ES2878727T3 - Método de envío de paquetes y dispositivo de red - Google Patents

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Abstract

Un método de envío de paquetes, en el que el método comprende: recibir (110), por parte de un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, un primer paquete, en el que la dirección de protocolo de Internet, IP, de destino del primer paquete es la dirección de IP de un dispositivo del lado del usuario y el primer dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto; cuando el primer puerto falla, modificar (120), por parte del primer dispositivo de red, la dirección de control de acceso a medios, MAC, de destino del primer paquete a la dirección de MAC de un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis con base en una primera entrada de protocolo de resolución de direcciones, ARP, preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete, en donde el primer dispositivo de red es conectado al segundo dispositivo de red utilizando un segundo puerto, y la primera entrada de ARP preestablecida comprende la dirección de MAC del segundo dispositivo de red; y enviar (130), por parte del primer dispositivo de red, el segundo paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, en donde el segundo paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del tercer paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de envío de paquetes y dispositivo de red
Campo técnico
Esta solicitud se refiere al campo de las tecnologías informáticas y de comunicaciones y, en particular, a un método de envío de paquetes y a un dispositivo de red.
Antecedentes
Un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis (M-LAG - Multichassis Link Aggregation Group, en inglés) es una tecnología de virtualización de puertos de capa 2 de múltiples chasis. Esta tecnología permite realizar la agregación de enlaces de múltiples chasis en un dispositivo del lado del usuario y en dos dispositivos que forman puertas de enlace de activo a activo, y mejora la fiabilidad del servicio del dispositivo del lado del usuario. El dispositivo del lado del usuario puede ser un dispositivo de retransmisión que proporciona una función de reenvío de datos, o puede ser un dispositivo de usuario de capa inferior.
Tal como se muestra en la figura 1, la figura 1 es una topología de red a la que se aplica una tecnología de M-LAG. Un conmutador A de capa 3 y un conmutador B de capa 3 son dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis, y los dos conmutadores forman puertas de enlace de activo a activo. Un servidor E y un servidor D son dispositivos del lado del usuario, y los dos servidores tienen conexión dual al conmutador A y al conmutador B. El conmutador A y el conmutador B proporcionan cada uno una interfaz de M-LAG (no se muestra en la figura) externamente, y se conectan por separado al servidor E y al servidor D mediante la interfaz de M-LAG. Doble punto de acceso (dual homing, en inglés) significa que un servidor está conectado a dos puertas de enlace diferentes. De activo a activo significa que se pueden utilizar las dos puertas de enlace para el reenvío de tráfico. Además, un enlace entre pares (peer link, en inglés) está desplegado entre el conmutador A y el conmutador B para reenviar el tráfico de servicio horizontal entre el conmutador A y el conmutador B. Los puertos, conectados al enlace entre pares, del conmutador A y del conmutador B, son ambos puertos de enlace entre pares. En la topología de red anterior, el servidor E y el servidor D están conectados a una red en un modo de agregación de enlaces de múltiples chasis, para implementar el acceso de doble punto de acceso y de activo a activo del servidor E y del servidor D.
Tal como se muestra en la figura 1, el conmutador A y el conmutador B forman puertas de enlace de activo a activo y, por lo tanto, el tráfico de enlace ascendente del servidor E o el servidor D puede llegar al conmutador C y a una red de enlace ascendente independientemente de si el tráfico de enlace ascendente pasa a través del conmutador A o del conmutador B. Cuando se produce un fallo de enlace en un dispositivo en las puertas de enlace de activo a activo, por ejemplo, un enlace entre el conmutador A y el servidor E falla, el tráfico de enlace descendente destinado al servidor E y recibido por el conmutador C puede ser conmutado al conmutador B utilizando un enlace entre pares después de ser reenviado al conmutador A, y, a continuación, llega al servidor E a través del reenvío de capa 2 por parte del conmutador B. Se puede aprender que cuando se produce un fallo de enlace en un dispositivo de las puertas de enlace de activo a activo, el funcionamiento normal del servicio puede ser garantizado mediante la utilización del otro dispositivo, mejorando de este modo eficazmente la fiabilidad de la comunicación de una estructura de red formada mediante la utilización de la tecnología de M-LAG.
No obstante, en la red mostrada en la figura 1, cuando el enlace entre el conmutador A y el servidor E falla, el conmutador A continúa enviando datos al servidor E mediante un puerto de M-LAG del conmutador A y el enlace entre el conmutador A y el servidor E en un período de tiempo. Por lo tanto, se produce una pérdida de paquetes.
Además, en un estado de doble punto de acceso y de activo a activo, para evitar un bucle, se especifica que el conmutador B no puede reenviar el tráfico que se recibe en un enlace entre pares, es decir, el conmutador B no puede realizar un reenvío de capa 2. Cuando se recupera un fallo de enlace, por ejemplo, cuando el enlace entre el conmutador A y el servidor E se normaliza, el conmutador B ya no puede realizar el reenvío de capa 2. No obstante, el conmutador A normalmente no puede reenviar datos al servidor E en un período de tiempo y, en consecuencia, se produce una pérdida de paquetes en este período de tiempo.
En conclusión, en una red formada mediante el uso de la tecnología de M-LAG, cómo reducir una cantidad de paquetes de datos perdidos cuando se produce un fallo de enlace y el fallo de enlace se está recuperando es un problema técnico que debe ser resuelto con urgencia.
El documento US 2012/0033541 describe los conmutadores de agregación conectados a un nodo de borde mediante un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, en el que los conmutadores de agregación están conectados mediante un enlace de fibra virtual que proporciona una conexión para el intercambio de información entre los conmutadores de agregación con respecto al direccionamiento de MAC para sincronizar las tablas de direcciones de MAC.
El documento US 2016/0149725 describe una puerta de enlace RB que busca una entrada de ARP de la dirección de IP de destino de un paquete de IP. La puerta de enlace RB genera una cabecera de Ethernet con base en una identificación de VLAN y a una dirección de MAC en la entrada de ARP encontrada, y una primera dirección de MAC local. La puerta de enlace RB también genera un paquete de Ethernet agregando la cabecera de Ethernet generada al paquete de IP y envía el paquete de Ethernet a través de un puerto de salida en la entrada de ARP encontrada.
Compendio
La presente invención está definida por las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se establecen realizaciones adicionales. Cualquier referencia a invenciones o realizaciones que no caigan dentro del alcance de las reivindicaciones independientes debe ser interpretada como ejemplos útiles para comprender la invención.
Esta solicitud proporciona un método de envío de paquetes y un dispositivo de red, para configurar una primera entrada de protocolo de resolución de direcciones ARP preestablecida para un dispositivo del lado del usuario cuando un primer puerto y un segundo puerto de un primer dispositivo de red no fallan y reenvían datos directamente a un segundo dispositivo de red utilizando el segundo puerto y la primera entrada de ARP preestablecida cuando el primer puerto falla, de manera que el segundo dispositivo de red reenvíe los datos al dispositivo del lado del usuario. Esto ahorra un proceso de obtención de la primera entrada de ARP preestablecida que se debe realizar después de que el primer puerto falla, y reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes de datos perdidos. Además, una dirección de control de acceso a medios, MAC (Media Access Control, en inglés), en la primera entrada de ARP preestablecida se establece para que sea una dirección de MAC del segundo dispositivo de red en esta solicitud. Como resultado, cuando se reciben los datos reenviados por el primer dispositivo de red, el segundo dispositivo de red realiza el reenvío de capa 3. Esto supera el inconveniente de la pérdida de paquetes provocada porque el segundo dispositivo de red no puede realizar el reenvío de capa 2 en un proceso de recuperación de fallo de enlace.
Según un primer aspecto, esta solicitud proporciona un método de envío de paquetes, para reenviar datos a un dispositivo del lado del usuario utilizando un dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis cuando otro dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis falla.
Específicamente, un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis recibe un primer paquete, donde una dirección de Protocolo de Internet, IP (Internet Protocol, en inglés), de destino del primer paquete es una dirección de IP de un dispositivo del lado del usuario, y el primer dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto.
Cuando el primer puerto falla, el primer dispositivo de red modifica una dirección de MAC de destino del primer paquete a una dirección de MAC de un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis con base en una primera entrada de protocolo de resolución de direcciones, ARP (Address Resolution Protocol, en inglés) preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete. El primer dispositivo de red es conectado al segundo dispositivo de red utilizando un segundo puerto, y la primera entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de MAC del segundo dispositivo de red. El primer dispositivo de red y el segundo dispositivo de red son dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis; los dos dispositivos forman puertas de enlace de activo a activo y están conectados mediante un enlace entre pares. El dispositivo del lado del usuario es un dispositivo de usuario de capa inferior del primer dispositivo de red. El primer puerto es un puerto de M-LAG del primer dispositivo de red y el segundo puerto es un puerto de enlace entre pares del primer dispositivo de red. El segundo puerto es un puerto de datos de emergencia del primer puerto, y el segundo puerto correspondiente puede ser determinado con base en el primer puerto. Además, el segundo dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un puerto de M-LAG del segundo dispositivo de red, y es conectado al enlace entre pares utilizando un puerto de enlace entre pares del segundo dispositivo de red. Un enlace que conecta el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario es un enlace activo, y el enlace entre pares que conecta el segundo puerto al segundo dispositivo de red y un enlace que conecta el segundo dispositivo de red y el dispositivo del lado del usuario son enlaces de reserva.
El primer dispositivo de red envía el segundo paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, donde el segundo paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, la dirección de IP de destino del segundo paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del tercer paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. Después de recibir el segundo paquete, el segundo dispositivo de red detecta que la dirección de MAC de destino del segundo paquete es la dirección de MAC del segundo dispositivo de red y determina que el segundo dispositivo de red necesita realizar un reenvío de capa 3. A continuación, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de IP de destino del segundo paquete, es decir, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. El segundo dispositivo de red realiza la resolución de la dirección de IP para obtener la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. En concreto, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. Finalmente, el segundo dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del segundo paquete a la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, para obtener el tercer paquete.
En esta solicitud, cuando el enlace activo no falla, la primera entrada de ARP preestablecida se configura para el dispositivo del lado del usuario. Cuando el enlace activo falla, los datos se pueden reenviar directamente al segundo dispositivo de red utilizando el segundo puerto y la primera entrada de ARP preestablecida ya configurada, sin necesidad de realizar la obtención de la primera entrada de ARP preestablecida. A continuación, el segundo dispositivo de red reenvía los datos al dispositivo del lado del usuario. Esto ahorra un proceso de obtención de entrada de ARP y reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes perdidos cuando el enlace activo falla.
Con referencia al primer aspecto, en una primera implementación posible, antes de recibir, por parte de un primer dispositivo de red, el primer paquete, el método de envío de paquetes incluye, además:
generar, por parte del primer dispositivo de red, una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, donde la segunda entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario y un identificador del primer puerto, y la segunda entrada de ARP preestablecida es una entrada de ARP para la cual un puerto de salida es el primer puerto; y
cuando el primer dispositivo de red determina que el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, generar, por parte del primer dispositivo de red, la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida, donde la primera entrada de ARP preestablecida incluye, además, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y un identificador del segundo puerto, y la primera entrada de ARP preestablecida es una entrada de ARP para la cual un puerto de salida es el segundo puerto.
En esta solicitud, cuando el enlace activo no falla, la primera entrada de ARP preestablecida y la segunda entrada de ARP preestablecida se configuran de antemano para el dispositivo del lado del usuario. Cuando el enlace activo falla, se puede ahorrar un proceso de obtención de la primera entrada de ARP preestablecida y se reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes de datos perdidos.
Con referencia al primer aspecto o a la primera implementación posible del primer aspecto, en una segunda implementación posible, el primer puerto que falla incluye que el propio primer puerto falla o un enlace entre el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario falla.
Con referencia al primer aspecto o a la primera implementación posible del primer aspecto, en una tercera implementación posible, el método incluye, además:
recibir, por parte del primer dispositivo de red, un cuarto paquete en un período de tiempo especificado después de que se recupere un fallo del primer puerto, donde la dirección de IP de destino del cuarto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y el período de tiempo especificado es un período de tiempo entre un momento en el que se recupera un fallo del primer puerto y un momento en el que se completa la obtención de la entrada de ARP para la cual el puerto de salida es el primer puerto;
modificar, por parte del primer dispositivo de red, la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida, para obtener un quinto paquete; y
enviar, por parte del primer dispositivo de red, el quinto paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, donde el quinto paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete y envíe el sexto paquete al dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC de destino del sexto paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, y la dirección de IP de destino del quinto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. Que el quinto paquete se utilice para que el segundo dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete incluye, específicamente: Después de recibir el quinto paquete, el segundo dispositivo de red detecta que la dirección de MAC de destino del quinto paquete es la dirección de MAC del segundo dispositivo de red, y determina que el segundo dispositivo de red necesita realizar el reenvío de capa 3. A continuación, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de IP de destino del quinto paquete, es decir, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y realiza la resolución de la dirección de IP para obtener la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. En concreto, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. Finalmente, el segundo dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del quinto paquete a la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, para obtener el sexto paquete.
En esta solicitud, la dirección de MAC del quinto paquete se establece para que sea la dirección de MAC del segundo dispositivo de red, y cuando recibe el quinto paquete enviado por el primer dispositivo de red, el segundo dispositivo de red necesita realizar un reenvío de capa 3, en lugar de reenvío de capa 2. De esta manera, los datos continúan siendo reenviados al dispositivo del lado del usuario mediante un enlace de reserva en un proceso de recuperación de fallo del enlace activo. Por lo tanto, esto supera el inconveniente de la pérdida de paquetes provocada porque el segundo dispositivo de red no puede realizar el reenvío de capa 2 en el proceso de recuperación de fallo del enlace activo. El proceso de recuperación de fallo del enlace activo indica el período de tiempo especificado después de que se recupera un fallo del primer puerto.
Según un segundo aspecto, esta solicitud proporciona, además, un dispositivo de red, donde el dispositivo de red incluye unidades y componentes configurados para realizar las etapas del método en el primer aspecto y las implementaciones del primer aspecto.
Según un tercer aspecto, esta solicitud proporciona, además, otro dispositivo de red, donde el dispositivo de red es un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, y el dispositivo de red incluye:
un primer puerto, configurado para conectarse a un dispositivo del lado del usuario;
un segundo puerto, configurado para conectarse a un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis;
una memoria, configurada para almacenar código de programa; y
un procesador, configurado para invocar el código de programa para implementar el método en el primer aspecto y las implementaciones del primer aspecto.
Según un cuarto aspecto, esta solicitud proporciona, además, un medio de almacenamiento informático, donde el medio de almacenamiento informático puede almacenar un programa, y cuando se ejecuta el programa, se pueden implementar el método del primer aspecto y las implementaciones del primer aspecto.
Según un quinto aspecto, esta solicitud proporciona, además, un producto de programa informático que incluye instrucciones, y, cuando el producto de programa informático es ejecutado en un ordenador, el ordenador realiza el método en el primer aspecto y las implementaciones del primer aspecto.
En las soluciones técnicas anteriores de esta solicitud, cuando el primer puerto y el segundo puerto del primer dispositivo de red no fallan, es decir, antes de que el enlace activo falle, la primera entrada de ARP preestablecida se configura para el dispositivo del lado del usuario. Cuando el enlace activo falla, los datos son reenviados directamente al segundo dispositivo de red utilizando el segundo puerto y la primera entrada de ARP preestablecida ya configurada, sin necesidad de dedicar tiempo a generar una entrada de ARP para el dispositivo del lado del usuario. A continuación, el segundo dispositivo de red reenvía los datos al dispositivo del lado del usuario. Esto evita realizar un proceso de obtención de entrada de ARP después de que el primer puerto falla y reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes perdidos. Además, la dirección de MAC en la primera entrada de ARP preestablecida se establece para que sea la dirección de MAC del segundo dispositivo de red en esta solicitud. Cuando los datos son reenviados utilizando el segundo dispositivo de red, se realiza el reenvío de capa 3 para superar el inconveniente de la pérdida de paquetes provocada porque el segundo dispositivo de red no puede realizar el reenvío de capa 2 en un proceso de recuperación de fallo del enlace activo. En conclusión, en esta solicitud, la cantidad de paquetes de datos perdidos se puede reducir de manera efectiva cuando el enlace activo falla y en un proceso de recuperación de fallo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un ejemplo de un diagrama esquemático de una estructura de red en redes de doble punto de acceso y de activo a activo en la técnica anterior;
la figura 2 muestra un ejemplo de un diagrama esquemático de envío de datos mediante la utilización de un enlace activo en una red de doble punto de acceso y de activo a activo;
la figura 3 muestra un ejemplo de un diagrama esquemático de envío de datos mediante la utilización de un enlace de reserva en una red de doble punto de acceso y de activo a activo;
la figura 4 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método de envío de paquetes según una realización de esta solicitud;
la figura 5 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método de envío de paquetes según otra realización de esta solicitud;
la figura 6 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método de envío de paquetes según otra realización más de esta solicitud;
la figura 7 muestra un ejemplo de un diagrama esquemático de reenvío de datos en un método de envío de paquetes según otra realización más de esta solicitud;
la figura 8 muestra un ejemplo de un diagrama de bloques de un dispositivo de red según una realización de esta solicitud;
la figura 9 muestra un ejemplo de un diagrama de bloques de un dispositivo de red según otra realización de esta solicitud; y
la figura 10 muestra un ejemplo de un diagrama de bloques de un dispositivo de red según otra realización más de esta solicitud.
Descripción de realizaciones
A continuación, se describen claramente las soluciones técnicas en las realizaciones de esta solicitud con referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones de esta solicitud. Evidentemente, las realizaciones descritas son algunas, pero no todas, las realizaciones de esta solicitud. Todas las demás realizaciones obtenidas por un experto en la técnica con base en las realizaciones de esta solicitud sin esfuerzos creativos caerán dentro del alcance de protección de esta solicitud.
Antes de que se describan las soluciones técnicas de las realizaciones de esta solicitud, se describen en primer lugar los planteamientos técnicos de esta solicitud. Las soluciones técnicas de las realizaciones de esta solicitud se aplican todas a los siguientes planteamientos técnicos.
Una estructura de red a la que se aplica una tecnología de M-LAG incluye al menos dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis y un dispositivo del lado del usuario conectado a los al menos dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis. El dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis suele ser un dispositivo de red que proporciona una función de enrutamiento, por ejemplo, puede ser un conmutador de capa 3. Los al menos dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis forman puertas de enlace de activo a activo o de múltiples activos. Cuando alguno de los dispositivos falla, los datos se pueden continuar reenviando utilizando otro dispositivo. El dispositivo del lado del usuario puede ser un dispositivo de retransmisión que proporciona una función de reenvío de datos, o puede ser un dispositivo de usuario de capa inferior, tal como un servidor.
En realizaciones posteriores de esta solicitud, se utilizan puertas de enlace de activo a activo formadas por dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis como ejemplo para una descripción detallada. Se implementa un enlace entre pares entre los dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis para conectarlos. Los puertos, conectados al enlace entre pares, de los dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis son ambos puertos de enlace entre pares. Ambos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis están conectados al dispositivo del lado del usuario mediante puertos de M-LAG de los dos dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis.
Tal como se muestra en la figura 2 y la figura 3, un conmutador A y un conmutador B forman puertas de enlace de activo a activo, y un servidor E y un servidor D son dispositivos del lado del usuario. Suponiendo que la dirección de destino de los datos que llegan al conmutador A es el servidor E, un enlace entre el conmutador A y el servidor E es un enlace activo, un enlace entre pares entre el conmutador A y el conmutador B y un enlace entre el conmutador B y el servidor E son un enlace de reserva. Cuando el enlace activo falla, el enlace de reserva se puede utilizar para reenviar los datos.
Tal como se muestra en la figura 2, cuando los datos se envían utilizando el enlace activo, la dirección de MAC de destino de un paquete enviado por el conmutador A al servidor E es la dirección de MAC del servidor E, y la dirección de IP de destino del paquete es la dirección de IP del servidor E. Tal como se muestra en la figura 3, cuando el enlace activo falla y el enlace de reserva se utiliza para enviar los datos, la dirección de MAC de destino de un paquete enviado en el enlace de reserva también es la dirección de MAC del servidor E, y la dirección de IP de destino del paquete es también la dirección de IP del servidor E. En otras palabras, el paquete enviado en el enlace de reserva y el paquete enviado en el enlace activo son los mismos en esta solicitud, y el conmutador A y el conmutador B se consideran como un mismo nodo de reenvío de datos para reenviar datos, en esta solicitud.
Cuando el enlace activo falla (es decir, el servidor E cambia de un servidor de doble punto de acceso a un servidor de único punto de acceso), el conmutador A envía un paquete de sondeo del protocolo de resolución de direcciones (ARP) y actualiza una entrada de ARP con base en la información de retroalimentación para el paquete de sondeo de ARP., actualiza un puerto de salida de la entrada de ARP desde el enlace activo a un puerto de enlace entre pares del conmutador A mediante la obtención de ARP, y a continuación, reenvía el tráfico de enlace descendente mediante el enlace entre pares, para garantizar el funcionamiento normal del servicio en una red. No obstante, antes de actualizar el puerto de salida del enlace activo al puerto de enlace entre pares, el conmutador A continúa enviando el tráfico de enlace descendente al servidor E utilizando el puerto de salida del enlace activo, lo que provoca la pérdida de paquetes en el tráfico de enlace descendente. Si hay muchas entradas de ARP para el puerto de salida del enlace activo, el conmutador A debe esperar hasta que se actualicen todas las entradas de ARP para el puerto de salida del enlace activo, antes de reenviar el tráfico del enlace descendente utilizando la entrada de ARP para el puerto de enlace entre pares. Por lo tanto, a medida que aumenta la cantidad de entradas de ARP para el puerto de salida del enlace activo, se pierden más paquetes en el tráfico del enlace descendente.
Además, en un planteamiento de agregación de enlaces de múltiples chasis, el reenvío de tráfico de capa 2 entre el puerto de salida del enlace entre pares y el puerto de M-LAG (es decir, los puertos de M-LAG de los dispositivos de enlace de múltiples chasis) en un estado de activo a activo está bloqueado para evitar un bucle de capa 2. En otras palabras, el tráfico de capa 2 que se va a reenviar recibido a través del puerto de salida del enlace entre pares no se puede reenviar utilizando los puertos de M-LAG en el estado de activo a activo, independientemente de si el tráfico es tráfico de unidifusión, difusión o multidifusión. En dicho modo de control, cuando se recupera un fallo del enlace activo (es decir, el servidor E cambia de un solo punto de acceso a un punto de acceso doble), el conmutador A ya no puede continuar reenviando el tráfico utilizando el conmutador B. No obstante, la obtención de la entrada de ARP no se ha completado en el puerto de M-LAG del conmutador A en ese momento, y el tráfico no se puede reenviar utilizando el enlace activo recuperado, lo que provoca la pérdida de paquetes en el tráfico de enlace descendente. Además, a medida que aumenta la cantidad de entradas de ARP que deben ser obtenidas, se pierden más paquetes en el tráfico de enlace descendente.
En conclusión, en una red a la que se aplica la tecnología de M-LAG, siempre existe un problema técnico de pérdida de paquetes de enlace descendente, independientemente de cuándo se produzca un fallo del enlace o cuando se esté recuperando el fallo del enlace.
Para resolver el problema anterior de la pérdida de paquetes, una realización de esta solicitud proporciona un método de envío de paquetes. El método se utiliza para reenviar datos a un dispositivo del lado del usuario utilizando un dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis cuando otro dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis falla. Tal como se muestra en la figura 4, el método de envío de paquetes en esta realización incluye las siguientes etapas.
Etapa 110: Un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis recibe un primer paquete, donde una dirección de IP de destino del primer paquete es una dirección de IP de un dispositivo del lado del usuario, y el primer dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto.
El primer paquete incluye datos que se enviarán al dispositivo del lado del usuario.
Etapa 120: cuando el primer puerto falla, el primer dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del primer paquete a la dirección de MAC de un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis con base en una primera entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete, donde el primer dispositivo de red es conectado al segundo dispositivo de red utilizando un segundo puerto, y la primera entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de MAC del segundo dispositivo de red.
El primer dispositivo de red y el segundo dispositivo de red son dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis; los dos dispositivos forman puertas de enlace de activo a activo y están conectados a través de un enlace entre pares. El dispositivo del lado del usuario es un dispositivo de usuario de capa inferior del primer dispositivo de red. El primer puerto es un puerto de M-LAG del primer dispositivo de red y el segundo puerto es un puerto de enlace entre pares del primer dispositivo de red. El segundo puerto es un puerto de datos de emergencia del primer puerto. El puerto de datos de emergencia es un puerto que se utiliza para reemplazar un puerto de transmisión de datos para reenviar datos cuando el puerto de transmisión de datos correspondiente al puerto de datos de emergencia normalmente no puede enviar y recibir datos. Existe una correspondencia entre el primer puerto y el segundo puerto, en el presente documento, y el segundo puerto correspondiente puede ser determinado con base en el primer puerto. Cabe señalar que el segundo puerto en el presente documento es un puerto de datos de emergencia del primer puerto en un modo de red de M-LAG.
Además, el segundo dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un puerto de M-LAG del segundo dispositivo de red, y es conectado al enlace entre pares utilizando un puerto de enlace entre pares del segundo dispositivo de red. Un enlace que conecta el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario es un enlace activo, y el enlace entre pares que conecta el segundo puerto al segundo dispositivo de red y un enlace que conecta el segundo dispositivo de red y el dispositivo del lado del usuario son enlaces de reserva.
El primer puerto que falla incluye que el propio primer puerto falla o que un enlace entre el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario falla.
Que el primer dispositivo de red modifique la dirección de MAC de destino del primer paquete a la dirección de MAC de un segundo dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida es, específicamente: El primer dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del segundo dispositivo de red a partir de la primera entrada de ARP preestablecida, y, a continuación, el primer dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del primer paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red.
Etapa 130: El primer dispositivo de red envía el segundo paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, donde el segundo paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC de destino del tercer paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, y la dirección de IP de destino del segundo paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario.
Que el segundo paquete se utilice para que el segundo dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete es específicamente: Después de recibir el segundo paquete, el segundo dispositivo de red detecta que la dirección de MAC de destino del segundo paquete es la dirección de MAC del segundo dispositivo de red, y determina que el segundo dispositivo de red necesita realizar el reenvío de capa 3. A continuación, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de IP de destino del segundo paquete, es decir, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. El segundo dispositivo de red realiza la resolución de la dirección de IP para obtener la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. En concreto, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. Finalmente, el segundo dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del segundo paquete a la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, para obtener el tercer paquete.
En esta realización, cuando el enlace activo no falla, la primera entrada de ARP preestablecida se configura para el dispositivo del lado del usuario. Cuando el enlace activo falla, los datos se pueden reenviar directamente al segundo dispositivo de red utilizando el segundo puerto y la primera entrada de ARP preestablecida ya configurada, sin necesidad de obtener la primera entrada de ARP preestablecida. A continuación, el segundo dispositivo de red reenvía los datos al dispositivo del lado del usuario. Esto ahorra un proceso de obtención de entrada de ARP y reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes perdidos cuando el enlace activo falla. Los datos incluidos en este caso incluyen un paquete.
Además, la primera entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario incluye la dirección de MAC del segundo dispositivo de red y, por lo tanto, después de recibir el paquete reenviado por el primer dispositivo de red, el segundo dispositivo de red realiza el reenvío de capa 3. Durante el reenvío de capa 3, el segundo dispositivo de red determina la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y, a continuación, reenvía el paquete al dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. El reenvío de datos de capa 3 supera el inconveniente de que el segundo dispositivo de red no se puede utilizar para el reenvío de datos en un proceso de recuperación de fallo del enlace activo y, por lo tanto, no se pierde ningún paquete de datos de enlace descendente en el proceso de recuperación de fallo del enlace activo.
En una realización, antes de que el primer dispositivo de red reciba el primer paquete, el método de envío de paquetes incluye, además, un proceso de generación de la primera entrada de ARP preestablecida. Tal como se muestra en la figura 5, el proceso incluye las siguientes etapas.
Etapa 210: El primer dispositivo de red genera una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, donde la segunda entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario y un identificador del primer puerto.
La segunda entrada de ARP preestablecida es una entrada de ARP para la cual un puerto de salida es el primer puerto. Cabe señalar que se establece una entrada de ARP para cada puerto, y un dispositivo de red obtiene una entrada de ARP correspondiente con base en una dirección de IP de un dispositivo de destino contenida en un paquete o datos, y, a continuación, obtiene un puerto de reenvío de paquetes o datos y la dirección de MAC del dispositivo de destino según la entrada de ARP. A continuación, el dispositivo de red reenvía, con base en la dirección de MAC del dispositivo de destino, el paquete y los datos al dispositivo de destino utilizando el paquete o el puerto de reenvío de datos.
Que el primer dispositivo de red genere una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario es, específicamente: El primer dispositivo de red envía un paquete de sondeo de ARP al dispositivo del lado del usuario utilizando el primer puerto, obtiene la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y la MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la información retroalimentada por el dispositivo del lado del usuario, y, a continuación, genera o actualiza la segunda entrada de ARP preestablecida con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la MAC del dispositivo del lado del usuario y el identificador del primer puerto.
Etapa 220: Cuando el primer dispositivo de red determina que el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, el primer dispositivo de red genera la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida, donde la primera entrada de ARP preestablecida incluye, además, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y un identificador del segundo puerto.
La primera entrada de ARP preestablecida es una entrada de ARP para la cual un puerto de salida es el segundo puerto.
El puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis es un puerto de un dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis y es un puerto conectado al dispositivo del lado del usuario mediante un enlace específico. En otras palabras, el puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis es un puerto de M-LAG del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis.
Que el primer dispositivo de red genere la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida es específicamente: El primer dispositivo de red envía un paquete de sondeo de ARP al dispositivo del lado del usuario utilizando el segundo puerto y obtiene la dirección de MAC del segundo dispositivo de red con base en la información retroalimentada por el dispositivo del lado del usuario; a continuación, el primer dispositivo de red obtiene la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario a partir de la segunda entrada de ARP preestablecida; finalmente, el primer dispositivo de red genera o actualiza la primera entrada de ARP preestablecida con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red y al identificador del segundo puerto.
En esta realización, cuando el primer puerto y el segundo puerto no fallan, la primera entrada de ARP preestablecida y la segunda entrada de ARP preestablecida se configuran de antemano para el dispositivo del lado del usuario. Cuando el enlace activo falla, esto puede ahorrar un proceso de obtención de la primera entrada de ARP preestablecida y reducir de manera efectiva la cantidad de paquetes de datos perdidos.
En una realización, tal como se muestra en la figura 6, en un período de tiempo especificado después de que se recupere un fallo del primer puerto, el método de envío de paquetes incluye, además, las siguientes etapas.
Etapa 310. El primer dispositivo de red recibe un cuarto paquete, donde la dirección de IP de destino del cuarto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario.
El período de tiempo especificado es un período de tiempo entre un momento en el que se recupera el fallo del primer puerto y un momento en el que se completa la obtención de una entrada de ARP para la cual un puerto de salida es el primer puerto.
El cuarto paquete incluye datos para ser reenviados al dispositivo del lado del usuario.
Etapa 320: el primer dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida, para obtener un quinto paquete.
Que el primer dispositivo de red modifique la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida es, específicamente: El primer dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del segundo dispositivo de red de la primera entrada de ARP preestablecida, y, a continuación, el primer dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red.
Etapa 330: El primer dispositivo de red envía el quinto paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, donde el quinto paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete y envíe el sexto paquete al dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC de destino del sexto paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, y la dirección de IP de destino del quinto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario.
Que el quinto paquete se utilice para que el segundo dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete es, específicamente: Después de recibir el quinto paquete, el segundo dispositivo de red detecta que una dirección de MAC de destino del quinto paquete es la dirección de MAC del segundo dispositivo de red, y determina que el segundo dispositivo de red necesita realizar el reenvío de capa 3. A continuación, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de IP de destino del quinto paquete, es decir, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y realiza la resolución de la dirección de IP para obtener la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario. En concreto, el segundo dispositivo de red obtiene la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario con base en la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario. Finalmente, el segundo dispositivo de red modifica la dirección de MAC de destino del quinto paquete a la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, para obtener el sexto paquete.
En esta solicitud, la dirección de MAC del quinto paquete se establece para que sea la dirección de MAC del segundo dispositivo de red, y, cuando recibe el quinto paquete enviado por el primer dispositivo de red, el segundo dispositivo de red necesita realizar un reenvío de capa 3, en lugar de un reenvío de capa 2. De esta manera, los datos continúan siendo reenviados al dispositivo del lado del usuario utilizando un enlace de reserva en un proceso de recuperación de fallo del enlace activo. Por lo tanto, esto supera el inconveniente de la pérdida de paquetes provocada porque el segundo dispositivo de red no puede realizar el reenvío de capa 2 en el proceso de recuperación de fallo del enlace activo.
En una realización, el segundo paquete, el tercer paquete, el quinto paquete y/o el sexto paquete incluyen, además, un identificador de red de área local virtual, y el identificador de red de área local virtual incluye un identificador de una red de área local virtual a la que el pertenece el dispositivo del lado del usuario. Además, cuando el primer puerto es una interfaz lógica principal de capa 3, el identificador de red de área local virtual en el segundo paquete, el tercer paquete, el quinto paquete y/o el sexto paquete incluye, además, un identificador de tipo del primer puerto. El identificador de tipo se utiliza para indicar que el primer puerto es una interfaz lógica principal de capa 3. Además, cuando el primer puerto es una interfaz lógica principal de capa 3, el primer dispositivo de red establece un identificador de red de área local virtual para el primer puerto con base en el identificador del primer puerto y encapsula, en el segundo paquete, el tercer paquete, el quinto paquete y/o el sexto paquete, el identificador de red de área local virtual del primer puerto, el identificador de tipo del primer puerto y el identificador de la red de área local virtual a la que pertenece el dispositivo del lado del usuario. Cuando el primer puerto es una interfaz lógica secundaria de capa 3, el primer dispositivo de red establece un identificador de red de área local virtual para el primer puerto con base en el identificador del primer puerto y encapsula, en el segundo paquete, el tercer paquete, el quinto paquete, y o el sexto paquete, el identificador de red de área local virtual del primer puerto y el identificador de la red de área local virtual a la que pertenece el dispositivo del lado del usuario.
En una realización específica, el método de envío de paquetes proporcionado en esta solicitud incluye las siguientes etapas.
Etapa 1: En una red formada utilizando una tecnología de M-LAG, un dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis registra todos los puertos de M-LAG del dispositivo y registra un puerto de enlace entre pares correspondiente a cada puerto de M-LAG.
Etapa 2: El dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis genera entradas de ARP de los puertos de enlace entre pares correspondientes mediante la obtención de las entradas de ARP de todos los puertos de M-LAG del dispositivo. Es decir, para una entrada de ARP (la segunda entrada de ARP preestablecida) de cada puerto de M-LAG, el dispositivo genera, en consecuencia, una entrada de ARP de reserva (la primera entrada de ARP preestablecida) de un puerto de enlace entre pares.
Etapa 3: El dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis entrega las entradas de ARP de todos los puertos de M-LAG y las entradas de ARP de todos los puertos de enlace entre pares del dispositivo al hardware.
Específicamente, el dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis entrega todas las entradas de ARP a un chip de conmutador de Ethernet (LAN SWitch, LSW, en inglés) del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis. Tal como se muestra en la figura 8, el LSW 302 está configurado para recibir datos de entrada de ARP desde una CPU 301 del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis y, a continuación, almacenar los datos de entrada de ARP en un hardware. El LSW busca las entradas de ARP con base en un paquete recibido y, a continuación, modifica el paquete recibido con base en una entrada de ARP obtenida y envía el paquete modificado para completar el reenvío de datos. En esta realización, todas las entradas de ARP se envían al hardware, de manera que no se requiere la CPU para la modificación y el reenvío de paquetes. Esto no solo mejora la eficacia del reenvío, sino que también ahorra recursos de la CPU.
La CPU del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis está configurada para generar las entradas de ARP de todos los puertos de M-LAG y los puertos de enlace entre pares, y entregar las entradas de ARP al LSW, y controlar el LSW para realizar la inicialización, la entrega de la entrada del servicio, y el envío y recepción de paquetes.
Tal como se muestra en la figura 8, el LSW 302 tiene, además, una interfaz de Ethernet 303 de capa física (PHYsical layer, PHY, en inglés), y una interfaz óptica o una interfaz eléctrica del LSW 302 está conectada a una interfaz de Ethernet utilizando la interfaz Ethernet de capa física 303, es decir, está conectada a una interfaz de hardware para el reenvío de datos.
Etapa 4: cuando los datos se pueden reenviar normalmente tanto en un enlace activo como en un enlace de reserva, un paquete se reenvía utilizando el enlace activo. Cuando una CPU del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis detecta que el enlace activo falla, la CPU indica rápidamente a un LSW que cambie un enlace de reenvío de datos a un enlace de reserva que ya se haya entregado. Esto ahorra un proceso de obtención para una entrada de ARP de un puerto de enlace entre pares del enlace de reserva y evita la pérdida de paquetes en el proceso de obtención para la entrada de ARP del puerto de enlace entre pares. Por lo tanto, se mejora la fiabilidad del reenvío de datos.
En la etapa 4, para un paquete o datos que debe ser reenviado mediante el enlace de reserva, es decir, un paquete con un puerto de salida que es un puerto de enlace entre pares, se debe modificar la dirección de MAC de destino del paquete. La dirección de MAC de destino del paquete modificada es la dirección de MAC de un dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis para el reenvío de paquetes. El paquete incluye, asimismo, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, y la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario se utiliza como dirección de IP de destino del paquete. De esta manera, cuando la CPU del dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis percibe que un puerto de M-LAG del dispositivo falla, el reenvío de paquetes o datos es conmutado al enlace de reserva. Una vez que el tráfico llega al dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis para el reenvío de datos, el tráfico se reenvía a la capa 3, en lugar de ser aislado en una capa 2 e interrumpido. Esto supera el inconveniente de la pérdida de paquetes de enlace descendente provocada porque el dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis para el reenvío de datos no puede realizar el reenvío de capa 2 cuando se recupera un fallo del enlace activo.
En esta realización, cuando el enlace activo falla, es decir, cuando el doble punto de acceso se convierte en un único punto de acceso, el reenvío de paquetes o paquetes de datos se puede cambiar rápidamente al enlace de reserva, y el rendimiento de la conmutación no está relacionado con una cantidad de entradas de ARP a obtener. Esto reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes de datos perdidos. Además, cuando se recupera el fallo del enlace activo, es decir, cuando un único punto de acceso se convierte en un doble punto de acceso, el dispositivo de agregación de enlaces de múltiples chasis para el reenvío de paquetes o datos puede volver al enlace activo sin pérdida de paquetes y, al mismo tiempo, garantizar que no haya bucle de capa 2. Por lo tanto, esto mejora la fiabilidad de la transmisión de paquetes o datos en la red de M-LAG y reduce el tiempo de pérdida de paquetes en dos planteamientos: de doble punto de acceso a un único punto de acceso y de un único punto de acceso a doble punto de acceso en una red de M-LAG, es decir, reduce la cantidad de paquetes de datos perdidos en los dos planteamientos de doble punto de acceso a único punto de acceso y de único punto de acceso a doble punto de acceso.
En otra realización específica, tal como se muestra en la figura 7, en una red a la que se aplica una tecnología de M-LAG, un conmutador A y un conmutador B son dispositivos de agregación de enlaces de múltiples chasis, y los dos dispositivos forman puertas de enlace de activo a activo. Un servidor E y un servidor D son dispositivos del lado del usuario. Un puerto, conectado al servidor E, del conmutador A es un puerto de M-LAG, y un puerto, conectado al servidor D, del conmutador B es un puerto de M-LAG. El conmutador A y el conmutador B están conectados mediante un enlace entre pares. Los puertos, conectados al enlace entre pares, del conmutador A y del conmutador B son, ambos, puertos de enlace entre pares. Un enlace entre el conmutador A y el servidor E es un enlace activo (ruta principal), y el enlace entre pares entre el conmutador A y el conmutador B y un enlace entre el conmutador B y el servidor D son enlaces de reserva (ruta de reserva activa).
Tanto el conmutador A como el conmutador B pueden implementar el método de envío de paquetes proporcionado en esta solicitud. A continuación, se describe un proceso de implementación específico del método de envío de paquetes proporcionado en esta solicitud mediante la utilización de un ejemplo en el que un primer dispositivo de red es el conmutador A y un dispositivo del lado del usuario es el servidor E. El método incluye las siguientes etapas.
Etapa 1: El conmutador A recoge información según la topología de la red, guarda un puerto de enlace entre pares y un puerto de M-LAG que son del conmutador A y guarda una dirección de MAC de un dispositivo de red (es decir, el conmutador B) que pertenece a un mismo M-LAG.
Etapa 2: El conmutador A obtiene una entrada de ARP correspondiente del servidor E enviando una solicitud de ARP que incluye una dirección de IP del servidor E. El conmutador A obtiene, en el puerto de M-LAG del conmutador A, la entrada de ARP (la segunda entrada de ARP preestablecida) correspondiente al servidor E, y envía la entrada de ARP obtenida a una capa de reenvío de hardware del conmutador A. Además, el conmutador A determina si un puerto en la entrada de ARP correspondiente al servidor E es un puerto de M-LAG. Si el puerto en la entrada de ARP correspondiente al servidor E es un puerto de M-LAG, el conmutador A genera, además, una entrada de ARP (la primera entrada de ARP preestablecida) de un puerto de enlace entre pares correspondiente al servidor E. La entrada de ARP del puerto de enlace entre pares correspondiente al servidor E incluye la dirección de IP del servidor E, una dirección de MAC del conmutador B y un identificador del puerto de enlace entre pares.
Etapa 3: Cuando un enlace activo (es decir, un enlace entre el conmutador A y el servidor E) falla, el conmutador A modifica la dirección de MAC de destino del paquete a la dirección de MAC del conmutador B cuando recibe un paquete destinado al servidor E y enviado por el conmutador C.
Etapa 4: Tal como se muestra en la figura 7, el conmutador A modifica un identificador de VLAN incluido en el paquete. Por ejemplo, un identificador de VLAN contenido en el paquete enviado por el conmutador C es VLAN C. El puerto de M-LAG del conmutador A es miembro de una VLAN A. Antes de enviar el paquete al conmutador B, el conmutador A modifica el identificador de VLAN, VLAN C, en el paquete recibido del conmutador C, a VLAN A.
Etapa 5: Tal como se muestra en la figura 7, el conmutador A envía el paquete modificado al conmutador B utilizando el puerto de enlace entre pares. Después de recibir el paquete modificado, el conmutador B busca en una tabla de enrutamiento con base en una dirección de IP de destino (Destination IP - DIP, en inglés) en el paquete modificado, por ejemplo, la dirección de IP del servidor E, y realiza el reenvío de capa 3.
En esta realización, cuando el enlace activo falla, el conmutador A puede reenviar el paquete al conmutador B con base en una entrada de ARP generada previamente, sin necesidad de esperar hasta que se obtenga la entrada de ARP correspondiente al servidor E mediante la utilización del puerto de enlace entre pares, evitando de este modo la pérdida de paquetes destinados al servidor E.
En correspondencia con el método de envío de paquetes de la realización anterior, una realización proporciona un dispositivo de red. El dispositivo de red es un dispositivo en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, y el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis incluye, además, otro dispositivo de red. El dispositivo de red es conectado a un dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto, y el dispositivo de red es conectado al otro dispositivo de red utilizando un segundo puerto. Tal como se muestra en la figura 9, el dispositivo de red en esta realización incluye:
una unidad de recepción 101, configurada para recibir un primer paquete, donde una dirección de IP de destino del primer paquete es una dirección de IP del dispositivo del lado del usuario;
una unidad de procesamiento 102, configurada para: cuando el primer puerto falla, modificar una dirección de MAC de destino del primer paquete a una dirección de MAC del otro dispositivo de red con base en una primera entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete, donde la primera entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de MAC del otro dispositivo de red; y
una unidad de envío 103, configurada para enviar el segundo paquete al otro dispositivo de red a través del segundo puerto, donde el segundo paquete se utiliza para que el otro dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, y una dirección de MAC de destino del tercer paquete es una dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
El dispositivo de red en esta realización ha configurado la primera entrada de ARP preestablecida para el dispositivo del lado del usuario antes de que el enlace activo falle. De esta manera, el paquete o los datos se pueden reenviar directamente utilizando el segundo puerto y la primera entrada de ARP preestablecida cuando ocurre un fallo, sin necesidad de dedicar tiempo a obtener la primera entrada de ARP preestablecida. Por lo tanto, esto reduce de manera efectiva el tiempo de continuar reenviando el paquete o los datos utilizando el enlace activo que falla, es decir, reduce de manera efectiva la cantidad de paquetes de datos perdidos. Además, la primera entrada de ARP preestablecida almacena la dirección de MAC del otro dispositivo de red. Por lo tanto, después de recibir el paquete o los datos reenviados por el dispositivo de red, el segundo dispositivo realiza el reenvío de capa 3. Esto evita el inconveniente de la pérdida de paquetes provocada por el reenvío de capa 2 en un proceso de recuperación de fallo del enlace activo.
En una realización, antes de que la unidad de recepción 101 reciba el primer paquete, la unidad de procesamiento 102 se configura, además, para:
generar una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, donde la segunda entrada de ARP preestablecida incluye la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario y un identificador del primer puerto; y
determinar si el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, y cuando el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, generar la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida, donde la primera entrada de ARP preestablecida incluye, además, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y un identificador del segundo puerto.
En una realización, la unidad de recepción 101 está configurada, además, para recibir un cuarto paquete en un período de tiempo especificado después de que se recupere un fallo del primer puerto, donde la dirección de IP de destino del cuarto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario.
La unidad de procesamiento 102 está configurada, además, para modificar la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del otro dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida, para obtener un quinto paquete.
La unidad de envío 103 está configurada, además, para enviar el quinto paquete al otro dispositivo de red utilizando el segundo puerto, donde el quinto paquete se utiliza para que el otro dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete y envíe el sexto paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del sexto paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
Cabe señalar que las etapas del método en las realizaciones de esta solicitud están en correspondencia de uno a uno con las etapas ejecutadas por el dispositivo de red en esta realización de esta solicitud. Por lo tanto, para las etapas repetidas, los detalles no se repiten.
Con referencia a la figura 10, esta solicitud proporciona, además, otro dispositivo de red 1000. El dispositivo de red 1000 puede ser el dispositivo de red en cualquiera de las realizaciones anteriores, y está configurado para implementar los métodos de las realizaciones anteriores.
El dispositivo de red 1000 puede incluir un procesador 1001, una memoria 1002, un primer puerto 1003 y un segundo puerto 1004. El primer puerto 1003 está conectado a un dispositivo del lado del usuario. El segundo puerto 1004 está conectado a otro dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis.
El procesador 1001 es un centro de control del dispositivo de red 1000. El procesador 1001 utiliza diversas interfaces y líneas para conectar partes de la totalidad del dispositivo de red, y realiza diversas funciones del dispositivo de red y/o procesa datos realizando o ejecutando un programa de software. y/o un módulo almacenado en la memoria 1002 e invocando datos almacenados en la memoria 1002. El procesador 1001 puede ser una unidad central de procesamiento (CPU - Central Processing Unit, en inglés), un procesador de red (NP - NetWork Processor, en inglés) o una combinación de una CPU y un NP. El procesador 1001 puede incluir, además, un chip de hardware. El chip de hardware puede ser un circuito integrado de aplicación específica (ASIC - Application Specific Integrated Circuit, en inglés), un dispositivo lógico programable (PLD - Programmable Logic Device, en inglés) o una combinación de los mismos. El PLD puede ser un dispositivo lógico programable complejo (CPLD - Complex Programmable Logic Device, en inglés), una matriz de puertas programables en campo (FPGA - Field Programmable Gate Array, en inglés), una lógica de matriz genérica (GAL - Generic Array Logic, en inglés) o cualquier combinación de los mismos.
La memoria 1002 puede incluir una memoria volátil tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM - Random Access Memory, en inglés), o puede incluir una memoria no volátil (memoria no volátil) tal como una memoria flash, una unidad de disco duro (HDD - Hard Disk Drive, en inglés) o una unidad de estado sólido (SSD Solid State Drive, en inglés). La memoria puede incluir alternativamente una combinación de los tipos de memoria anteriores. La memoria puede almacenar un programa o código. El procesador 1001 puede implementar funciones del dispositivo de red 1000 ejecutando el programa o código.
Esta solicitud proporciona, además, un medio de almacenamiento informático. El medio de almacenamiento informático puede almacenar un programa y, cuando se ejecuta el programa, se pueden realizar algunas o todas las etapas de las realizaciones del método de envío de paquetes proporcionado en esta solicitud. El medio de almacenamiento puede ser un disco magnético, un disco óptico, una memoria de solo lectura (ROM - Read Only Memory, en inglés), una memoria de acceso aleatorio (RAM) o similares.
Esta solicitud proporciona, además, un producto de programa informático que incluye instrucciones, y, cuando el producto de programa informático es ejecutado en un ordenador, el ordenador realiza los métodos descritos en las realizaciones anteriores.
En conclusión, según el método de envío de paquetes o el dispositivo de red en las realizaciones de esta solicitud, el enlace de reserva está preconstruido, es decir, la primera entrada de ARP preestablecida se establece de antemano, de modo que los datos se pueden cambiar rápidamente al enlace de reserva cuando el enlace activo falla, lo que reduce el tiempo de interrupción para el reenvío de datos. Además, se modifica un paquete reenviado en el enlace de reserva, de manera que la pérdida de paquetes provocada por el bloqueo del enlace en un mecanismo de reenvío de capa 2 se pueda evitar para el paquete, y no se pierda ningún paquete de datos en el proceso de recuperación de fallo del enlace activo, mejorando, por lo tanto, la fiabilidad de la transmisión de datos.
Las descripciones anteriores son simplemente implementaciones específicas de esta solicitud, pero no pretenden limitar el alcance de protección de esta solicitud. Cualquier variación o sustitución fácilmente obtenida por una persona experta en la técnica dentro del alcance técnico descrito en esta solicitud caerá dentro del alcance de protección de esta solicitud. Por lo tanto, el alcance de protección de esta solicitud estará sujeto al alcance de protección de las reivindicaciones.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un método de envío de paquetes, en el que el método comprende:
recibir (110), por parte de un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, un primer paquete, en el que la dirección de protocolo de Internet, IP, de destino del primer paquete es la dirección de IP de un dispositivo del lado del usuario y el primer dispositivo de red es conectado al dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto;
cuando el primer puerto falla, modificar (120), por parte del primer dispositivo de red, la dirección de control de acceso a medios, MAC, de destino del primer paquete a la dirección de MAC de un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis con base en una primera entrada de protocolo de resolución de direcciones, ARP, preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete, en donde el primer dispositivo de red es conectado al segundo dispositivo de red utilizando un segundo puerto, y la primera entrada de ARP preestablecida comprende la dirección de MAC del segundo dispositivo de red; y
enviar (130), por parte del primer dispositivo de red, el segundo paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, en donde el segundo paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del tercer paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
2. El método según la reivindicación 1, en el que antes de recibir, por parte de un primer dispositivo de red, el primer paquete, el método comprende, además:
generar (210), por parte del primer dispositivo de red, una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, en donde la segunda entrada de ARP preestablecida comprende la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario, y un identificador del primer puerto; y
cuando el primer dispositivo de red determina que el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, generar (220), por parte del primer dispositivo de red, la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida, en donde la primera entrada de ARP preestablecida comprende, además, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y un identificador del segundo puerto.
3. El método según la reivindicación 1 o 2, en el que el primer puerto que falla comprende que el propio primer puerto falle o que un enlace entre el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario falle.
4. El método según la reivindicación 1 o 2, en el que el método comprende, además:
recibir (310), por parte del primer dispositivo de red, un cuarto paquete en un período de tiempo especificado después de que se recupere un fallo del primer puerto, en donde la dirección de IP de destino del cuarto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario;
modificar (320), por parte del primer dispositivo de red, la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del segundo dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida, para obtener un quinto paquete; y
enviar (330), por parte del primer dispositivo de red, el quinto paquete al segundo dispositivo de red a través del segundo puerto, en donde el quinto paquete se utiliza para que el segundo dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete y envíe el sexto paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del sexto paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
5. Un dispositivo de red, en el que el dispositivo de red es un dispositivo en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis comprende, además, otro dispositivo de red, el dispositivo de red es conectado a un dispositivo del lado del usuario utilizando un primer puerto, y el dispositivo de red es conectado a otro dispositivo de red utilizando un segundo puerto; y
el dispositivo de red comprende:
una unidad de recepción (101), configurada para recibir un primer paquete, en donde la dirección de protocolo de Internet, IP, de destino del primer paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario;
una unidad de procesamiento (102), configurada para: cuando el primer puerto falla, modificar la dirección de control de acceso a medios, MAC, de destino del primer paquete a la dirección de MAC del otro dispositivo de red con base en una primera entrada de protocolo de resolución de direcciones, ARP, preestablecida del dispositivo del lado del usuario, para obtener un segundo paquete, en donde la primera entrada de ARP preestablecida comprende la dirección de MAC del otro dispositivo de red; y
una unidad de envío (103), configurada para enviar el segundo paquete al otro dispositivo de red a través del segundo puerto, en donde el segundo paquete se utiliza para que el otro dispositivo de red obtenga un tercer paquete con base en el segundo paquete y envíe el tercer paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del tercer paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
6. Dispositivo de red según la reivindicación 5, en el que la unidad de procesamiento (102) está configurada, además, para:
generar una segunda entrada de ARP preestablecida del dispositivo del lado del usuario, en donde la segunda entrada de ARP preestablecida comprende la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario, la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario y un identificador del primer puerto; y
determinar si el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, y cuando el primer puerto es un puerto miembro del grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, generar la primera entrada de ARP preestablecida con base en la segunda entrada de ARP preestablecida, en donde la primera entrada de ARP preestablecida comprende, además, la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario y un identificador del segundo puerto.
7. El dispositivo de red según la reivindicación 5 o 6, en el que el primer puerto que falla comprende que el propio primer puerto falla o que un enlace entre el primer puerto y el dispositivo del lado del usuario falla.
8. El dispositivo de red según la reivindicación 5 o 6, en el que la unidad de recepción está configurada, además, para recibir un cuarto paquete en un período de tiempo especificado después de que se recupere un fallo del primer puerto, en donde la dirección de IP de destino del cuarto paquete es la dirección de IP del dispositivo del lado del usuario; la unidad de procesamiento (102) está configurada, además, para modificar la dirección de MAC de destino del cuarto paquete a la dirección de MAC del otro dispositivo de red con base en la primera entrada de ARP preestablecida, para obtener un quinto paquete; y
la unidad de envío (103) está configurada, además, para enviar el quinto paquete al otro dispositivo de red utilizando el segundo puerto, en donde el quinto paquete se utiliza para que el otro dispositivo de red obtenga un sexto paquete con base en el quinto paquete y envíe el sexto paquete al dispositivo del lado del usuario, y la dirección de MAC de destino del sexto paquete es la dirección de MAC del dispositivo del lado del usuario.
9. Un dispositivo de red, en el que el dispositivo de red es un primer dispositivo de red en un grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis, y el dispositivo de red comprende:
un primer puerto (1003), configurado para conectarse a un dispositivo del lado del usuario;
un segundo puerto (1004), configurado para conectarse a un segundo dispositivo de red en el grupo de agregación de enlaces de múltiples chasis;
una memoria (1002), configurada para almacenar código de programa; y
un procesador (1001), configurado para invocar el código de programa para implementar el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
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