CN103905313A

CN103905313A - 集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法

Info

Publication number: CN103905313A
Application number: CN201210574832.5A
Authority: CN
Inventors: 钱波; 郑胜利; 周显平
Original assignee: Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103905313B

Abstract

本发明实施例提供集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法，以降低DUT的复杂性和保持原有三层网络的拓扑。所述方法包括：位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT透传链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性；在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，所述第一交换设备和第二交换设备将流量分布至所述至少两台待测设备DUT进行传输。本发明提供的方法避免了在DUT上实现复杂的路由协议，降低了对DUT的要求，对DUT的网络属性和网络拓扑不再有硬性要求，使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

Description

集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法

技术领域

本发明涉及互联网通信领域，尤其涉及集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法。

背景技术

互联网数据中心（Internet Data Center，IDC）为互联网内容提供商（InternetContent Provider，ICP）、企业、媒体和各类网站提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用以及网络批发带宽等业务。IDC是对入驻（Hosting）企业、商户或网站服务器群托管的场所，是各种模式电子商务赖以安全运作的基础设施，也是支持企业及其商业联盟（其分销商、供应商、客户等）实施价值链管理的平台。IDC不仅是一个网络概念，还是一个服务概念，它构成了网络基础资源的一部分，提供了一种高端的数据传输服务和高速接入服务。IDC提供给用户综合全面的解决方案，为政府上网、企业上网和企业IT管理等提供专业服务，使得企业和个人能够迅速借助网络开展业务，将精力集中在其核心业务策划和网站建设上，而减少IT方面的后顾之忧。IDC不仅要提供快速安全的网络，还提供对服务器监管、流量监控等网络管理方面的服务，而且要有高度可靠的、安全的机房网络环境。

由于IDC必须提供快速的网络，在可靠性和安全性方面具有极高的要求，因此，现有的IDC间公网传输设备一般基于虚拟路由器冗余协议（VirtualRouter Redundancy Protocol，VRRP）的双机热备份（Active/Active，A/A）方案来达到上述要求。如附图1所示，在靠近两个IDC（以下以IDC-A和IDC-B称谓）内网交换设备的一侧，待测设备（Device Under Test，DUT）之间运行VRRP协议，提供一个虚拟因特网协议（Virtual Internet Protocol，VIP）地址作为网关，VIP在两台DUT设备间共享。当网络设备（例如，交换设备）将业务流量转发到处于主用（master）状态的DUT上时，另一台DUT作为备用（backup）设备。一旦主用（master）状态的DUT出现故障，备用（backup）设备超时后，将其切换为用（master）状态的DUT，接管原用（master）状态的DUT上的流量。

当DUT间运行多个VRRP组时，相应地可提供多个具有优先级高低的VIP，以实现两台DUT间互为备份；IDC之间公网传输的流量也可以做到负载均衡，实现AA，从而提高DUT整体吞吐量和可靠性。

本发明的发明人经过研究发现，上述现有IDC间公网传输的A/A方案至少存在以下缺点：

1）使得DUT的复杂性增强，其原因在于上述现有的A/A方案依赖VRRP协议，DUT需要支持VRRP协议；

2）对DUT的网络属性和网络拓扑有硬性要求，例如，DUT必须是三层网络设备，需要改变三层网络的拓扑。

发明内容

本发明实施例提供集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法，以降低DUT的复杂性和保持原有三层网络的拓扑。

本发明实施例提供一种集群扩展方法，所述方法包括：

位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT透传链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性；

在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，所述第一交换设备和第二交换设备将流量分布至所述至少两台待测设备DUT进行传输；

所述第一交换设备和第二交换设备分别是互联网数据中心一侧的内网交换设备和互联网一侧的外网交换设备。

本发明实施例提供一种集群通信系统，所述集群通信系统包括位于互联网数据中心一侧的第一交换设备、位于互联网一侧的第二交换设备以及位于所述第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT；

所述至少两台待测设备，用于透传所述第一交换设备或第二交换设备发送的链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性；

所述第一交换设备和第二交换设备，用于在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，将流量分布至所述至少两台待测设备进行传输。

本发明实施例提供一种通信系统，所述通信系统包括第一互联网数据中心、第一集群通信系统、第二互联网数据中心和第二集群通信系统，所述第一集群通信系统和第二集群通信系统用于通过互联网交互所述第一互联网数据中心和第二互联网数据中心的数据；

所述第一集群通信系统或第二集群通信系统包括位于第一互联网数据中心或第二互联网数据中心一侧的第一交换设备、位于互联网一侧的第二交换设备以及位于所述第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT；

本发明实施例提供一种通信方法，所述方法包括：

第一集群通信系统将第一互联网数据中心的数据发送至互联网或接收第二集群通信系统通过所述互联网转发的第二互联网数据中心的数据；第二集群通信系统将第二互联网数据中心的数据发送至互联网或接收所述第一集群通信系统通过所述互联网转发的第一互联网数据中心的数据。

从上述本发明实施例可知，由于位于第一交换设备和第二交换设备之间的待测设备只负责透传链路聚合协议报文，而第一交换设备和第二交换设备可以将流量分布至所述待测设备进行传输。因此，本发明实施例提供的方法避免了在DUT上实现复杂的路由协议，降低了对DUT的要求，此外，对DUT的网络属性和网络拓扑不再有硬性要求，即DUT与第一交换设备和第二交换设备构成的是二层网络，使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的互联网数据中心间公网传输的双机热备份方案示意图；

图2是本发明实施例提供的集群扩展方法流程示意图；

图3-a是本发明实施例提供的流量在三台DUT之间分布进行传输的示意图；

图3-b是本发明实施例提供的三台DUT中一台DUT₂发生故障时第一交换设备和第二交换设备将原来流经DUT₂的流量切换到DUT₁和DUT₂进行传输示意图；

图3-c是本发明实施例提供的在待测设备之间组播媒体接入控制报文示意图；

图4是本发明实施例提供的LACP规定的报文的报文头结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种集群通信系统结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种通信系统结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种通信方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图2，是本发明实施例提供的集群扩展方法流程示意图，主要包括步骤S201和步骤S202，具体地：

S201，位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备透传链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性。

在本发明实施例中，第一交换设备可以是互联网数据中心IDC一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等；第二交换设备可以是互联网（Internet）一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将互联网数据中心IDC所在网络称为内网，将互联网称为外网，因此，第一交换设备和第二交换设备分别可以视为是互联网数据中心IDC一侧的内网交换设备和互联网（Internet）一侧的外网交换设备。

与现有技术不同，本发明充分利用第一交换设备和第二交换设备的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在本发明实施例中，位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT可以只负责透传链路聚合控制协议（Link Aggregation Control Protocol，LACP）报文。由于DUT只负责透传LACP报文，第一交换设备和第二交换设备不会感知到DUT的存在，因此避免了在DUT上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的DUT与第一交换设备和第二交换设备构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

S202，在所述LAG聚合特性协商成功后，所述第一交换设备和第二交换设备将流量分布至所述至少两台待测设备进行传输。

在第一交换设备和第二交换设备将协商链路聚合组（Link AggregationGroups，LAG）聚合特性协商成功后，第一交换设备和第二交换设备可以将流量分布至至少两台待测设备DUT进行传输，如附图3-a所示，是流量（图中箭头所示）在三台DUT（DUT₁、DUT₂和DUT₃）之间分布进行传输的示意图。在本发明实施例中，可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台DUT上处理和传输，也可以根据实际情形，在其中一台或多台DUT上分布较多的流量，在另一台或多台DUT上分布较少的流量。本发明对流量在DUT上分布的多少可不做限定。

在本发明实施例中，当位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT中的一台或多台待测设备DUT发生故障时，所述第一交换设备和第二交换设备将流量在所述至少两台待测设备DUT中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有DUT发生故障而导致LACP报文不能透传时，DUT两端的第一交换设备和第二交换设备能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。如附图3-b所示，是附图3-a示例的三台DUT中DUT₂发生故障时，第一交换设备和第二交换设备将原来流经DUT₂的流量（图中虚线箭头所示）切换到DUT₁和DUT₂，由DUT₁和DUT₂进行传输。

在本发明实施例中，位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT通过所述第一交换设备和第二交换设备进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个DUT的两个接口分别与第一交换设备和第二交换设备相连，各DUT之间通过第一交换设备和第二交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，DUT可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的DUT上迁移，即，即使有少量DUT发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它DUT而不会中断连接。此外，当成员（即DUT、第一交换设备和第二交换设备等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

为了达到上述目的，本发明对链路聚合控制协议LACP报文进行扩展，方便DUT之间进行交互，无需额外带外同步网络，同时，使用组播媒体接入控制（Media Access Control，MAC）报文，实现发送端发送一个报文，其它DUT都能收到该报文，如附图3-c所示。以链路聚合协议报文是扩展的链路聚合控制协议（Link Aggregation Control Protocol，LACP）报文为例，LACP规定其报文的报文头如附图4所示，包括6字节的目的地址、6字节的源地址、2字节的长度/类型和1字节的子类型（Subtype），其中，子类型（Subtype）值如下表1所示:

表1

在扩展LACP报文时，具体可以使用协议子类型值（Protocol Subtype value）中大于2的任何一个值。

从上述本发明实施例提供的公网传输平台的集群扩展方法可知，由于位于第一交换设备和第二交换设备之间的待测设备只负责透传链路聚合协议报文，而第一交换设备和第二交换设备可以将流量分布至所述待测设备进行传输。因此，本发明实施例提供的方法避免了在DUT上实现复杂的路由协议，降低了对DUT的要求，此外，对DUT的网络属性和网络拓扑不再有硬性要求，即DUT与第一交换设备和第二交换设备构成的是二层网络，使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

请参阅附图5，是本发明实施例提供的集群通信系统结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图5示例的集群通信系统包括位于互联网数据中心501一侧的第一交换设备502、位于互联网503一侧的第二交换设备504以及位于所述第一交换设备502和第二交换设备504之间的至少两台待测设备505，其中：

待测设备505，用于透传所述第一交换设备502或第二交换设备504发送的链路聚合协议报文，以使所述第一交换设备502和第二交换设备504协商链路聚合组（Link Aggregation Groups，LAG）聚合特性。

在本实施例中，第一交换设备502可以是互联网数据中心501一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等；第二交换设备502可以是互联网503一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将互联网数据中心所在网络称为内网，将互联网称为外网，因此，第一交换设备502和第二交换设备504分别可以视为是互联网数据中心501一侧的内网交换设备和互联网503一侧的外网交换设备。与现有技术不同，本发明充分利用第一交换设备502和第二交换设备504的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在本实施例中，位于第一交换设备502和第二交换设备504之间的至少两台待测设备505可以只负责透传链路聚合协议（LinkAggregation Control Protocol，LACP）报文。由于待测设备505只负责透传LACP报文，第一交换设备502和第二交换设备504不会感知到待测设备505的存在，因此避免了在待测设备505上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的待测设备505与第一交换设备502和第二交换设备504构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

第一交换设备502和第二交换设备504，用于在所述LAG聚合特性协商成功后，将流量分布至所述至少两台待测设备进行传输。

在第一交换设备502和第二交换设备504将协商链路聚合组（LinkAggregation Groups，LAG）聚合特性协商成功后，第一交换设备502和第二交换设备504可以将流量分布至至少两台待测设备505进行传输，如附图3-a所示，是流量（图中箭头所示）在三台DUT（DUT₁、DUT₂和DUT₃）之间分布进行传输的示意图。在本实施例中，第一交换设备502和第二交换设备504可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台待测设备505上处理和传输；第一交换设备502和第二交换设备504也可以根据实际情形，在其中一台或多台待测设备505上分布较多的流量，在另一台或多台待测设备505上分布较少的流量。本发明对流量在待测设备505上分布的多少可不做限定。

在本发明实施例中，当位于第一交换设备502和第二交换设备504之间的至少两台待测设备505中的一台或多台待测设备505发生故障时，第一交换设备502和第二交换设备504将流量在所述至少两台待测设备505中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有待测设备发生故障而导致LACP报文不能透传时，待测设备505两端的第一交换设备502和第二交换设备504能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。如附图3-b所示，是附图3-a示例的三台DUT中DUT2发生故障时，第一交换设备502和第二交换设备505将原来流经DUT₂的流量（图中虚线箭头所示）切换到DUT₁和DUT₂，由DUT₁和DUT₂进行传输。

在本实施例中，位于第一交换设备502和第二交换设备504之间的至少两台待测设备505通过所述第一交换设备502和第二交换设备504进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个待测设备505的两个接口分别与第一交换设备502和第二交换设备504相连，各待测设备505之间通过第一交换设备和第二交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，待测设备505可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的待测设备505上迁移，即，即使有少量待测设备505发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它待测设备505而不会中断连接。此外，当成员（即待测设备505、第一交换设备502和第二交换设备504等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

在上述实施例中，链路聚合协议报文可以是扩展的链路聚合控制协议（Link Aggregation Control Protocol，LACP）报文。在扩展LACP报文时，具体可以使用表1示例的协议子类型值（Protocol Subtype value）中大于2的任何一个值。

请参阅附图6，是本发明实施例提供的通信系统结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，包括第一互联网数据中心61、第一集群通信系统62、第二互联网数据中心63和第二集群通信系统64，第一集群通信系统61和第二集群通信系统64用于通过互联网65交互第一互联网数据中心61和第二互联网数据中心63的数据。例如，第一集群通信系统61将来自第一互联网数据中心61的数据封装成IP包，通过互联网65传输至第二集群通信系统64，第二集群通信系统64进行解包操作后转发至第二互联网数据中心63，以及第二集群通信系统64将来自第二互联网数据中心63的数据封装成IP包，通过互联网65传输至第一集群通信系统61，第一集群通信系统61进行解包操作后转发至第一互联网数据中心61。在附图6示例的通信系统中，第一集群通信系统62包括位于第一互联网数据中心61一侧的第一交换设备621、位于互联网65一侧的第二交换设备622以及位于所述第一交换设备621和第二交换设备622之间的至少两台待测设备623，其中：

待测设备623，用于透传第一交换设备621或第二交换设备622发送的链路聚合控制协议LACP报文，以使第一交换设备621和第二交换设备622协商链路聚合组LAG聚合特性。第一交换设备621和第二交换设备622，用于在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，将流量分布至所述至少两台待测设备623进行传输。

在附图6示例的通信系统中，第一交换设备621可以是第一互联网数据中心61一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等，第二交换设备622可以是互联网65一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将第一互联网数据中心61或第二互联网数据中心63所在网络称为内网，将互联网65称为外网，因此，第一交换设备621和第二交换设备622分别可以视为是第一互联网数据中心61一侧的内网交换设备和互联网65一侧的外网交换设备。与现有技术不同，本发明充分利用第一交换设备621和第二交换设备622的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在本实施例中，位于第一交换设备621和第二交换设备622之间的至少两台待测设备623可以只负责透传LACP报文。由于待测设备623只负责透传LACP报文，第一交换设备621和第二交换设备622不会感知到待测设备623的存在，因此避免了在待测设备623上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的待测设备623与第一交换设备621和第二交换设备622构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

在第一交换设备621和第二交换设备622将LAG聚合特性协商成功后，第一交换设备621和第二交换设备622可以将流量分布至至少两台待测设备623进行传输。在本实施例中，第一交换设备621和第二交换设备622可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台待测设备623上处理和传输；第一交换设备621和第二交换设备622也可以根据实际情形，在其中一台或多台待测设备623上分布较多的流量，在另一台或多台待测设备623上分布较少的流量。本发明对流量在待测设备623上分布的多少可不做限定。

在本实施例中，当位于第一交换设备621和第二交换设备622之间的至少两台待测设备623中的一台或多台待测设备623发生故障时，第一交换设备621和第二交换设备622将流量在所述至少两台待测设备623中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有待测设备发生故障而导致LACP报文不能透传时，待测设备623两端的第一交换设备621和第二交换设备622能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。

在本实施例中，位于第一交换设备621和第二交换设备622之间的至少两台待测设备623通过所述第一交换设备621和第二交换设备622进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个待测设备623的两个接口分别与第一交换设备621和第二交换设备622相连，各待测设备623之间通过第一交换设备和第二交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，待测设备623可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的待测设备623上迁移，即，即使有少量待测设备623发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它待测设备623而不会中断连接。此外，当成员（即待测设备623、第一交换设备621和第二交换设备622等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

在上述实施例中，链路聚合协议报文可以是扩展的LACP报文。在扩展LACP报文时，具体可以使用表1示例的协议子类型值（Protocol Subtype value）中大于2的任何一个值。

在附图6示例的通信系统中，第二集群通信系统64包括位于第二互联网数据中心63一侧的第三交换设备641、位于互联网65一侧的第四交换设备642以及位于所述第三交换设备641和第四交换设备642之间的至少两台待测设备643。

待测设备643，用于透传第三交换设备641或第四交换设备642发送的链路聚合控制协议LACP报文，以使第三交换设备641和第四交换设备642协商链路聚合组LAG聚合特性。第三交换设备641和第四交换设备642，用于在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，将流量分布至所述至少两台待测设备643进行传输。

在附图6示例的通信系统中，第三交换设备641可以是第二互联网数据中心63一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等，第四交换设备642可以是互联网65一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将第一互联网数据中心61或第二互联网数据中心63所在网络称为内网，将互联网65称为外网，因此，第三交换设备641和第四交换设备642分别可以视为是第二互联网数据中心63一侧的内网交换设备和互联网65一侧的外网交换设备。与现有技术不同，本发明充分利用第三交换设备641和第四交换设备642的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在本实施例中，位于第三交换设备641和第四交换设备642之间的至少两台待测设备623可以只负责透传LACP报文。由于待测设备623只负责透传LACP报文，第三交换设备641和第四交换设备642不会感知到待测设备623的存在，因此避免了在待测设备623上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的待测设备623与第三交换设备641和第四交换设备642构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

在第三交换设备641和第四交换设备642将LAG聚合特性协商成功后，第三交换设备641和第四交换设备642可以将流量分布至至少两台待测设备643进行传输。在本实施例中，第三交换设备641和第四交换设备642可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台待测设备643上处理和传输；第三交换设备641和第四交换设备642也可以根据实际情形，在其中一台或多台待测设备643上分布较多的流量，在另一台或多台待测设备643上分布较少的流量。本发明对流量在待测设备643上分布的多少可不做限定。

在本实施例中，当位于第三交换设备641和第四交换设备642之间的至少两台待测设备643中的一台或多台待测设备643发生故障时，第三交换设备641和第四交换设备642将流量在所述至少两台待测设备643中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有待测设备发生故障而导致LACP报文不能透传时，待测设备643两端的第三交换设备641和第四交换设备642能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。

在本实施例中，位于第三交换设备641和第四交换设备642之间的至少两台待测设备643通过所述第三交换设备641和第四交换设备642进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个待测设备643的两个接口分别与第三交换设备641和第四交换设备642相连，各待测设备643之间通过第一交换设备和第二交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，待测设备643可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的待测设备643上迁移，即，即使有少量待测设备643发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它待测设备643而不会中断连接。此外，当成员（即待测设备643、第三交换设备641和第四交换设备642等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

请参阅附图7，是本发明实施例提供的通信方法流程示意图，主要包括步骤S701和步骤S702，具体地：

S701，第一集群通信系统将第一互联网数据中心的数据发送至互联网或接收第二集群通信系统通过所述互联网转发的第二互联网数据中心的数据；

S702，第二集群通信系统将第二互联网数据中心的数据发送至互联网或接收所述第一集群通信系统通过所述互联网转发的第一互联网数据中心的数据。

例如，第一集群通信系统将来自第一互联网数据中心的数据封装成IP包，通过互联网传输至第二集群通信系统，第二集群通信系统进行解包操作后转发至第二互联网数据中心；第二集群通信系统将来自第二互联网数据中心的数据封装成IP包，通过互联网传输至第一集群通信系统，第一集群通信系统进行解包操作后转发至第一互联网数据中心。

在附图7示例的通信方法流程中，第一集群通信系统或第二集群通信系统包括位于第一互联网数据中心或第二互联网数据中心一侧的第一交换设备、位于互联网一侧的第二交换设备以及位于所述第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT。

在附图7示例的通信方法流程中，第一交换设备可以是第一互联网数据中心IDC一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等；第二交换设备可以是互联网（Internet）一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将第一互联网数据中心所在网络称为内网，将互联网称为外网，因此，第一交换设备和第二交换设备分别可以视为是第一互联网数据中心一侧的内网交换设备和互联网（Internet）一侧的外网交换设备。

与现有技术不同，本发明充分利用第一交换设备和第二交换设备的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在附图7示例的通信方法流程中，位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT可以只负责透传LACP报文。由于待测设备DUT只负责透传LACP报文，第一交换设备和第二交换设备不会感知到待测设备DUT的存在，因此避免了在DUT上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的待测设备DUT与第一交换设备和第二交换设备构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

在第一交换设备和第二交换设备将LAG聚合特性协商成功后，第一交换设备和第二交换设备可以将流量分布至至少两台待测设备DUT进行传输，如附图3-a所示，是流量（图中箭头所示）在三台DUT（DUT₁、DUT₂和DUT₃）之间分布进行传输的示意图。在附图7示例的通信方法流程中，可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台待测设备DUT上处理和传输，也可以根据实际情形，在其中一台或多台待测设备DUT上分布较多的流量，在另一台或多台待测设备DUT上分布较少的流量。本发明对流量在待测设备DUT上分布的多少可不做限定。

在附图7示例的通信方法流程中，当位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT中的一台或多台待测设备DUT发生故障时，所述第一交换设备和第二交换设备将流量在所述至少两台待测设备DUT中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有待测设备DUT发生故障而导致LACP报文不能透传时，待测设备DUT两端的第一交换设备和第二交换设备能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。如附图3-b所示，是附图3-a示例的三台待测设备DUT中DUT₂发生故障时，第一交换设备和第二交换设备将原来流经DUT₂的流量（图中虚线箭头所示）切换到DUT₁和DUT₂，由DUT₁和DUT₂进行传输。

在本发明实施例中，位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT通过所述第一交换设备和第二交换设备进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个待测设备DUT的两个接口分别与第一交换设备和第二交换设备相连，各待测设备DUT之间通过第一交换设备和第二交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，待测设备DUT可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的待测设备DUT上迁移，即，即使有少量待测设备DUT发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障待测设备DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它待测设备DUT而不会中断连接。此外，当成员（即DUT、第一交换设备和第二交换设备等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

为了达到上述目的，本发明对链路聚合控制协议LACP报文进行扩展，方便DUT之间进行交互，无需额外带外同步网络，同时，使用组播媒体接入控制MAC报文，实现发送端发送一个报文，其它待测设备DUT都能收到该报文，如附图3-c所示。以链路聚合协议报文是扩展的LACP报文为例，LACP规定其报文的报文头如附图4所示，包括6字节的目的地址、6字节的源地址、2字节的长度/类型和1字节的子类型（Subtype），其中，子类型（Subtype）值如表1所示。

在附图7示例的通信方法流程中，第三交换设备可以是第二互联网数据中心IDC一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等；第四交换设备可以是互联网（Internet）一侧的交换设备，例如，路由器或交换机等等。为了区分或描述的方便，本发明实施例中将第二互联网数据中心所在网络称为内网，将互联网称为外网，因此，第三交换设备和第四交换设备分别可以视为是第二互联网数据中心一侧的内网交换设备和互联网（Internet）一侧的外网交换设备。

与现有技术不同，本发明充分利用第三交换设备和第四交换设备的二层链路聚合协议特性即将多个以太网端口聚合为一个逻辑以太网端口、在每个以太网端口上运行协议报文以动态调整聚合组成员的特性。在附图7示例的通信方法流程中，位于第三交换设备和第四交换设备之间的至少两台待测设备DUT可以只负责透传LACP报文。由于待测设备DUT只负责透传LACP报文，第三交换设备和第四交换设备不会感知到待测设备DUT的存在，因此避免了在DUT上实现复杂的路由协议。另一方面，此时的待测设备DUT与第三交换设备和第四交换设备构成的是二层网络，这就使得原有的三层网络拓扑可以保持不变，从而避免了更改网络拓扑结构带来的繁琐和高额成本。

在第三交换设备和第四交换设备将LAG聚合特性协商成功后，第三交换设备和第四交换设备可以将流量分布至至少两台待测设备DUT进行传输，如附图3-a所示，是流量（图中箭头所示）在三台DUT（DUT₁、DUT₂和DUT₃）之间分布进行传输的示意图。在附图7示例的通信方法流程中，可以根据负载均衡方法将流量均匀分布至多台待测设备DUT上处理和传输，也可以根据实际情形，在其中一台或多台待测设备DUT上分布较多的流量，在另一台或多台待测设备DUT上分布较少的流量。本发明对流量在待测设备DUT上分布的多少可不做限定。

在附图7示例的通信方法流程中，当位于第三交换设备和第四交换设备之间的至少两台待测设备DUT中的一台或多台待测设备DUT发生故障时，所述第三交换设备和第四交换设备将流量在所述至少两台待测设备DUT中运行正常的待测设备中重新分配，即，当其中有待测设备DUT发生故障而导致LACP报文不能透传时，待测设备DUT两端的第三交换设备和第四交换设备能够感知链路故障而动态切换流量，从而起到冗余备份的作用。如附图3-b所示，是附图3-a示例的三台待测设备DUT中DUT₂发生故障时，第三交换设备和第四交换设备将原来流经DUT₂的流量（图中虚线箭头所示）切换到DUT₁和DUT₂，由DUT₁和DUT₂进行传输。

在本发明实施例中，位于第三交换设备和第四交换设备之间的至少两台待测设备DUT通过所述第三交换设备和第四交换设备进行信息交互，所交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文等等。具体地，每个待测设备DUT的两个接口分别与第三交换设备和第四交换设备相连，各待测设备DUT之间通过第三交换设备和第四交换设备进行心跳报文传输、主从协商、协议交互以及关键信息同步，如此，待测设备DUT可以进行一些有状态的业务处理。例如，同一个连接可以在不同的待测设备DUT上迁移，即，即使有少量待测设备DUT发生故障，不仅对新的连接无影响，原来在故障待测设备DUT上的连接也可以实现无缝迁移到其它待测设备DUT而不会中断连接。此外，当成员（即DUT、第三交换设备和第四交换设备等等）添加或减少，也可以通过心跳报文让所有成员感知，从而实现动态伸缩扩展的自适应。

需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，比如以下各种方法的一种或多种或全部：

方法一：位于第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备透传链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性；在所述LAG聚合特性协商成功后，所述第一交换设备和第二交换设备将流量分布至所述至少两台待测设备进行传输；所述第一交换设备和第二交换设备分别是互联网数据中心一侧的内网交换设备和互联网一侧的外网交换设备。

方法二：第一集群通信系统将第一互联网数据中心的数据发送至互联网或接收第二集群通信系统通过所述互联网转发的第二互联网数据中心的数据；第二集群通信系统将第二互联网数据中心的数据发送至互联网或接收所述第一集群通信系统通过所述互联网转发的第一互联网数据中心的数据。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例提供的集群扩展方法、集群通信系统和通信系统、方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种集群扩展方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述至少两台待测设备的一台或多台待测设备发生故障，所述第一交换设备和第二交换设备将流量在所述至少两台待测设备中运行正常的待测设备中重新分配。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述至少两台待测设备通过所述第一交换设备和第二交换设备进行信息交互。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两台待测设备通过所述第一交换设备和第二交换设备交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文中的一种或任意组合。

5.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述链路聚合控制协议LACP报文为扩展的链路聚合控制协议报文。

6.一种集群通信系统，其特征在于，所述集群通信系统包括位于互联网数据中心一侧的第一交换设备、位于互联网一侧的第二交换设备以及位于所述第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT；

7.如权利要求6所述的集群通信系统，其特征在于，所述第一交换设备和第二交换设备还用于当所述至少两台待测设备的一台或多台待测设备发生故障，将流量在所述至少两台待测设备中运行正常的待测设备中重新分配。

8.如权利要求6所述的集群通信系统，其特征在于，所述至少两台待测设备还用于通过所述第一交换设备和第二交换设备进行信息交互。

9.如权利要求8所述的集群通信系统，其特征在于，所述至少两台待测设备通过所述第一交换设备和第二交换设备交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文中的一种或任意组合。

10.如权利要求6至9任意一项所述的集群通信系统，其特征在于，所述链路聚合控制协议LACP报文为扩展的链路聚合控制协议报文。

11.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括第一互联网数据中心、第一集群通信系统、第二互联网数据中心和第二集群通信系统，所述第一集群通信系统和第二集群通信系统用于通过互联网交互所述第一互联网数据中心和第二互联网数据中心的数据；

所述第一交换设备和第二交换设备，用于在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，将流量分布至所述至少两台待测设备DUT进行传输。

12.如权利要求11所述的通信系统，其特征在于，所述第一交换设备和第二交换设备还用于当所述至少两台待测设备的一台或多台待测设备发生故障，将流量在所述至少两台待测设备中运行正常的待测设备中重新分配。

13.如权利要求11所述的通信系统，其特征在于，所述至少两台待测设备还用于通过所述第一交换设备和第二交换设备进行信息交互。

14.如权利要求13所述的通信系统，其特征在于，所述至少两台待测设备通过所述第一交换设备和第二交换设备交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文中的一种或任意组合。

15.如权利要求11至14任意一项所述的集群通信系统，其特征在于，所述链路聚合控制协议LACP报文为扩展的链路聚合控制协议报文。

16.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：

第一集群通信系统将第一互联网数据中心的数据发送至互联网或接收第二集群通信系统通过所述互联网转发的第二互联网数据中心的数据，第二集群通信系统将第二互联网数据中心的数据发送至互联网或接收所述第一集群通信系统通过所述互联网转发的第一互联网数据中心的数据，所述第一集群通信系统或第二集群通信系统包括位于第一互联网数据中心或第二互联网数据中心一侧的第一交换设备、位于互联网一侧的第二交换设备以及位于所述第一交换设备和第二交换设备之间的至少两台待测设备DUT；

所述至少两台待测设备DUT透传链路聚合控制协议LACP报文，以使所述第一交换设备和第二交换设备协商链路聚合组LAG聚合特性；

在所述链路聚合组LAG聚合特性协商成功后，所述第一交换设备和第二交换设备将流量分布至所述至少两台待测设备DUT进行传输。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少两台待测设备通过所述第一交换设备和第二交换设备交互的信息包括心跳报文、主从协商消息、协议交互报文和同步报文中的一种或任意组合。

20.如权利要求16至19任意一项所述的方法，其特征在于，所述链路聚合控制协议LACP报文为扩展的链路聚合控制协议报文。