[发明专利]用于提供快速重新路由的方法和转发数据单元

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2009年5月13日的美国临时专利申请No.61/178,011的优先权，通过引用将其完整结合在此。本申请还涉及与本申请同日提交的代理卷号为AVA10-17、题目为“用于保持网络元件的转发平面内的端口状态表的方法和装置”的申请。通过引用将上面指出的每个申请的教导和公开完整结合在此。

背景技术

数据通信网络可以包括各种计算机、服务器、节点、路由器、交换机、集线器和代理服务器，以及被连接为并且被配置为彼此传递数据的其它设备。此处这些设备被称为“网络元件”，并且可以在网络上提供各种网络资源。通过在网络上通过通信链路在网络元件之间传递协议数据单元(诸如，分组、信元、帧或段)，通过数据通信网络传递数据。特定协议的数据单元可被多个网络元件处理，并且当它在网络上在它的源和它的目的地之间传播时跨越多个通信链路。诸如计算机、电话、蜂窝电话、个人数字助理和其它类型的消费电子设备的主机连接到通信网络，并且通过通信网络传输/接收数据，并且因此，是由通信网络提供的通信服务的用户。

网络元件通常被实现为具有控制网络元件的操作的控制平面以及处理流过网络的通信量的数据平面。数据平面通常具有线卡集合，所述线卡具有连接到网络上的链路的端口。数据被在特定端口处接收、被在数据平面内交换，并且被在一个或多个其它端口处输出到网络的其它链路上。为了能够迅速地处理数据，通常以硬件实现数据平面，从而使用硬件查找等执行关于如何处理数据的所有决策。

端口可能出于许多原因而失效，包括线卡故障、连接到端口的链路的故障(例如，线路中断)、远端线卡故障等。术语多链路中继线路(trunk)(MLT)、链路聚合组(LAG)和逻辑端口是同义词，并且这些术语被互换地使用。类似地，网络元件内的内部转发数据路径可能失效，这可能导致一个端口或一组端口表现出失效，或者沿着到端口的外部对等端点的逻辑/虚拟连接可能存在某些其它故障。存在端口可能失效的多种原因。

在端口失效的情况下，去往该端口的通信量应当被转向为从替换端口流出，以便能够通过网络恢复连接。为了最小化对该网络元件所处理的通信量的影响，例如，为了最小化停机时间(down time)和分组丢失，通信量重新路由越快发生越好。优选地，能够使得通信量在10毫秒(ms)内失效恢复到替换端口是有利的。优选地，在LAG或MLT的情况下，通信量应当散布在其余端口上，而不是从失效端口全部移到特定的指定替换端口，以便防止指定的替换端口的通信量过载。

发明内容

诸如上面解释的那些常规机制具有各种缺点。一个这种缺点是常规网络元件从故障中恢复所花费的时间的数量。恢复花费的时间的数量越长，性能延迟(包括更多的丢弃分组)以及其它端口克服失效端口的加载越长。

本发明的实施例显著地克服了这些缺点，并且提供了提供网络元件内的多播分组到与多链路中继线路相关联的可用端口的快速重新路由的机制和技术。在一个特定实施例中，该方法包括由网络元件的数据平面内的FDU接收分组，并且确定该分组是多播分组。该方法还包括将分组转发到具有与所述多播分组的至少一个接收方相关联的至少一个端口的所有外出FDU。附加地，该方法包括由每个外出FDU在同步的本地端口状态数据库内执行查找，以便发现每个接收方的处于UP状态的端口。

其它实施例包括其上具有计算机可读代码的计算机可读介质，所述计算机可读代码用于提供网络元件内的多播分组到与多链路中继线路相关联的可用端口的快速重新路由。所述计算机可读介质包括用于由网络元件的数据平面内的FDU接收分组，并且确定该分组是多播分组的指令。该计算机可读介质还包括用于将分组转发到具有与所述多播分组的至少一个接收方相关联的至少一个端口的所有外出FDU的指令。附加地，该计算机可读介质包括用于由每个外出FDU在同步的本地端口状态数据库内执行查找，以便发现每个接收方的处于UP状态的端口的指令。

其它实施例包括一种计算机化设备，其配置为处理此处作为本发明的实施例所公开的所有方法操作。在这些实施例中，该计算机化设备包括存储器系统、处理器、连接这些组件的互连机制中的通信接口。所述存储器系统被编码有一种处理，该处理如此处所解释的提供网络元件内的多播分组到与多链路中继线路相关联的可用端口的快速重新路由，当被在处理器上实施时(例如，当执行时)，该处理在所述计算机化设备内按照此处的解释操作，以便执行此处作为本发明的实施例所解释的所有方法实施例和操作。因此，执行或被编程为执行此处解释的处理的任意计算机化设备是本发明的实施例。