CN114124902B - 多激活检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种多激活检测方法及系统，旨在解决现有多激活检测方法容易因CPU繁忙导致误判并且分裂之后设备容易脱管的问题，方案主要包括：堆叠系统的主设备和从设备与DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；当堆叠系统的管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，堆叠系统的主设备通过堆叠链路向DHCP服务器发送DHCP Discover报文；DHCP服务器根据所述DHCPDiscover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂。本发明提高了检测的准确性，适用于堆叠系统。

Description

多激活检测方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体来说涉及一种多激活检测方法及系统。

背景技术

堆叠技术(Virtual Switching Technologies，简称VST)是一种N:1虚拟化技术，将多台成员设备连接在一起虚拟化成一台设备，从而集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的统一管理和维护。堆叠系统正常时，通过一个管理IP地址进行统一管理。堆叠系统中只有一台物理设备会被选举为主设备，充当着控制者和管理者的角色(也称为Master)；其他物理设备称为从设备(也称为Slave)。

当堆叠系统对应的逻辑设备被分裂为两个或多个逻辑设备，这些逻辑设备的全局配置都相同，从而出现网络配置冲突，导致上、下行流量转发混乱。这种情况叫做多激活(Multi-Active)。针对这种情况，多激活检测(Multi-Active Detection，简称为MAD)功能应运而生。它能够在发现VSL链路故障并进行妥善处理。在采用分布式检测的堆叠系统中，成员设备或分裂后的新堆叠系统的主设备在确定堆叠系统分裂后，通过直连检测链路发送和接收MAD(Multi-Active Detection，多激活检测)报文，当成员设备，通过MAD报文交互之后，根据选举策略，由一个成员设备/堆叠系统确定自身或所在堆叠系统保持Active激活状态，其他的成员设备/堆叠系统则切换到恢复(Recovery)状态，关闭接收/转发报文的业务口和管理接口，从而避免由于配置相同而导致地址冲突，网络故障。

当堆叠发生分裂时，从原堆叠中分离出来的新堆叠选举出新的主设备后，由于该主设备的主用主控板的管理口上也配置有相同的堆叠设备管理口IP地址，因此对于网络管理而言，网络中出现了两个具有相同IP地址的设备，发生网管口地址冲突，因此在现有MAD机制中没检测到堆叠分裂口，经过选举后确定进入Recovery状态的设备，除了将业务口关闭外，还将管理口关闭。

这样的处理逻辑一方面带来了设备脱管的问题。另一方面，现有MAD检测都采用分布式的检测方式，但是当其中存在设备CPU特别繁忙的时候，也会出现误判导致所有设备都会进入Recovery的状态。

申请公布号CN102355366A公开了一种堆叠分裂时管理堆叠成员设备的方法和堆叠成员设备,其采用分式的MAD检测方式，针对地址的设定，预先设定第二管理地址，在未分裂之前，所有成员设备中都绑定不同的IP地址，堆叠正常时，该地址无效，当检测到多激活检测设备分裂之后再启用该地址，这样就避免了分裂之后管理地址冲突的情况。但是采用分布式的MAD检测方式，当主设备CPU很繁忙时，可能造成多激活装置误判，而将整个堆叠系统置为Recovery状态，同时管理地址是需要用户手工提前配置，如果一直没有启用，该地址则会占用相关的资源，照成了不必要的浪费并且部署不太灵活，特别是当设备较多时，该情况会愈发明显。

申请公布号CN112104712A公开了一种堆叠系统成员设备及其远程管理方法，其通过在多激活检测机制中，利用主从设备之间LLDP的TLV字段的扩展，来达到多激活检测的目的，一方面可以满足多激活检测，另一方面该链路再分裂之后，保留该条链路UP的连接方式，在该链路中以MAC地址为依据相关联生成静态表项，以此来给分裂后的成员设备进行地址的分配，从而达到地址的管理，但是存在当设备存在多台时，例如1---2----3----4----5，多台台堆叠系统，由于只能获取到相邻设备的LLDP信息，当设备的台数越多，该种方法所需要连接的方式需要满足每两台设备之间要有LLDP建立，组网过于复杂。

发明内容

本发明旨在解决现有多激活检测方法容易因CPU繁忙导致误判，并且分裂之后设备容易脱管的问题，提出一种多激活检测方法及系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出一种多激活检测方法，应用于堆叠系统，包括以下步骤：

所述堆叠系统的主设备和从设备与DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口，并且分裂之后该接口不会被关闭；

当堆叠系统的管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，堆叠系统的主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；

DHCP服务器根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂，并对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配。

进一步地，所述对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配，具体包括：

在所述DHCP服务器判定堆叠系统发生分裂后，确定出选举失败的设备和选举成功的设备；

所述DHCP服务器分别对选举失败的设备和选举成功的设备发送DHCP Offer报文，其中，发送给选举失败的设备和发送给选举成功的设备的DHCP Offer报文中携带的MAD字段标记位不同；

当选举失败的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，向DHCP服务器发送用于请求地址的DHCP Request请求报文，DHCP服务器收到所述DHCP Request报文后回应DHCP Ack报文进行新的地址分配，同时将对应的设备置为恢复状态；

当选举成功的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，不发送DHCP Requst报文以保持原有IP地址。

进一步地，所述DHCP Discover报文的option 53字段还包括成员标识和主设备运行时间，所述选举失败的设备和选举成功的设备的确定方法包括：

所述DHCP服务器根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间确定选举失败的设备和选举成功的设备。

进一步地，根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间确定选举失败的设备和选举成功的设备的方法包括：

根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间，确定堆叠分裂前的原主设备的第一运行时间以及堆叠分裂后的新的主设备的第二运行时间，将第一运行时间和第二运行时间中的最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将第一运行时间和第二运行时间中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

进一步地，所述DHCP Discover报文中还包括优先级，所述方法还包括：

若所述第一运行时间与第二运行时间相等，则根据关联表项中的优先级确定原主设备的第一优先级以及新的主设备的第二优先级，将第一优先级和第二优先级中的最大值作为选举成功的设备，将第一优先级和第二优先级中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

进一步地，所述方法还包括：

若第一优先级和第二优先级相等，则将原主设备和新的主设备中激活标识最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将激活标识最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

进一步地，判断堆叠系统是否发生分裂的方法包括：

若关联表项中相同域标识对应的激活标识不同，则判定堆叠系统发生分裂，否则，判定堆叠系统没有发生分裂。

另一方面，本发明还提出一种多激活检测系统，包括：堆叠系统和DHCP服务器；所述堆叠系统的主设备和从设备与所述DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；

所述堆叠系统，用于当管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；

所述DHCP服务器，用于根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂,并对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配。

进一步地，所述DHCP服务器，具体用于在判定堆叠系统发生分裂后，确定出选举失败的设备和选举成功的设备，并分别对选举失败的设备和选举成功的设备发送一个DHCPOffer报文，选举失败的设备和选举成功的设备所对应的DHCP Offer报文中，MAD字段标记位不同；以及在收到DHCP Request报文后向对应的设备发送DHCP Ack报文进行新的地址分配，同时将对应的设备置为恢复状态；

所述堆叠系统中，选举失败的设备用于在收到携带对应MAD字段标记位的DHCPOffer报文后，向DHCP服务器发送用于请求地址的DHCP Request请求报文，选举成功的设备用于在收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，则不发送DHCP Requst报文以保持原有IP地址。

进一步地，所述DHCP服务器具体用于：根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间，确定堆叠分裂前的原主设备的第一运行时间以及堆叠分裂后的新的主设备的第二运行时间，将第一运行时间和第二运行时间中的最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将第一运行时间和第二运行时间中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

本发明的有益效果是：本发明所述的多激活检测方法及系统，通过在堆叠系统的管理接口上使能多激活检测功能，该功能依托于DHCP的原理，将设备分裂之后选举所需要的参数，在DHCP报文的扩展字段中携带，并且通过特定的DHCP服务器接受到此DHCP报文，采用集中式的检测方式，在DHCP服务器上通过生成的参数信息来判断是否发生堆叠分裂，提高了检测的准确度。此外，本发明基于DHCP特有的协议，通过规则给予分裂设备管理口IP地址更加合理的分配。

附图说明

图1为本发明实施例所述的检测装置的拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例所述的多激活检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本发明所述的多激活检测方法及系统，应用于堆叠系统，主要的技术构思如下：所述堆叠系统的主设备和从设备与DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；当堆叠系统的管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，堆叠系统的主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCPDiscover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；DHCP服务器根据所述DHCPDiscover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂。

本发明的总体思路，是在堆叠系统的管理接口上使能多激活检测功能，该功能依托于DHCP的原理，将设备分裂之后选举所需要的参数，在DHCP报文的扩展字段中携带，并且通过特定的DHCP服务器接受到此报文，采用集中式的检测方式，在DHCP服务器上通过生成的参数信息,来判断分裂之后哪台设备处于Recovery的状态，然后给予Recovery的地址管理口重新的IP地址分配，而处于Active状态的设备，还是保持原有的IP地址，通过这样的处理方式，既能够满足当堆叠系统中CPU繁忙时，主从设备因为CPU处理不过来导致的误判问题，同时也解决了分裂之后给予脱管设备新地址分配的情况，能够合理有效规划地址。

实施例

本发明实施例所述的堆叠分裂的多激活检测方法，应用于堆叠系统，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、所述堆叠系统的主设备和从设备与DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；

如图2所示，本实施例中检测环境的网络拓扑包括：

1、需要配置一台带有多激活检测功能的DHCP服务器，可以用来专门处理作为DHCP客户端的堆叠系统的各成员设备(主设备和从设备)所发出的特殊的请求报文。

2、堆叠系统中，开启多激活检测功能的DHCP客户端，DHCP客户端分为主设备和从设备，DHCP客户端发送的DHCP Discover报文中将Option 53字段其数据结构中扩展添加域标识、激活标识、成员标识、主设备运行时间和优先级等多激活检测的参数。

默认情况下主设备和从设备上联同一个Interface Vlan的接口，通过将DHCP服务器分配到堆叠系统中，主设备和从设备也都属于同一个Interface Vlan接口，公用同一个IP地址，并且分裂之后该接口不会被关闭，该Interface Vlan属于MAD检测专有Vlan。

步骤2、当堆叠系统的管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，堆叠系统的主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文的option53字段包括包括域标识、激活标识、成员标识、主设备运行时间和优先级；

可以理解，当设备分裂时，设备响应分裂事件，分裂前的堆叠系统和分裂后的堆叠系统都会向DHCP服务器发送不同的DHCP Discover报文。

步骤3、DHCP服务器根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂。

具体地，相同域标识的所有设备会认为是同一个堆叠系统，且在堆叠正常运行情况下，激活标识应该是一样的，都是主设备的成员标识。当堆叠发生分裂时，新堆叠系统和原堆叠系统发送的DHCP Discover报文中所携带的激活标识就会不一样。在同一个域内，DHCP服务器通过解析分裂后的新主设备和原主设备发出的DHCP Discover报文，就能获知哪个设备的激活标识发生变化。即若关联表项中相同域标识对应的激活标识不同，则判定堆叠系统发生分裂，否则，判定堆叠系统没有发生分裂。

为了合理分配IP地址资源，本实施例所述的方法还包括：

步骤4、在所述DHCP服务器判定堆叠系统发生分裂后，确定出选举失败的设备和选举成功的设备；

步骤5、所述DHCP服务器分别对选举失败的设备和选举成功的设备发送一个DHCPOffer报文，其中，发送给选举失败的设备和选举成功的设备所对应的DHCP Offer报文中携带的MAD字段标记位不同，具体地，选举失败的设备对应的DHCP Offer报文中，MAD字段标记位值为1，选举成功的设备对应的DHCP Offer报文中，MAD字段标记位值为0；

步骤6、当选举失败的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，向DHCP服务器发送一个用于请求地址的DHCP Request请求报文，DHCP服务器收到所述DHCPRequest报文后回应DHCP Ack报文进行新的地址分配，同时将对应的设备置为恢复状态，避免其他业务端口因分裂导致配置相同网络冲突。当选举成功的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，不会发送DHCP Request报文，则保持原有IP地址。

本实施例中，确定选举失败的设备和选举成功的设备的方法包括：

根据关联表项中的成员标识Member ID和主设备运行时间确定堆叠分裂前的原主设备的第一运行时间以及堆叠分裂后的新的主设备的第二运行时间，将第一运行时间和第二运行时间中的最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将第一运行时间和第二运行时间中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

若所述第一运行时间与第二运行时间相等，则根据关联表项中的优先级确定原主设备的第一优先级以及新的主设备的第二优先级，将第一优先级和第二优先级中的最大值作为选举成功的设备，将第一优先级和第二优先级中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

若第一优先级和第二优先级相等，则将原主设备和新的主设备中激活标识最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将激活标识最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

基于上述技术方案，本实施例还提出一种多激活检测系统，包括：堆叠系统和DHCP服务器；所述堆叠系统的主设备和从设备与所述DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；

所述堆叠系统，用于当管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；

所述DHCP服务器，用于根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂，并对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配。

可以理解，由于本发明实施例所述的多激活检测系统是用于实现实施例所述多激活检测方法的系统，对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的较为简单，相关之处参见方法的部分说明即可。

综上所述，本实施例通过建立第三方设备来达到有效的计算和分配，有效提高了检测的精准度，同时通过DHCP特有的协议，可以有效通过规则给予分裂设备管理口IP地址分配从而达到脱管设备管理。

Claims (10)

1.多激活检测方法，应用于堆叠系统，其特征在于，包括以下步骤：

所述堆叠系统的主设备和从设备与DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；

当堆叠系统的管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，堆叠系统的主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；

DHCP服务器根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂,并对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配。

2.如权利要求1所述的多激活检测方法，其特征在于，所述对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配，包括：

在所述DHCP服务器判定堆叠系统发生分裂后，确定出选举失败的设备和选举成功的设备；

所述DHCP服务器分别对选举失败的设备和选举成功的设备发送DHCP Offer报文，其中，发送给选举失败的设备和发送给选举成功的设备的DHCP Offer报文中携带的MAD字段标记位不同；

当选举失败的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，向DHCP服务器发送用于请求地址的DHCP Request请求报文，DHCP服务器收到所述DHCP Request报文后回应DHCP Ack报文进行新的地址分配，同时将对应的设备置为恢复状态；

当选举成功的设备收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，不发送DHCPRequst报文以保持原有IP地址。

3.如权利要求2所述的多激活检测方法，其特征在于，所述DHCP Discover报文的option53字段还包括成员标识和主设备运行时间，所述选举失败的设备和选举成功的设备的确定方法包括：

所述DHCP服务器根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间确定选举失败的设备和选举成功的设备。

4.如权利要求3所述的多激活检测方法，其特征在于，根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间确定选举失败的设备和选举成功的设备的方法包括：

根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间，确定堆叠分裂前的原主设备的第一运行时间以及堆叠分裂后的新的主设备的第二运行时间，将第一运行时间和第二运行时间中的最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将第一运行时间和第二运行时间中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

5.如权利要求4所述的多激活检测方法，其特征在于，所述DHCP Discover报文中还包括优先级，所述方法还包括：

若所述第一运行时间与第二运行时间相等，则根据关联表项中的优先级确定原主设备的第一优先级以及新的主设备的第二优先级，将第一优先级和第二优先级中的最大值作为选举成功的设备，将第一优先级和第二优先级中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

6.如权利要求5所述的多激活检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

若第一优先级和第二优先级相等，则将原主设备和新的主设备中激活标识最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将激活标识最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

7.如权利要求1所述的多激活检测方法，其特征在于，判断堆叠系统是否发生分裂的方法包括：

若关联表项中相同域标识对应的激活标识不同，则判定堆叠系统发生分裂，否则，判定堆叠系统没有发生分裂。

8.多激活检测系统，其特征在于，包括：堆叠系统和DHCP服务器；所述堆叠系统的主设备和从设备与所述DHCP服务器互连的接口配置到同一Vlan接口，所述Vlan接口为多激活检测专有Vlan接口；

所述堆叠系统，用于当管理接口上使能多激活检测的DHCP功能后，主设备和从设备分别向DHCP服务器发送DHCP Discover报文，所述DHCP Discover报文中的option 53字段包括域标识和激活标识；

所述DHCP服务器，用于根据所述DHCP Discover报文生成一个关联表项，并根据所述关联表项中相同域标识对应的激活标识是否相同，来判断堆叠系统是否发生分裂,并对分裂后选举失败的设备重新进行地址分配。

9.如权利要求8所述的多激活检测系统，其特征在于，所述DHCP服务器，具体用于在判定堆叠系统发生分裂后，确定出选举失败的设备和选举成功的设备，并分别对选举失败的设备和选举成功的设备发送一个DHCP Offer报文，选举失败的设备和选举成功的设备所对应的DHCP Offer报文中，MAD字段标记位不同；以及在收到DHCP Request报文后向对应的设备发送DHCP Ack报文进行新的地址分配，同时将对应的设备置为恢复状态；

所述堆叠系统中，选举失败的设备用于在收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，再向DHCP服务器发送用于请求地址的DHCP Request请求报文，选举成功的设备用于在收到携带对应MAD字段标记位的DHCP Offer报文后，则不发送DHCP Requst报文以保持原有IP地址。

10.如权利要求8所述的多激活检测系统，其特征在于，所述DHCP服务器具体用于：根据关联表项中的成员标识和主设备运行时间，确定堆叠分裂前的原主设备的第一运行时间以及堆叠分裂后的新的主设备的第二运行时间，将第一运行时间和第二运行时间中的最大值对应的主设备作为选举成功的设备，将第一运行时间和第二运行时间中的最小值对应的主设备作为选举失败的设备。

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