一种实现mac地址追踪的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络故障检测技术，尤指一种实现MAC地址追踪的方法及装置。
【背景技术】
[0002]网络节点发生故障时，通常需要通过查看网络节点设备上媒体访问控制(MAC)地址的学习情况，查看是否有MAC地址漂移的情况，从而推测是否发生网络环路现象。在实际操作中，需要通过人为检查和分析网络节点设备的MAC地址学习状况。但是，在发现故障MAC地址后，很难进一步确认故障MAC地址的来源，也就是说，不能完整地追踪该MAC的学习过程及对应设备的物理端口，给故障排查工作带来极大的阻碍。这样，一方面给操作运维人员带来巨大的工作量和故障排查难度，另一方面也难以保证排查结果的正确性。
[0003]如图1所示，以现有无源光网络(P0N，Passive Optical Network)为例，由于局端光线路终端(0LT，0ptical Line Terminal)上的每个PON口可以有最多64个终端光网络单元(ONU,Optical Network Unit)设备，如果PON口又较多时，会使得OLT下挂的下游终端设备数量较多，因此按照目前通过人为检查和分析网络节点设备的MAC地址学习状况的方式，对PON中设备的MAC地址查找及追踪工作将会变得十分困难。
[0004]现有故障解决措施中，通过维护人员手工操作定位故障设备，也就是说，维护人员逐步登录到各设备(包括局端设备和终端设备)上查找故障MAC地址。上游设备大部分时候会学习到下游设备上的MAC地址，但在某些特殊情况下，存在学习不到下游设备MAC地址的情形，比如之前学习到的MAC地址已经老化，但是尚未有报文交互时。因此是无法追踪其下游终端设备上的MAC地址学习状况的。在普通的PON设备上，下挂用户设备一般是几千个左右，大型PON设备上，下挂用户设备在几万个左右。按照现有通过维护人员手工操作定位故障设备的方法，从如此多的用户设备中找到故障MAC对应的设备，是一个复杂的过程。找到这个MAC地址后，定位其物理位置，更是一件困难的事情。
[0005]也就是说，现有技术在发现故障MAC地址后，无法直接定位到终端设备上的用户侧接口，从而无法进一步确认故障设备的物理位置。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现MAC地址追踪的方法及装置，能够实现对网络中各设备上的MAC地址学习状况的追踪，从而确认故障设备的物理位置。
[0007]为了达到本发明的技术目的，本发明公开了一种实现媒体访问控制MAC地址追踪的方法，包括:对于需要追踪的MAC地址，以MAC地址为键值在预先建立的二叉树数据结构中进行遍历；
[0008]对遍历得到的各MAC地址分别获取其在不同虚拟局域网VLAN中的学习链路；
[0009]根据得到的学习链路，确定该MAC地址对应的存在故障的设备的物理位置信息。
[0010]可选地，所述以MAC地址为键值在预先建立的二叉树数据结构中进行遍历之前还包括:进行MAC地址同步，并以二叉树的形式存储同步出的MAC地址。
[0011]可选地，所述进行MAC地址同步包括:对于分布式设备，将各个业务板卡上的MAC地址、与该MAC地址对应的VLAN以及其对应的交换芯片上的交换端口同步至主控板卡。
[0012]可选地，所述以二叉树的形式存储同步出的MAC地址包括:
[0013]采用二叉树数据结构，将所述同步到的所有MAC地址以MAC地址和虚拟局域网VLAN标识为主键保存到二叉树数据结构中。
[0014]可选地，所述二叉树为平衡二叉树AVL。
[0015]可选地，所述对遍历得到的各MAC地址分别获取其在不同VLAN中的学习链路包括:
[0016]针对各所述查找出的MAC地址，当查找出的MAC地址对应的端口为高速以太网/千兆以太网/万兆以太网FE/GE/10GE类型端口或者聚合组端口时，确定出该MAC地址对应的设备在PON网络中局端汇聚设备的上游；当查找出的各MAC地址对应的端口为PON端口时，确定出该MAC地址对应的设备为局端汇聚设备的下游，遍历所有下游的终端设备，以查找该MAC地址对应的终端设备；
[0017]查找到对应的终端设备后，定位该MAC地址对应的用户侧接口。
[0018]本发明还公开了一种实现媒体访问控制MAC地址追踪的装置，包括遍历模块、学习模块，以及确定模块;其中，
[0019]遍历模块，用于对于需要追踪的MAC地址，以MAC地址为键值在预先建立的二叉树数据结构中进行遍历；
[0020]学习模块，用于对遍历得到的各MAC地址分别获取其在不同VLAN中的学习链路；[0021 ]确定模块，用于根据得到的学习链路，确定该MAC地址对应的存在故障的设备的物理位置信息。
[0022]可选地，还包括同步模块，用于进行MAC地址同步，并以二叉树的形式存储同步出的MAC地址。
[0023]可选地，所述同步模块具体用于:将自身所在设备中各个业务板卡上的MAC地址、与该MAC地址对应的VLAN以及其对应的交换芯片上的交换端口同步至主控板卡;采用二叉树数据结构将同步到的所有MAC地址以MAC地址和VLAN标识为主键保存到二叉树数据结构中。
[0024]可选地，所述学习模块具体用于:针对各查找出的MAC地址，
[0025]当查找出的MAC地址对应的端口为FE/GE/10GE类型端口或者聚合组端口时，确定出该MAC地址对应的设备在PON网络中局端汇聚设备的上游；当查找出的各MAC地址对应的端口为PON端口时，确定出该MAC地址对应的设备为局端汇聚设备的下游，遍历所有下游的终端设备，以查找该MAC地址对应的终端设备；
[0026]查找到对应的终端设备后，定位该MAC地址对应的用户侧接口。
[0027]本申请技术方案包括:对于需要追踪的MAC地址，以MAC地址为键值在预先建立的二叉树数据结构中进行遍历；对遍历得到的各MAC地址分别获取其在不同VLAN中的学习链路;根据得到的学习链路，确定该MAC地址对应的存在故障的设备的物理位置信息。通过本发明提供的实现MAC地址追踪的方法，按照预先建立的二叉树数据结构追踪获得预追踪的MAC地址并学习到其链路后，实现了对网络中各设备上的MAC地址学习状况的追踪，极大地缩小了故障范围，从而实现了尽快定位并确认故障设备的物理位置。
[0028]进一步地，对于分布式设备，本发明还包括在设备上进行MAC地址同步，并以二叉树的形式存储同步出的MAC地址。本发明中采取二叉树数据结构来存储MAC地址信息，这样尽快地缩短了查找时间，使得MAC地址追踪过程更加快捷。
【附图说明】
[0029]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0030]图1为现有PON的组成结构示意图；
[0031 ]图2为本发明实现MAC地址追踪的方法的流程图；
[0032]图3为本发明实现MAC地址追踪的装置的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0034]图2为本发明实现MAC地址追踪的方法的流程图，如图2所示，包括:
[0035]步骤201:对于需要追踪的MAC地址，以MAC地址为键值在预先建立的二叉树数据结构中进行遍历。
[0036]查询时，只需以MAC地址为主键，在预先建立的二叉树数据结构中查找出需要追踪的MAC地址在所有VLAN中的情形，并依然以二叉树结构来保存查找到的结果。这里，考虑到同一个MAC地址可能出现在不同的虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)中，因此，需要保存查找出的所有MAC地址及其对应的交换芯片上的交换端口。需要说明的是，如果查找出的结果只有一个，那么，只需要采用简单的数据结构进行保存即可，如普通结构图变量等。
[0037]通过本步骤的以MAC地址为主键遍历二叉树时，查找出了与该MAC地址对应的VLAN以及其对应的交换芯片上的交换端口。
[0038]本发明中采取二叉树数据结构来存储MAC地址信息，这样尽快地缩短了查找时间，使得MAC地址追踪过程更加快捷。
[0039]步骤202:对遍历得到的各MAC地址分别获取其在不同VLAN中的学习链路。
[0040]本步骤中，将逐个处理步骤201中查找到的MAC地址:
[0041 ]对于特定类型的设备，交换端口与板卡面板上对应的面板端口有固定对应关系，设备在初始化过程中已经将该对应关系记录到系统中，因此，这里可以通过查找该记录确定对应于通过本发明的遍历查找到的MAC地址的交换端口对应的面板端口，这样，根据查找出的各MAC地址对应的端口类型分别进行如下处理方式:
[0042]如果对应的面板端口为高速以太网/千兆以太网/万兆以太网(FE/GE/10GE)等以太网类型端口或者聚合组端口，那么，该MAC地址的源端口对应网络侧接口，表明该MAC地址对应的设备为局端汇聚设备如图1中的OLT设备的上游；
[0043]如果对应的面板端口为PON端口，表明该MAC地址对应的设备为局端汇聚设备如图1中所示的在PON网络中OLT设备的下游;此时，还包括:进一步遍历所有的终端设备如ONU设备，如图1中PON端口下所有的ONU设备，以查找该MAC地址对应的ONU设备。以PON为例，此处查找仍然是通过遍历方式查找，在位于OLT设备的PON芯片预先存储有MAC地址和ONU设备之间的对应关系表，通常情况下，该对应关系表会是一个哈希(Hash)数据结构；
[0044]查找到对应的终端设备如ONU设备后，再进一步定位该MAC地址对应的用户侧接口，如图1中所示。而在ONU设备上，同样会记录有MAC地址和用户侧接口的对应关系，只需要遍历一次该对应关系表，即可查找到该MAC地址对应的用户侧接口。
[0045]至此，便完成了一条MAC地址追踪的过程，一条完整的MAC地址学习链路也已明确。
[0046]本发明中，通过根据查找出的各MAC地址对应