[發明專利]一種面向二層網絡路徑異常的故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 202110677416.7
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113556262B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 霍可可;楊勝釗;石磊;吳向軍;楊勇;朱小東;牛麗萍;孫鋒;董華輝
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0九研究所
• 主分類號: H04L43/0811
• 分類號: H04L43/0811;H04L43/10
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種面向二層網絡路徑異常的故障診斷方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取二層網絡的拓撲結構；

基于二層網絡拓撲結構中各相連節點的連接帶寬，生成二層網絡中各相連節點的開銷；

分別以各相連節點為樹根，計算各個其他節點到所選樹根的最短路徑開銷矩陣；

計算比較以各相連節點為樹根的最短路徑開銷矩陣值，選擇最短路徑開銷矩陣最小值對應的節點為樹根，根據所述樹根建立最優生成樹狀態；

將所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態與最優生成樹狀態進行比較，判定所述二層網絡路徑是否為存在異常，并判讀是否為最優路徑；

所述將所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態與最優生成樹狀態進行比較，判定所述二層網絡路徑是否存在異常，并判讀是否為最優路徑，包括：

通過MIB讀取二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣，將二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣分別與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣進行一一對應比較，判定所述二層網絡路徑是否存在異常，并判讀是否為最優路徑；

所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣分別與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣進行一一對應比較的判斷結果包括：

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中所有元素值都不為0，則所述二層網絡存在邏輯環路，會產生廣播風暴；

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中有一個以上的元素為0，則所述二層網絡存在鏈路不通的問題；

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中有且僅有一個元素為0，但與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣均不相同，則所述二層網絡存在樹根選取不當的問題。

2.根據權利要求1所述的一種面向二層網絡路徑異常的故障診斷方法，其特征在于，所述獲取二層網絡的拓撲結構，包括：

基于LLDP功能獲取二層網絡設備之間的物理連接關系；

根據二層網絡設備之間的物理連接關系形成二層網絡拓撲結構圖；

基于環路檢測算法，根據二層網絡拓撲結構圖找出二層網絡中所有的環網。

3.根據權利要求1所述的一種面向二層網絡路徑異常的故障診斷方法，其特征在于，所述根據所述樹根建立最優生成樹狀態，包括：

確定各個其他節點到所述樹根的開銷；

基于生成樹協議的計算規則，根據各個其他節點到所述樹根的開銷計算并確定各個其他節點的角色和狀態；

根據樹根及各個其他節點的角色和狀態建立最優生成樹狀態。

4.一種面向二層網絡路徑異常的故障診斷系統，其特征在于，包括如下功能模塊：

結構獲取模塊，用于獲取二層網絡的拓撲結構；

開銷生成模塊，用于基于二層網絡拓撲結構中各相連節點的連接帶寬，生成二層網絡中各相連節點的開銷；

最短路徑計算模塊，用于分別以各相連節點為樹根，計算各個其他節點到所選樹根的最短路徑開銷矩陣；

最優建立模塊，用于計算比較以各相連節點為樹根的最短路徑開銷矩陣值，選擇最短路徑開銷矩陣最小值對應的節點為樹根，根據所述樹根建立最優生成樹狀態；

比較判斷模塊，用于將所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態與最優生成樹狀態進行比較，判定所述二層網絡路徑是否為存在異常，并判讀是否為最優路徑；

所述比較判斷模塊具體用于通過MIB讀取二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣，將二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣分別與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣進行一一對應比較，判定所述二層網絡路徑是否存在異常，并判讀是否為最優路徑；

所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣分別與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣進行一一對應比較的判斷結果包括：

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中所有元素值都不為0，則所述二層網絡存在邏輯環路，會產生廣播風暴；

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中有一個以上的元素為0，則所述二層網絡存在鏈路不通的問題；

若所述二層網絡的實際網絡生成樹狀態矩陣中有且僅有一個元素為0，但與最優生成樹狀態中所有環網的狀態矩陣均不相同，則所述二層網絡存在樹根選取不當的問題。