CN101605104B

CN101605104B - 堆叠设备中的流量转发方法和设备

Info

Publication number: CN101605104B
Application number: CN2009101582545A
Authority: CN
Inventors: 李捷
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: US20110022726A1; US8452893B2; CN101605104A

Abstract

本发明公开了一种堆叠设备中的流量转发方法和设备。该方法应用于包括多个成员设备的堆叠设备中，包括：成员设备获取所述堆叠设备中各成员设备的转发表项规格；当所述堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，所述成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；所述成员设备将全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备，由所述代理设备进行流量转发。本发明中，利用堆叠设备中具有大规格成员设备的转发能力，为小规格成员设备提供代理转发功能，使得包括不同转发规格成员设备的堆叠设备的整体转发规格一致，充分发挥了堆叠设备中各成员设备的转发能力。

Description

堆叠设备中的流量转发方法和设备

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种堆叠设备中的流量转发方法和设备。

背景技术

IRF(Intelligent Resilient FABRIC，智能弹性架构)是指将多台设备通过堆叠口互相连接形成一个“堆叠设备”进行使用的技术。IRF的示意图如图1所示，该“堆叠设备”称为一个FABRIC，而将组成FABRIC的每个设备称为一个UNIT(成员设备)。多个UNIT组成FABRIC后，在管理和使用上将成为一个整体。其既可以随时通过增加UNIT来扩展堆叠设备的端口数量和交换能力，从而大大提高了设备的可扩展性；也可以通过多台UNIT之间的互相备份增强堆叠设备的可靠性；并且整个FABRIC作为一台堆叠设备进行管理，用户管理起来也非常方便。

现有技术中存在的问题在于：堆叠设备的所有成员设备的转发表项规格被设置为一致，流量转发时，按照所有设备的一致转发表项规格来约定。当存在转发表项规格不同的成员设备堆叠时，实际堆叠设备的整机转发能力按照具有最小转发表项规格的成员设备实现。

发明内容

本发明提供一种堆叠设备中的流量转发方法和设备，用于提高堆叠设备中各成员设备的转发能力。

为达到上述目的，本发明提供了一种堆叠设备中的流量转发方法，应用于包括多个成员设备的堆叠设备中，所述方法包括：

任一成员设备获取所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格；

当所述堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，所述任一成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；

所述任一成员设备将自身全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备，由所述代理设备进行流量转发。

其中，所述任一成员设备获取所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格包括：

所述任一成员设备获取所述各其他成员设备在堆叠系统中的序号MODID，根据MODID对每一成员设备进行区分，并建立每一成员设备的MODID与转发表项规格的对应关系。

其中，当具有最大转发表项规格的成员设备为多个时，所述任一成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备包括：

所述任一成员设备根据与所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的连接关系、和/或所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的转发负载均衡，选择一个或多个具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备。

其中，所述任一成员设备将自身全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备包括：

所述任一成员设备判断自身的转发表项规格为小规格时，建立代理表项，根据所述代理表项将全部待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID；或根据所述代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID；

所述任一成员设备判断自身的转发表项规格介于为小规格与所述代理设备的转发表项规格之间时，建立代理表项，根据所述代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID。

其中，所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格均未超过自身转发表项规格时，将待转发的流量进行本地转发。

其中，所述堆叠设备中的各其他成员设备发生变化时，还包括：所述任一成员设备根据变化后的各其他成员设备的转发表项规格，更新代理设备；并将自身待转发的流量发送到更新后的代理设备，由所述更新后的代理设备进行流量转发。

本发明还提供一种堆叠设备中的成员设备，包括：

转发表项规格获取单元，用于获取所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格；

代理设备选择单元，用于根据所述转发表项规格获取单元的获取结果，发现所述堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；

转发控制单元，用于根据所述代理设备选择单元选择的代理设备，将自身全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备，由所述代理设备进行流量转发。

其中，所述转发表项规格获取单元具体用于：

获取所述各其他成员设备在堆叠系统中的序号MODID，根据MODID对每一成员设备进行区分，并建立每一成员设备的MODID与转发表项规格的对应关系。

其中，当所述转发表项规格获取单元的获取到多个具有最大转发表项规格的成员设备时，所述代理设备选择单元具体用于：

根据本设备与所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的连接关系、和/或所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的转发负载均衡，选择一个具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备。

其中，所述转发控制单元具体用于：

判断自身的转发表项规格为小规格时，建立代理表项，根据所述代理表项将全部待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID；或根据所述代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID；

判断自身的转发表项规格介于为小规格与所述代理设备的转发表项规格之间时，建立代理表项，根据所述代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向所述代理设备的MODID。

其中，所述转发控制单元还用于：当发现堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格均未超过自身转发表项规格时，将待转发的流量进行本地转发。

其中，所述代理设备选择单元，还用于当所述堆叠设备中的各其他成员设备发生变化时，根据变化后的各其他成员设备的转发表项规格，更新代理设备；并通知所述转发控制单元将自身待转发的流量发送到更新后的代理设备，由所述更新后的代理设备进行流量转发。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

利用堆叠设备中具有大规格成员设备的转发能力，为小规格成员设备提供代理转发功能，使得包括不同转发规格成员设备的堆叠设备的整体转发规格一致，充分发挥了堆叠设备中各成员设备的转发能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中堆叠设备的结构示意图；

图2是本发明提供的堆叠设备中流量转发方法的流程图；

图3是本发明中堆叠设备中流量转发方法的一组网场景示意图；

图4是本发明中堆叠设备中流量转发方法的另一组网场景示意图；

图5是本发明中提供的成员设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种堆叠设备中的流量转发方法，应用于包括多个成员设备的堆叠设备中，当堆叠设备中各成员设备的转发表项规格不同时，由转发表项规格较大的接口板给具有转发表项规格较小的接口板提供代理转发，具体的，该方法如图2所示，包括：

步骤s201、成员设备获取堆叠设备中各成员设备的转发表项规格；

步骤s202、当堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；

步骤s203、成员设备将全部或者部分待转发的流量发送到代理设备，由代理设备进行流量转发。

以下结合具体的应用场景，描述本发明堆叠设备中流量转发方法的具体实施方式。

在堆叠设备中，给每个成员设备分配唯一的序号MODID(Module ID，模块标识)。并在堆叠设备中的每个成员设备上存储堆叠系统中每一成员设备的MODID以及其转发表项规格的对应关系。以MODID为2的成员设备上的存储的对应关系为例，如表2所示：

表2.成员设备的MODID以及其转发表项规格

MODID	转发表项规格
		1	128000
2	256
		3	12000
……	……
		N	n

根据该成员设备的MODID以及其转发表项规格的对应关系，堆叠系统中的每一成员设备可以获知其他成员设备的转发表项规格。并在判断需要进行流量代理转发时，根据MODID确定代理设备并将需要转发的流量发送到代理设备。

本发明中，堆叠系统中各成员设备选择代理设备的方法如下：

首先根据本地维护的成员设备的MODID以及其转发表项规格的对应关系，获取具有最大转发表项规格的成员设备，将该具有最大转发表项规格的设备作为代理设备。

当具有最大转发表项规格的设备的数量为多个时，成员设备可以根据与多个具有最大转发表项规格的成员设备的连接关系、和/或多个具有最大转发表项规格的成员设备的转发负载均衡，选择一个或者多个具有最大转发表项规格的成员设备作为其代理设备。

以图3所示的组网场景为例，成员设备1、成员设备2和成员设备3通过链形堆叠方式连接成堆叠设备，成员设备1的转发表项规格比其他两台成员设备小。在成员设备2和成员设备3规格相同的情况下，由于成员设备2和成员设备1直接连接，而成员设备3需要跨成员设备2和成员设备1连接。因此成员设备1可以选择成员设备2作为代理设备，成员设备1将全部或部分待转发流量发送到成员设备2进行代理转发，成员设备2和成员设备3将待转发的流量进行本设备转发。

再以图4所示的组网场景为例，成员设备1、成员设备2和成员设备3通过环形堆叠方式连接成堆叠设备，成员设备1的转发表项规格比其他两台成员设备小。在成员设备2和成员设备3规格相同的情况下，由于成员设备2和成语设备3均与成员设备1直接连接。因此考虑到负载均衡，成员设备1可以同时选择成员设备2和成员设备3作为代理设备。成员设备1将全部或部分待转发流量分别发送到成员设备2和成员设备3进行代理转发，成员设备2和成员设备3将待转发的流量进行本设备转发。

本发明中，在成员设备将待转发流量向代理设备发送时，遵循以下原则：

(1)对于转发表项规格最小的成员设备，所有待转发流量全部发送到代理设备，由代理设备进行转发；或者按照本设备规格转发部分流量，同时将本设备无法转发的流量发送到代理设备，由代理设备进行转发；

(2)对于转发表项规格最大的成员设备，将所有待转发流量进行本地转发；

(3)对于表项规格介于最小转发表项规格与最大转发表项规格之间的成员设备，按照本设备规格转发部分流量，同时将本设备无法转发的流量发送到代理设备，由代理设备进行转发。

以下对上述不同情况下将待转发流量向代理设备转发的方法进行介绍。

对于转发表项规格最小的成员设备，其所有待转发流量需要全部或者部分发送到代理设备。当需要将待转发流量全部发送到代理设备时，需要在该成员设备中建立代理表项，该代理表项的优先级比成员设备中原有的转发表项的优先级更高。当成员设备接收到待转发的流量时，优先根据代理表项进行流量转发。例如当成员设备1选择成员设备2作为代理设备时，其在本地建立代理表项，通过设置代理表项中的目的地址和掩码长度，将全部待转发的流量转发到与成员设备2的接口，其中成员设备2在代理表项中以MODID进行标识。当需要将待转发流量部分发送到代理设备时，在该成员设备中建立代理表项，该代理表项的优先级相比成员设备中原有的转发表项的优先级较低。当成员设备接收到待转发的流量时，优先根据转发表项进行流量转发。当待转发报文无法与转发表项中的内容匹配时，通过设置代理表项中的目的地址和掩码长度，将根据转发表项无法待转发的流量转发到代理设备。例如当成员设备1选择成员设备2作为代理设备时，其在本地建立代理表项，通过设置代理表项中的目的地址和掩码长度，将根据转发表项无法转发的流量转发到与成员设备2的接口，其中成员设备2在代理表项中以MODID进行标识。该过程中，为了避免路由最长匹配失效，需要在建立代理表项的同时删除转发表项中原有的部分掩码长度较短的路由。

对于表项规格介于最小转发表项规格与最大转发表项规格之间的成员设备，其无法转发的待转发流量需要发送到代理设备，因此，需要在该成员设备中建立代理表项，该代理表项的优先级相比成员设备中原有的转发表项的优先级较低。当成员设备接收到待转发的流量时，优先根据转发表项进行流量转发。当待转发报文无法与转发表项中的内容匹配时，通过设置代理表项中的目的地址和掩码长度，将根据转发表项无法待转发的流量转发到代理设备。例如当成员设备1选择成员设备2作为代理设备时，其在本地建立代理表项，通过设置代理表项中的目的地址和掩码长度，将根据转发表项无法转发的流量转发到与成员设备2的接口，其中成员设备2在代理表项中以MODID进行标识。该过程中，为了避免路由最长匹配失效，需要在建立代理表项的同时删除转发表项中原有的部分掩码长度较短的路由。

本发明提供的上述方法中，若有新的成员设备加入堆叠设备、或者已有成员设备离开堆叠设备时，堆叠系统中的其他设备需要判断代理设备是否发生了变化。例如在本设备的代理设备离开了堆叠设备时，需要获取新的代理设备或删除代理设备，对应的还需要修改代理表项或删除代理表项。再例如，当新的成员设备加入堆叠设备时，需要将加入的成员设备设置为代理设备或者将已有的代理设备进行变化，对应的还需要新建代理表项或者修改代理表项。

另外，由于堆叠设备中各个成员设备的表项规格允许不同，选举堆叠设备主控板时，也可以将成员设备的转发表项规格作为主控板的选择依据之一，转发表项规格越大的成员设备优先级高，优先被选举为主控板。

为使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举一个较佳实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。本发明的较佳实施例的介绍中，以三层转发表项为例进行说明。

仍以图3所示的网络场景为例进行说明，堆叠设备由三台设备组成(设备1/设备2/设备3)，其中设备1的转发表项规格为128000条，设备2的转发表项规格为256条，设备3的转发表项规格为12000条。

根据本发明中描述的代理设备的选择原则，选择转发表项规格最大的成员设备1为代理设备。根据主控板的选择原则，堆叠设备的主控板也选择成员设备1的主控板。

成员设备2的转发表项规格最小，因此本地不再做三层转发，通过建立代理表项把待转发的三层流量二层转发到代理设备(即成员设备1)的代理口，在成员设备1再次进行转发。

成员设备3的转发表项规格可以满足基本功能要求，所以采用部分代理方式，对于根据本地转发表项可以转发的流量，进行本地转发；对于根据本地转发表项无法转发的流量，通过建立代理表项发送到代理设备(即成员设备1)的代理口，在成员设备1再次进行转发。同时要保证不出现类似路由最长匹配失效的问题。

当成员设备1从堆叠设备中退出时，成员设备2将选择成员设备3作为新的代理设备，主控板也切换到成员设备3上。成员设备3删除原有的关于成员设备1的代理表项，设备2将代理表项修改为指向成员设备3的代理口。

本发明中所述的具体实施方式，均能全部或者部分应用到二层和mpls转发表项的维护。本发明也可以用于分布式框式设备没有交换网时，不同规格单板之间代理转发。

通过使用本发明提供的方法，利用堆叠设备中具有大规格成员设备的转发能力，为小规格成员设备提供代理转发功能，使得包括不同转发规格成员设备的堆叠设备的整体转发规格一致，充分发挥了堆叠设备中各成员设备的转发能力。

本发明还提供了一种堆叠设备中的成员设备，如图5所示，包括：

转发表项规格获取单元10，用于获取堆叠设备中各成员设备的转发表项规格；

代理设备选择单元20，用于根据转发表项规格获取单元10的获取结果，发现堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；

转发控制单元30，用于根据代理设备选择单元20选择的代理设备，将全部或者部分待转发的流量发送到代理设备，由代理设备进行流量转发。

转发表项规格获取单元10具体用于：

获取各成员设备在堆叠系统中的序号MODID，根据MODID对每一成员设备进行区分，并建立每一成员设备的MODID与转发表项规格的对应关系。

当转发表项规格获取单元10的获取到多个具有最大转发表项规格的成员设备时，代理设备选择单元30具体用于：

根据本设备与多个具有最大转发表项规格的成员设备的连接关系、和/或多个具有最大转发表项规格的成员设备的转发负载均衡，选择一个或多个具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备。

转发控制单元30具体用于：

判断自身的转发表项规格为小规格时，建立代理表项，根据代理表项将全部待转发的流量的出口信息指向代理设备的MODID；或根据代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向代理设备的MODID。

判断自身的转发表项规格介于为小规格与代理设备的转发表项规格之间时，建立代理表项，根据代理表项将本设备无法转发的待转发的流量的出口信息指向代理设备的MODID。

转发控制单元30还用于：当发现堆叠设备中各成员设备的转发表项规格均未超过自身转发表项规格时，将待转发的流量进行本地转发。

代理设备选择单元20，还用于当堆叠设备中的各员设备发生变化时，根据变化后的各成员设备的转发表项规格，更新代理设备；并通知转发控制单元30将待转发的流量发送到更新后的代理设备，由更新后的代理设备进行流量转发。

本发明中，利用堆叠设备中具有大规格成员设备的转发能力，为小规格成员设备提供代理转发功能，使得包括不同转发规格成员设备的堆叠设备的整体转发规格一致，充分发挥了堆叠设备中各成员设备的转发能力。

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以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，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。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

Claims

1.一种堆叠设备中的流量转发方法，其特征在于，应用于包括多个成员设备的堆叠设备中，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任一成员设备获取所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当具有最大转发表项规格的成员设备为多个时，所述任一成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述任一成员设备将自身全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格均未超过自身转发表项规格时，将待转发的流量进行本地转发。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述堆叠设备中的各其他成员设备发生变化时，还包括：所述任一成员设备根据变化后的各其他成员设备的转发表项规格，更新代理设备；并将自身待转发的流量发送到更新后的代理设备，由所述更新后的代理设备进行流量转发。

7.一种堆叠设备中的成员设备，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述转发表项规格获取单元具体用于：

9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，当所述转发表项规格获取单元的获取到多个具有最大转发表项规格的成员设备时，所述代理设备选择单元具体用于：

根据本设备与所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的连接关系、和/或所述多个具有最大转发表项规格的成员设备的转发负载均衡，选择一个或多个具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述转发控制单元具体用于：

11.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述转发控制单元还用于：当发现堆叠设备中各其他成员设备的转发表项规格均未超过自身转发表项规格时，将待转发的流量进行本地转发。

12.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，

所述代理设备选择单元，还用于当所述堆叠设备中的各其他成员设备发生变化时，根据变化后的各其他成员设备的转发表项规格，更新代理设备；并通知所述转发控制单元将自身待转发的流量发送到更新后的代理设备，由所述更新后的代理设备进行流量转发。