一种虚拟化网络设备互联链路检测方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种虚拟化网络设备互联链路检测方法及设备。本发明专利技术中，虚拟网络设备中的各成员设备分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文，并根据各互联链路上故障探测报文的接收情况设置相应互联链路的状态，从而可对成员设备之间的所有互联链路进行健康性检测，并根据检测结果进行相应故障处理。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟化网络设备互联链路检测方法及设备
本专利技术涉及通信领域的虚拟化技术，尤其涉及一种虚拟化网络设备互联链路检测方法及设备。
技术介绍
当前网络设备虚拟化技术发展异常迅速，采用网络设备虚拟化技术可以将多台交换机互联在一起，形成分布式交换架构，并作为一个逻辑交换实体运行。从管理和配置的角度看，一个分布式交换架构看起来就像一台交换设备；从性能的角度看，分布式交换架构中的每台交换机都能针对其端口上的第二层/第三层流量通信业务制定本地转发决策。它向用户提供了一种新型的虚拟化技术。典型的网络设备虚拟化技术包括IRF2 (IntelligentResilient Framework,智能弹性架构)技术和 VSS (Virtual Switching System,虚拟交换系统)技术。网络设备的虚拟化是将多台独立的网络设备通过链路连接组合在一起，每台独立的设备称为虚拟网络实体的一个框或成员设备。为了支持更好的跨框流量转发，一般情况下框间互联的链路都不止一条，如图1中所示，跨框弹性互联的链路有4条(如图中的Iinkl ?4)。目前，对跨框链路健康性检测采用的是主链路hello报文互通性检测。如图2所示，在设备的虚拟化完成后，两个框被虚拟化成一台虚拟网络实体，此时两个框会协商并选择一条主链路作为虚拟实体的控制交互链路，并只针对主链路进行检测，来确认虚拟化对端设备的存活性并交互相应的控制报文，不对其他链路的健康性进行检查，依靠端口的物理DOWN状态(非正常状态或故障状态)来判断链路故障，做出流量切换。网络设备虚拟化技术将多台独立的设备通过链路组合在一起，虚拟系统的流量需要在虚拟系统内部各框之间转发时，就会经过跨框弹性互联的链路，所以为了增强跨框转发性能，跨框弹性互联的链路在实际应用中一般都不止一条。此外，随着网络设备虚拟化技术的发展，已经可以通过中继设备进行远程互联实现虚拟化，如图3所示，这对互联链路的健康性检查提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种虚拟化网络设备互联链路检测方法及设备，用以实现对虚拟网络设备中的成员设备间各条互联链路进行健康性检测。本专利技术实施例提供的虚拟化网络设备互联链路检测方法中，所述虚拟化网络设备中包括至少两个成员设备，成员设备间通过互联链路连接，该方法包括:各成员设备根据设定的探测周期，分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文；各成员设备根据设定的链路状态维护周期，统计链路状态维护周期内，从各端口物理状态正常的互联链路上接收的故障探测报文数量，根据统计得到的故障探测报文数量判决相应互联链路是否故障，并当判决有互联链路故障时，将判决为故障的互联链路设置为UP/FAULT状态；其中，当成员设备将UP/NORMAL状态的互联链路设置为UP/FAULT状态之后，设置UP/FAULT状态的互联链路不可用，将被设置为不可用的互联链路的流量调整到其它可用的互联链路，并当被设置为不可用的互联链路是控制链路时，进行控制链路切换；其中，UP/FAULT状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为失败，UP/N0RMAL状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为正常，所述链路状态维护周期的长度不小于所述探测周期的长度。本专利技术实施例提供的网络设备，作为虚拟网络设备中的成员设备，与虚拟网络设备中的其它成员设备间通过互联链路连接，该网络设备可包括:探测模块，用于根据设定的探测周期，分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文，以及接收对端成员设备发送的故障探测报文；链路状态维护模块，用于根据设定的链路状态维护周期，统计链路状态维护周期内，从各端口物理状态正常的互联链路上接收的故障探测报文数量，根据统计得到的故障探测报文数量判决相应互联链路是否故障，并当判决有互联链路故障时，将判决为故障的互联链路设置为UP/FAULT状态；故障处理模块，用于当将UP/N0RMAL状态的互联链路设置为UP/FAULT状态之后，设置UP/FAULT状态的互联链路不可用，将被设置为不可用的互联链路的流量调整到其它可用的互联链路，并当被设置为不可用的互联链路是控制链路时，进行控制链路切换；其中，UP/FAULT状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为失败，UP/N0RMAL状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为正常，所述链路状态维护周期的长度不小于所述探测周期的长度。本专利技术的上述实施例中，由于虚拟网络设备中的各成员设备分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文，并根据各互联链路上故障探测报文的接收情况设置相应互联链路的状态，从而可对成员设备之间的所有互联链路进行健康性检测，并根据检测结果进行相应故障处理。【附图说明】图1为现有技术中网络设备虚拟化实例示意图；图2为现有技术中只对主控制链路进行hello报文互通检测的示意图；图3为现有技术中采用中继设备连接的虚拟网络设备示意图；图4为本专利技术实施例中的互联链路的状态迁移图；图5为本专利技术实施例中的故障通知报文发送流程示意图；图6为本专利技术实施例中的UP/RECOVER状态到UP/N0RMAL状态的切换示意图；图7为本专利技术实施例提供的网络设备的结构示意图。【具体实施方式】通过对上述现有技术的分析，专利技术人发现现有方案至少在以下两个方面存在缺陷:(I)只在主链路上进行链路检测，忽视了其他互联链路的健康性检查。当互联链路不止一条时，主链路用来交互两成员设备之间的控制报文来维护虚拟系统，同时主链路会与其他的互联链路一起来承担跨设备的流量转发。当互联链路中的任何一条出现转发故障时，都会影响到数据业务，造成大量丢包。当前依靠设备端口的物理状态变成DOWN来判断该链路故障，但是随着虚拟中继技术(如图3所示)的应用，有可能出现中继设备转发异常但是物理端口依然没有DOWN的情况，所以，当前的故障判断方法不准确，链路转发不通不能及时准确地反映到相关的业务模块进行业务的紧急切换保护处理，造成网络流量大量丢包。(2)当前的处理方案中没有链路故障恢复机制。当互联链路的故障消失，可以正常转发后，没有相应机制让该链路重新参与流量转发以有效利用系统资源。针对现有技术存在的上述问题，本专利技术实施例提供了一种解决方案，全面考虑虚拟互联系统的系统稳定、业务保护和资源利用等方面的问题，实现跨设备弹性互联的各条链路的故障快速检测，并进一步实现故障恢复。本专利技术实施例中，定义了三种用于互联链路健康性检测的报文以及四种互联链路状态，并结合发包探测机制定义了各种互联链路状态之间的转换机制以及相应的处理机制，以实现对虚拟网络设备中成员设备间各条互联链路的健康性检测以及故障恢复。本专利技术实施例定义的三种用于互联链路健康性检测的报文，包括:(I)故障探测报文:该报文按照设定的探测周期发送，用于链路故障检测。虚拟网络设备中的各成员设备可采用轮询方式通过各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文，并根据互联链路上的故障探测报文的接收情况，判断相应互联链路是否发生故障，以及发生故障的互联链路是否故障恢复，此过程称为互联链路检测过程。(2)故障通知报文:该报文用于通知链路发生故障。当成员设备探测到互联链路发生故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟化网络设备互联链路检测方法，所述虚拟化网络设备中包括至少两个成员设备，成员设备间通过互联链路连接，其特征在于，该方法包括：各成员设备根据设定的探测周期，分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文；各成员设备根据设定的链路状态维护周期，统计链路状态维护周期内，从各端口物理状态正常的互联链路上接收的故障探测报文数量，根据统计得到的故障探测报文数量判决相应互联链路是否故障，并当判决有互联链路故障时，将判决为故障的互联链路设置为UP/FAULT状态；其中，当成员设备将UP/NORMAL状态的互联链路设置为UP/FAULT状态之后，设置UP/FAULT状态的互联链路不可用，将被设置为不可用的互联链路的流量调整到其它可用的互联链路，并当被设置为不可用的互联链路是控制链路时，进行控制链路切换；其中，UP/FAULT状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为失败，UP/NORMAL状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为正常，所述链路状态维护周期的长度不小于所述探测周期的长度。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟化网络设备互联链路检测方法，所述虚拟化网络设备中包括至少两个成员设备，成员设备间通过互联链路连接，其特征在于，该方法包括: 各成员设备根据设定的探测周期，分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文； 各成员设备根据设定的链路状态维护周期，统计链路状态维护周期内，从各端口物理状态正常的互联链路上接收的故障探测报文数量，根据统计得到的故障探测报文数量判决相应互联链路是否故障，并当判决有互联链路故障时，将判决为故障的互联链路设置为UP/FAULT状态；其中，当成员设备将UP/NORMAL状态的互联链路设置为UP/FAULT状态之后，设置UP/FAULT状态的互联链路不可用，将被设置为不可用的互联链路的流量调整到其它可用的互联链路，并当被设置为不可用的互联链路是控制链路时，进行控制链路切换； 其中，UP/FAULT状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为失败，UP/NORMAL状态表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为正常，所述链路状态维护周期的长度不小于所述探测周期的长度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 成员设备将互联链路的状态设置为UP/FAULT之后，通过该互联链路向对端成员设备发送故障通知报文； 成员设备从状态为UP/NORMAL的互联链路接收到对端成员设备发送的故障通知报文后，将所述状态为UP/NORMAL的互联链路设置为UP/FAULT状态。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 各成员设备根据设定的链路恢复探测周期，统计链路恢复探测周期内，从状态为UP/FAULT的互联链路上接收到的故障探测报文数量，根据统计得到的故障探测报文数量判决相应互联链路故障是否恢复，并当判决有互联链路故障恢复时，将故障恢复的互联链路设置为UP/RECOVER状态，以表示互联链路的端口物理状态为正常、互联链路转发状态为恢复；其中，所述链路恢复探测周期不小于所述探测周期。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当从互联链路上接收的故障探测报文数量满足以下条件时，判决相应互联链路故障恢复:(Y-X) /Y < A 其中，X表示从互联链路上接收的故障探测报文数量，Y表示一个链路状态维护周期内所期望接收到的故障探测报文数量，A为预设参数，O < A < 1。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 成员设备将UP/FAULT状态的互联链路设置为UP/RECOVER状态之后，按照设定周期，通过状态由UP/FAULT切换为UP/RECOVER的互联链路向对端成员设备发送故障恢复报文，并等待所述对端成员设备返回的故障恢复报文； 当成员设备从所述状态由UP/FAULT切换为UP/RECOVER的互联链路接收到对端成员设备发送的故障恢复报文后，将所述状态由UP/FAULT切换为UP/RECOVER的互联链路的状态设置为UP/N0RMAL，并设置状态为UP/NORMAL的互联链路可用，将流量调整到已恢复为可用的互联链路。6.如权利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,该方法还包括: 当成员设备上的互联链路的端口物理状态从正常状态变为非正常状态时，所述成员设备将端口物理状态变为非正常状态的互联链路设置为DOWN/FAULT状态，以表示互联链路的端口物理状态为非正常、互联链路转发状态为失败，并设置UP/FAULT状态的互联链路不可用，将被设置为不可用的互联链路的流量调整到其它可用的互联链路，并当被设置为不可用的互联链路是控制链路时，进行控制链路切换。7.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，根据从互联链路上接收的故障探测报文数量判决相应互联链路故障，具体为: 针对每条端口物理状态正常的互联链路，若从当前互联链路接收到的故障探测报文数量满足以下条件，则判决当前互联链路故障:(Max-P) < V ； 其中，P为在相应链路状态维护周期内从当前互联链路接收到的故障探测报文数量；Max为在相应链路状态维护周期内，从各端口物理状态正常的互联链路接收到的故障探测报文数量中的最大值为预设门限值，表示P与Max之差的最大容忍程度。8.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述互联链路状态维护周期不小于所述探测周期与互联链路数量的乘积； 所述各成员设备根据设定的探测周期，分别通过端口物理状态正常的各互联链路向对端成员设备发送故障探测报文，具体为:各成员设备在探测周期到达时，按照设定轮询顺序选择一条端口物理状态为正常的互联链路，并从所选择的互联链路向对端成员设备发送故障探测报文。9.一种网络设备，作为虚拟网络设备中的成员设备，与虚拟网络设备中的其它成员设备间通过互联链路连接，其特征在于，包括: 探测模块，用于根据设定的探测周期，分别通过端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：席永青，张坤，
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：