[发明专利]信息更新方法及其更新装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络技术，特别涉及在双上链环境中，在上链切换时，上链网络设备进行地址更新的信息更新方法及其更新装置。 

背景技术

目前，双上链上行链路是连接网络设备到上一级网络的链路。双上链是指一台网络设备同时拥有两条上行链路。在实际的网络拓扑中，双上链的网络拓扑中的交换机至少有两个端口，该两个端口组成一个双上链对。在两个端口都传输正常的情况下，一个主端口处于活动状态，用于传输数据；另外一个端口处于备份状态，不传输任何数据，提供冗余备份的功能。 

图1A所示的网络拓扑为一个典型的双上链拓扑。其中，交换机A的两个端口1和2组成一个双上链对。两条链路都传输正常时，端口1处于活动状态，进行数据传输；端口2处于备份状态，不转发任何数据。交换机A往交换机D方向的数据传输称为上行传输；交换机D往交换机A方向的数据传输为下行传输。当端口1发生故障时，端口2快速从备份状态变成活动状态，恢复交换机A的数据传输，这就是所谓的上链切换，如图1B所示。 

目前，连接到以太网中的每台交换机、主机(PC)都有一个唯一的硬件地址，该硬件地址称为介质访问控制(MAC：Media Access Control)地址。在以太网中传输报文时需要给报文添加两个信息，一个是目的MAC地址，表示该报文要发送到哪里；一个是源MAC地址，表示该报文是由谁发送。此外，在以太网中传输报文时需要经过以太网交换机进行中转，当以太网交换机在一个端口接收到一个以太网报文后，它会将报文的源MAC地址以及收到该报文的端口记录在MAC地址表中，该MAC地址表表明该MAC地址和以太网交换 机端口的对应关系。当交换机需要中转以太网报文时，该交换机先获取该报文的目的MAC地址，然后在该MAC地址表中查找该目的MAC地址对应的端口，然后将该报文从该目的MAC地址对应的端口发送出去，这个过程称为学习转发(学习就是记录MAC地址和端口的对应关系，转发就是根据这些信息决定报文该往哪个端口发送)。 

如图2A所示，主机PC1向服务器发送数据，该交换机从端口1上学习到该PC1的MAC地址，将该PC1的MAC地址和对应的端口1记录在MAC地址表中。如图2B所示，当该服务器向该PC1发送数据时，该数据携带目的MAC地址，该数据送到交换机后，该交换机查询该MAC地址表，将该数据从该目的MAC地址对应的端口1发送出去。 

此外，对于在该MAC地址表中找不到转发端口的数据，为了使数据到达目的主机，交换机会将数据从所有的端口转发出去，这就是所谓的泛洪。如图2C所示，当服务器第一次向PC1发送数据时，由于在交换机的MAC地址表中找不到该PC1所对应的表项，交换机会将数据从端口1、3转发。 

如图3A所示，当双上链稳定运行时，PC和服务器间的通信是通过交换机A的端口1到交换机D的端口6。这样，该交换机D会从端口6上学习到PC的MAC地址，该交换机A会从端口1上学习到服务器的MAC地址。 

如图3B所示，当交换机A端口1发生故障时，该交换机A会把端口2放开，并清除端口1上学习到的MAC地址(因为链路故障后表示该端口的MAC地址和端口的对应关系已经不可靠了，需要重新学习，所以必须清空该端口以前学习到的MAC地址信息)。这样，该PC发往服务器的数据到达交换机A后，由于在地址表中找不到相应的表项，根据前述泛洪原理，该数据可从端口2转发出去，且该数据到达交换机D后，该交换机D会更新PC的MAC地址和端口的对应关系(原来是在6端口学习到，现在更新到8端口了)，从而，PC和服务器间数据传输恢复。由上述可知，当双上链切换时，如果数据是上行数据，那么通信是可以很快恢复。

但是，如图3C所示，当双上链切换后，该PC不向该服务器发送数据，而是该服务器发送下行数据，由于在交换机D的MAC地址表中仍然将该PC的MAC地址映射到端口6上(因为交换机D并不知道交换机A的双上链发生了故障)。该服务器向该PC发送的数据到达交换机D后，直接从端口6转发出去，使得该服务器往PC的数据传输中断，这种中断情况会一直延续下去，直到该PC向服务器发送数据，此中断才会恢复。 

由上述可知，在双上链发生故障时，上行数据是可以马上恢复，但是下行数据的恢复却无法控制，这个中断时间需要依赖于下行数据的产生时间，这就有可能使得下行数据会中断很长时间。