民航华东DDN网实时路由跟踪的功能实现

汪勇

(上海民航华东通信网络发展有限公司，上海，200335)

1 实时路由功能开发的必要性

民航华东DDN网主要承担着华东地区以及中南地区各类空中交通管制业务的传输，其网络是一个星型结构形式，设备采用美国Vanguard路由器，中心节点至各个分节点之间的中继线路以OSI参考模型中的帧中继协议来实现数据包的有效交换。整个网络7×24小时不间断运行，目前是华东地区雷达、转报等信号的主要承载网络 。

在网络具体业务发生故障的时候，往往首先需要知道该业务在网内经过的具体节点，以及每个节点的中继端口，即具体路由，然后依据经验分段排查。但这需要人工登录每台可能的路由器，并在庞大的虚电路窗口中识别目标，再决定下一个登录节点，以此类推，费时费力事倍功半。一般熟练的技术人员进行这样一次路由查询要10分钟以上，非熟练人员甚至可能需要半小时。

显然这对故障定位和排除是不利的，为了克服这一弊端，结合开发的新DDN网管系统，我们让计算机来代替人进行虚电路识别，完成实时路由查询的功能。

其主要的密度主要是通过去对目标其存在的不同 IP 生存时间(TTL)值的”Internet控制消息协议(ICMP)”回应数据包进行发送，Tracert诊断程序确定到目标所使用的一种路由。其需要当前路径上所拥有的每一个路由器在对于数据包进行实际的转发之前都需要把数据包里面的TTL去进行递减1。数据包上所包含的TTL在减到0的时候，路由器需要能够把”ICMP已超时”的消息再反馈到回源的系统中。

Tracert先发送TTL为1的回应的数据包，同时其还需要在之后每次在对其进行发的时候把TTL递增1，这样的一种方式直到目标响应或者是TTL能够实现其自身的最大值，从而使得路由能够得到确认。通过检查中间路由器发回的”ICMP已超时”的消息去对路由进行所需与的确认。某些路由器经常是在并不提出询问就直接去对 TTL中过期的数据包进行丢弃，这在Tracert进行使用的实用程序里是无法看到的。

Tracert 命令按顺序打印出返回”ICMP 已超时”消息的路径里的近端路由器接口的列表。假如运用 -d 选项，那么Tracert 实用程序就并不会在每一个 IP 地址上去对 DNS进行查询。

2 Vanguard路由器的虚电路交换机制

华东DDN网的Vanguard路由器大多采用类Framerelay作为主要的中继传输协议，在每条物理中继线路上至少配置一个FRI STATION, 每条用户（雷达、转报、甚高频等）业务以虚电路的形式在容纳在FRI STATION内部；在同一个中继线路（STATION）上，归属不同节点的同一数据流的DLCI号保持一致；在一个节点进行虚电路交换时，由实时虚电路交换表为依据在不同中继端口（STATION）上进行交换。依据这两个原则，并结合含有网络拓扑信息的文件，计算机软件原则上可以递归式地访问路由器，层层推进式地求解出业务的完全路由。

3 网络拓扑信息文件设计

图1 网络拓扑信息文件材料图

要实现以上目标，还需要一个必要的条件，就是软件必须以某种方式知道网络所有节点的中继端口配对的信息，只有这样软件才能从当前路由器的访问推进到下一台路由器。我们设计了一个EXEL文件作为存储网络拓扑连接信息的存储媒介，如上表，以第一行为例，表示10001节点的2603号中继端口连接到10021节点的01号中继端口，其余以此类推。通过设计完成该信息文件，自动路由展示完成了最后一块拼图。

4 业务实时路由跟踪模块具体介绍

图2 业务实时路由跟踪模块

如图2所示，该模块通过输入指定业务的输出端口编号，能自动追踪该业务在网内当前的实时路由，并实际关联生产用户资料，动态输出信息包括：业务名称、业务速率、输出端口属（DTE/DCE）、业务途经路由器编号、中继端口号、虚电路DLCI号、所有中继线路的当前误码CRC信息、所有中继线路的最后一次UP的时间等，如果是涉及到电信联通的长途出局链路，还会自动显示该线路的运营商保修编号。

5 总结

本文所述的华东DDN网业务的实时路由模块主要用于具体业务层面的监控，该模块具有一定的开创性和智能性；该功能完成一次路由查询只需要20—30s,且能显示每一段线路的当前状态，为快速故障定位提供了便利。同时软件也与实际生产中的用户资料关联，可以让用户资料的业务信息为软件所用。在未来，该模块还可以引入其他智能计算技术，探索实现更加强大的自动故障定位等功能。