CN106341249A - 冗余端口的切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冗余端口的切换方法，包括步骤：当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。本发明还公开了一种冗余端口的切换装置。本发明快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

Description

冗余端口的切换方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及冗余端口的切换方法及装置。

背景技术

随着Internet的发展，人们对网络可靠性的要求越来越高。例如，以局域网为例，对于局域网用户来说，能够时刻与外部网络保持联系是非常重要的。

通常情况下，局域网内部网络中的所有主机都设置一条相同的缺省路由，指向出口网关，实现主机与外部网络的通信。当出口网关发生故障时，主机与外部网络的通信就会中断。因此，配置多个出口网关是提高系统可靠性的常见方法，当其中一个网关出现问题时，会快速切换到别一个网关，保证用户对外网的访问。此时就会引入另一个问题，网关之间的切换。现有的处理二层冗余切换的协议，如vrrp+mstp或vrrp+bfd等，虽然可以实现协议上的快速切换，但在实际应用中，由于端口的切换，不能及时处理端口上的mac或是由ARP生成的下一跳，导致mac漂移和数据中断，使得处理端口无法及时切换。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冗余端口的切换方法及装置，旨在解决由于端口的切换，不能及时处理端口上的mac或是由ARP生成的下一跳，导致mac漂移和数据中断，使得处理端口无法及时切换的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种冗余端口的切换方法，包括步骤：

当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

优选地，所述获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口的步骤包括：

获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

优选地，所述从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据的步骤包括：

删除所述冗余端口的数据；

从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

优选地，所述方法还包括：

提前配置处理函数；

通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。

优选地，所述接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令的步骤之前，还包括：

配置绑定协议，并获取要备份的关键字段；

确定所述关键字段对应的数据，并将所述数据备份至所述数据库。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种冗余端口的切换装置，包括：

接收模块，用于当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

获取模块，用于获取切换指令对应的切换消息；

解析模块，用于解析所述切换消息；

确定模块，用于根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

所述获取模块，还用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据；

切换模块，用于为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

优选地，所述获取模块，还用于获取切换指令对应的切换消息；

所述解析模块，还用于解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

所述确定模块，还用于根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

优选地，所述切换模块包括：

删除单元，用于删除所述冗余端口的数据；

切换单元，用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

优选地，所述切换单元，还包括：

配置单元，用于提前配置处理函数；

所述切换单元，还用于通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。

优选地，所述装置还包括备份模块，

所述配置单元，还用于配置绑定协议；

所述获取模块，还用于获取要备份的关键字段；

所述确定模块，还用于确定所述关键字段对应的数据；

所述备份模块，还用于将所述数据备份至所述数据库。

本发明通过对冗余组网中的数据进行备份，当发生冗余切换时，可以快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

附图说明

图1为本发明冗余端口的切换方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本发明冗余端口的切换方法的第二实施例的流程示意图；

图3为本发明冗余端口的切换方法的第三实施例的流程示意图；

图4为本发明冗余端口的切换方法的第四实施例的流程示意图；

图5为本发明冗余端口切换过程一实施例的工作原理示意图；

图6为本发明冗余端口的切换装置的第一实施例的功能模块示意图；

图7为图6中切换模块一实施例的细化功能模块示意图；

图8为本发明冗余端口的切换装置的第二实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。通过对冗余组网中的数据进行备份，当发生冗余切换时，可以快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

由于现有的端口切换，不能及时处理端口上的mac或是由ARP生成的下一跳，导致mac漂移和数据中断，使得处理端口无法及时切换的问题。

基于上述问题，本发明提供一种冗余端口的切换方法。

参照图1，图1为本发明冗余端口的切换方法的第一实施例的流程示意图。

在一实施例中，所述冗余端口的切换方法包括：

步骤S10，当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

在本实施例中，提供一种设备的二层冗余系统，所述二层冗余系统用于管理网络中的设备端口，所述网络优选为局域网，也还可以是其他网络。设备的二层冗余系统可以正常工作，大体可以分为二层冗余协议，路径检测协议和mac或arp的学习，二层冗余协议来处理冗余检测和主备倒换，路径检测可以快速检测链路状态，通知冗余协议处理模块，做到快速切换；端口切换后，在备份端口重新学习mac或对应的arp处理。本发明提供的冗余端口的切换过程主要是mac或arp学习部分的处理。

在本实施例，提供冗余快速切换客户端，配置在主设备上，或者其他接入设备上，完成冗余端口上数据的切换；冗余快速切换服务端：配置在主设备上，完成主备倒换信息的下发；冗余快速切换数据库：提供数据库的接口，创建，添加，删除，用来保存备份的冗余数据。

当冗余协议发现链路有问题时，做链路切换，冗余协议需要发生主备倒换，由服务端发送冗余端口切换指令，通知端口的切换。接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；在接收到冗余端口的切换指令后，触发冗余端口上数据的切换。

步骤S20，获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

在本实施例中，在接收到冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令后，获取切换指令对应的切换消息，所述切换消息包括主端口号和VLAN。当切换客户端和服务端不在同一个设备上时，服务端要组包生成一个数据切换报文，其中制定了实例号，是否为主的标志位，向指定端口，VLAN发送，这里的端口和VLAN在配置服务端时是指定好的。

优选地，提前配置端口快速切换功能，配置在冗余端口和与主设备连接的端口上，在服务端与客户端配置相同的实例，用来区分不同的快速切换，服务端根据实例可以找到客户端的位置，当服务器端下发切换消息后，携带指定实例号和客户端的位置信息，客户端会根据实例号来完成一个实例中多个冗余端口的切换。

具体的，参考图2，所述步骤S20包括：

步骤S21，获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

步骤S22，根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

在接收到切换消息后，解析得到实例号，所述实例号包括新端口号和VLAN，根据实例号查找数据库，找出同一实例的一组冗余端口及待切换主端口。

步骤S30，从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

在本实施例中，在获取到待切换主端口后，从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。通过为待切换主端口从数据库获取提前备份的数据，来完成端口的切换，使得端口切换速度提升，且效率提高。

具体的，参考图3，所述步骤S30包括：

步骤S31，删除所述冗余端口的数据；

步骤S32，从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

在本实施例中，提前配置处理函数，通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。所述处理函数包括添加函数和删除函数，也还可以包括其他在端口切换过程中需要的函数，在此不再一一举例说明。

在进行端口切换时，将冗余端口的数据删除，从数据库备份的数据中，获取所述带切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。所述待切换主端口的数据为出现故障的端口的配置数据，通过获取到这部分数据，使得端口切换过程简单，快速。

具体的，参考图4，所述方法还包括:

步骤S40，配置绑定协议，并获取要备份的关键字段；

步骤S50，确定所述关键字段对应的数据，并将所述数据备份至所述数据库。

在本实施例中，在客户端配置绑定协议，指定要备份的关键字段，比如说ZESR，可以对端口上的mac做备份，如果是vrrp，可对arp表项做备份。具体的，初始化快速切换数据库，根据命令行配置来完成数据库的初始化，关键字段包括但不限于实例号，VLAN，冗余端口链表，主端口号，命令行指定的数据等，初始化数据切换下发的回调函数，根据客户端配置的信息，挂接相应的处理函数，当进行冗余端口数据切换时，调用回调完成相关数据的删除添加。比如说,要修改mac表，可以挂接mac模块提供的mac维护处理函数。根据命令行配置，判断是侦听协议报文，还是同步当前设备表项。侦听主备之前的协议报文，解析出报文中的关键字段，写入数据库，如vrrp,主备之间的arp报文。还可以将当前设备上的现有表项同步到数据库中，如将冗余端口上的mac同步到数据库中。通过提前将端口数据备份至数据库，使得在端口切换时，只需发送切换消息，就可以完成流量的切换，使得端口切换过程中数据无需主设备向其他设备同步N条mac或arp报文，不会导致报文丢失的情况。

为了更好的描述本发明实施例，参考图5，为本发明冗余端口切换过程的工作原理：

在配置了二层冗余协议的设备的下行口，如图5，port1_1，port2_1，port3_1上使能冗余快速切换服务端，在二层接入设备D的上行口port1_2，port2_2，port3_2上使能冗余快速切换客户端，二层接入设备D上，对冗余切换端口上表项或是收到的报文解析后保存到快速切换数据库中，因为A，B，C三个设备是做冗余的，所以只有一个是主设备，可以连接外网。当冗余协议发现链路有问题需要做链路切换时(bfd可以在几毫秒内发现链路问题)，被选出的新主设备会向二层接入设备D发送切换消息，最后，设备D将其它两个端口的信息清除，然后，从数据库中将备份的冗余信息恢复到新的主端口上。加速了新的主端口上重新学习的过程，避免了mac漂移和数据中断。

本实施例通过对冗余组网中的数据进行备份，当发生冗余切换时，可以快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

本发明进一步提供一种冗余端口的切换装置。

参照图6，图6为本发明冗余端口的切换装置的第一实施例的功能模块示意图。

在一实施例中，所述冗余端口的切换装置包括：接收模块10、获取模块20、解析模块30、确定模块40及切换模块50。

所述接收模块10，用于当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

在本实施例中，提供一种设备的二层冗余系统，所述二层冗余系统用于管理网络中的设备端口，所述网络优选为局域网，也还可以是其他网络。设备的二层冗余系统可以正常工作，大体可以分为二层冗余协议，路径检测协议和mac或arp的学习，二层冗余协议来处理冗余检测和主备倒换，路径检测可以快速检测链路状态，通知冗余协议处理模块，做到快速切换；端口切换后，在备份端口重新学习mac或对应的arp处理。本发明提供的冗余端口的切换过程主要是mac或arp学习部分的处理。

在本实施例，提供冗余快速切换客户端，配置在主设备上，或者其他接入设备上，完成冗余端口上数据的切换；冗余快速切换服务端：配置在主设备上，完成主备倒换信息的下发；冗余快速切换数据库：提供数据库的接口，创建，添加，删除，用来保存备份的冗余数据。

当冗余协议发现链路有问题时，做链路切换，冗余协议需要发生主备倒换，由服务端发送冗余端口切换指令，通知端口的切换。接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；在接收到冗余端口的切换指令后，触发冗余端口上数据的切换。

所述获取模块20，用于获取切换指令对应的切换消息；

所述解析模块30，用于解析所述切换消息；

所述确定模块40，用于根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

在本实施例中，在接收到冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令后，获取切换指令对应的切换消息，所述切换消息包括主端口号和VLAN。当切换客户端和服务端不在同一个设备上时，服务端要组包生成一个数据切换报文，其中制定了实例号，是否为主的标志位，向指定端口，VLAN发送，这里的端口和VLAN在配置服务端时是指定好的。

优选地，提前配置端口快速切换功能，配置在冗余端口和与主设备连接的端口上，在服务端与客户端配置相同的实例，用来区分不同的快速切换，服务端根据实例可以找到客户端的位置，当服务器端下发切换消息后，携带指定实例号和客户端的位置信息，客户端会根据实例号来完成一个实例中多个冗余端口的切换。

所述获取模块20，还用于获取切换指令对应的切换消息；

所述解析模块30，还用于解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

所述确定模块40，还用于根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

在接收到切换消息后，解析得到实例号，所述实例号包括新端口号和VLAN，根据实例号查找数据库，找出同一实例的一组冗余端口及待切换主端口。

所述切换模块50，用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

在本实施例中，在获取到待切换主端口后，从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。通过为待切换主端口从数据库获取提前备份的数据，来完成端口的切换，使得端口切换速度提升，且效率提高。

具体的，参考图7，所述切换模块50包括：删除单元51、切换单元52和配置单元53，

所述删除单元51，用于删除所述冗余端口的数据；

所述切换单元52，用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

在本实施例中，所述配置单元53，用于提前配置处理函数；

所述切换单元52，还用于通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。所述处理函数包括添加函数和删除函数，也还可以包括其他在端口切换过程中需要的函数，在此不再一一举例说明。

在进行端口切换时，将冗余端口的数据删除，从数据库备份的数据中，获取所述带切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。所述待切换主端口的数据为出现故障的端口的配置数据，通过获取到这部分数据，使得端口切换过程简单，快速。

具体的，参考图8，所述装置还包括备份模块60，

所述配置单元53，还用于配置绑定协议；

所述获取模块20，还用于获取要备份的关键字段；

所述确定模块40，还用于所述关键字段对应的数据；

所述备份模块60，用于将所述数据备份至所述数据库。

在本实施例中，在客户端配置绑定协议，指定要备份的关键字段，比如说ZESR，可以对端口上的mac做备份，如果是vrrp，可对arp表项做备份。具体的，初始化快速切换数据库，根据命令行配置来完成数据库的初始化，关键字段包括但不限于实例号，VLAN，冗余端口链表，主端口号，命令行指定的数据等，初始化数据切换下发的回调函数，根据客户端配置的信息，挂接相应的处理函数，当进行冗余端口数据切换时，调用回调完成相关数据的删除添加。比如说,要修改mac表，可以挂接mac模块提供的mac维护处理函数。根据命令行配置，判断是侦听协议报文，还是同步当前设备表项。侦听主备之前的协议报文，解析出报文中的关键字段，写入数据库，如vrrp,主备之间的arp报文。还可以将当前设备上的现有表项同步到数据库中，如将冗余端口上的mac同步到数据库中。通过提前将端口数据备份至数据库，使得在端口切换时，只需发送切换消息，就可以完成流量的切换，使得端口切换过程中数据无需主设备向其他设备同步N条mac或arp报文，不会导致报文丢失的情况。

为了更好的描述本发明实施例，参考图5，为本发明冗余端口切换过程的工作原理：

在配置了二层冗余协议的设备的下行口，如图5，port1_1，port2_1，port3_1上使能冗余快速切换服务端，在二层接入设备D的上行口port1_2，port2_2，port3_2上使能冗余快速切换客户端，二层接入设备D上，对冗余切换端口上表项或是收到的报文解析后保存到快速切换数据库中，因为A，B，C三个设备是做冗余的，所以只有一个是主设备，可以连接外网。当冗余协议发现链路有问题需要做链路切换时(bfd可以在几毫秒内发现链路问题)，被选出的新主设备会向二层接入设备D发送切换消息，最后，设备D将其它两个端口的信息清除，然后，从数据库中将备份的冗余信息恢复到新的主端口上。加速了新的主端口上重新学习的过程，避免了mac漂移和数据中断。

本实施例通过对冗余组网中的数据进行备份，当发生冗余切换时，可以快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

本发明还提出一种终端，所述终端包括处理器，所述处理器用于当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。所述终端包括但不限于计算机等电子设备。本实施例通过对冗余组网中的数据进行备份，当发生冗余切换时，可以快速的将故障端口上的信息快速同步到新的主端口上，来实现二层冗余高质量的快速切换。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种冗余端口的切换方法，其特征在于，包括步骤：

当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

2.如权利要求1所述的冗余端口的切换方法，其特征在于，所述获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息，根据解析后的切换消息确定待切换主端口的步骤包括：

获取切换指令对应的切换消息，并解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

3.如权利要求2所述的冗余端口的切换方法，其特征在于，所述从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口配置所获取的数据的步骤包括：

删除所述冗余端口的数据；

从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

4.如权利要求3所述的冗余端口的切换方法，其特征在于，所述方法还包括：

提前配置处理函数；

通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。

5.如权利要求1至4任一项所述的冗余端口的切换方法，其特征在于，所述接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令的步骤之前，还包括：

配置绑定协议，并获取要备份的关键字段；

确定所述关键字段对应的数据，并将所述数据备份至所述数据库。

6.一种冗余端口的切换装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于当侦测到冗余协议进入主备倒换时，接收冗余切换服务端发送的冗余端口切换指令；

获取模块，用于获取切换指令对应的切换消息；

解析模块，用于解析所述切换消息；

确定模块，用于根据解析后的切换消息确定待切换主端口；

所述获取模块，还用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据；

切换模块，用于为所述待切换主端口配置所获取的数据，以从当前冗余端口切换至所述待切换主端口。

7.如权利要求6所述的冗余端口的切换装置，其特征在于，所述获取模块，还用于获取切换指令对应的切换消息；

所述解析模块，还用于解析所述切换消息以得到解析后的切换消息，所述解析后的切换消息包括实例号；

所述确定模块，还用于根据所述实例号查找数据库，找出同一实例号的一组冗余端口及待切换主端口。

8.如权利要求7所述的冗余端口的切换装置，其特征在于，所述切换模块包括：

删除单元，用于删除所述冗余端口的数据；

切换单元，用于从数据库提前备份的冗余端口数据中获取所述待切换主端口的数据，为所述待切换主端口添加所获取的数据，以完成所述待切换主端口的配置。

9.如权利要求8所述的冗余端口的切换装置，其特征在于，所述切换单元，还包括：

配置单元，用于提前配置处理函数；

所述切换单元，还用于通过回调所述处理函数完成端口数据的删除和添加。

10.如权利要求9所述的冗余端口的切换装置，其特征在于，所述装置还包括备份模块，

所述配置单元，还用于配置绑定协议；

所述获取模块，还用于获取要备份的关键字段；

所述确定模块，还用于确定所述关键字段对应的数据；

所述备份模块，还用于将所述数据备份至所述数据库。