专利名称：端口切换方法、网络设备及网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种端口切换方法、网络设备及网 络系统。
背景技术：
在宽带接入网中，要求BAS (Broadband Access Server,宽带接入服务器) 设备和交换机间的链路故障对用户不感知，即实现链路或者BAS设备端口故 障时用户的热切换。
现有技术提供一种VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟备份 路由器)技术，参阅图1,需要在路由器A和路由器B上配置虚拟路由器号 和虚拟路由器IP地址，同时产生一个虚拟MAC地址，这样在该网络中就加 入了一个虚拟路由器。即一个虚拟路由器由一个主路由器和若干个备份路由 器(如图中的路由器A和路由器B,可假定路由器A为主路由器，路由器B 为备份路由器)组成，主路由器真正实现转发功能，当主路由器故障时，备 份路由器将成为新的主路由器，接替原主路由器的工作。主机与虚拟路由器 通讯时所传输的报文中携带虚拟MAC和虚拟IP,主机通过虚拟路由器接入 网络，而无需了解主机实际所接入的物理路由器的任何信息，能保证当主机 的下一跳路由器(虛拟路由器中的主路由器)故障时，可以及时由另一台路 由器(备份路由器)来代替，从而保持通讯的连续性和可靠性。
在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题
现有技术的路由器中需要配置IP地址，是基于IP转发的三层网络，而且 路由器的某个物理成员端口故障时，不能将接入该物理成员端口的用户转入 其他物理成员端口 ，即不能实现端口间的切换。
发明内容
本发明实施例提供一种端口切换方法、网络设备及网络系统，能够实现 路由设备的物理成员端口间的切换。有鉴于此，本发明实施例提供 一种端口切换方法，包括
当确认第一物理成员端口不可用时，选择第二物理成员端口 ；
将所述第一物理成员端口映射的端口汇聚TRUNK子接口信息发送给第 二物理成员端口；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK子接口分配 的虚拟MAC地址和用户标识；
向连接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所述虚拟MAC地址的 报文。
一种网络设备，包括
确认单元，用于确认第一物理成员端口不可用；
选择单元，用于在确认第一物理成员端口不可用后，选择第二物理成员 端口；
第一发送单元，用于将所述第一物理成员端口映射的TRUNK子接口信 息发送给第二物理成员端口 ；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK 子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；
第二发送单元，用于向连接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所 述虚拟MAC地址的报文。
一种网络系统，包括路由设备和交换机，
所述路由设备，用于确认第一物理成员端口不可用，选择第二物理成员 端口 ，将所述第一物理成员端口对应的虚拟MAC地址发送给第二物理成员端 口；所述第一物理成员端口对应的虚拟MAC地址是为映射到所述第一物理 成员端口的TRUNK子接口所分配的虚拟MAC地址；向接所述第二物理成员 端口的交换机发送携带所述虛拟MAC地址的报文；
所述交换机，用于接收携带所述虛拟MAC地址的报文。 本发明实施例在第一物理成员端口不可用时，将第一物理成员端口映射 的TRUNK子接口信息发送给第二物理成员端口，并在向连接该第二物理成 员端口的交换机发送的报文中携带虚拟MAC地址，以实现路由设备物理成员 端口间的切换。
图1为现有技术提供的利用虚拟路由器接入的网络架构图； 图2为本发明实施例一所提供的组网图3为本发明实施例一所提供的虚拟MAC地址映射到物理成员端口的方 法流程图4为本发明实施例一所提供的端口切换方法流程图； 图5为本发明实施例一所提供的确认成员端口不可用的方法流程图； 图6为本发明实施例二提供的网络设备结构图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种端口切换方法，包括路由设备确i人第一物理成
员端口不可用；选择第二物理成员端口；将所述第一物理成员端口映射的端
口汇聚TRUNK子接口信息发送给第二物理成员端口 ；所述TRUNK子接口信 息包括为所述TRUNK子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；向接所述 第二物理成员 端口的交换^L发送携带所述虚拟MAC地址的报文。使用本发明 实施例提供的技术方案，能够通过物理成员端口间的切换，保证通讯的连续 性和可靠性。
如下先对BAS ( Broadband Access Server,宽带接入服务器)设备接口作 简单介绍BAS设备通过非对称以太Trunk接入汇聚交换机，如图2所示， BAS设备的一个以太TRUNK接口下有4个物理成员接口 GEl/0/l、GE2/0/l、 GE3/0/l、 GE4/0/1,其中，前两个物理成员接口 ( GE1/0/1和GE2/0/1)与一 台交换机相连接，后两个物理成员接口 ( GE3/0/1和GE4/0/1)与另 一台交换 机相连接。
为使后续本发明实施例所提供的端口切换方法更加清楚明白，先对以以 太TRUNK子接口为单位，将虚拟MAC地址映射到物理成员端口的过程进行 详细介绍，参阅图3，该流程具体包括
步骤301、 BAS设备创建以太TRUNK子接口 ，为以太TRUNK子接口分 配虚拟MAC地址和用户标识。其中，用户标识可以是VLAN (Virtual LocalArea Network,虚拟局域网)或者QinQ (也称Stacked VLAN, 二层虚拟局域 网)标识，该实施例中的路由设备可以是BAS 。
步骤302、利用为以太TRUNK子4妄口所分配的用户标识，按照各物理成 员端口的用户标识均衡的原则，将TRUNK子接口信息映射到BAS的物理成 员端口 ， TRUNK子接口信息包括所分配的虚拟MAC地址和用户标识。
步骤303、各物理成员端口接收用户广播的报文，用户广播的报文中包含 用户的VLAN/QinQ信息，其中，用户广播的报文是第一类报文。
步骤304、判断第一类报文中的用户标识是否是接收第一类报文的物理成 员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识，如果是，执行步骤305; 如果否，结束本流程。
步骤305、假定第一类报文中的VLAN/QinQ信息是第一物理成员端口映 射的TRUNK子接口信息中VLAN/QinQ, BAS设备通过第 一物理成员端口向 交换机发送响应报文，该响应报文中包括该TRUNK子接口信息中的虚拟 MAC地址。
步骤306、交换机保存虚拟MAC地址与连接该第 一物理成员端口的交换 机端口的对应关系，并向用户发送响应报文，该响应报文中携带TRUNK子 接口信息中的虚拟MAC地址。
后续用户向BAS发送的第二类报文中都以虚拟MAC地址作为目的地址， 这样交换机收到来自用户的第二类报文后，根据预先保存的虚拟MAC地址与 交换机端口 (与第一物理成员端口连接的交换机端口 )的对应关系，通过该 交换机端口向BAS设备发送用户的第二类报文，这样所有以虚拟MAC地址 为目的地址的第二类报文都被第一物理成员端口接收。
下面参阅图4,对本发明实施例一所提供的端口切换方法进行详细介绍， 该方法具体包括
步骤401 、确认第一物理成员端口不可用。
该步骤的具体实现方式如图5所示。步骤402、根据第 一物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户 标识，^!要照各物理成员端口的用户标识均^街的原则，选择第二物理成员端口。
步骤403、将第一物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息发送给第二 物理成员端口，其中，TRUNK子接口信息包括B AS设备为该TRUNK子接 口所分配的虚拟MAC地址和用户标识。
步骤404、通过第二物理成员端口向交换机发送用户探测报文，该用户探 观'J净艮文中携带虚拟MAC地址。
步骤405 、交换机刷新MAC表，即交换机删除原来保存的虚拟MAC地 址与连接第 一物理成员端口的交换机端口的对应关系，保存虚拟MAC地址与 连接第二物理成员端口的交换机端口的对应关系。
其中，上述第一物理成员端口和第二物理成员端口可能分部在不同的业 务单板上，因此，上面描述的端口切换方法可以实现路由设备上跨单板的用 户热切换。
参阅图5,确认第一物理成员端口不可用的方法流程具体包括 步骤501、交换机接收来自用户的第二类报文后，根据第二类报文中的虚 拟MAC地址与交换机端口的对应关系，通过虚拟MAC地址所对应的交换机 端口 ，向BAS的第 一物理成员端口 (与虚拟MAC地址所对应的交换机端口 连接)发送第二类报文，在特定时间段内接收不到来自BAS的响应消息，确 认第一物理成员端口不可用，该虚拟MAC地址被老化。其中，该第二类报文 包括用户标识VLAN/QinQ、虛拟MAC地址、报文接入的单板及端口号。 步骤502、交换机通过各端口广播该第二类报文。
步骤503、 BAS接收到第二类报文后，判断接收该第二类报文的TRUNK 端口属性表中的类型标志是否表示为非对称TRUNK,如果是，执行步骤504; 如果否，按照普通成员端口接收报文流程来处理。
步骤504、 BAS判断第二类l艮文中的用户标识与接收该第二类报文的物 理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识是否相同，如果是， 执行步骤505,如果否，执行步骤507。步骤505、 BAS判断第二类报文中的虚拟MAC地址与接收该第二类才艮文 的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的虚拟MAC地址是否相同， 如果是，执行步骤506,如果否，执行步骤507。
步骤506、 BAS判断第二类报文中携带的单板及端口号与接收该第二类 报文的物理成员端口的单板及端口号是否相同，如果是，结束本流程，如果 否，执行步骤507。
步骤507、 BAS丟弃第二类报文。
步骤508、 BAS利用报文采样检测技术，当单位时间段内被丟弃的第二 类报文达到阈值时，根据被丢弃的第二类报文中的虚拟MAC地址，确认第一 物理成员端口不可用。
领i或晋通才支术人贝可以理解头SL上迷头抓例万';』 是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机 可读存储介质中，例如只读存储器，磁盘或光盘等。
参阅图6，本发明实施例二提供一种网络设备，该设备包括第一物理成 员端口，第二物理成员端口，确认单元601,选择单元602,第一发送单元603, 第二发送单元604,其中，
确认单元601,用于确认第一物理成员端口不可用； 选择单元602,用于在确认第一物理成员端口不可用后，选择第二物理成 员端口；
第一发送单元603，用于将所述第一物理成员端口映射的TRUNK子接口 信息发送给第二物理成员端口 ；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK 子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；
第二发送单元604,用于通过第二物理成员端口，向连接所述第二物理成
员端口的交换机发送携带所述虚拟MAC地址的报文。 该设备还包括
分配单元605,用于为TRUNK子接口分配虚拟MAC地址和用户标识； 映射单元606,用于将TRUNK子接口信息映射到物理成员端口 ，所述 TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；
第一类报文接收单元607,用于接收携带用户标识的第一类报文； 判断单元608,用于判断所述第一类报文中的用户标识是否是接收所述第
一类报文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识；
响应报文发送单元609,用于当所述判断单元的判断结果为是时，向所述
用户发送响应报文，所述响应报文中携带所述TRUNK子接口信息中的虚拟
MAC地址。
其中，所述确认单元601包括
第二类报文接收单元，用于接收携带虚拟MAC地址和用户标识的第二类 报文；
丢弃报文确认单元，用于当所述第二类报文中的用户标识与接收第二类 报文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识不同，或者， 第二类报文中的虚拟MAC地址与接收第二类报文的物理成员端口所映射的 TRUNK子接口信息中的虚拟MAC地址不同时，确认丢弃第二类报文；
阈值判断单元，用于判断单位时间段内被丟弃的第二类报文是否达到阈
值；
端口不可用确认单元，用于当所述阈值判断单元的判断结果为是时，根 据所述被丢弃的第二类报文中的虚拟MAC地址与物理成员端口之间的对应 关系，确认所述物理成员端口即第 一物理成员端口不可用。
其中，所述选择单元602，用于根据映射到所述第一物理成员端口的
TRUNK子接口信息中的用户标识，按照各物理成员端口的用户标识均衡的原 则，选择第二物理成员端口。
本发明实施例三提供一种网络系统，包括路由设备和交换机， 路由设备为TRUNK子接口分配虚拟MAC地址和用户标识，按照各物理 成员端口用户标识均衡的原则，将TRUNK子接口信息映射到物理成员端口 ； 接收第一类报文，确认第一类报文中的用户标识是接收所述第一类报文的物 理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识，向交换机发送响应 报文，所述响应报文中携带所述TRUNK子接口信息中的虚拟MAC地址；交换^/f呆存所述响应^t艮文中的虚拟MAC地址与连4妄所述物理成员端口
的^换机端口的对应关系，并向所述用户发送所述响应报文；
交换机接收用户发送的所述第二类报文，根据第二类报文中的虚拟MAC 地址与交换机端口的对应关系，通过所述虚拟MAC地址所对应的交换机端口 向路由设备发送所述第二类报文；当未接收到来自所述路由设备的响应消息 时，确认所述虚拟MAC地址老化，通过所述交换机的各端口向所述路由设备 发送所述第二类报文。
路由设备接收来自交换机的携带虚拟MAC地址和用户标识的第二类报 文，当所述第二类报文中的用户标识与接收第二类报文的物理成员端口所映 射的TRUNK子接口信息中的用户标识不同，或者，第二类报文中的虚拟MAC 地址与接收第二类报文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的虚 拟MAC地址不同时，确认丢弃第二类报文；判断单位时间段内被丢弃的第二 类报文是否达到阈值；如果是，根据所述被丟弃的第二类报文中的虚拟MAC 地址与物理成员端口之间的对应关系，确认所述物理成员端口即第一物理成 员端口不可用；将所述第一物理成员端口对应的虚拟MAC地址发送给第二物 理成员端口 ；向连接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所述虚拟MAC 地址的报文；
交换机记录所述虚拟MAC地址与连接所述第二物理成员端口的交换机 端口的对应关系。
从以上分析可以看出，本发明实施例具有如下有益效果
本发明实施例在第一物理成员端口不可用时，将第一物理成员端口映射 的TRUNK子接口信息发送给第二物理成员端口 ，并在向连接该第二物理成 员端口的交换机发送的报文中携带虛拟MAC地址，以实现路由设备物理成员 端口间的切换，连接该第二物理成员端口的交换机保存虛拟MAC地址和连接 第二物理成员端口的交换机端口的对应关系，后续该交换机接收到用户发送 的携带该虚拟MAC地址的上行报文时，能根据上述对应关系，将用户的上行 报文通过与该虚拟MAC地址对应的交换机端口发送到路由设备，该路由设备 通过第二物理成员端口接收该上行报文，即通过路由设备物理成员端口间的 切换，以保证通讯的连续性和可靠性。本发明实施例根据TRUNK子接口信息中的用户标识，按照各物理成员 端口用户标识均衡的原则，将TRUNK子接口信息映射到物理成员端口 ，其 中，TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK子接口分配的虚拟MAC地址 和用户标识。将不同的虚拟MAC映射到对应的物理成员端口上，并向用户发 送携带该虚拟MAC地址的响应报文，以实现用户在不同的物理成员端口的负 载分担。
以上对本发明实施例所提供的端口切换方法、网络设备及网络系统进行 了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具 体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理 解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种端口切换方法，其特征在于，包括当确认第一物理成员端口不可用时，选择第二物理成员端口；将所述第一物理成员端口映射的端口汇聚TRUNK子接口信息发送给第二物理成员端口；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；向连接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所述虚拟MAC地址的报文。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确认第一物理成员端口 不可用之前，该方法还包括为TRUNK子接口分配虚拟MAC地址和用户标识，将TRUNK子接口信 息映射到各物理成员端口。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将TRUNK子接口信 息映射到各物理成员端口具体为根据TRUNK子接口信息中的用户标识，按照各物理成员端口用户标识 均衡的原则，将TRUNK子接口信息映射到物理成员端口 。
4、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确认第一物理成员端 口不可用具体为当接收的第二类报文中的用户标识与接收所述第二类报文的物理成员端 口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识不同，或者，第二类报文中的 虚拟MAC地址与接收第二类报文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信 息中的虚拟MAC地址不同时，所述路由设备确认丟弃所述第二类报文；当单位时间段内被丟弃的第二类报文达到阈值时，根据所述被丟弃的第二 类才艮文中的虚拟MAC地址，确_认所述虚拟MAC地址所对应的物理成员端口 即第一物理成员端口不可用。
5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在将TRUNK子接口信息 映射到各物理成员端口之后，确认第一物理成员端口不可用之前，该方法还 包括接收第一类报文，确认第一类报文中的用户标识是接收所述第一类报文 的物理成员端口所映射的TRUNK子4矣口信息中的用户标识，通过交换4几向所述用户发送响应报文，所述响应报文中携带所述TRUNK子接口信息中的 虚拟MAC地址；接收来自所述用户的第二类报文，所述的第二类报文包括用户标识和 所述虚拟MAC地址。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 所述通过交换:^L向所述用户发送响应"R文具体为向与所述物理成员端口连接的交换机发送所述响应报文，所述交换机保 存所述响应报文中的虚拟MAC地址与连接所述物理成员端口的交换机端口 的对应关系，并向所述用户发送所述响应报文。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在接收来自所述用户的第 二类报文之前，该方法还包括所述交换机接收用户发送的所述第二类报文，根据预存的第二类报文中 的虚拟MAC地址与交换机端口的对应关系，通过所述虚拟MAC地址所对应 的交换机端口向路由设备发送所述第二类报文；所述交换机当未接收到来自所述路由设备的响应消息时，确认所述虛拟 MAC地址老化，通过所述交换机的各端口向所述路由设备发送所述第二类报 文。
8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述选择第二物理成员端口具体为根据映射到所述第 一物理成员端口的TRUNK子接口信息中的用户标识， 按照各物理成员端口的用户标识均衡的原则，选择第二物理成员端口 。
9、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向连接所述第二物理成 员端口的交换机发送携带所述虛拟MAC地址的报文之后，该方法还包括所述交换机记录所述虚拟MAC地址与连接所述第二物理成员端口的交 换^L端口的对应关系。
10、 一种网络设备，其特征在于，包括 确认单元，用于确认第一物理成员端口不可用；选择单元，用于在确认第一物理成员端口不可用后，选择第二物理成员 端口；第一发送单元，用于将所述第一物理成员端口映射的TRUNK子接口信 息发送给第二物理成员端口 ；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK 子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；第二发送单元，用于向连接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所 述虚拟MAC地址的净艮文。
11、 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备还包括 分配单元，用于为TRUNK子接口分配虚拟MAC地址和用户标识； 映射单元，用于将TRUNK子接口信息映射到物理成员端口 。
12、 根据权利要求11所述的设备，其特征在于， 所述确认单元包括第二类报文接收单元，用于接收第二类报文；丟弃报文确认单元，用于当所述第二类报文中的用户标识与接收第二类 4艮文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识不同，或者， 第二类报文中的虚拟MAC地址与接收第二类报文的物理成员端口所映射的 TRUNK子接口信息中的虚拟MAC地址不同时，确认丟弃所述第二类报文；阈值判断单元，用于判断单位时间段内被丟弃的第二类报文是否达到阈值；端口不可用确认单元，用于当所述阈值判断单元的判断结果为是时，根 据所述被丟弃的第二类报文中的虚拟MAC地址，确认所述虚拟MAC地址所 对应的物理成员端口即第一物理成员端口不可用。
13、 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，该设备还包括 第一类报文接收单元，用于接收第一类报文；判断单元，用于判断所述第一类报文中的用户标识是否是接收所述第一 类报文的物理成员端口所映射的TRUNK子接口信息中的用户标识；响应报文发送单元，用于当所述判断单元的判断结果为是时，向所述用 户发送响应报文，所述响应报文中携带所述TRUNK子接口信息中的虚拟 MAC地址。
14、 根据权利要求IO所述的设备，其特征在于，所述选择单元，用于根据映射到所述第一物理成员端口的TRUNK子接 口信息中的用户标识，按照各物理成员端口的用户标识均衡的原则，选择第 二物理成员端口。
15、 一种网络系统，其特征在于，包括路由设备和交换机， 所述路由设备，用于确认第一物理成员端口不可用，选择第二物理成员 端口 ，将所述第一物理成员端口对应的虚拟MAC地址发送给第二物理成员端 口；所述第一物理成员端口对应的虚拟MAC地址是为映射到所述第一物理 成员端口的TRUNK子接口所分配的虚拟MAC地址；向接所述第二物理成员 端口的交换机发送携带所述虚拟MAC地址的报文；所述交换机，用于接收携带所述虚拟MAC地址的报文。
全文摘要
本发明公开了一种端口切换方法、网络设备及网络系统，其中，端口切换方法包括路由设备确认第一物理成员端口不可用；选择第二物理成员端口；将所述第一物理成员端口映射的TRUNK子接口信息发送给第二物理成员端口；所述TRUNK子接口信息包括为所述TRUNK子接口分配的虚拟MAC地址和用户标识；向接所述第二物理成员端口的交换机发送携带所述虚拟MAC地址的报文。使用本发明提供的技术方案，能够通过物理成员端口间的切换，保证通讯的连续性和可靠性。
文档编号H04L12/54GK101299718SQ20081011128
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者兵 孙, 顾勤丰 申请人:华为技术有限公司