CN112954064A - 一种云网络下实现高可用的组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种云网络下实现高可用的组网方法,使用动态链路聚合功能,让服务器认为连接的接入交换机是同一个网络设备,由于在动态聚合中,系统MAC和系统优先级相同,则认为对端设备为同一个设备,并且,本端不同接口收到的LACPDU报文中如果操作KEY一致,即使端口号不一致也可以聚合成功。本发明有益效果:一种云网络下实现高可用的组网方法通过采用跨设备动态链路聚合的去堆叠技术,实现在不改变现有服务器接入的情况下,服务器的可靠性接入,保证可以进行平滑升级,并可以实现不同厂商设备的异构。在现有的组网中通过对协议的简单修改解决复杂问题,为网络架构设计提供了一个全新的思路。

Description

一种云网络下实现高可用的组网方法
技术领域
本发明属于云服务领域,尤其是涉及一种云网络下实现高可用的组网方法。
背景技术
随着云市场的发展,更多的用户选择将关键应用部署到公有云上,因此云网络的基础网络架构的高可用性对公有云服务提供商至关重要;
目前服务器接入采用H3C IRF智能弹性架构技术,将每两台交换机配置成一个IRF堆叠组,服务器与接入交换机之间采用聚合的链路实现,在提高可靠性的同时实现链路双活,提高链路利用率,目前服务器的接入方式由于IRF技术需要控制层面唯一,设备版本升级时,需要所有的协议支持IRF可靠性,导致很难做到跨多个版本的顺利升级。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种云网络下实现高可用的组网方法,提出一种接入层交换机在控制层面分离,实现接入层的链路双活接入,保证接入层顺利升级流量不中断的实现方案。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种云网络下实现高可用的组网方法,使用动态链路聚合功能,让服务器认为连接的接入交换机是同一个网络设备,由于在动态聚合中,系统MAC和系统优先级相同,则认为对端设备为同一个设备,并且,本端不同接口收到的LACPDU报文中如果操作KEY一致,即使端口号不一致也可以聚合成功。
进一步的,在接入交换机上做如下的配置:
两个接入交换机上配置相同的系统MAC地址;
两个接入交换机上配置相同的系统优先级;
两个接入交换机上配置不同的系统编号;
创建二层聚合接口,设置为动态聚合模式;
配置二层聚合接口加入到S-MLAG组;
配置二层物理接口接入到聚合组;
操作KEY逻辑上计算使用S-MLAG组ID。
进一步的,在堆叠方案中,两台设备虚拟为一台设备,两台设备的表项通过LIPC进行同步,在S-MLAG方案中,两台设备在控制层面完全独立,ARP、MAC和路由表项的同步方案为:接入层交换机使能ARP生成32位主机路由功能,将主机的ARP路由转换为直连路由,并将该路由引入到BGP路由完成路由同步,这样到达服务器的流量就是32位的主机路由。
进一步的,Server1和Server2之间的主机路由同步,通过Access Switch2直接同步,Server2和Server3之间的主机路由同步,首先在Access Switch2和Access Switch3上转换为主机路由,然后通过BGP引入主机路由经Aggregation Switch1将路由在两个服务器之间同步,从而实现全网的主机路由同步。
进一步的,在链路故障情况下,需要绕行实现主机路由同步。
进一步的,Server1和Server2之间的主机路由同步,因为链路故障,不能再通过Access Switch2直接同步,而是需要经过Aggregation Switch1通过BGP引入主机路由,然后在不同的主机之间同步路由。
进一步的,聚合口发送ARP报文,根据流量Hash原理,会选择聚合成员口中的一个发送,这样去堆叠的两台接入交换机上,ARP和MAC表项不会同步。
进一步的,为了实现去堆叠设备ARP和MAC表项同步,服务器在发送ARP请求和接收ARP应答报文需要在所有聚合成员接口进行发送与接收,即需要服务器支持在发送ARP报文时,在所有聚合的成员网卡上发送。
进一步的,在服务器上的成员网卡发生UP/DOWN时,响应UP事件,当成员接口UP时,发送服务器的所有免费ARP到两个聚合成员口。
相对于现有技术,本发明所述的一种云网络下实现高可用的组网方法具有以下有益效果:
本发明所述的一种云网络下实现高可用的组网方法通过采用跨设备动态链路聚合的去堆叠技术,实现在不改变现有服务器接入的情况下,服务器的可靠性接入,保证可以进行平滑升级,并可以实现不同厂商设备的异构。在现有的组网中通过对协议的简单修改解决复杂问题,为网络架构设计提供了一个全新的思路。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的实际物理组网示意图;
图2为本发明实施例所述的链路状态正常下的场景示意图;
图3为本发明实施例所述的一种云网络下实现高可用的组网方法示意图;
图4为本发明实施例所述的现有技术示意图;
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:使用动态链路聚合功能,让服务器认为连接的接入交换机是同一个网络设备,由于在动态聚合中,系统MAC和系统优先级相同,则认为对端设备为同一个设备,并且,本端不同接口收到的LACPDU报文中如果操作KEY一致,即使端口号不一致也可以聚合成功。
在接入交换机上做如下的配置:
两个接入交换机上配置相同的系统MAC地址;
两个接入交换机上配置相同的系统优先级;
两个接入交换机上配置不同的系统编号;
创建二层聚合接口,设置为动态聚合模式;
配置二层聚合接口加入到S-MLAG组;
配置二层物理接口接入到聚合组;
操作KEY逻辑上计算使用S-MLAG组ID。
在堆叠方案中,两台设备虚拟为一台设备,两台设备的表项通过LIPC进行同步,在S-MLAG方案中,两台设备在控制层面完全独立,ARP、MAC和路由表项的同步方案为:接入层交换机使能ARP生成32位主机路由功能,将主机的ARP路由转换为直连路由,并将该路由引入到BGP路由完成路由同步,这样到达服务器的流量就是32位的主机路由。
Server1和Server2之间的主机路由同步,通过Access Switch2直接同步,Server2和Server3之间的主机路由同步,首先在Access Switch2和Access Switch3上转换为主机路由,然后通过BGP引入主机路由经Aggregation Switch1将路由在两个服务器之间同步,从而实现全网的主机路由同步。
在链路故障情况下,需要绕行实现主机路由同步。
Server1和Server2之间的主机路由同步,因为链路故障,不能再通过AccessSwitch2直接同步,而是需要经过Aggregation Switch1通过BGP引入主机路由,然后在不同的主机之间同步路由。
聚合口发送ARP报文,根据流量Hash原理,会选择聚合成员口中的一个发送,这样去堆叠的两台接入交换机上,ARP和MAC表项不会同步。
为了实现去堆叠设备ARP和MAC表项同步,服务器在发送ARP请求和接收ARP应答报文需要在所有聚合成员接口进行发送与接收,即需要服务器支持在发送ARP报文时,在所有聚合的成员网卡上发送。
在服务器上的成员网卡发生UP/DOWN时,响应UP事件,当成员接口UP时,发送服务器的所有免费ARP到两个聚合成员口。
在具体实施过程中,本方案实现一种接入层去堆叠接入网络的方法,业务上依旧保持双活接入,实现双活状态下网络设备的平滑升级,保证升级过程中流量不中断。
实际物理组网如图1所示,具体实现方案如下:
基于图1的物理组网,使用动态链路聚合功能,让服务器认为连接的接入交换机是同一个网络设备,由于在动态聚合中,系统MAC和系统优先级相同,则认为对端设备为同一个设备,并且,本端不同接口收到的LACPDU报文中如果操作KEY一致,即使端口号不一致也可以聚合成功,所以在接入交换机上做如下的配置:
1.两个接入交换机上配置相同的系统MAC地址;
2.两个接入交换机上配置相同的系统优先级;
3.两个接入交换机上配置不同的系统编号;
4.创建二层聚合接口,设置为动态聚合模式;
5.配置二层聚合接口加入到S-MLAG组;
6.配置二层物理接口接入到聚合组;
7.操作KEY逻辑上计算使用S-MLAG组ID;
在堆叠方案中,两台设备虚拟为一台设备,两台设备的表项通过LIPC进行同步,在S-MLAG方案中,两台设备在控制层面完全独立,ARP、MAC和路由表项的同步方案为:接入层交换机使能ARP生成32位主机路由功能,将主机的ARP路由转换为直连路由,并将该路由引入到BGP路由完成路由同步,这样到达服务器的流量就是32位的主机路由。如图3中的黑色箭头线所示:Server1和Server2之间的主机路由同步,通过Access Switch2直接同步,Server2和Server3之间的主机路由同步,首先在Access Switch2和Access Switch3上转换为主机路由,然后通过BGP引入主机路由经Aggregation Switch1将路由在两个服务器之间同步,从而实现全网的主机路由同步。
如图2所示是链路状态正常下的场景,在链路故障情况下,需要绕行实现主机路由同步,如图3所示,其中,Server1和Server2之间的主机路由同步,因为链路故障,不能再通过Access Switch2直接同步,而是需要经过Aggregation Switch1通过BGP引入主机路由,然后在不同的主机之间同步路由。
聚合口发送ARP报文,根据流量Hash原理,会选择聚合成员口中的一个发送,这样去堆叠的两台接入交换机上,ARP和MAC表项不会同步。为了实现去堆叠设备ARP和MAC表项同步,服务器在发送ARP请求和接收ARP应答报文需要在所有聚合成员接口进行发送与接收。即需要服务器支持在发送ARP报文时,在所有聚合的成员网卡上发送。同时,在服务器上的成员网卡发生UP/DOWN时,响应UP事件,当成员接口UP时,发送服务器的所有免费ARP到两个聚合成员口。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:使用动态链路聚合功能,让服务器认为连接的接入交换机是同一个网络设备,由于在动态聚合中,系统MAC和系统优先级相同,则认为对端设备为同一个设备,并且,本端不同接口收到的LACPDU报文中如果操作KEY一致,即使端口号不一致也可以聚合成功。
2.根据权利要求1所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:在接入交换机上做如下的配置:
两个接入交换机上配置相同的系统MAC地址;
两个接入交换机上配置相同的系统优先级;
两个接入交换机上配置不同的系统编号;
创建二层聚合接口,设置为动态聚合模式;
配置二层聚合接口加入到S-MLAG组;
配置二层物理接口接入到聚合组;
操作KEY逻辑上计算使用S-MLAG组ID。
3.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:在堆叠方案中,两台设备虚拟为一台设备,两台设备的表项通过LIPC进行同步,在S-MLAG方案中,两台设备在控制层面完全独立,ARP、MAC和路由表项的同步方案为:接入层交换机使能ARP生成32位主机路由功能,将主机的ARP路由转换为直连路由,并将该路由引入到BGP路由完成路由同步,这样到达服务器的流量就是32位的主机路由。
4.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:Server1和Server2之间的主机路由同步,通过Access Switch2直接同步,Server2和Server3之间的主机路由同步,首先在Access Switch2和Access Switch3上转换为主机路由,然后通过BGP引入主机路由经Aggregation Switch1将路由在两个服务器之间同步,从而实现全网的主机路由同步。
5.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:在链路故障情况下,需要绕行实现主机路由同步。
6.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:Server1和Server2之间的主机路由同步,因为链路故障,不能再通过Access Switch2直接同步,而是需要经过Aggregation Switch1通过BGP引入主机路由,然后在不同的主机之间同步路由。
7.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:聚合口发送ARP报文,根据流量Hash原理,会选择聚合成员口中的一个发送,这样去堆叠的两台接入交换机上,ARP和MAC表项不会同步。
8.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:为了实现去堆叠设备ARP和MAC表项同步,服务器在发送ARP请求和接收ARP应答报文需要在所有聚合成员接口进行发送与接收,即需要服务器支持在发送ARP报文时,在所有聚合的成员网卡上发送。
9.根据权利要求2所述的一种云网络下实现高可用的组网方法,其特征在于:在服务器上的成员网卡发生UP/DOWN时,响应UP事件,当成员接口UP时,发送服务器的所有免费ARP到两个聚合成员口。
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