CN105141521A - 使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置及方法，在由交换机端口组成的每个多系统链路聚合组上绑定一保护组，每个保护组包括W/P标识位、工作接口和保护接口，交换机从自身的上联口接收到报文后，根据报文中的目的MAC地址和VLAN进行转发表查找，找到对应的出接口，即保护组，根据保护组的W/P标识位将报文从保护组的工作接口或保护组的保护接口发送出去。本发明仅需要置位lbit的标识位即可达到工作组的保护切换，使得切换操作更加简单快速，可以满足对切换速度要求较高的场景。
Description
技术领域
本发明涉及多系统链路聚合组技术，尤其是涉及一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置及方法。
背景技术
对于冗余保护的需求，在传统网络中有着一系列的已有技术，如STP(SpanningTreeProtocol，生成树协议)/RSTP(rapidspanningTreeProtocol，快速生成树协议)/MSTP(Multi-spanningTreeProtocol，多生成树协议)。在使用生成树协议之后，为了避免环路，就会有一种链路处在block(阻塞)状态。所以这种方式实现冗余，并不能增加实际的网络带宽。
而现有既能实现冗余保护又能负载分担方法，在层2(L2)中最常见的就是链路聚合组(LAG)，层3(L3)的时候主要是ECMP(多重等价路径，Equal-CostMultipathRouting)。在实际部署中，L2接入最为常见，但是传统的LAG只能用于链路的聚合，无法达到整设备灾备的目的。
在数据中心的虚拟化技术兴起后，多虚一的堆叠技术被用于解决这个问题，多台设备被虚拟化成一台逻辑设备，这时再在上面部署LAG，就能达到设备级灾备加聚合的目的。但是对于一些对保护切换要求较高的场景，现有的多虚一的堆叠技术加LAG的技术方案，便不能够满足。因此需要研究一种简单高效的技术方案，来实现数据流在多系统链路聚合组内各成员端口之间的保护切换。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置及方法，利用创建在多系统链路聚合组上的保护组，以实现数据流在多系统链路聚合组成员端口间的快速保护切换。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置，包括第一交换机和第二交换机，所述第一交换机与第二交换机之间通过互联链路进行报文交换，且所述第一交换机的端口与第二交换机对应的端口两两组成复数个多系统链路聚合组，所述第一交换机和第二交换机上创建有与所述多系统链路聚合组相绑定的复数保护组，每个所述保护组包括W/P标识位、工作接口和保护接口，所述工作接口配置为所述多系统链路聚合组成员接口，所述保护接口配置为所述互联链路。
优选地，每个所述多系统链路聚合组对应绑定一个保护组。
优选地，所述第一交换机和第二交换机在W/P标识位配置为0时将报文从保护组的工作接口上收/发；所述第一交换机和第二交换机在W/P标识位配置为1时将报文从保护组的工作接口切换到保护接口上收/发。
优选地，所述多系统链路聚合组的成员接口和互联链路为物理接口或聚合接口。
本发明还揭示了另外一种技术方案：一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的方法，包括：所述第一交换机或第二交换机从自身的上联口接收到报文后，根据报文中的目的MAC地址和VLAN进行转发表查找，找到对应的出接口，即保护组，根据所述保护组的W/P标识位将报文从保护组的工作接口或保护组的保护接口发送出去。
优选地，所述W/P标识位配置为0时，报文从保护组的工作接口发送出去。
优选地，在所述第一交换机或第二交换机上的多系统链路聚合组的成员端口发生故障时，配置保护组的W/P标识位为1，所述第一交换机或第二交换机将报文通过互联链路发送给与其相连的另一台交换机上转发。
优选地，所述第一交换机或第二交换机从多系统链路聚合组的成员端口接收到报文后，根据报文中的源MAC地址和VLAN进行转发表查找，若未找到对应转发表项，则触发MAC学习，学习得到的转发表项的目的接口是保护组。
优选地，所述第一交换机或第二交换机学习到转发表项后，将学习到的转发表项同步到与其相连另一台交换机上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：仅需要置位1bit的标识位即可达到工作组方案的保护切换，使得切换操作更加简单快速，可以满足对切换速度要求较高的场景。
附图说明
图1是本发明实施例使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置的原理示意图；
图2是本发明中保护组的原理示意图；
图3是本发明实施例MAC地址转发表的学习的原理示意图；
图4是本发明实施例交换机A上学到的转发表项的原理示意图；
图5是本发明实施例交换机A上报文正常转发的原理示意图；
图6是本发明实施例交换机A上进行保护切换的原理示意图；
图7是本发明实施例交换机A上进行保护切换时保护组的原理示意图；
图8是本发明实施例切换到交换机B上报文的转发流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明揭示了一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置及方法，通过为每个多系统链路聚合组创建一个保护组，根据保护组中配置的标识位，实现数据流在多系统链路聚合组成员端口间的快速保护切换。
本发明实施例以四台设备与交换机A和交换机B共组成的4个多系统链路聚合组为例，来详细说明本发明技术方案。如图1所示，交换机A与交换机B的接口1端口(Port1)共同组成了多系统链路聚合组1，交换机A与交换机B的接口2端口(Port2)共同组成了多系统链路聚合组2，交换机A与交换机B的接口3端口(Port3)共同组成了多系统链路聚合组3，交换机A与交换机B的接口4端口(Port4)共同组成了多系统链路聚合组4，交换机A和交换机B之间使用互联链路进行报文交换，多系统链路聚合组的成员端口和互联链路可以是物理接口也可以是聚合接口。
优选地，本发明实施例在交换机A与交换机B上为每一个多系统链路聚合组创建一个保护组(保护组1、保护组2、保护组3和保护组4)，保护组1与多系统链路聚合组1绑定，保护组2与多系统链路聚合组2绑定，保护组3与多系统链路聚合组3绑定，保护组4与多系统链路聚合组4绑定。如图2所示，每个保护组均包括W/P标识位、工作接口和保护接口，本实施例中W/P标识位的长度为1bit，工作接口配置为系统链路聚合组的成员接口，保护接口配置为交换机A与交换机B之间的互联链路，在正常工作情况下，W/P标识位置位为0，报文从工作接口(即系统链路聚合组的成员接口)收/发，当系统链路聚合组的成员接口出现故障发生保护切换情况下，W/P标识位置位为1，报文从保护接口(即互联链路)收/发。
具体地，本实施例1以多系统链路聚合组1为例来详细描述本发明的工作原理：
1、媒体访问控制(MediaAccessControl，简称MAC)地址转发表的学习和同步
如图3所示，假设设备1通过多系统链路聚合组1向交换机A发送一个Mac目的地址(MacDa)＝0.0.2、Mac源地址(MacSa)＝0.0.1、虚拟局域网(Vlan)＝2的层二报文，交换机A从多系统链路聚合组1的成员端口上收到此报文后，使用报文中的MacSa与Vlan进行转发表的查找，若未找到对应转发表项，则触发Mac学习过程。Mac学习过后，交换机A将学习到如图4所示的转发表项，与普通转发表项不同的是，此转发表项目的接口是保护组1。
对于交换机A，当多系统链路组1的成员接口发生故障时，需要通过交换机B对发往设备1的报文进行转发；因此，需要将交换机A学习到的转发表项同步到交换机B上，以保证保护切换后，交换机B无需重新学习转发表，可以立即进行报文转发。同理，对于交换机B，当多系统链路组1的成员接口发生故障时，则需要通过交换机A对发往设备1的报文进行转发，因此，需要将交换机B学习到的转发表项同步到交换机A上。
2、报文的正常转发
如图5所示，假设交换机A从其上联口(Port0)收到报文，根据报文的MacDa＝0.0.1、Vlan＝2，交换机A通过查找转发表找到出接口，即保护组1；此时多系统链路组1的成员端口为正常工作情况下，保护组1中的W/P标识位0，所以报文从多系统链路聚合组1的成员端口发送出去。
3、报文的保护切换
如图6所示，假设在交换机A上的多系统链路聚合组1的成员端口发生故障，此时需要进行保护切换，以保证发往设备1的报文可以正确转发。如图7所示，在交换机A上将保护组1中的W/P标识置位1，此时，发往设备1的报文通过保护接口经过互联链路发往交换机B上进行转发。
如图8所示，当报文到达交换机B后，根据报文的MacDa(MacDa＝0.0.1)与Vlan(Vlan)＝2查找转发表，并找到出接口为保护组1。此时，在交换机B上保护组1的W/P标识位仍为0，故报文从多系统聚合链路1的成员端口发送到设备1。
本实施例中，其余三个多系统链路聚合组的工作原理与多系统链路聚合组1相同，且交换机、设备、多系统链路聚合组的数目不限于该实施例中所介绍的，可根据实际需要进行扩展。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种使用保护切换机制实现多系统链路聚合的装置，其特征在于：包括第一交换机和第二交换机，所述第一交换机与第二交换机之间通过互联链路进行报文交换，且所述第一交换机的端口与第二交换机对应的端口两两组成复数个多系统链路聚合组，所述第一交换机和第二交换机上创建有与所述多系统链路聚合组相绑定的复数保护组，每个所述保护组包括W/P标识位、工作接口和保护接口，所述工作接口配置为所述多系统链路聚合组成员接口，所述保护接口配置为所述互联链路。
2.根据权利要求1所述的实现多系统链路聚合的装置，其特征在于，每个所述多系统链路聚合组对应绑定一个保护组。
3.根据权利要求1或2所述的多系统链路聚合的实现装置，其特征在于，所述第一交换机和第二交换机在W/P标识位配置为0时将报文从保护组的工作接口上收/发；所述第一交换机和第二交换机在W/P标识位配置为1时将报文从保护组的工作接口切换到保护接口上收/发。
4.根据权利要求1所述的实现多系统链路聚合的装置，其特征在于，所述多系统链路聚合组的成员接口和互联链路为物理接口或聚合接口。
5.一种基于权利要求1装置的多系统链路聚合实现方法，其特征在于，包括：所述第一交换机或第二交换机从自身的上联口接收到报文后，根据报文中的目的MAC地址和VLAN进行转发表查找，找到对应的出接口，即保护组，根据所述保护组的W/P标识位将报文从保护组的工作接口或保护组的保护接口发送出去。
6.根据权利要求5所述的多系统链路聚合实现方法，其特征在于，所述W/P标识位配置为0时，报文从保护组的工作接口发送出去。
7.根据权利要求5所述的多系统链路聚合实现方法，其特征在于，在所述第一交换机或第二交换机上的多系统链路聚合组的成员端口发生故障时，配置保护组的W/P标识位为1，所述第一交换机或第二交换机将报文通过互联链路发送给与其相连的另一台交换机上转发。
8.根据权利要求5所述的多系统链路聚合实现方法，其特征在于，所述第一交换机或第二交换机从多系统链路聚合组的成员端口接收到报文后，根据报文中的源MAC地址和VLAN进行转发表查找，若未找到对应转发表项，则触发MAC学习，学习得到的转发表项的目的接口是保护组。
9.根据权利要求8所述的MAC学习方法，其特征在于，所述第一交换机或第二交换机学习到转发表项后，将学习到的转发表项同步到与其相连另一台交换机上。
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