JP4751213B2 - Link aggregation processing apparatus and processing method - Google Patents
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Description
本発明はリンクアグリゲーション処理装置および処理方法に関し、特に、マルチブレードのレイヤ2スイッチやレイヤ3スイッチにおけるリンクアグリゲーション処理を行うリンクアグリゲーション処理装置および処理方法に関する。
The present invention relates to a link aggregation processing apparatus and processing method, and more particularly to a link aggregation processing apparatus and processing method for performing link aggregation processing in a
リンクアグリゲーションとは、物理リンクの冗長やポート帯域の増強を目的として、複数の物理ポートを束ねて、あたかも1つの物理ポートのように扱うプロトコルであり、たとえば、特許文献1(特開2005−20492号公報)などに開示されている。 Link aggregation is a protocol that bundles a plurality of physical ports and treats them as if they were one physical port for the purpose of physical link redundancy and port bandwidth enhancement. Etc.).
リンクアグリゲーションによりパケットを出力する場合、束ねた物理ポートのどのポートからパケットを出力しても構わないが、同じ通信、例えば、送信元アドレス(SA:Source Address)と宛て先アドレス(DA:Destination Address)が同じような場合には、パケットは、通信が継続している間は、同じ物理ポートから出力する必要がある。これは複数の物理ポートから出力されて、パケット順序が入れ替わるのを防ぐためである。 When a packet is output by link aggregation, the packet may be output from any of the bundled physical ports, but the same communication, for example, a source address (SA) and a destination address (DA: Destination Address) ) Are similar, the packet needs to be output from the same physical port as long as communication continues. This is to prevent the packet order from being switched from being output from a plurality of physical ports.
ブレードを跨いだリンクアグリゲーションを設定する場合、パケットの出力先の決定は通常入力側で行うが、マルチキャストパケットでは内部伝送路のリソースが枯渇してしまう等の問題もある。 When setting link aggregation across blades, the output destination of a packet is normally determined on the input side. However, multicast packets have a problem of depleting internal transmission path resources.
以下に、従来例について図9を参照して説明する。 A conventional example will be described below with reference to FIG.
図9は、複数のブレード(ラインカード)81〜84と、制御ユニット85、スイッチ部(SW)86を備えるレイヤ2スイッチ装置の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a
ブレード81は、ネットワークインターフェース部(NIF部)811、パケット処理部812、テーブル813を備えている。これらは、ブレード82〜84にもそれぞれ備えられるが、図9ではブレード81のみについて示している。また、ネットワークインターフェース部811は物理ポート#1〜#3を備えているが、これらもブレード82〜84にもそれぞれ備えられている。
The
なお、ブレード81〜84には装置番号として、PCU(Packet Control Unit)#1〜PCU#4が割り振られている。
The
なお、以後の本発明に関する説明は、図10に示すようなVLAN(Virtual Local Area Network)およびLAG(Link Aggregation Group)を使用するものとして説明する。図10には、ブレード81を示す装置番号PCU#1の物理ポート#3についてLAG#1〜LAG#3として、PCU#2の物理ポート#1およびPCU#3の物理ポート#1、PCU#2の物理ポート#2およびPCU#3の物理ポート#2、PCU#2の物理ポート#3およびPCU#3の物理ポート#3、がそれぞれ設定されており、この内容はテーブル813に格納されている。
In the following description, the present invention will be described on the assumption that a VLAN (Virtual Local Area Network) and a LAG (Link Aggregation Group) as shown in FIG. 10 are used. FIG. 10 shows the
パケット処理部812は制御ユニット85、スイッチ部86、同じブレード内のネットワークインターフェース部811およびテーブル813と接続されており、制御ユニット85の制御に応じて、テーブル813の格納内容を参照し、パケットを送出するネットワークインターフェース部811の物理ポートを決定する。
The
なお、一般的なスイッチ装置では、物理ポートの総帯域に比べ、ブレード内の伝送路の帯域はほぼ等しく(何れにしろ、著しく大きくない)、LAGに対するマルチキャストパケットにより、パケット流量がブレード内の伝送路の帯域を超えてしまい、パケット落ちが発生したり、あるいは、あらかじめ帯域を超えないように、転送するパケット量やVLANに所属できるLAG数を制限する必要がある。 In a general switch device, the bandwidth of the transmission path in the blade is almost equal to the total bandwidth of the physical port (in any case, it is not significantly larger), and the packet flow rate is transmitted in the blade by the multicast packet for LAG. It is necessary to limit the amount of packets to be transferred and the number of LAGs that can belong to a VLAN so that the bandwidth of the path is exceeded and packet drops occur or the bandwidth is not exceeded in advance.
以下に、パケット転送の従来技術について説明する。 Hereinafter, a conventional technique for packet transfer will be described.
手法1
ユニキャストパケット、マルチキャストパケットどちらの場合も、出力するLAG単位に、入力側でLAG内のどの物理ポートから送出するか決定した後、出力側のポートを示す識別子(以下、出力先識別子)をパケットに付与して、物理ポートが存在する出力先のブレードに転送する。
In both unicast packets and multicast packets, for each LAG to be output, after determining which physical port in the LAG is to be transmitted on the input side, an identifier indicating the port on the output side (hereinafter, output destination identifier) is packetized. To the output destination blade where the physical port exists.
手法1によるマルチキャストパケットの転送では、図11に示すように、入力側となるブレード81のパケット処理部812にてフラッディングするLAG数分(ポート数分)の転送パケットが複製され、SW部86を介して、出力側のブレード82、83へ転送される。このときの転送パケットには出力識別子が付与されているため、ブレード82、83のパケット処理部(不図示)は複製処理などを行うことなく、単に出力識別子が示すポートに送出する。
In the multicast packet transfer by the
上記の手法1によるマルチキャストパケット転送において、複数のLAGが同一VLANに所属し、これらのLAGの出力先物理ポートが特定のブレードに複数存在する場合、パケット数の増加を招き、入力側のブレードとSW部との間の伝送路の帯域が圧迫される。このことを防ぐための手法として、以下の手法2がある。
In the multicast packet transfer according to the
手法2
ユニキャストパケットの転送については手法1と同様であるが、マルチキャストパケットの転送については、同一ブレードに対する転送パケットが複数の場合は1つのパケットにまとめ、そのパケット内に複数の出力先識別子を付与して、出力先のブレードに転送する。
Unicast packet transfer is the same as in
手法2によるマルチキャストパケットの転送では、図12に示すように、入力側となるブレード81のパケット処理部812は出力側となるブレード82、83へ転送する。
In the transfer of the multicast packet by the
ブレード82へ転送されるパケットとブレード83へ転送されるパケットとは出力識別子の内容が異なるものであり、ブレード82へ転送されるパケットには2つの出力識別子が付与されているため、ブレード82のパケット処理部822は複製処理を行って各出力識別子が示すポートに送出する。
The packet transferred to the
つまり、パケットの複製は出力側のブレードの数と同数になるが、出力側のポートの数に応じて転送するパケットの長さが増加する。
手法2では、パケットの複製は出力先ブレード数に抑えられるものの、1パケットのパケット長の増加を招くため、パケット長が増加したパケットが通過するブレードの伝送路の帯域の圧迫につながる。
That is, the number of packet duplications is the same as the number of output side blades, but the length of the packet to be transferred increases according to the number of output side ports.
In
これらを防ぐための手法として、以下の手法3がある。
As a technique for preventing these, there is the following
手法3
ユニキャストパケットは手法1と同様であるが、マルチキャストパケットでは、出力側でLAG内のどの物理ポートから送出するかを決定する。この場合、入力側ではどのブレードのどの物理ポートから出力されるか判らないため、出力する可能性のある(LAGに含まれている物理ポートが帰属している)全ての出力側のブレードに転送する。
The unicast packet is the same as in the
出力側のブレードに設けられたパケット処理部は受信したパケットと各ポートの送信状態を制御ユニット85(図9参照)へ送信し、制御ユニット85は各送信側ブレードの各物理ポートの出力状態が均一となるようにパケットを送出する物理ポートを決定し、パケットの出力先ポートの情報を書き換える。
上述した従来の技術のうち、手法1および手法2については、以下の問題点がある。
Among the conventional technologies described above, the
複数のLAGが同一VLANに所属し、これらのLAGの出力先物理ポートが特定のブレードに複数存在する場合、マルチキャストパケットは手法1ではパケット数の増加を招き、入力側のブレードとSW部との間の伝送路の帯域が圧迫される。
When a plurality of LAGs belong to the same VLAN and a plurality of output destination physical ports of these LAGs exist in a specific blade, multicast packet increases the number of packets in
手法2では、パケットの複製は出力先ブレード数に抑えられるものの、1パケットのパケット長の増加を招くため、ブレード内の伝送路(パケット処理部−スイッチ部の間)の帯域が圧迫される。
In
また、手法3については、以下の問題点がある。
Further,
パケット種類(ユニキャストorマルチキャスト)により、出力先ポートを決定する場所が変わることで、処理が複雑化する。また、出力先ポートの移動を行う場合、出力先ポートの情報を直接書き換えることで実現するが、マルチキャストパケットでは、各出力側ブレードの出力先ポートの情報を書き換える過程で、ブレード間の出力先ポートの情報が一時的に一致しなくなり、そのため、瞬間的に複数の物理ポートからパケットが送出(二重送出)されてしまったり、または、どの物理ポートからもパケットが送出されなかったりしてしまう。 Depending on the packet type (unicast or multicast), the location where the output destination port is determined changes, which complicates the processing. In addition, when moving the output destination port, it is realized by directly rewriting the information of the output destination port. However, in the multicast packet, the output destination port between the blades in the process of rewriting the information of the output destination port of each output side blade. Therefore, the information is temporarily not matched, so that packets are instantaneously transmitted (double transmission) from a plurality of physical ports, or packets are not transmitted from any physical port.
本発明は上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、マルチキャストパケットにおいて、効率的な処理を実現し、既存の手法の問題点を改善することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the conventional techniques as described above, and an object of the present invention is to realize efficient processing in a multicast packet and improve the problems of existing methods. .
本発明のリンクアグリゲーション処理装置は、1つ以上の物理ポートを備えた複数のブレードがスイッチ部を介して接続され、出力側となるブレードの前記物理ポートは複数となるように構成されたリンクアグリゲーション処理装置において、
前記各ブレードには、
パケット処理部と、テーブルとが設けられ、
前記テーブルには、
VLAN毎に存在し、宛先アドレス毎に、出力側となるブレードの配布先情報、および、マルチキャストIDの情報を保持するフォワーディングリストテーブルと、
LAGキーを格納するLAGキーテーブルと、
前記マルチキャストIDと出力ポートとをマッピングする出力ポートマップテーブルと、
前記LAGキーと前記出力ポートに対応して出力側となる前記ブレードの前記物理ポートをマッピングするLAGchテーブルと、を備え、
入力側となるブレードのパケット処理部は、パケットが入力されるとそのVLANおよび宛先アドレスを抽出し、これらに対応してフォワーディングリストテーブルに格納されている前記配布先情報およびマルチキャストIDを付与し、さらに、前記LAGキーテーブルに格納されているLAGキーを送信パケットに付与して前記スイッチ部へ送信し、
前記スイッチ部では前記配布先情報に示される出力側のブレードに応じて前記送信パケットを複製して出力側のブレードに送信し、
出力側となるブレードのパケット処理部は、前記出力ポートマップテーブルを参照して、前記送信パケットに付与されているマルチキャストIDに対応する出力ポートを求め、続いて、前記LAGchテーブルを参照して、LAGキーと出力ポートから出力を行う出力側となる前記ブレードの前記物理ポートを取得し、該物理ポートが自ブレード内に属しているポートであれば、そのポートよりパケットを送信し、他ブレードに属しているポートであれば、パケットは廃棄する、
ことを特徴とする。
In the link aggregation processing apparatus of the present invention, a plurality of blades having one or more physical ports are connected via a switch unit, and the link aggregation is configured such that there are a plurality of physical ports of the blade on the output side. In the processing device,
For each blade,
A packet processing unit and a table are provided;
In the table,
A forwarding list table that exists for each VLAN and holds information about the distribution destination of the blade on the output side and multicast ID information for each destination address;
A LAG key table for storing LAG keys;
An output port map table for mapping the multicast ID and the output port;
A LAGch table that maps the physical port of the blade on the output side corresponding to the LAG key and the output port;
The packet processing unit of the blade on the input side extracts the VLAN and the destination address when a packet is input, and assigns the distribution destination information and the multicast ID stored in the forwarding list table corresponding to these, Furthermore, the LAG key stored in the LAG key table is attached to the transmission packet and transmitted to the switch unit,
In the switch unit, the transmission packet is duplicated and transmitted to the output blade according to the output blade shown in the distribution destination information,
The packet processing unit of the blade on the output side refers to the output port map table, obtains an output port corresponding to the multicast ID assigned to the transmission packet, and then refers to the LAGch table, Obtain the physical port of the blade on the output side that outputs from the LAG key and output port, and if the physical port belongs to the own blade, send the packet from that port and send it to the other blade If it belongs to the port, the packet is discarded.
It is characterized by that.
この場合、出力側となるブレードの物理ポートの使用状況が平均化されるように各パケット処理部を介して制御する制御ユニットを備え、該制御ユニットは、送信パケットが出力される前記物理ポートを変更する場合には、該送信パケットが参照するLAGキーを求め、次に、LAGchテーブルにおいて全ブレードの全LAGで共通な未使用のエントリを割り出し、当該エントリのインデックス値を新インデックス値として、未使用エントリに移動するLAGは、移動先の物理ポートを設定し、移動しないLAGは現状使用している物理ポートを設定し、次に、入力側のLAGキーの値を新インデックスに更新し、パケットに付与させることとしてもよい。 In this case, the control unit includes a control unit that controls each packet processing unit so that the usage state of the physical port of the blade on the output side is averaged, and the control unit includes the physical port from which the transmission packet is output. When changing, the LAG key referred to by the transmission packet is obtained. Next, an unused entry common to all LAGs of all blades is determined in the LAGch table, and the index value of the entry is set as a new index value. The LAG that moves to the use entry sets the destination physical port, the non-moving LAG sets the currently used physical port, and then updates the value of the LAG key on the input side to the new index, and the packet It is good also as giving to.
また、制御ユニットは、出力側のブレードのパケット処理部からの送信内容に基づいて制御を行うこととしてもよい。 Further, the control unit may perform control based on the transmission content from the packet processing unit of the output side blade.
また、制御ユニットは、入力側のブレードのパケット処理部からスイッチ部への送信パケットに基づいて制御を行うこととしてもよい。 The control unit may perform control based on a transmission packet from the packet processing unit of the blade on the input side to the switch unit.
また、制御ユニットは、スイッチ部から出力側のブレードのパケット処理部への送信パケットに基づいて制御を行うこととしてもよい。 The control unit may perform control based on a transmission packet from the switch unit to the packet processing unit of the blade on the output side.
上記のいずれにおいても、入力側となるブレードのパケット処理部は、送信パケットに付与するLAGキーを分散アルゴリズムにより決定するとしてもよい。 In any of the above, the packet processing unit of the blade on the input side may determine the LAG key to be given to the transmission packet by a distributed algorithm.
本発明のリンクアグリゲーション処理方法は、1つ以上の物理ポートを備えた複数のブレードがスイッチ部を介して接続され、出力側となるブレードの前記物理ポートは複数となるように構成され、
前記各ブレードには、
パケット処理部と、テーブルとが設けられ、
前記テーブルには、
VLAN毎に存在し、宛先アドレス毎に、出力側となるブレードの配布先情報、および、マルチキャストIDの情報を保持するフォワーディングリストテーブルと、
LAGキーを格納するLAGキーテーブルと、
前記マルチキャストIDと出力ポートとをマッピングする出力ポートマップテーブルと、
前記LAGキーと前記出力ポートに対応して出力側となる前記ブレードの前記物理ポートをマッピングするLAGchテーブルと、が備えられたリンクアグリゲーション処理装置で行われるリンクアグリゲーション処理方法において、
入力側となるブレードのパケット処理部が、パケットが入力されるとそのVLANおよび宛先アドレスを抽出し、これらに対応してフォワーディングリストテーブルに格納されている前記配布先情報およびマルチキャストIDを付与し、さらに、前記LAGキーテーブルに格納されているLAGキーを送信パケットに付与して前記スイッチ部へ送信するステップと、
前記スイッチ部が前記配布先情報に示される出力側のブレードに応じて前記送信パケットを複製して出力側のブレードに送信するステップと、
出力側となるブレードのパケット処理部が、前記出力ポートマップテーブルを参照して、前記送信パケットに付与されているマルチキャストIDに対応する出力ポートを求め、続いて、前記LAGchテーブルを参照して、LAGキーと出力ポートから出力を行う出力側となる前記ブレードの前記物理ポートを取得し、該物理ポートが自ブレード内に属しているポートであれば、そのポートよりパケットを送信し、他ブレードに属しているポートであれば、パケットは廃棄するステップとを有する、
ことを特徴とする。
The link aggregation processing method of the present invention is configured such that a plurality of blades having one or more physical ports are connected via a switch unit, and the physical port of the blade on the output side is plural.
For each blade,
A packet processing unit and a table are provided;
In the table,
A forwarding list table that exists for each VLAN and holds information about the distribution destination of the blade on the output side and multicast ID information for each destination address;
A LAG key table for storing LAG keys;
An output port map table for mapping the multicast ID and the output port;
In a link aggregation processing method performed by a link aggregation processing device provided with the LAG key and a LAGch table that maps the physical port of the blade on the output side corresponding to the output port,
When a packet is input, the packet processing unit of the blade on the input side extracts the VLAN and destination address, and assigns the distribution destination information and multicast ID stored in the forwarding list table corresponding to these, A step of assigning a LAG key stored in the LAG key table to a transmission packet and transmitting the packet to the switch unit;
The switch unit replicates the transmission packet according to the output side blade indicated in the distribution destination information and transmits it to the output side blade;
The packet processing unit of the blade on the output side refers to the output port map table, obtains an output port corresponding to the multicast ID assigned to the transmission packet, and then refers to the LAGch table, Obtain the physical port of the blade on the output side that outputs from the LAG key and output port, and if the physical port belongs to the own blade, send the packet from that port and send it to the other blade If the port belongs to, the packet has a step of discarding;
It is characterized by that.
この場合、出力側となるブレードの物理ポートの使用状況が平均化されるように各パケット処理部を介して制御する際に、送信パケットが出力される前記物理ポートを変更する場合には、該送信パケットが参照するLAGキーを求め、次に、LAGchテーブルにおいて全ブレードの全LAGで共通な未使用のエントリを割り出し、当該エントリのインデックス値を新インデックス値として、未使用エントリに移動するLAGは、移動先の物理ポートを設定し、移動しないLAGは現状使用している物理ポートを設定し、次に、入力側のLAGキーの値を新インデックスに更新し、パケットに付与させるステップを有することとしてもよい。 In this case, when changing the physical port from which the transmission packet is output when controlling through each packet processing unit so that the usage status of the physical port of the blade on the output side is averaged, The LAG key referred to by the transmission packet is obtained. Next, an unused entry common to all LAGs of all blades is determined in the LAGch table, and the LAG that moves to the unused entry with the index value of the entry as a new index value is obtained. The destination physical port is set, the non-moving LAG has a physical port that is currently used, and then the value of the LAG key on the input side is updated to a new index and added to the packet. It is good.
上記のように構成される本発明は、以下に記載するような効果を奏する。 The present invention configured as described above has the following effects.
マルチキャストパケットにおいて、以下の改善ができる。
(1)LAGへの伝送部の帯域の消費が改善でき、パケット廃棄が発生しなくなる。
(2)VLAN内のLAG数が増加しても、伝送部の使用帯域は増加しない。
(3)VLAN内のLAG数の制限がなくなる。
(4)入力側に集中していた出力先決定処理を出力側の各ブレードに分散できる。
(5)物理ポートの総帯域に対して、伝送部の帯域を大幅に増やさずに、レイヤ2スイッチ装置を構成することができる。
(6)出力先ポートの移動時に、パケットの二重送出や未送出を防ぐことができる。
The following improvements can be made in multicast packets.
(1) Band consumption of the transmission unit to the LAG can be improved, and packet discard does not occur.
(2) Even if the number of LAGs in the VLAN increases, the bandwidth used by the transmission unit does not increase.
(3) The number of LAGs in the VLAN is not limited.
(4) The output destination determination process concentrated on the input side can be distributed to each blade on the output side.
(5) The
(6) When the output destination port is moved, double transmission and non-transmission of packets can be prevented.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明によるレイヤ2スイッチ装置の一実施例の構成を示すブロック図である。図1中の、ブレード11〜14、制御ユニット15、スイッチ部16、ブレード11は、ネットワークインターフェース部111、パケット処理部112、テーブル113のそれぞれは、図9に示したブレード81〜84、制御ユニット85、スイッチ部86、ブレード81は、ネットワークインターフェース部811、パケット処理部812、テーブル813と同様である。本実施例においては、テーブル113に、図10に示したVLANの構成の他に、図2ないし図5に示す各テーブルを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a
図2に示すフォワーディングリストテーブルは、VLAN毎に存在するもので、宛先アドレス(DA)毎に、出力先インターフェース、LAGキー通知の有無、マルチキャストIDの情報を保持する。出力先インターフェースにはPCUの番号、物理ポートおよびスイッチ部による配布先情報が含まれ、これらの中でPCUの番号と物理ポート番号はLAG番号として示される場合もある。マルチキャスト用のエントリは各テーブルに1つ存在する。入力側ブレードで参照する。 The forwarding list table shown in FIG. 2 exists for each VLAN, and holds information on the output destination interface, presence / absence of LAG key notification, and multicast ID for each destination address (DA). The output destination interface includes the PCU number, physical port, and distribution destination information by the switch unit. Among these, the PCU number and physical port number may be indicated as LAG numbers. There is one entry for multicast in each table. Refer to the input blade.
例えば、宛先アドレスがAの場合、出力先インターフェースの値はPCUが1、物理ポートが3、SW配布先が1、マルチキャストIDが値なし、LAGキー通知が×、つまり、通知しないことが記入され、宛先アドレスがBの場合、出力先インターフェースの値はLAG#1、SW配布先が2、マルチキャストIDが値なし、LAGキー通知が○、つまり、通知することが記入されている。
For example, if the destination address is A, the value of the output destination interface is 1 for the PCU, 3 for the physical port, 1 for the SW distribution destination, 1 for the multicast ID, and x for the LAG key notification. When the destination address is B, the value of the output destination interface is
図3に示すLAGキーテーブルは、ブレードに1つ存在し、特定の値(Hash値)である参照値とLAGキーをマッピングするテーブルである。LAGキーは各LAGによる出力側ブレードでの出力先ポートを決定するために用いる共通キーである。LAGキーテーブルの値は、ブレード間で異なってよい。入力側ブレードで参照する。図3に示す例では、Hash値0〜Nに対してLAGキー0〜M(M、Nは任意数)が対応してマッピングされている。
The LAG key table shown in FIG. 3 is a table that exists in a blade and maps a reference value that is a specific value (Hash value) and a LAG key. The LAG key is a common key used for determining an output destination port on the output blade by each LAG. The value in the LAG key table may vary between blades. Refer to the input blade. In the example shown in FIG. 3,
図4に示す出力ポートマップテーブルは、マルチキャストID(VLAN毎のマルチキャストID)と出力ポートとをマッピングするテーブルである。出力側ブレードで参照する。図4に示す例では、マルチキャストIDの”0”に対して、出力ポートとして1:3、LAG#1、LAG#2、LAG#3がマッピングされている。この出力ポートは図10に示したVLANを示すものであり、リンク関係にあるポートのすべてが記述される。
The output port map table shown in FIG. 4 is a table that maps a multicast ID (multicast ID for each VLAN) and an output port. Refer to the output blade. In the example illustrated in FIG. 4, 1: 3,
図5に示すLAGchテーブルは、LAGキーとLAG毎の出力ポートをマッピングするテーブルであり、出力側ブレードで参照する。図5に示す例では、LAGキーの”0”に対して、LAG#1、LAG#2、LAG#3のそれぞれについて2:1、2:2、3:3が記述されている。
The LAGch table shown in FIG. 5 is a table for mapping the LAG key and the output port for each LAG, and is referred to by the output side blade. In the example illustrated in FIG. 5, 2: 1, 2: 2, and 3: 3 are described for each of
本実施例においては、以下の手段が用いられる。 In the present embodiment, the following means are used.
手段1:パケット種別に関係なく、LAGの出力先ポートの決定を出力側のブレードで実現する。 Means 1: The LAG output destination port is determined by the output blade regardless of the packet type.
具体的にいうと、入力側ブレードに設けられたパケット処理部は、各LAGによる出力側ブレードでの出力先ポートを決定するために、図3に示したLAGキーテーブルを参照し、入力パケットを分散させてLAGキーテーブルの参照値を得て、参照値に対応するLAGキーを、転送パケットに付与して出力側に伝える。 Specifically, the packet processing unit provided on the input side blade refers to the LAG key table shown in FIG. 3 to determine the output destination port on the output side blade by each LAG. The LAG key table reference value is obtained by being distributed, and the LAG key corresponding to the reference value is given to the transfer packet and transmitted to the output side.
この動作は出力側ブレードでの出力先ポートを平均的(分散的)に使用するために行われるものであり、必ずしもこの方法に限定されるものではない。使用するLAGキーをランダムに選択する方法や順番に選択する方法なども考えられる。 This operation is performed in order to use the output destination ports on the output side blades on an average (distributed) basis, and is not necessarily limited to this method. A method of selecting a LAG key to be used at random or a method of selecting in order may be considered.
出力側のブレードに設けられたパケット処理部は、LAGchテーブルを参照し、渡されたLAGキーをインデックスとして、出力先ポートを取得して、パケットを送信すべきか、廃棄すべきかを決定する。 The packet processing unit provided in the output blade refers to the LAGch table, acquires the output destination port using the passed LAG key as an index, and determines whether to transmit or discard the packet.
なお、後述の出力先ポートの移動を踏まえて、LAGchテーブルのエントリ数は、LAGキーテーブルのエントリ数より多くしておく。 Note that the number of entries in the LAGch table is set to be larger than the number of entries in the LAG key table in consideration of the movement of the output destination port described later.
手段2:スイッチ部に渡すパケットには、パケットの配布先情報を付与する。 Means 2: Packet distribution destination information is added to the packet to be passed to the switch unit.
入力側のブレードに設けられたパケット処理部は、ユニキャストパケットでは、出力先ポートが存在するブレードを指定し、マルチキャストパケットでは、フラッディング対象のLAGに帰属する物理ポートを抱える各ブレードにする送信として1つのパケットのみをスイッチ部へ転送し、スイッチ部においてブレード数分パケットを複製して各ブレードに送信する。 In the unicast packet, the packet processing unit provided in the input side blade specifies the blade where the output destination port exists, and in the multicast packet, as a transmission to each blade having a physical port belonging to the flood target LAG Only one packet is transferred to the switch unit, and the switch unit duplicates the packet for the number of blades and transmits it to each blade.
手段3:同じLAGのLAGchの内容は、全出力ブレードで同期をとって一致させる。 Means 3: The contents of LAGch of the same LAG are made to coincide with each other by synchronizing with all output blades.
具体的には、全ブレードのLAGchテーブルで情報が一致しているエントリのインデックスのみをLAGキーとして付与することで実現する。 Specifically, it is realized by assigning only the index of the entry whose information matches in the LAGch table of all blades as the LAG key.
つまり、出力先ポートの移動を行う場合は、LAGchテーブルの新たなエントリ(新インデックス)に新たな出力先ポートを設定した後に、LAGキーテーブルのLAGキーの値を、新インデックス値に更新する。 That is, when moving the output destination port, after setting a new output destination port in a new entry (new index) in the LAGch table, the value of the LAG key in the LAG key table is updated to the new index value.
図6は本実施例で行われるパケット転送を概略的に示す図である。入力側のブレード11のパケット処理部112は入力されたパケットに対してスイッチ配布先情報およびLAGキーを付与してスイッチ部16へ送出する。スイッチ部16ではスイッチ配布先情報に示される出力側ブレードの数分だけ複製し、出力を行うブレード12、13へ送信する。出力側ブレード12、13のパケット処理部122、132ではLAGchテーブルを参照し、渡されたLAGキーをインデックスとして、出力先ポートを取得して、パケットを送信すべきか、廃棄すべきかを決定する。
FIG. 6 is a diagram schematically showing packet transfer performed in this embodiment. The
次に、本実施例におけるパケットの転送動作について図7を参照して説明する。図7は各ブレードにおけるパケット処理部の動作を主として示す図である。 Next, the packet transfer operation in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram mainly showing the operation of the packet processing unit in each blade.
入力側のブレード11のパケット処理部は、入力されたパケットの受信パケットのVLAN、宛先アドレス(DA)を抽出し、図2に示したフォワーディングリストテーブルを参照して、出力先インターフェースを決定する。このとき、フォワーディングリストテーブルに該当するDAが存在しない場合にはマルチキャストパケットと見なし、フォワーディングリストテーブルのマルチキャストのエントリを参照し、パケットにSW配布先情報とマルチキャストIDを付与する(動作1121)。 The packet processing unit of the input side blade 11 extracts the VLAN and destination address (DA) of the received packet of the input packet, and determines the output destination interface with reference to the forwarding list table shown in FIG. At this time, if the corresponding DA does not exist in the forwarding list table, it is regarded as a multicast packet, the multicast entry in the forwarding list table is referred to, and SW distribution destination information and multicast ID are given to the packet (operation 1121).
次に、ハッシュ等の特定の分散アルゴリズムを用いて特定な値を生成し、図3に示したLAGキーテーブルを参照してLAGキー(本実施例の場合は2)を取得して(動作1122)パケットに付与し(動作1123)、スイッチ部16へ送出する。
Next, a specific value is generated using a specific distributed algorithm such as a hash, and a LAG key (2 in this embodiment) is obtained by referring to the LAG key table shown in FIG. 3 (operation 1122). The packet is attached to the packet (operation 1123) and sent to the
SW部16は、パケットに付与されている配布先情報に示される出力側ブレードの数に基づいて複製を行い、出力側のブレード12、13に転送する。
The
出力側のブレード12、13のパケット処理部は、出力ポートマップテーブルを参照して、転送パケットに付与されているマルチキャストIDに対応する出力ポート(出力対象LAG、本実施例の場合、LAG#1〜LAG#3)を求める。続いて、LAGchテーブルを参照して、LAGキーと出力対象LAGから出力を行う物理ポートを取得する(動作1221、1321)。取得した出力物理ポートが自ブレード内に属しているポートであれば、そのポートよりパケットを送信し、他ブレードに属しているポートであれば、パケットは廃棄する。
The packet processing unit of the
図7に示す場合には、出力側のブレード12ではLAG#1、LAG#2にそれぞれ属する(2:1)、(2:2)の物理ポートよりパケットが送信され、LAG#3に属する(3:3)からの送信パケットは廃棄される。
In the case shown in FIG. 7, the output-
また、出力側のブレード13ではLAG#3に属する(3:3)の物理ポートよりパケットが送信され、LAG#1、LAG#2にそれぞれ属する(2:1)、(2:2)からの送信パケットは廃棄される。
Further, the
上記の動作のポイントは、入力ブレードから出力ブレードに転送するパケットは、フラッディング対象のLAG数に無関係に、1ブレードに対してLAGキーを付与した1パケットの転送を行うに留め、出力物理ポートの決定を出力側で行うところである。 The point of the above operation is that the packet transferred from the input blade to the output blade is only transferred one packet with a LAG key assigned to one blade regardless of the number of LAGs to be flooded. The decision is made on the output side.
これにより、VLAN内のLAG数や出力ブレード数に依存せずに、転送パケットに付与する情報の長さが固定化でき、効率的なパケット転送が可能になる。 As a result, the length of information added to the transfer packet can be fixed without depending on the number of LAGs and the number of output blades in the VLAN, and efficient packet transfer is possible.
ユニキャストパケットの動作手順は上記の動作手順において、入力側でSW配布先が特定の1つのブレードを指定する部分が異なるだけで、その他の処理が共通化できる。 The operation procedure of the unicast packet is the same as the operation procedure described above, except that the part where the SW distribution destination designates a specific blade is different on the input side, and other processes can be made common.
次に、各送信側ブレードの各物理ポートの出力状態が均一となるように、パケットの出力先ポートの情報を書き換える場合の動作について図8を参照して説明する。 Next, an operation when rewriting the information of the output destination port of the packet so that the output state of each physical port of each transmitting blade is uniform will be described with reference to FIG.
図7に示した動作1121〜1123までの動作およびスイッチ部16における複製および送信動作は同様に行われる。
The
出力側のブレード12、13のパケット処理部は、自ブレードの物理ポートの出力状態を図1に示した制御ユニット15へ送信し、制御ユニット15はこの送信内容により各ブレードの各物理ポートの出力が均一化されるような制御を行っている。以下の説明では、LAG#1〜LAG#3として、(2:1)、(2:2)、(3:3)が設定されていることが出力側のブレード12、13のパケット処理部に報告され、出力する物理ポートを(2:1)から(3:1)へ変更するものとして説明する。
The packet processing units of the
まず、出力する物理ポートが移動するパケットが参照するLAGキーテーブルのLAGキーを求める(この場合は2)。 First, the LAG key of the LAG key table referred to by the packet to which the output physical port moves is obtained (2 in this case).
次に、LAGchテーブルにおいて全ブレードの全LAGで共通な未使用のエントリを割り出し(この場合はN)、当該エントリのインデックス値を新インデックス値として、未使用エントリに移動するLAGは、移動先の物理ポートを設定し、移動しないLAGは現状使用している物理ポートを設定する(動作1222、1322)。
Next, in the LAGch table, an unused entry common to all LAGs of all blades is determined (N in this case), and the LAG that moves to the unused entry with the index value of the entry as the new index value is The physical port is set, and the non-moving LAG sets the currently used physical port (
次に、入力側のLAGキーテーブルの値(LAGキー)を新インデックスに更新し(動作1124)、パケットに付与し(動作1125)、スイッチ部16へ送出する。
Next, the value (LAG key) in the LAG key table on the input side is updated to the new index (operation 1124), added to the packet (operation 1125), and sent to the
なお、上記の制御はパケット処理部を介して制御ユニット15により行われる。制御ユニット15は出力側ブレードのパケット処理部からの送信内容により制御を行うものとして説明したが、制御ユニット15が各ブレードと同様のテーブルを備え、入力側のブレードがSW部16へ送るパケット、もしくはSW部16が出力側パケットへ送るパケットを受け取って、さらには、入力側ブレードのパケット処理部における処理状況を参照して、出力側ブレードの物理ポートの使用状況を把握して上記と同様の制御を行うものとしてもよい。
The above control is performed by the
上記の動作のポイントは、出力ブレードのLAGchテーブルの情報が整うまで、LAGキーは変更せずに、準備が出来てから、入力側のLAGキーを更新するところである。 The point of the above operation is that the LAG key on the input side is updated after the preparation is completed without changing the LAG key until the information in the LAGch table of the output blade is completed.
これにより、出力先移動時に同じパケットの二重送出や未送出を防ぐことができる。 Thereby, it is possible to prevent the same packet from being transmitted twice or not transmitted when the output destination is moved.
11〜14 ブレード
15 制御ユニット
16 スイッチ部
111 NIF部
112 パケット処理部
113 テーブル
11 to 14
Claims (8)
前記各ブレードには、
パケット処理部と、テーブルとが設けられ、
前記テーブルには、
VLAN毎に存在し、宛先アドレス毎に、出力側となるブレードの配布先情報、および、マルチキャストIDの情報を保持するフォワーディングリストテーブルと、
LAGキーを格納するLAGキーテーブルと、
前記マルチキャストIDと出力ポートとをマッピングする出力ポートマップテーブルと、
前記LAGキーと前記出力ポートに対応して出力側となる前記ブレードの前記物理ポートをマッピングするLAGchテーブルと、を備え、
入力側となるブレードのパケット処理部は、パケットが入力されるとそのVLANおよび宛先アドレスを抽出し、これらに対応してフォワーディングリストテーブルに格納されている前記配布先情報およびマルチキャストIDを付与し、さらに、前記LAGキーテーブルに格納されているLAGキーを送信パケットに付与して前記スイッチ部へ送信し、
前記スイッチ部では前記配布先情報に示される出力側のブレードに応じて前記送信パケットを複製して出力側のブレードに送信し、
出力側となるブレードのパケット処理部は、前記出力ポートマップテーブルを参照して、前記送信パケットに付与されているマルチキャストIDに対応する出力ポートを求め、続いて、前記LAGchテーブルを参照して、LAGキーと出力ポートから出力を行う出力側となる前記ブレードの前記物理ポートを取得し、該物理ポートが自ブレード内に属しているポートであれば、そのポートよりパケットを送信し、他ブレードに属しているポートであれば、パケットは廃棄する、
ことを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 In a link aggregation processing device configured such that a plurality of blades having one or more physical ports are connected via a switch unit, and the plurality of physical ports of the blade on the output side are configured.
For each blade,
A packet processing unit and a table are provided;
In the table,
A forwarding list table that exists for each VLAN and holds information about the distribution destination of the blade on the output side and multicast ID information for each destination address;
A LAG key table for storing LAG keys;
An output port map table for mapping the multicast ID and the output port;
A LAGch table that maps the physical port of the blade on the output side corresponding to the LAG key and the output port;
The packet processing unit of the blade on the input side extracts the VLAN and the destination address when a packet is input, and assigns the distribution destination information and the multicast ID stored in the forwarding list table corresponding to these, Furthermore, the LAG key stored in the LAG key table is attached to the transmission packet and transmitted to the switch unit,
In the switch unit, the transmission packet is duplicated and transmitted to the output blade according to the output blade shown in the distribution destination information,
The packet processing unit of the blade on the output side refers to the output port map table, obtains an output port corresponding to the multicast ID assigned to the transmission packet, and then refers to the LAGch table, Obtain the physical port of the blade on the output side that outputs from the LAG key and output port, and if the physical port belongs to the own blade, send the packet from that port and send it to the other blade If it belongs to the port, the packet is discarded.
A link aggregation processing device characterized by that.
出力側となるブレードの物理ポートの使用状況が平均化されるように各パケット処理部を介して制御する制御ユニットを備え、該制御ユニットは、送信パケットが出力される前記物理ポートを変更する場合には、該送信パケットが参照するLAGキーを求め、次に、LAGchテーブルにおいて全ブレードの全LAGで共通な未使用のエントリを割り出し、当該エントリのインデックス値を新インデックス値として、未使用エントリに移動するLAGは、移動先の物理ポートを設定し、移動しないLAGは現状使用している物理ポートを設定し、次に、入力側のLAGキーの値を新インデックスに更新し、パケットに付与させることを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 The link aggregation processing device according to claim 1,
A control unit that controls each packet processing unit so that the usage status of the physical port of the blade on the output side is averaged, and the control unit changes the physical port from which the transmission packet is output The LAG key referred to by the transmission packet is obtained, and then an unused entry common to all LAGs of all blades is determined in the LAGch table, and the index value of the entry is used as a new index value. The moving LAG sets the destination physical port, the non-moving LAG sets the currently used physical port, and then updates the value of the LAG key on the input side to the new index and adds it to the packet A link aggregation processing device characterized by that.
制御ユニットは、出力側のブレードのパケット処理部からの送信内容に基づいて制御を行うことを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 In the link aggregation processing device according to claim 2,
The link aggregation processing device, wherein the control unit performs control based on transmission contents from the packet processing unit of the blade on the output side.
制御ユニットは、入力側のブレードのパケット処理部からスイッチ部への送信パケットに基づいて制御を行うことを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 In the link aggregation processing device according to claim 2,
The link aggregation processing device, wherein the control unit performs control based on a transmission packet from the packet processing unit of the blade on the input side to the switch unit.
制御ユニットは、スイッチ部から出力側のブレードのパケット処理部への送信パケットに基づいて制御を行うことを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 In the link aggregation processing device according to claim 2,
The link aggregation processing device, wherein the control unit performs control based on a transmission packet from the switch unit to the packet processing unit of the output blade.
入力側となるブレードのパケット処理部は、送信パケットに付与するLAGキーを分散アルゴリズムにより決定することを特徴とするリンクアグリゲーション処理装置。 In the link aggregation processing device according to any one of claims 1 to 5,
The link aggregation processing device, wherein the packet processing unit of the blade on the input side determines a LAG key to be given to the transmission packet by a distributed algorithm.
前記各ブレードには、
パケット処理部と、テーブルとが設けられ、
前記テーブルには、
VLAN毎に存在し、宛先アドレス毎に、出力側となるブレードの配布先情報、および、マルチキャストIDの情報を保持するフォワーディングリストテーブルと、
LAGキーを格納するLAGキーテーブルと、
前記マルチキャストIDと出力ポートとをマッピングする出力ポートマップテーブルと、
前記LAGキーと前記出力ポートに対応して出力側となる前記ブレードの前記物理ポートをマッピングするLAGchテーブルと、が備えられたリンクアグリゲーション処理装置で行われるリンクアグリゲーション処理方法において、
入力側となるブレードのパケット処理部が、パケットが入力されるとそのVLANおよび宛先アドレスを抽出し、これらに対応してフォワーディングリストテーブルに格納されている前記配布先情報およびマルチキャストIDを付与し、さらに、前記LAGキーテーブルに格納されているLAGキーを送信パケットに付与して前記スイッチ部へ送信するステップと、
前記スイッチ部が前記配布先情報に示される出力側のブレードに応じて前記送信パケットを複製して出力側のブレードに送信するステップと、
出力側となるブレードのパケット処理部が、前記出力ポートマップテーブルを参照して、前記送信パケットに付与されているマルチキャストIDに対応する出力ポートを求め、続いて、前記LAGchテーブルを参照して、LAGキーと出力ポートから出力を行う出力側となる前記ブレードの前記物理ポートを取得し、該物理ポートが自ブレード内に属しているポートであれば、そのポートよりパケットを送信し、他ブレードに属しているポートであれば、パケットは廃棄するステップとを有する、
ことを特徴とするリンクアグリゲーション処理方法。 A plurality of blades having one or more physical ports are connected via a switch unit, and the blades on the output side are configured to have a plurality of physical ports,
For each blade,
A packet processing unit and a table are provided;
In the table,
A forwarding list table that exists for each VLAN and holds information about the distribution destination of the blade on the output side and multicast ID information for each destination address;
A LAG key table for storing LAG keys;
An output port map table for mapping the multicast ID and the output port;
In a link aggregation processing method performed by a link aggregation processing device provided with the LAG key and a LAGch table that maps the physical port of the blade on the output side corresponding to the output port,
When a packet is input, the packet processing unit of the blade on the input side extracts the VLAN and destination address, and assigns the distribution destination information and multicast ID stored in the forwarding list table corresponding to these, A step of assigning a LAG key stored in the LAG key table to a transmission packet and transmitting the packet to the switch unit;
The switch unit replicates the transmission packet according to the output side blade indicated in the distribution destination information and transmits it to the output side blade;
The packet processing unit of the blade on the output side refers to the output port map table, obtains an output port corresponding to the multicast ID assigned to the transmission packet, and then refers to the LAGch table, Obtain the physical port of the blade on the output side that outputs from the LAG key and output port, and if the physical port belongs to the own blade, send the packet from that port and send it to the other blade If the port belongs to, the packet has a step of discarding;
A link aggregation processing method characterized by the above.
出力側となるブレードの物理ポートの使用状況が平均化されるように各パケット処理部を介して制御する際に、送信パケットが出力される前記物理ポートを変更する場合には、該送信パケットが参照するLAGキーを求め、次に、LAGchテーブルにおいて全ブレードの全LAGで共通な未使用のエントリを割り出し、当該エントリのインデックス値を新インデックス値として、未使用エントリに移動するLAGは、移動先の物理ポートを設定し、移動しないLAGは現状使用している物理ポートを設定し、次に、入力側のLAGキーの値を新インデックスに更新し、パケットに付与させるステップを有することを特徴とするリンクアグリゲーション処理方法。
The link aggregation processing method according to claim 7,
When changing the physical port from which the transmission packet is output when controlling via each packet processing unit so that the usage status of the physical port of the blade on the output side is averaged, the transmission packet is A LAG key to be referred to is obtained, and then an unused entry common to all LAGs of all blades is determined in the LAGch table, and the LAG moving to an unused entry with the index value of the entry as a new index value is The non-moving LAG sets the physical port that is currently used, and then updates the value of the LAG key on the input side to a new index and assigns it to the packet. Link aggregation processing method.
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