一种堆叠交换机与外接设备通信的方法和装置与流程

1.本发明的实施例一般涉及网络通信领域，尤其涉及一种堆叠交换机与外接设备通信方法和装置。


背景技术：

2.堆叠技术旨在提供一种高可靠性、大数据流量转发和高端口密集度的网络设备。通过将多台支持堆叠特性的交换机组合到一起，从逻辑上形成一台交换机设备，从而实现网络高可靠性和网络大数据量转发，增加端口数量，简化网络管理。
3.堆叠交换机一般分为主交换机和从交换机交换机，其主交换机负责管理整个堆叠交换机系统及转发，从交换机仅负责转发。若是流量交予一个从交换机处理，为了实现堆叠交换机的特性，即多台交换机逻辑上为一台交换机，需要将此从交换机的处理结果先后同步给堆叠系统中其余的交换机。
4.如专利：“堆叠设备中的流量转发方法和设备(cn200910158254.5)”：该方法应用于包括多个成员设备的堆叠设备中，包括：成员设备获取所述堆叠设备中各成员设备的转发表项规格；当所述堆叠设备中存在转发表项规格超过自身转发表项规格的其他成员设备时，所述成员设备获取具有最大转发表项规格的成员设备作为代理设备；所述成员设备将全部或者部分待转发的流量发送到所述代理设备，由所述代理设备进行流量转发。该方法不仅覆盖了主交换机的功能，导致整个系统管理结构混乱，不便于维护，而且也会造成整个堆叠系统资源的浪费。


技术实现要素：

5.为解决以上问题，本发明优化了堆叠交换机内部的管理结构及同步步骤，使得各成员交换机各司其职，管理流量由主交换机集中管理，简化了管理的复杂度，从而减少了资源的浪费。
6.根据本发明的实施例，提供了一种堆叠交换机与外接设备通信的方法和装置。
7.在本发明的第一方面，提供了一种堆叠交换机与外接设备通信的方法。
8.该方法包括：
9.s01：由多台交换机组成堆叠交换机，堆叠交换机内部选出主交换机，其余交换机为从交换机；
10.s02：管理员给所有的交换机封装私有网络层；
11.s03：将外接设备通过网线与堆叠系统中的任一交换机连接；
12.s04：外接设备与堆叠交换机通信。
13.进一步地，s01中所述交换机内部网络层的层次包括：链路层、网络层、私有网络层、传输层及应用层。
14.进一步地，s01中所述的主交换机的数量为一个，从交换机的数量为三个。
15.进一步地，s01中所述的堆叠交换机内部选出主交换机的步骤为：
16.s011：若堆叠系统为自动堆叠，则选择mac地址最小的交换机为主交换机；
17.s012：若堆叠系统不是自动堆叠，则对比各交换机设置的优先级，优先级最高的交换机为主交换机；
18.s013：若所有交换机的优先级相同，则选择运行时间最长的交换机为主交换机；
19.s014：若所有交换机的运行时间相同，则选择设备号最小的交换机为主交换机。
20.进一步地，s02中所述的私有网络层的功能为：决定报文的处理流程。
21.进一步地，所述决定报文处理流程的步骤为：
22.s021：私有网络层保存主交换机的设备id；
23.s022：将本机的设备id与保存的设备id进行比较；
24.s023：若设备id相同，则判断本机为主交换机，直接将报文发送到相应的进程处理；
25.s024：若设备id不相同，判断本机是从交换机，则私有网络层将主交换机的设备号作为目的设备号，从交换机通过cpu2cpu的方式将报文发送到主交换机，主交换机接收该报文，并根据该报文的特征交付给相应的进程处理该报文。
26.进一步地，所述的本机的设备id为流量到达的交换机的设备id。
27.进一步地，s04中所述的通信过程为：
28.s041：若外接设备请求通信的设备为同一广播域内除堆叠交换机外的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
29.s042：若外接设备请求通信的设备为跨广播域的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
30.s043：若外接设备请求通信的设备为堆叠交换机本身，则流量需由私有网络层处理，交付给主交换机处理并将处理结果同步到从交换机。
31.在本发明的第二方面，提供了一种堆叠交换机与外接设备通信的装置。
32.该装置包括：
33.堆叠模块：由多台交换机组成堆叠交换机，堆叠交换机内部选出主交换机，其余交换机为从交换机；
34.封装模块：用于管理员给所有的交换机封装私有网络层；
35.连接模块：用于将外接设备通过网线与堆叠系统中的任一交换机连接；
36.通信模块：用于外接设备与堆叠交换机通信。
37.进一步地，堆叠模块中所述的交换机内部网络层的层次包括：链路层、网络层、私有网络层、传输层及应用层。
38.进一步地，堆叠模块中所述的主交换机的数量为一个，从交换机的数量为三个。
39.进一步地，所述的堆叠模块包括：
40.自动堆叠判断模块：判断堆叠系统是否为自动堆叠，若堆叠系统是自动堆叠，则选择mac地址最小的交换机为主交换机；
41.优先级对比模块：若堆叠系统不是自动堆叠，则对比各交换机设置的优先级，优先级最高的交换机为主交换机；
42.运行时间对比模块：若所有交换机的优先级相同，则选择运行时间最长的交换机为主交换机；
43.设备号对比模块：若所有交换机的运行时间相同，则选择设备号最小的交换机为主交换机。
44.进一步地，所述的私有网络层的功能为：决定报文的处理流程。
45.进一步地，所述的本机的设备id为报文到达的交换机的设备id。
46.进一步地，所述的通信模块包括：
47.同一广播域通信模块：若外接设备请求通信的设备为同一广播域内除堆叠交换机外的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
48.跨广播域通信模块：若外接设备请求通信的设备为跨广播域的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
49.堆叠交换机通信模块：若外接设备请求通信的设备为堆叠交换机本身，则流量需由私有网络层处理，交付给主交换机处理并将处理结果同步到从交换机。
50.以上提及英文缩写释义：
51.id：identity document，身份标识号
52.cpu2cpu：central processing unit to central processing unit，中央处理器至中央处理器
53.mac：mediaaccess controladdress，局域网地址
54.arp：address resolutionprotocol，地址解析协议
55.本发明优化了堆叠交换机内部的管理结构及同步步骤，使得各成员交换机各司其职，管理流量由主交换机集中管理，简化了管理的复杂度，从而减少了资源的浪费。
56.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
57.结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。其中：
58.图1示出了根据本发明的实施例的堆叠交换机与外接设备通信的方法流程图；
59.图2示出了根据本发明的实施例的堆叠交换机与外接设备通信的装置方框图。
具体实施方式
60.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.根据本发明的实施方式，提出了堆叠交换机与外接设备通信的方法及装置，优化了堆叠交换机内部的管理结构及同步步骤，使得各成员交换机各司其职，管理流量由主交换机集中管理，简化了管理的复杂度，从而减少了资源的浪费。
62.下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
63.图1是本发明一实施例的堆叠交换机与外接设备通信的方法流程示意图。该方法
包括：
64.s01：由多台交换机组成堆叠交换机，堆叠交换机内部选出主交换机，其余交换机为从交换机；
65.s02：管理员给所有的交换机封装私有网络层；
66.s03：将外接设备通过网线与堆叠系统中的任一交换机连接；
67.s04：外接设备与堆叠交换机通信。
68.需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
69.为了对上述堆叠交换机与外接设备通信的方法进行更为清楚的解释，下面结合两个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
70.下面以两个具体实例来更加详细的对堆叠交换机与外接设备通信的方法进一步说明：
71.实施例1：
72.由交换机a、交换机b、交换机c及交换机d组成堆叠系统，堆叠系统比对四台交换机的优先级，发现优先级交换机a的优先级最高相同，则选择堆叠系统中的交换机a为主交换机，那么交换机b、交换机c及交换机d均为从交换机，私有网络层保存主交换机a的设备id：2。管理员给所有交换机封装私有网络层，并将外接设备与主交换机a通过网线连接。
73.外接设备请求与堆叠交换机同一广播域内的设备x通信，交换机a将外接设备流量直接转发至设备x。
74.外接设备请求与其他广播域内的设备y通信，交换机a将外接设备流量直接转发至设备y。
75.外部设备与堆叠交换机通过ospf协议进行路由决策，外部设备须与堆叠交换机通信，流量首先到达交换机a，交换机a进行解析，解析出流量需递交应用层处理。私有网络层查询交换机a的设备id为2，并将查询到的交换机a的设备id与保存的主交换机a的设备id：2进行比较，两个id相同，则判断流量到达主交换机，则直接将流量发送到相应的进程处理。
76.实施例2：
77.由交换机a、交换机b、交换机c及交换机d组成堆叠系统，堆叠系统比对四台交换机的优先级，发现优先级相同，则查看四台交换机的运行时间，交换机b的运行时间最长，则选择堆叠系统中的交换机b为主交换机，那么交换机a、交换机c及交换机d均为从交换机，私有网络层保存主交换机b的设备id：1。管理员给所有交换机封装私有网络层，并将外接设备与从交换机a通过网线连接。
78.外部设备通过ssh/telnet连接堆叠交换机，流量首先到达交换机a，交换机a进行解析，解析出流量需递交应用层处理。私有网络层查询交换机a的设备id为2，并将查询到的交换机a的设备id与保存的主交换机b的设备id：1进行比较，两个id不相同，则判断流量到达从交换机，将主交换机b的设备号作为目的设备号，私有网络层从交换机通过cpu2cpu的方式将交换机a接收到的流量发送给主交换机b，主交换机b接收流量并处理。
79.主交换机b回复外接设备的通信请求，首先主交换机b将泛洪请求外接设备的arp，并将回复报文缓存起来；外接设备的arp回复直接由交换机a进行处理学习并同步到主交换机b，主交换机b的缓存的回复报文将通过arp发送到外接设备。
80.基于同一发明构思，本发明还提出了一种堆叠交换机与外接设备通信的装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。如图2所示，该装置100包括：
81.堆叠模块101：用于由多台交换机组成堆叠交换机，堆叠交换机内部选出主交换机，其余交换机为从交换机；
82.封装模块102：用于管理员给所有的交换机封装私有网络层；
83.连接模块103：用于将外接设备通过网线与堆叠系统中的任一交换机连接；
84.通信模块104：用于外接设备与堆叠交换机通信。
85.其中，堆叠模块101还包括：
86.自动堆叠判断模块1011：判断堆叠系统是否为自动堆叠，若堆叠系统是自动堆叠，则选择mac地址最小的交换机为主交换机；
87.优先级对比模块1012：若堆叠系统不是自动堆叠，则对比各交换机设置的优先级，优先级最高的交换机为主交换机；
88.运行时间对比模块1013：若所有交换机的优先级相同，则选择运行时间最长的交换机为主交换机；
89.设备号对比模块1014：若所有交换机的运行时间相同，则选择设备号最小的交换机为主交换机。
90.通信模块104包括：
91.同一广播域通信模块1041：若外接设备请求通信的设备为同一广播域内除堆叠交换机外的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
92.跨广播域通信模块1042：若外接设备请求通信的设备为跨广播域的其他设备，则由外接设备连接的交换机将流量转发至其他设备；
93.堆叠交换机通信模块1043：若外接设备请求通信的设备为堆叠交换机本身，则流量需由私有网络层处理，交付给主交换机处理并将处理结果同步到从交换机。
94.本发明提出的一种堆叠交换机与外接设备通信的装置优化了堆叠交换机内部的管理结构及同步步骤，使得各成员交换机各司其职，管理流量由主交换机集中管理，简化了管理的复杂度，从而减少了资源的浪费。
95.虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。
96.对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。