主备网络切换方法及装置与流程

文档序号:31998855发布日期:2022-11-02 10:10阅读:75来源:国知局
1.本发明涉及通信
技术领域
:,尤其涉及一种主备网络切换方法及装置。
背景技术
::2.随着5g基础设施建设及应用的快速发展,基于5g网络的各类tob应用场景已经在智慧工厂、智慧园区、智慧安防、智慧城市等行业或领域不断落地并发挥了巨大的作用。在各种场景应用中,5g智能网关被大量部署应用,其中因旧网络改造,为了适应原有网络,不改变原有网络拓扑及地址规划,l2vpn被广泛应用;然后5g无线网络波动仍会对实际业务造成一定的不确定性,以及经济上的影响。3.并且很多5g智能网关的部署存在数量量大,断网问题难以排查解决,因此这种部署会对设备运维带来一定的难度。4.经过对此种场景下设备功能的分析,部分网络环境具备主网络和备份网络,但是在正常运行环境中,一般运行在主网络即5g网络环境下,即在5g正常的时候是网络模式是在主5g网络模式下。因此,若设备5g网络发生故障则会导致设备失联,产生网络故障,而这种故障的排查,需要逐级排查网络环境,效率低下。技术实现要素:5.本发明提供一种主备网络切换方法及装置,用以解决现有技术中5g无线网络波动解决网络故障效率低下的缺陷。6.本发明提供一种主备网络切换方法,包括:7.第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;8.在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。9.根据本发明提供的一种主备网络切换方法,所述根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通,包括:10.将所述主链路节点关闭,并且开启所述备链路节点开启;11.中心侧的第一5g计算网关向所述备链路节点对应的第二5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成备链路的切换。12.根据本发明提供的一种主备网络切换方法,在所述根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路之后,还包括:13.在所述主链路节点由关闭状态转换为开启状态的情况下,将所述备链路节点关闭;14.中心侧的第一5g计算网关向所述主链路节点对应的第三5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成主链路的切换。15.根据本发明提供的一种主备网络切换方法,所述第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,包括:16.在所述主链路节点为开启状态,所述备链路节点为关闭状态的情况下,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。17.本发明还提供一种主备网络切换装置,包括:18.连通模块,用于第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;19.切换模块,用于在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。20.根据本发明提供的一种主备网络切换装置,所述连通模块用于,包括:21.将所述主链路节点关闭,并且开启所述备链路节点开启;22.中心侧的第一5g计算网关向所述备链路节点对应的第二5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成备链路的切换。23.根据本发明提供的一种主备网络切换装置,所述装置还用于:24.在所述主链路节点由关闭状态转换为开启状态的情况下,将所述备链路节点关闭;25.中心侧的第一5g计算网关向所述主链路节点对应的第三5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成主链路的切换。26.根据本发明提供的一种主备网络切换装置,所述连通模块,还用于:27.在所述主链路节点为开启状态,所述备链路节点为关闭状态的情况下,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。28.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述主备网络切换方法。29.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述主备网络切换方法。30.本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述主备网络切换方法。31.本发明提供的一种主备网络切换方法及装置,通过设置二层vpn主备网络快速切换功能,可以让网关在5g网络主二层vpn网络的情况下,系统可以自动切换到备二层vpn网络中,实现大中规模网络的正常运行,减少经济损失。同时,运维人员可以有更多的时间排查网络状况,在网络状况恢复后,系统会自动恢复到主二层vpn中,从而保障网络的正常运行。该方法的优势是通过wifi空口实现设备的连接登入,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复。该方法的优势是通过主备网络之间自动切换,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复保证网络的稳定性。附图说明32.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。33.图1为本技术实施例提供的主备网络切换方法的流程示意图;34.图2为本技术实施例提供的网络组网拓扑图;35.图3为本技术实施例中组网实例示意图;36.图4为本技术实施例提供的主备网络切换装置结构示意图;37.图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。39.具体地,本技术实施例中所描述的主备网络切换方法是应用在5g专用网络中的,5g专用网络(private5gnetwork)是一种局域网(lan),它将使用5g技术创建具有统一连接性、优化服务和特定区域内安全通信方式的专用网络。所谓专网,就是指在特定区域实现网络信号覆盖,为特定用户提供通信服务的专业网络。简而言之,专网就是为特定用户提供网络通信服务的专用网络,公网与专网的区别主要在于公网为社会大众服务,而专网为特定对象服务。40.更具体地vpn隧道原理按照协议类型划分主要分为第二层隧道协议和第三层隧道协议,第二层隧道协议包括主要应用于构建远程访问虚拟专网(accessvpn)。包括第二层隧道协议(l2tp)、vxlan、ethernetovergre41.第二层隧道协议(l2tp)是用来整合多协议拨号服务至现有的因特网服务提供商点。42.ppp定义了多协议跨越第二层点对点链接的一个封装机制。特别地,用户通过使用众多技术之一(如:拨号pots、isdn、adsl等)获得第二层连接到网络访问服务器(nas),然后在此连接上运行ppp。在这样的配置中,第二层终端点和ppp会话终点处于相同的物理设备中(如:nas)。43.l2tp扩展了ppp模型,允许第二层和ppp终点处于不同的由包交换网络相互连接的设备来。通过l2tp,用户在第二层连接到一个访问集中器(如:调制解调器池、adsldslam等),然后这个集中器将单独得的ppp帧隧道到nas。这样,可以把ppp包的实际处理过程与l2连接的终点分离开来。44.vxlan(virtualextensiblelocalareanetwork,虚拟扩展局域网)技术很好地解决了现有vlan技术无法满足大二层网络需求的问题。vxlan技术是一种大二层的虚拟网络技术,主要原理是引入一个udp格式的外层隧道作为数据链路层,而原有数据报文内容作为隧道净荷加以传输。由于外层采用了udp作为传输手段,净荷数据可以轻松地在二三层网络中传送。45.与vxlan不同的是,ethernetovergre没有采用标准传输协议(tcp/udp),而是借助通用路由封装协议(gre)。ethernetovergre使用gre头部的低24位作为租户网络标识符(tni),与vxlan一样可以支持1600万个虚拟网络。为了提供描述带宽利用率粒度的流,传输网络需要使用gre头,但是这导致ethernetovergre不能兼容传统负载均衡,这是ethernetovergre与vxlan相比最大的区别也是最大的不足。为了提高负载均衡能力建议每个ethernetovergre主机使用多个ip地址,确保更多流量能够被负载均衡。46.图1为本技术实施例提供的主备网络切换方法的流程示意图,如图1所示,包括:47.步骤110,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;48.具体地,本技术中,正常组网环境下,5g智能网关通过基站及核心网与控制平台互通,控制平台达到网关访问控制效果,本技术实施例中所描述的第一用户终端和第二用户终端可以分别是用户终端和5g智能网关。49.图2为本技术实施例提供的网络组网拓扑图,如图2所示,在本技术实施例中在中心侧设备配置的l2vpn中选择一条主链路,一条备链路,只监测主链路,不监测备链路。将l2vpn主链路、备链路及与下联连接的网口eth加入到同一网桥。50.在缺省状态:主链路节点l2vpnmaster为up状态,备链路节点l2vpnbackup为down状态,业务正常,此时第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。51.步骤120,在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。52.在本技术实施例中,在检测到所述主链路节点断开的情况下,则说明主链路不同,此时主链路节点l2vpnmaster置为down状态,而此时为了避免检修困难,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,主链路节点l2vpnmaster置为down状态,备链路节点l2vpnbackup置为up状态,更新网桥的mactable,此时中心侧的第一5g计算网关itgw0向接入侧的备链路节点对应的第二5g计算网关itgw2发送快速arp请求,完成arp的重新学习,并完成备链路的切换。53.在本技术实施例中,通过设置二层vpn主备网络快速切换功能,可以让网关在5g网络主二层vpn网络的情况下,系统可以自动切换到备二层vpn网络中,实现大中规模网络的正常运行,减少经济损失。同时,运维人员可以有更多的时间排查网络状况,在网络状况恢复后,系统会自动恢复到主二层vpn中,从而保障网络的正常运行。该方法的优势是通过wifi空口实现设备的连接登入,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复。该方法的优势是通过主备网络之间自动切换,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复保证网络的稳定性。54.可选地,所述根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通,包括:55.将所述主链路节点关闭,并且开启所述备链路节点开启;56.中心侧的第一5g计算网关向所述备链路节点对应的第二5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成备链路的切换。57.在本技术实施例中,在主链路节点关闭,并且开启所述备链路节点开启后,此时通过备链路进行连通。58.在一些实施例中,在主链路节点故障,备链路节点从故障恢复时,主链路节点l2vpnmaster置为down状态,备链路节点l2vpnbackup置为up状态,更新网桥的mactable,此时也通过备链路进行连通。59.具体地,中心侧的第一5g计算网关向所述备链路节点对应的第二5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成备链路的切换。60.在本技术实施例中,通过对于主链路节点和备链路节点的控制,能够有效保证连通的稳定性。61.可选地,在所述根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路之后,还包括:62.在所述主链路节点由关闭状态转换为开启状态的情况下,将所述备链路节点关闭;63.中心侧的第一5g计算网关向所述主链路节点对应的第三5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成主链路的切换。64.具体的,在所述主链路节点由关闭状态转换为开启状态的情况下,则说明主链路此时恢复了,此时无论备链路节点是否征程,均将备链路节点设置为关闭状态,即主链路恢复,备链路正常时:主链路节点l2vpnmaster置为up状态,备链路节点l2vpnbackup置为down状态,更新网桥的mactable;或者,主链路恢复,备链路不通或恢复时:主链路节点l2vpnmaster置为up状态,备链路节点l2vpnbackup置为down状态,更新网桥的mactable;65.然后,中心侧的第一5g计算网关向所述主链路节点对应的第三5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成主链路的切换66.在本技术实施例中,在主链路节点回复后,将备链路节点切换为关闭状态,有效回复为主链路连通。67.可选地,所述第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,包括:68.在所述主链路节点为开启状态,所述备链路节点为关闭状态的情况下,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。69.具体地,将主链路节点l2vpnmaster设置为up状态,述备链路节点l2vpnbackup设置为down状态,是业务正常,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。70.图3为本技术实施例中组网实例示意图,如图3所示,pc1与pc2通过l2vpn组网连通,主链路为pc1‑‑‑‑‑‑itgw0‑‑‑(l2vpn1)‑‑‑itgw1‑‑‑‑‑‑pc2,备链路为:pc1‑‑‑‑‑‑itgw0‑‑‑‑‑‑(l2vpn2)‑‑‑‑‑‑itgw2‑‑‑‑‑‑itgw1‑‑‑‑‑‑pc2。在与pc1连接的itgw0上面配置网桥,将eth2、l2vpn1、l2vpn2加入同一网桥。71.l2vpn1默认是up,l2vpn2默认是down;数据报文默认走主链路。72.当l2vpn1断掉时,自动将l2vpn1置为down、l2vpn2置为up,此时中心侧网关itgw0向接入侧网关itgw2发送快速arp请求,完成arp的重新学习,并完成备链路的切换。73.当主链路恢复时,l2vpn1置为up、l2vpn2置为down,中心侧网关itgw0向接入侧网关itgw1发送快速arp请求。74.本技术实施例中,主要解决了当前5g专网环境下,在工业、安防、园区、厂区、港口等应用场景5g无线网络高可用的需求,在实际应用场景中,5g无线网络不稳定断网会造成比较大的经济损失及对生产业务的影响,基于此采用l2vpn的高可用来保证网络的通畅,提高稳定性。75.下面对本发明提供的主备网络切换装置进行描述,下文描述的主备网络切换装置与上文描述的主备网络切换方法可相互对应参照。76.图4为本技术实施例提供的主备网络切换装置结构示意图,如图4所示,包括:77.其中,连通模块410用于第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;78.其中,切换模块420用于在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。79.可选地,所述连通模块用于,包括:80.将所述主链路节点关闭,并且开启所述备链路节点开启;81.中心侧的第一5g计算网关向所述备链路节点对应的第二5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成备链路的切换。82.所述装置还用于:83.在所述主链路节点由关闭状态转换为开启状态的情况下,将所述备链路节点关闭;84.中心侧的第一5g计算网关向所述主链路节点对应的第三5g计算网关发送快速地址解析协议请求,完成地址解析协议的重新学习,结合所述下联连接网口完成主链路的切换。85.所述连通模块,还用于:86.在所述主链路节点为开启状态,所述备链路节点为关闭状态的情况下,第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通。87.在本技术实施例中,通过设置二层vpn主备网络快速切换功能,可以让网关在5g网络主二层vpn网络的情况下,系统可以自动切换到备二层vpn网络中,实现大中规模网络的正常运行,减少经济损失。同时,运维人员可以有更多的时间排查网络状况,在网络状况恢复后,系统会自动恢复到主二层vpn中,从而保障网络的正常运行。该方法的优势是通过wifi空口实现设备的连接登入,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复。该方法的优势是通过主备网络之间自动切换,减少维护人员的维护负担,以期更方便快捷的排除故障,进行设备5g网络恢复保证网络的稳定性。88.图5是本发明提供的电子设备的结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(communicationsinterface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行主备网络切换方法,该方法包括:第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。89.此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。90.另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的主备网络切换方法,该方法包括:第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。91.又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的主备网络切换方法,该方法包括:第一用户终端与第二用户终端通过第二层隧道协议组网中的主链路连通,其中,所述第二层隧道协议中包括主链路节点、备链路节点和下联连接网口;在检测到所述主链路节点断开的情况下,根据所述备链路节点和下联连接网口切换到备链路,以保证所述第一用户终端与第二用户终的联通。92.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。93.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。94.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12当前第1页12
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