CN112822102B - 链路切换方法、装置、设备、系统及存储介质 - Google Patents

链路切换方法、装置、设备、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种链路切换方法、装置、设备、系统及存储介质，该方法应用于包含第一设备和第二设备的系统，第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，方法包括：第二设备通过活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；第一设备在确定需要切换的活动链路后，根据活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作，并指示第二设备进行链路切换；第二设备根据在接收到切换指示后执行切换操作。本申请需要链路切换时实现了择优选择切换链路，提高了可靠性。

Description

链路切换方法、装置、设备、系统及存储介质
技术领域
本申请涉及链路选择技术领域，尤其涉及一种链路切换方法、装置、设备、系统及存储介质。
背景技术
链路聚合技术(LACP，Link Aggregation Control Protocol)是指将多个物理端口捆绑在一起，成为一个逻辑端口，以实现出/入流量在各成员端口中的负荷分担，交换设备根据用户配置的端口负荷分担策略决定报文从哪一个成员端口发送到对端的交换设备。当交换设备检测到其中一个成员端口的链路发生故障时，就停止在此端口上发送报文，并根据负荷分担策略在剩下链路中重新计算报文发送的端口，故障端口恢复后再次重新计算报文发送端口。
但是，目前的LACP技术中，链路切换过程通常也是按照配置的顺序，当存在多条可选链路切换时，不能智能选择较优链路，导致业务数据的传输质量无法得到保证。
发明内容
本申请实施例提供一种链路聚合业务选路方法、装置、设备、系统及存储介质，提高了链路选择过程中通信设备之间的链路的可靠性，保证了业务数据的传输质量。
第一方面，本申请一实施例提供了一种链路切换方法，应用于第一设备中，其中所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述方法包括：
通过所述活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；所述目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
在确定需要切换的活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
第二方面，本申请一实施例提供了一种链路切换方法，应用于第二设备中，其中第一设备和所述第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述方法包括：
通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
根据所述第一设备的切换指示进行本地切换。
第三方面，本申请一实施例提供了一种链路切换方法，应用于包含第一设备和第二设备的系统，所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，该方法包括：
第二设备通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
所述第一设备在确定需要切换的活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作，并指示第二设备进行链路切换；
所述第二设备在接收到切换指示后执行切换操作。
第四方面，本申请一实施例提供了一种链路切换装置，应用于第一设备中，其中所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述装置包括：
报文接收模块，用于通过所述活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；所述目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
第一切换模块，用于在确定需要切换的活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
第五方面，本申请一实施例提供了一种链路切换装置，应用于第二设备中，其中第一设备和所述第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述装置包括：
报文发送模块，用于通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
第二切换模块，用于根据所述第一设备的切换指示进行本地切换。
第六方面，一种链路切换系统，包括：第一设备和第二设备，所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述第一设备包括上述第四方面所述的链路切换装置；以及所述第二设备包括上述第五方面所述的链路切换装置。
第七方面，本申请一实施例提供了一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一种方法的步骤。
第八方面，本申请一实施例提供了一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现上述第二方面任一种方法的步骤。
第九方面，本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述第一方面任一种方法的步骤。
第十方面，本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述第二方面任一种方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本申请实施例中，由于通过活动链路和备用链路分别接收到的来自第二设备的目标报文包含了对应链路的当前链路劣化等级，这样，可以根据活动链路的当前链路劣化等级来确定活动链路的劣化情况，进而确定活动链路是否需要切换；如果需要切换，再结合活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一个备用链路进行切换操作。考虑当前活动链路的劣化情况以及备用链路的劣化情况，在链路切换时实现了择优选择切换链路，提高了通信设备之间的链路的可靠性，保证了业务数据传输的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的一种负载分担模式链路聚合基本拓扑图；
图2为本申请一实施例提供的一种链路切换方法的流程图；
图3为本申请一实施例提供的一种链路劣化等级确定方法的流程图；
图4为本申请一实施例提供的一种链路切换方法的流程图；
图5为本申请一实施例提供的一种链路切换方法的流程图；
图6为本申请一实施例提供的一种链路切换方法的流程图；
图7为本申请一实施例提供的一种链路切换方法的信令图；
图8为本申请一实施例提供的一种链路切换装置的结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的一种链路切换装置的结构示意图；
图10为本申请一实施例提供的一种通信设备的结构示意图；
图11为本申请一实施例提供的一种通信设备的结构示意图；
图12为本申请一实施例提供的一种通信系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为了方便理解，以下先对OAM(Operation Administration and Maintenance，操作维护管理)报文和基于IEEE802.3ad标准的LACP(Link Aggregation Control Protocol，链路汇聚控制协议)做出简单说明。
(1)以太网OAM工作在数据链路层，通过设备之间定时交互OAMPDU(OAM ProtocolData Units，OAM协议数据单元)消息来报告链路状态，以使网络管理员能够对网络进行有效的管理。OAMPDU消息的格式参见表1。
表1 OAMPDU格式
Octets
6 DesitinationAddreess
6 Source Address
2 Length/Type
1 Subtype
2 Flags
1 Code
42-1496 Data/Pad
4 FCS
参见表1，对OAMPDU消息的各个字段的详细定义进行解释：
a)DesitinationAddreess：目的地址，具体为目的MAC(Media Access ControlAddress，媒体存储控制位)地址，为慢速协议组播地址0x0180-C200-0002。
b)Source Address：源地址，源MAC地址，发送端的端口MAC地址。
c)Length/Type：协议类型为0x8809。
d)Subtype：协议子类型为0x03。
e)Flag：包含状态比特。
f)Code：指示不同的OAMPDU消息，具体为：
0x00表示信息(Information)OAMPDU，用于在本端和对端的OAM实体之间交互各种状态信息；
0x01表示事件通知(Event Notification)OAMPDU，用于对连接本端与对端OAM实体的链路上有劣化情况(故障情况)进行告警；
0x04表示环回控制(Loopback Control)OAMPDU，用于检测链路质量和定位链路故障，该报文中带有使能/去使能信息，用来开启/关闭对端环回功能。
g)Data/Pad：这个字段用于OAMPDU的有效载荷。当不使用这些字节时，在发送时填充为0，并在接收时忽略。
h)FCS：该域为帧校验序列，一般由下层MAC产生。
在以太网OAM连接已建立的情况下，两端设备的OAM实体会不断交互OAMPDU，以此来达到监控链路的目的：当一端设备OAM实体监控到链路事件，例如，错误信号事件、错误帧事件、错误帧周期事件、错误帧秒数事件时，将通过OAMPDU向对端进行通报。比如，源依据802.3ah协议，设定OAM报文的发送周期，例如，1秒，当接收到OAMPDU中的Code字段为0x01时，则可以判断出活动链路出现链路信号劣化状况。
(2)LACP是一种实现链路动态聚合与解聚合的协议，通过LACP数据单元LACPDU(Link Aggregation Control Protocol Data Unit)与对端交互信息。LACPDU报文为慢协议，聚合的双方每隔一段时间互发一次协议报文，因此当有选中成员链路因为某种原因不能工作时，链路聚合可以很快地感知到，并重设链路状态，置该链路为阻塞，流量被重分配给其他选中成员链路。链路聚合LACP的报文格式如表2所示。
表2链路聚合LACP的报文格式
Figure BDA0002873219760000071
附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
在具体实践过程中，目前的LACP技术并未对端口各链路状态进行监测，切换过程通常也是按照配置的顺序，当存在多条可选链路切换时不能智能选择较优链路，且未对链路质量进行校验，对业务数据质量无法提供保证。
为此，本申请提供了一种链路切换方法，引入OAM机制来进行有效的链路监测，通过在LACP报文中设计相关字段来标识OAM的链路监测状态，并将OAM的相关检测状态作为端口信号劣化状态指标进行优先级比较，选举出更为优秀的聚合组路径。本申请依靠上层OAM协议进行信号劣化、链路中断等链路故障监测。较之端口检测更加安全可靠、精细，能够针对链路的信号劣化进行监测，并实时通知链路聚合模块，由此可以快速地进行主备链路切换，防止丢包、断流等情况的发生。
在介绍完本申请实施例的设计思想之后，下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍，需要说明的是，以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施时，可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。
参考图1，其为本申请实施例提供的一种负载分担模式链路聚合基本拓扑图，该应用场景中，交换机CX-A的端口和交换机CX-B的端口之间链路构成聚合链路，在启动本申请实施例中的智能链路选择之前，两者之间已经建立稳定的OAM连接，按照预定OAM周期交互OAMPDU来实现链路状态的监控；以及按照预定LACP周期交互LACPDU，并已经完成初始链路的选择。示例性的，如果交换机CX-A的系统优先级高于交换机CX-B的系统优先级，LACP链路两端的设备CX-A和CX-B按照现有技术中的选路规则可以确定出交换机CX-A为主动端Actor，下面称为第一设备；交换机CX-B为对端Partner，下面称为第二设备，并确定出当前的活动链路和备用链路。例如，活动链路1发生故障，应用本申请的技术方案，可以从备用链路中智能选择一个备用链路进行切换，以保证业务数据传输质量。
当然，本申请实施例提供的方法并不限用于图1所示的应用场景中，还可以用于其它可能的应用场景，本申请实施例并不进行限制。对于图1所示的应用场景的各个设备所能实现的功能将在后续的方法实施例中一并进行描述，在此先不过多赘述。
为进一步说明本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。
下面结合图1所示的应用场景，对本申请实施例提供的技术方案进行说明。
参考图2，本申请实施例提供一种链路切换方法，应用于第一设备中，其中第一设备和第二设备之间连接有活动链路和备用链路，方法包括以下步骤：
S201、通过活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；目标报文包括对应链路的链路劣化等级。
S202、在确定需要切换活动链路后，根据活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
本申请实施例中，由于通过活动链路和备用链路分别接收到的来自第二设备的目标报文包含了对应链路的当前链路劣化等级，这样，可以根据活动链路的当前链路劣化等级来确定活动链路的劣化情况，进而确定活动链路是否需要切换，如果需要切换，再结合活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一个备用链路进行切换操作。考虑当前活动链路的劣化情况以及备用链路的劣化情况，在链路切换时实现了择优选择切换链路，提高了通信设备之间的链路的可靠性，保证了业务数据传输的质量。
涉及到S201，以上述第一设备为交换机CX-A以及第二设备为交换机CX-B为例，在一个具体的例子中，主端第一设备作为接收端，通过二者之间建立聚合链路的活动链路和备用链路分别接收来自对端第二设备的对应目标报文，目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级。示例性的，目标报文可以是LACP格式的报文。由于在这个例子中，目标报文是对端的第二设备发送给主端的第一设备的，因此，根据表1中LACP报文的格式可知，目标报文中的对端系统(Partner_System)的预留字段部分携带了承载该目标报文的链路的当前链路劣化等级，还可以链路劣化监测周期信息，链路劣化周期监测信息是预先设定的。另外，如果目标报文是第一设备发送给第二设备的，目标报文中的主端系统(Actor_System)的预留字段部分携带了承载该目标报文的链路的当前链路劣化等级，也可以承载链路劣化监测周期信息，这里不赘述。
为了保证链路切换过程称中主端和对端的同步，对于第一设备和第二设备均需要设置相同的链路劣化监测周期，在两者交互的目标报文中包括链路劣化监测周期信息时，如果两端设置不一致，以主端第一设备所设定的链路劣化监测周期作为基础值重置对端第二设备的链路劣化监测周期。
具体的，链路劣化监测周期信息可以用MLDL(Max Link Degradation Level，链路劣化最大等级)表示，预先设置建立聚合链路两端的各链路的MLDL为相同值，如果两者不同，则对于链路劣化监测周期将不相同，无法同步链路劣化状态。对于建立聚合链路两端的设备各链路的MLDL的设置可以通过预先在本机配置并记录的方式来实现，也可以在启动链路劣化监测周期之前在一端(典型的，在主端)进行配置并通过发送同步信息到另一端来完成另一端的配置，具体的配置过程可以采用相关技术中能够实现的任何方式，只要能达到两端同步即可。如果两端的链路劣化监测周期如果不同，则无法同步链路劣化状态。
在一个具体的例子中，链路劣化监测周期信息可以用MLDL表示，具体含义如下：从启动链路劣化监测周期开始，接收到第一个OAM报文时，开始第一个链路劣化监测周期，收到第MLDL个OAM报文时，判断本链路劣化监测周期结束，同时开始下一个链路劣化监测周期。另外，可自行按对设备的切换时间的需求，设置报文MLDL字段的值，并通过修改OAM报文发送周期，进而控制链路的切换周期。该设计可防止设备切换过快，方便后期维护。
在一个具体的例子中，参照表2，可以利用LACP报文格式中Actor_System(主端系统)和Partner_System(对端系统)中包含的Reserved预留位来传递选路信息。典型的，在两个预留字段中分别提取前2个字节，且将所提取的字节中前4位作为一个字段，如表3和表4所示。第一个字节的前4位作为MLDL字段，第二个字节的前4位作为表征当前链路劣化等级的LDL(Link Degradation Level，链路劣化等级)字段。其中LDL的值不超过MLDL的值，且关于MLDL通常可以根据设计场景需要设定，例如，可以是3到15中的一个值。MLDL和LDL分属于两个不同的字节，在安全性、可扩展性上都具有更好的应用效果。
表3Actor后面预留Reserved的前2个字节
Figure BDA0002873219760000111
表4Partner后面预留Reserved的前2个字节
Figure BDA0002873219760000112
另外，自主定义的报文格式，提取并利用Actor和Partner下面的预留位。使用LACP报文中的预留位，好处是选路只需要使用一个报文，即可以不改变传统链路聚合的选路方式，也可同时根据定义字段在传统链路聚合选路过程中完成方式选路。可减少多种协议报文的之间的交互及选路方式，减少多报文间的交互错误，也利于与其他协议报文区分。
涉及到S202，在确定需要切换活动链路后，根据活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
示例性的，通过如下方式确定需要切换活动链路：若目标报文中包括的活动链路的当前链路劣化等级不为零，或活动链路的当前链路劣化等级大于预设劣化等级阈值，则确定需要切换活动链路。具体的，根据当前业务数据传输需求，一种方式是，若目标报文中包括的活动链路的当前链路劣化等级不为零时，就确定该活动链路已经不满足当前业务数据传输需求，也即，需要切换；另一种方式是，还可以是当活动链路的当前链路劣化等级大于预设劣化等级阈值，比如3时，确定需要切换活动链路。
详细的，第一设备所接收到的目标报文中所包含的对应链路的当前链路劣化等级由第二设备按照以下方式确定：根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。典型的，目标管理报文可以为OAM报文；链路的劣化事件的个数为：在上一个链路劣化监测周期中，所获取的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数。其中，链路劣化监测周期可以为接收到设定个数的OAM报文，并且接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级存在预设对应关系。由此可以按照获取的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数来确定对应的链路的当前链路劣化等级。
此外，对于上述实施例提出的一种链路切换方法，该方法还包括：对于第一设备，根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第二设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级；将所确定的链路的当前链路劣化等级通过该链路所对应的目标报文发送到第二设备。
其中，目标报文为：LACP报文，当前链路劣化等级通过LACP报文中保留字段携带。目标管理报文为OAM报文；链路的劣化事件的个数为：在上一个链路劣化监测周期中，所接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数。链路劣化监测周期为接收到设定个数的OAM报文，且在链路劣化监测周期内接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级存在预设对应关系。
由此，通过第一设备向第二设备发送各链路对应的链路的当前链路劣化等级，可以使第二设备也会获知并记录当前各链路的当前链路劣化等级，在两端设备上均记录有各链路的当前链路劣化等级，可以使得将各设备作为聚合链路中智能选路(例如，主动端确定)基础更为灵活，也更方便两端的实时信息查询更为便捷。
参考图3，图3示出了一种链路劣化等级确定方法的流程图，这里的本地可以是当前设备的本地，可以是指第一设备指示的主端，也可以是指第二设备指示的对端。当两端设备启动链路智能选择操作触发后，在本地均记录有与各链路存在对应关系的MLDL和LDL，其中，两端的MLDL均为预设置值，LDL的初始值均记录为0。
S301、启动一个链路劣化监测周期，并将本地记录的链路劣化临时等级LDTL更新为0。
在本步骤中，LDTL表示一个链路劣化监测周期内的记录的链路劣化临时等级，其初始值取0。在应用过程中，第一次启动链路劣化监测周期是在判断启动链路智能选择操作时或者随后的某个特定操作，而随后启动链路劣化监测周期则是上一个监测周期完成后。
S302、通过当前链路，接收OAMPDU消息，判断其中Code字段是否为表征劣化信号的0x01，如果是，则执行S303，否则，执行S304。
若Code字段为表征劣化信号的0x01，表明对端检测到链路劣化事件。
S303、将本地记录的LTDL值更新为LTDL+1。
S304、判断当前链路劣化监测周期是否接收到MLDL个OAM报文，如果是，执行步骤305，否则，返回执行S302。
如果当前链路劣化监测周期为接收到MLDL个OAM报文，表明当前链路劣化监测周期并未结束，返回执行S302。
S305、将当前本地记录LTDL值更新本地的LDL值，作为当前链路劣化等级。此时，继续下一个链路劣化监测周期的监测。
由此，通过上述步骤，在两端设备上均记录有各链路的当前链路劣化等级LDL，并将其作为LACP智能选路的基础。需要说明的是，S301～S305的各个链路劣化等级的确定过程，与链路切换过程并无实质上的先后顺序关系，只需要在LACP报文发送时能够获取LDL信息即可。如果在首个LACP报文发送时不存在该信息，LACP报文字段填充时可以以默认值进行填充。
下面用一个具体的例子说明链路劣化等级的确定过程：
目标报文中包括的对应链路的当前链路劣化等级可以用LDL表示，其确定方式如下：如果默认每秒收发1条OAM报文，MLDL为5的情况下，在一个链路劣化监测周期内，收到一条劣化信号报文，对应LDL值为1，劣化信号的报文是指OAMPDU Code值为0x01的OAM报文。即当在一个链路劣化监测周期只获取到一个劣化信号时，链路劣化等级为1。当一个链路劣化监测周期内获取到二个劣化信号报文时，链路劣化等级为2，以此类推。在一个链路劣化监测周期内获取到链路劣化报文越多，劣化等级越高，表示链路劣化情况越严重，将链路down时的劣化等级默认设置为最高。示例性的，预先设定在当前链路劣化监测周期内所接收的OAMPDU中Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级LDL的对应关系；例如，在设定MLDL为5的情况下，存在如表5所示的对应关系。表5示出了一种OAM报文的个数与链路劣化等级LDL的对应关系表。
表5OAM报文的个数与链路劣化等级LDL的对应关系
LDL 接收到OAMPDU Code值为0x01的次数
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5或者设定的监测周期内未接收到OAM报文
上述技术方案的基础上，在确定活动链路已经不能满足当前的业务输出传输需要时，也即，需要切换活动链路时。根据活动链路的链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。这样保证链路切换后的活动链路的链路质量优于切换前。
在具体切换时，一种方式是，将需要切换的活动链路的当前链路劣化等级与各个备用链路的当前链路劣化等级进行比较，确定当前链路劣化等级小于活动链路的当前链路劣化等级的目标备用链路，从确定的目标备用链路中选择当前链路劣化等级最小的备用链路。这种方式中，可以找到效果最优的备用链路进行切换。另一种方式是，将需要切换的活动链路的当前链路劣化等级与各个备用链路的当前链路劣化等级依次进行比较，若确定一条备用链路的当前链路劣化等级小于活动链路的当前链路劣化等级，则选择该备用链路并停止比较。这种方式中，可以找到优于先前的活动链路的备用链路，在要求不高的情况下，该种方式处理速度较快。比较原则可以根据实际情况进行确定。如果有多条备用链路的LDL值相等，则按照预设方式确定其中之一作为切换对象，预设方式例如端口号或随机等。而已经作为确定的切换对象的备用链路不再作为与当前活动链路进行LDL值比较的对象。
在实际的应用过程中，还可能有一种情况是，不存在链路劣化情况好于当前活动链路的备用链路，此时，不进行切换。同时，为了验证当前链路劣化情况是否严重影响业务数据传输，还可以进一步进行判断，当判断断开劣化活动链路后的流量带宽仍然不小于当前所需流量带宽时，可以不进行链路切换而仅仅将劣化的活动链路断开；以及当判断断开劣化活动链路后的流量带宽小于当前所需流量带宽时，维持现有链路状态不切换。
在了使本申请的技术方案更完善，以主端接收报文为例，下面用一个完整的流程图对本申请实施例的技术方案进行说明，参考图4。
S400、获取当前链路的劣化值LDL。
S401、主端和对端交互LACP报文，且在预留字段中携带有MLDL和LDL。
由于LDL为当前链路劣化等级，可以用来监测链路的信号劣化和断开等故障，保证了聚合组链路选择更新更加及时快速。在监测到故障时还可以及时告警，易于维护和排障。另外，LDL和业务数据无关，这样使得聚合组保护功能更加智能全面。
S402、主端在接收到LACP报文时，判断该LACP报文携带的MLDL是否与本地记录的相等，如果是，则执行S403。
如果该LACP报文携带的MLDL与本地记录的不相等，则可以按照相关技术的中选路流程进行。另外，如果是对端接收报文的情况，对端在接收到来自主端的LACP报文时，如果判断LACP报文携带的MLDL与本地记录的不相等，则将本地记录的MLDL更新为与接收到LACP报文携带的MLDL相等，使两端记录的MLDL相等，以保证链路切换过程的同步进行。
对于S402，需要说明的是，由于LACP报文中包括端口号Actor_Port和Partner_Port，由此每个LACP报文实际上是针对由Actor_Port和Partner_Port之间所形成的链路，MLDL值也是针对该链路。
S403、主端判断当前活动链路是否存在劣化情况，若是，则执行S404，否则，返回执行S402。
S404、主端判断是否存在备用链路，若是，则执行S405，否则，执行S407。
S405、主端判断是否存在LDL值小于当前活动链路的LDL值的备用链路，若是，则执行S406。
S406、按照预定的规则切换到选定的备用链路。
其中，预定的规则可以是在确定切换对象后进行切换的其它要求，例如，切换时间点等要求。
S407、维持现有链路状态不做切换。
在实际的应用过程中，当前活动链路如果是一条，则直接作为对比对象；当前活动链路如果存在多条，则以例如端口号或者其它预定顺序逐条作为对比对象进行判断。也即，对每条活动链路的劣化情况判断是以当前所有备用链路为对象进行的，而对于一条活动链路而言，其与备用链路的对比顺序可以是按照备用链路所在的端口号顺序，也可以是按照其它的预设顺序。
需要说明的是，虽然在上述实施例子中有主端接收报文来进行说明，也即，主端Actor根据各链路的当前LDL进行比较切换，但是在对端Partner也需要记录LDL值，其可以使主端Actor和对端Partner进行LACP报文交互时使用相同的预定义格式，同时使得对端Partner知晓各端口的当前链路劣化等级，方便本地查询了解链路情况，或者在特定情况下，作为选路的基础。
进一步的，在上述技术方案的基础上，还有如下一种情况，比如使能了LACP抢占的情况，参考图5，图5示出了该种情况下的一种链路切换方法的流程图。
S500、获取当前链路的劣化值LDL。
S501、主端和对端交互LACP报文，且在预留字段中携带有MLDL和LDL。
S502、主端在接收到LACP报文时，判断该LACP报文携带的MLDL是否与本地记录的相等，如果是，则执行S503。
如果该LACP报文携带的MLDL与本地记录的不相等，则可以按照相关技术的中选路流程进行。
S503、主端判断当前活动链路是否存在劣化情况，若是，则执行S504，否则，返回执行S502。
S504、主端判断是否存在备用链路，若是，则执行S505，否则，执行S510。
S505、主端判断是否到达抢占时机，若是，则执行S506，否则，执行S507。
S506、主端判断现有的活动链路数是否小于允许的最大活动链路数，若是，则执行S508；若否，则不做切换。
S507、主端判断是否存在LDL值小于当前活动链路的LDL值的备用链路，若是，则执行S509；若否，则不做切换。
S508、按照备用链路的优先级从高到低的顺序选择确定待切换的备用链路。
S509、按照预定的规则切换到选定的备用链路。
S510、维持现有链路状态不做切换。
详细的，使能了LACP抢占，当前时刻已经达到抢占时机，此时，如果当前活动链路的数量等于允许的最大活动链路的数量，可以根据目标链路的劣化等级和多个备用链路的劣化等级，从备用链路中选择一备用链路进行切换操作。如果当前时刻到达抢占时机，但当前活动链路的数量小于允许的最大活动链路的数量，则按照各个备用链路的优先级从备用链路中选择一备用链路进行切换操作，例如选择一条优先级最高的备用链路进行切换操作。在这种情况下，最终达到的活动链路数不大于系统允许的最大活动链路数，如果备用链路全部切换后仍然不能达到最大活动链路数，结束本次切换。
需要说明的是，LACP抢占时机的确定方式可以采用相关技术中的链路失效、链路端口优先级修改等方式确定，具体可以根据实际情况确定，这里不赘述。
参考图6，本申请实施例提供一种链路切换方法，应用于第二设备中，其中第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，包括以下步骤：
S601、通过活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
S602、根据第一设备的切换指示进行本地切换。
在聚合链路中，作为主端的第一设备在确定切换链路时向作为对端的第二设备发送切换之时，第二设备根据切换指示进行切换为本领域普通人员已知的技术方案，此处不再赘述。
在上述应用于第二设备的链路切换方法中，目标报文为：LACP报文，当前链路劣化等级通过LACP报文中保留字段携带。当前链路劣化等级按照以下方式确定：根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
进一步地，目标管理报文为OAM报文；链路的劣化事件的个数为：在上一个链路劣化监测周期中，所接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数。链路劣化监测周期为接收到设定个数的OAM报文，且在链路劣化监测周期内接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级存在预设对应关系。
如图7，本申请与上述应用于第一设备和第二设备的链路切换方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种链路切换方法，应用于包含第一设备和第二设备的系统，第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，该方法至少包括如下步骤：
S701、第二设备通过活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级。
S702、第一设备在确定需要切换的活动链路后，根据活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
S703、第一设备指示第二设备进行链路切换。
S704、第二设备在接收到切换指示后执行切换操作。
本申请实施例中，由于第一设备于通过活动链路和备用链路分别接收到的来自第二设备的目标报文包含了对应链路的当前链路劣化等级，这样，可以根据活动链路的当前链路劣化等级来确定活动链路的劣化情况，进而确定活动链路是否需要切换；如果需要切换，再结合活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一个备用链路进行切换操作。考虑当前活动链路的劣化情况以及备用链路的劣化情况，在链路切换时实现了择优选择切换链路，提高了通信设备之间的链路的可靠性，保证了业务数据传输的质量。
如图8所示，基于与上述应用于第一设备的链路切换方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种链路切换装置，该装置应用于第一设备中，其中第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，装置包括报文接收模块801和第一切换模块802。
报文接收模块801，用于通过活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
第一切换模块802，用于在确定需要切换的活动链路后，根据活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作。
在一些示例性的实施方式中，还包括第一确定模块，用于在确定需要切换活动链路之前，确定目标报文携带的链路劣化监测周期和预先设置的链路劣化监测周期相同。
本申请实施例提的链路切换装置与上述链路切换方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
如图9所示，基于与上述应用于第二设备的链路切换方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种链路切换装置，应用于第二设备中，其中第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，装置包括报文发送模块901和第二切换模块902。
报文发送模块901，于通过活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；目标报文包括对应链路的当前链路劣化等级；
第二切换模块902，用于根据第一设备的切换指示进行本地切换。
本申请实施例提的链路切换装置与上述链路切换方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
基于与上述链路切换方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种通信设备100，该通信设备100具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、服务器等。如图10所示，该通信设备100可以包括处理器1001和存储器1002。
处理器1001可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成链路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器1002作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器1002还可以是链路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
基于与上述链路切换方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种通信设备110，该通信设备110具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、服务器等。如图11所示，该通信设备110可以包括处理器1101和存储器1102。
处理器1101可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成链路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器1102作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器1102还可以是链路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
图12为本申请一实施例提供的一种链路切换系统12的结构示意图，参考图12，包括本申请实施例中的第一设备121和第二设备122，第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，应用本申请实施例第一设备执行的链路切换方法和第二设备执行的前述链路切换方法，完成链路切换过程。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干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)执行本申请各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的方法，不应理解为对本申请实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种链路切换方法，其特征在于，应用于第一设备，其中所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述方法包括：
通过所述活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；所述目标报文为LACP报文，包括对应链路的当前链路劣化等级；所述当前链路劣化等级通过LACP报文中保留字段携带；
在确定需要切换活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作；
其中，所述第一设备所接收到的目标报文中所包含的对应链路的当前链路劣化等级由第二设备按照以下方式确定：根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的OAM报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第二设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中所述目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的管理报文；
根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级；
将所确定的链路的当前链路劣化等级通过该链路所对应的目标报文发送到第二设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述链路的劣化事件的个数为：在上一个链路劣化监测周期中，所接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述链路劣化监测周期为接收到设定个数的OAM报文，且在所述链路劣化监测周期内接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级存在预设对应关系。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在确定需要切换活动链路之前，确定所述目标报文携带的链路劣化监测周期和预先设置的链路劣化监测周期相同。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路，包括：
将需要切换的活动链路的当前链路劣化等级与各个备用链路的当前链路劣化等级进行比较，确定当前链路劣化等级小于所述活动链路的当前链路劣化等级的目标备用链路，从确定的目标备用链路中选择当前链路劣化等级最小的备用链路；或
将需要切换的活动链路的当前链路劣化等级与各个备用链路的当前链路劣化等级依次进行比较，若确定一条备用链路的当前链路劣化等级小于所述活动链路的当前链路劣化等级，则选择该备用链路并停止比较。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定需要切换的活动链路：
若所述目标报文中包括的活动链路的当前链路劣化等级不为零，或活动链路的当前链路劣化等级大于预设劣化等级阈值，则确定该链路为需要切换的活动链路。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作之前，还包括：
确定当前时刻到达抢占时机，且当前活动链路的数量等于允许的最大活动链路的数量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所方法还包括：使能LACP抢占，若当前时刻到达抢占时机，且当前活动链路的数量小于允许的最大活动链路的数量，则按照各个所述备用链路的优先级从所述备用链路中选择一备用链路进行切换操作。
10.一种链路切换方法，其特征在于，应用于第二设备中，其中第一设备和所述第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述方法包括：
通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文为LACP报文，包括对应链路的当前链路劣化等级；所述当前链路劣化等级通过所述LACP报文中保留字段携带；
根据所述第一设备的切换指示进行本地切换；
其中，所述当前链路劣化等级按照以下方式确定：
根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中所述目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的OAM管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述链路的劣化事件的个数为：在上一个链路劣化监测周期中，所接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述链路劣化监测周期为接收到设定个数的OAM报文，且在所述链路劣化监测周期内接收的OAMPDU Code值为0x01的OAM报文的个数与链路劣化等级存在预设对应关系。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
确定所述目标报文携带的链路劣化监测周期和预先设置的链路劣化监测周期相同。
14.一种链路切换方法，应用于包含第一设备和第二设备的系统，所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，其特征在于，该方法包括：
第二设备通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文为LACP报文，包括对应链路的当前链路劣化等级；所述当前链路劣化等级通过所述LACP报文中保留字段携带；
所述第一设备在确定需要切换的活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作，并指示第二设备进行链路切换；
所述第二设备在接收到切换指示后执行切换操作；
其中，所述当前链路劣化等级由第二设备按照以下方式确定：
根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中所述目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的OAM管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
15.一种链路切换装置，其特征在于，应用于第一设备中，其中所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述装置包括：
报文接收模块，用于通过所述活动链路和备用链路分别接收来自第二设备的目标报文；所述目标报文为LACP报文，包括对应链路的当前链路劣化等级；所述当前链路劣化等级通过LACP报文中保留字段携带；
第一切换模块，用于在确定需要切换的活动链路后，根据所述活动链路的当前链路劣化等级和备用链路的当前链路劣化等级，选择一条当前链路劣化等级优于需要切换的活动链路的备用链路进行切换操作；
其中，所述第一设备所接收到的目标报文中所包含的对应链路的当前链路劣化等级由第二设备按照以下方式确定：根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的OAM报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
16.一种链路切换装置，其特征在于，应用于第二设备中，其中第一设备和所述第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，所述装置包括：
报文发送模块，用于通过所述活动链路和备用链路分别向第一设备发送目标报文；所述目标报文为LACP报文，包括对应链路的当前链路劣化等级；所述当前链路劣化等级通过所述LACP报文中保留字段携带；
第二切换模块，用于根据所述第一设备的切换指示进行本地切换；
其中，所述当前链路劣化等级按照以下方式确定：
根据上一个链路劣化监测周期内通过各链路接收的、来自第一设备的对应目标管理报文，确定各链路的劣化事件的个数，其中所述目标管理报文为包含表征链路存在劣化事件的信息的OAM管理报文；根据链路的劣化事件的个数确定该链路的当前链路劣化等级。
17.一种链路切换系统，包括：第一设备和第二设备，所述第一设备和第二设备之间连接有形成聚合链路的若干活动链路和备用链路，其特征在于：
所述第一设备包括如权利要求15所述的链路切换装置；以及
所述第二设备包括如权利要求16所述的链路切换装置。
18.一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述方法的步骤。
19.一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求10至13任一项所述方法的步骤。
20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至9任一项所述方法的步骤。
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求10至13任一项所述方法的步骤。
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