一种基于P4的链路失效检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于P4的链路失效检测方法，属于交换机网络链路检测技术领域，包括监控路径生成阶段及监控路径跟踪阶段；本发明专利技术对传统的网络链路失效检测方案进行了改进，从而能平衡网络带宽与检测效率，不再对拥塞与丢包敏感，而且能直接定位失效链路，本发明专利技术利用基于P4的网络遥测系统，无需网络中主机的参与，直接由可编程数据平面和控制面完成全部的功能；本发明专利技术将业务路径选取为监控路径，以减少网络探测包的发送，降低数据平面负载需求；本发明专利技术利用INT Monitor收集到的信息与各链路告警码组结合，可以快速定位网络中的失效链路。路。路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于P4的链路失效检测方法


[0001]本专利技术属于交换机网络链路检测
，尤其涉及一种基于P4的链路失效检测方法。

技术介绍

[0002]随着网络逐渐向超大规模、高密度方向发展，网络可靠性在网络中变得越来越重要，而链路故障是网络拓扑中的一个主要威胁，其包括直接或间接故障。在直接故障的情况下，交换机可以立即检测到故障并快速恢复；而对于间接故障，可能是链路的静默数据包丢失、网络设备配置错误、网络协议设计缺陷或是软件设计缺陷等，这种网络故障会悄无声息地发生，在对网络造成巨大破坏之前，数据包会被丢弃而不会产生任何显式的通知。因此，建立一种快速检测和定位链路的机制，以便快速地发现和定位这种链路失效以减少它们对网络造成的巨大的损害是十分必要的。
[0003]传统的网络链路失效检测方案有两种方式：基于网络设备的检测以及基于端主机的检测，其中基于网络设备又可以分为基于底层链路检测和基于上层协议检测的方式。
[0004]基于网络设备的底层链路检测主要是通过底层硬件信号来判断物理链路的状态，以确定是否产生链路故障。例如同步数字体系(Sy本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于P4的链路失效检测方法，其特征在于，包括监控路径生成阶段，及监控路径跟踪阶段；所述监控路径生成阶段包括如下步骤：A1、初始化各链路e的业务路径集P
e
，得到各链路的业务流数和各业务路径经过的链路总数；A2、根据用于监控的业务路径选择情况，剔除未被业务路径覆盖的链路e
′
；A3、根据各链路的业务流数和各业务路径经过的链路总数，查找所有未被监控路径覆盖的链路中业务路径集P
e
最小的链路，得到最小业务流数链路e
minP
；A4、基于最小业务流数链路e
minP
，得到目标探测路径；A5、基于目标探测路径，得到告警码为mask的告警码表项；A6、基于告警码组表项，分别对告警码为mask的链路的两端的交换机添加一条spec端口
‑‑
mask表项；所述监控路径跟踪阶段包括如下步骤：B1、设置测量间隔Δt，针对检测边缘交换机每次从主机侧接收到数据包与上一次发送携带路径元信息的报文的时间间隔超过测量间隔Δt时，则对接收到的数据包添加tb_path表项中与spec端口
‑‑
mask表项对应的告警码mask，并将告警码mask附加至数据包；B2、针对利用交换机接收附加有告警码mask的数据包时，则删除数据包的告警码mask相关字段，且或更新寄存器；B3、针对利用交换机查询到待发送数据包的tb_path表项中与输出端口对应的告警码mask时，则将告警码mask与寄存器数据相与，得到相与结果；B4、针对相与结果为0时，则不将相与结果附加至待发送数据包；B5、针对相与结果不为0时，则将相与结果附加至待发送数据包，并异或更新寄存器；B6、基于步骤B1至B5的监控路径跟踪方法，利用交换机将附加有路径标识信息的数据包在网络中逐跳转发，直至到达边缘交换机，得到携带有路径标识信息的数据包经过的路径path；B7、将路径path传输至INT Monitor，并针对利用INT Monitor检测到当前路径path接收到数据包的时间距上一次接收时间超过路径老化时间t
old
时，则确定当前路径path已经中断，完成基于P4的链路失效检测。2.根据权利要求1所述的基于P4的链路失效检测方法，其特征在于，所述步骤A1包括如下步骤：A11、初始化各链路e的业务路径集P
e
为经过该链路的业务流数，其中，业务路径集P
e
包括若干条业务路径；A12、将各业务路径经过的链路数T
Pi
作为该业务路径经过的链路总数。3.根据权利要求2所述的基于P4的链路失效检测方法，其特征在于，所述步骤A4包括如下步骤：A41、计算得到经过最小业务流数链路e
minP
的业务...

【专利技术属性】
技术研发人员：周益辉，章小宁，陈浩澜，朱凯男，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：