CN106301871A - 一种基于lacp的转发检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于分布式系统lacp的转发检测方法及系统，实现各成员端口转发检测过程中，第一交换机通过lacp链路向第二交换机发送转发检测报文，第二交换机上的线卡检测其成员端口接收所述转发检测报文的情况，如果检测到所述成员端口接收转发检测报文超时，则该成员端口down，上报主控该端口down，如果所述第二交换机线卡的所有成员端口都超时，则上报主控该lacp链路down，同时也发送down通告报文给第二交换机的其他线卡，由主控控制对相应的端口进行切换处理。第二交换机线卡接收到的down通告报文，解析并从本地记录的成员端口列表中找出对应的端口，对其端口的状态进行切换。

Description

一种基于lacp的转发检测方法及系统

技术领域

本发明涉及数据通信技术，尤其是一种基于lacp(链路汇聚控制协议)的转发检测方法及系统。

背景技术

双向转发检测的一个作用是在相邻的转发引擎(包括接口，数据链路和一些可能的扩展引擎)之间，通过建立路径，提供一种低负载，短侦测周期的失效侦测方法。另外一个作用是提供一种可以在任何协议层面，任何媒质上进行运行的独立的侦测机制。

目前的双向转发检测有两种软件实现机制：

一、主控处理所有双向转发检测报文的集中式方法。即协商报文、检测报文及发

发送报文都由主控来处理。这种控制方式的好处在于所有报文都只由主控处理，支持任何三层链路的双向转发检测，包括基于lacp的双向转发检测。但是，正式由于所有的报文都必须通过主控板，大量的双向转发检测报文上送主控，会导致主控板cpu过于繁忙，造成各个业务模块都无法正常使用。虽然主控板和线卡之间交换报文采用的是快速异步消息，但仍达不到在10ms内处理相关报文信息的性能要求。

为了解决方式一的问题，在现有技术中一般采用下述控制方式实现的双向转发检测。具体实现方案如下：

主控板只处理协商报文，协商成功后会话由线卡来检测报文、发送报文。因为协商报文对实时性要求不高，而检测和发送报文对实时性能的要求是非常高的。因此在所述控制处理方式中，协商报文与检测及发送报文分开处理，协商报文由主控集中处理，检测和发送报文则由某一个线卡自己处理。但是，随着通信技术的不断发展，在中，基于lacp的双向转发检测，成员端口非常多，如果某一个成员端口的链路发生异常，如果双向转发检测走所述成员端口，可能导致双向转发检测误报down。如果双向转发检测报文不走所述成员端口，双向转发检测不报down，会造成大量的数据包丢失，不能满足性能要求。

因此，在目前的lacp的双向转发检测实现方案，只有在对lacp的链路使能双向转发检测时，既要支持基于lacp链路的双向转发检测需求，同时又需要对lacp的每个成员链路实现双向转发检测的需求。

发明内容

本发明提供一种基于lacp的转发检测方法，所要解决的技术问题是：在基于lacp接口上既能实现转发检测功能，又能保证lacp某成员端口支持转发检测，不影响其它成员端口的功能实现。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于lacp的转发检测方法，包括：

第一交换机与第二交换机协商并建立lacp链路，第一交换机通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文；

所述第二交换机检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况；对于接收所述转发检测报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行端口切换处理。

进一步的，所述第一交换机通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文的具体步骤包括：

确定所述第一交换机各线卡中状态为active的成员端口；

所述第一交换机各线卡分别封装转发检测报文，并由其状态为active的成员端口分别定时向所述第二交换机发送所述转发检测报文。

进一步的，所述第二交换机检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况的具体步骤包括：

所述第二交换机线卡各成员端口接收到所述转发检测报文，并更新该成员端口的报文接收时间；

所述第二交换机线卡根据所述各成员端口的报文接收时间判断该成员端口接收报文是否超时。

在本发明中，所述对于接收报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行切换处理的具体步骤包括：

当第二交换机线卡中有至少一个成员端口接收报文出现超时，将出现超时的成员端口的状态由active改为inactive，将该成员端口标识为down，并构建成员端口的down通告报文；将所述成员端口的down通告报文上报给主控板，对所述超时的成员端口进行切换处理。

进一步的，如果第二交换机中至少一个线卡的所有成员端口接收报文都出现超时，上报主控板该线卡的lacp链路down。

本发明所提供的一种基于lacp的转发检测方法，还包括：将成员端口的down通告报文发送给所述第二交换机中的其它各线卡；其它线卡对所述down通告报文进行解析，得到第二交换机中出现超时的成员端口信息，并将更新所述线卡的状态。

进一步的，其它线卡在收到down报文后，还包括向第一交换机进行发送。

进一步的，向第一交换机发送之后，还包括以下处理步骤：

所述第一交换机线卡对所述down通告报文进行解析，得到第二交换机中出现超时的成员端口的信息；

根据解析得到的成员端口信息确定对应于第一交换机中的成员端口，并将所述第一交换机中的成员端口的状态由active改为inactive。

在本发明实施例中，所述down通告报文具体包括：发送报文的线卡mac地址，接收报文的线卡mac地址，报文类型，通告报文的长度和成员端口down的具体数据。

本发明还提供了一种基于lacp的转发检测系统，包括至少一个发送检测报文的第一交换机和至少一个接收检测报文的第二交换机，所述第一交换机与所述第二交换机协商并建立了lacp链路；

所述第一交换机，用于通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文；

所述第二交换机，用于检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况；对于接收所述转发检测报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行端口切换处理。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于lacp的转发检测方法，在lacp接口实现转发检测的同时，也保证所述lacp中各个成员端口也能实现转发检测，第二交换机线卡检测出所述线卡中的每个成员端口是否有接收到报文信息，若所述成员端口在规定的检测时间内没有接收到，则说明所述成员端口的物理链路发生异常，同时上报主控板所述成员端口down，并发送所述成员端口的down通告报文给所述第二交换机的其他线卡。对于down的成员端口，判断是否是线卡的所有成员端口都超时，或者是各线卡只有部分成员端口超时，若是都超时，上报主控板lacp链路down，否则，将对相应的成员端口的状态进行切换，进而剔除lacp链路中的异常成员端口，并非像现有技术中对成员端口进行转发检测检测，只有在对整个lacp链路使能时，才同时实现lacp链路的转发检测和成员端口链路的转发检测，可避免了现有技术出现对成员端口的误报down或者不报down，造成丢包的情况，同时也可满足了lacp链路实现多个业务模块同时使用，进而提高了转发检测的准确率和资源的利用。

附图说明

图1为本发明线卡lacp成员端口down通告报文的报文结构图；

图2为本发明检测线卡上lacp的总流程图；

图3为本发明检测线卡内lacp的部分成员端口down的流程图；

图4为本发明检测线卡上lacp的所有成员端口down的流程图；

图5为本发明发送和接收lacp的转发检测报文流程图。

具体实施方式

本发明在实现lacp链路接口和各成员端口转发检测过程中，各个成员端口都发送和接收转发检测报文，检测第二交换机中的成员端口接收报文的时间是否大于转发检测的检测时间，进而将所述第二交换机中的成员端口down的信息上报主控板，并进行切换处理，或者上报lacp链路down，并通告所述第二交换机的其他线卡和第一交换机，让所述第二交换机的其他线卡和第一交换机重新计算好更新其成员端口表项，且所述down的成员端口不再发送所述转发检测报文。避免的现有对于lacp的转发检测出现误报或不报down，导致大量数据包丢失的问题。下面通过具体实施方式结合本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种基于lacp的转发检测方法及系统，包括至少一个发送检测报文的第一交换机和至少一个接收检测报文的第二交换机，所述第一交换机与所述第二交换机协商并建立了lacp链路；

所述第一交换机，用于通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文；

所述第二交换机，用于检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况；对于接收所述转发检测报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行端口切换处理。

所述基于lacp的转发检测系统的第一交换机与第二交换机之间是通过基于lacp的转发检测方法来实现报文的发送，以及第一交换机和第二交换机的链路成员端口的检测。

请参照图1，如图1所示为本发明lacp成员端口down通告报文的结构图。所述down通告报文包括：DMAC、SMAC、TYPE、LENGTH、DATA。

DMAC：发送报文的线卡mac地址，共6个字节。

SMAC：接收报文的线卡mac地址，共6个字节。

TYPE：报文类型，两个字节，这里定义为0xeefe，表示板间lacp成员端口down的通告报文类型。

LENGTH：通告报文的长度，具体是指下面的DATA的数据长度。

DATA：成员端口down的具体数据。

如图2所示为本发明检测lacp的总流程图，在所述图中检测lacp及成员端口是否down，以及lacp的转发检测报文的发送和接收处理。

所述第一交换机各线卡的成员端口定时向所述第二交换机中对应的成员端口发送转发检测报文，所述成员端口接收到所述转发检测报文，然后检测并找出对应的成员端口所在的线卡，确定转发检测会话的处理线卡，所述线卡再对接收到的所述转发检测报文进行处理，具体步骤如下：

步骤201：第二交换机各线卡检测其所有成员端口是否全部超时。如果是，通知主控板所述lacp链路down，并通告给所述第二交换机的其它线卡更新成员端口状态，否则，执行下一步骤202。

步骤202：检测是否有成员端口超时。如果是，所述成员端口出现异常，并对异常成员端口上报给主控板所述成员端口down处理，否则，执行下一步骤203。

步骤203：线卡lacp的成员端口发送和接收lacp的转发检测报文。

在本发明的实施例中，检测第二交换机线卡中至少有一个成员端口是超时。如果不超时，则检测线卡上所有成员端口接收报文是否超时。具体请参照图3，其过程具体如下：

首先，第二交换机的各个线卡检测其成员端口对于接收转发检测报文的情况，当至少有一个成员端口报文接收出现超时，将出现超时的成员端口的状态由active改为inactive，将该成员端口标识为down。具体如下：

对于线卡23，线卡23的转发检测时间到达，找出线卡23上所有active的成员端口，检测线卡23的每个成员端口的收包时间，如果所述线卡23的成员端口35在lacp规定的检测时间内有检测到接收转发检测报文，则说明所述成员端口35使用正常，不做处理，继续检测下一个成员端口。如果所述线卡23的成员端口35在规定的检测时间内没有检测到接收相应的转发检测报文信息，则说明所述线卡23的成员端口35的物理链路出现异常，将所述成员端口35的状态进行更新，由active改为inactive，并通知主控板12，所述线卡23的成员端口35down，执行下一步骤。

然后，第二交换机的线卡23向本交换机上的主控板12上报成员端口35down，并进行切换处理。具体如下：

对于线卡23，如果检测到lacp有成员端口出现异常，如线卡23的成员端口35down，则上报主控板12所述线卡23的成员端口35down，更新成员端口35的状态，并由主控板12控制进行切换。

进一步的，线卡23构建成员端口35down通告报文，并发送给线卡24。具体为：对于线卡23，如果线卡23lacp的成员端口35down后，则发送成员端口down通告报文，按照图1的报文格式组down通告报文。down通告报文的内容具体为：DMAC填线卡24的mac地址，SMAC填线卡23的mac地址，TYPE字段填0xeefe，LENGTH填写DATA部分数据的长度，DATA填写线卡23的成员端口35down的数据。

进一步的，线卡24接收到线卡23成员端口35的down通告报文后，由线卡24进行解析出线卡23成员端口35down的信息，并进行状态切换。具体为：对于线卡24，接收到线卡23发送过来的down通告报文，并解析出线卡23的成员端口35down，从本地记录的成员端口表中，找出线卡23的成员端口35，状态有active修改为inactive。

进一步的，第二交换机的线卡24接收到线卡23所发送过来的down通告报文后，所述线卡24将所述down通告报文转发给第一交换机，然后所述第一交换机将所述down通告报文进行解析并更新对应成员端口的状态。

最后，检测第二交换机线卡的所有成员端口是否都down。具体过程为：对于线卡23，如果发现成员端口35、36都down，除了需要将端口down上报主控板12，并进行切换处理外，还需要检测本地成员端口列表，是否所有成员端口down，如果是，上报主控板12，所述lacp链路down。同理，线卡24接收到线卡23的down通告报文，发现成员端口37、38都down，检测其他成员端口是否都down，如果是，上报主控板12所述lacp链路down。

在本发明的实施例中，检测所述第二交换机至少有一个线卡的所有成员端口是否全部超时。如果超时，通知主控板12所述lacp链路down，并通告所述第二交换机的其它线卡。具体请参照图4，其过程具体如下：

首先，所述第二交换机的各线卡检测其成员端口接收报文是否全部出现超时，如果超时，则检测所述第二交换机的其他线卡成员端口是否也全部down，如果是，并上报主控板和通告其他线卡所述lacp链路down。如：对于第二交换机线卡23，检测线卡23上的成员端口35、36接收报文是否全部超时。如果超时，则检测第二交换机中的其它线卡的成员端口是否全部down，如：检测线卡24的成员端口是否全部down，如果是，通知主控所述lacp链路down，并通告其它线卡，执行下一步骤。

然后，第二交换机的线卡23向本交换机的主控板12发送线卡23lacp链路down。该步骤具体过程为：对于线卡23，如果检测线卡23和所述lacp的其它线卡，如线卡24所有成员端口都down后，给主控板报所述lacp链路down。

进一步的，第二交换机线卡构建其成员端口down通告报文，并发送给本交换机的其他线卡。例如：对于线卡23，如果lacp的成员端口35、6down后，按照图1的报文格式组down报文。down报文具体为：DMAC填线卡24的mac地址，SMAC填线卡23的mac地址，TYPE字段填0xeefe，LENGTH填写DATA部分数据的长度，DATA填写端口35、36的数据。

最后，第二交换机的线卡24接收到down通告报文后，由线卡24进行解析找出相应的down端口，并修改端口状态。

对于线卡24，接收到线卡23的down通告报文，并解析线卡23的成员端口35、36down，从本地记录的成员端口表中，找出线卡23的成员端口35、36，状态由active修改为inactive。并检测所述lacp是否所有成员端口都down，如果是，第二交换机的线卡23向本交换机的主控板12发送线卡23lacp链路down。

如图5所示为本发明lacp成员端口发送和接收转发检测报文的流程图，在该图中清晰的描绘了报文的发送和接收，其中线卡21发送和接收本线卡成员端口的转发检测报文。线卡22发送和接收本线卡成员端口的转发检测报文；线卡23发送和接收本线卡成员端口的转发检测报文；线卡24发送和接收本线卡成员端口的转发检测报文。

对于第一交换机的各线卡lacp成员端口转发检测报文发送处理过程为：当线卡需要发送转发检测报文时，首先需要找到lacp本线卡所有active的成员端口，如：对于线卡21找到成员端口31、32，对于线卡22找到成员端口33、34；然后按照转发检测格式封装报文，在lacp的每个active成员端口31、32各送一次，同理，成员端口33、34也各发送一次。

对于第二交换机各线卡lacp成员端口转发检测报文接收处理过程为：线卡23的成员端口35、36分别接收到第一交换机发送的转发检测报文，线卡23查找本地转发检测session，对于lacp的转发检测报文，成员端口35接收的报文，更新成员端口35的接收时间，成员端口36接收的转发检测报文，更新成员端口36的转发检测接收时间。线卡24的成员端口37、38处理过程与线卡23的成员端口35、36的相同。

在本发明的上述实施例中，第一交换机和所述第二交换机即是具有发送转发检测报文功能的交换机，也是接收转发检测报文的交换机，可以同时具有发送转发检测报文功能和接收转发检测报文的交换机。此外，对于至少两个同时具有发送转发检测报文功能和接收转发检测报文的交换机之间还可以进行双向转发检测处理。上述的处理过程都属于本发明的保护范围。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于lacp的转发检测方法，其特征在于，包括：

第一交换机与第二交换机协商并建立lacp链路，第一交换机通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文；

所述第二交换机检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况；对于接收所述转发检测报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行端口切换处理。

2.根据权利要求1所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，所述第一交换机通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文的具体步骤包括：

确定所述第一交换机各线卡中状态为active的成员端口；

所述第一交换机各线卡分别封装转发检测报文，并由其状态为active的成员端口分别定时向所述第二交换机发送所述转发检测报文。

3.根据权利要求1所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，所述第二交换机检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况的具体步骤包括：

所述第二交换机线卡各成员端口接收到所述转发检测报文，并更新该成员端口的报文接收时间；

所述第二交换机线卡根据所述各成员端口的报文接收时间判断该成员端口接收报文是否超时。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，所述对于接收报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行切换处理的具体步骤包括：

当第二交换机线卡中有至少一个成员端口接收报文出现超时，将出现超时的成员端口的状态由active改为inactive，将该成员端口标识为down，并构建成员端口的down通告报文；将所述成员端口的down通告报文上报给主控板，对所述超时的成员端口进行切换处理。

5.根据权利要求4所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，如果第二交换机中至少一个线卡的所有成员端口接收报文都出现超时，上报主控板该线卡的lacp链路down。

6.根据权利要求4所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，还包括：将成员端口的down通告报文发送给所述第二交换机中的其它各线卡；其它线卡对所述down通告报文进行解析，得到第二交换机中出现超时的成员端口信息，并将更新所述线卡的状态。

7.根据权利要求6所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，其它线卡在收到down报文后，还包括向第一交换机进行发送。

8.根据权利要求7所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，向第一交换机发送之后，还包括以下处理步骤：

所述第一交换机线卡对所述down通告报文进行解析，得到第二交换机中出现超时的成员端口的信息；

根据解析得到的成员端口信息确定对应于第一交换机中的成员端口，并将所述第一交换机中的成员端口的状态由active改为inactive。

9.根据权利要求4所述的基于lacp的转发检测方法，其特征在于，所述down通告报文具体包括：发送报文的线卡mac地址，接收报文的线卡mac地址，报文类型，通告报文的长度和成员端口down的具体数据。

10.一种基于lacp的转发检测系统，其特征在于，包括至少一个发送检测报文的第一交换机和至少一个接收检测报文的第二交换机，所述第一交换机与所述第二交换机协商并建立了lacp链路；

所述第一交换机，用于通过所述lacp链路向第二交换机定时发送转发检测报文；

所述第二交换机，用于检测接收所述转发检测报文的成员端口的报文接收情况；对于接收所述转发检测报文出现超时的成员端口，修改其端口状态，并进行端口切换处理。