MLAG双归接入IP网络链路负载均衡方法与流程

本发明涉及一种负载均衡方法，具体地，涉及一种MLAG双归接入IP网络链路负载均衡方法。

背景技术：

MLAG(Multi-Chassis LAG，多机箱链路聚合)技术是一种跨设备的链路聚合技术，主要的应用场景是双归接入场景，MLAG技术的基本思想是，让两台接入交换机以同一个状态和被接入的设备进行链路聚合协商，在被接入的设备看来，就如同和一台设备建立了链路聚合关系。这种实现跨设备链路聚合的机制，能够实现多台设备间的链路聚合，MLAG作为一个逻辑的链路聚合组，对等设备两端的表项需要保持一致，需要通过Peerlink链路在MLAG两端同步表项(如图1)。

MLAG双归接入到IP网络时，双归设备就成了二层网络和三层网络的分界点，也就是承担了网关的作用。由于是两台设备做网关，那么他们对用户侧展示的必须是相同的网关IP，且对接入设备呈现为Active-Active模式，以支持MLAG链路的负载均衡。现有的解决方法是MLAG耦合VRRP机制，同时对VRRP协议进行改造，让运行VRRP协议的设备工作在双主的状态下，仅仅借用VRRP的虚拟IP和MAC的机制，使得网关设备以Active-Active模式对接入设备呈现相同的网关IP和MAC，以此实现链路负载均衡(如图2)。该解决方案的缺点是需要在MLAG双归接入IP网络环境中需要对等体两端设备运行VRRP协议，并且对VRRP协议进行改造，提升了软件开发实现代价及网络配置及运维复杂度。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种MLAG双归接入IP网络链路负载均衡方法，其通过极简方式解决MLAG双归接入到IP网络时实现网关链路负载均衡，避免了MLAG双归接入到IP网络时引入新的控制协议，降低了网络配置及运维复杂程度及软件开发代价，降低了MLAG双归接入到IP网络时对Peerlink链路的开销。

根据本发明的一个方面，提供一种MLAG双归接入IP网络链路负载均衡方法，其特征在于，其包括以下两种情况：

情况一，网关无异常，正常操作的情况，包括以下步骤：

步骤一，在第一转换器上启用三层路由接口并设置IP地址IP-A，其对应一个第一MAC地址，并在第一转换器上向网络侧分发IP-A的网段路由，对网络侧形成ECMP路径；

步骤二，在第二转换器上启用三层路由接口并配置IP地址IP-A，其对应一个第二MAC地址，并在第二转换器上向网络侧分发IP-A的网段路由，对网络侧形成ECMP路径；

步骤三，第一转换器、第二转换器间避免IP-A对应的ARP表项冲突；

步骤四，接入侧设备设置出口网关为IP-A，当接入侧设备通过LAG哈希选路到第一转换器侧时，第一转换器会响应来自网络侧IP-A的ARP请求，应答MAC地址为第一MAC地址，当接入侧设备通过LAG哈希选路到第二转换器侧时，第二转换器会响应来自网络侧IP-A的ARP请求，应答MAC地址为第二MAC地址；

步骤五，当接入侧设备与网络侧通信时，发送目的MAC为第一MAC地址或第二MAC地址的数据报文到网关第一转换器或第二转换器，网关设备第一转换器或第二转换器均能将此类报文上交IP层，进行三层路由发送到网络侧；

步骤六，当网络侧与接入侧设备通信时，通过IP-A的ECMP网段路由将报文发送到网关设备第一转换器或第二转换器，网关设备第一转换器或第二转换器均按其接入侧ARP表项找到对应的MLAG出口向接入设备转发报文；

情况二，当网关出现异常呈现单活状态时，其包括以下步骤：

步骤十一，接入侧设备与网关配置同上；

步骤十二，当第二转换器设备与接入侧设备MLAG链路异常时，网关设备对接入侧设备呈现单活状态；

步骤十三，当接入侧设备与网络侧通信时，发送目的MAC为第一MAC地址或第二MAC地址的数据报文到网关第一转换器，网关设备第一转换器仍然将此类报文上交IP层，进行三层路由发送到网络侧；

步骤十四，由于网关设备第二转换器的MLAG链路故障但IP-A的网段路由依然存在并分发到了网络侧，所以当网络侧与接入侧设备通信时，仍然会通过IP-A的ECMP网段路由将报文发送到网关设备第一转换器或第二转换器，当网关设备第二转换器收到此IP报文后，会通过与第一转换器相连接的MLAG-Peerlink链路发送到第一转换器，由第一转换器发送到接入侧设备；

步骤十五，当接入侧设备与第二转换器的MLAG链路恢复后，将由第二转换器与第一转换器共同承担接入侧与网络侧的通信，通信机制同情况一描述的一样。

优选地，所述MLAG双归接入到IP网络时避免了引入新的控制协议。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明通过极简方式解决MLAG双归接入到IP网络时实现网关链路负载均衡，避免了MLAG双归接入到IP网络时引入新的控制协议，降低了网络配置及运维复杂程度及软件开发代价，降低了MLAG双归接入到IP网络时对Peerlink链路的开销。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有MLAG的示意图；

图2为现有MLAG与VRRP双归接入IP的网络示意图；

图3为本发明MLAG与静态配置网关双归接入IP的网络示意图；

图4为本发明一侧网关出现异常呈现单活状态时的通信示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图3至图4所示，本发明提供一种MLAG双归接入IP网络链路负载均衡方法，其包括以下两种情况：

情况一，网关无异常，正常操作的情况，包括以下步骤：

步骤一，在第一转换器上启用三层路由接口并设置IP地址IP-A，其对应一个第一MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址MAC-A，并在第一转换器上向网络侧分发IP-A的网段路由，对网络侧形成ECMP路径；

步骤二，在第二转换器上启用三层路由接口并配置IP地址IP-A，其对应一个第二MAC地址MAC-B，并在第二转换器上向网络侧分发IP-A的网段路由，对网络侧形成ECMP(Equal-Cost Multi-Path，等价路径)路径；

步骤三，第一转换器、第二转换器间避免IP-A对应的ARP表项冲突；

步骤四，接入侧设备设置出口网关为IP-A，当接入侧设备通过LAG哈希选路到第一转换器侧时，第一转换器会响应来自网络侧IP-A的ARP请求，应答MAC地址为第一MAC地址MAC-A，当接入侧设备通过LAG哈希选路到第二转换器侧时，第二转换器会响应来自网络侧IP-A的ARP请求，应答MAC地址为第二MAC地址MAC-B；

步骤五，当接入侧设备与网络侧通信时，发送目的MAC为第一MAC地址MAC-A或第二MAC地址MAC-B的数据报文到网关第一转换器或第二转换器，网关设备第一转换器或第二转换器均能将此类报文(目的MAC为第一MAC地址MAC-A或第二MAC地址MAC-B)上交IP层进行三层路由发送到网络侧；

步骤六，当网络侧与接入侧设备通信时，通过IP-A的ECMP网段路由将报文发送到网关设备第一转换器或第二转换器，网关设备第一转换器或第二转换器均按其接入侧ARP(地址解析协议)表项找到对应的MLAG出口向接入设备转发报文。

情况二，当网关出现异常呈现单活状态时，其包括以下步骤：

步骤十一，接入侧设备与网关配置同上；

步骤十二，当第二转换器设备与接入侧设备MLAG链路异常时，网关设备对接入侧设备呈现单活状态(仅第一转换器工作)；

步骤十三，当接入侧设备与网络侧通信时，发送目的MAC为第一MAC地址MAC-A或第二MAC地址MAC-B的数据报文到网关第一转换器，网关设备第一转换器仍然将此类报文(目的MAC为MAC-A或者MAC-B)上交IP层进行三层路由发送到网络侧；

步骤十四，由于网关设备第二转换器的MLAG链路故障但IP-A的网段路由依然存在并分发到了网络侧，所以当网络侧与接入侧设备通信时，仍然会通过IP-A的ECMP(Equal-Cost Multi-Path，等价路径)网段路由将报文发送到网关设备第一转换器或第二转换器，当网关设备第二转换器收到此IP报文后，会通过与第一转换器相连接的MLAG-Peerlink链路发送到第一转换器，由第一转换器发送到接入侧设备；

步骤十五，当接入侧设备与第二转换器的MLAG链路恢复后，将由第二转换器与第一转换器共同承担接入侧与网络侧的通信，通信机制同情况一描述的一样。

所述MLAG双归接入到IP网络时避免了引入新的控制协议，这样降低了网络配置及运维复杂程度及软件开发代价。

综上所述，本发明通过极简方式解决MLAG双归接入到IP网络时实现网关链路负载均衡，避免了MLAG双归接入到IP网络时引入新的控制协议，降低了网络配置及运维复杂程度及软件开发代价，降低了MLAG双归接入到IP网络时对Peerlink链路的开销。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。