CN105049367A - 一种聚合链路的流量分配方法和接入设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种聚合链路的流量分配方法和接入设备，所述流量分配针对于不同系统，所述流量分配方法包括：接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文系统。如此能够采用聚合链路实现对不同系统的流量传输，即保证了流量传输的可靠性，又节约了流量传输的成本。

Description

一种聚合链路的流量分配方法和接入设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种聚合链路的流量分配方法和接入设备。

背景技术

链路聚合是一种用于提高网络设备之间的高可靠性数据通信的技术。链路聚合技术通过将多个物理端口捆绑在一起，成为一个逻辑端口(称之为聚合口或者聚合组)，并形成聚合链路，其中聚合方式有很多种，一种比较常见的方式是使用链路聚合控制协议(LACP，LinkAggregationControlProtocol)。聚合链路中的每条物理链路称之为聚合成员链路。聚合链路中多条成员链路共同收发流量，提高了链路带宽；并且提高链路可靠性，不会因为单一物理链路故障而造成整条链路中断。

聚合链路上的流量会根据用户配置的负荷分担策略均衡分配到各成员链路，其具有以下特点：

对于具体某一个报文来说，有且只会选择一条成员链路发出，不会往所有成员链路都发一份；

聚合链路发送报文时随机选择成员链路，而不能人为指定，上述负荷分担策略配置只会影响成员链路选择的随机性，从而影响流量能否均匀分配到各个成员链路，但是并不能直接指定成员链路；

通常分担策略配置得当的情况下，聚合链路上的流量会比较均匀得地分配到各个成员链路。

由于上述特点，现有技术中，聚合链路还不能应用于不同系统的数据流传输。

例如，在网络应用场景中，为了提高可靠性，服务器通常具备多网卡，将多网卡捆绑成聚合链路，与接入设备之间通过聚合链路相连以接入网络，如此既提高了链路带宽，又能彼此备份。然而某些服务器上通常会带有远程管理系统，该系统是一个小型的操作系统，其独立于服务器系统存在，具有自己的网卡，内存等硬件。可以理解为服务器具备双操作系统，一个是服务器系统，用于生产环境；一个是远程管理系统，用于管理服务器系统，可以提供硬件级别的管理，即使服务器系统处于关机和重启过程，依然能对其进行远程管理。通常情况下，服务器会配备专门的远程管理口，但为了节省接入设备端口成本等考虑，服务器往往会配置远程管理口与服务器的一个网口共享网卡，这样能少占用接入设备一个端口，也就是多网卡中某一张网卡既用于服务器系统，又用于远程管理系统。

在现有技术中，通常采用两种接入方式，如图1A和1B所示。图1A中服务器系统按照多网口进行链路聚合接入(业务链路1……业务链路N)，而远程管理系统的管理口通过独立链路(管理链路)接入，该方法的缺陷是，接入设备10上必须为每台服务器上的管理口预留端口，在服务器数量较多的情况下，占用的端口会较多。图1B中服务器按照管理口共享一个网口(形成管理链路/业务链路1)的方式接入，该方法的缺陷是，服务器多网口无法使用链路聚合，因而使得服务器的可靠性降低。

对于服务器上管理口共享网口功能与多网口链路聚合功能同时开启的应用场景是新型应用场景，传统的链路聚合技术无法人为指定某条成员链路来发送流量，因此无法满足这种新型应用场景，目前尚没有对应的技术方案。

因此，在服务器的远程管理口共享系统网口的模式下，存在的问题是服务器系统多网卡无法使用聚合链路。原因是，根据聚合链路的特性，聚合链路上的流量会根据负荷分担策略分摊到所有成员口链路，如果多网卡捆绑成聚合链路，则无法保证发送至远程管理系统的数据里从管理口上收到。

下面以双网卡单管理口服务器为例对基于现有技术的远程管理口共享系统网口的模式进行说明。如图2所示，双网卡服务器的网口N1和网口N2捆绑成聚合链路，其中网口N1同时作为远程管理口使用；接入设备10的端口A和端口B捆绑成聚合链路，双网卡服务器和接入设备10通过聚合链路对接。接入设备10在通过聚合链路发送服务远程管理系统报文(以下称管理报文)时，可能随机选择端口A或端口B，由于管理报文只有通过远程管理口才能被远程管理系统20接收的特性，管理报文若通过端口B发送是无法被远程管理系统20接收到的，因而无法实现远程管理。

目前，在现有技术中对于不同系统是无法采用聚合链路来进行数据流传输的。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合链路的流量分配方法和接入设备，该流量分配方法能够实现采用聚合链路为不同系统进行数据流传输，从而及保证了数据流传输的可靠性，又节约了数据流传输的成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种聚合链路的流量分配方法，所述流量分配针对于不同系统，所述流量分配方法包括：接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文的系统。

相应地，本发明还提供一种接入设备，该接入设备通过聚合链路向不同系统发送数据流，所述接入设备包括：接收模块，用于接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及流量分配模块，用于根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文系统。

通过上述技术方案，接收具有标签的数据报文，然后根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至相应的系统。如此能够采用聚合链路实现对不同系统的流量传输，即保证了流量传输的可靠性，又节约了流量传输的成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1A是现有网络中服务器的第一接入方式的示意图；

图1B是现有网络中服务器的第二接入方式的示意图；

图1C是根据本发明实施方式的服务器接入方式的示意图；

图2是管理口共享系统网口模式下的服务器与接入设备之间的连接示意图；

图3是根据本发明提供的接入设备的结构框图；

图4是根据本发明提供的聚合链路的流量分配方法的流程图；

图5是用于图2连接模式下接入设备的流量转发流程图；

图6是用于图2连接模式下接入设备识别共享链路的过程的图示；以及

图7是用于图2连接模式下服务器初始化过程中接入设备上的链路聚合方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图3是根据本发明提供的接入设备的结构框图。本发明提供了一种接入设备，该接入设备通过聚合链路向不同系统发送数据流，如图3所示，所述接入设备10包括：接收模块11，用于接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及流量分配模块12，用于根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文系统。本发明提供的上述接入设备10能够采用聚合链路实现对不同系统的流量传输，因而即保证了流量传输的可靠性，又节约了流量传输的成本。

以下将通过以服务器中的远程管理系统和服务器系统作为收发数据的不同系统的实施方式来描述本发明。图1C是根据本发明实施方式的服务器接入方式的示意图。如图1C所示，在具有远程管理系统的多网卡服务器上，多个网口可以使用链路聚合控制协议进行链路聚合，并且将其中一个网口共享给远程管理口，同时对接入设备10的端口也通过链路聚合控制协议创建为聚合口，该聚合口下多个物理成员分别连接服务器的多个网口。聚合成员链路中用于承载服务器系统流量(以下称业务流量)的物理链路称为业务链路，用于承载业务流量和服务器远程管理系统流量(以下称管理流量)的物理链路称为共享链路。当然，也可以将所有的成员链路均设为共享链路，由于对于服务器来说，管理流量相比于业务流量会少很多，因此优选地，一般只将其中的一条成员链路设置为共享链路，但是应该注意的是本发明并不限制于此。

实现通过共享链路来传送管理流量，首先要通过标签来区分聚合链路上的流量是管理流量还是业务流量。于此，本发明利用虚拟局域网(VLAN，VirtualLocalAreaNetwork)来将管理流量与服务器业务流量分开，即数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签作为数据报文的标签。在远程管理系统上将管理口划入指定的VLAN(称之为管理VLAN)，将除了用于管理口的网口以外的其它网口划入到其他的VLAN(称之为普通业务VLAN)。从而服务器上的管理流量和业务流量就会分别设置有管理VLAN和普通业务VLAN。

接入设备10可以被配置为指定哪些VLAN是管理VLAN，哪些VLAN是普通业务VLAN。在接收模块11接收到具有VLAN标签的数据报文时，流量分配模块12根据VLAN标签判断该数据报文是否属于管理流量，如果是管理流量，则选择共享链路来发送该数据报文；如果不是管理流量则按照现有的流量均衡策略选择合适的成员链路来发送该数据报文。当然，如果存在多条共享链路，则可以按照现有的流量均衡策略选择一条合适的共享链路来发送管理流量。

另外，接入设备10还可以包括识别模块，接收模块11经由聚合链路接收来自所述不同系统中一个系统(例如A系统)的数据报文，识别模块基于来自该系统的数据报文的标签(例如VLAN1)，将传送该系统的数据报文的成员链路设置为用于该系统的特定成员链路，也就是说系统A为系统中相应于具有标签VLAN1的数据报文的系统，接入设备10可以通过设置的特定成员链路将具有标签VLAN1的数据报文发送至系统A。同时，识别模块11会将确定的特定成员链路与标签及系统之间的联系传送给流量分配模块12。如此，当接入设备10的接收模块11接收到例如来自网络的具有标签VLAN1的数据报文时，流量分配模块12将会通过所设置的特定成员链路将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文的A系统。例如，在以服务器中的远程管理系统和服务器系统为不同系统的实施方式中，接收模块11经由聚合链路接收来自服务器的数据流量，基于所接收到的数据流量的VLAN标签，如果该VLAN标签为管理VLAN，则将传送该数据流量的成员链路设定为共享链路；然后接入设备10的流量分配模块12会将具有管理VLAN的数据流量通过共享链路发送至远程管理系统。对于仅仅设置一条共享链路的情况，在由于网络拓扑变化，人工误操作等原因，聚合链路中多个成员链路可能都收到过管理流量，在这种情况下可以将最后接收到管理流量的成员链路更新为共享链路，同时将聚合链路中的其他成员链路更新为业务链路。采用这种识别成员链路的方法的好处是简化了配置过程，降低人为误操作的可能性，而且配置过程比较灵活。

当然，也可以通过人工来配置共享链路，即使得物理连接与接入设备10中的配置相对应。

此外，接入设备10还可以包括聚合模块，用于：在所述聚合链路中的所有成员链路均处于未选中状态时，如果连接至所述远程管理系统的成员链路物理上处于接通状态，则将该成员链路设置为选中状态，以开启该成员链路的数据转发能力；以及在所述聚合链路中至少一条成员链路协商成功时，判断连接至所述远程管理系统的成员链路的协商状态，如果连接至所述远程管理系统的成员链路协商成失败，则将该连接至所述远程管理系统的成员链路设置为未选中状态，以关闭该成员链路的数据转发能力。例如，在本发明所提供的上述连接拓扑中，服务器上电过程中，在服务器系统未初始化完成的情况下，聚合链路无法协商成功，如此接入设备10上的成员链路均处于未选中状态(阻塞状态)。此时，聚合模块将共享链路强制设置为选中状态，以开启其转发能量，使得管理流量能够正常传输。当服务器系统初始化完成后，开启例如LACP协议之后，按照LACP协议来决定成员链路是否可以被选中。在这个过程中，接入设备10按照以下方式进行判断：当聚合链路的所有成员口链路都处于未选中状态时，聚合模块强制将共享链路设置为选中状态；当聚合链路中任意一条成员链路通过LACP协商成功而处于选中状态时，聚合模块根据LACP协议协商结果判断共享链路是否保持选中状态，如果LACP协商成功，则将共享链路保持选中状态，不做其他处理；如果LACP协商不成功或仍然无法协商，此时通常是该链路发生了故障，因而可以将其置成未选中状态，并关闭其转发能力。

相应地，本发明还提供一种聚合链路的流量分配方法，所述流量分配针对于不同系统，如图4所示，所述流量分配方法包括：在步骤401处，接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文系统。本发明提供的流量分配方法能够采用聚合链路实现对不同系统的流量传输，因而即保证了流量传输的可靠性，又节约了流量传输的成本。

多网卡服务器中最常见的是双网卡服务器，以下将参考图2以网卡单管理口服务器为例对基于本发明的远程管理口共享系统网口的模式进行详细说明。对于多网卡服务器，实现方法类似。

如图2所示，双网口服务器上同时开启管理口共享系统网口功能以及双网口聚合功能。双网卡服务器包括两个操作系统：服务器系统20，用于日常生产环境，该服务器系统20具有网口N1和网络N2，并且网口N1和网口N2例如使用LACP聚合成一个逻辑口；远程管理系统30，专门用于远程管理和远程维护服务器系统，该远程管理系统30只有一个远程管理口，为了节省接入设备10的端口资源，该远程管理口与服务器系统的网口N1共享一张网卡。

接入设备10的端口A和端口B分别与服务器的网口N1和网口N2连接，并且也开启LACP协议进行聚合。这样对于接入设备10而言，可以实现与服务器系统20使用双链路聚合口来进行连接，而与服务器的远程管理系统30使用单物理链路连接，该物理链路是流量共享链路。

如图2所示，接入设备10上联远程PC和网络设备，远程PC通过接入设备10对服务器进行远程管理。其中网络设备可以是PC、交换机、移动设备等所有可以享用服务器资源的设备，其通过接入设备10来访问服务器系统。

图5是用于图2连接模式下接入设备10的流量转发流程图。如图5所示，在步骤501处，创建与服务器的管理流量对应的管理VLAN标签。例如，服务器上为管理流量指定管理VLAN标签，如VLAN1或VLAN2，如此远程管理系统上发出的报文都会携带管理VLAN标签(VLAN1或VLAN2)，服务器系统上发出的业务报文则会携带其他的VLAN标签(除VLAN1和VLAN2以外的VLAN标签)，服务器上利用不同VLAN标签将管理流量和业务流量隔离开；同时接入设备10上也要创建相应的管理VLAN标签，具体方法是创建VLAN1或VLAN2，并配置管理VLAN属性，用于在聚合链路流量均衡时选择正确的转发端口。

在步骤502处，对端口(成员链路)进行识别，识别端口A为聚合口的共享链路，端口B为聚合口的业务链路，识别方法如上文所述，出于简洁的目的，于此不再赘述。图6给出了成员链路的识别过程的图示，如图6所示，在步骤601处，检查用户配置是否指定共享链路；如果是，则转至步骤604处，选择指定的端口为共享链路，并将其它成员端口设置为业务链路；如果为指定共享链路，则在步骤602处，判断收到管理流量的端口是否开启了LACP；如果是，则转至步骤604；如果未开启LACP，则在步骤603处，不做任何处理。

在步骤503处，当转发数据报文时，判断数据报文是否携带管理VLAN标签；如果未携带管理VLAN标签，则可以判定该数据报文为业务流量，在步骤504处，按照当前流量分配策略选择从哪一个端口发出；如果携带有管理VLAN标签，则可以判定该数据报文为管理流量，在步骤505处，选择端口A来转发报文，以确保远程管理系统能够接受到该数据报文。其中流量分配策略可以选择现有技术中任何合适的分配策略，例如根据报文源MAC和目的MAC进行流量分配。

另外本发明提供的聚合链路的流量分配方法还包括服务器初始化过程中接入设备10上的链路聚合方法，如图7所示。由于服务器系统关闭、重启或处于某种异常状态(比如宕机等)，此时网口上的LACP协议处于关闭状态，因而在步骤701处，与之对接的接入设备10的所有端口无法进行LACP协商，处于未选中状态，端口的转发能力关闭，聚合链路未接通，因而不能转发报文。

在步骤702处，如果共享链路在物理上处于Up状态(物理上处于接通状态)，则将共享链路设置为选中状态，以开启其转发能力，此时聚合链路中存在一条处于选中状态的成员链路，则聚合链路转变成Up状态；如果共享链路在物理上处于Down状态，则表示服务器上远程管理系统和服务器系统均未初始化完成，网口不具备转发能力，将接入设备10上的聚合成员链路保持为未选中状态，聚合链路变为Down状态(物理上处于未接通状态)。

在步骤703处，在服务器系统上电初始化完成之后，网口上开启LACP协议，并发送LACP协议报文与接入设备10进行协商。

在步骤704处，接入设备10的两个端口收到来自服务器的LACP协议报文，分别与对接的服务器网口进行LACP协商。LACP协商为现有技术，出于简洁的目的，于此不再赘述。

在步骤705处，接入设备10的聚合链路中如果存在任何一个端口LACP协商成功而处于选中状态，在进一步判断共享链路LACP协商是否成功，如果协商成功，则在步骤706处保持其选中状态，不做其它处理；如果未协商成功，则在步骤707处将其置为未选中状态，关闭其转发能力。

利用本发明提供的流量分配方式，可以实现流量定向选择成员链路来转发以保证对不同系统的流量转发，并且用户可以根据特定场景，对聚合口的流量均衡策略进行人工优化调整。

通过本发明提供的聚合方式还可以实现某些网络的自动化部署，使得新出厂的设备通过接入设备接入网络，远程服务器控制下发配置到该设备上，在无需人工配置的情况下就能自动入网工作。利用上述方法设备能够通过接入设备从远端服务器获取配置，从而完成设备的自动化部署。

通过本发明提供的技术方案使得多网卡服务器上不仅支持远程管理口共享系统网口，而且还支持将多网卡进行聚合，优化了网络资源并提高服务器可靠性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种聚合链路的流量分配方法，所述流量分配针对于不同系统，其特征在于，所述流量分配方法包括：

接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及

根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文的系统。

2.根据权利要求1所述的流量分配方法，其特征在于，所述特定成员链路为所述聚合链路中的至少一条成员链路。

3.根据权利要求1所述的流量分配方法，其特征在于，该流量分配方法还包括：

经由所述聚合链路接收来自所述不同系统中的一个系统的数据报文；

基于来自所述系统的数据报文的标签，将传送该系统的数据报文的成员链路设置为用于该系统的特定成员链路。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的流量分配方法，其特征在于，所述不同系统包括多网卡服务器中的远程管理系统和服务器系统，其中所述聚合链路中的所有成员链路均与所述服务器系统连接，以及所述聚合链路中的至少一条成员链路与所述远程管理系统连接。

5.根据权利要求4所述的流量分配方法，其特征在于，该流量分配方法还包括：

在所述聚合链路中的所有成员链路均处于未选中状态时，如果连接至所述远程管理系统的成员链路物理上处于接通状态，则将该成员链路设置为选中状态，以开启该成员链路的数据转发能力；以及

在所述聚合链路中至少一条成员链路协商成功时，判断连接至所述远程管理系统的成员链路的协商状态，如果连接至所述远程管理系统的成员链路协商成失败，则将该连接至所述远程管理系统的成员链路设置为未选中状态，以关闭该成员链路的数据转发能力。

6.一种接入设备，该接入设备通过聚合链路向不同系统发送数据流，其特征在于，所述接入设备包括：

接收模块，用于接收具有标签的数据报文，其中所述标签为所述数据报文携带的虚拟局域网VLAN标签；以及

流量分配模块，用于根据所述数据报文的标签选择所述聚合链路中的特定成员链路，并通过所述特定成员链路中的一者将该数据报文发送至所述不同系统中相应于该数据报文的系统。

7.根据权利要求6所述的接入设备，其特征在于，所述特定成员链路为所述聚合链路中的至少一条成员链路。

8.根据权利要求6所述的接入设备，其特征在于，所述接收模块还用于经由所述聚合链路接收来自所述不同系统中一个系统的数据报文，所述接入设备还包括：

识别模块，用于基于来自所述系统的数据报文的标签，将传送该系统的数据报文的成员链路设置为用于该系统的特定成员链路。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的接入设备，其特征在于，所述不同系统包括多网卡服务器中的远程管理系统和服务器系统，其中所述聚合链路中的所有成员链路均与所述服务器系统连接，以及所述聚合链路中的至少一条成员链路与所述远程管理系统连接。

10.根据权利要求9所述的接入设备，其特征在于，该接入设备还包括聚合模块，用于：

在所述聚合链路中的所有成员链路均处于未选中状态时，如果连接至所述远程管理系统的成员链路物理上处于接通状态，则将该成员链路设置为选中状态，以开启该成员链路的数据转发能力；以及

在所述聚合链路中至少一条成员链路协商成功时，判断连接至所述远程管理系统的成员链路的协商状态，如果连接至所述远程管理系统的成员链路协商成失败，则将该连接至所述远程管理系统的成员链路设置为未选中状态，以关闭该成员链路的数据转发能力。