CN112583709A - 一种链路聚合的选路方法、系统、交换设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种链路聚合的选路方法、系统、交换设备及介质。该方法接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文；根据所述告警报文生成trunk快切报文，所述trunk快切报文中包括所述状态变化的端口对应的操作类型；根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信网络，例如涉及一种链路聚合的选路方法、系统、交换设备及介质。
背景技术
链路聚合是指将一组物理端口捆绑在一起作为一个逻辑接口以提供更高的通讯带宽和更高的可靠性。在端口状态发生变化的情况下，可以通过手工配置的方式由用户创建端口汇聚(trunk)组并根据需要添加成员端口，或者利用链路汇聚控制协议(LinkAggregation Control Protocol，LACP)配置的方式，根据设备端口的配置信息(速率、双工、基本配置、管理密钥Key)形成聚合链路，上述的方式都需要软件感知端口的变化再通过快捷外围组件互连高速(Peripheral Component Interconnect Express，PCIE)读写接口下发配置来调整trunk组成员，通过配置或修改trunk组中的成员端口数量来实现端口的添加和删除操作，选路效率较低。
发明内容
本申请提供一种链路聚合的选路方法、系统、交换设备及介质，提高选路效率。
本申请实施例提供一种链路聚合的选路方法，包括：
接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文；
根据所述告警报文生成trunk快切报文，所述trunk快切报文中包括所述状态变化的端口对应的操作类型；
根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
本申请实施例还提供了一种链路聚合的选路系统，包括：操作维护管理引擎、逻辑接口和数据包处理模块；
所述逻辑接口用于将线卡根据状态变化的端口产生的告警报文转发至所述操作维护管理引擎；
所述操作维护管理引擎用于根据所述告警报文生成trunk快切报文；
所述逻辑接口还用于将所述trunk快切报文转发至所述数据包处理模块；
所述数据包处理模块用于根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
本申请实施例还提供了一种交换设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的链路聚合的选路方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的链路聚合的选路方法。
附图说明
图1为一实施例提供的一种链路聚合的选路方法的流程图；
图2为一实施例提供的另一种链路聚合的选路方法的流程图；
图3为一实施例提供的一种链路聚合的选路系统的结构示意图；
图4为一实施例中的选路过程的示意图；
图5为一实施例提供的一种交换设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请进行说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
在链路聚合应用场景中，交换设备的选路方法主要有两种：基于手工配置和基于LACP协议配置。手工配置的方式是由用户来来创建trunk组并根据需要添加trunk组内的成员端口，这种方式实现简单，但最大的缺点在于无法感知对端设备的trunk信息，会导致两端trunk信息不一致。基于IEEE802.3ad标准的LACP是一种实现链路动态汇聚的协议，为数据的交换设备提供了一种标准的协商方式，LACP根据设备端口的配置(即速率、双工、基本配置、管理密钥Key)形成聚合链路并启动聚合链路收发数据，聚合链路形成后，LACP负责维护链路状态，在聚合条件发生变化时，自动调整或解散链路聚合，从而使两端设备对端口加入或退出某个trunk组达成一致。上述的选路方法都是通过软件CPU配置修改转发芯片的trunk组中的成员端口数量，从而实现端口的添加和删除，选路效率较低。
本实施例提供的链路聚合的选路方法，通过硬件感知端口的状态变化并据此生成trunk快切报文，从而指示端口对应的操作类型，为选路提供依据，实现trunk选路的硬件快切，解决了现有技术中软件配置速度慢的问题。
图1为一实施例提供的一种链路聚合的选路方法的流程图。本实施例的链路聚合的选路方法可应用于交换设备，交换设备用于为接入的任意两个网络节点提供独享的通信链路，典型的交换设备为交换机。如图1所示，本实施例提供的方法包括步骤110、步骤120和步骤130。
在步骤110中，接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文。
在步骤120中，根据所述告警报文生成trunk快切报文，所述trunk快切报文中包括所述状态变化的端口对应的操作类型。
在步骤130中，根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
本实施例中，通过线卡感知端口的开启(up)和关闭(down)状态变化并生成告警报文，线卡是一种应用在交换机、路由器或其它网络设备的访问线路与访问设备间的设备接口，线卡根据检测到的状态变化的端口，例如在端口未连接、链路断开或连接恢复等情况下会产生告警报文，交换设备接收告警报文。交换设备处理器按照功能可分为三大模块：操作维护管理(Operation Administration and Maintenance，OAM)引擎、逻辑接口和数据包处理模块，其中，逻辑接口可以将线卡产生的告警报文发送至OAM引擎，由OAM引擎对告警报文进行处理，确定状态变化的端口的操作类型，将trunk组信息、成员端口信息、操作类型等组装成trunk快切报文，trunk快切报文再由逻辑接口转发至数据包处理模块，数据包处理模块根据trunk快切报文可以实现trunk组中成员端口的添加和删除操作，并在有效的成员端口中进行选路，确定用于传输数据的目标链路。上述的OAM引擎与数据包处理模块配合工作，基于trunk快切报文实现了交换设备的trunk组选路。
本实施例通过硬件层面的端口告警技术来感知端口的开启和关闭状态变化，针对状态变化的端口生成trunk快切报文，指示端口对应的操作类型(添加操作或删除操作)，并设计了基于trunk快切报文的选路方式，实现trunk选路的硬件快切，提高了选路效率。
图2为一实施例提供的另一种链路聚合的选路方法的流程图。如图2所示，本实施例提供的方法包括步骤210至步骤260。
在步骤210中，接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文。
在步骤220中，根据所述告警报文更新端口告警表。
本实施例中，根据线卡产生的告警报文更新端口告警表，例如，线卡上的一个端口由开启状态变为关闭状态，线卡据此产生告警报文，交换设备接收到告警报文后，解析告警报文获得状态变化的端口号，根据该端口号可将告警信息更新到端口告警表。端口告警表用于存储每个端口对应的端口告警标志位。本实施例不限定告警报文的形态或格式。
在一实施例中，步骤220具体包括：端口由开启状态转换为关闭状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由0置1；端口由关闭状态转换为开启状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由1置0。
在步骤230中，根据所述端口告警表的更新操作生成报文发送指令。
本实施例中，在感知到端口告警表中有端口告警标志位更新的情况下，确定要进行选路，因此生成报文发送指令，以使交换设备组装生成trunk快切报文并据此执行选路操作。
在步骤240中，在接收到所述报文发送指令的情况下，根据trunk组和端口的映射关系，按照预设格式生成快切报文。
本实施例中，增加了trunk快切报文的组装逻辑。交换设备根据端口告警表中的更新操作，可以确定是端口告警标志位更新的端口根据用户配置的trunk组和端口之间的映射关系触发了trunk快切报文的组装。一个trunk组中可以包括一个或多个成员端口，例如，trunk组1中包括端口1至端口10，在通过线卡感知其中的至少一个端口状态发生变化、交换设备将对应的端口告警标志位更新的情况下，所述的至少一个端口接口触发trunk快切报文的组装，trunk快切报文中可以包括报文类型的报文头、该端口在trunk组中的成员端口号、所在的trunk组索引、状态变化的端口的信息等，为选路提供依据。
在一实施例中，表1为一实施例中的trunk组和端口之间的映射关系表。交换设备的OAM引擎在感知到端口告警表中的更新操作的情况下，可以确定触发trunk快切报文组装的端口，根据映射关系可进一步确定该端口所在的trunk组。如表1所示，trunk组属性表示该端口是否属于有效的trunk组，如果是，则可查找到所在的trunk组索引以及在该trunk组内的成员端口号。
表1 trunk组和端口之间的映射关系表
| trunk组属性 |
| trunk组索引 |
| 成员端口号 |
在一实施例中，所述预设格式包括：报文头，状态变化的端口所在的trunk组索引，状态变化的端口对应的成员端口号和操作类型标识。
表2 trunk快切报文的信息表
| 报文头 |
| trunk组索引 |
| 操作类型标识 |
| 成员端口号 |
表2为一实施例中的trunk快切报文的信息表。如表2所示，trunk快切报文的第一部分为报文头，表示该报文类型为trunk快切报文，是一种根据硬件产生的告警报文生成的报文；第二部分为trunk组索引；第三部分为状态变化的端口对应的操作类型标识，操作类型包括删除操作(例如，在端口由开启状态变为关闭状态、端口告警标志位由0置1的情况下，该端口的操作类型为删除操作)和添加操作(例如，在端口由关闭状态变为开启状态、端口告警标志位由1置0的情况下，该端口的操作类型为添加操作)；第四部分为成员端口号。在一些实施例中，上述四部分的顺序和形式可以为不同的设置。
在步骤250中，根据所述trunk快切报文设置状态变化的端口对应的使能标记位。
在一实施例中，根据trunk快切报文中的trunk组索引和成员端口号，可以设置成员表中对应的使能标记位，其中，成员表中预先存储了trunk组信息和组内的成员端口信息。
表3成员表中的trunk组信息和组内的成员端口信息
| trunk组信息 | 成员端口信息 |
| trunk组索引 | 成员端口号 |
| 组内成员数量 | 使能标记位 |
| 指针 |
表3为一实施例中成员表中的trunk组信息和组内的成员端口信息。如表3所示，trunk组信息包括trunk组索引(trunk ID)、组内成员数量(trunk size)和状态变化的端口在组内的位置或指针(ptr)；成员端口信息包括成员端口号(port index)和对应的使能标记位。
在一实施例中，成员表中的每个成员端口对应于1bit的使能标记位，使能标记位为0表示非使能状态，使能标记位为1表示使能状态，只有使能标记位为1(使能状态)的端口可以作为候选的链路。
在一实施例中，步骤250具体包括：状态变化的端口对应的操作类型为删除操作，则将对应的使能标记位设置为非使能状态；状态变化的端口对应的操作类型为添加操作，则将对应的使能标记位设置为使能状态。
例如，在trunk组1中的端口2由关闭状态变为开启状态的情况下，trunk组1中的端口2对应的端口告警标志位由1变为0，对应的操作类型为添加操作，对应的使能标记位设置为使能状态。
在一实施例中，指针用于指向trunk组内的某个成员端口。删除成员端口的过程包括：根据trunk组索引和指针查找成员端口号对应的使能标记位并将其设置为非使能状态；添加成员端口的过程包括：根据trunk组索引和指针查找成员端口号对应的使能标记位并将其设置为使能状态。
在步骤260中，在使能标记位为使能状态的端口中确定用于传输数据的目标链路。
本实施例提供的链路聚合的选路方法，根据硬件感知的状态变化的端口更新端口告警标志位，根据端口告警标志位的更新操作按照预设格式生成trunk快切报文，基于trunk快切报文修改对应的使能标记位，为选路提供依据，实现了硬件快切，提高选路效率。
本申请实施例还提供一种链路聚合的选路系统。图3为一实施例提供的一种链路聚合的选路系统的结构示意图。如图3所示，所述系统包括：操作维护管理引擎310、逻辑接口320和数据包处理模块330；逻辑接口320用于将线卡根据状态变化的端口产生的告警报文转发至操作维护管理引擎310；操作维护管理引擎310用于根据告警报文生成trunk快切报文；逻辑接口320还用于将trunk快切报文转发至数据包处理模块330；数据包处理模块330用于根据trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
本实施例的链路聚合的选路系统，通过硬件层面的端口告警技术来感知端口的开启和关闭的状态变化，针对状态变化的端口生成trunk快切报文，指示端口对应的操作类型(添加操作或删除操作)，并设计了基于trunk快切报文的选路方式，实现trunk选路的硬件快切，提高选路效率。
图4为一实施例中的选路过程的示意图。如图4所示，线卡300根据状态变化的端口产生告警报文，具体报文形态因线卡的不同会有所不同，通过逻辑接口320的发送接口321发送到OAM引擎310，OAM引擎310的告警报文处理模块311接收这种快速告警报文，解析并根据端口号将告警信息更新端口告警表中对应的端口告警标志位。OAM引擎310的决策模块312通过感知端口告警表的更新操作，确定是哪个端口根据用户配置的trunk组和端口之间的映射信息触发trunk快切报文的组装和发送，生成报文发送指令，由快切报文生成模块313根据trunk组和端口之间的映射关系确定trunk信息和成员端口信息，组装生成trunk快切报文。trunk快切报文经过逻辑接口320的接收接口322到达数据包处理模块330，数据包处理模块330收到trunk快切报文后根据报文头的type类型(可以进行统一的报文type编码)解析出来为trunk快切报文的情况下，通过使能标记设置单元331修改对应trunk组的成员表的使能标记位，最终由选路单元332根据trunk组索引查找成员表取出成员端口对应的使能标记位为使能状态的端口选路。
上述实施例中，操作维护管理引擎310包括：
告警报文处理模块311，用于根据所述告警报文更新端口告警表；
决策模块312，用于根据所述端口告警表的更新操作生成报文发送指令；
快切报文生成模块313，用于在生成所述报文发送指令的情况下，生成trunk快切报文。
在一实施例中，所述告警报文处理模块311具体用于：端口由开启状态转换为关闭状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由0置1；端口由关闭状态转换为开启状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由1置0。
在一实施例中，快切报文生成模块313具体用于：在接收到所述报文发送指令的情况下，根据trunk组和端口的映射关系，按照预设格式生成快切报文。
在一实施例中，所述预设格式包括：报文头，状态变化的端口所在的trunk组索引，状态变化的端口对应的成员端口号和操作类型标识。
在一实施例中，数据包处理模块330包括：
使能标记设置单元331，用于根据所述trunk快切报文设置状态变化的端口对应的使能标记位；
选路单元332，用于在使能标记位为使能状态的端口中确定用于传输数据的目标链路。
在一实施例中，使能标记设置单元331具体用于：状态变化的端口对应的操作类型为删除操作，则将对应的使能标记位设置为非使能状态；状态变化的端口对应的操作类型为添加操作，则将对应的使能标记位设置为使能状态。
本实施例中，OAM引擎中的快切报文生成模块利用trunk组和端口之间的映射关系，通过trunk组获取成员端口的端口号(port index)，实现trunk快切报文的组装；成员表中增加1bit的使能标记位，表示端口是否有效或者存在；在数据包处理模块中增加对于快切报文的解析功能；端口的删除操作或添加操作通过如下方式实现：数据包处理模块由trunk id索引出ptr，然后根据ptr和port index查找并修改成员表中的对应端口的使能标记位，仅对使能标记位为使能状态的成员端口选路。
本申请实施例还提供一种交换设备。所述链路聚合的选路方法可以通过所述链路聚合的选路系统执行，所述链路聚合的选路系统可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在所述交换设备中。
图5为一实施例提供的一种交换设备的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的一种交换设备，包括：处理器410和存储装置420。该交换设备中的处理器可以是一个或多个，图5中以一个处理器410为例，所述设备中的处理器410和存储装置420可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器410执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一实施例所述的链路聚合的选路方法。
该交换设备中的存储装置420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中链路聚合的选路方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的链路聚合的选路系统，包括：操作维护管理引擎310、逻辑接口320和数据包处理模块320)。处理器410通过运行存储在存储装置420中的软件程序、指令以及模块，从而执行交换设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的链路聚合的选路方法。
存储装置420主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等(如上述实施例中的告警报文、trunk快切报文等)。此外，存储装置420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至交换设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
并且，当上述交换设备中所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器410执行时，实现如下操作：接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文；根据所述告警报文生成trunk快切报文，所述trunk快切报文中包括所述状态变化的端口对应的操作类型；根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
本实施例提出的交换设备与上述实施例提出的链路聚合的选路方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例，并且本实施例具备与执行链路聚合的选路方法相同的有益效果。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种链路聚合的选路方法。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，本申请可借助软件及通用硬件来实现，也可以通过硬件实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请任意实施例所述的方法。
以上所述，仅为本申请的示例性实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本发明的范围。因此，本发明的恰当范围将根据权利要求确定。
Claims (10)
1.一种链路聚合的选路方法，其特征在于，包括：
接收线卡根据状态变化的端口产生的告警报文；
根据所述告警报文生成trunk快切报文，所述trunk快切报文中包括所述状态变化的端口对应的操作类型；
根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述告警报文生成trunk快切报文，包括：
根据所述告警报文更新端口告警表；
根据所述端口告警表的更新操作生成报文发送指令；
在生成所述报文发送指令的情况下，生成trunk快切报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述告警报文更新端口告警表，包括：
端口由开启状态转换为关闭状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由0置1；
端口由关闭状态转换为开启状态，则将所述端口告警表中对应的端口告警标志位由1置0。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在生成所述报文发送指令的情况下，生成trunk快切报文，包括：
在接收到所述报文发送指令的情况下，根据trunk组和端口的映射关系，按照预设格式生成快切报文。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设格式包括：
报文头，状态变化的端口所在的trunk组索引，状态变化的端口对应的成员端口号和操作类型标识。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路，包括：
根据所述trunk快切报文设置状态变化的端口对应的使能标记位；
在使能标记位为使能状态的端口中确定用于传输数据的目标链路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述trunk快切报文设置状态变化的端口对应的使能标记位，包括：
状态变化的端口对应的操作类型为删除操作，则将对应的使能标记位设置为非使能状态；
状态变化的端口对应的操作类型为添加操作，则将对应的使能标记位设置为使能状态。
8.一种链路聚合的选路系统，其特征在于，包括：操作维护管理引擎、逻辑接口和数据包处理模块；
所述逻辑接口用于将线卡根据状态变化的端口产生的告警报文转发至所述操作维护管理引擎；
所述操作维护管理引擎用于根据所述告警报文生成链路聚合trunk快切报文；
所述逻辑接口还用于将所述trunk快切报文转发至所述数据包处理模块；
所述数据包处理模块用于根据所述trunk快切报文确定用于传输数据的目标链路。
9.一种交换设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的链路聚合的选路方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的链路聚合的选路方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2019
- 2019-09-27 CN CN201910924447.0A patent/CN112583709B/zh active Active
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