专利名称：一种堆叠系统的拓扑收集方法和双控制板设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种堆叠系统的拓朴收集方法和双控制板设备。
背景技术：
堆叠技术将两台以上的设备连接起来形成一 台逻辑设备，即堆叠系统，用户管理堆叠系统就像管理一台单一的设备，为用户提供了高可用性、高可扩展性和简化管理的优点。构成堆叠系统的设备可以是集中式设备或者分布式设备，堆叠系统中的各设备通过堆叠电缆连接，连接方式可以是链型、环型或者星型结构。在堆叠系统中，通常需要运行专门的拓朴管理软件来收集整个堆叠系统的拓朴结构以及拓朴结构变化，本发明主要针对链型或者环型拓朴结构的收集。
对于由集中式设备组成的堆叠系统，如图l所示，堆叠系统中的各成员设备包括一个或者两个堆叠口 ，各成员设备通过堆叠口周期性发送拓朴通告报文将自身的拓朴信息广播给堆叠系统中的其它成员设备，其中，各成员设
备发送的拓朴信息可以包括成员设备ID、优先级信息、身份信息(是否为主设备)、桥MAC地址以及其它拓朴信息。根据预设的选举策略从堆叠系统中的各成员设备中选举出一个主(Master)设备，该Master设备收集该堆叠系统中各成员设备通过拓朴通告报文发送的拓朴信息，形成整个堆叠系统的拓朴信息广播给其它成员设备，其它成员设备对整个堆叠系统的拓朴信息进行存储。
当拓朴建立后，堆叠系统中的各邻居设备之间通过周期性发送心跳握手(Hello)报文来保持连接状态，当某个成员设备检测到其邻居设备出现故障(端口 Down)，则在堆叠系统中通告该邻居设备出现故障，Master设备 会重新收集各成员设备的拓朴信息，将新的整个堆叠系统的拓朴信息广播给 其它成员设备，各成员设备及时更新自身存储的堆叠系统的拓朴信息。当有 成员设备加入堆叠系统时，会在该堆叠系统宁通告自身加入堆叠系统， Master设备也会重新收集各成员设备的拓朴信息，将新的整个堆叠系统的拓 朴信息广播给其它成员设备，各成员设备及时更新自身存储的堆叠系统的拓 朴信息。
对于由分布式单控制板设备组成的堆叠系统，由于各成员设备由 一块控 制板、 一块或者两块堆叠板以及多块业务板组成，如图2a所示，此时的堆 叠系统拓朴收集与集中式设备相同，只是各成员设备通告的拓朴信息还包括 各成员设备内部的拓朴信息，例如槽位数等。
对于由分布式双控制板设备组成的堆叠系统，由于各成员设备由两块控 制板构成，如图2b所示， 一块为主用控制板，另一块为备用控制板，由于 在主用控制板和备用控制板中都会运行拓朴管理软件，因此，在堆叠系统中 主用控制板和备用控制板应该作为两个拓朴节点，且在主用控制板出现故障 时，需要保证备用控制板能够及时接管主用控制板的工作，保证堆叠系统正 常运行。由于分布式双控制板设备的特殊性，并不能直接运用现有技术中针 对集中式设备和分布式单控制板设备的拓朴收集方法，但目前尚没有一种方 法适用于分布式双控制板设备构成的堆叠系统的拓朴收集。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种堆叠系统的拓朴收集方法和双控制板设 备，适用于分布式双控制板设备构成的堆叠系统的拓朴收集。
一种堆叠系统的拓朴信息收集方法，应用于包含双控制板设备的堆叠系 统，该方法包4舌
双控制板设备中的主用控制板通过堆叠口通告所在成员设备的拓朴信息， 该拓朴信息中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包含备用控制板的信息；
通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后，存储该堆叠系统的拓朴信息， 或者更新已存储的堆叠系统的拓朴信息，并在插入备用控制板后将存储的堆叠 系统的拓朴信息备份给备用控制板。
一种双控制板设备，用于构成堆叠系统，该双控制板设备包括主用控制板
和备用控制板；
所述主用控制板，用于通过堆叠口通告所在成员设备的拓朴信息，该拓朴 信息中包含主用控制板的信息并在该双控制板设备插入备用控制板后包含备用
控制板的信息；通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后，存储该堆叠系统的 拓朴信息或者更新已存储的堆叠系统的拓朴信息，并在该双控制板设备插入备 用控制板后将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板；
所述备用控制板，用于存储所述堆叠系统的拓朴信息或者更新已存储的 堆叠系统的拓朴信息。
由以上技术方案可以看出，本发明提供的方法和双控制板设备中，双控 制板设备中的主用控制板负责进行所在成员设备的拓朴信息通告，且该拓朴 信息中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包含备用控制板的信 息，使得在堆叠系统的拓朴中，主用控制板和备用控制板作为两个堆叠节点； 并且，主用控制板在接收到堆叠系统到拓朴信息后，在存储或者更新已存储 的堆叠系统的拓朴信息后，备份给已插入的备份控制板，使得备用控制板也 建立堆叠系统的拓朴，在发生主用控制板故障或拔出引起的主备倒换后，备 用控制板能够及时作为主用控制板使得此成员设备不会从堆叠系统中退出， 并能够根据整个堆叠系统的拓朴信息保证报文转发等业务的正常进行。适用 于分布式双控制板设备构成的堆叠系统的拓朴收集
图1为集中式设备构成的堆叠系统结构图； 图2a为单控制板设备的组成示意图；图2b为双控制板设备的组成示意图3为本发明实施例提供的主要方法流程图4为本发明实施例提供的双控制板设备构成的堆叠系统示意图5为本发明实施例提供的发生主备倒换的方法流程图6为本发明实施例提供的堆叠系统的拓朴信息示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体 实施例对本发明进行详细描述。
本发明所提供的方法可以如图3所示，主要包括以下步骤
步骤301:双控制板设备中的主用控制板通过堆叠口通告所在成员设备 的拓朴信息，该拓朴信息中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包 含备用控制板的信息。
步骤302:主用控制板通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后，存储 该堆叠系统的拓朴信息，并在插入备用控制板后将该堆叠系统的拓朴信息备 份给备用控制板。
下面对本发明所提供的上述方法进行详细描述。如图4所示，双控制板 设备构成的堆叠系统中，双控制板设备中存在主用控制板和备用控制板的槽 位，即一个成员设备可能会存在两个拓朴节点，这两个拓朴节点共用一个或 者两个堆叠口与其它成员设备相连。
双控制板设备中由主用控制板进行拓朴通告报文和Hello报文的发送， 在主用控制板通告所在设备的拓朴信息时，如果该设备中已插入备用控制 板，由于备用控制板在插入时会向主用控制板上报自身的信息，因此主用控 制板通告的拓朴信息中除了包含主用控制板的信息之外，在已插入备用控制 板时还包含备用控制板的信息。例如，对于成员ID为ID1的双控制板设备， 如果已经插入主用控制板和备用控制板，则主用控制板通告的拓朴信息可以 包含该双控制板设备的成员ID、优先级信息、内部拓朴连接、主用控制板和备用控制板的成员身份、主用控制板和备用控制板的桥M A C地址等信 息。其中，在尚没有选举出堆叠主控板(master)时，可以默认将主用控制 板和备用控制板的成员身份都设置为非master,当选举出master时，如果主 用控制板为被选举的master,则通告的拓朴信息中该主用控制板的成员身份 为master。内部拓朴连接可以包括槽位数等信息。
其中，master设备的选举策略可以根据实际需求进行设定，在此举一个 具体的选举策略例子首先比较各成员设备的优先级，确定优先级最大的成 员设备，然后在成员设备中如果主用控制板正常，则将主用控制板设置为 master;当主用控制板出现故障或者拔出时，如果所在成员设备存在备用控 制板，则在该备用控制板倒换为主用控制板的工作后设置为master。或者采 用其它方式确定master,例如确定启动时间最长或者桥MAC地址最小的控 制板作为master等。在此不再--"穷举。
作为maste r的主用控制板负责收集其它各主用控制板发送的拓朴信息， 生成整个堆叠系统的拓朴信息后，在该堆叠系统中广播给其它各成员设备； 其它各成员设备中的主用控制板通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后， 存储该堆叠系统的拓朴信息，或者更新存储的堆叠系统的拓朴信息，并在已 插入备用控制板时，将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板。其中， 该备份操作可以是定时执行，也可以在主用控制板存储的堆叠系统的拓朴信 息发生变化后执行。主用控制板将堆叠系统的拓朴信息及时备份给备用控制 板使得备用控制板也完成堆叠系统拓朴信息的建立，以便主用控制板故障或 拔出后，备用控制板倒换为主用控制板时能够及时接管主用控制板的工作， 并根据整个堆叠系统的拓朴信息保证报文转发等业务正常进行。
在双控制板设备中可能会发生以下几种事件:
其一、如果最初成员设备中没有插入备用控制板，则主用控制板通告的 所在设备的拓朴信息中仅包含主用控制板的信息。当该成员设备插入备用控
消息，携带该备用控制板的信息，直到收到主用控制板的确认回复。主用控制板接收到注册消息后，便获知备用控制板的信息，向备用控制板发送确认 回复，在后续通告的所在设备的拓朴信息中就进一 步包含备用控制板的信 息，并将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给该备用控制板。由于主用控制板 通告的所在设备的拓朴信息发生变化，即进一步包含了备用控制板的信息，
因此，masteri殳备重新生成堆叠系统的拓朴信息，并广播给堆叠系统中的各 成员设备供各成员设备进行更新。
其二、主用控制板故障或者拔出，发生主备倒换，即备用控制板倒换为 主用控制板，接管主用控制板的工作，通告所在成员设备的拓朴信息、接收 堆叠系统的拓朴信息以及发送Hello报文，重新建立邻居关系和堆叠拓朴关 系。此时通告的成员设备的拓朴信息仅包括倒换后主用控制板的信息。
在这种情况下，如果发生故障或者拔出的主用控制板的成员身份为 master,则倒换后新的主用控制板接管该成员身份，并在通告的所在设备的 拓朴信息中将自身的成员身份标识为master,负责各成员设备的拓朴信息的 收集、堆叠系统的拓朴信息的生成和广播。如果发生故障或者拔出的主用控 制板的成员身份不是master,则不必改变成员身份，仅接管主用控制板的工 作即可。
在此针对该第二种事件列举一个完整的流程图，如图5所示，该流程可 以包括以下步骤
步骤501:主用控制板发生故障或者拔出，本地备用控制板收到倒换消息。
备用控制板中的拓朴检测模块能够检测到主用控制板的状况，如果接收
到倒换消息则说明主用控制板故障或者拔出，需要进行主备倒换。
步骤502:备用控制板提升为主用控制板，接管主用控制板的工作。
备用控制板提升为主用控制板后，开始通告所在成员设备的拓朴信息、
接收堆叠系统的拓朴信息以及发送Hello报文，重新建立邻居关系和堆叠拓
朴关系。此时通告的成员设备的拓朴信息仅包括倒换后主用控制板的信息。
步骤503:新的主用控制板判断原来的主用控制板是否为master,如果
10是执行步骤504，否则执行步骤506。
步骤504:新的主用控制板接管该master的身份，成为 master 。
步骤505:新的主用控制板将所在成员设备发生主备倒换，以及新的
master身份的信息通过通告报文广播给其它成员设备，并开始接管master
的工作，结束流程。
其它成员设备接收到新的主用控制板发送的通告报文后，更新自身存储
的拓朴信息。
步骤506:新的主用控制板将所在成员设备发生主备倒换的信息通过通 告报文广播给其它成员设备。
步骤507: master接收到该主备倒换的信息后，可以重新生成并广播堆 叠系统的拓朴信息。
其三、主用控制板检测到备用控制板故障或者拔出后，在通告的所在成 员设备的拓朴信息中不再包含备用控制板的信息，也停止将存储的堆叠系统 的拓朴信息备份给备用控制板。堆叠系统中的master确定所在的成员设备的 拓朴信息或者该主用控制板发送的拓朴信息发生变化后，会重新生成并广播 堆叠系统的拓朴信息。
另外，在上述过程中，堆叠系统中的master生成的堆叠系统的拓朴信 息中可以包含对各单板的编号，该各单板的编号可以按照各成员设备的连接 关系进行，其中，各单板包括控制板、堆叠板和业务板。编号的方法可以 为以下两种方式
其一、各单板的编号可以由所在成员设备ID和槽位号组成，例如，某 成员设备的ID为2，其中主用控制板的槽位号为1、备用控制板的槽位号为 2、堆叠板1的槽位号为3、业务板1的槽位号为5,则主用控制板、备用控 制板、堆叠板1和业务板1在堆叠系统内的编号可以分别为2/1、 2/2、 2/3
和2/5。
其二、根据各单板所在成员设备的ID和槽位号，按照设定的编号策略
进行编号。例如，设置编号策略为单板在堆叠系统中的编号=(所在成员设备的ID-I) X各成员设备所支持的最大槽位数+所在槽位号。如果堆叠
系统中各成员设备支持的最大槽位数为12，则ID为2的成员设备中0、 1、 5号槽位的单板编号分别为12、 13、 17。
整个堆叠系统的拓朴信息可以如图6所示，包括各成员设备的ID、 优先级信息、各单板在堆叠系统中的编号、主用控制板和备用控制板的成员 身份、主用控制板和备用控制板的桥M A C地址等信息。
以上是对本发明所提供的方法进行的详细描述，下面对本发明实施例所提 供的双控制板设备进行详细描述。该双控制板设备可以包括主用控制板和备 用控制板。
其中，主用控制板，用于通过堆叠口通告所在成员设备的拓朴信息，该拓 朴信息中包含主用控制板的信息并在该双控制板设备插入备用控制板后包含备 用控制板的信息；通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后，存储该堆叠系统 的拓朴信息或者更新已存储的堆叠系统的拓朴信息，并在该双控制板设备插入 备用控制板后将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板。
备用控制板，用于存储堆叠系统的拓朴信息或者更新已存储的堆叠系统的 拓朴信息。
在插入备用控制板后上述主用控制板通告的所在成员设备的拓朴信息可以 包括所在成员设备的标识、优先级信息、内部拓朴信息、主用控制板和备用 控制板是否为master的身份信息、主用控制板和备用控制板的桥MAC地址。
另外，主用控制板还可以用于当堆叠系统中尚没有master时，根据各主用 控制板通告的所在成员设备的拓朴信息，选举出一个主用控制板作为master; 在自身被选举为master后，收集各主用控制板通告的拓朴信息，生成堆叠系统 的拓朴信息后在堆叠系统中广播。
Master的具体选举策略可以采用方法中所描述的方式。
根据该双控制板设备中可能发生的三种事件，该双控制板设备还可以具备 以下功能
其一、备用控制板，还可以用于在插入该双控制板设备后，周期性地向主用控制板发送携带该备用控制板的信息的注册消息，直到收到主用控制板的确 认回复。
主用控制板，还可以用于接收到注册消息后，向备用控制板发送确认回复， 在通告的所在成员设备的拓朴信息中包含备用控制板的信息，并开始将存储的 堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板。
上述主用控制板定时或者在存储的堆叠系统的拓朴信息发生变化时，将存 储的堆叠系统的拓4卜信息备份给备用控制板。
其二、备用控制板，还可以用于检测到主用控制板故障或者拔出后，倒换
为主用控制板，接管主用控制板的搡作，并在主用控制板为master时，接管 master的身份和操作。
其三、主用控制板检测到备用控制板故障或者拔出后，在通告的所在成员 设备的拓朴信息中不再包含备用控制板的信息，停止将存储的堆叠系统的拓朴 信息备份给备用控制板。
针对上述三种事件，主用控制板，还可以用于在作为master时，如果确定 所在的成员设备的拓朴信息发生变化或者接收到的拓朴信息发生变化后，重新 生成并广播堆叠系统的拓朴信息。
在上述结构中，在主用控制板中运行拓朴管理协议代理模块和拓朴管理协 议模块，其中，拓朴管理协议代理模块用于进行与备用控制板之间信息的交互 和堆叠系统的拓朴信息的备份；拓朴管理协议模块用于进行所在成员设备的堆 叠拓朴信息的通告，堆叠系统的拓朴信息的接收、存储和更新，Hello报文的发 送和检测等。
由以上描述可以看出，本发明提供的方法和双控制板设备中，双控制板 设备中的主用控制板负责进行所在成员设备的拓朴信息通告，且该拓朴信息 中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包含备用控制板的信息，使 得在堆叠系统的拓朴中，主用控制板和备用控制板作为两个堆叠节点；并且， 主用控制板在接收到堆叠系统到拓朴信息后，在存储或者更新已存储的堆叠 系统的拓朴信息后，备份给已插入的备份控制板，使得备用控制板也建立堆叠系统的拓朴，在发生主用控制板故障或拔出引起的主备倒换后，备用控制 板能够及时作为主用控制板使得此成员设备不会从堆叠系统中退出，并能够
根据整个堆叠系统的拓朴信息保证报文转发等业务的正常进行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本
发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在
本发明保护的范围之内。
权利要求
1、一种堆叠系统的拓扑信息收集方法，应用于包含双控制板设备的堆叠系统，其特征在于，该方法包括双控制板设备中的主用控制板通过堆叠口通告所在成员设备的拓扑信息，该拓扑信息中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包含备用控制板的信息；通过堆叠口接收到堆叠系统的拓扑信息后，存储该堆叠系统的拓扑信息，或者更新已存储的堆叠系统的拓扑信息，并在插入备用控制板后将存储的堆叠系统的拓扑信息备份给备用控制板。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括当堆叠系统 中尚没有堆叠主控板master时，在所述堆叠系统中根据各主用控制板通告的所 在成员i史备的拓朴信息，选举出一个主用控制才反作为master; 由选举出的 master 收集各主用控制板通告的拓朴信息，生成堆叠系统的拓朴信息后在堆叠系统中广播。
3、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在插入备用控制板后所 述主用控制板通告的所在成员设备的拓朴信息包括所在成员设备的标识、优 先级信息、内部拓朴信息、主用控制板和备用控制板是否为master的身份信息、 主用控制板和备用控制板的桥MAC地址。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述备用控制板插入成员 设备后，周期性地向所述主用控制板发送携带所述备用控制板的信息的注册消 息，直到收到所述主用控制板的确认回复；所述主用控制板接收到所述注册消 息后，向所述备用控制板发送确认回复，在通告的所在成员设备的拓朴信息中 包含所述备用控制板的信息，并开始将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用 控制板。
5、 根据权利要求l或4所述的方法，其特征在于，所述将存储的堆叠系统 的拓朴信息备份给备用控制板包括所述主用控制板定时将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板；或者，在存储的堆叠系统的拓朴信息发生变化时，将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当主用控制板故障或者拔出后，所述备用控制板倒换为主用控制板，接管主用控制板的操作。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果发生故障或者拔出的主用控制板为master,则所述备用控制板倒换为主用控制板后，接管master的身 份和操作。
8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主用控制板才企测到备 用控制板故障或者拔出后，在通告的所在成员设备的拓朴信息中不再包含备用 控制板的信息，停止将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板。
9、 根据权利要求4、 6或8所述的方法，其特征在于，堆叠系统中的master 确定所在的成员设备的拓朴信息发生变化或者接收到的拓朴信息发生变化后， 重新生成并广播堆叠系统的拓4卜信息。
10、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内部拓朴信息包括 所述成员设备的各单板所在的槽位号；所述堆叠系统的拓朴信息中包含各单板 在堆叠系统中的编号；各单板在堆叠系统中的编号采用所在成员设备的标识和槽位号组合标识， 或者，利用所在成员的标识和槽位号并按照预设的编号策略获得。
11、 一种双控制板设备，用于构成堆叠系统，其特征在于，该双控制板设 备包括主用控制板和备用控制板；所述主用控制板，用于通过堆叠口通告所在成员设备的拓朴信息，该拓朴 信息中包含主用控制板的信息并在该双控制板设备插入备用控制板后包含备用 控制板的信息；通过堆叠口接收到堆叠系统的拓朴信息后，存储该堆叠系统的 拓朴信息或者更新已存储的堆叠系统的拓朴信息，并在该双控制板设备插入备 用控制板后将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控制板；所述备用控制板，用于存储所述堆叠系统的拓朴信息或者更新已存储的堆 叠系统的拓朴信息。
12、 根据权利要求11所述的双控制板设备，其特征在于，所述主用控制板 还用于当堆叠系统中尚没有master时，根据各主用控制板通告的所在成员设备 的拓朴信息，选举出一个主用控制板作为master;在自身被选举为master后， 收集各主用控制板通告的拓朴信息，生成堆叠系统的拓朴信息后在堆叠系统中广播。
13、 根据权利要求11所述的双控制板设备，其特征在于，所述备用控制板， 还用于在插入该双控制板设备后，周期性地向所述主用控制板发送携带该备用 控制板的信息的注册消息，直到收到所述主用控制板的确认回复；所述主用控制板，还用于接收到所述注册消息后，向所述备用控制板发送 确认回复，在通告的所在成员设备的拓朴信息中包含所述备用控制板的信息， 并开始将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给所述备用控制板。
14、 根据权利要求11或13所述的双控制板设备，其特征在于，所述主用 控制板定时或者在存储的堆叠系统的拓朴信息发生变化时，将存储的堆叠系统 的拓朴信息备份给备用控制板。
15、 根据权利要求11所述的双控制板设备，其特征在于，所述备用控制板， 还用于检测到主用控制板故障或者拔出后，倒换为主用控制板，接管主用控制 板的操作，并在所述主用控制板为master时，接管master的身份和操作。
16、 根据权利要求11所述的双控制板设备，其特征在于，所述主用控制板 检测到所述备用控制板故障或者拔出后，在通告的所在成员设备的拓朴信息中 不再包含备用控制板的信息，停止将存储的堆叠系统的拓朴信息备份给备用控 制板。
17、 根据权利要求12所述的双控制板设备，其特征在于，所述主用控制板， 还用于在作为master时，如果确定所在的成员设备的拓朴信息发生变化或者接 收到的拓朴信息发生变化后，重新生成并广播堆叠系统的拓朴信息。
全文摘要
本发明提供了一种堆叠系统的拓扑收集方法和双控制板设备，应用于包含双控制板设备的堆叠系统。双控制板设备中的主用控制板通过堆叠口通告所在成员设备的拓扑信息，该拓扑信息中包含主用控制板的信息并在插入备用控制板后包含备用控制板的信息；通过堆叠口接收到堆叠系统的拓扑信息后，存储该堆叠系统的拓扑信息，或者更新已存储的堆叠系统的拓扑信息，并在插入备用控制板后将存储的堆叠系统的拓扑信息备份给备用控制板。本发明适用于分布式双控制板设备构成的堆叠系统的拓扑收集。
文档编号H04L12/24GK101478435SQ20091007723
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者杨益泉, 勇 汪, 胡小龙 申请人:杭州华三通信技术有限公司