網(wǎng)絡(luò)可靠性-DLDP技術(shù)介紹-D

1、技術(shù)介紹高可靠性目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP簡(jiǎn)介 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP產(chǎn)生背景 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark1 DLDP工作原理 HYPERLINK l _bookmark1 2技術(shù)介紹高可靠性DLDP PAGE 7DLDPDLDP 簡(jiǎn)介DLDP 產(chǎn)生背景在實(shí)際組網(wǎng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一種特殊的現(xiàn)象單向鏈路（

2、即單通）。所謂單向鏈路是指本端設(shè)備可以通過(guò)鏈路層收到對(duì)端設(shè)備發(fā)送的報(bào)文，但對(duì)端設(shè)備不能收到本端設(shè)備的報(bào)文。單向鏈路會(huì)引起一系列問(wèn)題，比如生成樹拓?fù)渲写嬖诃h(huán)路等。以光纖連接為例，單向鏈路可分為兩種類型：一種是光纖交叉相連，另一種是一條光纖未連接或一條光纖斷路。如 HYPERLINK l _bookmark0 圖 1所示，是正確的光纖連接與上述兩種類型單向連接的對(duì)比示意。圖 1 正確與錯(cuò)誤的光纖連接對(duì)比DLDP（Device Link Detection Protocol，設(shè)備鏈路檢測(cè)協(xié)議）可以監(jiān)控光纖或銅質(zhì)雙絞線的鏈路狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)單向鏈路存在，DLDP 會(huì)根據(jù)用戶配置，自動(dòng)關(guān)閉或通知用戶手工關(guān)

3、閉相關(guān)端口，以防止網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的發(fā)生。DLDP 是鏈路層協(xié)議，它與物理層協(xié)議協(xié)同工作來(lái)監(jiān)控設(shè)備的鏈路狀態(tài)。物理層的自動(dòng)協(xié)商機(jī)制進(jìn)行物理信號(hào)和故障的檢測(cè)；DLDP 進(jìn)行對(duì)端設(shè)備的識(shí)別、單向鏈路的識(shí)別和關(guān)閉不可達(dá)端口等工作。二者協(xié)同工作，可以檢測(cè)和關(guān)閉物理和邏輯的單向連接。如果鏈路兩端在物理層都能獨(dú)立正常工作， DLDP 會(huì)在鏈路層檢測(cè)這些鏈路是否正確連接、兩端是否可以正確的交互報(bào)文。這種檢測(cè)不能通過(guò)物理層的自動(dòng)協(xié)商機(jī)制實(shí)現(xiàn)。DLDP 工作原理DLDP 協(xié)議狀態(tài)DLDP協(xié)議的狀態(tài)類型如 HYPERLINK l _bookmark1 表 1所示。表 1 DLDP 協(xié)議狀態(tài)狀態(tài)說(shuō)明Initial（初始）D

4、LDP 協(xié)議未使能時(shí)的初始化狀態(tài)Inactive（非活動(dòng)）DLDP 協(xié)議已使能，但是鏈路 down 時(shí)所處的狀態(tài)Active（活動(dòng)）DLDP 協(xié)議已使能且鏈路 up，或者清空鄰居表項(xiàng)后所處的狀態(tài)Advertisement（通告）所有鄰居雙向連通（two way）或者處于 Active 狀態(tài)超過(guò) 5 秒后進(jìn)入的狀態(tài)，這是一種沒(méi)有發(fā)現(xiàn)單向鏈路時(shí)的比較穩(wěn)定的狀態(tài)Probe（探測(cè)）收到一個(gè)未知鄰居的報(bào)文后進(jìn)入的狀態(tài)，此時(shí)將發(fā)送探測(cè)報(bào)文檢測(cè)鏈路是否為單向鏈路。該狀態(tài)啟動(dòng)Probe 發(fā)送定時(shí)器，為每個(gè)需要探測(cè)的鄰居啟動(dòng)一個(gè) Echo 等待定時(shí)器Disable（單通）DLDP 協(xié)議檢測(cè)到單向鏈路，或在加強(qiáng)模

5、式下鄰居消失時(shí)的狀態(tài)。此時(shí)端口不再接收和發(fā)送除 DLDPDU 以外的報(bào)文DelayDown（延遲 down）當(dāng) DLDP 狀態(tài)處于 Active 狀態(tài)、Advertisement 狀態(tài)或 Probe 狀態(tài)時(shí)，如果收到端口 down 事件，不會(huì)立即刪除鄰居、進(jìn)入 Inactive 狀態(tài)，而是先進(jìn)入臨時(shí)的DelayDown 狀態(tài)在該狀態(tài)下，DLDP 鄰居信息仍然被保留，同時(shí)啟動(dòng)DelayDown 定時(shí)器DLDP 協(xié)議中的定時(shí)器DLDP協(xié)議工作過(guò)程中需要使用到的定時(shí)器如 HYPERLINK l _bookmark1 表 2所示。表 2 DLDP 協(xié)議中的定時(shí)器定時(shí)器說(shuō)明Active 發(fā)送定時(shí)器發(fā)送帶

6、有 RSY 標(biāo)記的 Advertisement 報(bào)文的時(shí)間間隔（缺省為 1 秒）：即在 Active狀態(tài)下每秒發(fā)送 1 個(gè)帶 RSY 標(biāo)記的 Advertisement 報(bào)文，最多發(fā)送 5 個(gè)Advertisement 發(fā)送定時(shí)器發(fā)送普通 Advertisement 報(bào)文的時(shí)間間隔（缺省為 5 秒）Probe 發(fā)送定時(shí)器Probe 發(fā)送定時(shí)器的時(shí)間間隔為 1 秒：即在 Probe 狀態(tài)下每秒發(fā)送 2 個(gè)Probe 報(bào)文， 最多發(fā)送 10 個(gè)Echo 等待定時(shí)器在 DLDP 切換到Probe 狀態(tài)或啟動(dòng)加強(qiáng)探測(cè)時(shí)啟用 Echo 等待定時(shí)器（超時(shí)時(shí)間為10 秒）。若該定時(shí)器超時(shí)后仍未收到來(lái)自鄰居應(yīng)

7、答本端的 Echo 報(bào)文，則將本端的狀態(tài)置為單通，并將狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)到 Disable 狀態(tài)，發(fā)送 Disable 報(bào)文，并根據(jù)用戶配置的 DLDP Down 模式，提示用戶手動(dòng)或者自動(dòng)關(guān)閉本端口，同時(shí)刪除該鄰居表項(xiàng)鄰居老化定時(shí)器每個(gè)新鄰居加入時(shí)都要建立鄰居表項(xiàng)，并啟用相應(yīng)的鄰居老化定時(shí)器，當(dāng)收到鄰居報(bào)文時(shí)刷新相應(yīng)的鄰居表項(xiàng)和鄰居老化定時(shí)器：在普通模式下，若該定時(shí)器超時(shí)后仍未收到鄰居發(fā)來(lái)的報(bào)文，則發(fā)送帶有 RSY標(biāo)記的 Advertisement 報(bào)文，同時(shí)刪除該鄰居表項(xiàng)在加強(qiáng)模式下，若該定時(shí)器超時(shí)后仍未收到鄰居發(fā)來(lái)的報(bào)文，則啟用加強(qiáng)定時(shí)器鄰居老化定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間是 Advertisement 定時(shí)

8、器的 3 倍加強(qiáng)定時(shí)器在加強(qiáng)模式下，若鄰居老化定時(shí)器超時(shí)后仍未收到鄰居發(fā)來(lái)的報(bào)文，則對(duì)該鄰居啟用加強(qiáng)定時(shí)器（超時(shí)時(shí)間為 1 秒）。在啟用了該定時(shí)器之后，每秒向鄰居發(fā)送 1 個(gè)Probe 報(bào)文，連續(xù)發(fā)送 8 次定時(shí)器說(shuō)明DelayDown 定時(shí)器當(dāng) DLDP 處于 Active、Advertisement 或Probe 狀態(tài)時(shí)，如果收到端口 down 事件， 不會(huì)立即刪除鄰居并進(jìn)入Inactive 狀態(tài)，而是先進(jìn)入DelayDown 狀態(tài)并啟動(dòng)DelayDown 定時(shí)器（此時(shí)仍保留 DLDP 鄰居信息，且只響應(yīng)端口 up 事件）：若該定時(shí)器超時(shí)后仍未收到端口 up 事件，則刪除 DLDP 鄰居信

9、息并進(jìn)入Inactive 狀態(tài)若該定時(shí)器超時(shí)前收到了端口 up 事件，則返回到原來(lái)的 DLDP 狀態(tài)恢復(fù)探測(cè)定時(shí)器恢復(fù)探測(cè)定時(shí)器的時(shí)間間隔為 2 秒：即處于 Disable 狀態(tài)下的端口每 2 秒發(fā)送 1 個(gè)RecoverProbe 報(bào)文，用于檢測(cè)單向鏈路是否恢復(fù)DLDP 協(xié)議工作模式DLDP 協(xié)議有如下兩種工作模式：普通模式：在該模式下，一旦有鄰居老化定時(shí)器超時(shí)，只是在刪除該鄰居表項(xiàng)的同時(shí)發(fā)送一個(gè)帶 RSY 標(biāo)記的 Advertisement 報(bào)文。加強(qiáng)模式：在該模式下，一旦有鄰居老化定時(shí)器超時(shí)，則啟動(dòng)加強(qiáng)定時(shí)器，每 1 秒發(fā)送 1 個(gè)Probe 報(bào)文（連續(xù)發(fā)送 8 個(gè)）用于主動(dòng)探測(cè)該鄰居，

10、如果 Echo 等待定時(shí)器超時(shí)仍未收到來(lái)自鄰居的 Echo 報(bào)文，則進(jìn)入 Disable 狀態(tài)。表 3 DLDP 協(xié)議工作模式與鄰居表項(xiàng)老化DLDP 協(xié)議工作模式鄰居老化后是否主動(dòng)探測(cè)該鄰居的存在鄰居老化定時(shí)器超時(shí)后是否立即刪除該鄰居表項(xiàng)鄰居老化定時(shí)器超時(shí)后是否啟用加強(qiáng)定時(shí)器普通模式否是否加強(qiáng)模式是否是（加強(qiáng)定時(shí)器超時(shí)后開始發(fā)送Probe 報(bào)文）加強(qiáng)模式的目的在于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)黑洞，防止出現(xiàn)一端up而另一端down的情況。有些設(shè)備在端口配置為強(qiáng)制速率和強(qiáng)制全雙工模式時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如 HYPERLINK l _bookmark2 圖 2所示的情況，此時(shí)Device B的端口雖已down掉， 但由于普通的鏈

11、路層協(xié)議無(wú)法檢測(cè)出來(lái)，因此Device A的端口還處于up狀態(tài)。在加強(qiáng)模式下，Device A的端口在鄰居老化定時(shí)器超時(shí)后會(huì)進(jìn)行主動(dòng)探測(cè)，如果在Echo等待定時(shí)器超時(shí)仍未收到Device B 的端口返回的Echo報(bào)文，Device A的端口就將進(jìn)入Disable狀態(tài)。此時(shí)由于Device B的端口的物理狀態(tài)為down，因此其DLDP狀態(tài)為Inactive。圖 2 加強(qiáng)模式的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖當(dāng) DLDP 協(xié)議工作在普通模式下，系統(tǒng)只能識(shí)別光纖交叉連接這一種類型的單向鏈路。當(dāng) DLDP 協(xié)議工作在加強(qiáng)模式下，系統(tǒng)能夠識(shí)別光纖交叉連接和一條光纖未連接或斷路這兩種類型的單向鏈路。在探測(cè)后一種類型的單向鏈

12、路時(shí)，需要將端口配置為強(qiáng)制速率和強(qiáng)制全雙工模式， 否則即使啟用了 DLDP 協(xié)議，該協(xié)議也不起作用。當(dāng)出現(xiàn)后一種單向鏈路時(shí)，Rx 端有信號(hào)的端口將處于 Disable 狀態(tài)，而 Rx 端沒(méi)有信號(hào)的端口將處于 Inactive 狀態(tài)。DLDP 認(rèn)證方式為了防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和惡意探測(cè)，用戶可以在端口上配置 DLDP 報(bào)文認(rèn)證方式，分為下列三種：不認(rèn)證方式：發(fā)送 DLDP 報(bào)文一方將認(rèn)證字字段置為全 0，認(rèn)證類型字段置為 0；接收 DLDP報(bào)文一方要將報(bào)文中的認(rèn)證字和認(rèn)證類型同本端配置進(jìn)行比較，如果不一致，則丟棄報(bào)文。明文認(rèn)證方式：發(fā)送 DLDP 報(bào)文一方將認(rèn)證字字段置為用戶配置的明文認(rèn)證密碼，認(rèn)證類型

13、字段置為 1；接收 DLDP 報(bào)文一方要將報(bào)文中的認(rèn)證字和認(rèn)證類型同本端配置進(jìn)行比較，如果不一致，則丟棄報(bào)文。MD5 認(rèn)證方式：發(fā)送 DLDP 報(bào)文一方將認(rèn)證字字段置為用戶配置的密碼采用 MD5 算法加密后的摘要，認(rèn)證類型字段置為 2；接收 DLDP 報(bào)文一方要將報(bào)文中的認(rèn)證字和認(rèn)證類型分別和本端配置的密碼用 MD5 算法加密后的摘要以及本端認(rèn)證類型進(jìn)行比較，如果不一致，則丟棄報(bào)文。DLDP 工作過(guò)程如果使能了 DLDP 的端口鏈路狀態(tài)為 up，DLDP 會(huì)向?qū)Χ税l(fā)送 DLDP 報(bào)文，同時(shí)分析處理對(duì)端設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的 DLDP 報(bào)文。DLDP 處在不同的狀態(tài)時(shí)發(fā)送的報(bào)文類型不同。表 4 DLDP

14、 發(fā)送報(bào)文類型DLDP 狀態(tài)發(fā)送報(bào)文類型Active帶有 RSY 標(biāo)記的 Advertisement 報(bào)文Advertisement普通 Advertisement 報(bào)文ProbeProbe 報(bào)文Disable發(fā)送一個(gè) Disable 報(bào)文，隨后發(fā)送 RecoverProbe 報(bào)文當(dāng)從其它 DLDP 狀態(tài)（不包括 Inactive 和 Disable）遷移到 Initial 狀態(tài)時(shí)，DLDP 將發(fā)送 Flush 報(bào)文。DLDP 對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行如下分析和處理：在認(rèn)證方式下，對(duì)報(bào)文進(jìn)行認(rèn)證。如果報(bào)文通不過(guò)認(rèn)證，丟棄該報(bào)文。報(bào)文中的通告時(shí)間間隔如果和本設(shè)備的不一致，丟棄該報(bào)文。對(duì) DLDP 報(bào)文

15、進(jìn)行處理。表 5 對(duì)接收到的 DLDP 報(bào)文的處理過(guò)程收到報(bào)文類型處理過(guò)程帶 RSY 標(biāo)記的Advertisement 報(bào)文取出鄰居信息如果本機(jī)上沒(méi)有該鄰居表項(xiàng)，則建立該鄰居表項(xiàng)，啟動(dòng)此表項(xiàng)的老化定時(shí)器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機(jī)上存在該鄰居表項(xiàng)，則刷新此表項(xiàng)的老化定時(shí)器，并把DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)普通 Advertisement報(bào)文取出鄰居信息如果本機(jī)上沒(méi)有該鄰居表項(xiàng)，則建立該鄰居表項(xiàng)，啟動(dòng)此表項(xiàng)的老化定時(shí)器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機(jī)上存在該鄰居表項(xiàng)，則刷新此表項(xiàng)的老化定時(shí)器Flush 報(bào)文判斷本端口是否為Disable 狀態(tài)如

16、果是 Disable 狀態(tài)，則不需處理如果不是 Disable 狀態(tài)，且鄰居表中有該鄰居信息，則將此鄰居信息刪除Probe 報(bào)文取出鄰居信息如果本機(jī)上沒(méi)有該鄰居，則建立該鄰居表項(xiàng)并把自身狀態(tài)切換為Probe 狀態(tài)，向?qū)Χ嘶貜?fù) Echo 報(bào)文如果本機(jī)上有該鄰居的表項(xiàng)，則刷新此表項(xiàng)的老化定時(shí)器，并向?qū)Χ嘶貜?fù) Echo 報(bào)文Echo 報(bào)文取出鄰居信息如果本機(jī)上沒(méi)有該鄰居表項(xiàng)，則建立該鄰居表項(xiàng)，啟動(dòng)此表項(xiàng)的老化定時(shí)器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機(jī)上存在該鄰居表項(xiàng)，檢查報(bào)文中攜帶的鄰居信息是否和本機(jī)相同不同丟棄該 Echo 報(bào)文相同將該鄰居標(biāo)志位置為雙向連通如果所有鄰居狀態(tài)都為雙向

17、連通，則DLDP 狀態(tài)由Probe 切換為Advertisement，同時(shí)將 Echo 定時(shí)器置為無(wú)效Disable 報(bào)文判斷本端口是否為Disable 狀態(tài)如果是 Disable 狀態(tài)，則不需處理如果不是 Disable 狀態(tài)，則本端口進(jìn)入 Disable 狀態(tài)RecoverProbe 報(bào)文判斷本端口是否為Disable 或Advertisement 狀態(tài)如果不是 Disable 或Advertisement 狀態(tài)，則不需處理如果是 Disable 或 Advertisement 狀態(tài)，則回應(yīng) RecoverEcho 報(bào)文收到報(bào)文類型處理過(guò)程RecoverEcho 報(bào)文判斷本端口是否為Dis

18、able 狀態(tài)如果不是 Disable 狀態(tài)，則不需處理如果是 Disable 狀態(tài)，檢查該報(bào)文中攜帶的鄰居信息是否和本端口信息相同，如果相同，則本端口轉(zhuǎn)換為 Active 狀態(tài)LinkDown 報(bào)文判斷本端口是否工作在加強(qiáng)模式下如果不是工作在加強(qiáng)模式下，則不需處理如果工作在加強(qiáng)模式下，且本端口不為 Disable 狀態(tài)，則進(jìn)入Disable 狀態(tài)如果 DLDP 沒(méi)有收到鄰居的 Echo 應(yīng)答報(bào)文，會(huì)做如下處理：表 6 未收到鄰居 Echo 應(yīng)答報(bào)文時(shí)的處理過(guò)程未收到鄰居 Echo 報(bào)文處理過(guò)程普通模式下，Echo 等待定時(shí)器超時(shí)還未收到將 DLDP 狀態(tài)轉(zhuǎn)到 Disable，輸出日志和跟蹤信息，向鄰居發(fā)送Disable 報(bào)文，并根據(jù)用戶配置的 DLDP Down 模式，手動(dòng)或者自動(dòng)關(guān)閉本端端口。同時(shí)刪除該鄰居表項(xiàng)加強(qiáng)模式下，由于加強(qiáng)探測(cè)啟動(dòng)的 Echo 定時(shí)器超時(shí)還未收到鏈路自動(dòng)恢復(fù)機(jī)制如果端口的關(guān)閉模式被設(shè)置為系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng) DLDP 檢測(cè)到單向鏈路時(shí)，把端口的狀態(tài)設(shè)置為DLDP Down，處于此狀態(tài)的端口不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)報(bào)文，也不能收發(fā)除 DLDPDU 之外的任何協(xié)議報(bào)文。處于 DLDP Down 狀態(tài)端口能在鏈路恢復(fù)之時(shí)，從 DLDP Down 狀態(tài)中恢復(fù)。DLDP D