CN109618015B - 基于数据中心的去堆叠实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据中心的去堆叠实现方法及装置，该方法包括：接入设备向连接的服务器发送携带接入设备的端口标识和接入设备所在去堆叠单元的单元标识的LACPDU报文；若接收到服务器发送的ARP请求报文后，获取ARP请求报文中携带的源IP地址和目的IP地址；根据源IP地址生成服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；将服务器的主机路由信息通报给数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；接收其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；根据目的IP地址和主机路由信息库确定是否进行ARP代理。该方案节省了数据中心的组网成本，提升了数据中心的组网灵活性。

Description

基于数据中心的去堆叠实现方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤指一种基于数据中心的去堆叠实现方法及装置。

背景技术

堆叠是在数据中心的网络设备上进行扩展端口、简化管理的技术，是一种非标准化技术。堆叠只有在同一网络设备供应商的网络设备之间才能完成，属于私有内部实现，该网络设备必须具有堆叠功能，并且还需要专用的堆叠模块和堆叠线缆，不同型号的网络设备支持的可堆叠数量也不同。

如今，堆叠已经成为数据中心网络设备的必选项，也有人将这种技术视为一种虚拟化技术，即实现了网络设备的“多虚一”，这样堆叠技术顺理成章地成为建立新一代数据中心的必备技术之一。

然而，堆叠技术也有很大的局限性，首先，要实现网络设备的堆叠必须要使用堆叠线缆来连接两个网络设备，从而组成一个堆叠单元，通常一个数据中心中包括多个堆叠单元，需要使用很多堆叠线缆，而堆叠线缆的成本是非常高的，这就大大增加了数据中心的组网成本；其次，堆叠是非标准化技术，不同网络设备供应商的网络设备之间无法形成堆叠，甚至同一网络设备供应商的网络设备还要求必须是相同型号和软件版本才能堆叠，这就大大限制了数据中心的组网灵活性。

发明内容

本发明实施例提供一种基于数据中心的去堆叠实现方法及装置，用以解决现有技术中存在的大大增加数据中心的组网成本和大大限制数据中心的组网灵活性的问题。

根据本发明实施例，提供一种基于数据中心的去堆叠实现方法，所述数据中心包括至少两个去堆叠单元和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，所述方法应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，所述方法包括：

接入设备向连接的服务器发送携带所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在去堆叠单元的单元标识的链路汇聚控制协议数据单元LACPDU报文，以使所述服务器根据所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；

若接收到所述服务器发送的地址解析协议ARP请求报文后，获取所述ARP请求报文中携带的源互联网协议IP地址和目的IP地址；

根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

将所述服务器的主机路由信息通报给所述数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收所述其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在所述主机路由信息库中；

根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

具体的，根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息，具体包括：

将所述源IP地址添加掩码得到所述服务器的主机路由信息。

具体的，根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理，具体包括：

在所述主机路由信息库中查找所述目的IP地址对应的主机路由信息；

若查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃所述ARP请求报文。

具体的，确定进行ARP代理，具体包括：

将所述接入设备的媒体访问控制MAC地址应答给发送所述ARP请求报文的服务器，以使发送所述ARP请求报文的服务器根据所述接入设备的MAC地址发起访问请求。

根据本发明实施例，还提供一种基于数据中心的去堆叠装置，所述数据中心包括至少两个去堆叠单元和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，所述装置应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，所述装置包括：

发送模块，用于向连接的服务器发送携带所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在去堆叠单元的单元标识的链路汇聚控制协议数据单元LACPDU报文，以使所述服务器根据所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；

获取模块，用于若接收到所述服务器发送的地址解析协议ARP请求报文后，获取所述ARP请求报文中携带的源互联网协议IP地址和目的IP地址；

生成模块，用于根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

通报接收模块，用于将所述服务器的主机路由信息通报给所述数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收所述其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在所述主机路由信息库中；

确定模块，用于根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

具体的，所述生成模块，具体用于：

将所述源IP地址添加掩码得到所述服务器的主机路由信息。

具体的，所述确定模块，具体用于：

在所述主机路由信息库中查找所述目的IP地址对应的主机路由信息；

若查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃所述ARP请求报文。

具体的，所述确定模块，具体用于：

将所述接入设备的媒体访问控制MAC地址应答给发送所述ARP请求报文的服务器，以使发送所述ARP请求报文的服务器根据所述接入设备的MAC地址发起访问请求。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供一种基于数据中心的去堆叠实现方法及装置，通过接入设备向连接的服务器发送携带所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在去堆叠单元的单元标识的LACPDU报文，以使所述服务器根据所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；若接收到所述服务器发送的ARP请求报文后，获取所述ARP请求报文中携带的源IP地址和目的IP地址；根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；将所述服务器的主机路由信息通报给所述数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收所述其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在所述主机路由信息库中；根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理。该方案中，数据中心中包括的是去堆叠单元，去堆叠单元中的接入设备之间互不连接，省略了堆叠线缆，从而大大节省了数据中心的组网成本；并且，服务器进行LACP汇聚计算时，根据的是接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识，不再要求数据中心的网络设备是同一网络设备供应商的网络设备，这就大大提升了数据中心的组网灵活性。

附图说明

图1为本发明实施例中数据中心的架构示意图；

图2为本发明实施例中一种基于数据中心的去堆叠实现方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种基于数据中心的去堆叠实现装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中一种基于数据中心的去堆叠适配方法的流程图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的大大增加数据中心的组网成本和大大限制数据中心的组网灵活性的的问题，本发明实施例提供一种基于数据中心的去堆叠实现方法，如图1所示，数据中心包括至少两个去堆叠单元和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，图1中示出的数据中心包括两个去堆叠单元，每个去堆叠单元连接一台服务器，去堆叠单元的数量和每个去堆叠单元连接的服务器的数量可以根据实际需要进行设定，上述单元标识和端口标识可以根据实际需要进行设定。该方法应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，该方法的流程如图2所示，执行步骤如下：

S21：向连接的服务器发送携带接入设备的端口标识和接入设备所在去堆叠单元的单元标识的链路汇聚控制协议数据单元(Link Aggregation Control Protocol DataUnit，LACPDU)报文，以使服务器根据接入设备的端口标识和接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算。

由于数据中心不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，因此，数据中心组网成后，接入设备在向服务器发送LACPDU报文时，可以将接入设备的端口标识和所在去堆叠单元的单元标识携带在LACPDU报文中发送给服务器，以便于服务器根据接入设备的端口标识和去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算。

S22：若接收到服务器发送的地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)请求报文后，获取ARP请求报文中携带的源互联网协议(Internet Protocol，IP)地址和目的IP地址。

服务器完成LACP汇聚计算后，可能会访问其他服务器，这时就需要发送ARP请求报文，ARP请求报文中会携带源IP地址和目的IP地址，服务器的IP地址为源IP地址，其他服务器的IP地址为目的IP地址，接入设备接收到ARP请求报文后，可以获取ARP请求报文中携带的源IP地址和目的IP地址。

S23：根据源IP地址生成服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中。

具体可以将源IP地址添加掩码得到服务器的主机路由信息，可以建立主机路由信息库来保存主机路由信息，根据源IP地址生成的服务器的主机路由信息可以添加在该主机路由信息库中。

S24：将服务器的主机路由信息通报给数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中。

为了便于后续服务器之间的互相访问，各个接入设备中还需要保存其他去堆叠单元中的服务器的主机路由信息，因此，既可以将服务器的主机路由信息通报给数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备，也可以接收其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息，接收到的这些主机路由信息同样可以保存在主机路由信息库中。

S25：根据目的IP地址和主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

由于数据中心的去堆叠单元包括的接入设备互不连接，因此，无法进行二层广播，在服务器互相访问的过程中，需要根据目的IP地址和主机路由信息库确定是否进行ARP代理，从而实现服务器之间的互相访问。

该方案中，数据中心中包括的是去堆叠单元，去堆叠单元中的接入设备之间互不连接，省略了堆叠线缆，从而大大节省了数据中心的组网成本；并且，服务器进行LACP汇聚计算时，根据的是接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识，不再要求数据中心的网络设备是同一网络设备供应商的网络设备，这就大大提升了数据中心的组网灵活性。

具体的，根据目的IP地址和主机路由信息库确定是否进行ARP代理，具体包括：在主机路由信息库中查找目的IP地址对应的主机路由信息；若查找到目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃ARP请求报文。

前面已经介绍了，接入设备不仅会保存所在去堆叠单元中的服务器的主机路由信息，还接收其他接入设备发送的其他服务器的主机路由信息，因此，在确定是否进行ARP代理时，可以在主机路由信息库中查找目的IP地址对应的主机路由信息，若查找，则说明目的IP地址对应的服务器在数据中心中，确定可以进行ARP代理；若未查找，则说明目的IP地址对应的服务器不在该数据中心中，丢弃ARP请求报文即可。

其中，上述确定进行ARP代理，具体包括：将接入设备的媒体访问控制(MediaAccess Control，MAC)地址应答给发送ARP请求报文的服务器，以使发送ARP请求报文的服务器根据接入设备的MAC地址发起访问请求。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于数据中心的去堆叠实现装置，数据中心的架构示意图如图1所示，数据中心包括至少两个去堆叠单元和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，该装置应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，该装置的结构如图3所示，包括：

发送模块31，用于向连接的服务器发送携带接入设备的端口标识和接入设备所在去堆叠单元的单元标识的LACPDU报文，以使服务器根据接入设备的端口标识和接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；

获取模块32，用于若接收到服务器发送的ARP请求报文后，获取ARP请求报文中携带的源IP地址和目的IP地址；

生成模块33，用于根据源IP地址生成服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

通报接收模块34，用于将服务器的主机路由信息通报给数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收其他堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

确定模块35，用于根据目的IP地址和主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

该方案中，数据中心中包括的是去堆叠单元，去堆叠单元中的接入设备之间互不连接，省略了堆叠线缆，从而大大节省了数据中心的组网成本；并且，服务器进行LACP汇聚计算时，根据的是接入设备的端口标识和接入设备所在的去堆叠单元的单元标识，不再要求数据中心的网络设备是同一网络设备供应商的网络设备，这就大大提升了数据中心的组网灵活性。

具体的，生成模块33，具体用于：

将源IP地址添加掩码得到服务器的主机路由信息。

具体的，确定模块35，具体用于：

在主机路由信息库中查找目的IP地址对应的主机路由信息；

若查找到目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃ARP请求报文。

具体的，确定模块35，具体用于：

将接入设备的MAC地址应答给发送ARP请求报文的服务器，以使发送ARP请求报文的服务器根据接入设备的MAC地址发起访问请求。

以上介绍了基于数据中心的去堆叠实现方法，下面介绍基于数据中心的去堆叠适配方法，应用在每个去堆叠单元连接的服务器中，该方法的流程如图4所示，执行步骤如下：

S41：接收携带接入设备的端口标识和接入设备所在去堆叠单元的单元标识的LACPDU报文。

由于数据中心不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，因此，数据中心组网成功后，接入设备在向服务器发送LACPDU报文时，可以将接入设备的端口标识和所在去堆叠单元的单元标识携带在LACPDU报文中发送给服务器，服务器接收接入设备发送的LACPDU报文。

S42：将接收到携带不同端口标识和相同单元标识的LACPDU报文的端口绑定为端口汇聚组。

由于一台服务器可以连接多个接入设备，因此，服务器可以根据LACPDU报文中携带的端口标识和单元标识进行LACP汇聚计算，将接收到携带不同端口标识和相同单元标识的LACPDU报文的端口绑定为端口汇聚组，也就是说端口汇聚组中的端口连接的接入设备是属于同一去堆叠单元。

S43：若访问其他服务器，则向连接的去堆叠单元包括的接入设备发送携带源IP地址和目的IP地址的ARP请求报文，以使接入设备根据源IP地址和目的IP地址确定是否进行ARP代理。

若服务器需要访问数据中心中的其他服务器，由于不知道其他服务器的MAC地址，可以向接入设备发送携带源IP地址和目的IP地址的ARP请求报文，请求获取其他服务器的MAC地址；其中，源IP地址是服务器的IP地址，目的IP地址为其他服务器的IP地址。

由于数据中心的去堆叠单元包括的接入设备互不连接，因此，无法进行二层广播，接入设备需要确定是否进行ARP代理，从而实现服务器之间的互相访问。

S44：若需要发送ARP响应报文，则根据端口汇聚组包括的各个端口的状态发送ARP响应报文。

有时服务器接收到接入设备发送的ARP请求报文后，需要发送ARP响应报文，这时不是仅通过一个端口发送，而是根据端口汇聚组包括的各个端口的状态发送ARP响应报文。

S43与S44并没有严格的先后执行顺序，可以先执行S43再执行S44，也可以先执行S44再执行S43，当然可以可以同时执行S43与S44。

该方案中，当数据中心的接入设备实现去堆叠后，数据中心的服务器可以很好地进行去堆叠适配，从而确保数据中心的服务器可以进行正常的业务处理。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于数据中心的去堆叠实现方法，其特征在于，所述数据中心包括至少两个去堆叠单元以及和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，所述方法应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，所述方法包括：

接入设备向连接的服务器发送携带所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在去堆叠单元的单元标识的链路汇聚控制协议数据单元LACPDU报文，以使所述服务器根据所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；

若接收到所述服务器发送的地址解析协议ARP请求报文后，获取所述ARP请求报文中携带的源互联网协议IP地址和目的IP地址；

根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

将所述服务器的主机路由信息通报给所述数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收所述其他去 堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在所述主机路由信息库中；

根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息，具体包括：

将所述源IP地址添加掩码得到所述服务器的主机路由信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理，具体包括：

在所述主机路由信息库中查找所述目的IP地址对应的主机路由信息；

若查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃所述ARP请求报文。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定进行ARP代理，具体包括：

将所述接入设备的媒体访问控制MAC地址应答给发送所述ARP请求报文的服务器，以使发送所述ARP请求报文的服务器根据所述接入设备的MAC地址发起访问请求。

5.一种基于数据中心的去堆叠装置，其特征在于，所述数据中心包括至少两个去堆叠单元以及和每个去堆叠单元连接的至少一台服务器，每个去堆叠单元包括至少两台互不连接的接入设备，不同的去堆叠单元设置不同的单元标识，同一去堆叠单元包括的不同接入设备设置不同的端口标识，每台服务器通过不同的端口与对应的去堆叠单元包括的接入设备连接，所述装置应用在每个去堆叠单元包括的每个接入设备中，所述装置包括：

发送模块，用于向连接的服务器发送携带所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在去堆叠单元的单元标识的链路汇聚控制协议数据单元LACPDU报文，以使所述服务器根据所述接入设备的端口标识和所述接入设备所在的去堆叠单元的单元标识进行LACP汇聚计算；

获取模块，用于若接收到所述服务器发送的地址解析协议ARP请求报文后，获取所述ARP请求报文中携带的源互联网协议IP地址和目的IP地址；

生成模块，用于根据所述源IP地址生成所述服务器的主机路由信息并保存在主机路由信息库中；

通报接收模块，用于将所述服务器的主机路由信息通报给所述数据中心的其他去堆叠单元包括的每个接入设备；以及，接收所述其他去 堆叠单元包括的接入设备通报的其他服务器的主机路由信息并保存在所述主机路由信息库中；

确定模块，用于根据所述目的IP地址和所述主机路由信息库确定是否进行ARP代理。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于：

将所述源IP地址添加掩码得到所述服务器的主机路由信息。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

在所述主机路由信息库中查找所述目的IP地址对应的主机路由信息；

若查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则确定进行ARP代理；若未查找到所述目的IP地址对应的主机路由信息，则丢弃所述ARP请求报文。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

将所述接入设备的媒体访问控制MAC地址应答给发送所述ARP请求报文的服务器，以使发送所述ARP请求报文的服务器根据所述接入设备的MAC地址发起访问请求。

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