СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТРАНЕНИЯ ОТКАЗА НА БАЗЕ ПРОТОКОЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ, АДМИНИСТРИРОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (ОАМ)
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINATION OF ELIMINATING FAILURE BASED ON PROTOCOL OF OPERATION, ADMINISTRATION AND MAINTENANCE (OAM)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области передачи данных и, в частности, к способу и устройству для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ (Operation, Administration and Maintenance; эксплуатация, администрирование и техническое обслуживание).
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С развитием Интернет-технологии на уровне операторов важность технологии ОАМ на уровне операторов также выдвинулась на передний план. В связи с этим появилось множество протоколов ОАМ, например протокол CFM (Connectivity Fault Management; управление отказами подключений), протокол ОАМ T-MPLS (Transport Multi-protocol Label Switching; транспортная мультипротокольная коммутация меток), протокол ОАМ MPLS-ТР (Transport Profile; транспортный профиль) и другие.
На базе вышеуказанных ОАМ протоколов различного типа отказ соединения может быть обнаружен посредством использования сконфигурированного устройства МЕР (Maintenance association End Point; конечная точка совмещения управления) совместно со специальным процессом обнаружения, в котором МЕР периодически посылает и принимает контрольное сообщение, сравнивает информацию, содержащуюся в принятом контрольном сообщении с локально сконфигурированной информацией МЕР, и по результату этого сравнения определяет кросс-соединение, отказ МЕР ID, периодический отказ и различные другие отказы соединений. В соответствии с протоколом ОАМ при обнаружении отказа соединения требуется выполнить запуск таймера для этого отказа, и если отказ не устранен за временной диапазон таймера, таймер запускается заново, а если таймер выключился, то считается, что отказ устранен, при этом временной диапазон определяется в соответствии с временным параметром "interval" (интервал), передаваемым в сообщении, и обычно в 3,5 раза больше значения "interval".
В соответствии с протоколом ОАМ период обнаружения обычно измеряется в миллисекундах, например 3,3 мс; 10 мс; 100 мс и т.д., и соответственно таймер должен обеспечивать точность на уровне миллисекунд, при этом поддержка таймера с точностью на уровне миллисекунд может быть реализована только с помощью аппаратных средств. В то же время на базе протокола ОАМ может быть обнаружено несколько типов отказов, обычно от 3 до 5 типов, при этом требуется сконфигурировать таймер для каждого типа отказа. Например, для обнаружения 4 типов отказов на базе конкретного протокола ОАМ необходимо сконфигурировать 4 аппаратных таймера для каждой сессии ОАМ. Но аппаратные ресурсы ограничены и число таймеров будет ограничивать число сессий ОАМ, при этом каждому таймеру необходимо назначить индекс в аппаратной таблице, что увеличивает объем физической памяти и трудность доступа к ней.
При практическом применении в момент обнаружения отказа необходимо создать аварийный сигнал, так как возникновение отказа означает, что соединение неисправно, и для предотвращения прерывания услуга, передаваемая по данному соединению, должна быть перекоммутирована на резервное соединение. Фактически аварийный сигнал для устранения отказа не требует немедленного реагирования, поскольку услуга переключается на резервное соединение, или принимаются другие меры для обеспечения нормального функционирования услуги. Следовательно, использование аппаратных таймеров с точностью на уровне миллисекунд в настоящее время не только увеличивает нагрузку системы и ограничивает число сессий ОАМ, но и занимает большой объем физической памяти.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении раскрывается способ и устройство для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ с целью решения проблем существующего уровня техники, состоящих в ограниченном числе сессий ОАМ и использовании большого объема физической памяти при определении устранения отказа с использованием аппаратных таймеров.
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, включающий:
оценку наличия отказа соединения посредством обнаружения сессии ОАМ;
при обнаружении отказа соединения установку идентификационной информации об отказе в соответствии с сессией ОАМ;
при наступлении времени сканирования сессии установку идентификационной информации о числе циклов сканирования, соответствующей сессии ОАМ, согласно установленной идентификационной информации об отказе, а также стирание идентификационной информации об отказе;
при наступлении следующего времени сканирования сессии определение устранения отказа согласно идентификационной информации, соответствующей этому отказу, а также идентификационной информации, соответствующей числу циклов сканирования.
Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают устройство для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, включающее:
модуль обнаружения, который конфигурирован так, чтобы оценивать, имеется ли отказ соединения, посредством обнаружения сессии ОАМ;
первый модуль установки, который конфигурирован так, чтобы при обнаружении отказа соединения устанавливать идентификационную информацию об отказе в соответствии с сессией ОАМ;
второй модуль установки, который конфигурирован так, чтобы при наступлении времени сканирования сессии устанавливать идентификационную информацию о числе циклов сканирования, соответствующую сессии ОАМ, согласно идентификационной информации об отказе и стирать идентификационную информацию об отказе;
модуль определения, который конфигурирован так, чтобы при наступлении следующего времени сканирования сессии определять устранение отказа согласно идентификационной информации об отказе и идентификационной информации о числе циклов сканирования.
Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают способ и устройство для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, в которых при обнаружении отказа посредством обнаружения сессии ОАМ устанавливается идентификационная информация об отказе в соответствии с сессией ОАМ. При наступлении времени сканирования устанавливается идентификационная информация о числе циклов сканирования, соответствующая сессии ОАМ, согласно установленной идентификационной информации об отказе. При наступлении времени следующего сканирования определяют устранение отказа согласно идентификационной информации об обнаруженном отказе и идентификационной информации о числе циклов сканирования. В вариантах осуществления настоящего изобретения определяют устранение отказа при каждом сканировании сессии посредством обнаружения идентификационной информации об отказе и идентификационной информации о числе циклов сканирования без использования аппаратных таймеров для определения устранения отказа, при этом уменьшается объем памяти, занимаемый записями индексов аппаратных таймеров. Кроме того, поскольку в настоящем изобретении не требуется обеспечивать соответствующее число таймеров для каждой сессии ОАМ, число сессий ОАМ можно произвольно регулировать, в результате чего увеличивается гибкость системы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более глубокого понимания сущности настоящего изобретения представлены чертежи, которые являются частью настоящего изобретения и вместе с примерами осуществления и описанием настоящего изобретения используются для разъяснения настоящего изобретения, но не ограничивают его.
На фиг.1 представлена блок-схема реализации способа определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, который предлагается в варианте осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 представлена структурная схема устройства для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, которое предлагается в варианте осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 представлен алгоритм работы способа определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, который предлагается в варианте осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают способ и устройство для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ с целью снижения зависимости от аппаратных таймеров, снижения объема памяти, занимаемого записями индексов таймеров, и увеличения гибкости системы. Способ позволяет определить, устранен отказ или нет, посредством обнаружения при каждом сканировании сессии идентификационной информации об отказе и идентификационной информации о числе циклов сканирования, при этом не требуется определять, устранен отказ или нет, с использованием аппаратных таймеров, что снижает объем памяти, занимаемый записями индексов аппаратных таймеров. Кроме того, поскольку не требуется обеспечивать соответствующее число таймеров для каждой сессии ОАМ, число сессий ОАМ можно произвольно регулировать, в результате чего увеличивается гибкость системы.
Чтобы более ясно показать технические проблемы, решаемые настоящим изобретением, а также технические решения и положительный эффект, настоящее изобретение далее описывается более подробно с использованием чертежей и вариантов осуществления. Необходимо понимать, что конкретные варианты осуществления, рассматриваемые в данном описании, используются только для разъяснения сущности, но не ограничивают настоящее изобретение.
На фиг.1 представлена блок-схема реализации способа определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, который обеспечивается в варианте осуществления настоящего изобретения. Блок-схема включает следующие шаги:
S101: Производится обнаружение каждой сессии ОАМ.
S102: Оценивается наличие отказа соединения посредством каждой обнаруженной сессии ОАМ, и если обнаружен отказ соединения, выполняется шаг S103, в другом случае выполняется возврат к шагу S101.
При этом можно оценивать наличие отказа соединения на базе сконфигурированной точки МЕР.
S103: Устанавливается идентификационная информация об отказе, соответствующем сессии ОАМ (Set Bit, установить бит).
При этом операция установки идентификационной информации об отказе соответственно сессии ОАМ может быть осуществлена аппаратным модулем.
S104: При наступлении времени сканирования сессии устанавливается идентификационная информация о числе циклов сканирования, соответствующем сессии ОАМ, согласно установленной идентификационной информации об отказе и идентификационная информация об этом отказе стирается (Clear Bit, очистить бит).
S105: При наступлении следующего времени сканирования сессии определяют, устранен отказ или нет, в соответствии с идентификационной информацией об отказе и идентификационной информацией о числе циклов сканирования.
В варианте осуществления настоящего изобретения идентификационная информация, соответствующая каждому типу отказа соединения, обеспечивается в каждой сессии ОАМ, и если обнаружен отказ соответствующего соединения, устанавливается идентификационная информация, соответствующая этому отказу. Кроме того, в варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается также соответствующий период сканирования сессии для каждой сессии ОАМ и информация сессии ОАМ сканируется при наступлении времени сканирования сессии. Когда идентификационная информация, соответствующая конкретному отказу сессии ОАМ, установлена, устанавливается идентификационная информация о соответствующем числе циклов сканирования сессии ОАМ и затем стирается идентификационная информация об этом отказе. При наступлении следующего времени сканирования сессии определяют, устранен отказ или нет, в соответствии с идентификационной информацией, соответствующей этому отказу, и идентификационной информацией, соответствующей числу циклов сканирования.
В варианте осуществления настоящего изобретения, поскольку идентификационная информация, соответствующая каждому отказу, обеспечивается для каждой сессии, а также обеспечивается идентификационная информация о числе циклов сканирования сессии, соответствующая данной сессии, при наступлении времени сканирования сессии определяют устранение отказа посредством обнаружения идентификационной информации, соответствующей отказу, и идентификационной информации, соответствующей числу циклов сканирования сессии. Таким образом, в варианте осуществления настоящего изобретения не требуется использование аппаратных таймеров для определения устранения отказа, при этом снижается объем памяти, занимаемый записями индексов аппаратных таймеров. Кроме того, поскольку в настоящем изобретении не требуется обеспечивать соответствующее число таймеров для каждой сессии ОАМ, число сессий ОАМ можно произвольно регулировать, в результате чего увеличивается гибкость системы.
На фиг.2 представлена структурная схема устройства для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, включающего: модуль обнаружения, первый модуль установки, второй модуль установки и модуль определения, при этом:
модуль 21 обнаружения конфигурируют так, чтобы оценить наличие отказа соединения посредством обнаружения сессии ОАМ;
первый модуль 22 установки конфигурируют так, чтобы при обнаружении отказа установить идентификационную информацию об отказе соответственно сессии ОАМ;
второй модуль 22 установки конфигурируют так, чтобы при наступлении времени сканирования сессии установить идентификационную информацию о числе циклов сканирования соответственно сессии ОАМ согласно установленной идентификационной информации об отказе и затем стереть идентификационную информацию об отказе;
модуль 24 определения конфигурируют так, чтобы при наступлении следующего времени сканирования сессии определить, устранен отказ или нет, согласно идентификационной информации, соответствующей отказу, и идентификационной информации, соответствующей числу циклов сканирования.
Модуль 21 обнаружения может осуществлять функцию оценки наличия отказа посредством обнаружения сессии ОАМ, выполняемого аппаратным модулем.
Первый модуль 22 установки также может осуществлять функцию установки идентификационной информации об отказе соответственно сессии ОАМ посредством аппаратного модуля.
Устройство также включает:
модуль 25 реагирования, который конфигурируют так, чтобы сообщать о событии обнаружения отказа процессу аварийного реагирования и выполнять аварийный ответ на этот отказ через процесс аварийного реагирования.
После того как модуль реагирования произведет аварийный ответ на отказ, модуль 21 обнаружения конфигурирован так, чтобы не сообщать о событии отказа процессу аварийного реагирования еще раз, если отказ снова обнаружен через сессию ОАМ и уже установлена идентификационная информация об отказе.
Более конкретно, модуль 24 определения конфигурируют так, чтобы определять, что отказ не устранен, если обнаружено, что установлена идентификационная информация об отказе и установлена идентификационная информация о числе циклов сканирования; а также определять, что отказ устранен, если обнаружено, что идентификационная информация об отказе не установлена, а идентификационная информация о числе циклов сканирования установлена.
В частности, в вариантах осуществления настоящего изобретения при определении устранения отказа на базе ОАМ устройство для определения устранения отказа на базе ОАМ может размещаться в МЕР или другом сетевом устройстве. В устройстве используется комбинация программных и аппаратных средств для определения устранения отказа, а конкретные варианты исполнения описываются далее.
Процесс аварийного реагирования и процесс сканирования сессии производятся программным модулем, при этом процесс сканирования сессии сканирует сессию ОАМ через установленный период Т сканирования, т.е. процесс сканирования для сессии ОАМ выполняется, когда наступает время сканирования сессии. Помимо этого, в вариантах осуществления настоящего изобретения для каждой сессии ОАМ назначается соответствующая идентификационная информация для каждого типа отказа соединения, подлежащего обнаружению. Например, в качестве идентификационной информации, назначаемой для отказа кросс-соединения, может использоваться xconErr. Чтобы реализовать определение устранения отказа, в вариантах осуществления настоящего изобретения для каждой сессии ОАМ также требуется назначать идентификационную информацию о числе циклов сканирования. Например, в качестве идентификационной информации о числе циклов сканирования может использоваться roundNum.
На фиг.3 представлен алгоритм работы способа определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, который обеспечивается в варианте осуществления настоящего изобретения. Алгоритм включает следующие шаги:
S301: Обнаружение сессии ОАМ производится аппаратным модулем, оценивается наличие отказа, и если отказ обнаружен, то выполняется шаг S302, в другом случае происходит возврат к шагу S301.
S302: Аппаратный модуль передает обнаруженное аварийное событие процессу аварийного реагирования и устанавливает идентификационную информацию об отказе, соответствующую данной сессии, в соответствии с обнаруженным отказом соединения.
В частности, процессу аварийного реагирования аппаратным модулем передается аварийное сообщение.
На этот момент, поскольку аппаратный модуль зарегистрировал и передал аварийный сигнал об отказе кросс-соединения процессу аварийного реагирования, аварийное событие обработано. При этом аппаратный модуль также постоянно производит обнаружение сессии ОАМ с целью обнаружения отказа соединения, и если аппаратный модуль опять обнаруживает отказ посредством этой сессии ОАМ, а идентификационная информация, соответствующая этому отказу, уже установлена, аппаратный модуль не будет еще раз сообщать о событии отказа процессу аварийного реагирования.
S303: программный модуль, такой как центральный процессор (CPU, central processing unit), сканирует информацию сессии ОАМ в соответствии с установленным периодом сканирования сессии.
В варианте осуществления настоящего изобретения соответствующий период сканирования устанавливается для каждой сессии ОАМ, причем для всех сессий может быть установлен одинаковый период сканирования, с тем чтобы сканировать информацию сессии ОАМ при наступлении времени сканирования.
S304: Программный модуль устанавливает идентификационную информацию о числе циклов сканирования, соответствующем сессии ОАМ, в соответствии с идентификационной информацией отказа и стирает идентификационную информацию об отказе.
S305: При наступлении следующего времени сканирования сессии определяют устранение отказа в соответствии с идентификационной информацией, соответствующей отказу, и идентификационной информацией, соответствующей числу циклов сканирования.
В частности, процедура определения устранения отказа в соответствии с идентификационной информацией, соответствующей отказу, и идентификационной информацией, соответствующей числу циклов сканирования, включает следующее: если обнаружено, что установлена идентификационная информация, соответствующая отказу, и установлена идентификационная информация, соответствующая числу циклов сканирования, то определяют, что отказ не устранен; а если идентификационная информация, соответствующая отказу, не установлена, а установлена идентификационная информация, соответствующая числу циклов сканирования, то определяют, что отказ устранен.
Далее рассматривается конкретный вариант осуществления, в котором, если обнаруженный отказ соединения является отказом кросс-соединения, то идентификационной информацией, соответствующей отказу кросс-соединения сессии ОАМ, является xconErr, и идентификационной информацией, соответствующей числу циклов сканирования, является roundNum, аппаратным модулем является, например, сетевой процессор (NP, network processor) и программным модулем является, например, CPU.
Когда NP обнаруживает посредством сессии ОАМ, что отказ в соединении является отказом кросс-соединения, NP посылает аварийное сообщение процессу аварийного реагирования, при этом процесс аварийного реагирования отвечает на аварийное сообщение и устанавливает идентификационную информацию xconErr, соответствующую отказу кросс-соединения сессии ОАМ. После этого NP не будет посылать еще раз аварийное сообщение процессу аварийного реагирования, если обнаружен отказ кросс-соединения посредством сессии ОАМ и установлена идентификационная информация xconErr, соответствующая отказу кросс-соединения сессии ОАМ.
При наступлении времени сканирования CPU сканирует информацию сессии ОАМ согласно установленному периоду Т сканирования, при этом, если обнаружено, что установлена идентификационная информация xconErr, соответствующая отказу кросс-соединения, то CPU устанавливает идентификационную информацию roundNum, соответствующую числу циклов сканирования конкретной сессии ОАМ, и пытается устранить отказ соединения, т.е. стирает x.
После одного периода Т сканирования сессии при наступлении следующего времени сканирования сессии CPU опять сканирует сессию ОАМ и определяет, что отказ кросс-соединения устранен, если идентификационная информация xconErr, соответствующая отказу кросс-соединения, не установлена, а идентификационная информация roundNum, соответствующая числу циклов сканирования, установлена; или определяет, что отказ кросс-соединения не устранен, если установлена идентификационная информация xconErr, соответствующая отказу кросс-соединения, и установлена идентификационная информация roundNum, соответствующая числу циклов сканирования; или не производит никаких действий, если не установлена не идентификационная информация xconErr, соответствующая отказу кросс-соединения, не идентификационная информация roundNum, соответствующая числу циклов сканирования.
В варианте осуществления настоящего изобретения период сканирования сессии может быть установлен равным или в 3,5 раза больше значения общего максимального периода отправки сообщения ОАМ. Например, период сканирования сессии может быть равен 350 мс и больше, что не будет налагать чрезмерную нагрузку на CPU в этот момент. Кроме того, количество сканирований сессии (число циклов сканирования сессии), выполняемое CPU, может быть установлено различным в зависимости от потребности.
В частности, в варианте осуществления изобретения производится обнаружение сессии ОАМ, и при приеме сообщения ОАМ NP проверяет содержание этого сообщения, оценивает наличие отказа и, если отказ не обнаружен, пропускает все операции по обработке, ждет следующего сообщения и проверяет это сообщение.
Если при проверке сообщения ОАМ обнаружено, что соответствующая сессия ОАМ уже находится в состоянии отказа, NP извещает программный модуль, что обнаружен отказ в текущей сессии ОАМ. Аппаратный модуль ждет следующего сообщения и проверяет его.
При приеме сообщения, переданного аппаратным модулем, программный модуль устанавливает признак состояния отказа, соответствующий данной сессии ОАМ, с целью указать, что данная сессия ОАМ уже находится в состоянии отказа.
Для определения устранения отказа CPU сканирует информацию сессии ОАМ, проверяет статус отказа, соответствующего данной сессии ОАМ, и определяет, находится ли эта сессия ОАМ в состоянии отказа. Если обнаружено, что сессия ОАМ находится в состоянии отказа, то в таблице аппаратного модуля стирается соответствующий признак статуса отказа сессии ОАМ, а число циклов сканирования устанавливается равным 1. Если сессия не находится в состоянии отказа и при этом число циклов сканирования отлично от нуля, то определяют, что отказ устранен, и число циклов сканирования стирается.
Определение, устранен отказ или нет, осуществляется по числу циклов сканирования и состоянию отказа. Если установлен флаг состояния отказа, то число циклов сканирования стирается.
Кроме того, число циклов сканирования может быть увеличено для усиления критерия устранения отказа. Например, когда обнаружено, что сессия не находится в состоянии отказа и число циклов сканирования отлично от нуля, к числу циклов сканирования добавляется 1, и когда значение числа циклов сканирования увеличивается до установленного значения, определяют, что отказ устранен.
Поскольку в вариантах осуществления настоящего изобретения наличие или отсутствие отказа может быть обнаружено при каждом сканировании сессии путем обнаружения идентификационной информации, соответствующей отказу, и идентификационной информации, соответствующей числу циклов сканирования, без необходимости определения устранения отказа с использованием аппаратных таймеров, то в результате снижается объем памяти, занимаемой записями индексов аппаратных таймеров. Кроме того, поскольку не требуется обеспечивать соответствующее число таймеров для каждой сессии ОАМ, число сессий ОАМ можно произвольно регулировать. Также не требуется увеличивать число аппаратных таймеров для других видов отказа соединения, что увеличивает гибкость системы.
Варианты осуществления настоящего изобретения включают способ и устройство для определения устранения отказа на базе протокола ОАМ, в которых, если посредством обнаружения сессии ОАМ обнаружен отказ соединения, устанавливается идентификационная информация об отказе, соответствующая сессии ОАМ, при этом при наступлении времени сканирования устанавливается идентификационная информация о числе циклов сканирования, соответствующая сессии ОАМ, согласно идентификационной информации об отказе. Одновременно идентификационная информация об отказе стирается и при наступлении следующего времени сканирования определяется устранение отказа в соответствии с идентификационной информацией, соответствующей данному отказу, и идентификационной информацией, соответствующей числу циклов сканирования.
В вариантах осуществления настоящего изобретения определение, устранен отказ или нет, осуществляется при каждом сканировании сессии посредством обнаружения идентификационной информации, соответствующей отказу, и идентификационной информации, соответствующей числу циклов сканирования, без необходимости определения устранения отказа с использованием аппаратных таймеров, что снижает объем памяти, занимаемой записями индексов аппаратных таймеров. Кроме того, поскольку в настоящем изобретении не требуется обеспечивать соответствующее число таймеров для каждой сессии ОАМ, число сессий ОАМ можно произвольно регулировать, что увеличивает гибкость системы.
В вышеприведенном описании рассматриваются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, причем, как указано ранее, необходимо понимать, что настоящее изобретение не ограничивается раскрытой здесь формулой и не должно рассматриваться как исключающее другие варианты осуществления. Оно может быть использовано для различных других комбинаций, модификаций и условий эксплуатации, может быть изменено в пределах раскрытого здесь принципа на базе вышеприведенного описания, технологии или знаний в связанных областях. При этом модификации и варианты, осуществленные специалистом в данной области без отклонения от сущности и области действия настоящего изобретения, охватываются прилагаемой формулой изобретения.