修复生成树协议转发状态异常的方法及堆叠设备技术

本发明专利技术公开了修复生成树协议转发状态异常的方法及堆叠设备。方法包括：第一堆叠设备的主用主控板周期性检测本板的CPU的使用率，当发现CPU的使用率在预设第一时长内持续高于门限值，或者，发现任一聚合口的STP转发状态变化时，通知本设备的各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备，第二设备判断同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同；当第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知时，将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板，各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致。本发明专利技术在堆叠设备的聚合成员口的STP转发状态不一致时，能够及时发现并修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及堆叠
，具体涉及修复生成树协议(STP, Spanning TreeProtocol)转发状态异常的方法及堆叠设备。
技术介绍
智能弹性架构(IRF,Intelligent Resilient Framework)也称为堆叠,是一种软件虚拟化技术。它的核心思想是将多台设备连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台设备。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。IRF有很多优点，一旦主(Master)设备故障，系统会迅速自动选举新的Master，以保证业务不中断，从而实现了设备的1:N备份。多实例生成树协议(MSTP,Multiple Spanning Tree Protocol)是由电气和电子工程师协会(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers)制定的802.1s标准定义，它可以弥补STP、快速生成树协议(RSTP，Rapid Spanning TreeProtocol)和按虚拟局域网生成树(PVST,Per VLAN Spanning Tree)协议的缺陷，既可以快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径转发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。目前，网络中无论是接入层、汇聚层，还是核心层，这些网络层次上的设备越来越广泛使用IRF技术来提高网络的可靠性。特别是在数据中心越来越集中庞大的趋势下，对设备的处理性能的要求也越来越高，应用堆叠技术能够很好地满足这一需求。图1给出了传统的网络拓扑示意图，图2为引入了 IRF技术后的网络拓扑示意图，将图1和图2对比，可以发现，IRF技术已经应用到了接入层、汇聚层和核心层设备中。随着网络用户的增多，网络中的数据流量也呈现出极大的增长，链路聚合也广泛地应用于网络设备之间，它不仅增加了链路带宽，也增加了链路的可靠性。IRF与链路聚合技术很好地融合在一起，对网络的可靠性提供了很好的保障。目前，网络中仍然根据接入层、汇聚层和核心层来部署网络设备，接入层设备属于较低端的设备，处理性能和流量转发性能有限，而汇聚层的流量较大，因而设备性能都较强大，核心层设备的要求则更高，处理性能更加强大。由于数据流量可能在一段集中时间内突发到汇聚层或核心层设备上，会对设备处理性能造成极大压力，中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)可能会出现使用率很高的情况,而这段时间内可能会导致某些协议的计算和处理无法及时响应，而导致数据丢失和不一致的情况出现。图3给出了 IRF与链路聚合技术融合的典型组网图，如图3所示，当堆叠交换机A处理大量上CPU的数据时，很容易导致像MSTP这样耗计算量和内存的协议不能及时得到调度，会出现聚合口 Al上某些成员口的状态与聚合口状态不一致，特别是分布在其他堆叠成员设备上的聚合成员口。比如MSTP计算出聚合口 Al是禁止转发(discarding)状态,然后会通知所有成员口 al a4将自己置为discarding,由于CPU繁忙或堆叠链路拥塞,可能会出现通知消息丢失而导致a3和a4没有接收到，从而导致a3和a4接口仍然保持原来的转发状态。另一种情况，当聚合口有STP状态变化时，需要下发新的状态给各个聚合成员所在接口板，当堆叠交换机存在大量接口板的情况下，可能会出现有的接口板CPU不忙，有的接口板CPU很忙的情形，这样也会造成处理STP消息不及时的问题，从而导致本接口板上的聚合成员口的STP状态与其他成员口状态不一致的问题。由上所述，IRF与链路聚合技术融合后存在如下缺点:1、当堆叠设备的CPU使用率很高时，由于CPU使用率很高可能无法及时处理MSTP模块的各种事件和消息，会导致跨框的链路聚合口可能存在个别成员口 MSTP转发状态与聚合口不一致的情况。2、当堆叠设备的CPU使用率很高时，设备无法及时检测到或无法准确检测出聚合成员口 STP状态不一致问题。3、聚合口有STP状态变化时需要将状态下发到不同接口板上，考虑不同接口板上处理的顺序会有时间差，也可能会出现短时间聚合成员口 STP状态不一致问题。4、当出现聚合成员口的MSTP转发状态与聚合口不一致时，网络中可能会出现网络环路，从而使CPU忙的情况更加恶化。
技术实现思路
本专利技术提供修复STP转发状态异常的方法及堆叠设备，以在堆叠设备的聚合成员口的STP转发状态不一致时及时修复。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种修复生成树协议STP转发状态异常的方法，该方法包括:第一堆叠设备的主用主控板周期性检测本板的CPU的使用率，当发现CPU的使用率在预设第一时长内持续高于门限值时，或者，发现任一聚合口的STP转发状态变化时，通知本堆叠设备的各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备，以使得:第二设备判断第一堆叠设备的同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同，若不同，则认为第一堆叠设备的该聚合口的STP转发状态出现异常；当第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知时，将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板，以便:各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致。所述第一堆叠设备运行STP、或者快速生成树协议RSTP，或者多生成树协议MSTP。当所述第一堆叠设备运行MSTP时，所述发现任一聚合口的生成树协议STP转发状态变化为:发现任一聚合口的任一实例的MSTP转发状态变化； 所述通知各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备为:通知各接口板将各成员口的各实例的MSTP转发状态发送给对端第二设备；所述第二设备判断第一堆叠设备的同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同为:针对第一堆叠设备的同一聚合口的每个实例，第二设备判断该实例在该聚合口的不同成员口上的MSTP转发状态是否相同；所述第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知为:第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示一聚合口的一实例的MSTP转发状态异常通知；所述将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板为:将该聚合口的所述实例的MSTP转发状态发送给各接口板；所述各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与聚合口 一致为:各接口板将该聚合口的各成员口的所述实例的MSTP转发状态调整为与该聚合口的所述实例—致。所述通知各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备包括:各接口板获取本板上各成员口的STP转发状态，将各成员口的STP转发状态通过链路汇聚控制协议LACP报文，或者链路层发现协议LLDP报文，或者设备链路检测协议DLDP报文发送给第二设备。所述第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知为:第一堆叠设备的各接口板接收到第二设备发来的指示一聚合口的STP转发状态异常通知；所述第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知之后、将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板之前进一步包括:第一堆叠设备的各接口板将指示一聚合口的STP转发状态异常通知转发给主控板，同时启动定时器；且，所述各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修复生成树协议STP转发状态异常的方法，其特征在于，该方法包括：第一堆叠设备的主用主控板周期性检测本板的CPU的使用率，当发现CPU的使用率在预设第一时长内持续高于门限值时，或者，发现任一聚合口的STP转发状态变化时，通知本堆叠设备的各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备，以使得：第二设备判断第一堆叠设备的同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同，若不同，则认为第一堆叠设备的该聚合口的STP转发状态出现异常；当第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知时，将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板，以便：各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致。

【技术特征摘要】
1.一种修复生成树协议STP转发状态异常的方法，其特征在于，该方法包括: 第一堆叠设备的主用主控板周期性检测本板的CPU的使用率，当发现CPU的使用率在预设第一时长内持续高于门限值时，或者，发现任一聚合口的STP转发状态变化时，通知本堆叠设备的各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备，以使得:第二设备判断第一堆叠设备的同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同，若不同，则认为第一堆叠设备的该聚合口的STP转发状态出现异常； 当第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知时，将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板，以便:各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一堆叠设备运行STP、或者快速生成树协议RSTP，或者多生成树协议MSTP。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一堆叠设备运行MSTP时， 所述发现任一聚合口的生成树协议STP转发状态变化为:发现任一聚合口的任一实例的MSTP转发状态变化； 所述通知各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备为:通知各接口板将各成员口的各实例的MSTP转发状态发送给对端第二设备； 所述第二设备判断第一堆叠设备的同一聚合口的不同成员口上的STP转发状态是否相同为:针对第一堆叠设备的同一聚合口的每个实例，第二设备判断该实例在该聚合口的不同成员口上的MSTP转发状态是否相同； 所述第一堆叠设备接收到第二设备`发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知为:第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示一聚合口的一实例的MSTP转发状态异常通知；所述将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板为:将该聚合口的所述实例的MSTP转发状态发送给各接口板； 所述各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与聚合口一致为:各接口板将该聚合口的各成员口的所述实例的MSTP转发状态调整为与该聚合口的所述实例一致。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知各接口板将各成员口的STP转发状态发送给对端第二设备包括: 各接口板获取本板上各成员口的STP转发状态，将各成员口的STP转发状态通过链路汇聚控制协议LACP报文，或者链路层发现协议LLDP报文，或者设备链路检测协议DLDP报文发送给第二设备。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知为: 第一堆叠设备的各接口板接收到第二设备发来的指示一聚合口的STP转发状态异常通知； 所述第一堆叠设备接收到第二设备发来的指示聚合口的STP转发状态异常通知之后、将该聚合口的STP转发状态发送给各接口板之前进一步包括: 第一堆叠设备的各接口板将指示一聚合口的STP转发状态异常通知转发给主控板，同时启动定时器；且，所述各接口板将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致为: 对于任一接口板，若在定时器超时前接收到主控板发来的该聚合口的STP转发状态，则将该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致；否则，将该聚合口的各成员口的STP转发状态设置为禁止转发Discarding状态。6.一种堆叠设备，其特征在于，包括:主控板和接口板，其中: 主控板:当作为主用主控板时，周期性检测本板的CPU的使用率，当发现CPU的使用率在预设第一时长内持续高于门限值时，或者，发现任一聚合口的STP转发状态变化时，向各接口板发送STP转发状态传输通知； 接口板:当接收到主控板发来的STP转发状态传输通知时，将本板上各聚合成员口的STP转发状态发送给对端第二设备；当接收到第二设备发来的指示一聚合口的STP转发状态异常通知时，向主控板获取该聚合口的STP转发状态，将本板上该聚合口的各成员口的STP转发状态调整为与该聚合口一致。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述堆叠设备运行STP、或者RSTP，或者MSTP。8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述接口板进一步用于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王佳炳，戴一凡，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：