[发明专利]利用链路聚合实现网络互连的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯设备领域，并且具体地，涉及利用链路聚合实现网络互连的方法。

背景技术

通讯系统要求能够为用户提供可靠的、不间断的服务。对此，一种常用的解决方法是冗余备份和主备倒换技术。冗余备份和主备倒换技术有多种备份模式，例如1+1、1∶1、1∶N等。

具体的说，1+1备份是一种简单的保护模式，系统中的主/备用单元组成一个逻辑上的业务功能单元，即，被保护设备单元拥有一个备用单元，主用模块负责业务的实时处理，备用业务保持与主用单元的数据一致，在检测到原主用单元故障时发起倒换，由备用单元接管原主用单元的业务。与1+1备份不同，1∶1备份中备用单元只在出现故障后开始工作，而1∶N备份就是多个设备单元公用一个备用单元，当一个主用单元故障时，备用单元接替其工作。网络故障时为了保证设备的自愈能力，倒换必须在指定的时间内完成，使之尽快恢复业务，把对通讯系统的影响降到最低。

另外，提高网络可靠性的方法还有端口捆绑(PORTTRUNKING)，同时这也是一种低成本的带宽扩展方案。端口捆绑，也称链路聚合(Link Aggregation)，是把多个以太网端口捆绑起来，形成一条逻辑上的数据链路，从而提高带宽并互为备份，提高了系统的可靠性。该方法被广泛地应用于网络交换机、路由器、宽带接入服务器等网络设备的互连。

链路聚合技术亦称为主干技术(Trunking)或捆绑技术(Bonding)，其实质是将两台设备间的数条物理链路“组合”成一条逻辑链路。目前链路聚合技术的标准为由IEEE802委员会制定的IEEE standard 802.3ad。链路聚合控制协议(LACP，Link AggregationControl Protocol)是IEEE 802.3ad标准的主要内容之一，定义了一种标准的聚合控制方式。聚合的双方设备通过协议交互聚合信息，根据双方的参数和状态，自动将匹配的链路聚合在一起收发数据。聚合形成后，交换设备维护聚合链路状态，当双方配置变化时，自动调整或解散聚合链路。

协议依据的是传送的信息和状态，而不是传送的命令。LACPDU(或LACPDUs)由第一方，即发起方(Actor)把其知道的信息(包括自身的状态和伙伴的状态)传送往第二方，即发起方的伙伴(Partner)。LACPDU传送的信息足以让伙伴方决定下一步的行为。

LACP中是否为主动(Active)或被动(Passive)参与由LACP_Activity属性决定，该管理属性和每个端口相对应。取值为Passive LACP时表明端口不发送LACPDU，除非伙伴方取值ActiveLACP。取值为Active LACP时表明端口会参与该协议而不管伙伴方的取值。

只要任何一方的LACP_Activity取值为Active LACP，都会导致周期性的发送LACPDU。这些周期性的发送是以慢或快的速率进行，主要取决于伙伴方的LACP_Timeout取值。

除了周期性的发送LACPDU，当需要传送时(Need To Transmit，abbr.NTT)，协议发送LACPDU。比如，发起方的状态变化时，或者从伙伴方的LACPDU可以明显看出其不知道发起方目前的状态时。

协议假设LACPDU的丢失率非常低，LACP没有采用任何明确的帧丢失检测/重发机制。但是如果从伙伴方传来的信息表明其没有发起方的即时信息，或者周期性发送时间到，则发起方将会发送一个LACPDU来帮助伙伴更新信息。

LACPDU的结构如图1所示，其中Actor_State(本端状态)和Partner_State(被动端状态)位结构如图2所示。

协议的运行由几个状态机控制，每个状态机执行不同的功能。这些状态机在是基于端口运行的，像定时器超时或者收到LACPDU的事件会导致状态的迁移以及动作的发生，这些动作包括发送包含重复或者更新信息的LACPDU。周期性发送以及事件驱动的发送是由NTT变量的状态控制的。

状态机包括以下几种类型：

Receive machine(接收状态机)

该状态机从伙伴方接收LACPDU，记录下所包含的信息，然后根据LACP_Timeout设定的短定时器或长定时器进行计时。状态机根据从伙伴方接收到的信息，判断发起方和伙伴方交换的协议信息的一致性是否已经达到可以将端口和其他端口聚合或是作为单个端口的程度。如果不能，状态机将NTT设置为真，从而向伙伴方发送新协议信息。如果等待伙伴方的协议信息超时，则接收状态机将使用默认参数填入。