CN101378365B - 一种网络设备堆叠方法及堆叠端口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络设备堆叠方法及堆叠端口，通过获取堆叠端口的电平信息；根据所述堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态。本发明实施例提供的方案，可以准确判定网络设备的堆叠线缆状态，网络设备在进行堆叠端口的连接状态检测的时候可以发现异常状态，并可以判定异常状态是否是由于堆叠线缆状态异常导致的。同时，通过堆叠线缆状态可以优化堆叠端口检测的方法，提供更加准确的线缆状态信息。

Description

一种网络设备堆叠方法及堆叠端口

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术领域，尤其涉及一种网络设备堆叠方法及堆叠端口。 

背景技术

以太网交换机就是应用以太网协议的一种网络通信设备，以太网交换机通过自身的信息交换的功能完成与之相连的多个网络设备或者网络终端之间的信息通信。例如，一款典型48个端口的以太网交换机，它可以保证最多48个网络设备与之相连，并完成这48个设备之间的数据的交互通信。在大多数的局域网中，每台数据通信的终端设备(如打印机，服务器，个人电脑等)都与以太网交换机相连，而以太网交换机之间也互相联系起来，通过这样的方式达到将网络中的全部设备联系在一起从而互相通信的目的。 

为了保证网络设备之间正确合理的工作，同时保证网络的可维护性可扩展性等方面，目前市场上主流的以太网交换机都是可以被管理的，称之为网管型交换机。网管型交换机提供了多种网络管理的功能，例如网络设备工作状态的查询，网络通信拥堵情况等，这些信息都大大增加了网络的监控手段，网络管理人员通过查询和设置交换机的工作状态可以更加快速和高效的管理网络。网管型交换机还提供更为强大的网络功能，可以实现多种非网管交换机不能实现的网络协议。由于网管型交换机可管理，所以可以提供管理软件的升级的功能，这样就保证了的长久的应用和可持续型的维护。 

堆叠技术是目前在以太网交换机上扩展端口使用较多的一类技术，是一种非标准化技术。堆叠技术不仅可以应用于以太网交换机，还可以应用在其它网络设备中。堆叠技术的最大的优点就是进一步简化网络管理方式，因为使用了 堆叠技术的多台网络设别，在逻辑上可以看成是一台网络设备，这样原来管理多台设备的时间就被缩减为管理一台设备的时间。堆叠技术的另外一个好处就是由于堆叠使用的扩展端口的带宽很高，这样多台设备堆叠在一起的时候设备与设备之间的采用了扩展端口进行互联，可以大大提升网络设备之间的数据带宽。 

如图1所示，示意了四台以太网交换机堆叠的模型。其中，每台以太网交换机具备两个堆叠端口(也就是扩展端口)，交换机的两个堆叠端口分别与上下两个相邻的设备的堆叠端口相连，这样当全部设备都连接后，可以看出全部的交换机设备以及它们的堆叠端口构成一个环，这四台以太网交换机设备就成为了一个逻辑上的整体。假设交换机A为这个堆叠结构中的主机，网络管理人员就可以通过访问交换机A来达到管理和配置全部四台交换机的目的。举一个简单的例子，假设每台交换机都是24口的以太网交换机，那么当四台堆叠在一起的时候，从网络管理者的角度去看它就是一台具有96个端口的以太网交换机。目前局域网的网络大小正在逐渐扩大，同时网络上的终端设备也在增加，在类似企业、学校等地方的网络终端设备可能成百上千，这个时候堆叠技术就可以体现出巨大的优势，网络管理员只需要做少数的管理工作就可以管理整个网络，大大节省了网络的维护费用。 

交换机的堆叠端口主要传输堆叠所需的管理信息和数据交换所需的以太网报文，堆叠的管理信息就是完成多台以太网设备在逻辑上成为一台以太网交换机的关键，多台堆叠的以太网交换机其中的一台为主机，通过这台交换机与其他的交换机交互管理信息来最终实现统一管理的目的。堆叠端口传输的数据信息提供了上面提到的以太网网络中交换机之间的数据互连的目的。这样交换机之间就可以进行数据的转发。 

堆叠线缆就是堆叠端口之间互连所使用的通信线缆，由于堆叠技术本身没有标准化，所以现有的堆叠线缆不尽相同，由于堆叠线缆需要提供高速的数据连接通道，所以对于堆叠线缆一个最重要的指标就是线缆所支持的最大的数据带宽，堆叠线缆的数据带宽必须大于堆叠端口之间通讯所需的带宽要求，否则两台堆叠设备之间是没有办法正常通信的。如图2所示，为一种典型的堆叠线缆在连接中起到的作用的示意图。其中，网络端口就是正常的以太网交换机的端口，这些端口可以与终端或者交换机设备相连，两台交换机的堆叠端口用堆叠线缆连接在一起，这样堆叠就完成了。 

对于堆叠交换机目前存在一个问题，那就是当需要堆叠的交换机设备的堆叠线缆没有插紧或者没有插入的情况下，如果这时候上电初始化交换机，可能会造成误检测或误操作。以图1中的四台交换机设备堆叠为例，假设交换机A与交换机B之间的堆叠线缆在交换机B一端没有插紧，而交换机A与交换机D之间的堆叠线缆在交换机A这一端没有插入，上电后的交换机会进行堆叠端口link状态的检测，当发现堆叠端口没有建立link状态的时候，交换机会尝试等待一段时间，等待结束后如果交换机的堆叠端口仍然没有建立link关系，这时交换机就会按照非堆叠的模式正常进行初始化，从而造成堆叠失败。 

发明内容

本发明实施例提供一种网络设备堆叠方法及堆叠端口，用以解决堆叠端口对堆叠线缆连接状态检测的问题，同时能够准确定位堆叠线缆插拔异常状态信息。 

一种网络设备堆叠方法，该方法包括： 

获取堆叠端口的电平信息；该堆叠端口通过第一电阻与电源连接，和/或通过第二电阻与数字地连接；所述第一电阻的阻抗至少为所述第二电阻的阻抗的5倍； 

根据所述堆叠端口的电平信息确定所述网络设备堆叠线缆状态； 

所述堆叠线缆中设置空闲信号线或信号线对，实现堆叠线缆状态的发送和接收。 

一种堆叠端口，该堆叠端口通过第一电阻与电源连接，和/或通过第二电阻与数字地连接；所述第一电阻的阻抗至少为所述第二电阻的阻抗的5倍；该堆叠端口包括获取单元和检测单元，其中， 

所述获取单元，用于获取堆叠端口的电平信息； 

所述检测单元，用于根据所述堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态；所述堆叠线缆中设置空闲信号线或信号线对，实现堆叠线缆状态的发送和接收。 

一种网络设备，该网络设备包括如上所述的堆叠端口，通过所述堆叠端口 的电平信息确定堆叠线缆状态，完成堆叠。 

本发明实施例通过获取堆叠端口的电平信息；根据所述堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态。本发明实施例提供的方案，可以准确判定网络设备的堆叠线缆状态，网络设备在进行堆叠端口的连接状态检测的时候可以发现异常状态，并可以判定异常状态是否是由于堆叠线缆状态异常导致的。同时，通过堆叠线缆状态可以优化堆叠端口检测的方法，提供更加准确的线缆状态信息。 

附图说明

图1为现有技术中一种四台以太网交换机堆叠的示意图； 

图2为现有技术中一种典型的堆叠线缆连接两台交换机的示意图； 

图3为本发明实施例1的主要实现原理流程图； 

图4为“Present”信号的具体实现的示意图之一； 

图5为“Present”信号的具体实现的示意图之二； 

图6为本发明实施例2提供堆叠端口的结构示意图。 

具体实施方式

通常情况下，网络设备堆叠线缆只需要满足数据带宽的要求就可以保证设备之间的堆叠需求，但是为了实现更多的功能，也可以在堆叠线缆中预留一些其它的信号线以用来增加扩展其它功能的目的。如果我们能在交换机进行堆叠端口状态检测的时候就发现是线缆的插拔状态异常导致的堆叠端口没有建立link(连接)状态，那么我们就可以优化我们的堆叠端口link状态的检测方法。同时如果是线缆插拔状态出现的问题那么还可以更加准确的为用户提供线缆插拔状态的信息，方便客户调试和安装支持堆叠功能的交换机。例如，在堆叠交换机进行堆叠端口的link状态检测的时候就发现是由于线缆的插拔状态异常导致的link没有建立，这时候交换机可以不必继续等待，立刻输出异常信息给 用户，提示用户哪一根线缆没有插紧，客户通过这些信息可以快速的检查出线缆的异常点并排除故障。 

本发明实施例所指的堆叠线缆，是在现有的堆叠线缆中增加空闲信号线或信号线对，利用这些空闲信号线或信号线对实现堆叠线缆状态的发送与接收。本发明实施例中以以太网交换机之间的堆叠为例，说明堆叠线缆状态检测的过程，实际上，本发明实施例的应用不仅限制在以太网交换机中间的堆叠，任何网络设备之间的堆叠都可以应用本发明实施例提供的方案。 

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。 

如图3所示，本发明实施例1的主要实现原理流程如下： 

步骤10，获取堆叠端口的电平信息。 

这里的堆叠端口的电平信息通常设定在网络设备的堆叠端口上。如果网络设备的堆叠端口包含多根信号线，可以设定其中一根或一对信号线用以指示堆叠端口的电平信息。 

通常的堆叠端口的电平信息可以采用高电平信号或低电平信号。由于堆叠端口的电平信息是与堆叠线缆的状态相关的，因而在堆叠线缆状态发生变化时，堆叠端口的电平信息由高电平信号变化为低电平信号或由低电平信号变化为高电平信号。 

我们以设定堆叠端口的电平信息为高电平信号为例，当堆叠线缆状态为未连接时，堆叠端口的电平信息为高电平信号；当堆叠线缆状态为连接时，堆叠端口的电平信息为低电平信号。 

为了得到高电平信号与低电平信号，可以通过在堆叠端口上串接电阻的方法。例如，高电平信号可以通过将网络设备的堆叠端口与电源用第一电阻连接获得。而通过堆叠电缆与网络设备的堆叠端口连接的对端网络设备的堆叠端口通过第二电阻与数字地连接，以获得低电平信号。 

根据现有的网络设备对高低电平的检测需要，这里的第一电阻的阻抗至少 为第二电阻的阻抗的5倍。实际上，只要能够使网络设备准确检测并区分高电平信号与低电平信号，这里的第一电阻的阻抗与第二电阻的阻抗可以不相差5倍。 

具体的，这里的第一电阻的阻抗可以为4.7K欧姆，第二电阻的阻抗可以为470欧姆。 

步骤20，根据所述堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态。 

在设定了堆叠端口的电平信息后，这个信号并不是一成不变的，而是会根据堆叠线缆的状态而改变。为了实现堆叠端口的电平信息随着堆叠线缆的状态而改变，可以采用以下两种方法： 

方法一： 

如图4所示，在堆叠线缆中定义一根“Present”(存在)的信号线，“Present”信号线上的信号称为“Present”信号。使用这个“Present”信号来指示堆叠线缆的状态。交换机A与交换机B通过堆叠线缆连接。交换机A与“Present”信号线连接，“Present”信号在交换机A这一端采用4.7K欧姆的电阻上拉到高电平，在交换机B这一端采用470欧姆将“Present”信号下拉到数字地，也就是下拉到低电平。这样，当堆叠线缆没有正确的插入的时候，“present”信号由于被交换机A处拉高，所以一直处于被拉高的状态，当堆叠线缆被正确的插入以后，虽然交换机A仍然在将“Present”信号拉高，但是由于交换机B端的下拉更强，所以“Present”信号被拉低，这样交换机A就能检测到“Present”信号的变化，从而实现针对堆叠线缆状态的检测。 

本实现方案还有一个特别的地方，就是只要交换机A上电工作后就可以检测线缆的状态，无论交换机B是否上电工作，堆叠线缆状态的检测结果都是正确的，这样就方便了交换机的管理软件判断堆叠端口没有建立link的原因是由于对端交换机没有上电等异常引起的还是由于堆叠线缆没有插紧引起的。 

交换B的“Present”信号的设计可以按照同样的方式实现。这样，就通过在堆叠线缆中增加一根信号线实现了堆叠线缆状态的准确检测。

方法二： 

如图5所示，在堆叠线缆中定义两根“Present”的信号线，“Present”信号线上的信号称为“Present”信号。其实现原理同方法一，就是在交换机A和交换机B上都同时设置堆叠端口中的两根信号线，分别通过4.7K欧姆的电阻上拉到高电平，通过470欧姆将“Present”信号下拉到数字地。交换机A和交换机B的堆叠端口中信号线交叉连接，这样，就可以实现堆叠的双方(交换机A与交换机B)同时可以检测到堆叠线缆状态，从而不再限制网络设别在堆叠过程中的主机的选择。 

当然，本方法中，也可以通过在两根堆叠线缆中分别定义一根“Present”信号线来实现。 

相应地，本发明实施例2还提供了一种堆叠端口，如图6所示，该装置包括获取单元100和检测单元200，具体如下： 

获取单元100，用于获取堆叠端口的电平信息。 

这里的堆叠端口的电平信息可以设定在堆叠端口其中一根或一对信号线上，用以指示堆叠端口的电平信息。 

通常的堆叠端口的电平信息可以采用高电平信号或低电平信号。由于堆叠端口的电平信息是与堆叠线缆的状态相关的，因而在堆叠线缆状态发生变化时，堆叠端口的电平信息由高电平信号变化为低电平信号或由低电平信号变化为高电平信号。 

我们以设定堆叠端口的电平信息为高电平信号为例，当堆叠线缆状态为未连接时，堆叠端口的电平信息为高电平信号；当堆叠线缆状态为连接时，堆叠端口的电平信息为低电平信号。为了得到高电平信号与低电平信号，可以通过在堆叠端口上串接电阻的方法。例如，高电平信号可以通过将网络设备的堆叠端口与电源用第一电阻连接获得。而通过堆叠电缆与网络设备的堆叠端口连接的对端网络设备的堆叠端口通过第二电阻与数字地连接，以获得低电平信号。 

根据现有的网络设备对高低电平的检测需要，这里的第一电阻的阻抗与第 二电阻的阻抗至少相差5倍。实际上，只要能够使网络设备准确检测并区分高电平信号与低电平信号，这里的第一电阻的阻抗与第二电阻的阻抗可以不相差5倍。具体的，这里的第一电阻的阻抗可以为4.7K欧姆，第二电阻的阻抗可以为470欧姆。 

检测单元200，用于根据堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态。 

由于堆叠端口的电平信息可以指示堆叠线缆的状态，因而，通过堆叠端口的电平信息，可以准确的确定出网络设备的堆叠线缆的状态。 

较佳地，上述的堆叠端口进一步包括输出单元300，用于输出所述堆叠线缆状态。 

这里，对得线缆状态可以直接输出给用户，或者输出给CPU做其它的操作，例如，可以通知系统堆叠线缆未连接(或连接)，从而使系统掌握堆叠线缆的状态，在系统加电过程中，上电后的交换机进行堆叠端口link状态的检测，可以直接获取堆叠线缆状态，如果堆叠线缆未连接，交换机按照非堆叠的模式正常进行初始化，加快初始化过程。如果堆叠线缆连接，当发现堆叠端口没有建立link状态的时候尝试等待一段时间，直到堆叠端口建立link状态，不会按照非堆叠的模式正常进行初始化，从而造成堆叠失败。 

较佳地，本发明实施例3还提供一种网络设备，该网络设备包括如上所述的堆叠端口，通过堆叠端口的电平信息确定堆叠线缆状态，完成堆叠。 

这里的堆叠端口的电平信息包括高电平信号与低电平信号；当堆叠线缆状态为连接时，堆叠端口的电平信息为低电平信号；当堆叠线缆状态为未连接时，堆叠端口的电平信息为高电平信号。 

本发明实施例提供的方案，可以准确判定网络设备的堆叠线缆状态，网络设备在进行堆叠端口的连接状态检测的时候可以发现异常状态，并可以判定异常状态是否是由于堆叠线缆状态异常导致的。同时，通过堆叠线缆状态可以优化堆叠端口检测的方法，提供更加准确的线缆状态信息。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种网络设备堆叠方法，其特征在于，该方法包括：

获取网络设备堆叠端口的电平信息；该堆叠端口通过第一电阻与电源连接，和/或通过第二电阻与数字地连接；所述第一电阻的阻抗至少为所述第二电阻的阻抗的5倍；

根据所述堆叠端口的电平信息确定所述网络设备堆叠线缆状态；

所述堆叠线缆中设置空闲信号线或信号线对，实现堆叠线缆状态的发送和接收。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述堆叠线缆状态为未连接时，所述堆叠端口的电平信息为高电平信号；当所述堆叠线缆状态为连接时，所述堆叠端口的电平信息为低电平信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述堆叠线缆状态为未连接，包括：

所述堆叠线缆与所述堆叠端口和对端网络设备的堆叠端口均未连接或其中之一未连接；

所述堆叠线缆状态为连接，包括：

所述堆叠线缆与所述堆叠端口和对端网络设备的堆叠端口均连接。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当网络设备堆叠端口通过第一电阻与电源连接时，该方法进一步包括：

通过堆叠电缆与所述堆叠端口连接的对端网络设备的堆叠端口通过第二电阻与数字地连接。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当网络设备堆叠端口通过第一电阻与电源连接和通过第二电阻与数字地连接时，该方法进一步包括：将网络设备的堆叠端口中的一根数据线与电源用第一电阻连接；

将网络设备的堆叠端口中的另外一根数据线与数字地用第二电阻连接。

6.一种堆叠端口，其特征在于，该堆叠端口通过第一电阻与电源连接，和/或通过第二电阻与数字地连接；所述第一电阻的阻抗至少为所述第二电阻的阻抗的5倍；该堆叠端口包括获取单元和检测单元，其中，

所述获取单元，用于获取堆叠端口的电平信息；

所述检测单元，用于根据所述堆叠端口的电平信息确定网络设备堆叠线缆状态；所述堆叠线缆中设置空闲信号线或信号线对，实现堆叠线缆状态的发送和接收。

7.如权利要求6所述的堆叠端口，其特征在于，所述堆叠端口进一步包括输出单元，用于输出所述堆叠线缆状态。

8.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括如权利要求6～7任一所述的堆叠端口，通过所述堆叠端口的电平信息确定堆叠线缆状态，完成堆叠。

9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述堆叠端口的电平信息包括高电平信号与低电平信号；

当所述堆叠线缆状态为连接时，所述堆叠端口的电平信息为低电平信号；当所述堆叠线缆状态为未连接时，所述堆叠端口的电平信息为高电平信号。

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