CN108989085A - 基于分布式网络的报文转发配置方法及装置 - Google Patents

基于分布式网络的报文转发配置方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于分布式网络的报文转发配置方法，该方法包括：所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述方法包括：当主控结点监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令给所有分布式结点；每个分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；若满足预设条件，则主控结点发送端口配置信息给所述所有分布式结点以进行转发配置。本发明提供的实施例能够解决现有技术中当聚合口发生变动时报文重复发送的问题。

Description

基于分布式网络的报文转发配置方法及装置
技术领域
本发明涉及数据通信领域，尤指一种基于分布式网络的报文转发配置方法及装置。
背景技术
分布式以太网交换机(简称分布式交换机)主要指多台盒式或箱式交换机堆叠起来的设备、或分布式转发的箱式设备。这类部署的交换机在用户层面上是一台完整的交换机，具有管理上集中方便，网络接口容易扩展，维护成本降低等优势。分布式交换机中有两种主要角色：主控结点(比如堆叠的主管理设备或箱式的管理板)，分布式结点(即堆叠从机或箱式线卡)。主控结点用于控制管理各分布式结点，各分布式结点的物理端口可聚合成一个聚合口，组成聚合口的物理端口称为成员口。
具体参考图1，服务器有三条链路分别和分布式交换机的三个分布式结点连接建立聚合口，PC和分布式交换机的分布式结点1连接，这里，以分布式结点1、2、3分别只具有一个成员口1、2、3为例进行说明。
广播报文转发时，为了使报文能在三个成员口之间均衡转发，转发表项会对三个成员口轮询放行，另外两个成员口轮询阻断。比如总共有300条表项，则三个成员口的情况下，如下表1所示，表项内容如下：
表1
如果经过硬件流程确定报文出口为该聚合口，则会根据预设的均衡模式选取报文的对应字段进行哈希计算，再模转发表项总数，得到最终的哈希值，比如哈希值为3，则命中表1中表项序号3的转发表项，即对应报文将从结点1转发。不同报文所计算出来的哈希值可能不一样，通过报文所得哈希的散列来实现均衡。
以图1为例，拓扑配置稳定下来后，分布式交换机的三个分布式结点广播转发表项如上表1。假设广播报文从PC进入分布式结点1，由于是广播报文，因此会泛洪到三个分布式结点上，经硬件流程查询确定目标出口是与服务器相连的聚合口，经哈希计算命中表项3，分布式结点1放行、分布式结点2和3阻断，因此最终报文从分布式结点1转发到服务器。
此时如果分布式结点3与服务器连接的链路由于某种原因掉线(LINK DOWN)，则三个分布式结点的表项内容将更新为表2，具体内容如下状态：
表2
然而三个分布式结点最终设置硬件的时间点可能有细微差别，在某个时刻可能结点2已经切换到2个成员口轮询放行的状态，而结点1或结点3还处于3个成员口轮询放行的状态。这种状态下，假设报文经哈希计算命中表项3，正常应该只从结点2转发到服务器，实际报文还会从结点1再转发一份到服务器，这样服务器就会收到双份报文。在数据中心大数据流量的情况下，多包会占用带宽，可能将重要报文挤掉，并引发不可预知的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种基于分布式网络的报文转发配置方法及装置，用以解决现有技术中当聚合口发生变动时报文重复发送的问题。
一种基于分布式网络的报文转发配置方法，，所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述方法包括：
当主控结点监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令给所有分布式结点；
每个分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
若满足预设条件，则主控结点发送端口配置信息给所述所有分布式结点以进行转发配置。
进一步地，所述若满足预设条件，则主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点，包括：
在所述主控结点发送阻断指令给所有分布式结点后，启动第一定时器；
当所述第一定时器到时，主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点。
进一步地，所述若满足预设条件，则主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点，包括：
所述分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息给主控结点；
当所述主控结点根据接收到的阻断完成通告信息确定所述所有分布式结点均阻断完成后，将端口配置信息发送给所述所有分布式结点。
进一步地，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
进一步地，所述方法，还包括：
所述所有分布式结点按照所述端口配置信息，更新广播报文转发表项。
一种基于分布式网络的报文转发配置装置，所述装置应用于分布式网络，所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述装置包括：指令发送单元、转发状态设置单元、配置信息发送单元；其中，
所述指令发送单元；用于监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令；
所述转发状态设置单元，用于根据接收到的阻断指令，将每个分布式结点中属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
所述配置信息发送单元，用于若满足预设条件，则发送端口配置信息以进行转发配置。
进一步地，所述配置信息发送单元，具体用于在所述指令发送单元发送阻断指令后，启动第一定时器；当所述第一定时器到时，发送端口配置信息。
进一步地，所述转发状态设置单元，具体用于在将属于所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息；
所述配置信息发送单元，具体用于根据接收到的阻断完成通告信息确定所述所有分布式结点均阻断完成后，发送端口配置信息以使所述分布式结点进行转发配置。
进一步地，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
进一步地，所述装置还包括：表项更新单元，用于按照所述所述端口配置信息，更新所述分布式结点的广播报文转发表项。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的基于分布式网络的报文转发配置方法及装置，当主控结点监测到成员口发生变动时，先发送阻断指令给所有分布式结点，以使分布式结点在因成员口变动更新广播报文转发表项之前先使自身的成员口均为阻断转发状态，然后主控结点再将最新的配置信息发送给各分布式结点，以使分布式结点根据该配置信息更新自身的广播报文转发表项，通过中间的阻断转发状态避免了多个分布式结点由于广播报文转表项不一致导致的报文重复发送问题。
附图说明
图1为分布式交换机的网络拓扑示意图；
图2为本发明实施例中基于分布式网络的报文转发配置方法的流程示意图；
图3为应用图2所示方法的分布式交换机的网络拓扑示意图；
图4为本发明实施例中基于分布式网络的报文转发配置装置的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的当聚合口发生变动时报文重复发送的问题，本发明实施例提供的基于分布式网络的报文转发配置方法，应用在分布式网络中，该分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点，核心原理是在各分布式结点进行聚合成员变动操作时，变动前和变动后之间将所有成员口临时切换到阻断转发状态，然后在各结点满足预设条件后，再将广播报文转发表项配置到最终正确的状态。本发明方法的流程如图2所示，执行步骤如下：
步骤201，当主控结点监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令给所有分布式结点；
分布式网络中，分布式设备可包括多个结点，分布式设备中的结点有两种主要角色：主控结点(比如堆叠的主管理设备或箱式交换机的管理板)，分布式结点(即堆叠从机或箱式交换机的线卡)。各结点的物理端口可以虚拟形成一个聚合口，组成聚合口的物理端口可称为成员口；当某个聚合口的成员口发生变动，即某个结点的物理端口发生变动。
当分布式网络中某个分布式结点的成员口发生变动，比如可以是该分布式结点的某个端口与服务器相连的链路发生故障时，主控结点则可以监测到该变动，进而向所有分布式结点发送阻断指令，以使其他分布式结点将自身成员口设置为阻断转发状态。
步骤202，每个分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
分布式结点接收到主控结点发送的阻断指令后，将自身属于该聚合口的成员口全部设置为阻断转发状态。
步骤203，若满足预设条件，则主控结点发送端口配置信息给所述所有分布式结点以进行转发配置。
这里，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
具体地，只需要保证分布式结点的成员口均设置为阻断转发状态后，主控结点才发送端口配置信息进行同步更新，如此以保证各分布式结点的广播报文转发表项实现同步更新，避免存在更新延迟，造成报文多次发送的现象。
这里，可以通过被动等待或主动反馈的方式确保分布式结点的成员口均设置为阻断转发状态；其中，被动等待方式是指：分布式结点将自身成员口设置为阻断转发状态后，启动第一定时器，当所述第一定时器到时，主控结点自动认为所有分布式结点的成员口均已为阻断转发状态，这里，第一定时器通常可以为5ms；主动反馈方式是指：分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息给主控结点；主控结点收集到所述分布式网络中所有分布式结点反馈的阻断完成通告信息后，确认所有分布式结点的成员口均已为阻断转发状态。
进一步地，当分布式结点接收到端口配置信息后，可以按照所述端口配置信息，更新广播报文转发表项。
下面以图3所示的分布式交换机的网络拓扑为例，对上述方法进行具体说明。
如图3所示，服务器有三条链路分别和分布式交换机的三个分布式结点(分布式结点1、2、3)连接建立聚合口，PC和分布式交换机的分布式结点1连接，分布式结点1为主控结点。这里，以分布式结点1、2、3分别只具有一个成员口1、2、3为例进行说明。
假设聚合成员口广播报文转发表项容量为300条。该分布式网络拓扑搭建配置完成后，各分布式结点的聚合成员口广播报文转发表项如表3所示：
表3
当分布式结点3与服务器相连的链路由于某种原因LINK DOWN。分布式交换机的主控结点感知变动，向三个分布式结点下发阻断指令。
三个分布式结点收到阻断指令后将表项切换到如下表4的状态：
表4
主控结点可启动第一定时器。该第一定时器的时长取决于正常一个成员变动所需耗时，在该耗时基础上可多预留一倍时间。通常可为5ms。也可根据分布式结点反馈的阻断完成通告信息，确认所有分布式结点的成员口均为阻断转发状态后，则主控结点发送端口配置信息给所述所有分布式结点以进行转发配置，所述分布式结点接收到端口配置信息后，可以按照所述端口配置信息，更新广播报文转发表项，三个分布式结点的广播报文转发表项如下表5所示：
表5
通过以上方法，在广播报文转发表项更新为最新配置前，所有分布式结点都先处于阻断转发状态，然后再切换到两个成员口轮询放行的状态。这样即使各个分布式结点无法同一时刻完成广播报文转发表项更新也没有关系，在3个成员口轮询放行切换到全部阻断，或全部阻断切换到2个成员口轮询放行时，无论通过哈希计算命中哪条表项，都只有一个端口可以转发。
本发明实施例提供的基于分布式网络的报文转发配置方法，当主控结点监测到成员口发生变动时，先发送阻断指令给所有分布式结点，以使分布式结点在因成员口变动更新广播报文转发表项之前先使自身的成员口均为阻断转发状态，然后主控结点再将最新的配置信息发送给各分布式结点，以使分布式结点根据该配置信息更新自身的广播报文转发表项，通过中间的阻断转发状态避免了多个分布式结点由于广播报文转表项不一致导致的报文重复发送问题。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于分布式网络的报文转发配置装置，该装置应用于分布式网络，所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述装置可以设置在主控结点也可以设置在分布式结点中，各功能单元可根据其所处结点的类型发挥作用，具体结构如图4所示，包括：指令发送单元41、转发状态设置单元42、配置信息发送单元43；其中，
所述指令发送单元41；用于监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令；
所述转发状态设置单元42，用于根据接收到的阻断指令，将每个分布式结点中属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
所述配置信息发送单元43，用于若满足预设条件，则发送端口配置信息以进行转发配置。
具体地，只需要保证分布式结点的成员口均设置为阻断转发状态后，配置信息发送单元43才发送端口配置信息进行同步更新，如此以保证各分布式结点的广播报文转发表项实现同步更新，避免存在更新延迟，造成报文多次发送的现象。
这里，可以通过被动等待或主动反馈的方式确保分布式结点的成员口均设置为阻断转发状态；其中，被动等待方式是指：所述配置信息发送单元43，具体用于在所述指令发送单元41发送阻断指令后，启动第一定时器；当所述第一定时器到时，发送端口配置信息。这里，第一定时器通常可以为5ms；
主动反馈方式是指：所述转发状态设置单元42，具体用于在将所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息；所述配置信息发送单元43，具体用于根据接收到的阻断完成通告信息确定所述所有分布式结点均阻断完成后，发送端口配置信息以使所述分布式结点进行转发配置。
进一步地，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
进一步地，所述装置还包括：表项更新单元44，用于按照所述端口配置信息，更新所述分布式结点的广播报文转发表项。
应当理解，本发明实施例提供的于分布式网络的报文转发配置装置实现原理及过程与上述图2及图3所示的实施例类似，在此不再赘述。
本发明实施例提供的基于分布式网络的报文转发配置方法及装置，当主控结点监测到成员口发生变动时，先发送阻断指令给所有分布式结点，以使分布式结点在因成员口变动更新广播报文转发表项之前先使自身的成员口均为阻断转发状态，然后主控结点再将最新的配置信息发送给各分布式结点，以使分布式结点根据该配置信息更新自身的广播报文转发表项，通过中间的阻断转发状态避免了多个分布式结点由于广播报文转表项不一致导致的报文重复发送问题。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于分布式网络的报文转发配置方法，其特征在于，所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述方法包括：
当主控结点监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令给所有分布式结点；
每个分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
若满足预设条件，则主控结点发送端口配置信息给所述所有分布式结点以进行转发配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若满足预设条件，则主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点，包括：
在所述主控结点发送阻断指令给所有分布式结点后，启动第一定时器；
当所述第一定时器到时，主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若满足预设条件，则主控结点将端口配置信息发送给所述所有分布式结点，包括：
所述分布式结点将自身属于所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息给主控结点；
当所述主控结点根据接收到的阻断完成通告信息确定所述所有分布式结点均阻断完成后，将端口配置信息发送给所述所有分布式结点。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
5.根据权利要求4所述的方法，所述方法，还包括：
所述所有分布式结点按照所述端口配置信息，更新广播报文转发表项。
6.一种基于分布式网络的报文转发配置装置，其特征在于，所述装置应用于分布式网络，所述分布式网络包括主控结点和至少一个分布式结点；所述装置包括：指令发送单元、转发状态设置单元、配置信息发送单元；其中，
所述指令发送单元；用于监测到组成聚合口的成员口发生变动时，发送阻断指令；
所述转发状态设置单元，用于根据接收到的阻断指令，将每个分布式结点中属于所述聚合口的成员口设置为阻断转发状态；
所述配置信息发送单元，用于若满足预设条件，则发送端口配置信息以进行转发配置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述配置信息发送单元，具体用于在所述指令发送单元发送阻断指令后，启动第一定时器；当所述第一定时器到时，发送端口配置信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转发状态设置单元，具体用于在将属于所述聚合口的成员口阻断完成后，发送阻断完成通告信息；
所述配置信息发送单元，具体用于根据接收到的阻断完成通告信息确定所述所有分布式结点均阻断完成后，发送端口配置信息以使所述分布式结点进行转发配置。
9.根据权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，所述端口配置信息包括：聚合口的所有成员口及所述成员口对应的允许转发状态。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：表项更新单元，用于按照所述端口配置信息，更新所述分布式结点的广播报文转发表项。
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