CN101197733A - 网络连通性的自动检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络连通性的自动检测方法及装置。其中，该方法包括以下步骤：步骤一，构建自动检测组，并在自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；步骤二，通过向一个或多个欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照检测策略检测一个或多个欲检测对象是否可达；以及步骤三，通过向一个或多个与自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。通过本发明，可以在对被检测双方都没有严格要求的条件下，实现网络互通性的检测，从而有效满足了各应用业务的需求。

Description

网络连通性的自动检测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种网络连通性的自动检测方法及装置。

背景技术

目前，存在多种对网络连通性的故障检测方法。在路由器设备作为中间转发设备时，一般依靠检测接口的物理UP、Down变化消息或者网络协议状态变化来触发路由的主备切换。但是，在一些特殊应用场合，这种备份功能将会无法工作。例如，在缺少动态路由协议的组网环境中，本地也无法感知接口的物理或者链路协议状态的变化，所以不能在主链路业务不可用时(目的地不可达)，使流量自动切换到备份链路，并且当主链路恢复可用后，使业务重新切换回主链路。

目前，网络通信中出现了一些新兴技术(例如，双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，简称BFD)协议)。通过BFD技术与路由协议或其它应用的结合，可以达到快速检测转发层面的故障并进行路由切换的效果，但往往此类协议对被检测双方要求很高，需要双方均严格遵循特定的标准。

发明内容

本发明提供了一种新的网络连通性的自动检测方法及装置，以在对被检测双方都没有严格要求的条件下，实现网络互通性的检测，从而有效满足各应用业务的需求。

根据本发明实施例的网络连通性的自动检测方法，包括以下步骤：步骤一，构建自动检测组，并在自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；步骤二，通过向一个或多个欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照检测策略检测一个或多个欲检测对象是否可达；以及步骤三，通过向一个或多个与自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，检测策略包括以下内容中的一种或多种：检测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及欲检测对象的数目。

其中，步骤三包括以下步骤：步骤a，通过一个或多个应用业务的命令配置，将一个或多个应用业务与自动检测组绑定；步骤b，在完成自动检测组的检测时，通过向一个或多个应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，当自动检测组中配置有多个欲检测对象时，如果各欲检测对象之间为逻辑与的关系，则只要有一个欲检测对象不可达，就不再对其他欲检测对象进行检测；如果各欲检测对象之间为逻辑或的关系，则只要有一个欲检测对象可达，就不再对其他欲检测对象进行检测。

根据本发明实施例的网络连通性的自动检测方法还可以包括以下步骤：步骤四，当检测结果是检测超时结果时，一个或多个应用业务将原有的备用链路切换为主用链路；步骤五，继续基于原有的主用链路检测一个或多个欲检测对象是否可达；步骤六，如果检测结果为是，则通知上层应用，由上层应用选择是否对原有的主用链路进行恢复。

根据本发明实施例的网络连通性的自动检测装置包括：检测组构建单元，用于构建自动检测组，并在自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；检测执行单元，用于通过向一个或多个欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照检测策略检测一个或多个欲检测对象是否可达；以及结果报告单元，用于通过向一个或多个与自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，检测策略包括以下内容中的一种或多种：检测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及欲检测对象的数目。

其中，结果报告单元包括：业务绑定单元，用于通过一个或多个应用业务的命令配置，将一个或多个应用业务与自动检测组绑定；报告执行单元，用于在完成自动检测组的检测时，通过向一个或多个应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，当自动检测组中配置有多个欲检测对象时，如果各欲检测对象之间为逻辑与的关系，则只要检测执行单元检测出一个欲检测对象不可达，就不再对其他欲检测对象进行检测；如果各欲检测对象之间为逻辑或的关系，则只要检测执行单元检测出一个欲检测对象可达，就不再对其他欲检测对象进行检测。

通过本发明，可以在对被检测双方都没有严格要求的条件下，实现网络互通性的检测，从而有效满足各应用业务的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的静态路由与ICMP自检测相结合的应用网络图；

图2是根据本发明实施例的VRRP与ICMP自动检测相结合的应用网络图；

图3是根据本发明实施例的网络连通性的自动检测方法的流程图；以及

图4是根据本发明实施例的网络连通性的自动检测装置的框图。

具体实施方式

本发明所提供的网络连通性的自动检测方法是一种通用的、对被检测双方都没有严格要求的低代价检测方法，主要应用了互联网控制消息协议(Internet Control Message Protocol，简称ICMP)中的查询报文进行路径的自动检测与故障恢复。

ICMP协议是互联网控制报文协议，用于传递差错报文以及其他需要查询的信息。

根据互联网控制信息协议(Internet Control Message Protocol，简称RFC792)中的描述，ICMP报文一般可以分为两种类型：ICMP查询报文与ICMP差错报文。其中，ICMP查询报文是一对成对出现的请求与应答格式的报文，常被应用于定位网络设备的可达性。例如，在网络诊断中，使用Ping命令来发送ICMP请求报文到目的端，如果目的端可达，则目的端在接收到这个ICMP请求报文后，会生成相应的ICMP应答报文发送给发起Ping操作的源端，这样就验证了网络路径的可达性。

目前，许多应用业务需要能够方便而实时地检测网络路径的连通性，如通过静态路由配置的网络路径检测、虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP)的主机路由器故障检测等应用，本发明提供了一种通用的利用ICMP协议与上层应用相关联的故障自动检测与恢复方法，有效地满足了各应用业务的需求。

自动检测(Auto-detect)是一种基于ICMP协议，定期检测网络连通状况的方法。自动检测依靠定时收发ICMP请求与应答报文，来检测目的地的可达性，并将检测结果反馈到与之联动的各应用业务功能模块，触发各应用业务的主备切换，从而提供基于网络层应用可达性的一种通用的、低代价的实时备份功能。

本发明主要是通过以下技术方案来实现的：

1)支持配置自动检测(Auto-detect)组

通过Auto-detect组可以设置被检测的目的地址以及下一跳；另外还可以很灵活地定义一些检测策略(例如，侦测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及自动检测组可以配置的检测对象数目等)；另外，同一个自动检测组的多个被检测对象之间的关系可以配置为“逻辑与”或者“逻辑或”。其中，当被检测对象之间的关系为“逻辑与”时，如果有一个IP地址无法Ping通即认为该自动检测组不可达，并不再检测其余的被检测对象；当被检测对象之间的关系为“逻辑或”时，只需要有一个IP地址Ping通即认为该自动检测组可达，并不再检测其它的被检测对象。

2)后台通过ICMP实现自动检测功能

Auto-detect组在后台不断向被检测对象发送ICMP请求报文，按照之前定义的侦测策略(例如，侦测次数、超时时间等)来判断当前的被检测对象是否可达。

3)支持应用业务与Auto-detect组的联动

各应用业务可自由选择与这种自动检测组的关联。在实现时，通过各应用业务的命令配置，绑定一个或多个Auto-detect组。一旦某个应用业务绑定了一个Auto-detect组，则在系统后台开启了一组定时的自动检测任务。Auto-detect组在每次检测结束时，向与之关联的应用业务发送消息通知自己这一轮检测的结果。这些应用业务(比如，路由备份、接口备份、或者VRRP)就会根据Auto-detect组发送过来的目的地可达性消息决定是否进行主备切换。

同时，系统支持多个应用业务关联于同一个Auto-detect组。对于配置的Auto-detect组，并不关心它的上层业务，只负责进行后台的定时检测，一旦检测到超时，则通知与这个自动检测组相关联的所有应用业务。

4)故障的恢复处理

当Auto-detect组上报给应用业务检测超时的结果时，应用业务将原有备用链路切换为主用链路，此时后台的基于原有的主用链路的自动检测可以继续执行，一旦检测到了原有的主用链路的状态由原有的非连通(Down)转换为了连通(UP)，就再次通知上层应用，上层应用可以选择对原有的主用链路的恢复。

图1是根据本发明实施例的静态路由与ICMP自检测相结合的应用网络图。该图是Auto-detect组结合静态路由实现备份的一个组网，路由器网关R具有两条广域网链路：一条专线，一条备份链路。

图2是根据本发明实施例的VRRP与ICMP自动检测相结合的应用网络图。该图是Auto-detect组结合VRRP实现备份的一个组网，VRRP组中的两台路由器各有一条广域网线路可以最终到达公司总部。其中，分支机构的局域网配置缺省路由指向VRRP虚地址，通过VRRP网关最终访问总部。在图2所示的VRRP实施例中，正常情况下，流量从配置了Auto-detect组的VRRP的主机(Master)走，当自动检测组通过后台不断发送ICMP检测报文发现目的地不可达时，该主机就会将其VRRP组的优先级降低，当Master的优先级比VRRP组的当前备机(Backup)的优先级小时，Master变为Backup，原来的Backup成为Master，流量将会从新的Master转发。

也就是说，本发明的核心是基于ICMP协议的请求回应报文，基于一定的检测策略，实现配置的自动检测组的Auto-detect功能，并将该自动检测组关联于多业务应用，以为各业务应用提供网络路径的故障实时检测与恢复提供依据。

图3是根据本发明实施例的网络连通性的自动检测方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：

S302，在路由器R上进行Auto-detect组的相关配置。例如，配置Auto-detect组：detect-group 1。

S304，设置Auto-detect组的检测对象。例如，detect-list 1 ipaddress 20.1.1.1 192.1.1.1；指定检测序列1，检测的目的地址为20.1.1.1，下一跳为192.1.1.1。

S306，设置Auto-detect组的属性。例如，retry 5(设置一次检测中的最大重试次数5次)；timer-loop 30(设置自动检测的循环周期30秒)；timeout 2(设置一次侦测中的超时时长2秒)。

S308，配置静态路由与Auto-detect组的联动。在路由器R上配置一条静态路由，并绑定自动检测组detect-group 1，并将自动检测组返回的结果(可达或不可达)作为静态路由是否生效的一个必要条件。通过静态路由中的metric表示路由的优先级别，在实际应用中通常配置两条路由，其中一条路由优先级比较高，一条比较低。在正常情况下，流量走优先级高的路由，同时自动检测组在系统中运行，当自动检测组检查到高优先级路由网络层不可达时，将该路由设置为无效，流量切换到低优先级的路由上去。

S310，Auto-detect组触发定时ICMP报文的收发。

S312，如果检测超时，则执行步骤S314，并同时执行步骤S316。

S314，Auto-detect组检测到主链路发生故障，通知上层应用。

S316，Auto-detect组检测到主链路恢复，通知上层应用，上层应用可以选择对原有主链路的恢复。

S318，上层应用完成主备切换，通知转发层面，重复执行步骤S310。

图4是根据本发明实施例的网络连通性的自动检测装置的框图。如图4所示，该装置包括：检测组构建单元402，用于构建自动检测组，并在自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；检测执行单元404，用于通过向一个或多个欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照检测策略检测一个或多个欲检测对象是否可达；以及结果报告单元406，用于通过向一个或多个与自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，检测策略包括以下内容中的一种或多种：检测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及欲检测对象的数目。

其中，结果报告单元包括：业务绑定单元，用于通过一个或多个应用业务的命令配置，将一个或多个应用业务与自动检测组绑定；报告执行单元，用于在完成自动检测组的检测时，通过向一个或多个应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个应用业务报告检测结果。

其中，当自动检测组中配置有多个欲检测对象时，如果各欲检测对象之间为逻辑与的关系，则只要检测执行单元检测出一个欲检测对象不可达，就不再对其他欲检测对象进行检测；如果各欲检测对象之间为逻辑或的关系，则只要检测执行单元检测出一个欲检测对象可达，就不再对其他欲检测对象进行检测。

综上所述，本发明提供了一种简单、方便、又实用的网络故障检测方法，其主要特点在于：提供了一种公用网络路径故障检测方法，可适用于多业务需求；不需要被检测的目的地与源端遵循复杂的特定网络协议，在支持ICMP协议运行的网络中广泛适用，在设备上应用实现方便，是网络环境中故障检测的代价非常小的解决方案；对一些依赖静态路径配置的业务，如静态路由配置，通过对本发明的应用，有效解决了网络环境中现有检测机制不能实现的实时检测功能。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种网络连通性的自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，构建自动检测组，并在所述自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；

步骤二，通过向一个或多个所述欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照所述检测策略检测一个或多个所述欲检测对象是否可达；以及

步骤三，通过向一个或多个与所述自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个所述应用业务报告检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测策略包括以下内容中的一种或多种：检测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及所述欲检测对象的数目。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤三包括以下步骤：

步骤a，通过一个或多个所述应用业务的命令配置，将一个或多个所述应用业务与所述自动检测组绑定；

步骤b，在完成所述自动检测组的检测时，通过向一个或多个所述应用业务发送所述检测结果通知消息，向一个或多个所述应用业务报告所述检测结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述自动检测组中配置有多个所述欲检测对象时，

如果各所述欲检测对象之间为逻辑与的关系，则只要有一个所述欲检测对象不可达，就不再对其他所述欲检测对象进行检测；

如果各所述欲检测对象之间为逻辑或的关系，则只要有一个所述欲检测对象可达，就不再对其他所述欲检测对象进行检测。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤四，当所述检测结果是检测超时结果时，一个或多个所述应用业务将原有的备用链路切换为主用链路。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤五，继续基于原有的主用链路检测一个或多个所述欲检测对象是否可达；

步骤六，如果检测结果为是，则通知上层应用，由所述上层应用选择是否对所述原有的主用链路进行恢复。

7.一种网络连通性的自动检测装置，其特征在于，包括：检测组构建单元，用于构建自动检测组，并在所述自动检测组中配置一个或多个欲检测对象和检测策略；

检测执行单元，用于通过向一个或多个所述欲检测对象发送互联网控制消息协议请求报文，按照所述检测策略检测一个或多个所述欲检测对象是否可达；以及

结果报告单元，用于通过向一个或多个与所述自动检测组关联的应用业务发送检测结果通知消息，向一个或多个所述应用业务报告检测结果。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测策略包括以下内容中的一种或多种：检测周期、一次检测中的最大重试次数、一次检测的超时时间、以及所述欲检测对象的数目。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述结果报告单元包括：

业务绑定单元，用于通过一个或多个所述应用业务的命令配置，将一个或多个所述应用业务与所述自动检测组绑定；报告执行单元，用于在完成所述自动检测组的检测时，通过向一个或多个所述应用业务发送所述检测结果通知消息，向一个或多个所述应用业务报告所述检测结果。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述自动检测组中配置有多个所述欲检测对象时，

如果各所述欲检测对象之间为逻辑与的关系，则只要所述检测执行单元检测出一个所述欲检测对象不可达，就不再对其他所述欲检测对象进行检测；

如果各所述欲检测对象之间为逻辑或的关系，则只要所述检测执行单元检测出一个所述欲检测对象可达，就不再对其他所述欲检测对象进行检测。

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