CN103166811A

CN103166811A - 一种mad检测方法和设备

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Publication number: CN103166811A
Application number: CN2013100718385A
Authority: CN
Inventors: 杨正广
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: CN103166811B

Abstract

本发明公开了一种MAD检测方法和设备。该方法包括：堆叠设备的主用设备通过网络管理接口发送检测报文，其中携带用于MAD检测的信息；其中，所述堆叠设备中的主用设备的网络管理接口为开启状态，网络接口IP地址被激活，各备用设备的网络管理接口为关闭状态，网络接口IP地址未被激活，所有成员设备的网络接口IP地址各不相同；主用设备接收到检测报文后，若检测到存在多个主用设备，并判定本设备所在的堆叠设备为恢复状态时，将本设备所在的堆叠设备的业务接口设置为关闭状态，保持本设备的网络管理接口为开启状态。采用本发明可通过管理网络实现MAD检测，并在堆叠设备***后，依然可通过管理网络对堆叠成员设备进行管理。

Description

一种MAD检测方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种MAD检测方法和设备。

背景技术

堆叠技术是将两个或者多个设备连接起来，进行必要的配置，形成一个逻辑设备。堆叠技术可以提供高可用性、高可扩展性、简化管理。

通过堆叠技术连接的所有成员设备中有一个主用（Active）设备，其余设备为备用（Standby）设备。主用设备负责控制平面，并与备用设备共同负责数据平面转发。

如果堆叠电缆断裂，网络里就会出现两个或者多个配置完全相同的主用设备，可能会引起网络故障，如IP地址冲突、二层协议计算错误等。因此，堆叠技术需要解决如何识别和处理多主用设备。

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是堆叠技术的一种，IRF支持的MAD（Multi-Active Detection，多Active检测）方式有LACP MAD检测、BFD MAD检测和ARP MAD检测。三种检测方式虽然原理不同但是功能效果相同，能够满足不同组网需求：

LACP MAD检测用于基于LACP（Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议）的组网检测需求；

BFD MAD检测用于基于BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）的组网检测需求；

ARP MAD检测用于基于非聚合场合的Resilient ARP（Address ResolutionProtocol，地址转换协议）的组网检测需求。

1.LACP MAD检测

LACP MAD检测是通过扩展LACP协议报文内容实现的，即在LACP协议报文的扩展字段内定义一个新的TLV（type length value）数据域——用于交互IRF设备（IRF设备是指多个设备通过IRF物理端口连接在一起后所形成的分布式设备）的Active ID。对于IRF设备来说，Active ID的值是唯一的，用IRF设备中的主用设备的成员编号来表示。

使能LACP MAD检测后，成员设备通过LACP协议报文和其它成员设备交互Active ID信息。当IRF设备正常运行时，所有成员设备发送的LACP协议报文中的Active ID值相同，没有发生多Active冲突；当IRF设备***后会形成两个或多个IRF设备时，不同IRF设备中的成员设备发送的LACP协议报文中的Active ID值不同，从而检测到多Active冲突。

2.BFD MAD检测

BFD MAD检测是通过BFD协议来实现的。要使BFD MAD检测功能正常运行，除在三层接口下使能BFD MAD检测功能外，还需要在该接口上配置MAD IP地址。

当IRF设备正常运行时，只有主用设备上配置的MAD IP地址生效，备用设备上配置的MAD IP地址不生效，BFD会话处于down状态；当IRF设备***后会形成多个IRF设备，不同IRF设备中的主用设备上配置的MAD IP地址均会生效，BFD会话被激活，此时会检测到多Active冲突。

3.ARP MAD检测是通过扩展免费ARP协议报文内容实现的，即，使用免费ARP协议报文中未使用的字段来交互IRF设备的Domain ID和Active ID。当网络中同时存在多个IRF设备时（比如IRF级联的组网情况），Domain ID用于区别不同的IRF设备。当某个IRF设备***时，Active ID用于MAD检测，用IRF设备中的主用设备的成员编号来表示。

使能ARP MAD检测后，成员设备可以通过免费ARP协议报文和其它成员设备交互Domain ID和Active ID信息。当成员设备收到免费ARP协议报文后，先比较Domain ID，如果Domain ID相同，再比较Active ID；如果DomainID不同，则认为报文来自不同IRF设备，不再进行MAD处理。如果Active ID相同，则表示IRF设备正常运行，没有发生多Active冲突；如果Active ID值不同，则表示IRF设备***，检测到多Active冲突。

以上三种MAD检测都对组网有一定的依赖：LACP MAD需要有跨设备链路聚合；BFD MAD和ARP MAD需要所有堆叠成员设备有专用的全连接检测链路，浪费业务带宽。

另外，堆叠设备中各成员设备的网络管理接口IP地址为主用设备的网络管理接口IP地址。当堆叠***后，由于原备用设备的网管口IP地址与原主用设备相同，且默认会被MAD shutdown（关闭），无法通过管理网络对***后的原备用设备进行管理，无法通过远程管理恢复。如图1所示，4个堆叠设备***成两个堆叠设备后，DUT3和DUT4组成的堆叠设备处于Recovery（恢复）状态，网络管理接口被shutdown，无法通过管理网络进行管理。

发明内容

本发明实施例提供了一种MAD检测方法和设备，用以通过管理网络实现MAD检测，并在堆叠设备***后，依然可通过管理网络对堆叠成员设备进行管理。

本发明实施例提供的MAD检测方法，包括：

堆叠设备的主用设备通过网络管理接口发送检测报文，其中携带用于MAD检测的信息；其中，所述堆叠设备中的主用设备的网络管理接口为开启状态，网络接口IP地址被激活，其余各备用设备的网络管理接口为关闭状态，网络接口IP地址未被激活，所有成员设备的网络接口IP地址各不相同；

所述堆叠设备的主用设备接收到检测报文后，若根据其中携带的用于MAD检测的信息检测到存在多个主用设备，则判决本设备所在的堆叠设备的状态，并在判定本设备所在的堆叠设备为恢复状态时，将本设备所在的堆叠设备的业务接口设置为关闭状态，保持本设备的网络管理接口为开启状态。

本发明实施例提供的网络设备，应用于堆叠设备中的成员设备，所述堆叠设备中的主用设备的网络管理接口为开启状态，网络接口IP地址被激活，其余各备用设备的网络管理接口为关闭状态，网络接口IP地址未被激活，所有成员设备的网络接口IP地址各不相同；所述网络设备包括：MAD检测模块和状态设置模块；

所述MAD检测模块，用于在本设备选举为主用设备时，通过网络管理接口发送检测报文，其中携带用于MAD检测的信息；以及，在接收到检测报文后，若根据其中携带的用于MAD检测的信息检测到存在多个主用设备，则判决本设备所在的堆叠设备的状态，并在判定本设备所在的堆叠设备为恢复状态时，指示所述状态设置模块将本设备所在的堆叠设备的业务接口设置为关闭状态，保持本设备的网络管理接口为开启状态；

所述状态设置模块，用于根据所述MAD检测模块的指示进行状态设置。

本发明的上述实施例，堆叠设备中的主用设备通过管理网络交互检测报文进行MAD检测，以减少MAD检测对组网拓扑的依赖。另外，通过为堆叠设备中的各成员设备配置不同的网络管理接口IP地址，从而在堆叠设备***后，依然可通过管理网络对***后的各堆叠设备的成员设备进行远程管理。

附图说明

图1为现有技术中堆叠***后Recovery状态设备无法被远程管理的示意图；

图2为现有技术中刀片服务器机框内部结构示意图；

图3为本发明实施例中IRF设备中各成员设备的网络管理接口及其IP地址状态示意图；

图4为图3所示的IRF设备***后，各成员设备的网络管理接口及其IP地址状态示意图；

图5为本发明实施例提供的堆叠设备的结构示意图。

具体实施方式

为解决上述问题，本发明实施例提出了一种MAD检测方案，堆叠成员设备通过管理网络交互检测报文进行MAD检测，以减少MAD检测对组网拓扑的依赖。另外，通过为堆叠设备中的各成员设备配置不同的网络管理接口IP地址，从而在堆叠设备***后，依然可通过管理网络对***后的各堆叠设备的成员设备进行远程管理。

下面以IRF技术为例，对本发明实施例进行详细描述，其它堆叠技术的实现原理与此相同。

在IRF设备的配置阶段，除按照现有方式进行配置（包括为IRF设备中的每个成员设备分配成员编号，成员编号在该IRF设备中唯一标识对应的成员设备）以外，本发明实施例中，还为IRF设备中的每个成员设备配置网络管理接口，并为网络管理接口分配IP地址，每个成员设备的网络管理接口IP地址与其它成员设备各不相同。

在主用设备选举阶段，各成员设备通过IRF链路交互用于进行主用设备选举的信息（比如优先级、运行时间、桥MAC地址等），进行主用设备选举。本发明实施例将已有的主用设备选举机制应用于此。

当选举出主用设备后，该主用设备将本设备的网络管理接口的状态设置为up（开启），激活本设备的网络管理接口IP地址；各备用设备将各自的网络管理接口的状态设置为shutdown，不激活各自的网络接口IP地址。主用设备和备用设备的业务接口的状态均为up。

IRF设备中的成员设备在被选举为主用设备，并且设置本设备的网络管理接口状态为up，以及激活网络管理接口IP地址后，使用该网络管理接口IP地址，从该网络管理接口发送检测报文，其中至少携带有Active ID。Active ID用于MAD检测，用IRF设备中的主用设备的成员编号来表示。在网络拓扑结构比较简单，只配置有一个IFR设备的情况下，检测报文中用于进行Active冲突检测的信息可以只包含Active ID；在网络拓扑结构比较复杂，配置有多个IRF设备（比如IRF级联的组网）的情况下，检测报文中还需要包含Domain ID，Domain ID用于区别不同的IRF设备。此后，主用设备按照设定周期，从网络管理接口发送检测报文。

由于各备用设备的网络管理接口的状态为shutdown，且网络管理接口IP地址没有被激活，因此各备用设备的网络管理接口无法收发报文，也就无法从网络管理接口发送和接收检测报文。因此，在IRF设备正常的情况下，主用设备不会接收到备用设备发送的检测报文。如果网络中配置有多个IRF设备，主用设备可能会接收到其它IRF设备中的主用设备发送的检测报文，但由于主用设备接收到检测报文后，发现其中携带的Domain ID与本设备的Domain ID不相同，因此会丢弃该检测报文，不触发MAD处理。

当IRF设备***后，原IRF设备***成多个IRF设备，***后的IRF设备中的各成员设备进行主用设备选举，选举出的主用设备将本设备的网络管理接口的状态设置为up，激活本设备的网络管理接口IP地址，并使用该网络管理接口IP地址通过该网络管理接口发送检测报文，其它成员设备依然保持网络管理接口的shutdown状态以及网络管理接口IP地址不被激活。

***后的各IRF设备中的主用设备通过管理网络交互检测报文，并根据接收到的检测报文进行MAD处理。其中，如果主用设备收到其它IRF设备的主用设备发送来的检测报文后，发现检测报文中的Domain ID（在检测报文中包含有Domain ID的情况下）与本设备的Domain ID相同，检测报文中的ActiveID与本设备的Active ID不同，则检测到Active冲突，则通过互相协商，选择出维持Active状态的IRF设备和需要进入Recovery状态的IRF设备。本发明实施例将已有的协商机制和选择方法应用于此。处于Recovery状态的IRF设备中的主用设备将其所在的IRF设备的业务接口的状态设置为shutdown，主用设备仍保持网络管理接口为up状态。其中，处于Recovery状态的IRF设备中的主用设备将其所在的IRF设备的业务接口的状态设置为shutdown的具体实现，可采用现有方式，在此不再详述。

优选的，在进行IRF设备配置时，可默认将每个成员设备的网络管理接口状态设置为shutdown，并且不激活网络接口IP地址。当然，也可以采用其它默认配置策略。由于默认配置的状态不同，则后续主用设备选举后的网络管理接口及其IP地址状态设置操作可能有所不同，但只要能够保证在选举出主用设备后，主用设备的网络管理接口状态为up且网络管理接口IP地址被激活，备用设备的网络管理接口状态为shutdown且网络管理接口IP地址未被激活即可。

上述流程中的检测报文可以是免费ARP报文，也可以是其它协议报文，例如ND（Neighbor Discovery，邻居发现）协议报文。

通常，设备上的“网络管理接口”是指逻辑接口而非物理端口。本发明上述流程中的“网络管理接口”是指逻辑接口，因此，在将网络管理接口的状态设置为shutdown时，由于其对应的物理端口可能是up状态，因此还会从该网络管理接口收发报文。为解决该问题，上述流程中，在将备用设备的网络管理接口的状态设置为shutdown时，还使网络管理接口IP地址不被激活，这样，就可以保证该备用设备的网络管理接口不会收发报文。

采用本发明的上述实施例，在IRF设备正常的情况下，由于主用设备的网络管理接口状态为up、网络管理接口IP地址为激活，该网络管理接口IP地址为该IRF设备的管理IP地址，因此管理网络可根据该管理IP地址对该IRF设备中的各成员设备进行远程管理。当IRF设备***后，每个IRF设备中的主用设备的网络管理接口状态为up、网络管理接口IP地址为激活，该网络管理接口IP地址为该IRF设备的管理IP地址，且与其它IRF设备的管理IP地址不相同，因此管理网络可根据各IRF设备的管理IP地址对各IRF设备中的各成员设备进行远程管理。

在实际网络中，所有设备的网络管理接口都会连接到管理网络里，通过网络管理接口进行MAD检测，基本上可以做到不受组网限制。尤其对刀片交换机，其网络管理接口通过背板和主控板连接，自然形成全连接网络，完全不受外部组网限制，如图2所示。

下面结合具体应用场景对本发明实施例进行详细说明。

如图3所示，4个设备（DUT1、DUT2、DUT3、DUT4）组成IFR设备，各成员设备之间通过IRF链路连接。每个成员设备上配置一个网络管理接口IP地址，其中，DUT1的网络管理接口IP地址为192.168.1.1，DUT2的网络管理接口IP地址为192.168.1.2，DUT3的网络管理接口IP地址为192.168.1.3，DUT4的网络管理接口IP地址为192.168.1.4。

DUT1被选举为主用设备，因此只有DUT1的网络管理接口的状态为up，网络管理接口IP地址被激活，DUT2、DUT3、DUT4的网络管理接口的状态均为shutdown，网络管理接口IP地址没有被激活。DUT1从其网络管理接口周期性发送免费ARP报文，该报文中携带Active ID和Domain ID，其中Active ID的值为作为主用设备的DUT1的成员编号。

如图5所示，当该IRF设备***后，DUT1和DUT2形成新的IRF设备，DUT3和DUT4形成新的IRF设备。

在DUT1和DUT2组成的IRF设备中，由于DUT1优先级高，仍为主用设备；在DUT3和DUT4组成的IRF设备中，通过IRF链路收发堆叠报文，协商出优先级高的DUT3成为主用设备，DUT3将其网络管理接口的状态设置为up，将其网络接口IP地址激活。

DUT1和DUT3通过网络管理接口发送免费ARP报文，其中携带本设备的Domain ID和Active ID，其中，DUT1发送的免费ARP报文中携带的Active ID为DUT1的成员编号，DUT2发送的免费ARP报文中携带的Active ID为DUT3的成员编号。

DUT1通过网络管理接口收到DUT3发送的免费ARP报文后，比较报文中的Domain ID与本设备的Domain ID相同，但报文中的Active ID与本设备的Active ID不同，表明已经出现多个主用设备，因此进行MAD处理。由于免费ARP报文携带的Active ID比本设备的Active ID大，因此DUT1所在的IRF设备处于主用状态状态。DUT3通过网络管理接口收到DUT1发送的免费ARP报文后，发现报文中携带的Domain ID与本设备的Domain ID相同，报文中携带的Active ID比本设备的Active ID小，因此DUT3所在IRF设备处于Recovery状态，DUT3将DUT3所在的IRF设备的所有业务接口的状态设置为shutdown，DUT3保持网络管理接口的状态为up。

由于DUT1和DUT3的网络管理接口的状态均为up，且网络接口IP地址均被激活，且IP地址不冲突，因此通过管理网络可以正常管理***后的两个IRF设备。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种网络设备。

参见图5，为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图。该网络设备应用于堆叠设备，该堆叠设备中的主用设备的网络管理接口为开启状态，网络接口IP地址被激活，其余各备用设备的网络管理接口为关闭状态，网络接口IP地址未被激活，所有成员设备的网络接口IP地址各不相同。

如图所示，该网络设备可包括：MAD检测模块51和状态设置模块52，进一步的，还可包括选举模块53，其中：

MAD检测模块51，用于在本设备选举为主用设备时，通过网络管理接口发送检测报文，其中携带用于MAD检测的信息；以及，在接收到检测报文后，若根据其中携带的用于MAD检测的信息检测到存在多个主用设备，则判决本设备所在的堆叠设备的状态，并在判定本设备所在的堆叠设备为恢复状态时，指示状态设置模块52将本设备所在的堆叠设备的业务接口设置为关闭状态，保持本设备的网络管理接口为开启状态；

状态设置模块52，用于根据MAD检测模块51的指示进行状态设置。

其中，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号，或者，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识。

优选的，所述检测报文为免费ARP报文或ND协议报文。

选举模块53，用于进行主用设备选举，并在本设备选举为主用设备时，指示状态设置模块52设置本设备的网络管理接口状态为开启状态，激活本设备的网络管理接口IP地址，在本设备选举为备用设备时，指示状态设置模块52设置本设备的网络管理接口状态为关闭状态，设置本设备的网络管理接口IP地址的状态为未被激活状态。

具体的，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识。相应的，MAD检测模块51具体用于，接收到检测报文后，若其中携带的用于MAD检测的信息中的堆叠设备标识与本设备上配置的堆叠设备标识相同，但主用设备的成员编号与本设备的成员编号不同，则检测到存在多个主用设备。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims

1.一种MAD检测方法，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述堆叠设备的成员设备进行主用设备选举，被选举为主用设备的成员设备，设置本设备的网络管理接口状态为开启状态，激活本设备的网络管理接口IP地址；被选举为备用设备的成员设备，设置本设备的网络管理接口状态为关闭状态，设置本设备的网络管理接口IP地址的状态为未被激活状态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识；

所述堆叠设备中的主用设备接收到检测报文后，若其中携带的用于MAD检测的信息中的堆叠设备标识与本设备上配置的堆叠设备标识相同，但主用设备的成员编号与本设备的成员编号不同，则检测到存在多个主用设备。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号，或者，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识。

5.如权利要求1-4任意项所述的方法，其特征在于，所述检测报文为免费地址转换协议ARP报文或邻居发现ND协议报文。

6.一种网络设备，应用于堆叠设备中的成员设备，其特征在于，所述堆叠设备中的主用设备的网络管理接口为开启状态，网络接口IP地址被激活，其余各备用设备的网络管理接口为关闭状态，网络接口IP地址未被激活，所有成员设备的网络接口IP地址各不相同；所述网络设备包括：MAD检测模块和状态设置模块；

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：选举模块；

所述选举模块，用于进行主用设备选举，并在本设备选举为主用设备时，指示所述状态设置模块设置本设备的网络管理接口状态为开启状态，激活本设备的网络管理接口IP地址，在本设备选举为备用设备时，指示所述状态设置模块设置本设备的网络管理接口状态为关闭状态，设置本设备的网络管理接口IP地址的状态为未被激活状态。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识；

所述MAD检测模块具体用于，接收到检测报文后，若其中携带的用于MAD检测的信息中的堆叠设备标识与本设备上配置的堆叠设备标识相同，但主用设备的成员编号与本设备的成员编号不同，则检测到存在多个主用设备。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号，或者，所述用于MAD检测的信息包括主用设备的成员编号以及堆叠设备标识。

10.如权利要求6-9任意项所述的方法，其特征在于，所述检测报文为免费地址转换协议ARP报文或邻居发现ND协议报文。