CN104780067A - 一种端口扩展设备的重启方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式提出一种端口扩展(PE)设备的重启方法和装置。方法包括：当根据检测机制确定与核心骨干(CB)设备的通信异常时，所述PE设备进入延时启动状态，并根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信是否恢复正常；当根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信恢复正常时，所述PE设备退出所述延时启动状态，并重启。

Description

一种端口扩展设备的重启方法和装置
技术领域
本发明实施方式属于网络通信技术领域，特别是一种端口扩展(PortExtender，PE)设备的重启方法和装置。
背景技术
通过虚拟化接入网的方式实现单一管理域、减少网络层次及管理扁平化等功能，是当前数据中心技术的一个重要发展趋势。为满足数据中心的需求，目前已经出现了二级堆叠的核心骨干(Core Backbone，CB)-PE组网方案。
在现有技术的CB-PE组网中，如果PE设备与CB设备之间的所有链路都故障，立刻重启PE设备。而且，如果全局主控板检测到与PE设备所在单板握手超时，也会立刻重启PE设备。
PE设备重启后，如果CB与PE之间的链路故障还没有恢复或者PE设备所在单板与全局主控板的握手还是不成功，则PE设备仍然再次被重启。然而，PE设备的频繁重启可能导致PE设备的使用寿命缩短且容易损坏。
另外，PE设备的频繁重启还导致下挂在PE设备的端点设备业务受到严重影响。
发明内容
本发明实施方式提出一种PE设备的重启方法和装置，以避免频繁重启PE设备，从而提高PE设备的使用寿命。
本发明实施方式的技术方案如下：
根据本发明实施方式的一方面，提出一种PE设备的重启方法，包括：
当根据检测机制确定与CB设备的通信异常时，所述PE设备进入延时启动状态，并根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信是否恢复正常；
当根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信恢复正常时，所述PE设备退出所述延时启动状态，并重启。
优选地，还包括：当处于所述延时启动状态时，所述PE设备基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
优选地，还包括：所述PE设备接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习所述服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址建立所述二层本地转发表项；
或者，在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，所述PE设备接收所述CB设备下发的二层转发表项。
优选地，在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，所述PE设备接收所述CB设备下发的三层转发表项。
优选地，所述检测机制为所述PE设备与所述CB设备之间的链路检测以及所述PE设备与全局主控板之间的握手检测中的一种或组合。
根据本发明实施方式的另一方面，提出一种PE设备的重启装置，该装置应用于PE设备，包括：
检测模块，用于当根据检测机制确定与CB设备的通信异常时，进入延时启动状态，并根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信是否恢复正常；
重启模块，用于当根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信恢复正常时，退出所述延时启动状态，并重启所述PE设备。
优选地，还包括：
本地转发模块，用于当所述PE设备处于所述延时启动状态时，基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
优选地，本地转发模块，还用于当所述PE设备处于所述延时启动状态时，接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习所述服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址建立所述二层本地转发表项。
优选地，本地转发模块，还用于当根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，接收CB设备下发的所述二层本地转发表项。
优选地，本地转发模块，还用于在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，接收所述CB设备下发的所述三层转发表项。
由此可见，根据本发明提供的实施方式，在根据检测机制确定与核心骨干CB设备的通信异常时，并不立即重启PE设备，而是根据检测机制确定与CB设备的通信是否恢复正常，当链路检测和握手检测都恢复之后再重启PE设备，从而避免频繁重启PE设备。
而且，在PE设备上支持二三层本地转发。在PE与CB分离的情况下，本地下挂在PE上的服务器之间仍然可以相互通信，从而提高系统的可用性。
附图说明
图1为根据本发明实施方式PE设备的重启方法流程图；
图2为根据本发明实施方式二级堆叠组网模型的第一结构图；
图3为根据本发明实施方式二级堆叠组网模型的第二结构图；
图4为根据本发明实施方式PE设备的重启装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
在本发明实施方式中，当PE设备与CB设备之间的全部链路都失败和/或与全局主控板之间的握手失败时，并不立即重启PE设备，而是进入延时启动状态。在延时启动状态中，延迟重启PE设备，并继续检测PE设备与CE设备之间链路状态以及与全局主控板的握手状态。如果这两者都正常退出延时启动状态，并重启PE设备，避免频繁重启PE设备，从而提高业务的可用性。
而且，在本发明实施方式中，在PE设备上支持二三层本地转发。在PE设备与CB设备分离的情况下，下挂在同一PE设备上的服务器之间仍然可以相互通信，从而进一步提高系统的可用性。
图1为根据本发明实施方式PE设备的重启方法流程图。
如图1所示，该方法包括：
步骤101：当根据检测机制确定与CB设备的通信异常时，PE设备进入延时启动状态，并根据检测机制确定与CB设备的通信是否恢复正常。
在这里，检测机制为PE设备与CB设备之间的链路检测以及PE设备与全局主控板之间的握手检测中的一种或组合。当PE设备根据检测机制确定与CB设备的通信异常时，PE设备进入延时启动状态。在延时启动状态中，PE设备不执行重启操作，而是继续执行检测机制，并确定与CB设备的通信是否恢复正常。需要说明的是，对于PE设备可以分别使能其中一种检测机制，或分别使能两种检测机制。在使能两种检测机制时，PE设备根据其中一种检测机制存在异常时，便会进入延时启动状态，此时，根据另一种检测机制确定存在异常时，会继续保持之前的延时启动状态。另外，在两种检测机制都存在异常的情况下，当根据两种检测机制都恢复正常时，PE设备才会重启。
在一个实施方式中，在检测机制中，PE设备与CB设备的每一条链路上都执行链路检测，优选为Hello报文检测。如果链路在预定时间内Hello报文检测失败，则PE设备判定该链路失败。
在一个实施方式中，在检测机制中，CB设备所在的全局主控板与各个PE设备所在的单板维护着一套握手机制。如果PE设备所在的单板在预定时间内与CB设备所在的全局主控板握手检测失败，则判定与全局主控板之间的握手失败。
在本发明实施方式中，当PE设备与CB设备之间的所有链路都失败时，PE设备进入延时启动状态，在该延时启动状态中并不重新启动PE设备，PE设备继续检测与CB设备之间的链路状态以及与全局主控板之间的握手状态。
在本发明实施方式中，当PE设备所在的单板与全局主控板握手失败时，PE设备进入延时启动状态，在该延时启动状态中并不重新启动PE设备，PE设备继续检测与CB设备之间的链路状态以及与全局主控板之间的握手状态。
步骤102：当根据检测机制确定与CB设备的通信恢复正常时，重启PE设备。
当PE设备继续检测到与CB设备之间的链路正常以及与全局主控板之间的握手正常时，PE设备退出延时启动状态，并且重启。PE设备重启之后，PE设备可以从CB设备获取在链路失败或握手失败期间内所生成的更新配置信息，从而保持与其它PE设备的全局同步。
在一个实施方式中，当处于延时启动状态时，PE设备基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
PE设备的二层本地转发表项既可以是与CB设备的通信异常之前或延时启动状态中PE设备主动建立的，也可以是与CB设备的通信异常之前由CB设备所下发的。
在一个实施方式中，与CB设备的通信异常之前或延时启动状态中，PE设备接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址主动建立二层本地转发表项。因此，当处于延时启动状态时，PE设备可以基于该主动建立的二层本地转发表项执行本地二层报文转发。
在一个实施方式中，在根据检测机制确定与CB设备的通信异常之前，PE设备接收CB设备下发的二层转发表项。从而，当处于延时启动状态时，PE设备可以基于CB设备所下发的二层本地转发表项执行本地二层报文转发。
在一个实施方式中，在根据检测机制确定与CB设备的通信异常之前，PE设备接收CB设备下发的三层转发表项。从而，当处于延时启动状态时，PE设备可以基于CB设备所下发的三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
PE设备具有二层本地转发表项和三层本地转发表项之后，即可以在PE设备上支持二三层本地转发。因此，在PE设备与CB设备分离的情况下，下挂在同一PE设备上的服务器之间仍然可以相互通信，从而提高系统的可用性。
下面结合具体组网结构，对本发明实施方式进行详细阐述。
图2为根据本发明实施方式二级堆叠组网模型的第一结构图。
如图2所示，CB1、CB2和CB3组成智能弹性架构(IRF)堆叠，其中CB1为堆叠主控设备(Master)，负责管理整个堆叠；CB2和CB3为堆叠备份设备(Slave)，隶属于CB1，作为CB1的备份设备。
CB1的一个主控板作为全局主控板；PE1、PE2、PE3和PE4作为IRF的远程线卡，分别与IRF堆叠连接。
以PE1为例进行说明：
PE1通过链路1与CB1连接，通过链路2与CB2连接，通过链路3与CB3连接。而且，PE1可视为单板1，服务器1下挂在PE1的端口A；服务器2下挂在PE2的端口B。
当PE1从端口A接收到服务器1发送的二层报文时，PE1基于该二层报文的源地址学习服务器1的Mac地址；当PE1从端口B接收到服务器2发送的二层报文时，PE1基于该二层报文的源地址学习服务器2的Mac地址；PE1基于所学习的各个服务器的Mac地址建立二层本地转发表项。
当PE1从端口A接收到服务器1发送的Arp报文时，将该Arp报文发送到CB1。CB1基于该Arp报文向PE1、PE2、PE3和PE4下发关于服务器1的Arp表项。PE1判定该Arp表项的出端口为本地端口，因此接收该Arp表项；PE2、PE3和PE4判定该Arp表项的出端口不是本地端口，因此抛弃该Arp表项。类似地，当PE1从端口B接收到服务器2发送的Arp报文时，PE1也可以接收到CB1设备发送的关于服务器2的Arp表项。PE1上关于服务器1的Arp表项和关于服务器2的Arp表项即构成三层本地转发表项。
PE1在链路1、链路2和链路3上都执行链路检测，优选为Hello报文检测。如果某条链路在预定时间内Hello报文检测失败，则PE1判定该链路失败。
当PE1检测到与CB1设备之间的链路1、与CB2设备之间的链路2以及与CB3设备之间的链路3中至少有一条正常时，PE1将接收到的报文重定向到IRF堆叠进行转发。
当PE1检测到与CB1设备之间的链路1、与CB2设备之间的链路2和与CB3设备之间的链路3全部失败，和/或视为单板1的PE1与全局主控板之间的握手失败时，不立即重启PE1，而是进入延时启动状态。在延时启动状态中，延迟重启PE1。在延迟重启PE1的过程中，PE1继续检测链路1、链路2和链路3的链路状态以及视为单板1的PE1与全局主控板的握手状态，如果链路1、链路2和链路3中至少有一条链路正常以及与全局主控板之间的握手正常时，重启PE1。重启PE1之后，PE1可以从CE1获取在链路失败或握手失败期间内所生成的更新配置信息，从而保持与其它PE的全局同步。
而且，在延迟重启PE1的过程中，PE1可以通过二层本地转发表项和三层本地转发表项支持服务器1与服务器2之间的本地二层或三层转发。比如，当服务器1发送目的Mac地址为服务器2的二层报文时，在PE1上基于二层本地转发表项查找到出端口为服务器2的端口B，因此将该二层报文转发到端口B。再比如，当服务器1发送目的IP地址为服务器2的三层报文时，在PE1上基于三层本地转发表项查找到出端口为服务器2的端口B，因此将该三层报文转发到端口B。
因此，即使PE1与IRF分离，下挂在同一PE1设备上的本地服务器之间仍然可以相互通信，从而提高系统的可用性。
图3为根据本发明实施方式二级堆叠组网模型的第二结构图。
如图3所示，CB1、CB2和CB3组成智能弹性架构(IRF)堆叠，其中CB1为堆叠主控设备，负责管理整个堆叠；CB2和CB3为堆叠备份设备，隶属于CB1，作为CB1的备份设备。
CB1的一个主控板作为全局主控板，PE1、PE2、PE3和PE4作为IRF的远程线卡，分别与IRF堆叠连接。
以PE3为例进行说明：
PE3通过链路1与CB1连接，通过链路2与CB3连接。而且，PE3可视为单板3；服务器1下挂在PE3的端口A，服务器3下挂在PE2的端口B。
当PE3从端口A接收到服务器1发送的二层报文时，PE3基于该二层报文的源地址学习服务器1的Mac地址；当PE3从端口B接收到服务器2发送的二层报文时，PE3基于该二层报文的源地址学习服务器2的Mac地址；PE3基于所学习的各个服务器的Mac地址建立二层本地转发表项。
当PE3从端口A接收到服务器1发送的Arp报文时，将该Arp报文发送到CB1。CB1基于该Arp报文向PE1、PE2、PE3和PE4下发关于服务器1的Arp表项。PE3判定该Arp表项的出端口为本地端口，因此接收该Arp表项；PE1、PE2和PE4判定该Arp表项的出端口不是本地端口，因此抛弃该Arp表项。类似地，当PE3从端口B接收到服务器2发送的Arp报文时，PE3也可以接收到CB1设备发送的关于服务器2的Arp表项。PE3上关于服务器1的Arp表项和关于服务器2的Arp表项即构成三层本地转发表项。
PE3在链路1和链路2上都执行链路检测，优选为Hello报文检测。如果某条链路在预定时间内Hello报文检测失败，则PE3判定该链路失败。
当PE3检测到与CB1设备之间的链路1以及与CB3设备之间的链路2中至少有一条正常时，PE3将接收到的报文重定向到IRF堆叠进行转发。
当PE3检测到与CB1设备之间的链路1以及与CB3设备之间的链路2全部失败，和/或视为单板3的PE3与全局主控板之间的握手失败时，不立即重启PE3，而是进入延时启动状态。在延时启动状态中，延迟重启PE3。在延迟重启PE3的过程中，PE3继续检测链路1、链路2的链路状态以及视为单板3的PE3与全局主控板的握手状态，如果链路1和链路2中至少有一条链路正常以及视为单板3的PE3与全局主控板之间的握手正常时，重启PE3。重启PE3之后，PE3可以从CE1获取在链路失败或握手失败期间内所生成的更新配置信息，从而保持与其它PE的全局同步。
而且，在延迟重启PE3的过程中，PE3可以通过二层本地转发表项和三层本地转发表项支持服务器1与服务器2之间的本地二层或三层转发。比如，当服务器1发送目的Mac地址为服务器2的二层报文时，在PE3上基于二层本地转发表项查找到出端口为服务器2的端口B，因此将该二层报文转发到端口B。再比如，当服务器1发送目的IP地址为服务器2的三层报文时，在PE3上基于三层本地转发表项查找到出端口为服务器2的端口B，因此将该三层报文转发到端口B。
因此，即使PE3与IRF设备分离，下挂在PE3上的本地服务器之间仍然可以相互通信，从而提高系统的可用性。
在PE设备实行本地转发时，如果是基于三层表项进行转发，那么源服务器和目的服务器可以处于不同的网段，而如果是基于二层表项进行转发，那么源服务器和目的服务器需要处于相同网段。
基于上述详细分析，本发明还提出了一种PE设备的重启装置。
图4为根据本发明实施方式PE设备的重启装置结构图，该装置应用于PE设备。
如图4所示，该装置400包括：
检测模块401，用于当根据检测机制确定与CB设备的通信异常时，进入延时启动状态，并根据检测机制确定与CB设备的通信是否恢复正常；
重启模块402，用于当根据检测机制确定与CB设备的通信恢复正常时，退出延时启动状态，并重启PE设备。
在一个实施方式中，该装置400还包括：
本地转发模块403，用于当PE设备处于延时启动状态时，基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
在一个实施方式中，本地转发模块403，还用于接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址建立二层本地转发表项。
在一个实施方式中，本地转发模块403，还用于当根据检测机制确定与CB设备的通信异常之前，接收CB设备下发的二层本地转发表项。
在一个实施方式中，本地转发模块403，还用于在根据检测机制确定与CB设备的通信异常之前，接收CB设备下发的三层转发表项。
综上所述，在本发明实施方式中，在CB-PE链路全部中断和/或与全局主控板握手超时的情况下，并不立即重启PE设备，而是继续进行链路检测以及与全局主控板的握手检测，如果链路检测和握手检测都恢复之后再重启PE设备，从而避免频繁重启PE设备。
而且，在PE设备上支持二三层本地转发。在PE与CB分离的情况下，本地下挂在PE上的服务器之间仍然可以相互通信，从而提高系统的可用性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种端口扩展PE设备的重启方法，其特征在于，该方法应用于PE设备，包括：
当根据检测机制确定与核心骨干CB设备的通信异常时，所述PE设备进入延时启动状态，并根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信是否恢复正常；
当根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信恢复正常时，所述PE设备退出所述延时启动状态，并重启。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当处于所述延时启动状态时，所述PE设备基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
所述PE设备接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习所述服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址建立所述二层本地转发表项；或
在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，所述PE设备接收所述CB设备下发的二层转发表项。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，所述PE设备接收所述CB设备下发的三层转发表项。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测机制为所述PE设备与所述CB设备之间的链路检测以及所述PE设备与全局主控板之间的握手检测中的一种或组合。
6.一种端口扩展PE设备的重启装置，其特征在于，该装置应用于PE设备，包括：
检测模块，用于当根据检测机制确定与核心骨干CB设备的通信异常时，进入延时启动状态，并根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信是否恢复正常；
重启模块，用于当根据所述检测机制确定与所述CB设备的通信恢复正常时，退出所述延时启动状态，并重启所述PE设备。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
本地转发模块，用于当所述PE设备处于所述延时启动状态时，基于二层本地转发表项执行本地二层报文转发，和/或基于三层本地转发表项执行本地三层报文转发。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
本地转发模块，还用于接收下挂在本地端口的服务器发送的报文，从该报文的源地址学习所述服务器的Mac地址，并基于所学习的服务器的Mac地址建立所述二层本地转发表项。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
本地转发模块，还用于当根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，接收所述CB设备下发的所述二层本地转发表项。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
本地转发模块，还用于在根据检测机制确定与所述CB设备的通信异常之前，接收所述CB设备下发的所述三层转发表项。
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