专利名称：一种链路备份方法和路由转发设备的制作方法
技术领域：
本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种链路备份方法和路由转发设备。
背景技术：
随着因特网(Internet)的高速发展，网络的地域跨度越来越大。为了提供更好的服务，用户通常会在异地部署若干数据中心。多个数据中心之间可以通过以太网连接虚拟化(Ethernet Virtual Interconnection,EVI)技术连接起来,基于虚拟链路实现各站点网
络之间二层互联。EVI技术将网络划分为核心网络(即公网)和站点网络(即私网)两个部分。站点通过边缘设备(Edge Device, ED)接入公网。各个ED之间可以建立隧道连接,并通过中间系统到中间系统(Intermediate System-Intermediate System, ISIS)协议来进行媒体接入 控制(Media Access Control, MAC)学习以及数据传输。为了保证传输的可靠性以及负载分担，一个站点往往会使用多个ED。图I是EVI网络中某站点使用两个ED的简单示例。如图I所示，站点I设置了两个ED，即EDl和ED2。其中，EDl下挂用户边缘设备I (CE1)，ED2下挂CE2。另外，EDI、ED2分别通过隧道与异地站点相连，连接关系如图所示。假设EDl和ED2同属一个EVI实例，其中，EDl被指定负责VLANl VLANlO的流量转发，ED2被指定负责VLANll VLAN20的流量转发，以实现负载分担。比如，VLANl中的CEl和CE2可以通过EDl接入公网，再从ED3到ED4，实现对服务器4的访问。类似地，VLANll中的CEl和CE2可以通过ED2接入公网，再从ED4到ED3，最后实现对服务器3的访问。当公网中的某个节点或链路发生了故障，站点中多个ED还可以用作备份，使流量从一个ED切换到另一个ED，保证传输的可靠性。比如ED2和ED4之间的链路发生了故障，VLANl I中CE2的流量可以从ED2切换到ED I，再从ED3到ED4，仍然可以完成对服务器4的访问。但现有技术中，流量切换比较缓慢，常会造成流量的丢失。比如上述例子中，当ED2和ED4之间的链路发生了故障，CE2无法快速感知到，仍然向ED2接收或发送流量。直到CE2中的地址解析协议(Address Resolution Protocol, ARP)表项老化，CE2重新学习到新的ARP信息，新的ARP信息中记录的不再是ED2，而是ED1，这才将流量从ED2切换到EDI。因此，现有技术中，由于站点内的设备需要等待ARP表项老化才感知到公网链路的故障，无法将流量快速地切换到备份的链路上，造成流量丢失。
发明内容
本申请提供了实现一种链路备份方法和路由转发设备，可以使站点快速感知链路的故障并切换，避免流量的丢失。针对上述第一个发明目的，本发明提出一种路由备份方法，应用于基于虚拟链路实现各站点网络之间二层互联的边缘设备ED中，所述ED包括主用ED和备用ED，该方法包括
所述主用ED将配置的主备信息通知给自身站点内的用户设备CE，所述主用ED负责从主用链路转发指定的虚拟局域网VLAN流量，所述备用ED对所述VLAN流量进行监听，所述CE为指定VLAN下的CE; 在确定主用链路发生故障时,所述主用ED从指定VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通知受故障影响的CE进行流量切换；所述备用ED监听到受故障影响的CE切换后的VLAN流量后，将其从备用链路进行转发。针对上述第二个发明目的，本发明提出一种技术方案一种路由转发设备，包括主控单元、转发芯片和接口单元，用于基于虚拟链路实现各站点网络之间二层互联系统的边缘设备ED中的主用ED ；所述主控单元，通过接口单元将配置的主备信息通知给自身站点内的用户设备CE ;确定主用链路发生故障时，从指定虚拟局域网VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通过接口单元通知受故障影响的CE进行流量切换；所述转发芯片，从主用链路转发指定的VLAN流量；所述接口单元，用于本ED与外界的报文转发。由上述技术方案可见，本申请公开了一种在ED上的流量切换方法和路由转发设备。在主用链路发生故障时，主用ED确定受故障影响的CE，并通知其进行流量切换，然后从备用链路进行转发。由于本发明是主用ED主动通知CE进行流量切换，CE不必等待ARP表项老化后重新学习，再按照重新学习的ARP信息来触发VLAN流量的切换，从而加快了流量切换的速度，减少流量丢失的风险。
图I是现有技术中EVI网络的组网结构图。图2是本发明实施例中的ED内部结构示意图。图3是本发明实施例一的EVI网络的组网结构图。图4是本发明实施例二的EVI网络的组网结构图。
具体实施例方式为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。本发明提出一种在边缘设备(ED )上的链路备份方法，应用于基于虚拟链路实现各站点网络之间二层互联的ED中。在主用ED确定主用链路发生故障时，立即通知站点内受故障影响的CE进行流量切换，由备用ED从备用链路进行转发。也就是说，如果主用链路发生故障，CE不必等待ARP表项老化后重新学习，按照重新学习的ARP信息来触发VLAN流量的切换，而是由主用ED主动通知CE进行流量切换，加快了流量切换的速度，减少流量丢失的风险。下面先对本发明的ED进行详细说明图2是本发明ED内部结构示意图。如图2所示，该设备作为一种路由设备，至少包括主控单元201、转发芯片202和接口单元203。实际应用中，主控单元201由CPU等硬件实现；转发芯片202与现有技术中的转发芯片一样，保存有MAC硬件表，主要负责报文转发时的地址查询等工作；而接口单元203主要指ED对外的接口，包括物理端口或逻辑接口。其中，主控单元201 :在ED作为主用ED时，通过接口单元203将配置的主备信息通知给自身站点内的CE，所述CE为指定VLAN下的CE ;确定主用链路发生故障时，从指定VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通过接口单元通知受故障影响的CE进行流量切换；在ED作为备用ED时，负责监听指定VLAN的流量。
转发芯片202，在ED作为主用ED时，负责从主用链路转发指定VLAN的流量；在ED作为备用ED时，将监听到的受故障影响的CE的VLAN流量从备用链路转发。接口单元203，用于本ED与外界的报文收发。也就是说，本发明所述的ED可以作为主用ED，也可以作为备用ED。当作为主用ED时，主控单元201需要将组网时确定的主备信息通过接口单元203通知给自身站点下的CE，并由转发芯片202负责指定VLAN流量的转发。一旦确定主用链路发生了故障，主控单元201将立即通知受故障影响的CE进行流量切换。当作为备用ED时，在主用链路正常的情况下，主控单元201仅监听主用ED指定的VLAN流量，一旦监听到受故障影响的CE的VLAN流量，则由转发芯片202从备用链路进行转发。为了更好地描述本发明方案，下面再用较佳实施例进行详细说明。实施例一图3是本实施例的EVI网络组网结构图。如图3所示，站点I设置了两个ED，ED1和ED2。其中，EDl下挂CEl和CE3，ED2下挂CE2和CE4。本实施例的ED之间采用全连接架构，EDI、ED2分别通过隧道与异地站点2和站点3相连。站点2的边缘设备为ED3，下挂服务器3，其MAC地址为MAC3。站点3的边缘设备为ED4，下挂服务器4，其MAC地址为MAC4。EDl和ED2同属一个EVI实例，EDl作为主用ED负责VLANl VLANlO的流量转发，ED2仅对VLANl VLANlO进行监听。同时，ED2还可以作为主用ED负责VLANll VLAN20的流量转发，EDl仅对VLANll VLAN20进行监听。也就是说，一个ED担当主用或备用的角色是针对其是否承担某个VLAN流量转发工作来决定的，对于某个VLAN来说，该ED可能是主用ED，但对于另一个VLAN来说，该ED却可能是备用ED。本实施例中，假设VLANl中的CE I访问站点3中的服务器4，VLANl的流量将通过主用链路(ED1—>ED3—>ED4)到达服务器4。本实施例中，ED需要将主备信息通知给CE，还需要在故障发生时指示CE进行切换，ED之间也可能交互，目卩ED和CE之间，ED和ED之间需要交互。本实施例利用了中间系统到中间系统(ISIS)协议中的ISIS HELLO报文，将其作为ED和CE之间以及ED和ED之间交互的报文。为了便于携带主备信息或链路故障等信息，可以在现有的ISIS HELLO报文中增加一个代码长度值(Code-Length-Value, CLV),其格式如表一所示。
权利要求
1.一种链路备份方法，应用于基于虚拟链路实现各站点网络之间二层互联的边缘设备ED中，所述ED包括主用ED和备用ED，其特征在于，该方法包括 所述主用ED将配置的主备信息通知给自身站点内的用户设备CE，所述主用ED负责从主用链路转发指定的虚拟局域网VLAN流量，所述备用ED对所述VLAN流量进行监听，所述CE为指定VLAN下的CE ； 在确定主用链路发生故障时，所述主用ED从指定VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通知受故障影响的CE进行流量切换； 所述备用ED监听到受故障影响的CE切换后的VLAN流量后，将其从备用链路进行转发。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述确定主用链路发生故障的方法包括 所述主用ED向邻居发送用于维持邻居关系的中间系统到中间系统通知ISISHELLO报文或双向转发检测BFD报文，在响应超时的情况下确定主用链路中自身和邻居之间的部分发生故障； 或者， 所述主用ED接收到其他ED发来的用于故障通知的ISIS HELLO报文，确定主用链路中其他ED之间的部分发生故障，所述用于故障通知的ISIS HELLO报文包括新增的代码长度值CLV，所述CLV包括故障点两端的ISIS的系统标识SYSTEM ID。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当主用ED确定主用链路中自身和邻居之间的部分发生故障，该方法进一步包括 所述主用ED生成用于故障通知的ISIS HELLO报文，并泛洪给其他ED。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述主用ED确定受故障影响的CE的方法包括 如果所述主用ED确定自身和邻居之间的部分发生故障，则确定受访问影响的媒体接入控制MAC地址，并确定包含受访问影响的MAC地址的VLAN，将该VLAN下的CE确定为受故障影响的CE ； 如果所述主用ED确定其他ED之间的部分发生故障，则根据已有的ISIS最短路径树以及接收到的用于故障通知的ISIS HELLO报文来确定故障点，根据故障点确定受访问影响的MAC地址，并确定包含受访问影响的MAC地址的VLAN，将该VLAN下的CE确定为受故障影响的CE。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述主用ED通知受故障影响的CE进行流量切换的方法包括 所述主用ED向所述受故障影响的CE发送用于指示流量切换的ISIS HELLO报文，所述用于指示流量切换的ISIS HELLO报文携带有新增的代码长度值CLV，所述CLV包括消息类型MESSAGE TYPE，所述MESSAGE TYPE的值为1，表示此消息为ED发起的请求消息。
6.一种路由转发设备，包括主控单元、转发芯片和接口单元，用于基于虚拟链路实现各站点网络之间二层互联系统的边缘设备ED中的主用ED，其特征在于， 所述主控单元，通过接口单元将配置的主备信息通知给自身站点内的用户设备CE ;确定主用链路发生故障时，从指定虚拟局域网VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通过接口单元通知受故障影响的CE进行流量切换；所述转发芯片，从主用链路转发指定的VLAN流量； 所述接口单元，用于本ED与外界的报文转发。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于， 所述主控单元在确定主用链路发生故障时，包括通过接口单元向邻居发送用于维持邻居关系的中间系统到中间系统通知ISIS HELLO报文或双向转发检测BFD报文，在响应超时的情况下确定主用链路中自身和邻居之间的部分发生故障；或者，在接收到其他ED发来的用于故障通知的ISIS HELLO报文，确定主用链路中其他ED之间的部分发生故障，所述用于故障通知的ISIS HELLO报文包括新增的代码长度值CLV，所述CLV包括故障点两端的ISIS的系统标识SYSTEM ID。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于， 所述主控单元进一步用于，在确定主用链路中自身和邻居之间的部分发生故障时，生成用于故障通知的ISIS HELLO报文，并通过接口单元泛洪给其他ED。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于， 所述主控单元确定受故障影响的CE时，包括如果确定自身和邻居之间的部分发生故障，则确定受访问影响的媒体接入控制MAC地址，并确定包含受访问影响的MAC地址的VLAN,将该VLAN对应的CE确定为受故障影响的CE ;如果确定其他ED之间的部分发生故障，则根据已有的ISIS最短路径树以及接收到的用于故障通知的ISIS HELLO报文来确定故障点，根据故障点确定受访问影响的MAC地址，并确定包含受访问影响的MAC地址的VLAN，将该VLAN对应的CE确定为受故障影响的CE。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于， 所述主控单元通知受故障影响的CE进行流量切换时，包括通过接口单元向所述受故障影响的CE发送用于指示流量切换的ISIS HELLO报文，所述用于指示流量切换的ISISHELLO报文携带有新增的代码长度值CLV，所述CLV包括消息类型MESSAGE TYPE，所述MESSAGE TYPE的值为I，表示此消息为ED发起的请求消息。
全文摘要
本申请公开了一种链路备份方法和路由转发设备，应用于基于虚拟链路实现各站点网络二层互联，包括主用ED将配置的主备信息通知给用户设备(CE)并负责从主用链路转发指定的虚拟局域网(VLAN)流量，备用ED对VLAN流量进行监听。在确定主用链路发生故障时，主用ED从指定VLAN下的CE中确定受故障影响的CE，并通知进行流量切换。备用ED监听到受故障影响的CE切换后的VLAN流量后，将其从备用链路进行转发。应用本发明方案，CE将不必等待ARP表项老化后重新学习，再按照重新学习的ARP信息来触发VLAN流量的切换，而是由主用ED主动通知CE进行流量切换，加快了流量切换的速度，减少流量丢失的风险。
文档编号H04L12/24GK102780615SQ20121024842
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者杜宇, 王伟, 王海 申请人:杭州华三通信技术有限公司