[发明专利]一种网络设备的环回检测方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术，特别涉及一种网络设备的环回检测方法及设备。

背景技术

在现有的各种组网中，由于配置的错误或者网络连接的问题，往往会造成组网中存在转发环路。如果网络中存在转发环路，一个网络设备如网络设备1在发出广播、组播、未知单播等报文后，这些报文可能会经其它网络设备转发后，又被网络设备1接收到，而该网络设备1还会将这些本身已经发送过的报文再次转发出去，并循环往复，造成大量的重复转发，进而形成资源的消耗甚至网络的瘫痪。

网络环路分为两种，图1a所示为网络环路中的单端口环路，即由网络设备的一个端口收到由该端口本身发出的报文；图1b所示为网络环路中的双端口环路，即由网络设备的一个端口收到由该设备其它端口发出的报文。目前，进行环回检测以发现网络中存在环路及该环路的环回类型的方法通常为基于端口的环回检测。

基于端口环回检测的基本思想是，网络设备定期从每一个端口发送携带本机标识和发送端口号的环回检测专用报文。网络设备的任意端口通过判断是否接收到携带本机标识的环回检测专用报文，以及该报文中携带的发送端口号确定该端口是否出现环路以及该环路类型。

在存在VLAN的网络环境中，不同的端口支持一个或多个不同的VLAN，因此可能出现下面的状况：一个端口可以同时存在于不同的VLAN中，该端口在某个VLAN中存在环路，而在另外的VLAN中不存在环路。例如，如图2所示的二层组网下，交换机1的端口1和交换机2的端口1都允许属于VLAN 10和VLAN 20的报文通过，交换机2的端口2和端口3只允许属于VLAN 10的报文通过。由于交换机1的端口1和交换机2的端口1、端口2、端口3均允许VLAN 10的报文通过，因此，交换机1的端口1能够收到由该端口1发送的属于VLAN 10的报文，则对于交换机1的端口1，VLAN 10存在环路；而由于交换机2的端口2和端口3不允许VLAN 20的报文通过，因此，交换机1的端口1无法收到由该端口发送的属于VLAN20的报文，则对于交换机1的端口1，VLAN 20不存在环路。

对于上述不同端口支持不同VLAN的网络环境，当应用基于端口的环回检测时，以利用交换机检测二层环路为例，该检测过程包括以下步骤：

1.如果一个端口上允许M个VLAN的报文通过，则交换机中的处理单元定期(每5分钟)针对该端口为M个VLAN分别产生一个环回检测专用报文，转发单元将产生的M个环回检测专用报文由该端口发送出去。报文中携带本机标识和发送端口的端口号。对所有端口均如此处理。

2.如果交换机的某端口收到了携带本机标识的环回检测专用报文，并且该报文中携带的端口号是本端口的端口号，报文属于VLAN 1，则确定该端口上的VLAN 1中有一个单端口环路。

3.如果交换机的某端口收到了携带本机标识的环回检测专用报文，并且该报文中携带的端口号不是本端口的端口号，报文属于VLAN 1，则确定该交换机上的VLAN 1中有一个双端口环路。

应用上述环路检测方法能够检测到网络中的环路并能够通过报文中携带的发送端口号确定该环路的环回类型。

由以上描述可以得到，由于现有技术是基于端口进行环回检测，因此交换机内部产生的环回检测专用报文数据将十分巨大，也就是处理单元与转发单元间的发送报文数量十分巨大。例如，一般的局域网交换机，一个端口上最多可以支持4094个VLAN，一台交换机一般支持48个端口。即使每个端口上配置300个VLAN，交换机内部产生的报文数量(即处理单元与转发单元间的发送报文数量)也将达到每5分钟48*300＝14400个。而交换机处理单元与转发单元间的通道带宽有限，在上述配置较多的情况下，极易造成丢包现象，从而降低环回检测的准确性。

更进一步地，如果要保证不发生丢包现象，则需要降低上层软件下发环回检测专用报文的速度，那么必然导致检测速度的降低。

上述为以对二层环路进行检测为例说明的目前环回检测方法存在的问题，事实上，对于其它层的环路(如三层环路)进行检测时，由于网络设备内部处理单元与转发单元间的通道带宽问题，也会存在上述配置较多情况下的丢包现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种环回检测的方法，能够保证在检测到网络环路及该环路的环回类型的同时，降低处理单元与转发单元间的环回检测专用报文数量。

本发明还提供一种环回检测设备，能够保证在检测到网络环路及该环路的环回类型的同时，降低处理单元与转发单元间的环回检测专用报文数量。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：