CN113395261A - 一种mlag环境下的生成树协议快速收敛的方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例公开了一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法、设备及介质。用以解决MLAG环境下主设备掉电重启或peerlink链路断开等异常场景会出现拓扑无法及时收敛或收敛很慢的问题。该方法包括:建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域,尤其涉及一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法、设备及介质。
背景技术
MLAG(Multi-Chassis LAG,多机箱链路聚合)技术是一种跨设备的链路聚合技术,相对传统的盒式设备更加稳定可靠,相对机架设备成本较低。在MLAG环境下,主设备和备设备各拿出一个端口来跟Server设备做跨设备链路聚合,在其他设备看来,这两个端口就是同一个端口。
STP生成树协议(Spanning-Tree Protocol)是一个用于在局域网中消除环路的协议,包含STP、RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树协议)和MSTP(MultipleSpanning Tree Protocol,多生成树协议),由于局域网规模的不断增长,STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一,所以在有MLAG的环境中,仍然离不开STP协议族的运作。
现有技术中,MLAG备设备不参与生成树计算,所有的生成树协议计算工作都交由主设备执行,主设备将协议计算的最终结果再同步给备设备保存,即主设备的MLAG成员端口和备设备上相同的MLAG成员端口保持一致的STP状态。在这样的机制下,如果MLAG主设备重启,备设备经过一定的超时时间后会自动变为主设备并重新计算收敛网络,这期间STP网络将无法收敛。如果peerlink口断开,同样也会出现主备设备无法同步信息而导致拓扑无法及时收敛的现象。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法、设备及介质。用以解决MLAG环境下主设备掉电重启或peerlink链路断开等异常场景会出现拓扑无法及时收敛或收敛很慢的问题。
为解决上述技术问题,本说明书一个或多个实施例是这样实现的:
一方面,本说明书一个或多个实施例提供一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法,包括:
建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;
将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;
将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
可选地,在所述将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛之后,判断所述peerlink链路故障是否恢复,若恢复,取消所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能。
可选地,设置芯片硬件行为,取消所述BPDU协议报文透传功能。
可选地,所述建立MLAG环境,具体包括:
将所述主设备与所述备设备的第三端口设置为边缘端口,与服务器端口组成跨设备链路聚合;
将所述主设备与所述备设备的第一端口与第二端口分别与上联设备组成跨链路聚合组;
在所述主设备与所述备设备之间建立peerlink链路。
可选地,所述确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能,具体包括:
将所述主设备与所述备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的所述第一端口与所述第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传。
可选地,所述将所述主设备与所述备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的所述第一端口与所述第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传,具体包括:
第一上联设备通过第一端口发往所述主设备和/或所述备设备的所述BPDU协议报文从所述主设备和/或所述备设备的第二端口透传给第二上联设备;
第二上联设备通过第二端口发往所述主设备和/或所述备设备的所述BPDU协议报文从所述主设备和/或所述备设备的第一端口透传给第一上联设备。
可选地,所述设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变,具体包括:
设置所述第一端口与所述第二端口的STP实例状态保持forwarding状态,不允许生成树协议将所述第一端口与所述第二端口设置为非forwarding状态。
可选地,所述取消所述BPDU协议报文透传功能,具体包括:
所述第一端口与所述第二端口收到的所述BPDU协议报文上交CPU软件层进行协议计算,恢复所述BPDU协议报文上交CPU功能。
另一方面,本申请说明书一个或多个实施例提供一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行:
建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;
将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;
将收到的上联设备的BPDU报文通过所述所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
另一方面,本说明书一个或多个实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序,每个所述程序包括指令,所述指令当被终端执行时,使所述终端执行上述方法。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
1、peerlink链路故障时,MLAG主设备和备设备不用参与生成树计算,减少了参与STP拓扑计算的设备数目,既能快速收敛拓扑,也避免了MLAG设备参与生成树计算导致的短暂环路等问题。
2、BPDU协议报文透传功能实现较为简单,用最小的代价就能实现网络拓扑的快速重新收敛,同时也避免了主设备和备设备一系列的复杂算法去重新参与生成树收敛计算。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法流程示意图;
图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG+STP网络环境;
图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG设备拓扑快速收敛原理图;
图4为本说明书一个或多个实施例提供的一种BPDU协议报文处理流程图;
图5为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
本说明书实施例涉及以下名词:
MLAG(Multi-Chassis LAG,多机箱链路聚合)技术是一种跨设备的链路聚合技术,相对传统的盒式设备更加稳定可靠,相对机架设备成本较低。在MLAG环境下,主设备和备设备各拿出一个端口来跟Server设备做跨设备链路聚合,在其他设备看来,这两个端口就是同一个端口。
生成树协议(STP,Spanning-Tree Protocol)是一个用于在局域网中消除环路的协议,包含普通生成树协议、RSTP(RapidSpanning Tree Protocol,快速生成树协议)和MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多生成树协议),由于局域网规模的不断增长,STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一,所以在有MLAG的环境中,仍然离不开STP协议族的运作。
公共生成树(CST,Common Spanning Tree)是一种IEEE 802.1D对于VLAN和生成树的解决方案。其整体方案是在生成树收敛的时候,不考虑网络中VLAN的存在,只在网络中生成和维护单个生成树。由于这个版本的生成树协议只有一个实例,因此它消耗的CPU和内存需求比其他版本要低一些。不过,由于只有一个实例,因此根桥只有一个,树形结构也只有一个。所有VLAN的流量都会通过相同的路径。这就有可能产生次优流量。而且,当固有的802.1D计时机制导致拓扑发生变化时,网络的收敛时间也比较慢。
以下结合附图,详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法流程示意图。
图1中的流程可以包括以下步骤:
S101:建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能。
在本说明书的一个或多个实施例中,建立MLAG环境,具体可以包括:
将主设备与备设备的第三端口设置为边缘端口,与服务器端口组成跨设备链路聚合;将主设备与备设备的第一端口与第二端口分别与上联设备组成跨链路聚合组;在主设备与备设备之间建立peerlink链路。其中,边缘端口是指从阻塞状态直接到转发状态的端口。
如图2所示为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG+STP网络环境,需要说明的是,图中A为主设备、B为备设备,C和D为上联设备,A、B、C、D为交换机。1代表主设备、备设备、上联设备的第一端口,2代表主设备、备设备、上联设备的第二端口,3代表主设备、备设备、Server服务器的第三端口。A的第一端口与B的第一端口共同与C的第一端口组建跨设备链路聚合组AGG1,A的第二端口与B的第二端口共同与D的第二端口组建跨设备链路聚合组AGG2,A的第三端口与B的第三端口共同与Server服务器的第三端口组建跨设备链路聚合组AGG3。A和B的上联端口第一端口和第二端口以MLAG成员口的形式接入普通以太网络并运行STP生成树协议,第三端口设置为生成树边缘端口或三层网络接口。主设备和备设备之间通过peerlink链路同步协议信息。
peerling链路故障是指主设备掉电重启或peerling链路断开,主设备和备设备之间失去信息同步功能。
在本说明书的一个或多个实施例中,确认主设备与备设备的BPDU协议报文透传功能,具体可以包括:
将主设备与备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的第一端口与第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传。
如图3所示为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG设备拓扑快速收敛原理图。由MLAG成员组端口构成的两条T1链路透传BPDU协议报文,其在逻辑上等价于在交换机C和交换机D之间建立一条T2链路,BPDU协议报文由T1链路透传到T2链路。新的拓扑收敛计算只需要在上联设备C和D之间重新进行即可,避免MLAG主设备和备设备参与生成树计算而引入性能问题。
如图4所示为本说明书一个或多个实施例提供的一种BPDU协议报文处理流程图。将主设备与备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的第一端口与第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传,不上交CPU,即将第一端口收到的BPDU协议进行vlan内二层硬件转发,达到第一端口和/或第二端口收到的BPDU协议报文可以向vlan内其他端口透传的目的。
在本说明书的一个或多个实施例中,将主设备与备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的第一端口与第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传,具体可以包括:
第一上联设备通过第一端口发往主设备和/或备设备的BPDU协议报文从主设备和/或备设备的第二端口透传给第二上联设备;第二上联设备通过第二端口发往主设备和/或备设备的BPDU协议报文从主设备和/或备设备的第一端口透传给第一上联设备。
需要说明的是,第一上联设备和第二上联设备分别对应于图2中的C和D。即交换机C通过第一端口发往主设备和/或备设备的BPDU协议报文从主设备和/或备设备的第二端口透传给交换机D;交换机D通过第二端口发往主设备和/或备设备的BPDU协议报文从主设备和/或备设备的第一端口透传给交换机C。
S102:将主设备与备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置主设备与备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变。
在本说明书的一个或多个实施例中,设置主设备与备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变,具体可以包括:
设置第一端口与第二端口的STP实例状态保持forwarding状态,不允许生成树协议将第一端口与第二端口设置为非forwarding状态。
如果主设备或备设备的公共生成树中在STP阻塞口或某个实例生成树种存在STP阻塞口,则将阻塞口全部设置为forwarding转发状态,保证Server服务器端和上联设备之间的业务流量可以在MLAG主设备或备设备上正常转发。
设置MLAG设备STP状态保持功能,MLAG设备包括主设备和备设备,MLAG设备所有加入MLAG组的非边缘端口保持forwarding状态不变,即第一端口和第二端口的所有STP实例状态保持forwarding状态,不允许生成树协议将这些端口设置为非forwarding状态。
S103:将收到的上联设备的BPDU报文通过主设备与备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算上联设备之间的拓扑收敛。
经过STP拓扑重新收敛计算后,新的阻塞口会在上联设备C和上联设备D之间产生,进而快速收敛STP网络拓扑,防止业务环路和业务中断。
在本说明书的一个或多个实施例中,判断peerlink链路故障是否恢复,若恢复,取消主设备与备设备的STP状态保持功能。
如果peerlink链路故障恢复,MLAG主设备或备设备检测到peerlink链路连接建立成功,则取消MLAG设备STP状态保持功能,允许生成树协议设置所有MLAG组成员的STP状态,即生成树协议可以按照协议原理将这些端口设置为任意STP状态,包括非forwarding状态。
在本说明书的一个或多个实施例中,设置芯片硬件行为,取消BPDU协议报文透传功能。
在本说明书一个或多个实施例中,取消BPDU协议报文透传功能,具体可以包括:
第一端口与第二端口收到的BPDU协议报文上交CPU软件层进行协议计算,恢复BPDU协议报文上交CPU功能。
第一端口和第二端口收到的BPDU协议报文上交CPU软件层进行协议计算或同步给MLAG主设备计算,这个时候MLAG主设备和备设备及上联设备C和D共同参与生成树计算,新的阻塞口将在这四台设备中产生。
图5为本说明书一个或多个实施例提供的一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的设备结构示意图,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行:
建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;
将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;
将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
本说明书一个或多个实施例还提供一种存储介质,所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序,每个所述程序包括指令,所述指令当被终端执行时,使所述终端执行上述方法。
本发明MLAG场景下的主设备或备设备掉电重启导致的peerlink链路故障,引入BPDU协议报文在MLAG成员口之间透传算法,达到STP网络拓扑快速收敛的目的,peerlink故障恢复时,取消BPDU透传功能,BPDU协议报文重新上交CPU,由协议软件层处理,保证MLAG主设备和备设备重新加入STP网络拓扑并参与计算。
Peerlink链路故障时,MLAG主设备和备设备不用参与生成树计算,减少了参与STP拓扑计算的设备数目,既能快速收敛拓扑,也避免了MLAG设备参与生成树计算导致的短暂环路等问题。
BPDU协议报文透传功能实现较为简单,用最小的代价就能实现网络拓扑的快速重新收敛,同时也避免了主设备和备设备一系列的复杂算法去重新参与生成树收敛计算。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已,并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说,本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的方法,其特征在于,包括:
建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;
将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;
将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛之后,所述方法还包括:
判断所述peerlink链路故障是否恢复,若恢复,取消所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
设置芯片硬件行为,取消所述BPDU协议报文透传功能。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立MLAG环境,具体包括:
将所述主设备与所述备设备的第三端口设置为边缘端口,与服务器端口组成跨设备链路聚合;
将所述主设备与所述备设备的第一端口与第二端口分别与上联设备组成跨链路聚合组;
在所述主设备与所述备设备之间建立peerlink链路。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能,具体包括:
将所述主设备与所述备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的所述第一端口与所述第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将所述主设备与所述备设备的非边缘端口且是MLAG成员组端口的所述第一端口与所述第二端口收到的BPDU协议报文在vlan内透传,具体包括:
第一上联设备通过所述第一端口发往所述主设备和/或所述备设备的所述BPDU协议报文从所述主设备和/或所述备设备的所述第二端口透传给第二上联设备;
第二上联设备通过所述第二端口发往所述主设备和/或所述备设备的所述BPDU协议报文从所述主设备和/或所述备设备的所述第一端口透传给第一上联设备。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变,具体包括:
设置所述第一端口与所述第二端口的STP实例状态保持forwarding状态,不允许生成树协议将所述第一端口与所述第二端口设置为非forwarding状态。
8.根据权利要求3或5所述的方法,其特征在于,所述取消所述BPDU协议报文透传功能,具体包括:
所述第一端口与所述第二端口收到的所述BPDU协议报文上交CPU软件层进行协议计算,恢复所述BPDU协议报文上交CPU功能。
9.一种MLAG环境下的生成树协议快速收敛的设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行:
建立MLAG环境,判断主设备与备设备之间的peerlink链路是否出现故障,若出现,设置芯片硬件行为,确认所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能;
将所述主设备与所述备设备的公共生成树中存在的STP阻塞口设置为forwarding转发状态,设置所述主设备与所述备设备的STP状态保持功能,保持forwarding转发状态不变;
将收到的上联设备的BPDU报文通过所述主设备与所述备设备的BPDU协议报文透传功能透传,计算所述上联设备之间的拓扑收敛。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序,每个所述程序包括指令,所述指令当被终端执行时,使所述终端执行根据权利要求1-8任一项所述的方法。
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