网络设备及数据传输方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络设备及数据传输方法。

背景技术：

随着云计算、大数据、移动互联网和物联网的发展，对网络设备进行数据处理的可靠性和有效性提出了更高的要求。

通常，网络设备中包括交换网板(Switch Fabric Unit，SFU)和多个线路接口处理单元(Line interface processing unit，LPU)单板，多个LPU单板之间通过SFU进行数据传输。LPU单板上包括有用于控制数据传输的网络处理器(Network Processor，NP)以及用于输入数据和/或输出数据的多个端口。通过端口输入到LPU单板的数据，需经过NP才可传输至SFU，例如图1中，数据通过LPU1上的端口1输入，并经由LPU1的NP1传输至SFU，通过SFU的处理传输至LPU2，并经由LPU2的NP2后传输至LPU2上的端口2，通过端口2输出。

通过上述描述可知，若LPU单板上的NP故障，则网络设备将不能进行数据传输处理。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种网络设备及数据传输，以在LPU单板上的NP故障的情况下，使网络设备能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

第一方面，提供一种网络设备，该网络设备包括主控板、交换网板以及LPU单板。LPU单板中包括用于输入数据和/或输出数据的端口和用于控制数据传输的网络处理器NP。所述LPU单板上用于输入数据和/或输出数据的端口，与所述交换网板之间通过直连通道连接。所述主控板与所述LPU单板和交换网板连接，用于在所述LPU单板的NP故障的情况下，控制输入所述LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，以使使网络设备能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

其中，LPU单板的数量为至少两个，每个LPU单板中包括至少一个用于输入数据和/或输出数据的端口。

一种可能的设计中，所述LPU单板包括第一LPU单板和第二LPU单板。所述第一LPU单板的第一NP中存储有所述第二LPU单板的第二NP中的流表项。所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。

所述主控板，具体用于在第一LPU单板的第一NP故障情况下，控制输入至第一LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，并控制所述交换网板将所述数据传输至第二LPU单板的第二NP。所述第二LPU单板，通过所述第二NP将所述数据以及所述数据匹配的流表项传输至所述交换网板。所述交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据。通过此种实施方式，可使输入至故障LPU单板的数据能够基于NP中保存的流表项进行数据传输。

其中，若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第一LPU单板的端口，则所述交换网板通过交换网板与输出该数据的端口之间的直连通道，输出所述数据至所述第一LPU单板上输出该数据的端口。若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第二LPU单板的端口，则所述交换网板通过所述第二LPU单板上与输出该数据的端口连接的第二NP，输出所述数据至所述第二LPU单板上输出该数据的端口。

又一种可能的设计中，所述LPU单板中还包括第三LPU单板；所述主控板还用于：若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP，则控制所述第三LPU单板将所述流表项保存至所述第三NP中，并控制所述交换网板将所述数据传输至所述第三NP。

其中，所述主控板还用于：控制所述第二LPU单板删除所述第二NP中保存的所述第一NP的流表项，以释放第二NP的存储资源，降低第二LPU单板的负载。

第二方面，提供一种数据传输方法。在该方法中，网络设备获取待传输数据。在确定传输所述待传输数据的第一线路接口处理单元LPU单板的第一NP故障情况下，通过所述第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据，使网络设备能够进行数据传输处理能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

一种可能的设计中，所述网络设备通过所述故障的LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据之后，所述网络设备将所述待传输数据传输至第二LPU单板的第二NP，使输入至故障LPU单板的数据能够基于NP中保存的流表项进行数据传输。其中，所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。

另一种可能的设计中，所述网络设备通过所述第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据之后，若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP的负载，则在所述第三LPU单板的第三NP中保存所述所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。所述网络设备将所述待传输数据传输至所述第三LPU单板中的第三NP，以使各LPU单板之间负载均衡。

又一种可能的设计中，所述网络设备可删除第二LPU单板的第二NP中存储的所述第一LPU单板的第一NP中的流表项，以释放第二NP的存储资源，降低第二LPU单板的负载。

第三方面，提供一种数据传输装置，该数据传输装置具备实现上述负载均衡处理方法的全部功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。所述模块可以是软件和/或硬件。

一种可能的设计中，所述数据传输装置包括接收单元和处理单元，接收单元和处理单元的功能可以和各方法步骤相对应，在此不予赘述。

本发明实施例提供的网络设备及数据传输方法，网络设备中LPU单板上用于输入数据和/或输出数据的端口，与交换网板之间通过直连通道连接，故若LPU单板上的NP故障，则输入故障LPU单板上的数据，可经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，使网络设备能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

附图说明

图1为网络设备通过NP传输数据的示意图；

图2为本发明实施例提供的组网架构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的网络设备中数据传输路径的一种示意图；

图5为本发明实施例提供的网络设备中数据传输路径的另一示意图；

图6为本发明实施例提供的网络设备中数据传输路径的又一示意图；

图7为本发明实施例提供的一种数据传输方法流程图；

图8为本发明实施例提供的另一种数据传输方法流程图；

图9为本发明实施例提供的又一种数据传输方法流程图；

图10为本发明实施例提供的一种数据传输装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行说明。

图2为本发明实施例提供的组网架构的结构示意图。参阅图2所示，所述组网架构包括数据发送设备110a以及110b、骨干网120、宽带远程接入服务器(broadband remote access server，BRAS)130和数据接收设备140a、140b以及140c。所述骨干网120可以包括多个进行数据传输的网络设备。所述多个网络设备包括路由器120a、路由器120b、路由器120c和路由器120d。

图2中的每个数据发送设备可以与每个数据接收设备通信。所述数据发送设备110a通过所述骨干网120中的路由器120a、路由器120b、路由器120c和路由器120d等网络设备将数据报文传输至所述BRAS 130。所述BRAS 130将所述数据转发给所述数据接收设备140a。

图2中，骨干网120中包括的路由器120a、路由器120b、路由器120c和路由器120d等网络设备进行数据传输时，存在背景技术部分提及的“若LPU单板上的NP故障，则网络设备将不能进行数据传输处理”技术问题。

本发明实施例提供一种网络设备，在该网络设备中LPU单板上用于输入数据和/或输出数据的端口，与交换网板之间通过直连通道连接，故若LPU单板上的NP故障，则网络设备可控制输入故障LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，使网络设备能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

图3示出了本发明实施例提供的网络设备100的结构示意图。参阅图3所示，网络设备100包括主控板101、交换网板102以及LPU单板103。所述LPU单板103中包括用于输入数据和/或输出数据的端口1031和用于控制数据传输的网络处理器NP1032。所述LPU单板103上用于输入数据和/或输出数据的端口1031，与所述交换网板102之间通过直连通道104连接。所述主控板101与所述LPU单板103和交换网板102连接，用于在所述LPU单板103的NP1032故障的情况下，控制输入所述LPU单板103上的数据，经由输入该数据的端口1031与交换网板102之间的直连通道104传输至交换网板102。

本发明实施例中网络设备100包括的LPU单板103的数量为至少两个，每个LPU单板103中包括至少一个用于输入数据和/或输出数据的端口1031。每个LPU单板103中用于输入数据和/或输出数据的每个端口1031与交换网板之间均通过直连通道104连接。在LPU单板103的NP故障的情况下，输入该故障的LPU单板103上的数据，经由输入该数据的端口1031与交换网板102之间的直连通道104传输至交换网板102。

其中，每个LPU单板103中还包括用于控制数据传输的网络处理器NP1032，NP1032中保存有用于控制数据传输的流表项。在NP1032处于正常工作状态情况下，每个LPU单板103中用于输入数据和/或输出数据的每个端口1031与NP1032之间可通信，数据经由端口1031，通过NP1032可传输至交换网板102。

需要说明的是，本发明实施例图3中以LPU单板103中用于输入数据和/或输出数据的每个端口1031与交换网板102之间分别建立直连通道104进行示意性说明，实际实施过程中并不限定每个端口1031与交换网板102之间分别建立直连通道104，例如与NP1032之间能够通信的多个端口1031可通过一条直连通道104与交换网板102连接。

本发明实施例提供的网络设备中，LPU单板上用于输入数据和/或输出数据的端口，与交换网板之间通过直连通道连接，故若LPU单板上的NP故障，则网络设备可控制输入故障LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，使网络设备能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。并且，本发明实施例中，LPU单板上的NP故障情况下，并不会占用其它LPU单板上的端口，使可用的端口数量充足。

本发明实施例中，为了使输入至故障LPU单板的数据能够基于NP中保存的流表项进行数据传输，可为每个LPU单板设置备份的LPU单板，通过备份的LPU单板保存另一LPU单板中NP保存的流表项，在LPU单板的NP故障情况下，主控板可控制输入至该故障的LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，并控制所述交换网板将所述数据传输至该故障的LPU单板的备份LPU单板的NP，然后故障的LPU单板的备份LPU单板通过备份LPU单板的NP将所述数据以及所述数据匹配的流表项传输至所述交换网板；所述交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据。

本发明实施例以下以网络设备中的LPU单板包括第一LPU单板和第二LPU单板为例进行说明。所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。所述第一LPU单板的第一NP中存储有所述第二LPU单板的第二NP中的流表项。

在第一LPU单板的第一NP故障情况下，所述主控板控制输入至第一LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，并控制所述交换网板将所述数据传输至第二LPU单板的第二NP。所述第二LPU单板，通过所述第二NP将所述数据以及所述数据匹配的流表项传输至所述交换网板。所述交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据。

在第二LPU单板的第二NP故障情况下，所述主控板控制输入至第二LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，并控制所述交换网板将所述数据传输至第一LPU单板的第一NP。所述第一LPU单板，通过所述第一NP将所述数据以及所述数据匹配的流表项传输至所述交换网板。所述交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据。

图4中以第二LPU单板的第二NP故障为例对通过备份LPU单板(第一LPU单板)的NP(第一NP)进行数据传输过程进行示意性说明。对于第一LPU单板的第一NP故障情况下，通过第二LPU单板的第二NP进行数据传输过程类似，在此不再赘述。

本发明实施例中，所述交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据过程中，可根据数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口。若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为故障的LPU单板的端口，则所述交换网板通过交换网板与输出该数据的端口之间的直连通道，输出所述数据至所述故障的LPU单板上输出该数据的端口。若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为故障的LPU单板的备份LPU单板的端口，则通过故障的LPU单板的备份LPU单板的NP，输出所述数据至故障的LPU单板的备份LPU单板上输出该数据的端口。

在第一LPU单板的第一NP故障情况下，若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第一LPU单板的端口，则所述交换网板通过交换网板与输出该数据的端口之间的直连通道，输出所述数据至所述第一LPU单板上输出该数据的端口。若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第二LPU单板的端口，则所述交换网板通过所述第二LPU单板上与输出该数据的端口连接的第二NP，输出所述数据至所述第二LPU单板上输出该数据的端口。

在第二LPU单板的第二NP故障情况下，若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第二LPU单板的端口，则所述交换网板通过交换网板与输出该数据的端口之间的直连通道，输出所述数据至所述第二LPU单板上输出该数据的端口。若根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第一LPU单板的端口，则所述交换网板通过所述第一LPU单板上与输出该数据的端口连接的第一NP，输出所述数据至所述第一LPU单板上输出该数据的端口。

图5中以第二LPU单板的第二NP故障为例对交换网板依据所述数据匹配的流表项转发所述数据过程进行说明。图5中，第二LPU单板的第二NP故障，网络设备根据所述数据匹配的流表项确定输出所述数据的端口为第二LPU单板的端口，则所述交换网板通过交换网板与输出该数据的端口之间的直连通道，输出所述数据至所述第二LPU单板上输出该数据的端口。

本发明实施例中，上述通过为网络设备中每一LPU单板设置备份LPU单板的方式，使得任一LPU单板故障的情况下，均可实现基于NP中的流表项进行数据传输的处理。

本发明实施例中，在LPU单板的NP故障情况下，主控板控制输入至该故障的LPU单板上的数据，经由输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输至交换网板，并控制所述交换网板将所述数据传输至该故障的LPU单板的备份LPU单板的NP，通过故障的LPU单板的备份LPU单板进行数据传输处理，若故障的LPU单板的备份LPU单板当前处理的业务较多，则可能会造成故障的LPU单板的备份LPU单板的转发负荷较大。本发明实施例中为使各LPU单板之间的负载均衡，网络设备的主控板，可在控制所述交换网板将所述数据传输至该故障的LPU单板的备份LPU单板的NP之前，确定各LPU单板的负载情况，若确定网络设备的LPU单板中存在负载小于故障的LPU单板的备份LPU单板负载的LPU单板，则可控制该负载小于故障的LPU单板的备份LPU单板负载的LPU单板将故障的LPU单板的NP中的流表项保存至该负载小于故障的LPU单板的备份LPU单板负载的LPU单板的NP中，并控制交换网板将故障的LPU单板的数据传输至该负载小于故障的LPU单板的备份LPU单板负载的LPU单板的NP。

本发明实施例中，主控板控制交换网板将故障的LPU单板的数据传输至该负载小于故障的LPU单板的备份LPU单板负载的LPU单板的NP后，可控制故障的LPU单板的备份LPU单板删除故障的LPU单板的备份LPU的NP中保存的故障的LPU单板的NP中的流表项，以释放第二NP的存储资源，降低第二LPU单板的负载。

本发明实施例中以LPU单板中包括第一LPU单板、第二LPU单板和第三LPU单板为例进行说明。

假设，第一LPU单板的第一NP故障，第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。所述主控板若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP，则控制所述第三LPU单板将所述流表项保存至所述第三NP中，并控制所述交换网板将所述数据传输至所述第三NP，数据传输路径示意图如图6所示。

本发明实施例中，网络设备的主控板还可控制所述第二LPU单板删除所述第二NP中保存的所述第一NP的流表项。

基于上述实施例提供的网络设备，本发明实施例提供一种数据传输方法。

图7示出了本发明实施例提供的数据传输方法流程示意图。如图7所示，包括：

S101：网络设备获取待传输数据。

本发明实施例中网络设备可通过第一LPU单板上用于输入数据的端口获取。

S102：网络设备确定传输所述待传输数据的第一LPU单板的第一NP故障。

S103：网络设备通过所述故障的第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据。

本发明实施例提供的数据传输方法，在传输待传输数据的第一LPU单板上的第一NP故障情况下，可通过第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据，使网络设备能够进行数据传输处理能够将数据传输至交换网板，进行数据传输处理。

图8示出了本发明实施例提供的另一种数据传输方法流程图。图8所示的数据传输方法，在图7所示传输方法基础上还包括如下步骤：

S104：网络设备将所述待传输数据传输至第二LPU单板的第二NP。其中，所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。

本发明实施例中，通过将所述待传输数据传输至第二LPU单板的第二NP，能够使输入至故障LPU单板的数据能够基于NP中保存的流表项进行数据传输。

图9示出了本发明实施例提供的另一种数据传输方法流程图。图9所示的数据传输方法，在图7所示传输方法基础上还包括如下步骤：

S104：确定第三LPU单板中的第三NP的负载是否小于第二LPU单板中的第二NP的负载。

S105：若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP的负载，则在所述第三LPU单板的第三NP中保存所述所述第一LPU单板的第一NP中的流表项，并将所述待传输数据传输至所述第三LPU单板中的第三NP。

S106：若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP，则将所述待传输数据传输至第二LPU单板的第二NP。其中，所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。

本发明实施例在确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP的负载情况下，在所述第三LPU单板的第三NP中保存所述所述第一LPU单板的第一NP中的流表项，并将所述待传输数据传输至所述第三LPU单板中的第三NP，能够降低第二LPU单板的负载，使各LPU单板之间负载均衡。

基于上述提供的数据传输方法，本发明实施例还提供一种数据传输装置。可以理解的是，数据传输装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对数据传输装置进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用集成的单元的情况下，图10示出了一种数据传输装置的结构示意图。参阅图10所示，数据传输装置1000包括获取单元1001和处理单元1002，其中，获取单元1001用于获取待传输数据。处理单元1002用于在确定传输所述获取单元1001获取的待传输数据的第一LPU单板的第一NP故障情况下，通过所述第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据。

一种可能的实施方式中，所述处理单元1002还用于通过所述故障的LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据之后，将所述待传输数据传输至第二LPU单板的第二NP。其中，所述第二LPU单板的第二NP中存储有所述第一LPU单板的第一NP中的流表项。

另一种可能的实施方式中，所述处理单元1002还用于通过所述第一LPU单板上输入该数据的端口与交换网板之间的直连通道传输所述待传输数据之后，若确定第三LPU单板中的第三NP的负载小于所述第二NP的负载，则在所述第三LPU单板的第三NP中保存所述所述第一LPU单板的第一NP中的流表项，将所述待传输数据传输至所述第三LPU单板中的第三NP。

在采用硬件形式实现的情况下，数据传输装置1000可为上述实施例中涉及的网络设备。

需要说明的是，本发明实施例提供的数据传输装置1000具备上述实施例中涉及的网络设备的功能，处理单元1002的功能可以和网络设备中的主控板的功能相对应，在此不予赘述对于本发明实施例描述不够详尽的地方，可参阅上述实施例的相关描述，本发明实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。