CN115514702A - 快速切换链路的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式聚合系统中快速切换链路的方法、装置、电子设备及存储介质，属于网络通信技术领域。方法包括接收报文并在需要时进行解封装，获得内层报文；根据内层报文携带的目的MAC地址获得对应的链路聚合组和下一跳指针，并根据下一跳指针获得对应的链路状态表；判断是否存在故障并在是时将链路聚合组的出口改为环回端口并在链路状态表存储链路故障信息，查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装；将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发。本发明能够实现链路的快速切换，满足相应的性能切换需求。

Description

快速切换链路的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明是关于网络通信技术领域，特别是关于一种在分布式聚合系统中快速切换链路的方法及实现该方法的装置、电子设备和存储介质。

背景技术

目前的分布式聚合系统中，报文在转发时，当AC接口没有出现故障时，目的端口是AC接口关联的物理出口，NextHopPtr(下一跳指针)是AC关联的编辑信息；当AC接口出现故障时，报文需要转发到关联的IPL隧道中，而此时的目的端口为关联的IPL隧道的出口，NextHopPtr是关联的IPL隧道信息。因而，当AC链路故障时需要更新MAC地址表中的链路聚合组(Linkagg Group)出口；以及更新MAC地址表中下一跳指针。由于MAC地址表的容量非常大，现有方案在链路故障时，需要更新大量的MAC地址表，导致更新时间过长，使得链路故障时切换时间长，难以达到相应性能切换的需求，如难以达到50ms性能切换的需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速切换链路的方法、装置、电子设备及存储介质，其能够在链路故障时实现链路的快速切换，满足相应的性能切换需求，如可达到小于50ms的性能切换需求。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种分布式聚合系统中快速切换链路的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获取内层报文；

根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获取对应的链路状态表；

判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息间的映射关系；

将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息间的映射关系。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述接收报文并确定其是否需要解封装包括：

接收报文并匹配本地隧道表，并在匹配时确定其需要解封装，在未匹配时确定其无需解封装。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组编号和下一跳指针包括：

根据所述MAC地址查找MAC地址表，获取对应的链路聚合组和下一跳指针，所述MAC地址表中配置有MAC地址与链路聚合组、下一跳指针间的映射关系。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述根据所述下一跳指针获得对应的链路状态表包括：

根据所述下一跳指针获得对应的下一跳表，所述下一跳表中配置有链路状态指针；

根据所述链路状态指针获得对应的链路状态表。

在本发明的一个或多个实施方式中，在所述链路状态表中存储链路故障信息包括：

将链路状态表中配置的链路状态字段置为第一预设值，其中，链路状态字段用于标识链路是否存在故障的链路状态字段，当所述链路状态字段为第一预设值时表示AC链路存在故障，当所述链路状态字段为第二预设值时表示AC链路未存在故障。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述查找第一业务分类列表包括：

根据转发实例号及所述链路状态表存储链路故障信息查找第一业务分类列表。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发包括：

根据QinQ封装信息查找第二业务分类列表，获得转发实例号、IPL隧道出口及IPL隧道所关联的下一跳指针，进一步利用所述转发实例号、IPL隧道出口及IPL隧道所关联的下一跳指针进行封装并转发。

本发明还揭示了一种分布式聚合系统中快速切换链路的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获得内层报文；

第二处理模块，用于根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组编号和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获取对应的链路状态表；

第三处理模块，用于判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时根据所述链路聚合组编号获取对应的链路聚合组并将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息间的映射关系；

第四处理模块，用于将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息间的映射关系。

本发明还揭示了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理器并且存储用于由所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序由所述至少一个处理器执行时，使得所述电子设备执行上述所述的方法。

本发明还揭示了一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被机器执行时实现上述所述的方法。

与现有技术相比，本发明能够在链路故障时实现链路的快速切换，满足相应的性能切换需求，如可达到小于50ms的性能切换需求。

附图说明

图1是分布式聚合系统原理图；

图2是根据本发明一实施方式的快速切换链路的方法流程图；

图3是报文处理流程图；

图4是报文环回后的处理流程图；

图5是AC、AC接口链路和下一跳表、链路状态表映射关系图；

图6是MAC地址表中映射关系图；

图7是快速切换链路的装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

现有链路切换方案，使得在出现链路故障时链路切换时间较长，无法满足相应的性能切换需求。本发明所揭示的快速切换链路的方法，能够在链路故障时实现链路的快速切换，满足相应的性能切换需求，如可达到小于50ms的性能切换需求。具体地，如图1至图4所示，以图1所示的分布式聚合系统为例，对本发明所揭示的快速切换链路方法进行详细地说明。本发明所揭示的快速切换链路的方法包括如下步骤：

S100，接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获得内层报文；

具体地，如图1所示的VTEP(Vxlan tunnel end point，Vxlan隧道终结点)节点(如VTEP21)中的报文处理芯片在接收到隧道(Tunnel)报文后，通过隧道报文携带的封装信息查找隧道(Tunnel)表，根据查找结果，以确定是否需要对该报文进行解封装处理。其中，隧道表存储于本地，即存储于当前VTEP节点中。实施时，当通过报文携带的封装信息查找隧道表时命中(报文携带的封装信息与隧道表中存储的信息匹配)，则表示该报文需要进行解封装处理；而当通过报文携带的封装信息查找隧道表时未命中，则表示该报文无需进行解封装处理。

进一步地，对于需要进行解封装的报文，则进行解封装处理，可获得内层报文，该内层报文携带一些信息，如目的MAC地址等等。

S200，根据内层报文携带的目的MAC，获取对应的链路聚合组和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获得对应的链路状态表；

具体地，当获得内层报文后，进一步根据内层报文携带的MAC地址查找MAC地址表，在匹配时可获得对应的AD表，该AD表中配置有Linkagg(链路聚合)组编号和下一跳指针(NextHopPtr)，通过链路聚合组编号可获取与之相对应的链路聚合组。结合图1和图5所示，Linkagg组表示聚合链路出口，在分布式聚合系统中，一个AC接口是一个Linkagg组，目的在于提高系统的稳定性。这里的AC(Access Circut，接入电路)指的是接入链路，如图1所示的端口21和VLAN(虚拟局域网)1构成接入链路1，端口21和VLAN2构成接入链路2；AC接口指的是接入链路所对应的物理端口，如上所述的端口21。下一跳指针用于索引下一跳表，该下一跳表可配置报文的编辑行为，如是否加封装等等。

本实施例中，MAC地址表中配置有MAC地址、转发实例号(FID)与链路聚合组编号、下一跳指针间的映射关系，也即通过MAC地址和转发实例号可获取到对应的链路聚合组编号和下一跳指针，可参见图6所示。如图6所示，MAC地址1+转发实例号(FID，ForwardingInstance ID)1对应链路聚合组和下一跳指针1；MAC地址2+转发实例号(FID)2对应同一个链路聚合组和下一跳指针2。

当通过查找MAC地址表获得相应的下一跳指针时，进一步可利用该下一跳指针索引获得对应的下一跳(DsNextHop)表，该下一跳表中配置有链路状态指针(LinkStatusPtr)，该链路状态指针用于索引获取对应的链路状态(DsLinkStatus)表，该链路状态表用于存储链路故障信息。这里的链路状态表中配置有链路状态字段，该链路状态字段用于标识是否存在链路故障。当链路状态字段为第一预设值时，表示存在链路故障；当链路状态字段为第二预设值时，表示非存在链路故障。本实施例中，第一预设值为1，第二预设值为0，当然，其他实施例中，第一预设值为0，第二预设值为1，可根据实际需求进行选择。

S300，判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息的映射关系；

具体地，当通过下一跳指针获得对应的链路状态表后，进一步判断此时是否出现链路故障。当出现链路故障时，需要进行链路切换，以确保报文的正常转发。

在出现链路故障时，将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，以使报文可环回至报文处理芯片的入方向。同时，将当前故障信息存储至链路状态表中。如上所述，将链路状态表中的链路状态字段设置为第一预设值。当将该链路聚合组中的出口修改为环回端口及将当前故障信息存储至链路状态表后，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ(802.1Q-in-802.1Q)封装，封装后的报文通过环回端口环回至报文处理芯片的入方向。这里的第一业务分类列表(SCL，Service Classify List)预先配置于报文处理芯片的出方向中，也即在出方向上，可利用第一业务分类列表进行相关匹配，以使报文执行相应操作。本实施例中，第一业务分类列表配置有故障信息和转发实例号与QinQ封装之间的映射关系，也即通过故障信息和转发实例号可获取到对应的QinQ封装信息，利用这些QinQ封装信息进行封装处理。如FID1映射到SVLAN 100+CVLAN ID 1；FID 2映射到SVLAN 100+CVLANID 2，FID 4096映射到SVLAN 101+CVLAN ID 1，可根据实际需求进行设置。

当AC接口链路未出现故障时，由于链路状态表中链路状态字段为第二预设值，在第一业务分类列表中无法获得匹配结果，因而正常转发到AC接口。

S400，将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息的映射关系。

具体地，经过QinQ封装后的报文通过环回端口环回至报文处理芯片的入方向后，进一步查找第二业务分类列表，根据查找结果将报文封装成IPL隧道报文并转发。这里的第二业务分类列表中配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL隧道(Intra Portal LinkTunnel)所关联的下一跳指针、IPL隧道出口之间的映射关系，也即通过QinQ封装信息可获得转发实例号(FID)、IPL隧道关联的下一跳指针、IPL隧道出口这些信息，利用这些信息可对报文进行IPL封装，如SVLAN+CVLAN ID 1映射到FID1，出口为端口32，IPL隧道为23；SVLAN100+CVLAN ID2映射到FID2，出口是端口32，IPL隧道为23；SVLAN100+CVLAN ID 1映射到FID 4096，出口为端口32，IPL隧道为23。可根据实际需求进行设置。

通过利用出方向的业务分类列表来匹配链路故障信息，并进行报文的环回，能够提高链路切换的效率，避免因需要更新大量转发表导致的故障收敛时间太慢。

如图7所示，本发明还揭示了一种快速切换链路的装置，能够实现上述所述的快速切换链路的方法。装置包括第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块和第四处理模块。其中，第一处理模块用于接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获取内层报文；第二处理模块用于根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组编号和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获取对应的链路状态表；第三处理模块用于判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时根据所述链路聚合组编号获取对应的链路聚合组并将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息间的映射关系；第四处理模块用于将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息间的映射关系。各处理模块如何实现相应功能，详见上述，在此不再一一赘述。

上述快速切换链路的装置中各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现，上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用实现各个模块的功能，如实现接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获得内层报文等。

本发明一实施例所揭示的电子设备，电子设备可以包括但不限于：个人计算机、服务器计算机、工作站、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、移动电子设备、智能电话、平板计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持装置、消息收发设备、可佩戴电子设备、消费电子设备等等。该电子设备可实现上述所述的快速切换链路的方法，能够在链路故障时实现链路的快速切换，满足相应的性能切换需求。具体地，电子设备包括至少一个存储器、至少一个处理器以及计算机程序，至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理器，其中，计算机程序存储于存储器中并可在处理器中运行，如该计算机程序为快速切换链路程序等。实施时，处理器执行该计算机程序时可实现上述方法中的各个步骤，如实现接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获得内层报文等等。

这里的计算机程序可被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述存储器执行，以完成本发明。其中，一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该计算机程序指令段用于描述计算机程序在所述电子设备中的执行过程。

需要说明的是，这里的电子设备包括并不限于上述所述的存储器、处理器和计算机程序，也可包括其它，如用于输入预测信息的输入设备(如键盘等)、通信接口等等，这些部件通过总线进行相互间的通信。

本发明还揭示了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可实现上述快速切换链路的方法。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、可执行文件或某些中间形式等，所述计算机可读介质可以包括能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)等等。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种分布式聚合系统中快速切换链路的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获取内层报文；

根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获取对应的链路状态表；

判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息间的映射关系；

将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息间的映射关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收报文并确定其是否需要解封装包括：

接收报文并匹配本地隧道表，并在匹配时确定其需要解封装，在未匹配时确定其无需解封装。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组和下一跳指针包括：

根据所述MAC地址查找MAC地址表，获取对应的链路聚合组和下一跳指针，所述MAC地址表中配置有MAC地址与链路聚合组、下一跳指针间的映射关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述下一跳指针获得对应的链路状态表包括：

根据所述下一跳指针获得对应的下一跳表，所述下一跳表中配置有链路状态指针；

根据所述链路状态指针获得对应的链路状态表。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述链路状态表中存储链路故障信息包括：

将链路状态表中配置的链路状态字段置为第一预设值，其中，链路状态字段用于标识链路是否存在故障的链路状态字段，当所述链路状态字段为第一预设值时表示AC链路存在故障，当所述链路状态字段为第二预设值时表示AC链路未存在故障。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查找第一业务分类列表包括：

根据转发实例号及所述链路状态表存储链路故障信息查找第一业务分类列表。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发包括：

根据QinQ封装信息查找第二业务分类列表，获得转发实例号、IPL隧道出口及IPL隧道所关联的下一跳指针，进一步利用所述转发实例号、IPL隧道出口及IPL隧道所关联的下一跳指针进行封装并转发。

8.一种分布式聚合系统中快速切换链路的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于接收报文并确定其是否需要解封装，并在需要时进行解封装，获得内层报文；

第二处理模块，用于根据内层报文携带的目的MAC地址，获取对应的链路聚合组编号和下一跳指针，并根据所述下一跳指针获取对应的链路状态表；

第三处理模块，用于判断AC链路是否存在故障，并在存在故障时根据所述链路聚合组编号获取对应的链路聚合组并将该链路聚合组中的出口修改为环回端口，并在所述链路状态表存储链路故障信息，进一步查找第一业务分类列表，根据查找结果进行QinQ封装，所述第一业务分类列表配置有转发实例号与QinQ封装信息间的映射关系；

第四处理模块，用于将封装后的报文环回至环回端口并查找第二业务分类列表，根据查找结果进行IPL隧道封装并转发，所述第二业务分类列表配置有QinQ封装信息与转发实例号、IPL封装信息间的映射关系。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理器并且存储用于由所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序由所述至少一个处理器执行时，使得所述电子设备执行根据权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被机器执行时实现根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

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