一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法技术

本发明专利技术提供了一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，基于Switch设备的出接口为MLAG接口的FIB表项，动态生成一条出接口为peer‑link接口的备份FIB表项，当MLAG接口出现通信故障时，经过MLAG接口路由转发的数据报文能快速切换到出接口为peer‑link接口进行数据报文转发，快速进行FIB表项的更新，保证数据报文转发不受影响。本发明专利技术通过备份路由方式降低了故障MLAG成员端口所属Switch设备的丢包率；通过备份路由方式保障了Network侧与CE侧之间的通信能力；通过备份路由方式避免了因MLAG上联端口shutdown故障引起的路由震荡。

【技术实现步骤摘要】
一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法
本专利技术涉及数据通信领域网络交换机跨设备链路聚合
，尤其涉及MLAG接口作为三层接口发生通信故障时，MLAG系统能快速进行备份路由切换的方法。
技术介绍
MLAG(MultichassisLinkAggregationGroup),跨设备链路聚合组，是一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，聚合设备组成双活系统，从而提高链路的可靠性。附图1中，此MLAG系统采用三台三层交换机设备组成，三台设备分别是：SwitchA、SwitchB和CE。SwitchA、SwitchB是两台接入设备，CE设备则为被接入设备。MLAG技术的基本思想是，让SwitchA和SwitchB两台接入交换机以同一个状态和被接入的CE设备进行链路聚合协商，在被接入的CE设备看来，就如同和一台设备建立了链路聚合关系。为了保证两台接入设备SwitchA和SwitchB以同一状态对CE设备进行呈现，那么两台需要一条peer-link链路进行设备间数据以及状态同步。CE设备与SwitchA和SwitchB设备进行跨设备链路聚合成功后，CE设备就具有双归接入以太网的能力，从而提升了CE设备数据转发的可靠性。SwitchA和SwitchB两台设备间还有一个Keepalive链路，主要用于检测设备整机工作情况。附图2的应用场景为CE双归接入SwitchA和SwitchB设备。SwitchA和SwitchB设备分别与Network网络和CE设备之间通信采用三层IP路由通信。在图示中标识出数据报文经过MLAG系统的转发流程。MLAG系统中的两台接入交换机对外呈现状态一致，Network网络与CE设备进行数据通信时，可以采用任意一条路径进行转发，为了保证数据的转发正确性，两台接入设备会存在相同的路由表项，任意以太接口接收到IP数据报文，均能通过IP路由到CE设备，完成正确的报文转发。附图3中MLAG系统的两台接入设备的SwitchB设备的MLAG接口发生故障，经过SwitchB设备路由出接口为MLAG接口的数据报文将会被丢弃，此时若network侧继续将IP数据报文发送到SwitchB设备，则会出现严重的通信问题。目前为了保证network侧的数据报文不再转发到SwitchB设备，最直接有效简单的方法就是，将SwitchB设备连接Network侧的端口进行shutdown，让Network侧感知到SwitchB已经无法进行正常的路由转发工作，让其所有数据报文都经过SwitchA设备进行转发，从而保证NetWork侧与CE侧的正常通信。上述现有技术直接将SwitchB设备的上联端口shutdown，让Network侧及时感觉SwitchB出现故障，触发Network侧路由切换，从而保证正常的通信。但是此技术方案存在以下问题：已经路由转发到SwitchB设备的IP数据报文将会被丢失，增大网络通信延迟风险；由于SwitchA和SwitchB设备正常工作时处于负载均衡模式，shutdownSwitchB设备的上联接口，将会影响Network侧与CE侧的通信带宽，数据通信能力下降；SwitchB设备上联端口Shutdown会引起Network侧的路由计算，从而引起路由拓扑震荡。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，解决MLAG系统中MLAG接口通信故障和恢复时，CE侧和Network侧的通信问题。基于MLAG接口提供一种备份路由机制，保证在MLAG接口通信故障和恢复时，经过Switch设备MLAG接口路由转发的数据报文能正常转发，最大限度解决因为MLAG接口通信故障而导致的数据丢包问题。本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，基于Switch设备的出接口为MLAG接口的FIB表项，动态生成一条出接口为peer-link接口的备份FIB表项，当MLAG接口出现通信故障时，经过MLAG接口路由转发的数据报文能快速切换到出接口为peer-link接口进行数据报文转发，快速进行FIB表项的更新，保证数据报文转发不受影响，NetWork侧对Switch的MLAG接口通信故障无感知，这样提高了整个系统的稳定性，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：Switch设备连接CE侧的MLAG接口、Peer-link接口和连接NetWork侧的上联接口配置为三层接口，CE侧与Network侧之间的数据采用路由三层转发模式；步骤2：Switch设备生成一条出接口为MLAG接口FIB表项，基于此FIB表项生成一条出接口为peer-link接口的备份FIB表项，无需将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤3：Switch设备的MLAG接口通信故障，将出接口为MLAG接口FIB表项从硬件表中删除，然后将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤4：Switch设备的MLAG接口通信恢复，将出接口为MLAG接口FIB表项更新到硬件表，然后将备份FIB表项从硬件转发表中删除；步骤5：Switch设备删除一条出接口为MLAG接口FIB表项，并同时将出接口为MLAG接口FIB表项和出接口为peer-link接口的备份FIB表项对应的软硬件表项删除。上述技术方案中，Switch设备的FIB表项的生成方法包括：步骤201：Switch设备的FIB表管理模块注册FIB表项添加事件；步骤202：当接收到FIB表项添加事件，解析接收到的FIB表项添加事件消息，获取出FIB转发表项中转发的出接口的类型，检查转发出接口类型是否为Switch设备的MLAG接口，如果转发出接口类型为MLAG接口，则需要将接收到FIB表项拷贝生成一条相同的FIB表项，然后将拷贝的FIB的转发出接口更新为Switch设备的peer-link接口，同时标记拷贝生成的FIB表项为备份FIB表项；步骤203：将非备份的转发出接口为MLAG的FIB表项通过相应的接口写入交换芯片，让对应的数据报文能经过Switch设备的交换芯片完成正常的路由数据转发；备份FIB表项仅作为软件备份数据进行保存，不写入交换交换芯片，出接口为peer-link的备份FIB表项在MLAG接口故障时写入交换芯片，让其参与数据报文的路由数据转发。上述技术方案中，步骤3包含如下步骤：步骤301：Switch设备的FIB管理模块注册MLAG接口通信故障事件；步骤302：当接收到MLAG接口通信故障事件时，解析MLAG接口通信故障事件中携带的MLAG接口数据，并检查MLAG接口的有效性，若MLAG接口有效，则检查MLAG的通信恢复定时器是否存在，若MLAG接口通信恢复定时器存在，则需要停止该定时器；MLAG接口通信恢复定时器避免Switch设备的路由震荡问题，如果每次MLAG接口通信故障和通信恢复都需要更新路由，MLAG接口短时间内不断出现通信故障和通信恢复，导致Switch设备出现路由震荡。步骤303：根据故障的MLAG接口查找对应的FIB表项，然后检查FIB表项状态是否为active，如果FIB的表项的active，则调用驱动接口将其路由转发表项从交换芯片中删除，同时设置该FIB表项的状态为inacti本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，基于Switch设备的出接口为MLAG接口的FIB表项，动态生成一条出接口为peer‑link接口的备份FIB表项，当MLAG接口出现通信故障时，经过MLAG接口路由转发的数据报文能快速切换到出接口为peer‑link接口进行数据报文转发，快速进行FIB表项的更新，保证数据报文转发不受影响，NetWork侧对Switch的MLAG接口通信故障无感知，这样提高了整个系统的稳定性，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：Switch设备连接CE侧的MLAG接口、Peer‑link接口和连接NetWork侧的上联接口配置为三层接口，CE侧与Network侧之间的数据采用路由三层转发模式；步骤2：Switch设备生成一条出接口为MLAG接口FIB表项，基于此FIB表项生成一条出接口为peer‑link接口的备份FIB表项，无需将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤3：Switch设备的MLAG接口通信故障，将出接口为MLAG接口FIB表项从硬件表中删除，然后将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤4：Switch设备的MLAG接口通信恢复，将出接口为MLAG接口FIB表项更新到硬件表，然后将备份FIB表项从硬件转发表中删除；步骤5：Switch设备删除一条出接口为MLAG接口FIB表项，并同时将出接口为MLAG接口FIB表项和出接口为peer‑link接口的备份FIB表项对应的软硬件表项删除。...

【技术特征摘要】
1.一种MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，基于Switch设备的出接口为MLAG接口的FIB表项，动态生成一条出接口为peer-link接口的备份FIB表项，当MLAG接口出现通信故障时，经过MLAG接口路由转发的数据报文能快速切换到出接口为peer-link接口进行数据报文转发，快速进行FIB表项的更新，保证数据报文转发不受影响，NetWork侧对Switch的MLAG接口通信故障无感知，这样提高了整个系统的稳定性，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：Switch设备连接CE侧的MLAG接口、Peer-link接口和连接NetWork侧的上联接口配置为三层接口，CE侧与Network侧之间的数据采用路由三层转发模式；步骤2：Switch设备生成一条出接口为MLAG接口FIB表项，基于此FIB表项生成一条出接口为peer-link接口的备份FIB表项，无需将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤3：Switch设备的MLAG接口通信故障，将出接口为MLAG接口FIB表项从硬件表中删除，然后将备份FIB表项更新到硬件转发表；步骤4：Switch设备的MLAG接口通信恢复，将出接口为MLAG接口FIB表项更新到硬件表，然后将备份FIB表项从硬件转发表中删除；步骤5：Switch设备删除一条出接口为MLAG接口FIB表项，并同时将出接口为MLAG接口FIB表项和出接口为peer-link接口的备份FIB表项对应的软硬件表项删除。2.根据权利要求1所述的MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，其特征在于，Switch设备的FIB表项的生成方法包括：步骤201：Switch设备的FIB表管理模块注册FIB表项添加事件；步骤202：当接收到FIB表项添加事件，解析接收到的FIB表项添加事件消息，获取出FIB转发表项中转发的出接口的类型，检查转发出接口类型是否为Switch设备的MLAG接口，如果转发出接口类型为MLAG接口，则需要将接收到FIB表项拷贝生成一条相同的FIB表项，然后将拷贝的FIB的转发出接口更新为Switch设备的peer-link接口，同时标记拷贝生成的FIB表项为备份FIB表项；步骤203：将非备份的转发出接口为MLAG的FIB表项通过相应的接口写入交换芯片，让对应的数据报文能经过Switch设备的交换芯片完成正常的路由数据转发；备份FIB表项仅作为软件备份数据进行保存，不写入交换交换芯片，出接口为peer-link的备份FIB表项在MLAG接口故障时写入交换芯片，让其参与数据报文的路由数据转发。3.根据权利要求1所述的MLAG接口故障三层数据流量平滑切换的方法，其特征在于，步骤3包含如下步骤：步骤301：Switch设备的FIB管理模块注册MLAG接口通信故障事件；步骤302：当接收到MLAG接口通信故障事件时，解析MLAG接口通信故障事件中携带的MLAG接口数据，并检查MLAG接口的有效性，若MLAG接口有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜大勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十二研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31