專利名稱：一種鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，具體涉及一種在二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中鏈路聚合控制協(xié)議(LACP， Link Aggregation Control Protocol)的優(yōu)雅重啟(GR， Graceful Restart)方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了越來越高的要求，不間斷轉(zhuǎn)發(fā)(NSF， None Stop Forwarding)是一項(xiàng)重要的高可靠性(HA， High Availability)技術(shù)，保證在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 的控制層面出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)仍然正常執(zhí)行，從而保護(hù)網(wǎng)絡(luò)上關(guān)鍵業(yè)務(wù)不受影響。
不間斷轉(zhuǎn)發(fā)指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制層面故障過程中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不間斷地正常執(zhí)行。通常情況 下，路由器故障后，其路由協(xié)議層面的鄰居會(huì)檢測(cè)到它們之間的鄰居關(guān)系斷掉，過一段時(shí)間 后再次建立，這個(gè)過程稱為鄰居關(guān)系震蕩。
為了實(shí)現(xiàn)不間斷轉(zhuǎn)發(fā)，需要路由協(xié)議擴(kuò)展支持GR功能，可以說GR是實(shí)現(xiàn)不間斷轉(zhuǎn)發(fā)的 重要組成部分。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)中接收狀態(tài)機(jī)的流程圖，包括以下步驟
步驟101:接收狀態(tài)機(jī)接收到開始事件時(shí)，狀態(tài)遷移到初始化狀態(tài)，在該狀態(tài)中進(jìn)行狀 態(tài)機(jī)參數(shù)的初始化，初始化的參數(shù)包括端口選項(xiàng)變量，端口刪除標(biāo)記，端口狀態(tài)字段的超時(shí) 位，然后狀態(tài)無條件遷移到端口 DISABLE狀態(tài)；
步驟102:接收狀態(tài)機(jī)接收到結(jié)束事件或者端口 D0WN事件，狀態(tài)遷移到端口 DISABLE狀 態(tài)，設(shè)置對(duì)端端口狀態(tài)變量的同步位為FALSE;
步驟103:接收狀態(tài)機(jī)在端口 DISABLE狀態(tài)時(shí)，接收到端口刪除事件，狀態(tài)遷移到初始 化狀態(tài)，本步驟執(zhí)行的動(dòng)作和步驟IOI中的動(dòng)作一樣；
步驟104:接收狀態(tài)機(jī)在端口 DISABLE狀態(tài)，接收到端口 UP和端口全雙工消息時(shí)，狀態(tài) 遷移到超時(shí)狀態(tài)；本步驟中執(zhí)行的動(dòng)作如下
設(shè)置對(duì)端端口狀態(tài)變量的同步位為FALSE;
設(shè)置對(duì)端端口狀態(tài)變量的LACP超時(shí)字段為短超時(shí)；
啟動(dòng)接收狀態(tài)機(jī)的接收定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)間設(shè)置為短超時(shí)；
本地端口端口狀態(tài)變量的超時(shí)字段設(shè)置為FALSE;
步驟105:接收狀態(tài)機(jī)在端口 DISABLE狀態(tài)時(shí)接收到了端口半雙工事件，狀態(tài)遷移到LACP DISABLE狀態(tài)，本步驟中執(zhí)行的動(dòng)作如下 設(shè)置端口選擇變量為FALSE; 用缺省值記錄PDU變量； 設(shè)置對(duì)端端口狀態(tài)變量的可聚合位為FALSE; 設(shè)置本地端口狀態(tài)變量的超時(shí)位設(shè)置為FALSE;
步驟106:接收狀態(tài)機(jī)在超時(shí)狀態(tài)時(shí)，接收到了LACP PDU報(bào)文，狀態(tài)遷移到當(dāng)前狀態(tài)，
本步驟中執(zhí)行的動(dòng)作如下 更新立即發(fā)送變量； 記錄LACP報(bào)文；
啟動(dòng)接收定時(shí)器，超時(shí)時(shí)間由本端端口配置的超時(shí)時(shí)間決定； 設(shè)置本端端口狀態(tài)變量的超時(shí)位為FALSE;
步驟107:接收狀態(tài)機(jī)在超時(shí)狀態(tài)時(shí)，接收到了接收定時(shí)器超時(shí)事件后，狀態(tài)遷移到缺
省狀態(tài)，本步驟中執(zhí)行的動(dòng)作如下-
用缺省值記錄PDU;
設(shè)置本端端口狀態(tài)變量的超時(shí)位為FASLE;
步驟108:接收狀態(tài)機(jī)在缺省狀態(tài)時(shí)，接收到了 LACP PDU報(bào)文事件后，狀態(tài)遷移到當(dāng)前
狀態(tài)，本步驟執(zhí)行的動(dòng)作和歩驟106中的動(dòng)作一樣；
步驟109:接收狀態(tài)機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)時(shí)，接收到了接收定時(shí)器超時(shí)事件后，狀態(tài)遷移到當(dāng) 前超時(shí)狀態(tài)，本步驟執(zhí)行的動(dòng)作和步驟104中的動(dòng)作一樣；
步驟110:接收狀態(tài)機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)時(shí)，接收到了 LACP PDU報(bào)文事件，狀態(tài)遷移到當(dāng)前超 時(shí)狀態(tài)，本步驟執(zhí)行的動(dòng)作和步驟108中的動(dòng)作一樣。
從上述的步驟中可以看出，接收狀態(tài)機(jī)存在以下問題和不足
在分布式設(shè)備中，如果交換機(jī)A進(jìn)行了主備倒換，交換機(jī)B的端口設(shè)置了短超時(shí)，那么 在3秒鐘內(nèi)交換機(jī)B接收不到交換機(jī)A發(fā)送的LACP報(bào)文，交換機(jī)B的狀態(tài)就會(huì)從當(dāng)前狀態(tài)遷 移到超時(shí)狀態(tài)，這樣交換機(jī)B就認(rèn)為鄰居交換機(jī)A失去了聯(lián)系，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)平面變化，最 終導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)平面數(shù)據(jù)的丟失。
隨著交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中越來越多的應(yīng)用，用戶對(duì)交換機(jī)特別是核心交換機(jī)的可靠性也提出
了更高要求。但是，交換機(jī)跟路由器是有區(qū)別的，路由器是-臺(tái)三層設(shè)備，它的功能主要是 完成選路，而三層交換機(jī)除了具有路由功能外，它也會(huì)進(jìn)行高速的二層轉(zhuǎn)發(fā)。LACP是交換機(jī) 設(shè)備中不可或缺的重要的二層協(xié)議，要想在核心交換機(jī)上做到NSF的高可靠性，二層轉(zhuǎn)發(fā)的 保證是必不可少的。而現(xiàn)有技術(shù)都是基于三層協(xié)議的GR實(shí)現(xiàn)，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)于二層LACP協(xié)議 的GR功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟(GR) 方法。該方法可使數(shù)據(jù)設(shè)備(如交換機(jī)設(shè)備等)中運(yùn)行的LACP在控制層面出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)仍然能正常進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)二層不間斷轉(zhuǎn)發(fā)，從而保障網(wǎng)絡(luò)上關(guān)鍵業(yè)務(wù)不受影響。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，在第一數(shù)據(jù)設(shè)備和第二數(shù)據(jù)設(shè)備的接收狀態(tài)機(jī) 上各增加一個(gè)主備切換狀態(tài)，
當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)設(shè)備發(fā)生主備切換時(shí)，發(fā)送帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文(即擴(kuò)充后的LACP PDU報(bào)文)給第二數(shù)據(jù)設(shè)備；第二數(shù)據(jù)設(shè)備收到帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文后，接收狀態(tài) 機(jī)從當(dāng)前狀態(tài)(current)遷移到主備切換狀態(tài)(switchover),同時(shí)啟動(dòng)其切換定時(shí)器，設(shè)定 切換需要時(shí)間，開始計(jì)時(shí)。
在上述方案中，若第一數(shù)據(jù)設(shè)備在所述切換需要時(shí)間內(nèi)向第二數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)送LACP PDU 報(bào)文，則第二數(shù)據(jù)設(shè)備接收到該報(bào)文時(shí)，其接收狀態(tài)機(jī)的切換定時(shí)器復(fù)位，第二數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn) 入正常工作流程；若第一數(shù)據(jù)設(shè)備在所述切換需要時(shí)間內(nèi)未向第二數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)送LACP PDU報(bào) 文，則第二數(shù)據(jù)設(shè)備接收狀態(tài)機(jī)的切換定時(shí)器超時(shí)，接收狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)遷移到超時(shí)狀態(tài) (EXPIRED),第一數(shù)據(jù)設(shè)備和第二數(shù)據(jù)設(shè)備的鄰居關(guān)系不再保持。
所述帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文的報(bào)文格式是在所述LACP PDU報(bào)文的報(bào)文格式基礎(chǔ) 上增加了三個(gè)字段，分別是字段類型、字段長度和切換需要時(shí)間。
所述切換需要時(shí)間是30 200秒。
優(yōu)選地，所述切換需要時(shí)間是60秒。
使用本發(fā)明的鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法具有以下有益效果 改進(jìn)后的數(shù)據(jù)設(shè)備(如交換機(jī)設(shè)備)在進(jìn)行主備切換時(shí)，不影響二層流量轉(zhuǎn)發(fā)過程，提 高了數(shù)據(jù)設(shè)備(如交換機(jī)設(shè)備)的可靠性，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性；在原來接收狀態(tài)機(jī)基礎(chǔ)上只增加一個(gè)主備切換狀態(tài)和擴(kuò)充LACP PDU報(bào)文，就能實(shí)現(xiàn)LACP的GR功能，具有實(shí)際應(yīng)用意義。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中接收狀態(tài)機(jī)的流程圖2是本發(fā)明中交換機(jī)設(shè)備間的通信示意圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)設(shè)備的接收狀態(tài)機(jī)的流程圖4是本發(fā)明中擴(kuò)充后的LACP PDU報(bào)文的字段內(nèi)容圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。 本發(fā)明數(shù)據(jù)設(shè)備是在原有的基礎(chǔ)上增加主備切換狀態(tài)，并修改LACPPDU報(bào)文，在主備切 換狀態(tài)(switchover)中增加了切換定時(shí)器動(dòng)作。如現(xiàn)有兩臺(tái)可以進(jìn)行主備切換的數(shù)據(jù)設(shè)備(如 交換機(jī)設(shè)備a和交換機(jī)設(shè)備b)，如圖2所示，交換機(jī)設(shè)備a與交換機(jī)設(shè)備b之間進(jìn)行通信。 當(dāng)交換機(jī)設(shè)備a發(fā)生主備切換時(shí)，就自動(dòng)觸發(fā)其報(bào)文發(fā)送機(jī)制，發(fā)送擴(kuò)充后的LACP PDU報(bào)文 告之交換機(jī)設(shè)備b，說明其需要切換；當(dāng)交換機(jī)設(shè)備b收到擴(kuò)充的LACP PDU后，其接收狀態(tài) 機(jī)從當(dāng)前狀態(tài)(current)遷移到主備切換狀態(tài)(switchover),同時(shí)啟動(dòng)其切換定時(shí)器，開始計(jì) 時(shí)，切換需要時(shí)間默認(rèn)為6 Q秒(可手工設(shè)置， 一般為30 200秒)。如果交換機(jī)設(shè)備b在6 0秒內(nèi)收到交換機(jī)設(shè)備a的LACP PDU報(bào)文，那么交換機(jī)設(shè)備b的接收狀態(tài)機(jī)由主備切換狀態(tài) 遷移到當(dāng)前狀態(tài)(current),其切換定時(shí)器停止工作，計(jì)數(shù)清零；如果交換機(jī)設(shè)備b在6 O秒 內(nèi)沒有收到交換機(jī)設(shè)備a的LACP PDU報(bào)文，那么交換機(jī)設(shè)備b的接收狀態(tài)機(jī)就由主備切換狀 態(tài)(switchover)遷移到超時(shí)狀態(tài)(Expired),其切換定時(shí)器停止工作且計(jì)數(shù)至零，鏈路聚合 GR過程失敗，其具體狀態(tài)遷移見圖3。
請(qǐng)參閱圖3，該圖是本發(fā)明中數(shù)據(jù)設(shè)備的接收狀態(tài)機(jī)的流程圖，其包括如下步驟 步驟201 210和步驟101 110分別對(duì)應(yīng)且內(nèi)容相同，這里不再重復(fù)； 步驟211:接收狀態(tài)機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)中接收到系統(tǒng)中的切換事件時(shí)，狀態(tài)遷移到切換中狀 態(tài)，執(zhí)行的動(dòng)作是發(fā)送帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文；報(bào)文格式如圖4所示，是在原有的 LACP PDU報(bào)文基礎(chǔ)上增加三個(gè)字段，分別是TLV—type (字段類型)，Length (字段長度)和 Time (切換需要時(shí)間)，其中TLV—type=4， Length =4， Time=60 (表示默認(rèn)的切換需要時(shí)間)， 同時(shí)讓設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)平面在切換需要時(shí)間內(nèi)保持不變；
步驟212:接收狀態(tài)機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)接收到帶有切換信息(其TLV—type為4)的LACP PDU 報(bào)文時(shí)，狀態(tài)遷移到切換狀態(tài)，啟動(dòng)切換定時(shí)器，超時(shí)時(shí)間設(shè)置為報(bào)文中的切換需要時(shí)間；
歩驟213:接收狀態(tài)機(jī)在切換狀態(tài)時(shí)接收到了LACPPDU報(bào)文，狀態(tài)遷移到當(dāng)前狀態(tài)，首 先復(fù)位切換定時(shí)器，后續(xù)動(dòng)作和步驟210—樣；
步驟214:接收狀態(tài)機(jī)在切換狀態(tài)時(shí)，接收到了切換定時(shí)器超時(shí)事件，狀態(tài)遷移到超時(shí)
狀態(tài)，其動(dòng)作和步驟209中的動(dòng)作一樣。
綜上所述，本發(fā)明有效地實(shí)現(xiàn)了當(dāng)控制層面出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)的不間斷轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明實(shí) 現(xiàn)簡單，只需要增加一個(gè)主備切換狀態(tài)(switchover),因此對(duì)軟件成本增加不大，避免了代 碼的大規(guī)模修改和由此引入的潛在問題，有效地提高了交換機(jī)設(shè)備的可靠性，實(shí)現(xiàn)了LACP的 GR功能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，凡是本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，其特征在于，包括以下步驟第一數(shù)據(jù)設(shè)備和第二數(shù)據(jù)設(shè)備的接收狀態(tài)機(jī)上各增加一個(gè)主備切換狀態(tài)；第一數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)生主備切換，發(fā)送帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文給第二數(shù)據(jù)設(shè)備；第二數(shù)據(jù)設(shè)備收到帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文后，接收狀態(tài)機(jī)從當(dāng)前狀態(tài)遷移到主備切換狀態(tài)，同時(shí)啟動(dòng)切換定時(shí)器，設(shè)定切換需要時(shí)間，開始計(jì)時(shí)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，其特征在于，還包括若第一數(shù)據(jù)設(shè)備在所述切換需要時(shí)間內(nèi)向第二數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)送LACP PDU報(bào)文，則第二數(shù)據(jù) 設(shè)備接收到該報(bào)文時(shí)，其接收狀態(tài)機(jī)的切換定時(shí)器復(fù)位，第二數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)入正常工作流程；若第一數(shù)據(jù)設(shè)備在所述切換需要時(shí)間內(nèi)未向第二數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)送LACP PDU報(bào)文，則第二數(shù) 據(jù)設(shè)備接收狀態(tài)機(jī)的切換定時(shí)器超時(shí)，接收狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)遷移到超時(shí)狀態(tài)，第一數(shù)據(jù)設(shè)備和 第二數(shù)據(jù)設(shè)備的鄰居關(guān)系不再保持。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，其特征在于，所述帶有切 換信息的LACP PDU報(bào)文的報(bào)文格式是在所述LACP PDU報(bào)文的報(bào)文格式基礎(chǔ)上增加了三個(gè)字 段，分別是字段類型、字段長度和切換需要時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，其特征在于，所述切換需 要時(shí)間是30 200秒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，其特征在于，所述切換需 要時(shí)間是60秒。
全文摘要
一種鏈路聚合控制協(xié)議的優(yōu)雅重啟方法，在第一數(shù)據(jù)設(shè)備和第二數(shù)據(jù)設(shè)備的接收狀態(tài)機(jī)上各增加一個(gè)主備切換狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)設(shè)備發(fā)生主備切換時(shí)，發(fā)送帶有切換信息的LACP PDU報(bào)文(即擴(kuò)充后的LACP PDU報(bào)文)給第二數(shù)據(jù)設(shè)備；第二數(shù)據(jù)設(shè)備收到帶有切換信息的LACPPDU報(bào)文后，接收狀態(tài)機(jī)從當(dāng)前狀態(tài)(current)遷移到主備切換狀態(tài)(switchover)，同時(shí)啟動(dòng)其切換定時(shí)器，設(shè)定切換需要時(shí)間，開始計(jì)時(shí)。使用本發(fā)明，改進(jìn)后的數(shù)據(jù)設(shè)備(如交換機(jī)設(shè)備)在進(jìn)行主備切換時(shí)，不影響二層流量轉(zhuǎn)發(fā)過程，提高了數(shù)據(jù)設(shè)備(如交換機(jī)設(shè)備)的可靠性，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性；在原來接收狀態(tài)機(jī)基礎(chǔ)上只增加一個(gè)主備切換狀態(tài)和擴(kuò)充LACPPDU報(bào)文，就能實(shí)現(xiàn)LACP的GR功能，具有實(shí)際應(yīng)用意義。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101355515SQ20081021603
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
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