CN112995004B - 接口协商方法、处理器、网络设备和网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种接口模式协商的方法，基于该方法，网络设备获取所述网络设备上接口的第一接口模式及对端设备的接口的第二接口模式；若所示第一接口模式与所述第二接口模式不一致，则以所述第一接口与所述第二接口共同支持的第三接口模式建立链接。

Description

接口协商方法、处理器、网络设备和网络系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种接口协商的方法、处理器、网络设备和网络系统。

背景技术

通常，当网络设备被部署到网络中时需要能够自动实现与其他网络设备之间进行通信，这样网络设备安装并上电之后能够自动被网管中心识别，从而网管中心就可以对网络设备进行管理。但是，若两个网络设备相互对接的端口采用不同的模式，如一个网络设备上的IEEE802.3标准定义的普通以太网(英文：Ethernet)接口与另一个网络设备上的光互联网论坛(英文：Optical Internetworking Forum，简称：OIF)灵活以太网(英文：flexibleEthernet，简称：FlexE)1.0或2.0标准定义的FlexE接口对接，则这两个网络设备之间无法进行通信。

发明内容

本申请实施例提供了接口协商的方法、处理器、网络设备及网络系统。

第一方面，一种接口模式协商的方法，包括：网络设备获取所述网络设备上接口的第一接口模式及对端设备的接口的第二接口模式；若所示第一接口模式与所述第二接口模式不一致，则以所述第一接口与所述第二接口共同支持的第三接口模式建立链接。

在一些实施例中，所述第一接口模式为以太Ethernet接口或灵活以太网FlexE接口。

在一些实施例中，所述第二接口模式为以太Ethernet接口或灵活以太网FlexE接口。

在一些实施例中，若所述第一接口模式为以太Ethernet接口且所述第二接口模式为灵活以太网FlexE接口，则所述第三接口模式为以太Ethernet接口。

在一些实施例中，若所述第一接口模式为灵活以太网FlexE接口且所述第二接口模式为以太Ethernet接口，则所述第三接口模式为以太Ethernet接口。

在一些实施例中，所述网络设备获取所述第二接口模式包括：若所述网络设备接收到所述对端设备通过所述接口发送的shim层报文，则确定所述接口的所述第二接口模式为FlexE接口。

第二方面，本申请实施例提供一种处理器，所述处理器可用于执行上述任一所述的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种网络设备，该网络设备包括所述的处理器。

第四方面，本申请实施例提供一种网络设备，所述网络设备用于执行上述任一所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供又一种网络设备，所述网络设备包括获取模块和链接建立模块，其中，所述获取模块用于：获取所述网络设备上接口的第一接口模式及对端设备的接口的第二接口模式；所述链接建立模块用于：若所示第一接口模式与所述第二接口模式不一致，则以所述第一接口与所述第二接口共同支持的第三接口模式建立链接。

第六方面，本申请实施例提供一种网络系统，所述网络系统包括一个或多个网络设备，所述网络设备为以上任一所述的网络设备。

第七方面，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行前述中任一方法。

第八方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得该计算机或处理器执行前述中任一方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例中所涉及的两种端口模式的对应接口的框架示意图；

图2为本申请实施例中一应用场景下网络的结构示意图；

图3是本申请实施例的一种场景下的接口协商方法示意图；

图4为本申请实施例的另一种场景下的接口协商方法示意图；

图5为本申请实施例的互锁场景示意图；

图6为本申请实施例的互锁场景下的接口协商方法示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

目前，网络设备上可以支持IEEE802.3标准定义的普通以太网Ethernet接口和光互联网论坛OIF FlexE 1.0或2.0标准定义的FlexE接口。其中，该FlexE接口，是在IEEE802.3标准的基础上，扩展的支持FlexE接口通道化功能、带宽绑定功能或子速率独特功能等FlexE相关功能的一种接口类型。目前分组传送网(英文：packet transportnetwork，简称：PTN)以及互联网协议化无线接入网(英文：Internet Protocol radioaccess network，简称：IP RAN)等产品线的网络设备已支持FlexE接口模式。本申请实施例中提及的网络设备，均视作支持FlexE接口模式的网络设备。对端网络设备可以是支持FlexE接口模式的网络设备或支持普通以太网接口模式的网络设备。

本申请中，网络设备可以包括一个或多个以太接口，以下实施例中，如非特别指出，均以网络设备上的某个支持FlexE的端口为例进行说明，该支持FlexE的端口可以自适应调整接口模式。在一些实施例中，其他支持FlexE的端口中的一个或多个也可以支持该自适应调整接口模式。在一些实施例中，其他支持FlexE的端口中的一个或多个也可以不支持该自适应调整接口模式。

可以理解的是，对于FlexE接口中的相关概念介绍如下：

FlexE是指承载网实现业务隔离承载和网络分片的一种接口技术，FlexE分片是基于时隙调度将一个物理以太网端口划分为多个以太网弹性硬管道，使得网络具备类似于时分复用(英文：time division multiplexing，简称：TDM)独占时隙、隔离性好的特性，又具备以太网统计复用和网络效率高的特点，实现同一分片内业务统计复用，分片之间业务互不影响，相对于通过虚拟专用网(英文：virtual private network，简称：VPN)，实现的分片隔离性更好，为第五代(英文：5th Generation，简称：5G)网络分片提供更多选择。

FlexE客户端(英文：FlexE Client)，用于指示FlexE网络承载的服务客户，目前OIF FlexE1.0或2.0标准定义为以太分组业务流，可扩展支持TDM、通用公共无线接口(英文：Common Public Radio Interface，简称：CPRI)等业务类型。

灵活以太网层(英文：FlexE shim)，是指对FlexE Client进行映射或解映射的服务层，该FlexE Client通过FlexE Shim承载，FlexE Shim通过FlexE组(英文：FlexE Group)进行传送。

FlexE Group，是指一个或多个具备相同组编号的PHY组成的一个FlexE协议组，为FlexE Shim提供统一的底层服务。

图1为Ethernet接口和FlexE接口的架构示意图。参见图1，Ethernet接口包括媒体接入控制(英文：Media Access Control，简称：MAC)层和物理层(英文：physical layer，简称：PHY)。其中，MAC层包括：适配子层(英文：reconciliation sublayer，简称：RS layer)和MAC子层；PHY层包括：物理编码子层(英文：Physical Code Sublayer，简称：PCS)、物理媒体接入子层(英文：Physical Medium Attachment sublayer，简称：PMA)和物理媒体相关子层(英文：Physical Medium Dependent sublayer，简称：PMD)。参见图1，FlexE接口技术，是在Ethernet接口的PHY层和MAC层之间，插入FlexE Shim，用于实现FlexE接口相关功能。

当网络设备被部署到网络中时，需要各网络设备可以实现数据通信网(英文：datacommunication network，简称：DCN)自通，以确保各网络设备安装并上电之后，能够自动被网管中心识别，以便该网管中心可以对各网络设备进行管理。其中，网络设备实现DCN自通，是指该网络设备可以和相邻的网络设备自动进行DCN报文的通信。而在网络设备上同时支持Ethernet接口和FlexE接口的情况下，参见图1，由于Ethernet接口不具有FlexE shim，故，对接端口的模式分别为Ethernet接口和FlexE接口的两个网络设备，PHY层以上无法自通，所以，要使得这两个网络设备均可以自动的和其他网络设备进行通信，需要该两个网络设备进行对接的端口采用相同的模式，如两个网络设备对接的端口的模式均为Ethernet接口，或两个网络设备对接的端口的模式均为FlexE接口。

但是，随着网络中部署的网络设备的增多，无法确保各网络设备的端口模式可以自动保持一致，为了避免网络设备的端口与对接端口的模式不一致导致该网络无法正常运行的问题，往往需要技术人员对网络设备的端口模式进行逐台设置，使得各网络设备的端口与对接端口的模式均一致，以确保各网络设备自通，从而确保该网络的正常运行，如此，需要耗费大量的人力、物力以及时间成本。

举例来说，参见图2所示的网络架构示意图。该网络中包括：控制器201、网络设备202和网络设备203，其中，控制器201可以为具有网管功能的设备。控制器201通过其端口1连接网络设备202的端口2，网络设备202通过其端口3连接网络设备203的端口4。控制器201也可以是其他具有网管功能的设备，比如网管设备。

以图2所示的场景为例，介绍逐台网络设备设置其端口模式的过程。假设当前端口3和端口4的模式均为Ethernet接口，由于该网络设备202和网络设备203均可以支持FlexE接口，那么，为了可以实现FlexE接口的相关功能(如：要求该网络可以实现分组业务)，需要将网络设备202和网络设备203的端口模式切换为FlexE接口，切换的过程可以包括：S11，技术人员对人工确定当前网络设备202和网络设备203对接的端口分别为端口3和端口4，以及端口3和端口4处于的模式均为Ethernet接口；S12，技术人员根据该网络的结构，确定该网络中网络设备202为上游网元、网络设备203为下游网元；S13，为了使得网络设备202和网络设备203的对接端口都切换成FlexE接口，技术人员需要在控制器201上配置先切换下游网元的端口再切换上游网元的端口的策略，该策略用于指示先切换网络设备203的端口4再切换网络设备202的端口3，这样，当NCE先指示下游网元(如图2的网络设备203)将端口4切换成FlexE接口之后，虽然下游网元(如图2的网络设备203)因与上游网元(如图2的网络设备202)的对接端口3采用不同的模式而无法与控制器进行通信，但上游网元(如图2的网络设备202)还可以与网络中的其他设备通信，因此，控制器可以再指示上游网元(如图2的网络设备202)将端口3切换成FlexE接口；S14，控制器201通过网络设备202向网络设备203发送指令1，指示该网络设备203将端口4的模式切换为FlexE接口；S15，控制器201向网络设备202发送指令2，指示该网络设备202将端口3的模式切换为FlexE接口。如此，实现了将端口模式均为Ethernet接口的网络设备202和网络设备203的对接端口模式切换为FlexE接口，使得网络设备202和网络设备203自通。

但是，通过该对网络设备的端口模式进行逐台设置以确保网络设备的自通方式，需要人工判断当前对接的端口及端口处于的模式、人工判断网元的上下游关系以及人工配置切换端口模式的策略到网管中心，不仅会造成该网络运维工作量大的问题，而且大量的人工判断和配置等操作，导致出错概率较大，而一旦对上下游网元判断错误，错误先对上游网元下行端口的模式进行了切换，将导致下游网元无法接收到其上行端口模式切换的指令，无法实现自通。

基于此，本申请实施例提供了一种接口协商方法。网络设备可以在识别其端口的模式为FlexE接口，且该端口的FlexE shim无链接时，确定与该端口对接的端口采用的不是FlexE接口，此时，该网络设备可以自适应的将该端口的模式设置为Ethernet接口，以确保该网络设备的该端口可以和与之对接的端口采用相同的模式，从而使得这两个网络设备均可以自动的和其他网络设备进行通信，即，两个网络设备均能够实现自通，从而网管中心能够对该网络设备实现自动的识别和管理。

例如：仍以图2所示的网络为例，假设端口3的模式为FlexE接口，而端口4的模式为Ethernet接口，那么，基于本申请实施例，网络设备2可以检测端口3的状态，即端口模式为FlexE接口且该端口3无FlexE shim链接，此时，该网络设备202可以确定与该端口3对接的网络设备203上的端口4未采用FlexE接口，从而，该网络设备202可以自动将其端口3的模式设置为Ethernet接口，确保与其相邻的网络设备203之间保持相同的端口模式。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例中一种端口模式自适应的方法和装置的具体实现方式。

实施例一

场景一：远端设备端口为标准ETH模式，本端设备端口为FlexE模式

如图3所示，当远端为标准ETH模式，本端为FlexE模式下，双向业务不通，本端有FlexE LF告警。本端设备通过芯片检测到PCS层无告警，即PCS层link up；但shim层有FlexELF告警(更精确的检测是检测不到一个FlexE overhead)，则本端芯片判断对端端口为标准ETH模式，自动将本端shim层bypass，切换成标准ETH模式，从而使得两边端口模式一致，端口自通。

场景二：远端设备端口为FlexE模式，本端设备端口为标准ETH模式

如图4所示，当远端为FlexE模式，本端为标准ETH模式下，双向业务不通，本端无告警。本端设备在标准ETH模式下，shim层是bypass的，但接收的数据流要求同时也送给shim层，做旁路监控，只是在出口不选择shim层的输出数据，即shim层bypass。通过芯片检测到PCS层无告警，即PCS层link up；同时shim层无FlexE LF告警，则本端芯片判断对端端口为FlexE模式，自动将本端shim层取消bypass，切换成FlexE模式，从而使得两边端口模式一致，端口自通。

场景三：远端端口模式和本端端口模式一致

当两端端口模式一致时，如果两端都是标准ETH模式，这时旁路监控的shim层有FlexE LF告警，芯片或者软件检测不满足自动切换的条件，不会动作，两端端口模式保持ETH模式；如果两端都是FlexE模式，这时shim层无FlexE LF告警，芯片或者软件检测也不满足自动切换的条件，不会动作，两端端口模式保持FlexE模式；所以该自动切换机制不会影响正常配置场景下端口的工作模式。

实施例二

实施例一中仅考虑对端设备模式固定，本端设备自动切换工作模式的场景。下面介绍一下两端设备都具备自动切换能力的对接场景。如下图：左端设备端口初始状态为FlexE模式，右端设备端口初始状态为ETH模式，一旦对接，因为两端端口模式不一样，左端设备检测到PCS层无告警，shim层有LF告警，会自动切换成标准ETH模式；右端设备检测到PCS层无告警，旁路监控的shim层无LF告警，会自动切换成FlexE模式；两端端口模式依然不一样，会继续反复切换，形成死锁。

如图5所示，为解决死锁问题，将从标准ETH模式切FlexE模式的时间间隔和从FlexE模式切标准ETH模式的时间间隔设成不一致，防止两端设备同时都在做模式切换，陷入死锁状态。时间间隔可以灵活设置，比如从FlexE模式切标准ETH模式的时间间隔为4个检测窗，从标准ETH模式切FlexE模式的时间间隔为1个检测窗。

1、左端设备端口初始模式为FlexE模式，它需要4个检测窗才会启动模式切换；

2、右端设备端口初始模式为ETH模式，它需要1个检测窗就会启动模式切换；

3、在T2时间点右端设备达到检测窗要求，切换成FlexE模式；

4、在T3时间点，因为两端端口模式一致，两端端口保持FlexE模式，不再进行切换。

以上自动切换动作即可以由芯片自动完成，也可以由软件配合芯片完成，即软件进行检测告警，做判断，做shim层bypass动作等。两种方式的差异点仅仅是切换动作的细微快慢差异，不影响人为感知。

采用本申请实施例的技术方案，可以实现端口标准ETH和FlexE模式自适应，做到即插即通，减小因为端口模式；不一致导致的业务不通问题的问题定位，降低人为参与程度，大大提升业务部署和运维效率。

以上方案可以以处理器的方式实现，或在设备中以软件模块的方式实现。处理器可以是CPU，ASIC或网络处理器等。

根据本申请的实施例，芯片除支持FlexE标准(OIF-FLEXE-010)定义的shim层FlexE LF告警检测，还支持FlexE overhead有无的检测，能够实现更精准的对端模式判断；因为场景一如果仅仅检LF告警，有可能对端是FlexE模式，只是因为其他故障模式导致本端检测到LF告警，而并不是因为对端是标准ETH模式，会导致本端误判断，做误切换动作。芯片在ETH模式下要求把接收的码流同时送给shim层做旁路检测。模式自动切换机制：在标准ETH模式下，当检测到PCS层无告警，旁路shim层无FlexE LF告警，切换成FlexE模式；在FlexE模式下，当检测到PCS层无告警，shim层有FlexE LF告警(更严格的是shim检测不到一个FlexE overhead)，切换成标准ETH模式。互锁问题解决机制：通过将两者模式互相切换的检测时间窗设置成不一致，防止两端反复同时切换，避开互锁问题。

该方案也可以在各种部署时钟的设备或系统中实现，可能的设备包括网络设备，比如交换机，路由器，基站，基站控制器，接入点AP等；也可能包括服务器，主机设备，虚拟机等。系统可以是分组交换网络PSTN或无线网络，比如GSM，GPRS，EDGE，CDMA，WCDMA，UMTS，CDMA2000，LTE，5G等各种通信系统。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的可选实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种接口模式协商的方法，其特征在于，包括：

网络设备获取所述网络设备上的第一接口的第一接口模式；

在所述第一接口模式为灵活以太网FlexE模式的情况下，若shim层存在FlexE LF告警，且物理编码子层PCS层不存在告警，则确定对端设备的第二接口的第二接口模式为以太Ethernet模式；

在所述第一接口模式为Ethernet模式的情况下，若shim层不存在FlexE LF告警，且PCS层不存在告警，则确定对端设备的第二接口的第二接口模式为FlexE模式；

若所述第一接口模式与所述第二接口模式不一致，则以所述第一接口与所述第二接口共同支持的第三接口模式建立链接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一接口模式为以太Ethernet接口或灵活以太网FlexE接口。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二接口模式为以太Ethernet接口或灵活以太网FlexE接口。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，若所述第一接口模式为以太Ethernet接口且所述第二接口模式为灵活以太网FlexE接口，则所述第三接口模式为以太Ethernet接口。

5.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，若所述第一接口模式为灵活以太网FlexE接口且所述第二接口模式为以太Ethernet接口，则所述第三接口模式为以太Ethernet接口。

6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，所述网络设备获取所述第二接口模式包括：若所述网络设备接收到所述对端设备通过所述接口发送的shim层报文，则确定所述接口的所述第二接口模式为FlexE接口。

7.一种处理器，其特征在于，所述处理器可用于执行上述权利要求1-6中任一所述的方法。

8.一种网络设备，其特征在于，包括权利要求7所述的处理器。

9.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备用于执行上述权利要求1-6中任一所述的方法。

10.一种网络设备，其特征在于，包括获取模块和链接建立模块，其中，

所述获取模块用于：获取所述网络设备上的第一接口的第一接口模式；

在所述第一接口模式为灵活以太网FlexE模式的情况下，若shim层存在FlexE LF告警，且物理编码子层PCS层不存在告警，则确定对端设备的第二接口的第二接口模式为以太Ethernet模式；

在所述第一接口模式为Ethernet模式的情况下，若shim层不存在FlexE LF告警，且PCS层不存在告警，则确定对端设备的第二接口的第二接口模式为FlexE模式；

所述链接建立模块用于：若所述第一接口模式与所述第二接口模式不一致，则以所述第一接口与所述第二接口共同支持的第三接口模式建立链接。

11.一种网络系统，其特征在于，所述网络系统包括一个或多个网络设备，所述网络设备为权利要求8-10中任一所述的网络设备。

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