以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法及装置

摘要

本发明揭示了一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法及装置，方法包括步骤：a、接收报文；b、解析并判断报文的类型，当报文为OAM报文或BFD报文时，进入步骤c、步骤d；当报文不为OAM报文或BFD报文时，进入步骤e；c、将报文传递至双栈处理引擎中进行接收处理；d、将报文传递至双栈处理引擎中进行发送处理；e、送出报文。本发明在芯片中内嵌以太网OAM和BFD双栈处理引擎，以太网OAM报文以及BFD报文都可以在该双栈处理引擎中处理，一方面增加了很大的灵活性和很好的可扩展性，另一方面可以降低上层系统用户对两种协议的理解难度，从而降低系统厂商的开发成本和加快新产品推出时间。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法及装置。

背景技术

以太网OAM(Operations，Administration and Maintenance，操作维护管理)技术最初由IEEE 802.1ag，ITU-Y.1731提出，用于在以太网中对各层次业务通道进行监测，故障定位，错误报告。

后来IETF基于IP提出了使用BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)作为一种OAM技术，BFD在发送时间间隔的使用上比较灵活，且支持协商，修改等功能，在发送时间间隔的精度上和传统的以太网OAM有所不同，一般的使用精度为毫秒级。

现有技术中，以太网OAM位于二层，而BFD位于三层，运用中的灵活性及扩展性受到限制，且增加了上层系统用户对OAM、BFD这两种协议的理解难度，进而提高了系统厂商的开发成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法及装置。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法，包括步骤：

a、接收报文；

b、解析并判断所述报文的类型，当所述报文为OAM报文或BFD报文时，进入步骤c、步骤d；当所述报文不为OAM报文或BFD报文时，进入步骤e；

c、将所述报文传递至所述双栈处理引擎中进行接收处理；

d、将所述报文传递至所述双栈处理引擎中进行发送处理；

e、送出所述报文。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤c具体包括：

c1、解析所述报文，并对所述报文进行合法性检查，若所述报文通过合法性检查，进入步骤c2；若所述报文未通过合法性检查，进入步骤c6；

c2、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，若所述本端MEP查找存在，进入步骤c3；若所述本端MEP查找不存在，进入步骤c6；

c3、匹配所述远端MEP和本端设备中预存的远端MEP，若匹配成功，进入步骤c4；若匹配失败，进入步骤c8；

c4、根据所述报文对应的协议标准更新相应的状态机；

c5、根据所述报文的类型判断所述报文是否需要回复远端设备，若需要回复所述远端设备，则进入步骤c7；若不需要回复所述远端设备，则进入步骤c6；

c6、判断所述报文是否需要在所述双栈处理引擎中终结，若需要，则丢弃所述报文，若不需要，则进入步骤c7；

c7、封装并送出所述报文；

c8、上报相应的告警至CPU。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤c1具体包括：根据所述报文的报文特性解析所述报文，判断所述报文是OAM报文还是BFD报文，以及判断所述OAM报文、所述BFD报文的类型，并根据所述报文特性进行合法性检查。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤c1具体包括，根据所述报文的报文特性解析所述报文的类型，判断所述报文的类型是否为检测故障类型，若是，则合法性检查通过，若否，则合法性检查未通过。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤d具体包括：

d1、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，并根据所述报文对应的协议标准配置所述本端MEP及所述远端MEP的状态机更新时间间隔以及所述报文的发送时间间隔；

d2、当到达所述本端MEP或所述远端MEP的所述状态机更新时间间隔时，更新对应的所述状态机；

d3、检查当前的所述状态机是否存在告警，若存在，则进入步骤d7；若不存在，则进入步骤d4；

d4、判断更新的所述状态机对应的是所述本端MEP还是所述远端MEP，若判断是所述本端MEP，进入步骤d5；若判断是所述远端MEP，进入步骤d8；

d5、判断是否满足所述报文的发送时间间隔，同时判断所述本端MEP是否使能发送连续性检测报文，若判断满足所述发送时间间隔且所述本端MEP使能发送连续性检测报文，进入步骤d6；若判断不满足所述发送时间间隔且/或所述本端MEP非使能发送连续性检测报文，进入步骤d8；

d6、封装并发送所述报文；

d7、上报所述告警至CPU；

d8、重复步骤d1-d8。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现装置，所述装置包括接收模块、解析模块及送出模块，接收模块用于接收报文；解析模块用于解析并判断所述报文的类型；所述双栈处理引擎包括接收处理单元及发送处理单元；其中，当判断所述报文为OAM报文或BFD报文时，所述接收模块将所述报文传递至所述双栈处理引擎，所述接收处理单元及所述发送处理单元用于对所述报文进行处理；当判断所述报文不为OAM报文或BFD报文时，所述送出模块用于送出所述报文。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述接收处理单元用于：

c1、解析所述报文，并对所述报文进行合法性检查，若所述报文通过合法性检查，进入步骤c2；若所述报文未通过合法性检查，进入步骤c6；

c2、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，若所述本端MEP查找存在，进入步骤c3；若所述本端MEP查找不存在，进入步骤c6；

c3、匹配所述远端MEP和本端设备中预存的远端MEP，若匹配成功，进入步骤c4；若匹配失败，进入步骤c8；

c4、根据所述报文对应的协议标准更新相应的状态机；

c5、根据所述报文的类型判断所述报文是否需要回复远端设备，若需要回复所述远端设备，则进入步骤c7；若不需要回复所述远端设备，则进入步骤c6；

c6、判断所述报文是否需要在所述双栈处理引擎中终结，若需要，则丢弃所述报文，若不需要，则进入步骤c6；

c7、封装并送出所述报文；

c8、上报相应的告警至CPU。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述接收处理单元还用于：

根据所述报文的报文特性解析所述报文，判断所述报文是OAM报文还是BFD报文，以及判断所述OAM报文、所述BFD报文的类型，并根据所述报文特性进行合法性检查。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述接收处理单元还用于：

根据所述报文的报文特性解析所述报文的类型，判断所述报文的类型是否为检测故障类型，若是，则合法性检查通过，若否，则合法性检查未通过。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发送处理单元用于：

d1、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，并根据所述报文对应的协议标准配置所述本端MEP及所述远端MEP的状态机更新时间间隔以及所述报文的发送时间间隔；

d2、当到达所述本端MEP或所述远端MEP的所述状态机更新时间间隔时，更新对应的所述状态机；

d3、检查当前的所述状态机是否存在告警，若存在，则进入步骤d7；若不存在，则进入步骤d4；

d4、判断更新的所述状态机对应的是所述本端MEP还是所述远端MEP，若判断是所述本端MEP，进入步骤d5；若判断是所述远端MEP，进入步骤d8；

d5、判断是否满足所述报文的发送时间间隔，同时判断所述本端MEP是否使能发送连续性检测报文，若判断满足所述发送时间间隔且所述本端MEP使能发送连续性检测报文，进入步骤d6；若判断不满足所述发送时间间隔且/或所述本端MEP非使能发送连续性检测报文，进入步骤d8；

d6、封装并发送所述报文；

d7、上报所述告警至CPU；

d8、重复步骤d1-d8。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出了一种在芯片中内嵌双栈处理引擎以同时支持处理以太网OAM和BFD两种协议的实现机制，无论是以太网OAM报文还是BFD报文，这两者的处理从报文解析、报文合法性检查、报文查询、报文接收处理、报文错误机制上报和报文发送等处理过程都完全一样，采用本发明之后，对在芯片中实现以太网OAM报文或是BFD报文，由于采用同一套处理流程，一方面增加了很大的灵活性和很好的可扩展性，另一方面可以降低上层系统用户对两种协议的理解难度，从而降低系统厂商的开发成本和加快新产品推出时间。

附图说明

图1是本发明一实施方式的以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法流程图；

图2是本发明一实施方式的接收处理过程的流程图；

图3是本发明一实施方式的发送处理过程的流程图；

图4是本发明一实施方式的以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现装置的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1，为本发明一实施方式的以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现方法流程图，包括步骤：

a、接收报文；

b、解析并判断所述报文的类型，当所述报文为OAM报文或BFD报文时，进入步骤c、步骤d；当所述报文不为OAM报文或BFD报文时，进入步骤e；

c、将所述报文传递至所述双栈处理引擎中进行接收处理；

d、将所述报文传递至所述双栈处理引擎中进行发送处理；

e、送出所述报文。

这里，需要说明的是，步骤b中，当检测到所述报文为OAM报文或BFD报文时，可以进入步骤c，也可以进入步骤d，或者是步骤c和步骤d同步进行，步骤c和步骤d之间没有先后关系，可以根据所述报文的具体类型选择。

无论是以太网OAM报文还是BFD报文，这两者的处理从报文解析、报文合法性检查、报文查询、报文接收处理、报文错误机制上报和报文发送等处理过程都完全一样。在本实施方式中，在芯片中内嵌以太网OAM和BFD双栈处理引擎，以太网OAM报文以及BFD报文都可以在该双栈处理引擎中处理，一方面增加了很大的灵活性和很好的可扩展性，另一方面可以降低上层系统用户对两种协议的理解难度，从而降低系统厂商的开发成本和加快新产品推出时间。

参图2，在本实施方式中，所述步骤c具体包括：

c1、解析所述报文，并对所述报文进行合法性检查，若所述报文通过合法性检查，进入步骤c2；若所述报文未通过合法性检查，进入步骤c6；

这里，可以根据所述报文的报文特性解析所述报文，以判断所述报文是OAM报文还是BFD报文，以及判断是何种类型的OAM报文或BFD报文；其中，报文特性可包括但不限于用于查询报文中携带的MEP信息的关键字段、报文序列号、报文格式、报文长度等。

合法性检查主要是指检测并判断所述报文是否为双栈处理引擎所需要的检测故障类型的以太网OAM报文或BFD报文，合法性检查主要根据报文特性进行判断，具体的，假设双栈处理引擎设定的检测故障类型的以太网OAM报文的报文长度应该为32，若此时接收到的报文为以太网OAM报文，但根据该以太网OAM报文的报文特性得知该报文的报文长度为64，与双栈处理引擎设定的要求不匹配，此时，即合法性检查不通过。

c2、查找所述报文的本端MEP（Maintenance end point，维护端点）和远端MEP，若所述本端MEP查找存在，进入步骤c3；若所述本端MEP查找不存在，进入步骤c6；

c3、匹配所述远端MEP和本端设备中预存的远端MEP，若匹配成功，进入步骤c4；若匹配失败，进入步骤c8；

c4、根据所述报文对应的协议标准更新相应的状态机；

假设双栈处理引擎位于本端设备中，报文由远端设备发送至本端设备，报文中包含有本端MEP及远端MEP，本端设备中预存有用于匹配过程的远端MEP，步骤c2中，可以根据报文特性中的关键字段查找接收到的报文的本端MEP及远端MEP，当查找到所述本端MEP时，参步骤c3，可进一步进行远端MEP的匹配，当于本端设备中查找到与所述远端MEP相匹配的预存的远端MEP时，即匹配成功，此时便可进入步骤c4更新相应的状态机。具体的，以以太网OAM报文为例（对应标准IEEE 802.1ag 或ITU-T Y.1731），此时，更新本端设备的远端MEP的MAC地址和接收到的报文的远端MEP的序列号信息。

这里，需要说明的是，当本端MEP查找失败时，将会产生告警，以以太网OAM报文为例（对应标准为ITU-T Y.1731），这里会检测到如下告警： 错误的维护实体等级缺陷、错误MEP缺陷、错误周期缺陷等。

c5、根据所述报文的类型判断所述报文是否需要回复远端设备，若需要回复所述远端设备，则进入步骤c7；若不需要回复所述远端设备，则进入步骤c6；

这里，需要回复远端设备的报文例如为IEEE 802.1ag/ITU-T Y.1731中的LBM报文。

c6、判断所述报文是否需要在所述双栈处理引擎中终结，若需要，则丢弃所述报文，若不需要，则进入步骤c7；

c7、封装并送出所述报文；

这里，封装报文主要指更新报文的报文信息，以以太网OAM中的LBM报文为例，封装报文指将原始OAM报文中的MACDA和MACSA交换，从而可根据更新后的报文信息送出所述报文。

c8、上报相应的告警至CPU，CPU会根据接收到的告警做出进一步的处理。

参图3，在本实施方式中，所述步骤d具体包括：

d1、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，并根据所述报文对应的协议标准配置所述本端MEP及所述远端MEP的状态机更新时间间隔T1以及所述报文的发送时间间隔T2；

d2、当到达所述本端MEP或所述远端MEP的所述状态机更新时间间隔T1时，更新对应的所述状态机；

d3、检查当前的所述状态机是否存在告警，若存在，则进入步骤d7；若不存在，则进入步骤d4；

这里，以以太网OAM为例，告警包括：产生连续性丢失告警，错误的维护实体等级缺陷告警的清除、错误MEP缺陷告警的清除、错误周期缺陷告警的清除，以及连续性丢失告警。

d4、判断更新的所述状态机对应的是所述本端MEP还是所述远端MEP，若判断是所述本端MEP，进入步骤d5；若判断是所述远端MEP，进入步骤d8；

d5、判断是否满足所述报文的发送时间间隔T2，同时判断所述本端MEP是否使能发送连续性检测报文，若判断满足所述发送时间间隔T2且所述本端MEP使能发送连续性检测报文，进入步骤d6；若判断不满足所述发送时间间隔T2且/或所述本端MEP非使能发送连续性检测报文，进入步骤d8；

这里，只有同时满足到达报文的发送时间间隔T2以及本端MEP使能发送连续性检测报文这两个条件时，才会进入步骤d6，只要上述两个条件的其中之一不满足，即进入步骤d8。

d6、封装并发送所述报文；

这里，封装报文主要指更新报文的报文信息，以以太网OAM发送CCM报文为例，需要编辑报文的MACDA、MACSA、VLANID、MD Level、MEPID等信息，从而可根据更新后的报文信息送出所述报文。

d7、上报所述告警至CPU；

d8、重复步骤d1-d8。

参图4，本发明一实施方式提供一种以太网OAM和BFD双栈处理引擎的实现装置，所述装置包括接收模块21、解析模块22及送出模块11，接收模块21用于接收报文；解析模块22用于解析并判断所述报文的类型；所述双栈处理引擎40包括接收处理单元41及发送处理单元42；其中，当判断所述报文为OAM报文或BFD报文时，所述接收模块21将所述报文传递至所述双栈处理引擎40，所述接收处理单元41及所述发送处理单元42用于对所述报文进行处理；当判断所述报文不为OAM报文或BFD报文时，所述送出模块11用于送出所述报文。

具体的，芯片100中内嵌有出方向处理引擎10、入方向包处理引擎20、包转发引擎30、以太网OAM和BFD双栈处理引擎40及RAM50(Random-Access Memory，随机存取存储器)，入方向包处理引擎20从端口port1-1接收来自远端设备的报文，接收到的报文暂存在RAM50中，入方向包处理引擎20查表并解析所述报文，当所述报文为OAM报文或BFD报文时，入方向包处理引擎20将报文送至包转发引擎30，并由包转发引擎30发送至双栈处理引擎40中进行处理；当所述报文不是OAM报文或BFD报文时，入方向包处理引擎20通过包转发引擎40将报文送至出方向包处理引擎10中，并由端口port1-2送出，送出前报文可以暂存在RAM50中。

这里，需要说明的是，当检测到所述报文为OAM报文或BFD报文时，可以进入接收处理单元41或发送处理单元42中进行处理，接收处理单元41及发送处理单元42也可同步运行，即接收处理单元41及发送处理单元42没有先后关系，可以根据所述报文的具体类型选择。

无论是以太网OAM报文还是BFD报文，这两者的处理从报文解析、报文合法性检查、报文查询、报文接收处理、报文错误机制上报和报文发送等处理过程都完全一样。在本实施方式中，在芯片中内嵌以太网OAM和BFD双栈处理引擎，以太网OAM报文以及BFD报文都可以在该双栈处理引擎中处理，一方面增加了很大的灵活性和很好的可扩展性，另一方面可以降低上层系统用户对两种协议的理解难度，从而降低系统厂商的开发成本和加快新产品推出时间。

在本实施方式中，所述接收处理单元41具体用于执行如下步骤：

c1、解析所述报文，并对所述报文进行合法性检查，若所述报文通过合法性检查，进入步骤c2；若所述报文未通过合法性检查，进入步骤c6；

这里，可以根据所述报文的报文特性解析所述报文，以判断所述报文是OAM报文还是BFD报文，以及判断是何种类型的OAM报文或BFD报文；其中，报文特性可包括但不限于用于查询报文中携带的MEP信息的关键字段、报文序列号、报文格式、报文长度等。

合法性检查主要是指检测并判断所述报文是否为双栈处理引擎所需要的检测故障类型的以太网OAM报文或BFD报文，合法性检查主要根据报文特性进行判断，具体的，假设双栈处理引擎设定的检测故障类型的以太网OAM报文的报文长度应该为32，若此时接收到的报文为以太网OAM报文，但根据该以太网OAM报文的报文特性得知该报文的报文长度为64，与双栈处理引擎设定的要求不匹配，此时，即合法性检查不通过。

c2、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，若所述本端MEP查找存在，进入步骤c3；若所述本端MEP查找不存在，进入步骤c6；

c3、匹配所述远端MEP和本端设备中预存的远端MEP，若匹配成功，进入步骤c4；若匹配失败，进入步骤c8；

c4、根据所述报文对应的协议标准更新相应的状态机；

假设双栈处理引擎位于本端设备中，报文由远端设备发送至本端设备，报文中包含有本端MEP及远端MEP，本端设备中预存有用于匹配过程的远端MEP，步骤c2中，可以根据报文特性中的关键字段查找接收到的报文的本端MEP及远端MEP，当查找到所述本端MEP时，参步骤c3，可进一步进行远端MEP的匹配，当于本端设备中查找到与所述远端MEP相匹配的预存的远端MEP时，即匹配成功，此时便可进入步骤c4更新相应的状态机。具体的，以以太网OAM报文为例（对应标准IEEE 802.1ag 或ITU-T Y.1731），此时，更新本端设备的远端MEP的MAC地址和接收到的报文的远端MEP的序列号信息。

这里，需要说明的是，当本端MEP查找失败时，将会产生告警，以以太网OAM报文为例（对应标准为ITU-T Y.1731），这里会检测到如下告警： 错误的维护实体等级缺陷、错误MEP缺陷、错误周期缺陷等。

c5、根据所述报文的类型判断所述报文是否需要回复远端设备，若需要回复所述远端设备，则进入步骤c7；若不需要回复所述远端设备，则进入步骤c6；

这里，需要回复远端设备的报文例如为IEEE 802.1ag/ITU-T Y.1731中的LBM报文。

c6、判断所述报文是否需要在所述双栈处理引擎中终结，若需要，则丢弃所述报文，若不需要，则进入步骤c7；

c7、封装并送出所述报文；

这里，封装报文主要指更新报文的报文信息，以以太网OAM中的LBM报文为例，封装报文指将原始OAM报文中的MACDA和MACSA交换，从而可根据更新后的报文信息并通过包转发引擎30送出所述报文。

c8、上报相应的告警至CPU，CPU会根据接收到的告警做出进一步的处理。

在本实施方式中，所述发送处理单元42处理的报文主要包括以下三种：上述接收处理单元41中涉及到的需要回复远端设备的报文、连续性检测报文及直接由本端设备发出的报文，所述发送处理单元42具体用于执行如下步骤：

d1、查找所述报文的本端MEP和远端MEP，并根据所述报文对应的协议标准配置所述本端MEP及所述远端MEP的状态机更新时间间隔T1以及所述报文的发送时间间隔T2；

d2、当到达所述本端MEP或所述远端MEP的所述状态机更新时间间隔T1时，更新对应的所述状态机；

d3、检查当前的所述状态机是否存在告警，若存在，则进入步骤d7；若不存在，则进入步骤d4；

这里，以以太网OAM为例，告警包括：产生连续性丢失告警，错误的维护实体等级缺陷告警的清除、错误MEP缺陷告警的清除、错误周期缺陷告警的清除，以及连续性丢失告警。

d4、判断更新的所述状态机对应的是所述本端MEP还是所述远端MEP，若判断是所述本端MEP，进入步骤d5；若判断是所述远端MEP，进入步骤d8；

d5、判断是否满足所述报文的发送时间间隔T2，同时判断所述本端MEP是否使能发送连续性检测报文，若判断满足所述发送时间间隔T2且所述本端MEP使能发送连续性检测报文，进入步骤d6；若判断不满足所述发送时间间隔T2且/或所述本端MEP非使能发送连续性检测报文，进入步骤d8；

这里，只有同时满足到达报文的发送时间间隔T2以及本端MEP使能发送连续性检测报文这两个条件时，才会进入步骤d6，只要上述两个条件的其中之一不满足，即进入步骤d8。

d6、封装并发送所述报文；

这里，封装报文主要指更新报文的报文信息，以以太网OAM发送CCM报文为例，需要编辑报文的MACDA、MACSA、VLANID、MD Level、MEPID等信息，从而可根据更新后的报文信息并通过包转发引擎30送出所述报文。

d7、上报所述告警至CPU；

d8、重复步骤d1-d8。

本发明的接收处理单元41及发送处理单元42可共同包含报文解析模块、报文查询模块、报文接收处理模块、告警机制上报模块、状态机更新模块、定时器处理模块和报文发送处理模块等，用以执行上述的接收处理流程及发送处理流程；具体的，例如报文解析模块可用于步骤c1中解析接收到的报文，定时器处理模块可用于步骤d1中配置状态机更新时间间隔T1以及所述报文的发送时间间隔T2。另外，接收处理单元41及发送处理单元42中的各个模块可以互相通用，具体的，例如告警机制上报模块可用于步骤c8中上报相应的告警至CPU，同时还可用于步骤d7中上报所述告警至CPU，又例如状态机更新模块可用于步骤c4中根据所述报文对应的协议标准更新相应的状态机，同时还可用于步骤d2中当到达所述本端MEP或所述远端MEP的所述状态机更新时间间隔时，更新对应的所述状态机。

与现有技术相比，本发明提出了一种在芯片中内嵌双栈处理引擎以同时支持处理以太网OAM和BFD两种协议的实现机制，无论是以太网OAM报文还是BFD报文，这两者的处理从报文解析、报文合法性检查、报文查询、报文接收处理、报文错误机制上报和报文发送等处理过程都完全一样，采用本发明之后，对在芯片中实现以太网OAM报文或是BFD报文，由于采用同一套处理流程，一方面增加了很大的灵活性和很好的可扩展性，另一方面可以降低上层系统用户对两种协议的理解难度，从而降低系统厂商的开发成本和加快新产品推出时间。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。