本發(fā)明屬于通信網(wǎng)絡(luò)故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)路由交換設(shè)備硬件故障在線診斷和批量搜集方法。

背景技術(shù)：

戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)是一種典型的軍用網(wǎng)絡(luò)，具有機(jī)動(dòng)性好、抗毀性強(qiáng)、及時(shí)性好等特點(diǎn)，滿足了軍隊(duì)在戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)通信聯(lián)絡(luò)的保密、迅速、不間斷、準(zhǔn)確等高要求。由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變、通信裝備的運(yùn)載平臺(tái)震動(dòng)大、環(huán)境高低溫差大、風(fēng)沙鹽霧等自然條件十分惡劣，導(dǎo)致路由交換設(shè)備容易出現(xiàn)硬件層面的間歇性故障或者永久性故障，影響通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

現(xiàn)有路由交換設(shè)備一般由一塊控制交換板和若干業(yè)務(wù)單元板構(gòu)成，采用背板實(shí)現(xiàn)各功能板之間的互連，其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。設(shè)備開機(jī)時(shí)各單元板進(jìn)行加電自檢，主控板對(duì)各個(gè)單元板的自檢信息進(jìn)行維護(hù)，能夠在開機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)單元板硬件故障，網(wǎng)絡(luò)操作人員需要通過設(shè)備面板指示燈或者人機(jī)界面查詢才能明確故障單元，這屬于單節(jié)點(diǎn)單設(shè)備行為。而在戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的演訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用過程中，通信節(jié)點(diǎn)散布在各個(gè)地域，路由交換設(shè)備持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)硬件故障時(shí)，需要網(wǎng)絡(luò)操作人員采用第三方通信手段(例如民用電話網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行逐層上報(bào)，網(wǎng)絡(luò)管理人員無法及時(shí)獲取硬件故障的詳細(xì)信息，給解決問題帶來很大難度。

可見，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于路由交換設(shè)備的硬件診斷方式比較單一，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)大規(guī)模組網(wǎng)時(shí)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)硬件故障。為了保證通信網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行，如何以最少的操作、最低的代價(jià)及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中路由交換設(shè)備的硬件故障，及時(shí)進(jìn)行維修或者器件替換，仍然是一個(gè)棘手的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種大規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)路由交換設(shè)備硬件故障在線診斷和批量搜集方法。路由交換設(shè)備的各業(yè)務(wù)單元板需要向控制交換板注冊(cè)，使得控制交換板能掌握各業(yè)務(wù)單元板的存在狀況，注冊(cè)過程通過控制交換板的詢問和業(yè)務(wù)單元板的應(yīng)答實(shí)現(xiàn)；注冊(cè)后控制交換板需要監(jiān)視各業(yè)務(wù)單元板的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)視過程通過控制交換板對(duì)各業(yè)務(wù)單元板的定時(shí)詢問機(jī)制實(shí)現(xiàn)。故障搜集診斷設(shè)備能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的故障節(jié)點(diǎn)，批量搜集和保存設(shè)備硬件故障信息，輔助網(wǎng)絡(luò)管理人員快速定位設(shè)備的硬件故障及類型，加快故障排除的進(jìn)度。

如圖2所示，本發(fā)明中涉及兩種設(shè)備：故障搜集診斷設(shè)備、路由交換設(shè)備。故障搜集診斷設(shè)備是負(fù)責(zé)故障搜集和診斷的計(jì)算機(jī)終端。路由交換設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)。路由交換設(shè)備之間按正常的網(wǎng)間鏈路互連；故障搜集診斷設(shè)備與路由交換設(shè)備之間采用eth鏈路互連。

如圖3所示，本發(fā)明中涉及三種軟件模塊：故障搜集診斷模塊、故障搜集模塊、故障監(jiān)控模塊。其中：

故障搜集診斷模塊運(yùn)行在故障搜集診斷設(shè)備上。該模塊能夠發(fā)起故障搜集請(qǐng)求組播消息；能夠接收通信網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的故障搜集響應(yīng)單播消息，解析并保存故障搜集結(jié)果；能夠向網(wǎng)絡(luò)管理人員顯示故障告警信息；能夠?qū)νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的故障歷史信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

故障搜集模塊運(yùn)行在路由交換設(shè)備的控制交換板上。該模塊能夠接收故障搜集請(qǐng)求組播消息，并將該請(qǐng)求消息在網(wǎng)絡(luò)中泛洪轉(zhuǎn)播；能夠查看故障監(jiān)控模塊中是否存在硬件故障信息；能夠生成故障搜集響應(yīng)單播消息回傳給故障搜集診斷設(shè)備。

故障監(jiān)控模塊運(yùn)行在路由交換設(shè)備的控制交換板上。該模塊能夠監(jiān)控設(shè)備各業(yè)務(wù)單元板的運(yùn)行狀態(tài)；發(fā)現(xiàn)單元板出現(xiàn)故障時(shí)能夠主動(dòng)將故障信息向故障搜集模塊匯報(bào)。

故障搜集診斷模塊與故障搜集模塊之間的消息采用udp報(bào)文進(jìn)行封裝，故障搜集模塊之間的消息采用udp報(bào)文進(jìn)行封裝，udp收發(fā)端口號(hào)均采用固定值。

本發(fā)明有益技術(shù)效果是：提供了一種大規(guī)模組網(wǎng)時(shí)路由交換設(shè)備硬件故障在線診斷和批量搜集方法，網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠以最少的操作、最低的代價(jià)及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中路由交換設(shè)備各業(yè)務(wù)單元板的硬件故障，加快故障排除的進(jìn)度。通過對(duì)故障歷史信息的統(tǒng)計(jì)分析，能夠發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中故障率較高的設(shè)備或單元板，為推動(dòng)設(shè)備質(zhì)量改進(jìn)提供信息依據(jù)。

附圖說明

圖1、路由交換設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)；

圖2、設(shè)備間的連接關(guān)系圖；

圖3、設(shè)備的功能模塊組成及模塊間的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種大規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)路由交換設(shè)備硬件故障在線診斷和批量搜集方法，實(shí)現(xiàn)該方法包括故障搜集診斷模塊、故障搜集模塊、故障監(jiān)控模塊。模塊之間關(guān)系可參見圖3。故障監(jiān)控模塊與業(yè)務(wù)單元板之間采用板間總線維護(hù)通道通信，其交互流程及報(bào)文格式在此不作詳細(xì)闡述。需要說明的是，為了更加清楚、簡(jiǎn)要的描述本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式，圖3中省略了節(jié)點(diǎn)的原有功能模塊，僅僅示出與本發(fā)明相關(guān)的功能模塊。具體實(shí)施方式如下：

故障搜集診斷模塊主要包括如下功能：

1)故障搜集診斷模塊定期(5-10分鐘一次，可配置)向路由交換設(shè)備發(fā)送故障搜集請(qǐng)求組播消息，消息內(nèi)部需攜帶故障搜集診斷設(shè)備的通信ip地址、udp收端口號(hào)以及請(qǐng)求消息的序列號(hào)，序列號(hào)逐次遞增；

2)故障搜集診斷模塊接收路由交換設(shè)備的故障搜集響應(yīng)單播消息，解析并保存故障搜集響應(yīng)消息到數(shù)據(jù)庫中，需要記錄下接收時(shí)間、響應(yīng)設(shè)備ip地址、故障具體信息等；

3)能夠向網(wǎng)絡(luò)管理人員顯示故障告警信息，明確指出哪一臺(tái)設(shè)備的哪一塊業(yè)務(wù)單元板發(fā)生故障，具體信息包括單元板類型、生產(chǎn)廠家代號(hào)、硬件版本號(hào)、軟件版本號(hào)、故障編碼等；

4)能夠?qū)νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的故障歷史信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，向網(wǎng)絡(luò)管理人員提供故障查詢、統(tǒng)計(jì)、顯示等功能，輔助網(wǎng)絡(luò)管理人員進(jìn)行故障數(shù)據(jù)挖掘。

故障搜集模塊主要包括如下功能：

1)全網(wǎng)的故障搜集模塊均采用固定統(tǒng)一的udp端口號(hào)接收和發(fā)送報(bào)文；

2)故障搜集模塊接收故障搜集診斷設(shè)備的故障搜集請(qǐng)求組播消息，并將該請(qǐng)求消息在網(wǎng)絡(luò)中泛洪傳輸；

3)故障搜集模塊通過故障搜集請(qǐng)求組播消息中攜帶的序列號(hào)進(jìn)行識(shí)別，同一個(gè)消息只處理一次，避免在泛洪時(shí)形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴；

4)故障搜集模塊記錄下故障診斷設(shè)備的通信ip地址及udp端口號(hào)便于回傳故障響應(yīng)報(bào)文使用；

5)故障搜集模塊查看故障監(jiān)控模塊是否存在硬件故障信息，如果有則生成故障搜集響應(yīng)單播消息回傳給故障搜集診斷設(shè)備；

6)故障搜集模塊接收故障監(jiān)控模塊主動(dòng)匯報(bào)的故障信息，及時(shí)生成故障搜集響應(yīng)單播消息回傳給故障搜集診斷設(shè)備。

故障監(jiān)控模塊主要包括如下功能：

1)故障監(jiān)控模塊需要完成對(duì)業(yè)務(wù)單元板的注冊(cè)及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，對(duì)各業(yè)務(wù)單元板進(jìn)行定時(shí)詢問，第一輪使用強(qiáng)制warm詢問消息，以后采用定時(shí)詢問消息；業(yè)務(wù)單元板收到強(qiáng)制warm詢問消息后，必須使用warm消息應(yīng)答；控制交換板收到warm消息時(shí)，向業(yè)務(wù)單元板應(yīng)答warm確認(rèn)消息；業(yè)務(wù)單元板在收到控制交換板發(fā)送的warm確認(rèn)消息后，對(duì)以后的定時(shí)詢問消息使用業(yè)務(wù)單元板正常消息或故障消息進(jìn)行應(yīng)答；如果沒有收到warm確認(rèn)消息，業(yè)務(wù)單元板使用warm消息應(yīng)答定時(shí)詢問消息，直到收到warm確認(rèn)消息后再使用業(yè)務(wù)單元板正常消息或故障消息進(jìn)行應(yīng)答；

2)故障監(jiān)控模塊發(fā)現(xiàn)某塊業(yè)務(wù)單元板出現(xiàn)硬件故障時(shí)，主動(dòng)將故障信息向故障搜集模塊匯報(bào)；

3)故障信息中應(yīng)包含業(yè)務(wù)單元板類型、生產(chǎn)廠家代號(hào)、硬件版本號(hào)、軟件版本號(hào)、故障編碼等。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。