CN105323139A - 一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其使用虚拟链路协商报文在虚拟交换机系统中动态协商虚拟端口中有效的物理成员端口，并以此确定虚拟链路。本发明可在虚拟交换机系统中快速、准确地协商出设备之间的虚拟链路。

Description

一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法

技术领域

本发明涉及一种网络通信技术，具体涉及可用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法。

背景技术

当前，数据中心的数据访问量越来越大，并且，对数据中心网络的可靠性要求越来越高，传统的数据中心网络已经无法满足要求。而交换机设备使用虚拟化技术组合成的虚拟交换机系统可以实现数据中心的大量数据转发和提高网络可靠性。

另外，有些用户希望将成本低廉的盒式交换机设备虚拟化成一台虚拟交换机设备，使盒式设备之间互相冗余备份，提高网络的可靠性，简化网络的管理。这也需要使用虚拟化技术来将盒式交换机设备组合成虚拟交换机系统。

虚拟化技术就是将两台或多台交换机通过虚拟化链路连接起来，从逻辑上组合成一个虚拟的交换机系统。用户对这个虚拟交换机系统进行管理，来实现对虚拟交换机系统中的所有物理设备的管理。

虚拟交换机系统中，直接相连的两台设备之间可以通过多条物理链路相连，这些物理链路形成一条逻辑上的虚拟链路，同一台设备上与另一台设备相连的多个物理端口也形成一个虚拟端口。虚拟交换机系统中的每台设备最多可以有两个虚拟端口(Pa和Pb)与其它设备通过虚拟链路相连。

参见图1，其所示为两台设备之间的链路为由4条物理链路组成的一条虚拟链路。

而要将多条物理链路组合成一条虚拟化链路，就需要动态地协商哪些物理链路作为虚拟化链路中有效的成员链路，但目前尚无公开的资料给出虚拟交换机系统中虚拟化链路的协商方法。

由此可见，提供一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对虚拟交换机系统中无法动态的协商出设备之间的虚拟链路的问题，提供一种实现虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法。通过本发明能够具体实现虚拟交换机系统中的虚拟链路协商，并且能够保证整个虚拟链路协商的快速、准确。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，所述协商方法使用虚拟链路协商报文在虚拟交换机系统中动态协商虚拟端口中有效的物理成员端口，并以此确定虚拟链路。

在优选方案中，所述虚拟链路协商报文是单跳多播报文，虚拟交换机系统中的邻居设备之间在相连的各物理链路上通过收发该报文进行链路协商，确定对应的物理链路是否可以加入设备之间的虚拟链路。

进一步的，所述虚拟链路协商报文仅在直连的邻居设备之间发送，邻居收到该报文后不再转发。

进一步的，虚拟链路协商报文的格式为(domainId,memberId,vpId,portId)，其中，domainId表示发送方设备所在的虚拟化域，memberId表示发送方设备在虚拟化域中的成员编号，vpId表示发送方物理端口所属的虚拟化端口，portId表示发送方物理端口的编号。

进一步的，所述虚拟交换机系统中每台设备最多可以有两个虚拟端口与其它设备通过虚拟链路相连，且通过配置为虚拟端口编号。

进一步的，所述虚拟交换机系统中一台设备只能通过一个虚拟端口与另一台设备相连，一条虚拟链路两端的虚拟端口不相同。

进一步的，每个虚拟端口中可以有多个物理成员端口，且通过配置为物理端口指定一个虚拟端口(Pa或Pb)，从而确定可以加入虚拟端口的物理端口集合。

利用上述方案，可在由两台或多台交换机设备组成的线形或环形虚拟交换机系统中，快速、准确有效地协商设备之间的虚拟链路。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为两台设备之间的链路为由4条物理链路组成的一条虚拟链路。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

虚拟交换机系统中，直接相连的两台设备之间可以通过多条物理链路相连，形成一条逻辑上的虚拟链路，以提升设备之间的吞吐量及增强设备之间连接的稳定性。

其中，虚拟交换机系统中的每台设备最多可以有两个虚拟端口(Pa和Pb)与其它设备通过虚拟链路相连，通过配置为虚拟端口编号。

每个虚拟端口中可以有多个物理成员端口，即，每个虚拟端口对应一个包含多个物理成员端口的物理端口集合；每条虚拟链路可以由多条物理链路组成。

通过配置为物理端口指定一个虚拟端口(Pa或Pb)，从而确定可以加入虚拟端口的物理端口集合。

一台设备只能通过一个虚拟端口与另一台设备相连，一条虚拟链路两端的虚拟端口不能相同。

据此，虚拟交换机系统中使用虚拟链路协商报文在虚拟交换机系统中协商虚拟端口对应的物理端口集合中有效的物理成员端口，再由有效的物理成员端口来确定虚拟链路。

其中用到的虚拟链路协商报文说明：

虚拟链路协商报文是单跳多播报文，虚拟交换机系统中邻居设备之间在相连的各物理链路上通过收发该报文进行链路协商，确定对应的物理链路是否可以加入设备之间的虚拟链路。该报文仅在直连的邻居设备之间发送，邻居收到该报文后不再转发。

虚拟链路协商报文的格式为(domainId,memberId,vpId,portId)，其中，domainId表示发送方设备所在的虚拟化域，memberId表示发送方设备在虚拟化域中的成员编号，vpId表示发送方物理端口所属的虚拟化端口，portId表示发送方物理端口的编号。

由上可知，虚拟端口是由一个或多个物理成员端口组合而成的逻辑端口，同理，虚拟链路就是由连接这些物理端口的链路组合而成的逻辑链路。因此，协商出虚拟端口的物理成员端口，也就确定了虚拟链路。

若为一个物理端口指定了虚拟端口，则在该物理端口UP后，就会与对端端口交互虚拟链路协商报文。

一台设备上的物理端口通过与对端设备上的物理端口交互虚拟链路协商报文，来确定这两个物理端口是否可以分别作为这两台设备上虚拟端口的物理成员端口。只要一个虚拟端口中有一个物理成员端口，该虚拟端口就是有效的端口，两台设备之间也就可以通过该虚拟端口对应的虚拟链路进行通信。

针对上述方案，以下通过具体的应用实例来进一步说明。

本实例中用到的定时器和变量说明：

(1)keepActiveWhile

其为保活定时器，用于定期发送协商报文和检查邻居情况。每个物理端口维护一个保活定时器。该定时器为循环定时器，周期为1秒。

(2)jitterWhile

其为震荡定时器，用于吸收虚拟端口的震荡。每个虚拟端口维护一个震荡定时器。该定时器为非循环定时器，超时时间为3秒。

(3)jitterPort

其为导致震荡定时器启动的端口。每个虚拟端口维护一个jitterPort。

(4)peerLostCnt

其为对端丢失次数计数器。每个物理端口维护一个该计数器。

(5)peerActiveCnt

其为收到相同邻居保活次数计数器。每个物理端口维护一个该计数器。

(6)cfgMemberPortMap

其为为虚拟端口配置的可以加入虚拟端口的物理成员端口集合。

(7)validMemberPortMap

其为cfgMemberPortMap中协商出来的真正有效的物理成员端口集合。该集合非空时，表示虚拟端口有效，虚拟链路可用；该集合为空时，表示虚拟端口无效，虚拟链路不可用。

基于上述方案本实例可进行如下相关事件的处理：

1、物理端口的保活定时器超时时的处理

物理端口P对应的保活定时器keepActiveWhile超时时，进行如下处理：

(1)向对端发送一个链路协商报文；

(2)递增peerLostCnt，如果peerLostCount大于3，将该物理端口从其对应的虚拟端口的validMemberPtMap中删除；

(3)递减该物理端口的peerActiveCnt。

2、从物理端口收到虚拟链路协商报文时的处理

设备从虚拟端口VP的物理端口P1收到对端设备上的端口P2发来的虚拟链路协商报文时，进行如下处理：

(1)如果P1对应的虚拟端口与P2对应的虚拟端口相同，则结束处理流程；

(2)将peerLostCnt清零；

(3)如果尚未保存对端端口的信息，则保存对端端口的信息，结束处理流程；

(4)如果已经保存对端端口的信息，且保存的信息与收到的报文中的信息不同，则将peerActiveCnt清零，将本端口P1从其对应的虚拟端口的validMemberPtMap中删除，结束处理流程；

(5)如果已经保存对端端口的信息，且保存的信息与收到的报文中的信息相同，则：

a)将端口P1的peerActiveCnt增2，如果peerActiveCnt大于3，则将端口P1加入validMemberPtMap；

b)如果虚拟端口VP的jitterWhile定时器仍在运行，则结束jitterWhile定时器；如果jitterPort不是P1则把jitterPort从集合validMemberPtMap中删除，清空jitterPort。

3、物理端口故障(down)时的处理

虚拟端口VP的物理端口(P)linkdown时，进行如下处理：

(1)如果物理端口P是虚拟端口VP的validMemberPtMap中的最后一个成员，则为VP启动定时器jitterWhile，将jitterPort置为P，结束处理流程；

(2)否则，将端口P从VP的validMemberPtMap中清除，停止端口P的定时器keepAciveWhile，将peerLostCount、peerActiveCount清零。

4、物理端口恢复正常(up)时的处理

虚拟端口VP的物理端口(P)linkup时，启动端口P的定时器keepAciveWhile，从该端口向对端发送虚拟链路协商报文。

5、震荡定时器超时时的处理

虚拟端口VP的震荡定时器jitterWhile超时时，进行如下处理：

(1)如果端口jitterPort的状态已经正常，清除jitterPort，流程结束；

(2)停止jitterPort的定时器keepAciveWhile，将peerActiveCount、peerLostCount清零，将jitterPort从validMemberPtMap中清除。

由上述实例可知，通过本方案能够具体实现虚拟交换机系统中的虚拟链路协商，并且能够保证整个虚拟链路协商的快速、准确。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述协商方法使用虚拟链路协商报文在虚拟交换机系统中动态协商虚拟端口中有效的物理成员端口，并以此确定虚拟链路。

2.根据权利要求1所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述虚拟链路协商报文是单跳多播报文，虚拟交换机系统中的邻居设备之间在相连的各物理链路上通过收发该报文进行链路协商，确定对应的物理链路是否可以加入设备之间的虚拟链路。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述虚拟链路协商报文仅在直连的邻居设备之间发送，邻居收到该报文后不再转发。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述虚拟链路协商报文的格式为(domainId,memberId,vpId,portId)，其中，domainId表示发送方设备所在的虚拟化域，memberId表示发送方设备在虚拟化域中的成员编号，vpId表示发送方物理端口所属的虚拟化端口，portId表示发送方物理端口的编号。

5.根据权利要求1所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述虚拟交换机系统中每台设备最多可以有两个虚拟端口与其它设备通过虚拟链路相连，且通过配置为虚拟端口编号。

6.根据权利要求5所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，所述虚拟交换机系统中一台设备只能通过一个虚拟端口与另一台设备相连，一条虚拟链路两端的虚拟端口不相同。

7.根据权利要求5所述的一种用于虚拟交换机系统的虚拟链路协商方法，其特征在于，每个虚拟端口中可以有多个物理成员端口，且通过配置为物理端口指定一个虚拟端口。