用于多机架链路聚集的系统和方法技术方案

聚集交换机通过多机架链路聚集群组连接至边缘节点，其中聚集交换机通过虚拟组织链路来连接，所述虚拟组织链路提供一种连接，用于在关于MAC寻址的聚集交换机之间交换信息以同步MAC地址表。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及数据网络，更具体地涉及在一个或多个数据网络的节点之间提供拓扑冗余和弹性的系统和方法。
技术介绍
数据网络允许许多不同计算设备(例如个人计算机、IP电话设备或服务器)彼此通信和/或与各个其他网络元件或附连至网络的远程服务器通信。例如，数据网络可不限制地包括城域以太网或企业以太网网络，他们支持包括例如IP语音(VoIP)、数据和视频应用的多个应用。这样的网络常规地包括许多互连的节点，通常已知为交换机或路由器，用于通过网络路由业务。通常，各个节点基于他们在网络的特定区域内的位置(共同地表征为2个或3个“等级”或“层次”，依据网络的大小)来区分。传统上，3层网络包括边缘层、聚集层和核心层(而2层网络仅包括边缘层和核心层)。数据网络的边缘层包括边缘(还称为接入)网络，这典型地提供从企业网络或家庭网络(例如局域网)到城域网络或核心网络的连接。边缘/接入层是网络的入口点，即，名义上与客户网络附连，并且位于边缘层处的交换机已知为边缘节点。不同类型的边缘网络包括数字订户线路、混合光纤同轴电缆(HFC)和光纤到户。边缘节点可执行例如对于附连设备的L2交换功能。边缘节点通常连接至聚集层，后者中止来自多个边缘节点的接入链路。位于聚集层的交换机已知为聚集交换机。聚集交换机可执行例如L2交换和经由从边缘节点的聚集链路接收的业务的L3路由。聚集层连接至城域或核心网络层，后者执行从聚集交换机(3层网络中)或从边缘节点(2层网络中)接收的业务的层3/IP路由。可理解，在网络的每个增加层处的节点典型地具有更大的容量和更快的吞吐量。数据网络面临的主要挑战之一是网络弹性的需求，S卩，保持高可用性的能力，尽管可能发生组件故障、链路故障等，这对于提供满意的网络性能是关键性的。网络弹性可通过拓扑冗余部分地实现，即，通过提供冗余节点(和节点中的冗余组件)以及节点之间的多个物理路径以防止单点故障，以及可通过L2/L3协议部分地实现，以在故障发生时采用冗余，从而收敛于用于通过网络交换/路由业务流的备用路径。可理解，检测和收敛时间必须快速(有利地，小于I秒)发生，以实现到备用路径的无缝转换。以太网协议是普遍存在于局域网(LAN)(例如家庭和企业网络)中以在计算机和网络之间进行通信的传输技术。然而，在接入和聚集网络以及城域网络中以太网协议技术的使用不断增加，并且正如企业网络那样改革了边缘网络。作为接入技术，以太网提供了比其他接入技术的明显优点，例如:(i)对于数据、视频和语音应用的适应未来的传输；(ii)对于数据服务的成本有效的架构jp(iii)将确保互操作性的简单的、全局接受的标准。为了使得以太网技术适合于边缘和聚集层网络的运营级服务环境，要解决多个问题，包括对故障的弹性。在一个已知的方案中，生成树协议(STP)被共同地用来检测故障并在以太网网络中发生故障时将业务转移至备用路径。通常，STP依赖于交换机之间的多个物理路径，但是在任一个时间仅一个路径为活动，其他路径位于阻塞模式下(定义“活动/被动”范例)。当发生故障时，备用路径离开阻塞模式进入活动状态，从而重建连接。然而，STP可导致一些网络拓扑中不可接受的收敛时间(例如，多达若干秒)，不限制地包括，数据网络的边缘节点和聚集交换机之间的收敛。此外，STP仅提供活动/被动操作范例，而并非所有链路在相同时间主动转发业务。因此，需要在一个或多个数据网络的节点之间(例如不限制地，在以太网网络的边缘节点和聚集交换机之间)提供弹性的系统和方法。附图说明图1示出根据本专利技术的网络架构的实施例的示意性框图；图2示出根据本专利技术的多机架系统的实施例的示意性框图；图3示出根据本专利技术的多机架系统中聚集交换机的实施例的示意性框图；图4示出根据本专利技术的多机架系统中聚集交换机的网络接口模块的实施例的示意性框图；图5示出根据本专利技术的通过多机架系统中聚集交换机的分组流的实施例的示意性框图；图6示出根据本专利技术的多机架系统中进行源地址认知的实施例的示意性框图；图7示出根据本专利技术的多机架系统中进行源地址认知的另一实施例的示意性框图；图8示出根据本专利技术的多机架系统中聚集交换机的另一实施例的示意性框图；图9示出根据本专利技术的多机架系统中活动/待机操作模式的实施例的示意性框图；图10示出根据本专利技术的多机架系统中活动/待机操作模式的另一实施例的示意性框图；图11示出根据本专利技术的当发生故障时多机架系统中的实施例的示意性框图；和图12示出根据本专利技术的多机架系统中分组的前挂报头的实施例的示意性框图具体实施例方式图1示出具有多机架链路聚集的弹性网络100的实施例，这提供了更完整地利用网络节点的容量的活动/活动范例(即，所有链路在相同时间主动转发业务)。这里定义以下缩写:CMM机架管理模块IGMP因特网群组管理协议IP因特网协议IPMS因特网协议组播LAG链路聚集L2网络的OSI模型的层2 (“数据链路层”)L3网络的OSI模型的层3 (“网络层”) MAC媒体访问控制协议MC-LAG多机架链路聚集群组MC-VFA多机架虚拟组织聚集NIM网络接口模块STP生成树协议VLAN虚拟局域网VRRP虚拟路由器冗余协议ASIC专用集成电路在本申请中引用以下标准，并这里通过引用合并于此:1)链路聚集控制协议(LACP)，曾经是IEEE802.3ad任务组在2000年3月添加的IEEE802.3标准的43条，目前合并于2008年11月3日的IEEE802.1AX-2008中;和2)IEEE Std.802.1Q，虚拟桥接局域网，2003年版。LACP提供一种方法，用于控制两个端节点之间的若干物理链路(称为链路聚集群组(LAG))的绑定以在他们之间形成单逻辑信道。端节点通过交换LACP分组来协商物理链路到LAG的绑定，或者LAG可被手动配置。链路聚集提供了廉价的方式来传送比任一个单端口多的数据，或者链路可单独传递。实施例中，LAG的端口包括相同物理类型，例如，全铜端口(CAT-5E/CAT-6)、全多模式光纤端口(SX)、或全单模式光纤端口(LX)。另一实施例中，LAG的端口可具有不同物理类型。为了提供增加的弹性和去除单点故障，如图1所示，跨两个设备来划分LAG，这里称为多机架链路聚集群组(MC-LAG) 102。例如，图1中，MC_LAG102a起源于边缘节点104，并分成两个子集，并连接至两个聚集交换机106a和106b，在每个子集中具有MC-LAG102a的一个或多个物理链路。实施例中，边缘节点104可使用负载均衡技术，跨MC-LAG102a的所有可用链路来分布业务。对于在MC-LAG102a上发送的每个分组，基于负载均衡算法(通常涉及在源和目的地因特网协议(IP)或媒体访问控制(MAC)低值信息上运行的散列函数)选择物理链路之一。跨MC-LAG102的物理链路的负载均衡导致带宽的更有效使用。如图1所示，边缘节点104在接入网络122上连接至企业网络设备110，例如在LAN中运行的桥、交换机、路由器等，和/或他也可连接至家庭网络设备112，例如DSL调制解调器、机顶盒、光线路终端等。边缘节点104是交换机或服务器，并且可功能地包括数字订户线路接入多路复用器(DSLAM)、电缆调制解调器终端系统(CMTS)、光线路端子(OLT)等，但是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.04 US 61/370,622;2011.01.20 US 13/010,1681.一种多机架系统中的聚集交换机，包括: 连接至远程聚集交换机的虚拟组织链路，其中所述远程聚集交换机处于单独物理机架中； 具有转发表的第一网络接口模块，能够操作为: 在外部端口接口上接收进入分组，其中所述分组包括目的地地址； 基于进入分组的目的地地址确定与远程聚集交换机上硬件设备对应的目的地硬件设备信息； 从进入分组生成具有前挂报头的分组，其中所述前挂报头包括目的地硬件设备信息；和 在虚拟组织链路上向远程聚集交换机发送具有前挂报头的分组。2.按权利要求1所述的聚集交换机，还包括: 具有连接至虚拟组织链路的虚拟组织链路端口的第二网络接口模块； 连接至第一和第二网络接口模块的组织电路；和 其中第一网络接口模块在所述组织电路上向第二网络接口模块发送具有前挂报头的分组，用于在虚拟组织链路上传输。3.按权利要求2所述的聚集交换机，其中所述第一网络接口模块包括: 包括多个外部端口接口的交换电路，其中所述第一网络接口模块在多个外部端口接口之一上接收进入分组；和 包括队列管理模块的排队电路。4.按权利要求3所述的聚集交换机，其中所述排队电路能够操作为: 访问全局HDI地址表，其包括与聚集交换机和远程聚集交换机对应的硬件设备信息的映射；和 基于所述目的地硬件设备信息和所述全局HDI地址表确定向连接至虚拟组织链路的第二网络接口模块发送具有前导报头的分组。5.按权利要求3所述的聚集交换机，其中所述交换电路的外部端口接口的一个或多个是连接至边缘节点的多机架链路聚集群组(MC-LAG)的成员端口 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·雅各布达席尔瓦，CH·A·张，A·维纳亚加姆，S·K·莫汉达斯，J·达拉夸，J·B·翁，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：
国别省市：