網絡可靠性-DLDP技術介紹-D

1、技術介紹高可靠性目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP簡介 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 DLDP產生背景 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark1 DLDP工作原理 HYPERLINK l _bookmark1 2技術介紹高可靠性DLDP PAGE 7DLDPDLDP 簡介DLDP 產生背景在實際組網中，有時會出現一種特殊的現象單向鏈路（

2、即單通）。所謂單向鏈路是指本端設備可以通過鏈路層收到對端設備發(fā)送的報文，但對端設備不能收到本端設備的報文。單向鏈路會引起一系列問題，比如生成樹拓撲中存在環(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比示意。圖 1 正確與錯誤的光纖連接對比DLDP（Device Link Detection Protocol，設備鏈路檢測協議）可以監(jiān)控光纖或銅質雙絞線的鏈路狀態(tài)。如果發(fā)現單向鏈路存在，DLDP 會根據用戶配置，自動關閉或通知用戶手工關

3、閉相關端口，以防止網絡問題的發(fā)生。DLDP 是鏈路層協議，它與物理層協議協同工作來監(jiān)控設備的鏈路狀態(tài)。物理層的自動協商機制進行物理信號和故障的檢測；DLDP 進行對端設備的識別、單向鏈路的識別和關閉不可達端口等工作。二者協同工作，可以檢測和關閉物理和邏輯的單向連接。如果鏈路兩端在物理層都能獨立正常工作， DLDP 會在鏈路層檢測這些鏈路是否正確連接、兩端是否可以正確的交互報文。這種檢測不能通過物理層的自動協商機制實現。DLDP 工作原理DLDP 協議狀態(tài)DLDP協議的狀態(tài)類型如 HYPERLINK l _bookmark1 表 1所示。表 1 DLDP 協議狀態(tài)狀態(tài)說明Initial（初始）D

4、LDP 協議未使能時的初始化狀態(tài)Inactive（非活動）DLDP 協議已使能，但是鏈路 down 時所處的狀態(tài)Active（活動）DLDP 協議已使能且鏈路 up，或者清空鄰居表項后所處的狀態(tài)Advertisement（通告）所有鄰居雙向連通（two way）或者處于 Active 狀態(tài)超過 5 秒后進入的狀態(tài)，這是一種沒有發(fā)現單向鏈路時的比較穩(wěn)定的狀態(tài)Probe（探測）收到一個未知鄰居的報文后進入的狀態(tài)，此時將發(fā)送探測報文檢測鏈路是否為單向鏈路。該狀態(tài)啟動Probe 發(fā)送定時器，為每個需要探測的鄰居啟動一個 Echo 等待定時器Disable（單通）DLDP 協議檢測到單向鏈路，或在加強模

5、式下鄰居消失時的狀態(tài)。此時端口不再接收和發(fā)送除 DLDPDU 以外的報文DelayDown（延遲 down）當 DLDP 狀態(tài)處于 Active 狀態(tài)、Advertisement 狀態(tài)或 Probe 狀態(tài)時，如果收到端口 down 事件，不會立即刪除鄰居、進入 Inactive 狀態(tài)，而是先進入臨時的DelayDown 狀態(tài)在該狀態(tài)下，DLDP 鄰居信息仍然被保留，同時啟動DelayDown 定時器DLDP 協議中的定時器DLDP協議工作過程中需要使用到的定時器如 HYPERLINK l _bookmark1 表 2所示。表 2 DLDP 協議中的定時器定時器說明Active 發(fā)送定時器發(fā)送帶

6、有 RSY 標記的 Advertisement 報文的時間間隔（缺省為 1 秒）：即在 Active狀態(tài)下每秒發(fā)送 1 個帶 RSY 標記的 Advertisement 報文，最多發(fā)送 5 個Advertisement 發(fā)送定時器發(fā)送普通 Advertisement 報文的時間間隔（缺省為 5 秒）Probe 發(fā)送定時器Probe 發(fā)送定時器的時間間隔為 1 秒：即在 Probe 狀態(tài)下每秒發(fā)送 2 個Probe 報文， 最多發(fā)送 10 個Echo 等待定時器在 DLDP 切換到Probe 狀態(tài)或啟動加強探測時啟用 Echo 等待定時器（超時時間為10 秒）。若該定時器超時后仍未收到來自鄰居應

7、答本端的 Echo 報文，則將本端的狀態(tài)置為單通，并將狀態(tài)機轉到 Disable 狀態(tài)，發(fā)送 Disable 報文，并根據用戶配置的 DLDP Down 模式，提示用戶手動或者自動關閉本端口，同時刪除該鄰居表項鄰居老化定時器每個新鄰居加入時都要建立鄰居表項，并啟用相應的鄰居老化定時器，當收到鄰居報文時刷新相應的鄰居表項和鄰居老化定時器：在普通模式下，若該定時器超時后仍未收到鄰居發(fā)來的報文，則發(fā)送帶有 RSY標記的 Advertisement 報文，同時刪除該鄰居表項在加強模式下，若該定時器超時后仍未收到鄰居發(fā)來的報文，則啟用加強定時器鄰居老化定時器的超時時間是 Advertisement 定時

8、器的 3 倍加強定時器在加強模式下，若鄰居老化定時器超時后仍未收到鄰居發(fā)來的報文，則對該鄰居啟用加強定時器（超時時間為 1 秒）。在啟用了該定時器之后，每秒向鄰居發(fā)送 1 個Probe 報文，連續(xù)發(fā)送 8 次定時器說明DelayDown 定時器當 DLDP 處于 Active、Advertisement 或Probe 狀態(tài)時，如果收到端口 down 事件， 不會立即刪除鄰居并進入Inactive 狀態(tài)，而是先進入DelayDown 狀態(tài)并啟動DelayDown 定時器（此時仍保留 DLDP 鄰居信息，且只響應端口 up 事件）：若該定時器超時后仍未收到端口 up 事件，則刪除 DLDP 鄰居信

9、息并進入Inactive 狀態(tài)若該定時器超時前收到了端口 up 事件，則返回到原來的 DLDP 狀態(tài)恢復探測定時器恢復探測定時器的時間間隔為 2 秒：即處于 Disable 狀態(tài)下的端口每 2 秒發(fā)送 1 個RecoverProbe 報文，用于檢測單向鏈路是否恢復DLDP 協議工作模式DLDP 協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器超時，只是在刪除該鄰居表項的同時發(fā)送一個帶 RSY 標記的 Advertisement 報文。加強模式：在該模式下，一旦有鄰居老化定時器超時，則啟動加強定時器，每 1 秒發(fā)送 1 個Probe 報文（連續(xù)發(fā)送 8 個）用于主動探測該鄰居，

10、如果 Echo 等待定時器超時仍未收到來自鄰居的 Echo 報文，則進入 Disable 狀態(tài)。表 3 DLDP 協議工作模式與鄰居表項老化DLDP 協議工作模式鄰居老化后是否主動探測該鄰居的存在鄰居老化定時器超時后是否立即刪除該鄰居表項鄰居老化定時器超時后是否啟用加強定時器普通模式否是否加強模式是否是（加強定時器超時后開始發(fā)送Probe 報文）加強模式的目的在于檢測網絡黑洞，防止出現一端up而另一端down的情況。有些設備在端口配置為強制速率和強制全雙工模式時，會出現如 HYPERLINK l _bookmark2 圖 2所示的情況，此時Device B的端口雖已down掉， 但由于普通的鏈

11、路層協議無法檢測出來，因此Device A的端口還處于up狀態(tài)。在加強模式下，Device A的端口在鄰居老化定時器超時后會進行主動探測，如果在Echo等待定時器超時仍未收到Device B 的端口返回的Echo報文，Device A的端口就將進入Disable狀態(tài)。此時由于Device B的端口的物理狀態(tài)為down，因此其DLDP狀態(tài)為Inactive。圖 2 加強模式的應用場景示意圖當 DLDP 協議工作在普通模式下，系統只能識別光纖交叉連接這一種類型的單向鏈路。當 DLDP 協議工作在加強模式下，系統能夠識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。在探測后一種類型的單向鏈

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

13、字段置為 1；接收 DLDP 報文一方要將報文中的認證字和認證類型同本端配置進行比較，如果不一致，則丟棄報文。MD5 認證方式：發(fā)送 DLDP 報文一方將認證字字段置為用戶配置的密碼采用 MD5 算法加密后的摘要，認證類型字段置為 2；接收 DLDP 報文一方要將報文中的認證字和認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證類型進行比較，如果不一致，則丟棄報文。DLDP 工作過程如果使能了 DLDP 的端口鏈路狀態(tài)為 up，DLDP 會向對端發(fā)送 DLDP 報文，同時分析處理對端設備發(fā)送過來的 DLDP 報文。DLDP 處在不同的狀態(tài)時發(fā)送的報文類型不同。表 4 DLDP

14、 發(fā)送報文類型DLDP 狀態(tài)發(fā)送報文類型Active帶有 RSY 標記的 Advertisement 報文Advertisement普通 Advertisement 報文ProbeProbe 報文Disable發(fā)送一個 Disable 報文，隨后發(fā)送 RecoverProbe 報文當從其它 DLDP 狀態(tài)（不包括 Inactive 和 Disable）遷移到 Initial 狀態(tài)時，DLDP 將發(fā)送 Flush 報文。DLDP 對接收到的報文進行如下分析和處理：在認證方式下，對報文進行認證。如果報文通不過認證，丟棄該報文。報文中的通告時間間隔如果和本設備的不一致，丟棄該報文。對 DLDP 報文

15、進行處理。表 5 對接收到的 DLDP 報文的處理過程收到報文類型處理過程帶 RSY 標記的Advertisement 報文取出鄰居信息如果本機上沒有該鄰居表項，則建立該鄰居表項，啟動此表項的老化定時器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機上存在該鄰居表項，則刷新此表項的老化定時器，并把DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)普通 Advertisement報文取出鄰居信息如果本機上沒有該鄰居表項，則建立該鄰居表項，啟動此表項的老化定時器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機上存在該鄰居表項，則刷新此表項的老化定時器Flush 報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 報文取出鄰居信息如果本機上沒有該鄰居，則建立該鄰居表項并把自身狀態(tài)切換為Probe 狀態(tài)，向對端回復 Echo 報文如果本機上有該鄰居的表項，則刷新此表項的老化定時器，并向對端回復 Echo 報文Echo 報文取出鄰居信息如果本機上沒有該鄰居表項，則建立該鄰居表項，啟動此表項的老化定時器，并把 DLDP 狀態(tài)切換到Probe 狀態(tài)如果本機上存在該鄰居表項，檢查報文中攜帶的鄰居信息是否和本機相同不同丟棄該 Echo 報文相同將該鄰居標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，同時將 Echo 定時器置為無效Disable 報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)，則本端口進入 Disable 狀態(tài)RecoverProbe 報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 RecoverEcho 報文收到報文類型處理過程RecoverEcho 報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，則本端口轉換為 Active 狀態(tài)LinkDown 報文判斷本端口是否工作在加強模式下如果不是工作在加強模式下，則不需處理如果工作在加強模式下，且本端口不為 Disable 狀態(tài)，則進入Disable 狀態(tài)如果 DLDP 沒有收到鄰居的 Echo 應答報文，會做如下處理：表 6 未收到鄰居 Echo 應答報文時的處理過程未收到鄰居 Echo 報文處理過程普通模式下，Echo 等待定時器超時還未收到將 DLDP 狀態(tài)轉到 Disable，輸出日志和跟蹤信息，向鄰居發(fā)送Disable 報文，并根據用戶配置的 DLDP Down 模式，手動或者自動關閉本端端口。同時刪除該鄰居表項加強模式下，由于加強探測啟動的 Echo 定時器超時還未收到鏈路自動恢復機制如果端口的關閉模式被設置為系統自動關閉，當 DLDP 檢測到單向鏈路時，把端口的狀態(tài)設置為DLDP Down，處于此狀態(tài)的端口不會轉發(fā)業(yè)務報文，也不能收發(fā)除 DLDPDU 之外的任何協議報文。處于 DLDP Down 狀態(tài)端口能在鏈路恢復之時，從 DLDP Down 狀態(tài)中恢復。DLDP D