一种自动发现SDH光网络拓扑的方法与流程

一种自动发现sdh光网络拓扑的方法
技术领域
1.本发明涉及sdh光网络方法领域，具体地说，是一种自动发现sdh光网络拓扑的方法。


背景技术：

2.在通信领域，sdh 方法从诞生到现在发展已经非常成熟，使用也非常广泛， 随着电信系统业务不断增长，sdh 网管系统越来越庞大，sdh 网络拓扑结构也随之变得越来越复杂，所以在网络拓扑管理任务越来越大的今天，网络拓扑管理的方便性，正确性就变得越来越重要。但是由于在 sdh 方法更注重通信方法本身， 并没有设计辅助方法来支撑 sdh 网管系统在拓扑结构方面的需求，导致现如今网路拓扑的建立主要靠网管维护人员手动录入，其工作量十分庞大，不仅容易出现错误，而且出现错误还难以发现，后果严重。现有的很多网络自动发现方法只是用于发现网网元或者发现ip网络中的网络拓扑，而基于sdh网络在网元已知的情况下去自动发现各网元间端口光纤连接情况的算法还十分罕见。
3.在华信塞姆科技有限公司开发其网管系统的时候，本着既能减少用户工作量，又能提高拓扑结构的正确性的思想，设计出了一种自动发现方法，能够自动发现sdh网络拓扑，这样在工程人员实际把多台sdh网元设备之间光纤连通之后，网管人员不需要手动在网管系统上一一创建各条光纤连接的拓扑连接，而只需要在网管系统运行自动计算网络拓扑的程序，软件就会按协议找到sdh网元之间通过光纤互连的端口，从而建立网管系统物理连接，准确无误的生成网络拓扑图，并且也能有效发现错连和变动。这样既提高了工作效率又保证了网管系统和实际网络拓扑的一致性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动发现sdh光网络拓扑的方法，既能实现安全可靠的效果，又具有保证了网管系统和实际网络拓扑的一致性的效果。
5.本发明通过下述方法方案实现：一种自动发现sdh光网络拓扑的方法，包括以下步骤：步骤s1，根据数据库中给定的网元列表获取其中已开启的stm端口信息，并且同时禁用所有端口踪迹字节监控；步骤s2，将数据库中现有的拓扑数据物理连接状态设置为“同步中”；步骤s3，循环stm端口信息列表，获取下一个未处理的端口，设为a端口；如果没有下一个未处理的端口则进行结束程序；步骤s4，配置a端口踪迹字节发送值j0；步骤s5，进行正向一次检测，检查所有未处理的其他端口，如果某一个端口收到和步骤s4中踪迹字节发送值j0相同的接收值j0，将该端口添加到z端口的列表；步骤s6，所有端口循环完毕之后，判断z端口列表是否为空，如果是，则说明没有端口与步骤s3中的的a端口相连，返回步骤s3;如果否，进入步骤s7；
步骤s7，修改a端口踪迹字节的发送值j0；步骤s8，循环z端口列表；如果所有z端口循环完毕，返回步骤s3。
6.步骤s9，判断是否收到修改后的发送值j0，如果是，确定该端口为与a端口连接的z端口，进入步骤s10；如果否，返回步骤s8；步骤s10，进行反向二次检测，判断正反方向的光纤是否匹配成功，如果是，进入步骤s11；如果否，新建一条数据，设置新建数据的物理连接状态为“不匹配”，返回步骤s3；步骤s11，判断数据库中是否存在a端口与z端口的物理连接，如果是，修改状态为“正常”，如果否，新建一条数据，状态设置为“正常”，返回步骤s3。
7.为了更好地实现本发明，进一步地，所述数据库包括网元列表、已有的拓扑数据物理连接状态和已有的拓扑数据物理连接结果；所述拓扑数据物理连接结果包括“正常”、“不匹配”、“未发现”和“同步中”。
8.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤s3包括：如果没有下一个未处理的端口，将状态为“同步中”的物理连接修改为“未发现”。
9.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤s5包括：根据api入口函数输入的输入参数为需要参与计算的网元列表，在运行过程中自动发现的网络拓扑程序需要和网元多次通信，以控制网元端口发送j0和检查端口j0接收值。
10.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤s10包括：步骤s11，配置z端口的踪迹字节发送值；步骤s12，检查端口a是否收到和z端口的发送的值，如果收到进入步骤s3；如果没收到，则为a端口到z端口新建一条数据的物理连接,连接状态设为“不匹配”；步骤s13，修改z端口的踪迹字节发送值；步骤s14，检查端口a是否收到和修改的z端口的踪迹字节发送值相同的值，如果收到，进入步骤s5；如果没收到，则为a端口到z端口新建一条数据的物理连接,连接状态设为“不匹配”。
11.本发明与现有方法相比，具有以下优点及有益效果：（1）本发明提供的自动拓扑发现方法巧妙的利用了sdh协议j0字节的特点，解决了通信行业中sdh网络拓扑自动发现的方法空白，使sdh网络得到更加良好的体验。同时，该自动拓扑发现方法具有网络代价小，设计逻辑清晰，编程工作量小，易于维护的特点。而且在用户使用方面具有既重要又操作简单易懂特点，是既节省工作量又能确保稳定性和安全性的一个功能；（2）由于在运行计算网络拓扑结构时，用户网络可能有处于工作状态的实际业务，在运行程序时对sdh业务造成任何中断、产生任何新的告警或对业务带宽的影响对用户来说都是不可接受的。因此，本发明提供了一种自动发现sdh光网络拓扑的方法，该自动发现是基于sdh协议自带的再生段跟踪字节的收发两端的比对来实现的，利用了协议自带的通信字节，不会对sdh业务带宽带来任何影响。而在运行本自动发现程序时会自动禁用所有sdh端口的接收端再生段踪迹字节匹配检查，无论在发送端如何改变跟踪字节的值，接收端能够收到但是都不会产生任何告警，因此该拓扑自动发现方法是可行而且安全可靠的。
附图说明
12.本发明结合下面附图和实施例做进一步说明，本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。
13.图1为本发明提供的一种自动发现sdh光网络拓扑的方法的流程示意图。
14.图2为本发明在运行过程中的结构示意图。
15.图3为网管系统中，未使用本发明提供的自动发现sdh光网络拓扑的方法时，用户手动创建了物理连接的结构示意图。
16.图4为网管系统中，使用了本发明提供的自动发现sdh光网络拓扑的方法后物理连接的结构示意图。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本发明实施例的方法方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方法方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通方法工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通方法人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.实施例1：本实施例的一种自动发现sdh光网络拓扑的方法，由于在运行计算网络拓扑结构时，用户网络可能有处于工作状态的实际业务，在运行程序时对sdh业务造成任何中断、产生任何新的告警或对业务带宽的影响对用户来说都是不可接受的。该自动发现方法的实现是基于sdh协议自带的再生段跟踪字节的收发两端的比对来实现的，利用了协议自带的通信字节，不会对sdh业务带宽带来任何影响。而在运行本自动发现程序时会自动禁用所有sdh端口的接收端再生段踪迹字节匹配检查，无论在发送端如何改变跟踪字节的值，接收端能够收到但是都不会产生任何告警，因此该拓扑自动发现方法是可行而且安全可靠的。
20.针对网管系统已管理的网元，在不知道各网元的各个sdh业务端口之间光纤怎么互连的情况，通过如图1所示的发现流程再结合sdh协议一些特点计算出各网元端口之间的光纤连接细节，生成拓扑数据。
21.本发明的自动发现方法特点是通过sdh协议j0字节的收发匹配来确定sdh网络的各网元之间stm端口光纤连接的细节，解决了sdh端口光纤连接数据建立复杂的问题。整个发现过程是在网管系统已知且可连接网元中进行的，所有本发明的目的并非是发现sdh网络中的网元，也并非要解决网管和网元之间的互连问题。
22.在本发明提供的自动发现sdh光网络拓扑的方法中通过自动发现方法运行结果发现新的拓扑连接；在网管系统存在，但是实际网络中已经不存在的物理拓扑连接，标识为未发现；对于发现单方向通，或者发送接收端不一致的标识为不匹配。
23.实施例2：本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，在运营商现网中，可能存在不同厂家的设备互联的情况，如果一家公司的网管不能管理其他公司的设备，从而无法禁用友商和自己网络边缘 stm 接口的复用段踪迹字节监控，在这种情况下单方面修改本网络边缘 stm 接口的踪迹字节发送值，就有引起对端网元产生 tim 告警，从而引起业务中断的风险。因此，在网管系统中，如果有友商网元和本系统管理网元互连，需要在本系统建立虚网元对应友商网元，且与虚网元相连的端口的物理连接需要手动创建，自动拓扑计算程序会在运行过程中跳过与虚网元相连的端口，避免产生业务中断的情况。
24.如图3所示，网管系统中，用户手动创建了一条物理连接，但是实际网络中，工程人员已近手动把各网元间sdh端口用光纤接通，所以在网管系统中只需要先创建这些网元，并保证这些网元的和网管系统能够通信，就可以选择自动发现功能，得到如图4所示新的拓扑图。
25.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
26.实施例3：本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图2所示，api入口函数输入的输入参数为需要参与计算的网元列表，在运行过程中自动发现的网络拓扑程序需要和网元多次通信，以控制网元端口发送j0和检查端口j0接收值等。
27.其中参数api的入参格式如下表所示：输出参数，不光包含相连的两端，还包含拓扑数据的正确性判断结果，如下表所示：本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
28.实施例4：本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，物理连接正确性判断结果解释如下，外围程序可以根据该计算结果对数据按需求处理后存入数据库：正常：表示物理连接为正常状态；不匹配：表示物理连接的两条光纤连接的两个方向端口不一致；未发现：表示上一次发现了，但是最近一次未找到的物理连接，用户可以根据实际情况判断是否有异常，或者手动删除该连接；同步中：是一个临时状态，当正在物理连接计算时，把之前已近发现的物理连接标志为“同步中”。在计算过程中把再次找到的物理连接修改为正常状态;在计算完成后仍然为“同步中”的拓扑连接说明没有再被找到，标示为“未发现”。
29.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
30.实施例5：本实施例在上述实施例1-4任一项基础上做进一步优化，如图1所示，在本发现拓扑流程中，把现有的物理连接状态设置为“同步中”，是把所选网元相关的所有已经存在的物理光纤连接数据的状态全部设置为“同步中”，目的是标识这些物理连接会被重新核对其是否仍然存在。
31.禁用所有端口踪迹字节监测。由于在sdh网络中，对于一个stm端口的，在开启j0字节监测时，运营商用户需要设置该端口期望接收到的j0值，然后网元会用该期望值和真实收到的j0值进行比较，如果不匹配网元会上报tim告警，导致业务中断。所以暂时禁用该功能是为了在计算topo过程中修改某一端口j0发送值，不会导致该端口的对端产生tim告警，影响业务。
32.在为某一端口（设为a端口）寻找与其相连的端口时，发送了两次随机值，原因是在发送第一个随机值的时候，不能完全避免在网络中没有其他端口也恰好在使用这一个发送值，所有在第一次发送随机值后，在查看哪些端口收到该随机值时可能发现多个端口收到了该随机值。为了辨别真正与发端匹配的端口，需要发送另外一个随机值，再从第一次匹配的端口里看有没有收到新的随机值的端口，若有则可以确定此端口为a端口在一个方向上有光纤连接，若无则认为没有端口与a端口相连。
33.即进行正向一次检测的时候，检查所有未处理的其他端口，如果某一个收到和步骤s4中踪迹字节发送值j0相同的接收值j0，则认为该端口为可能与端口a相连的z端口，将该端口添加到可能是z端口的列表通常情况运营商网络中，光纤连接都是收发双向互连的，但是在工程实施过程中，有可能由于大意出现错连的情况，所以需要一种手段能够判断这种错误。
34.本算法中的反向二次检查就是为了判断正反方向的光纤是否匹配，其检测方法和第一次正向检测的方法相同同，在 z 端发送两次不同的随机值，判断 a 端是否两次都接受到期望的值。
35.具体过程为：配置z端口的踪迹字节发送值；检查端口a是否收到和z端口的发送的值，如果收到进入“步骤s3，循环stm端口信息列表，获取下一个未处理的端口，设为a端口；如果没有下一个未处理的端口则进行结束
程序”；如果没收到，则为a/z新建数据的物理连接,状态为“不匹配”修改z端口的踪迹字节发送值检查端口a是否收到和z端口的新的z端口发送值，如果收到进入“步骤s5，进行正向一次检测，检查所有未处理的其他端口，如果某一个端口收到和步骤s4中踪迹字节发送值j0相同的接收值j0，将该端口添加到z端口的列表”；如果没收到，则为a/z新建数据的物理连接,状态为“不匹配”。认为a/z为正常的物理连接。
36.本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的方法实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。