CN109889367B

CN109889367B - 在不支持nsr的分布式设备中实现lacp nsr的方法及***

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Publication number: CN109889367B
Application number: CN201910008945.0A
Authority: CN
Inventors: 毛斐; 王丽珍; 强小应
Original assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2039-01-04
Also published as: CN109889367A

Abstract

本发明公开了一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法及***，涉及LACP领域。该方法包括以下步骤：在不支持NSR的分布式设备中配置LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断；将LACP的状态机信息实时从LACP的主用主控板备份到备用主控板中，保证主备倒换后LACP的状态不变，实现LACP NSR。本发明能以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

Description

在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法及***

技术领域

本发明涉及LACP领域，具体是涉及一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACPNSR的方法及***。

背景技术

基于IEEE802.3ad标准的LACP(Link Aggregation Control Protocol，链路汇聚控制协议)是一种实现链路动态汇聚的协议。LACP协议通过LACPDU(Link AggregationControl Protocol Data Unit，链路汇聚控制协议数据单元)与对端交互信息。

LACP协议的使用场合：

(1)在带宽比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合扩展带宽到原链路的N倍。

(2)在需要对链路进行动态备份的情况下，可以通过配置链路聚合实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份。

启动LACP的端口可以有两种工作模式：Passive和Active。

Passive：被动模式，该模式下端口不会主动发送LACPDU报文，在接收到对端发送的LACP报文后，该端口进入协议计算状态。

Active：主动模式，该模式下端口会主动向对端发送LACPDU报文，进行LACP协议的计算。

启用某端口的LACP协议后，该端口将通过发送LACPDU向对端通告自己的***优先级、***MAC地址、端口优先级、端口号和操作Key(关键值)。对端接收到这些信息后，将这些信息与其它端口所保存的信息比较以选择能够汇聚的端口，从而双方可以对端口加入或退出某个动态汇聚组达成一致。

操作Key是在端口汇聚时，LACP协议根据端口的配置(即速率、双工、基本配置、管理Key)生成的一个配置组合。

动态汇聚端口在启用LACP协议后，其管理Key缺省为零。静态汇聚端口在启用LACP后，端口的管理Key与汇聚组ID相同。

对于动态汇聚组而言，同组成员一定有相同的操作Key，而手工和静态汇聚组中，处于Active的端口具有相同的操作Key。

端口汇聚是将多个端口汇聚在一起形成一个汇聚组，以实现出/入负荷在汇聚组中各个成员端口中的分担，同时也提供了更高的连接可靠性。

NSR(Non-Stop Routing，无间断路由)是在有主用主控板和备用主控板的设备上，主用主控板发生故障时不影响邻居关系的一种可靠性技术，其通过协议备份机制，实现主备倒换时控制平面(路由)和转发平面(业务)均不中断。实现NSR功能的成本很高，NSR对整个设备的要求较高，一般的分布式设备不支持NSR功能，在不支持NSR功能的分布式设备中，LACP通常也无法支持LACP的NSR功能。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法及***，能够以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

第一方面，提供一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，包括以下步骤：

在不支持无间断路由NSR的分布式设备中配置链路汇聚控制协议LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断；

将LACP的状态机信息实时从LACP的主用主控板备份到备用主控板中，保证主备倒换后LACP的状态不变，实现LACP NSR。

这样能保证在主备倒换期间，LACP协议报文能正常发送，让与本分布式设备LACP功能相连的对端分布式设备的LACP能正常收包，维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，让转发平面业务不中断。两端设备协商成功，LACP状态稳定后，在一端设备进行主备倒换，两端设备不会出现LACP协议状态震荡，从而影响转发面流量震荡，能够以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

根据第一方面，在第一方面的第一种可行的实现方式中，所述将LACP的集中式收发包功能分离，具体方式为：分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能。

根据第一方面的第一种可行的实现方式，在第一方面的第二种可行的实现方式中，所述LACP的状态机包括：发送状态机RX、选择逻辑状态机Selection Logic、混合状态机MUX、周期发包状态机Periodic、发包状态机TX，其中，发送状态机RX、选择逻辑状态机Selection Logic、混合状态机MUX在分布式设备的主控板中运行，周期发包状态机Periodic和发包状态机TX在分布式设备的线卡中运行。

根据第一方面的第一种可行的实现方式，在第一方面的第三种可行的实现方式中，该方法还包括以下步骤：分布式设备的主控板控制无周期NO_PERIODIC、快周期FAST_PERIODIC和慢周期SLOW_PERIODIC这3种发包方式的切换：分布式设备的主控板设置一个切换标示，分布式设备的主控板发现发包方式需要修改时，将切换标示发送给线卡，指示线卡更改发包方式。

根据第一方面的第一种可行的实现方式，在第一方面的第四种可行的实现方式中，该方法还包括以下步骤：当状态突变时，分布式设备的主控板将LACP的状态机中的立即发包NTT标记设置为真，并通知线卡，线卡收到NTT为真时，发送LACP协议报文，从而达到状态快速收敛。

根据第一方面的第一种可行的实现方式，在第一方面的第五种可行的实现方式中，该方法还包括以下步骤：分布式设备的主控板与线卡进行LACP信息交互，主控板通告线卡的信息包括LACP所属链路聚合组LAG的端口信息、LACP端口成员信息、对端发送的LACP报文中携带的本端信息、NTT标记、发包切换标示，线卡通告主控板的信息包括端口发送LACP协议报文的数量。

根据第一方面的第五种可行的实现方式，在第一方面的第六种可行的实现方式中，所述LACP所属链路聚合组LAG的端口信息包括***优先级、***ID；所述LACP端口成员信息包括端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态；所述对端发送的LACP报文中携带的本端信息包括***优先级、***ID、端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态。

第二方面，提供一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，包括：

配置单元，用于：在不支持无间断路由NSR的分布式设备中配置链路汇聚控制协议LACP功能；

发包单元，用于：发送LACP协议报文；

收包单元，用于：接收与本分布式设备LACP功能相连的对端设备发送的LACP协议报文；

发包单元与收包单元独立运行，共同维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断；

状态机信息备份单元，其用于：将LACP的状态机信息实时从LACP的主用主控板备份到备用主控板中，保证主备倒换后LACP的状态不变，实现LACP NSR。

根据第二方面，在第二方面的第一种可行的实现方式中，所述发包单元由分布式设备的线卡实现，收包单元由分布式设备的主控板实现。

根据第二方面的第一种可行的实现方式，在第二方面的第二种可行的实现方式中，所述LACP的状态机包括：发送状态机RX、选择逻辑状态机Selection Logic、混合状态机MUX、周期发包状态机Periodic、发包状态机TX，其中，发送状态机RX、选择逻辑状态机Selection Logic、混合状态机MUX在分布式设备的主控板中运行，周期发包状态机Periodic和发包状态机TX在分布式设备的线卡中运行。

根据第二方面的第一种可行的实现方式，在第二方面的第三种可行的实现方式中，分布式设备的主控板控制无周期NO_PERIODIC、快周期FAST_PERIODIC和慢周期SLOW_PERIODIC这3种发包方式的切换：分布式设备的主控板设置一个切换标示，分布式设备的主控板发现发包方式需要修改时，将切换标示发送给线卡，指示线卡更改发包方式。

根据第二方面的第一种可行的实现方式，在第二方面的第四种可行的实现方式中，当状态突变时，分布式设备的主控板将LACP的状态机中的立即发包NTT标记设置为真，并通知线卡，线卡收到NTT为真时，发送LACP协议报文，从而达到状态快速收敛。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明在不支持NSR的分布式设备中配置LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断；将LACP的状态机信息实时从LACP的主用主控板备份到备用主控板中，保证主备倒换后LACP的状态不变，实现LACPNSR。两端设备协商成功，LACP状态稳定后，在一端设备进行主备倒换，两端设备不会出现LACP协议状态震荡，从而影响转发面流量震荡，能够以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

附图说明

图1是本发明实施例中在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法的流程图。

图2是IEEE标准规定的整体状态机的示意图。

图3是IEEE标准规定的周期发包状态机的示意图。

图4是本发明实施例中分布式设备的主控板状态机的示意图。

图5是本发明实施例中分布式设备的线卡状态机的示意图。

图6是本发明实施例中分布式设备的线卡发包后的周期性状态机的示意图。

图7是本发明实施例中分布式设备的线卡发包状态机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

参见图1所示，本发明实施例提供一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，包括以下步骤：

S1、在不支持NSR的分布式设备中配置LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，例如：分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能。这样能保证在主备倒换期间，LACP协议报文能正常发送，让与本设备LACP功能相连的对端设备的LACP能正常收包，维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，让转发平面业务不中断。

S2、将当前LACP的各个状态机信息实时从分布式设备的主用主控板备份到备用主控板中，这样才能保证主备倒换后LACP的状态不变，最终实现LACP NSR。

本发明实施例在不支持NSR的分布式设备中配置LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，将当前LACP的各个状态机信息实时从分布式设备的主用主控板备份到备用主控板中。两端设备协商成功，LACP状态稳定后，在一端设备进行主备倒换，两端设备不会出现LACP协议状态震荡，从而影响转发面流量震荡，能够以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

实施例2

本发明实施例提供一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，该***包括：

发包单元，用于：发送LACP协议报文；

发包单元与收包单元独立运行，共同维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断。

状态机信息备份单元用于：将当前LACP的各个状态机信息实时从分布式设备的主用主控板备份到备用主控板中，这样才能保证主备倒换后LACP的状态不变，最终实现LACPNSR。

例如：发包单元由分布式设备的线卡实现，收包单元由分布式设备的主控板实现。分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能。这样能保证在主备倒换期间，LACP协议报文能正常发送，让与本分布式设备LACP功能相连的对端分布式设备的LACP能正常收包，维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，让转发平面业务不中断。

本发明实施例在不支持NSR的分布式设备中配置LACP功能，将LACP的集中式收发包功能分离，发包单元与收包单元独立运行，共同维持LACP协议不中断，从而维持主备倒换前的LACP状态，保持转发平面业务不中断。

状态机信息备份单元将当前LACP的各个状态机信息实时从分布式设备的主用主控板备份到备用主控板中。两端设备协商成功，LACP状态稳定后，在一端设备进行主备倒换，两端设备不会出现LACP协议状态震荡，从而影响转发面流量震荡，能够以较小的代价在不支持NSR的分布式设备中实现LACP的NSR功能。

实施例3

在实施例1或2的基础上，下面详细说明分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能。

参见图2所示，根据《IEEE Std 802.3ad》的LACP章节给出的LACP状态机收发和状态计算，LACP的状态机包括：Periodic(Periodic Transmission machine，周期发包状态机)、TX(Transmit machine，发包状态机)、RX(Receive machine，发送状态机)、SelectionLogic(选择逻辑状态机)和MUX(Mux machine，混合状态机)。

LACP状态机中的NTT(Need To Transmit，立即发包)为立即发包标志，RX(Receivemachine发送状态机)、Periodic(Periodic Transmission machine周期发包状态机)、MUX(Mux machine混合状态机)会更新NTT标志。所有LACP状态机会更新相关选择数据，最终当NTT标志为“TRUE”(真)的时候，TX(Transmit machine，发包状态机)再发送报文。

IEEE标准规定的周期发包状态机参见图3所示，图3中的Periodic Transmissionmachine(周期发包状态机)实现发包功能，主要实现NO_PERIODIC(无周期)、FAST_PERIODIC(快周期)和SLOW_PERIODIC(慢周期)的发包方式的切换。PERIODIC_TX(周期发送)是一个暂态，实现快慢周期发包的切换。以前对于这三种发包当发包周期时间到以后，都会运行状态机，设置NTT发包标志，在发包的时候判断NTT具体值进行发包。

本发明实施例中，可以让RX(Receive machine，发送状态机)、Selection Logic(选择逻辑状态机)和MUX(Mux machine，混合状态机)在分布式设备的主控板中运行，参见图4所示；让Periodic(Periodic Transmission machine，周期发包状态机)和TX(Transmitmachine，发包状态机)在分布式设备的线卡中运行，参见图5所示。

参见图4所示，分布式设备的主控板收到报文后，RX(Receive machine发送状态机)、Selection Logic(选择逻辑状态机)、MUX(Mux machine混合状态机)按照标准规定的运行，当这三个状态运行的时候，如果分布式设备的主控板发现需要立刻发包，将立即发包的NTT标志通知给线卡，让线卡立刻发个包出去，而不是等定时器超时。当三个状态机运行结束时，分布式设备的主控板也需要向线卡通知当前发包的报文信息和发包周期。

参见图5所示，分布式设备的线卡收到主控板的消息后，如果发现需要立即发包，调用TX立即发包；如果发现对端状态改变，需要重新运行Periodic(PeriodicTransmission machine，周期传输状态机)，且发现端口为最初创建的，也需要运行Periodic状态机。

实施例4

在实施例3的基础上，虽然将发包功能放到了分布式设备的线卡，分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能，但是，分布式设备的主控板还是要控制NO_PERIODIC(无周期)、FAST_PERIODIC(快周期)和SLOW_PERIODIC(慢周期)这3种发包方式的切换，具体过程为：分布式设备的主控板设置一个切换标示，当分布式设备的主控板发现发包方式需要修改时，将切换标示发送给线卡，指示线卡更改发包方式，参见图6所示，并非图3中所示的通过原有Periodic状态方式进行切换。

参见图6所示，分布式设备的线卡不关心收到的报文内容变化，只关心发包标志是否更新和对端状态的更新，分布式设备的主控板需要向线卡推送发包周期，并通知发包周期的变化。

实施例5

在实施例3的基础上，对于LACP状态机中的NTT标记，参见图2所示，当状态突变时，例如：链路物理状态或者管理状态切换，或者收到的对端报文无本端信息，分布式设备的主控板才将LACP的状态机中的立即发包NTT标记设置为“TRUE”(真)，并且通知分布式设备的线卡，分布式设备的线卡收到NTT为TRUE时，立即发送一个LACP协议报文。

参见图7所示，周期时间到了以后，都会运行发包状态机，如果分布式设备的主控板发现有状态改变，需要设置NTT发包标志，在推送数据的时候，分布式设备的线卡发现NTT为“TRUE”(真)时，立刻发送一个LACP协议报文，从而达到状态快速收敛。

实施例6

在实施例3的基础上，分布式设备的主控板与线卡进行LACP信息交互，主控板通告线卡的信息包括LACP所属LAG(Link Aggregation Group，链路聚合组)的端口信息、LACP端口成员信息、对端发送的LACP报文中携带的本端信息、NTT标记、发包切换标示，线卡通告主控板的信息包括端口发送LACP协议报文的数量。

LACP所属LAG的端口信息包括***优先级、***ID。

LACP端口成员信息包括端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态。

对端发送的LACP报文中携带的本端信息包括***优先级、***ID、端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：所述将LACP的集中式收发包功能分离，具体方式为：分布式设备的主控板实现收包功能，分布式设备的线卡实现发包功能。

3.如权利要求2所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：所述LACP的状态机包括：发送状态机、选择逻辑状态机、混合状态机、周期发包状态机、发包状态机，其中，发送状态机、选择逻辑状态机、混合状态机在分布式设备的主控板中运行，周期发包状态机和发包状态机在分布式设备的线卡中运行。

4.如权利要求2所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：分布式设备的主控板控制无周期、快周期和慢周期这3种发包方式的切换：分布式设备的主控板设置一个切换标示，分布式设备的主控板发现发包方式需要修改时，将切换标示发送给线卡，指示线卡更改发包方式。

5.如权利要求2所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：当状态突变时，分布式设备的主控板将LACP的状态机中的立即发包NTT标记设置为真，并通知线卡，线卡收到NTT为真时，发送LACP协议报文，从而达到状态快速收敛。

6.如权利要求2所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：分布式设备的主控板与线卡进行LACP信息交互，主控板通告线卡的信息包括LACP所属链路聚合组的端口信息、LACP端口成员信息、对端发送的LACP报文中携带的本端信息、NTT标记、发包切换标示，线卡通告主控板的信息包括端口发送LACP协议报文的数量。

7.如权利要求6所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的方法，其特征在于：所述LACP所属链路聚合组的端口信息包括***优先级、***ID；所述LACP端口成员信息包括端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态；所述对端发送的LACP报文中携带的本端信息包括***优先级、***ID、端口号、端口优先级、端口操作关键值、端口状态。

8.一种在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，其特征在于，包括：

发包单元，用于：发送LACP协议报文；

9.如权利要求8所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，其特征在于：所述发包单元由分布式设备的线卡实现，收包单元由分布式设备的主控板实现。

10.如权利要求9所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，其特征在于：所述LACP的状态机包括：发送状态机、选择逻辑状态机、混合状态机、周期发包状态机、发包状态机，其中，所述发送状态机、选择逻辑状态机、混合状态机在分布式设备的主控板中运行，所述周期发包状态机和发包状态机在分布式设备的线卡中运行。

11.如权利要求9所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，其特征在于：所述分布式设备的主控板控制无周期、快周期和慢周期这3种发包方式的切换：分布式设备的主控板设置一个切换标示，分布式设备的主控板发现发包方式需要修改时，将切换标示发送给线卡，指示线卡更改发包方式。

12.如权利要求9所述的在不支持NSR的分布式设备中实现LACP NSR的***，其特征在于：当状态突变时，所述分布式设备的主控板将LACP的状态机中的立即发包NTT标记设置为真，并通知线卡，线卡收到NTT为真时，发送LACP协议报文，从而达到状态快速收敛。