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1. WO2012058895 - METHOD AND DEVICE FOR SWITCHING AGGREGATION LINKS

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聚^^路切换方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯领域,尤其涉及一种聚合链路切换方法及装置。

背景技术

链路聚合是将两个或两个以上的数据信道结合成一个信道的封装技 术,该信道以一个更高带宽的逻辑链路出现。

如果聚合的每个链路都遵循不同的物理路径, 则聚合链路也提供冗余 和容错。通过聚合调制解调器链路或者数字线路,链路聚合可用于改善对 公共网络的访问。另外,链路聚合也可用于企业网络,以便在吉比特以太 网交换机之间构建多吉比特的主干链路。

参考图 1 ,釆用链路聚合后,逻辑链路的带宽增加了大约 (n-1)倍,其中, n为聚合的路数, n条链路中只要有一条可以正常工作,则这个链路就可以 工作,提高了链路的可靠性。除此之外,链路聚合可以实现负载均衡。通 过链路聚合连接在一起的、两个或两个以上的、交换机或其他网络设备, 通过内部控制,可以合理地将数据分配在被聚合连接的设备上,实现负载 分担。

链路聚合控制协议(LACP, Link Aggregation Control Protocol )是一种 基于 IEEE802.3ad标准的、能够实现链路动态聚合与解聚合的协议。 LACP 协议通过链路聚合控制协议数据单元(LACPDU, Link Aggregation Control Protocol Data Unit ) , 实现信息交互。

使能某端口的 LACP协议后,该端口将通过发送 LACPDU向对端通告 自己的系统 LACP协议优先级、系统 MAC、端口的 LACP协议优先级、端 口号和操作 Key。对端接收到 LACPDU后,将其中的信息与其它端口所收

到的信息进行比较,以选择能够聚合的端口,从而双方可以对端口加入或 退出某个动态 LACP聚合组达成一致。

现有技术中,釆用 N条链路进行聚合,对应未激活的链路都可以认为 是备链路,当未激活链路激活后就都可以加入链路聚合组进行数据的转发 及负荷分担。通过分析发现,基于链路聚合协议的链路如果发生故障,检 测时间较长,以 LACP协议为例,有长超时和短超时两种选择,需要 90秒 或 3秒才能检测出来链路异常,然后将流量分担到其他正常链路中。因此 依靠 LACP协议来进行链路切换最快也需要 3秒钟。

综上可知,当聚合链路发生故障时,流量负荷分担时间较慢,无法满 足对业务中断倒换电信级(50ms ) 时间要求。

发明内容

有鉴于现有技术存在现有的聚合链路发生故障、 流量负荷分担时间较 慢的问题而做出本发明,为此本发明的主要目的在于提供一种聚合链路切 换方法及装置,其中:

根据本发明实施例的聚合链路切换方法包括: 在多条待聚合链路中, 配置主链路和备链路;根据链路聚合协议对多条待聚合链路进行链路聚合, 并根据链路聚合的结果确定各链路的链路工作状态; 为聚合链路中的每条 链路进行连接故障管理协议检测,若检测到故障链路,则根据故障链路的 链路工作状态判断是否进行链路切换。

优选地, 在多条待聚合链路中配置主链路和备链路,进一步包括:将 主链路 /备链路的本端状态和对端状态设置一致。

优选地,根据链路聚合的结果确定各链路的链路工作状态,进一步包 括:设置主链路的链路工作状态为工作链路、设置备链路的链路工作状态 为保护链路的链路聚合结果包括以下至少之一: 主链路链路聚合成功、备 链路链路聚合失败;主链路及备链路均链路聚合成功;主链路及备链路均 链路聚合失败。

优选地,根据链路聚合的结果确定各链路的链路工作状态,进一步包 括:若链路聚合的结果为主链路链路聚合失败、且备链路链路聚合成功, 则设置备链路的链路工作状态为工作链路、设置主链路的链路工作状态为 保护链路。

优选地,根据故障链路的链路工作状态判断是否进行链路切换,进一 步包括:在故障链路为工作链路时,且所述工作链路对应的保护链路链路 聚合成功,则将所述工作链路传输的数据流量切换到保护链路。

优选地,根据故障链路的链路工作状态判断是否进行链路切换,进一 步包括:在故障链路为保护链路时,则不进行链路切换,重新执行链路聚 合协议。

优选地, 工作链路传输业务数据和链路聚合协议报文,保护链路传输 链路聚合控制协议报文。

根据本发明实施例的聚合链路切换装置包括: 配置模块,用于在多条 待聚合链路中配置主链路和备链路;链路聚合模块,用于根据链路聚合协 议对多条待聚合链路进行链路聚合,并根据链路聚合的结果确定各链路的 链路工作状态;连接故障管理检测模块,用于为聚合链路中的每条链路进 行连接故障管理协议检测;链路切换模块,用于在所述连接故障管理检测 模块检测到故障链路,则根据故障链路的链路工作状态判断是否进行链路 切换。

优选地,链路聚合模块进一步包括:链路聚合子模块,用于根据链路 聚合协议对多条待聚合链路进行链路聚合; 第一设置子模块,用于根据包 括以下至少之一的链路聚合结果、设置主链路的链路工作状态为工作链路、 设置备链路的链路工作状态为保护链路:主链路链路聚合成功、备链路链 路聚合失败;主链路及备链路均链路聚合成功;主链路及备链路均链路聚 合失败;第二设置子模块,用于在链路聚合结果为主链路链路聚合失败、 且备链路链路聚合成功时,则设置备链路的链路工作状态为工作链路、设 置主链路的链路工作状态为保护链路。

优选地,链路切换模块进一步用于:在故障链路为工作链路时,且所 述工作链路对应的保护链路链路聚合成功,则将所述工作链路传输的数据 流量切换到保护链路。

与现有技术相比, 根据本发明的技术方案,通过预先设置聚合链路的 链路主备状态,并结合连接故障管理快速检测,当聚合链路发生故障时聚 合链路能够快速地进行链路切换,提高了链路可靠性,从而满足电信级时 间切换要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一 部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发 明的不当限定。在附图中:

图 1是现有技术中两台交换机参与链路聚合的示意图;

图 2是根据本发明实施例的聚合链路切换方法的流程图;

图 3是根据本发明实施例的聚合链路切换方法的优选处理方案的流程 图;

图 4是根据本发明实施例的链路聚合 1 :1主备保护示意图;

图 5是根据本发明实施例的聚合链路切换装置的框图;

图 6是根据本发明实施例的聚合链路切换装置的优选结构的框图。

具体实施方式

本发明的主要思想主要在于, 预先设置聚合成员链路的主备状态,在 链路聚合过程中,动态检测聚合状态,通过连接故障管理(CFM )快速检 测工作链路故障情况,当聚合链路发生故障时进行决策并进行链路切换。 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚,以下结合附图及具体 实施例,对本发明作进一步地详细说明。

根据本发明的实施例,提供了一种聚合链路切换方法。

图 2是本发明实施例的聚合链路切换方法流程图,如图 1所示,该方 法主要包括(步骤 S202-S206 ) :

步骤 S202, 在多条待聚合链路中,配置主链路和备链路;

其中,将主链路 /备链路的本端状态和对端状态设置一致。

步骤 S204, 根据链路聚合协议对多条待聚合链路进行链路聚合,并根 据链路聚合的结果确定各链路的链路工作状态。

具体地,上述的链路工作状态是指工作链路和保护链路。

在对链路进行链路聚合后有以下情形至少之一时, 设置主链路的链路 工作状态为工作链路、设置备链路的链路工作状态为保护链路:(1 )主链 路链路聚合成功、备链路链路聚合失败; ( 2 )主链路及备链路均链路聚合 成功; ( 3 )主链路及备链路均链路聚合失败。

在对链路进行链路聚合时, 若主链路链路聚合失败、备链路链路聚合 成功,则设置备链路的链路工作状态为工作链路、设置主链路的链路工作 状态为保护链路。

一般地, 工作链路参与转发数据;保护链路不参与转发数据,只参与 链路聚合协议控制层面报文的转发。

步骤 S206, 为聚合链路中的每条链路进行 CFM检测,在检测到故障 链路时,则根据故障链路的链路工作状态判断是否进行链路切换。

其中, 若故障链路为工作链路,继续判断其保护链路是否链路聚合成 功,若是则将数据流量切换到保护链路;否则,不进行链路切换,重新执 行链路聚合协议。若故障链路为保护链路,则不进行链路切换,重新执行 链路聚合协议。

下面结合图 3及图 4详细描述上述处理的细节,图 3是根据本发明实 施例的链路切换方法的优选处理方案的流程图,图 4是根据本发明实施例 的链路聚合 1 :1主备保护示意图,其中,虚线表示数据流的传输,实线表示 激活或非激活的聚合链路状态。如图 3所示,可以包括以下步骤:

步骤 S301 , 配置链路聚合中成员的主链路和备链路,在配置时要求链 路的本端和对端配置一致,例如:将主链路 /备链路的本端和对端的速率、 双工、基本配置、管理 Key等参数配置一致。同时需要配置进行 CFM连通 性检测。

步骤 S302, 运行链路聚合协议,确定各链路的聚合状态。例如,可以 根据 LACP协议对多条待聚合链路进行链路聚合,当然,也可以使用其他 的链路聚合协议进行链路聚合,在此仅为举例说明,并不以此局限本发明 的应用范围。

步骤 S303 , 判断配置的主链路链路聚合是否成功,如果链路聚合成功 转步骤 S305 , 否则转步骤 S304。

步骤 S304, 判断备链路链路聚合是否成功,如果失败转步骤 S305 , 如 果主链路聚合失败,备链路聚合成功,转步骤 S306。

步骤 S305 , 设置主链路作为工作链路,备链路作为保护链路,然后执 行步骤 S307。

步骤 S306, 设置备链路作为工作链路,主链路作为保护链路。

步骤 S307 , 设置数据转发状态,工作链路参与数据的转发,保护链路 不参与数据转发。对于链路聚合协议报文,工作链路和保护链路都可以接 收和发送。

步骤 S308 ,判断链路聚合状态是否由聚合失败变成聚合成功,如果是, 则转步骤 S303 , 这样当主链路和备链路都聚合成功时,工作链路可以回切 到主链路。否则,转步骤 S309。

需要说明,在首次进行链路聚合时,还没有设置链路聚合状态,不需 执行本步骤,直接执行步骤 S309。

步骤 S309, 进行 CFM连通性快速(CC, Continuity Check )检测,该 检测可以 10ms内检测出连通性丟失故障。

步骤 S310, CFM检测到工作链路故障,设置当前工作链路状态为聚合 失败,转步骤 S312继续进行判断。

步骤 S311 , CFM检测到保护链路故障,设置当前保护链路状态为聚合 失败,转步骤 S302进行循环动态检测。

步骤 S312,判断保护链路是否是聚合成功状态,如果是则转步骤 S313, 否则转步骤 S302进行循环动态检测。

步骤 S313 , 进行工作链路和保护链路之间的切换,将数据流量切换到 保护链路,该保护链路作为新的工作链路,并更新当前工作链路和保护链 路的两路工作状态。之后转步骤 S302进行循环动态检测。

图 3 所示的流程为 1:1 主、备链路的处理流程,不失一般性, M:N ( M,N>1 )主、备链路的处理流程类似,主要区别在于:

将 M条主链路, N条备链路作为两个主、备组来看待,就是 1:1主、 备组保护。需要配置主链路组和备链路组的最小激活链路数 P ( Ρ<=Μ ) , Q(Q<=N)。通常情况下配置 M=N, P=Q。当主、备链路组中激活链路数量 大于或等于最小激活链路数时,则认为聚合组是聚合成功的。

具体地, 当链路组的子链由聚合失败变成聚合成功时,需要按照链路 组的激活链路数量是否大于或等于最小激活链路数判断主、 备聚合组的聚 合成功和失败状态。当检测到子链故障时,需要按照链路组的激活链路数 量是否大于或等于最小激活链路数判断主、备聚合组的聚合成功和失败状 态。然后,根据主链路聚合组状态和备链路聚合组状态进行切换,切换方 式参考 1 :1主、备链路的处理流程,此处不进行赘述。

装置实施例

根据本发明的实施例,还提供了一种聚合链路切换装置。

图 5是根据本发明实施例的聚合链路切换装置的框图,图 6是根据本 发明实施例的聚合链路切换装置的优选结构的框图。

如图 5所示,该装置包括:配置模块 10、链路聚合模块 20、连接故障 管理检测模块 30和链路切换模块 40; 其中,

配置模块 10, 用于在多条待聚合链路中配置主链路和备链路; 链路聚合模块 20,用于根据链路聚合协议对多条待聚合链路进行链路 聚合,并根据链路聚合的结果确定各链路的链路工作状态。

如图 6所示,链路聚合模块 20进一步包括:链路聚合子模块 210, 用 于根据链路聚合协议对所述多条待聚合链路进行链路聚合; 第一设置子模 块 220, 其与链路聚合子模块 210连接,用于根据链路聚合子模块 210的链 路聚合的结果,设置主链路的链路工作状态为工作链路、设置备链路的链 路工作状态为保护链路,其中,该链路聚合的结果包括以下之一:主链路 链路聚合成功、备链路链路聚合失败;主链路及备链路均链路聚合成功; 主链路及备链路均链路聚合失败;第二设置子模块 230, 其与链路聚合子模 块 210连接,用于若链路聚合子模块 210的链路聚合的结果为主链路链路 聚合失败、备链路链路聚合成功,则设置备链路的链路工作状态为工作链 路、设置主链路的链路工作状态为保护链路。

连接故障管理检测模块 30,用于为聚合链路中的每条链路进行 CFM协 议检测。

链路切换模块 40, 其分别与配置模块 10、链路聚合模块 20、连接故障 管理检测模块 30连接,用于在连接故障管理检测模块 30检测到故障链路 时,则根据故障链路的链路工作状态判断是否进行链路切换。链路切换模

块 40进一步用于:在故障链路为工作链路时 , 且该工作链路对应的保护链 路链路聚合成功,则将该工作链路传输的数据流量切换到保护链路。

综上所示,根据本发明上述技术方案,预先设置聚合成员链路的主备 状态,在链路聚合过程中,动态检测聚合状态,通过 CFM快速检测工作链 路故障情况,当聚合链路发生故障时能够快速地进行链路切换,提高了链 路可靠性,并满足电信级(50ms )切换要求。

以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领 域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权 利要求范围之内。