一种环路检测方法及装置制造方法及图纸

一种环路检测方法及装置，该方法包括：UPF在第一端口接收到数据包；在MAC地址表中，若该数据包的源MAC地址所对应的端口信息在第一预设时长内的变换次数达到预设次数时，则UPF构造检测包，该检测包为广播数据包或组播数据包；UPF向所述第一端口发送所述检测包，所述检测包用于检测网络中是否存在环路；采用本申请的方法及装置，可以检测网络是否存在环路，从而避免在网络中存在环路时，环路中的设备不停地转发该数据包，减少对网络资源的消耗。减少对网络资源的消耗。减少对网络资源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种环路检测方法及装置


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种环路检测方法及装置。

技术介绍

[0002]在第五代(5
th generation，5G)网络中，用户面功能(user plane function，UPF)网元支持层二广播泛洪能力。如果UPF接收到单播数据包、组播数据包、或目的地址未知的单播数据包，则UPF会将接收的数据包，泛洪到整个网络中。如果网络中存在环路，将使得网络中的设备在短时间内，收到大量无用的数据包。如何检测网络中是否存在环路，是本申请需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种环路检测方法及装置，以检测网络中是否存在环路。
[0004]第一方面，提供一种环路检测方法，包括：UPF在第一端口接收到数据包，所述数据包为广播数据包、组播数据包或目的媒体接入控制MAC地址未知的单播数据包；在MAC地址表中，若该数据包的源MAC地址所对应的端口信息在第一预设时长内的变换次数达到预设次数时，则UPF构造检测包，该检测包为广播数据包或组播数据包，所述MAC地址表中记录有用户面功能UPF所接收的数据包的源MAC地址与接收该数据包的端口信息的对应关系；UPF向所述第一端口发送所述检测包，所述检测包用于检测网络中是否存在环路，所述第一端口为UPF中的端口。
[0005]通过上述方法，UPF在检测到某个数据包对应的目的MAC地址在短时间内频繁变化时，UPF有理由相信该数据包在短时间内被频繁转发，网络中存在环路，UPF可以构造检测包，检测网络中是否存在环路，从而避免由于环路引起的数据包在网络中不停转发，减少网络资源的消耗。
[0006]在一种设计中，UPF向所述第一端口发送所述检测包之后，还包括：若在第二预设时长内，在所述第一端口或所述UPF的其它端口接收到所述检测包，则UPF确定所述网络中存在环路；否则，确定所述网络中不存在环路。
[0007]通过上述方法，UPF在第一端口中发送检测包之后，若在某个时间内，又在该端口或其它端口接收到该检测包，则UPF可以明确确定该网络中存在环路；否则，UPF可以确定网络是不存在环路。
[0008]在一种设计中，还包括：UPF向第二端口发送所述检测包，所述第二端口对应的端口信息为所述MAC地址表中记录的、之前与通过所述第一端口所接收的数据包的源MAC地址存在对应关系的端口信息，所述第二端口为所述UPF中的端口。
[0009]在一种设计中，还包括：UPF在确定所述网络中存在环路时，向会话管理功能SMF上报端口环路事件，所述端口环路事件中包括用于指示所述第一端口的指示信息；UPF接收来自所述SMF的N4会话修改消息，所述N4会话修改消息中指示所述UPF停止通过所述第一端口转发数据包，和/或指示所述UPF执行环路恢复事件；根据N4会话修改消息，停止所述第一端
口的数据转发功能，和/或执行所述环路恢复事件。
[0010]通过上述方法，UPF在确定网络中存在环路时，可以向SMF上报端口环路事件。SMF在接收到上述端口环路事件时，可首先向OAM报警，此时可通过人工干预或其它智能方式，恢复网络中的环路。之后，SMF向UPF发送N4会话修改消息，用于指示UPF停止该端口的数据转发功能，和执行环路恢复事件等，停止环路端口的数据转发功能，也减少对网络资源的消耗。
[0011]在一种设计中，所述端口环路事件中包括用于指示所述第一端口的指示信息，具体为：所述第一端口为接入端口、且一个以太协议数据单元PDU会话对应一个接入端口时，所述端口环路事件中携带有所述第一端口对应的以太PDU会话的标识；或者，所述第一端口为N6端口、且一个网络实例对应一个N6端口时，所述端口环路事件中携带有所述第一端口对应的网络实例的标识；或者，所述第一端口为N19端口、且所述N19端口为UPF间的接口时，所述端口环路事件中携带有对端UPF的互联网协议IP地址。
[0012]在一种设计中，所述执行所述环路恢复事件，包括：UPF再次构造检测包，所述检测包为广播包或组播包，UPF向所述第一端口发送所述检测包；若在第三预设时长内，在所述第一端口或所述UPF的其它端口没有接收到所述检测包，则表示所述网络中不存在环路，网络恢复正常，向SMF上报环路恢复事件；否则，继续执行向所述第一端口发送所述检测包的步骤。
[0013]通过上述方法，UPF可以通过构造检测包，检测网络中的环路是否恢复正常。如果网络中的环路恢复正常，则可以向SMF上报环路恢复事件，恢复该端口的数据转发功能。
[0014]在一种设计中，还包括：若在第四预设时长内，网络中的环路仍存在，则UPF停止环路检测，关闭所述第一端口的数据转发功能。
[0015]在本申请中，UPF可以周期性进行环路检测，若在长时间内，网络中的环路一直未消除，则UPF可以不再进行环路检测，且关闭端口成环的第一端口的数据转发功能。此时，可能需要人工干预才能恢复该第一端口的数据转发功能，从而降低UPF的耗能。
[0016]在一种设计中，在向所述SMF上报环路恢复事件之后，还包括：UPF接收来自所述SMF的N4会话修改消息，所述N4会话修改消息中包含恢复所述第一端口数据包转发功能的指示信息；根据所述N4会话修改消息，恢复所述第一端口的数据包转发功能。
[0017]在上述设计中，是以SMF指示UPF恢复第一端口的数据包的转发功能为例描述的。在一种设计中，UPF在自己确定网络恢复正常时，也可以主动恢复第一端口的数据转发功能，也不必等待SMF的指示，从而使得第一端口可以尽快恢复正常。
[0018]在一种设计中，当所述第一端口为接入端口、N6端口或N19端口时，所述方法还包括：接收来自所述SMF的N4会话建立消息，所述N4会话建立消息中包含执行接入端口环路检测的指示信息，或包含执行N6端口环路检测的指示信息，或包含执行N19端口环路检测的指示信息。
[0019]通过上述方法，SMF在向UPF发送N4会话建立消息时，可以直接指示UPF是否进行相应端口的环路检测。在指示UPF需要进行相应端口的环路检测时，UPF才执行本申请的方法进行环路检测，否则不再进行环路检测。本申请与现有方案有较好的兼容性。
[0020]第二方面，提供一种环路检测方法，该方法是上述第一方面对应的SMF侧，有益效果可能上述第一方面的描述，不再赘述，该方法包括：SMF接收来自用户面功能UPF的端口环
路事件，所述端口环路事件中包括用于指示第一端口的指示信息；SMF向OAM发送报警信息，所述报警信息用于指示网络中存在环路，所述报警信息中包括用于指示所述第一端口的指示信息，所述第一端口为UPF中的端口。
[0021]在一种设计中，所述端口环路事件中包括第一端口的指示信息，具体为：所述第一端口为接入端口、且一个以太协议数据单元PDU会话对应一个接入端口时，所述端口环路事件中携带有所述第一端口对应的以太PDU会话的标识；或者，所述第一端口为N6端口、且一个网络实例对应一个N6端口时，所述端口环路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环路检测方法，其特征在于，包括：在第一端口接收到数据包，所述数据包为广播数据包、组播数据包或目的媒体接入控制MAC地址未知的单播数据包；在MAC地址表中，若该数据包的源MAC地址所对应的端口信息在第一预设时长内的变换次数达到预设次数时，则构造检测包，该检测包为广播数据包或组播数据包，所述MAC地址表中记录有用户面功能UPF所接收的数据包的源MAC地址与接收该数据包的端口信息的对应关系；向所述第一端口发送所述检测包，所述检测包用于检测网络中是否存在环路，所述第一端口为所述UPF中的端口。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述第一端口发送所述检测包之后，还包括：若在第二预设时长内，在所述第一端口或所述UPF的其它端口接收到所述检测包，则确定所述网络中存在环路；否则，确定所述网络中不存在环路。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：向第二端口发送所述检测包，所述第二端口对应的端口信息为所述MAC地址表中记录的、之前与通过所述第一端口所接收的数据包的源MAC地址存在对应关系的端口信息，所述第二端口为所述UPF中的端口。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：在确定所述网络中存在环路时，向会话管理功能SMF上报端口环路事件，所述端口环路事件中包括用于指示所述第一端口的指示信息；接收来自所述SMF的N4会话修改消息，所述N4会话修改消息中指示所述UPF停止通过所述第一端口转发数据包，和/或指示所述UPF执行环路恢复事件；根据N4会话修改消息，停止所述第一端口的数据转发功能，和/或执行所述环路恢复事件。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述端口环路事件中包括用于指示所述第一端口的指示信息，具体为：所述第一端口为接入端口、且一个以太协议数据单元PDU会话对应一个接入端口时，所述端口环路事件中携带有所述第一端口对应的以太PDU会话的标识；或者，所述第一端口为N6端口、且一个网络实例对应一个N6端口时，所述端口环路事件中携带有所述第一端口对应的网络实例的标识；或者，所述第一端口为N19端口、且所述N19端口为UPF间的接口时，所述端口环路事件中携带有对端UPF的互联网协议IP地址。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述执行所述环路恢复事件，包括：再次构造所述检测包，并向所述第一端口发送所述检测包；若在第三预设时长内，在所述第一端口或所述UPF的其它端口没有接收到所述检测包，则表示所述网络中不存在环路，网络恢复正常，向SMF上报环路恢复事件；否则，继续执行向所述第一端口发送所述检测包的步骤。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：若在第四预设时长内，网络中的环路仍存在，则停止环路检测，关闭所述第一端口的数
据转发功能。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在向所述SMF上报环路恢复事件之后，还包括：接收来自所述SMF的N4会话修改消息，所述N4会话修改消息中包含恢复所述第一端口数据包转发功能的指示信息；根据所述N4会话修改消息，恢复所述第一端口的数据包转发功能。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一端口为接入端口、N6端口或N19端口时，所述方法还包括：接收来自所述SMF的N4会话建立消息，所述N4会话建立消息中包含执行接入端口环路检测的指示信息，或包含执行N6端口环路检测的指示信息，或包含执行N19端口环路检测的指示信息。10.一种环...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文勇，谢春生，刁文波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：