[发明专利]通过监视MAC移动来检测网络设备之间的环路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是先前于2004年3月25日提交的共同待决的专利申请序号 10/809,028的部分继续申请。此外，本申请享有于2005年12月7日提 交的临时专利申请序号60/748,133的权益。

发明领域

本发明大体上涉及网络管理，尤其涉及检测和管理网络设备之间的 环路(loop)。

发明背景

在全球商业环境中，关键任务网络正在起到越来越重要的作用，并 且不可避免地与用于提供支持的运营商网络(carrier network)相连 接并且依赖于运营商网络。在很多情况中，运营商网络服务的供应商 (supplier)并不管理其客户网络的客户预置设备(customer premise equipment CPE)，并且不能控制可能导致包括业务环路在内的各种网 络故障的客户网络配置错误(configuration error)。客户网络处的 这样的配置错误可能会迫使业务进入永不结束的循环路径，所述循环路 径将会跨越客户和运营商网络的边缘设备，由此将会显著影响运营商网 络的整体稳定性。由于运营商不控制CPE，所以，运营商无法从根本上 解决环路。解决源自客户网络的环路通常需要运营商人工进行故障排 除。而人工故障排除的成本很高并且很耗时。

鉴于运营商与客户网络之间的关系，所需要的是一种用于检测和管 理网络设备-尤其是客户和运营商网络的边缘设备之间的环路的技术。

发明概述

一种用于检测诸如客户和运营商边缘设备之类的网络设备之间的 环路的技术，该技术包括：对在设备处出现的媒体访问控制(MAC)地 址移动(例如源MAC地址移动)的次数进行计数，并且将MAC地址移动 的次数与预先设定的MAC移动阈值相比较。该技术包括：当MAC地址在 一组端口(其中先前在所述端口处发现该MAC地址)之间移动时，人为 地(artificially)加速与该MAC地址相关的MAC移动计数。由于MAC 地址在先前在其处发现该MAC地址的一组端口之间的移动是环路的有力 证明，因此MAC移动计数被人为地加速。一旦已经确定MAC地址正在先 前在其处发现该MAC地址的一组端口之间移动时，就通过对MAC移动计 数进行加权来人为地加速MAC移动计数。

如果作为MAC移动计数的结果而检测到环路，那么能够启动环路保 护动作。通常，响应于检测到的环路而被启动的环路保护动作包括：在 相应设备处阻塞(block)构成环路的分组流。

根据以下结合附图所给出的详细描述，本发明的其他方面和优点将 变得很明显，其中这些附图采用举例方式说明本发明的原理。

附图简述

图1描绘了与第二网络相连接的第一网络，举例来说，第一网络是 客户网络，第二网络是运营商网络。

图2图示出针对被从客户边缘设备A传送到运营商边缘设备B的客 户分组的情形的学习和扩散(flooding)过程。

图3图示出在将具有相同源MAC地址的分组从客户边缘设备A的两 个端口转发到运营商网络时在客户网络与运营商网络之间创建的环路。

图4是根据本发明实施例的用于管理网络设备之间的环路的方法的 过程流程图。

图5图示出图4中所描绘的方法针对图3中的运营商边缘设备A的 示例性实施方式。

图6图示出处于阻塞状态的端口以及在运营商边缘设备处阻塞源 MAC流是如何消除环路的存在的。

图7图示出运营商边缘设备B在运营商边缘设备A之前启动阻塞的 情形。

图8图示出能够实施本发明实施例的网络节点的实施例。

图9是根据本发明的环路管理引擎的功能描绘。

图10描绘了针对图4的过程流程图的增强。

图11A图示出MAC地址在网络节点的两个不同端口之间的移动。

图11B图示出MAC移动计数如何根据在先前在其处发现该MAC地址 的端口处是否发现该MAC地址以及根据应用于图11A所示的MAC移动的 加权方案而改变。

图11C图示出在时间t₅图11B的实际MAC移动计数以及来自列2的 加权MAC移动计数相对于MAC移动阈值的MAC移动计数。

图12描绘了包含用于追踪(track)MAC移动的字段的示例性MAC 移动表。