动作包括在 相应设备处阻塞(block)构成环路的分组流。根据以下结合附图所给出的详细描述,本专利技术的其他方面和优,泉将 变得很明显,其中这些附图采用举例方式说明本专利技术的原理。附图简述图l描绘了与第二网络相连接的第一网络,举例来说,第一网络是 客户网络,第二网络是运营商网络。图2图示出针对被从客户边缘设备A传送到运营商边缘设备B的客 户分组的情形的学习和扩散(flooding)过程。图3图示出在将具有相同源MAC地址的分组从客户边缘设备A的两 个端口转发到运营商网络时在客户网络与运营商网络之间创建的环路。图4是根据本专利技术实施例的用于管理网络设备之间的环路的方法的 过程流程图。图5图示出图4中所描绘的方法针对图3中的运营商边缘设备A的 示例性实施方式。图6图示出处于阻塞状态的端口以及在运营商边缘设备处阻塞源 MAC流是如何消除环路的存在的。图7图示出运营商边缘设备B在运营商边缘设备A之前启动阻塞的情形。图8图示出能够实施本专利技术实施例的网络节点的实施例。图9是根据本专利技术的环路管理引擎的功能描绘。图IO描绘了针对图4的过程流程图的增强。附图说明图11A图示出MAC地址在网络节点的两个不同端口之间的移动。图11B图示出MAC移动计数如何根据在先前在其处发现该MAC地址的端口处是否发现该MAC地址以及根据应用于图11A所示的MAC移动的 加权方案而改变。图11C图示出在时间ts图IIB的实际MAC移动计数以及来自列2的 加权MAC移动计数相对于MAC移动阈值的MAC移动计数。图12描绘了包含用于追踪(track) MAC移动的字^R的示例性MAC 移动表。图13描绘了包含图9中的环路管理引擎的元件以及MAC移动加权 模块的环路管理引擎。图14是用于检测网络设备之间的环路的方法的过程流程图。 在整个说明书中,相似的附图标记可以用于标识相似的元件。详细描述图1描绘了与第二网络104相连接的第一网络102,举例来说,第 一网络是客户网络,第二网络是运营商网络。客户网络包括两个客户边 缘设备(客户边缘设备A和B 106和108),而运营商网络包括两个运 营商边缘设备(运营商边缘设备A和B110和112)。在图1的例子中, 客户和运营商边缘设备使用由国际标准组织(ISO)定义的开放式系统 互联(OSI) ^t型中的第2层的以太网。如在本领域中所公知的那样, 以太网指定给网络设备的媒体访问控制(MAC)地址以及源和目 的地MAC地址将^皮用于确定如何通过网络转发分组。图1所描绘的客户边缘设备106和108以及运营商边缘设备110和 112是以 一种冗余配置方式彼此相连接的,其中每一个客户边缘设备都 与每一个运营商边缘设备相连接。通过给出冗余配置,客户网络与运营 商网络之间的每个链路都具有辅助链路(secondary link),如果主链 路发生故障,则能够使用辅助链路。虽然冗余配置在链路故障的情况下 提供了改进的可靠性,但是冗余配置有可能导致跨越在运营商与客户网 络的边缘设备之间的业务环路。除了冗余配置之外,图1还图示出在运营商边缘设备110和112上 进行的MAC地址学习的例子。在图l的例子中,所述学习是以从客户边 缘设备A 106在端口 Pl上利用X的源MAC地址(在这里将其称为源 MAC或源MAC X)传送的分组为基础的。正如基于分组的联网 (networking)-尤其是以太网领域中公知的那样,当分组到达运营商边缘设备A时,运营商边缘设备会将分组的源MAC地址与分组到达的端 口相关联,并且会将相关联的配对(pair)存储在转发表中。如图1中 的虛线框114所示,运营商边缘设备A通过学习过程将源MAC X与端口 Pl相关联。然后,该相关联的配对将被用于转发后续接收的、具有与相 关联的MAC地址和端口配对中的MAC地址相匹配的目的地MAC地址的分 组。、除了源MAC地址学习之外,如果运营商边缘设备A IIO不知道如何 到达分组首部中所携带的目的地MAC地址(例如下一跳),那么运营商 边缘设备将会把分组扩散到其所有端口 (除了接收到分组的端口之 外),并且等待查看互补分组是在哪个端口上接收的。在基于以太网的 联网中,扩散是一种公知的技术,并且在这里不对其进行更详细的描述。 作为扩散的结果,运营商边缘设备B 112在端口 P4接收到具有源MACX 的分组的拷贝。通过上述学习过程,运营商边缘设备B将源MAC X与其 端口P4相关联,并且将这种关联保存在转发表中(参见虛线框116)。如果相同分组是从客户边缘设备A 106的端口 P2而不是客户边缘 设备A的端口P1发出的,那么对于运营商边缘设备A和B而言,学习 和扩散过程将会是反向的。图2图示出针对具有从客户边缘设备A 206 在端口 P2上传送到运营商边缘设备B 212的源MAC X的客户分组的情 形的学习和扩散过程。如图2所示,运营商边缘设备B接收分组,并且 在端口P1上学习源MAC X(参见虛线框216)。假设运营商边缘设备B 尚未得知所接收的分组的目的地MAC地址的下一跳,那么该运营商边缘 设备B会经由端口 P4将分组扩散到运营商边缘设备A210。响应于运营 商本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测网络设备之间的环路的方法,包括: 确定媒体访问控制(MAC)移动阈值; 对MAC地址在网络设备的端口之间的移动次数进行计数以获取MAC移动计数; 确定MAC地址是否已经移动到先前在其处发现所述MAC地址的端口;  如果所述MAC地址已经移动到先前在其处发现所述MAC地址的端口,则对MAC移动计数进行加权; 将MAC移动计数与MAC移动阈值进行比较;以及 如果MAC移动计数超出MAC移动阈值,则断定环路存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-7 60/748,133;US 2006-10-6 11/544,4051.一种用于检测网络设备之间的环路的方法,包括确定媒体访问控制(MAC)移动阈值;对MAC地址在网络设备的端口之间的移动次数进行计数以获取MAC移动计数;确定MAC地址是否已经移动到先前在其处发现所述MAC地址的端口;如果所述MAC地址已经移动到先前在其处发现所述MAC地址的端口,则对MAC移动计数进行加权;将MAC移动计数与MAC移动阈值进行比较;以及如果MAC移动计数超出MAC移动阈值,则断定环路存在。2. 如权利要求l所述的方法,其中确定MAC地址是否已经移动到 先前在其处发现所述MAC地址的端口包括保持先前在其处发现所述 MAC地址的端口集的记录。3. 如权利要求2所述的方法,进一步包括将端口集限制于最大数。4. 如权利要求l所述的方法,其中在每个广播域的基础上检测环路。5. 、如权利要求1所述的方法,其中对MAC移动计数进行加权包括 对MAC移动计数进行指数加权。6. 如权利要求l所述的方法,其中对MAC移动计数进行加权包括 对MAC移动计数进行线性加4又。7. 如权利要求l所述的方法,其中依照MAC移动计数对MAC移动 计数进行加权。8. 如权利要求l所述的方法,其中对MAC移动计数进行加权包括 依照MAC地址对MAC移动计数进行加权,其中所述MAC地址是源MAC地址。9. 如权利要求l所述的方法,其中确定MAC移动阈值包括识别 每单位时间的MAC移动次数。10. 如权利要求l所述的方法,进一步包括如果断定环路存在, 则启动环^^f呆护动作。11. 一种用于检测客户网络与运营商网络之间的环路的方法,包括移动计数;确定媒体访问控制(MAC)移动阈值;监视由来自客户网络的客户业务引起的在运营商设备的端口之间 进行的MAC...

【专利技术属性】
技术研发人员:V贾因S斯里尼瓦桑
申请(专利权)人:卢森特技术有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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