[发明专利]一种拓扑分裂后的主机选举方法、装置及网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种拓扑分裂后的主机选举方法、装置及网络设备。

背景技术

热堆叠技术通过将多台设备使用内部链路互联，组合成一台逻辑设备，同时在内部物理设备间，通过热备冗余的机制来实现高可用性，解决现有的冷堆叠系统中存在的可用性问题。其主要优点有：1)、实现在堆叠系统运行过程中堆叠设备可以在线加入和退出堆叠系统，并确保堆叠系统数据转发不中断；2)、在堆叠主机出现故障时(软件故障或者硬件故障引起软件故障)将自动重新选举新的堆叠主机，并确保堆叠系统中无故障的设备数据转发不中断。

目前，常见的热堆叠技术有虚拟交换单元(VSU，Virtual Switching Unit)，VSU是一种网络系统虚拟化技术，支持将多台设备组合成单一的虚拟设备。在VSU系统中设备间通过虚拟交换链路(VSL，Virtual Switch Link)连接堆叠起来，从功能上看VSL可以看作是一根堆叠线。VSL链路上运行的报文交互协议为虚拟交换链路协议(VSLP，Virtual Switch Link Protocol)。

在VSU系统中，多个设备组成的VSU域具有唯一的域标识(Domain ID)，只有配置同一个域标识的设备才能组成VSU系统，在组建VSU系统时，多台设备通过一定的竞选协议选举出一台全局主设备，一台全局从设备，其余设备都是全局候选设备。主设备负责控制整个VSU系统，运行控制面协议并参与数据转发；其余的设备，包括从设备和候选设备仅参与数据转发，并不运行控制面协议，所有接收到的控制面数据都将转发给主设备进行处理。从设备同时还实时同步接收主设备的状态，与全局主设备构成1∶1热备份。在主设备失效后，从设备将切换成主设备角色，来管理整个VSU系统。VSU域中的每个成员设备都拥有唯一的编号(Switch ID)，该编号用于管理成员设备，以及配置成员设备上的接口等。用户在将设备加入VSU系统时需要配置该编号，并且保证该编号在同一个VSU系统中是唯一的。VSU系统如果发现编号冲突，则由主设备自行分配。

如图1a和图1b所示，分别为VSU系统的物理视图和逻辑视图，VSU将传统网络中的两台或多台设备组成的单一的逻辑实体，例如位于图1a中汇聚层的VSU系统可以看作单独的一台设备与核心层、接入层进行交互，如1b所示，接入层设备通过聚合链路与VSU系统建立连接，这样在接入层和汇聚层之间避免了二层环路，另外由于VSU系统减少了路由实体的数目，也简化了三层网络拓扑。

VSU系统组建完成后，通过设备拓扑管理(DTM，Device Topology Manager)表管理系统内的设备，对任一设备的端口来说，与VSU系统内其它设备的端口建立拓扑连接(VSL链路)的称为VSU端口，未与其它设备端口建立拓扑连接的称为边缘接口。初始化时，DTM表中只有本地节点，当VSL链路连接(UP)后，将从所有连接的VSU端口向外发送Hello报文，同时，这些VSU端口也会监听其它设备的Hello报文，各设备在接收到Hello报文后，从中解析出拓扑节点信息，查找DTM表中是否有对应邻居节点。如果没有对应节点，则新建节点；如果有，则更新节点信息。Hello报文的源节点的第一跳邻居(即直连邻居)在收到Hello报文后，会检查报文中是否包含本节点的入口(即源节点报文出口的直连口)信息，如果没有包含，第一跳邻居会将直连信息补充到报文中，然后从非入口的VSU端口转发出去，这样其他成员设备收到Hello报文后，还可以建立关于源节点的直连信息。Hello报文在拓扑中以泛洪的形式传播，截止于拓扑末端或者源节点。最终DTM表中包括整个VSU系统中所有的成员设备信息(包括VSU系统的成员个数信息、成员介质访问控制(MAC，Media Access Control)地址、成员主机名等信息)。