环形拓扑堆叠系统路径选择方法、装置及主设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体涉及一种环形拓扑堆叠系统路径选择方法、装置及主设备。
【背景技术】
[0002]堆叠是将多台支持堆叠特性的交换机设备结合在一起，从逻辑上组合成一台整体的交换设备。堆叠是一种虚拟化技术，在不改变网络物理拓扑连接结构条件下，将网络同一层的多台设备虚拟化成单台逻辑设备，达到简化网络结构，简化网络协议部署，提高网络可靠性和可管理性的目的。
[0003]堆叠主要有以下优点:
[0004]1.高可靠性。堆叠系统多台成员设备之间1:N冗余备份；堆叠支持跨设备的链路聚合功能，实现跨设备的链路冗余备份。
[0005]2.强大的网络扩展能力。通过增加成员设备，可以轻松的扩展堆叠系统的端口数，带宽和处理能力。
[0006]3.简化网络结构和协议部署。堆叠技术可以将复杂的网络拓扑结构简化为层次分明，互联关系简单的网络结构，网络各层之间通过链路聚合，自然消除环路，不需要再部署mstp, vrrp 等协议。
[0007]4.简化配置和管理，堆叠形成后，多台物理设备虚拟成为一台设备，用户可以通过任何一台成员设备登陆堆叠系统，对堆叠系统所有成员设备进行统一配置和管理。
[0008]堆叠的连接拓扑请参见图1和图2所示，有两种结构:
[0009]1.链形连接:使用堆叠电缆将一台设备的左口(右口)和另一台设备的右口(左口)连接起来，以此类推，第一台设备的右口(左口)和最后一台设备的左口(右口)没有连接堆叠电缆。
[0010]2.环形连接:将链形连接第一台设备的右口(左口)和最后一台设备的左口(右口)连接起来。
[0011]堆叠所有的单台设备都成为成员设备，按照功能不同，可以分为三种角色:
[0012]1.主交换机，即Master，负责管理整个堆叠系统。堆叠系统中只有一台主交换机。在图1和图2中，交换机1为主交换机，即主设备；
[0013]2.备交换机，即Standby，是主交换机的备份交换机，当主交换机故障时，备交换机会接替主交换机的所有业务，堆叠系统中只有一台备交换机；在图1和图2中，交换机2为备交换机，即备设备；
[0014]3.从交换机，即Slave，除了主交换机外，堆叠中所有交换机都是从交换机，其中备交换机同时承担备份交换机和从交换机两种角色；在图1和图2中，除交换机1外，其他的交换机都是从交换机，即从设备。
[0015]堆叠ID，即成员编号(Member ID)，用来识别和管理成员设备，堆叠系统中所有成员设备的堆叠ID都是唯一的。
[0016]堆叠优先级是成员设备的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员设备的角色，优先级越大表示优先级越高，当选为主交换机的可能性越大。
[0017]堆叠分裂是指稳态运行的堆叠系统中带电移出部分成员或者堆叠线缆多出故障，导致一个堆叠系统变成多个堆叠系统，堆叠系统分裂后，可能产生多个有相同配置的堆叠系统，导致网络中ip地址和mac地址的冲突，一起网络故障。链形连接堆叠分裂的可能性更大，因为堆叠线缆一处故障就可能导致堆叠分裂，所以实际组网中安全起见一般建议环形连接。
[0018]基于以上介绍，环形拓扑组网是堆叠系统中一种较常用的组网方式，由于环网设备间转发存在两个方向的路径，所以路径选择是环网拓扑必须要考虑的问题，目前业内比较常用的做法是，基于路径经过的链路数目，各个链路带宽，链路所在端口的双工模式等共同决定最优路径。而在一般的环形组网中，环上堆叠口的带宽都是一样的，且堆叠端口的类型基本都是全双工工作，所以实际生效的基本上就剩链路数目，路径上的链路总数最少的路径就是选择出来的最优路径，即最短路径。这种路径选择方法并没有考虑链路带宽利用率情况，在有些情况下，即使最短路径上的某些链路非常拥塞而另一路径上的链路此时即使非常空闲，也会以该最短路径作为最优路径，导致资源分配不合理，降低了系统的可用性和组网的灵活性。
【发明内容】
[0019]本发明要解决的主要技术问题是，提供一种环形拓扑堆叠系统路径选择方法、装置及主设备，解决现有环形拓扑堆叠系统采用最短路径选择方法存在的资源分配不合理的问题。
[0020]为解决上述技术问题，本发明提供一种环形拓扑堆叠系统路径选择方法，环形拓扑堆叠系统包括环形堆叠连接的多个设备；在确定所述设备中两设备之间的工作路径过程时，包括:
[0021]获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率；
[0022]根据所述各堆叠链路当前的带宽资源占用率得到所述第一路径和所述第二路径的路径带宽资源占用率；
[0023]从所述第一路径和所述第二路径中选取路径带宽资源占用率小的作为所述两设备之间的工作路径。
[0024]在本发明的一种实施例中，在获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率之前，还包括:
[0025]获取所述第一路径和第二路径上各堆叠端口的优先级，不同类型的端口对应不同的优先级；
[0026]如所述第一路径上各堆叠端口的最低优先级与所述第二路径上各堆叠端口的最低优先级不同，则直接选择最低优先级较高的路径作为工作路径。
[0027]在本发明的一种实施例中，在获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率之前，还包括:
[0028]获取所述第一路径和第二路径上各堆叠链路所支持的带宽，并分别将所述第一路径和第二路径上堆叠链路支持的最小带宽作为所述第一路径和所述第二路径的路径带宽；
[0029]如所述第一路径的路径带宽与所述第二路径的路径带宽不等，则直接选取路径带宽大的路径作为工作路径。
[0030]在本发明的一种实施例中，判断所述第一路径上各堆叠端口的最低优先级与所述第二路径上各堆叠端口的最低优先级相同时，在获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率之前，还包括:
[0031]获取所述第一路径和第二路径上各堆叠链路所支持的带宽，并分别将所述第一路径和第二路径上堆叠链路支持的最小带宽作为所述第一路径和所述第二路径的路径带宽；
[0032]如所述第一路径的路径带宽与所述第二路径的路径带宽不等，则直接选取路径带宽大的路径作为工作路径。
[0033]在本发明的一种实施例中，如所述第一路径和所述第二路径的路径带宽资源占用率相等，则分别获取所述第一路径上和所述第二路径上的堆叠链路总数，选取堆叠链路总数小的路径为工作路径。
[0034]在本发明的一种实施例中，根据所述各堆叠链路当前的带宽资源占用率得到所述第一路径和所述第二路径的路径带宽资源占用率包括:
[0035]设置堆叠链路的带宽资源占用率与不同权重值之间的对应关系，带宽资源占用率越大，对应的权重值越大；
[0036]将各堆叠链路的带宽资源占用率转换成对应的权重值；
[0037]分别计算所述第一路径上各堆叠链路的权重值之和与所述第二路径上各堆叠链路的权重值之和；所述第一路径上各堆叠链路的权重值之和为所述第一路径的路径带宽资源占用率，所述第二路径上各堆叠链路的权重值之和为所述第二路径的路径带宽资源占用率。
[0038]在本发明的一种实施例中，在确定所述设备中两设备之间的工作路径后，还包括:
[0039]按照设定规则获取所述工作路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率；
[0040]判断是否存在带宽资源占用率大于带宽资源占用率阈值的堆叠链路，如存在，则重新确定所述设备中两设备之间的工作路径。
[0041]为了解决上述问题，本发明还提供了一种环形拓扑堆叠系统路径选择装置，用于确定环形拓扑堆叠系统中两设备之间的工作路径，包括:第一信息获取模块、处理模块以及第一选择模块；
[0042]所述第一信息获取模块用于获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率；
[0043]所述处理模块用于根据所述各堆叠链路当前的带宽资源占用率得到所述第一路径和所述第二路径的路径带宽资源占用率；
[0044]所述第一选择模块用于从所述第一路径和所述第二路径中选取路径带宽资源占用率小的作为所述两设备之间的工作路径。
[0045]在本发明的一种实施例中，还包括第二信息获取模块和第二选择模块，所述第二信息获取模块用于在所述资源信息获取模块获取所述各堆叠链路当前的带宽资源占用率之前，获取所述第一路径和第二路径上各堆叠端口的优先级，不同类型的端口对应不同的优先级；
[0046]所述第二选择模块用于在所述第一路径上各堆叠端口的最低优先级与所述第二路径上各堆叠端口的最低优先级不同时，直接选择最低优先级较高的路径作为工作路径。
[0047]在本发明的一种实施例中，还包括第三信息获取模块和第三选择模块，所述第三信息获取模块用于在所述第一路径上各堆叠端口的最低优先级与所述第二路径上各堆叠端口的最低优先级相同时，在获取所述两设备之间不同方向上的第一路径和第二路径上各堆叠链路当前的带宽资源占用率之前，获取所述第一路径和第二路径上各堆叠链路所支持的带宽，并分别将所述第一路径和第二路径上