СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВЫБОРА АДРЕСА УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ К СРЕДЕ MAC
METHOD AND DEVICE FOR SELECTING ACCESS CONTROL ADDRESS TO MAC ENVIRONMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится, но без ограничения, к сетевым коммуникационным технологиям, и, в частности, разрабатывает способ и устройство выбора адреса управления доступом к среде MAC многоблочной группы агрегирования каналов MC-LAG.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] С быстрым развитием Интернета, IP-сети постепенно стали незаменимым инструментом для ежедневной работы и жизни людей.
[0003]В коммуникационных IP-сетях, чтобы избежать выхода из строя отдельного узла передачи данных по восходящей линии связи сети, возможно применение MC-LAG (многоблочная группа агрегирования каналов) для создания резервной копии восходящей лини связи передачи данных и узла. Как показано на фиг. 1, применяется MC-LAG между узлом 2 и узлом 3, чтобы связать две линии, соединяя два узла с узлом 1 в одну MC-LAG, так что MC-LAG может автоматически коммутировать весь служебный поток передачи данных по восходящей линии связи из узла 1 в узел 3, когда происходит выход из строя отдельного узла, такой как поломка узла 2.
[0004] Для Ethernet-коммутатора и других сетевых коммуникационных устройств системный МАС-адрес уже присвоен и задан до доставки, при этом он должен быть исключительным на глобальном уровне и не может быть таким же, как МАС-адрес других узлов сети. В противном случае, может возникнуть проблема конфликта МАС-адресов.
[0005]В настоящий момент, обычному устройству Ethernet-коммутатора в данной отрасли непосредственно присваивается системный МАС-адрес узла в виде МАС-адреса интерфейса MC-LAG. Как показано на фиг. 2, МАС-адрес интерфейса MC-LAG узла 2 является системным МАС-адресом узла 2, а МАС-адрес интерфейса MC-LAG узла 3 является системным МАС-адресом узла 3, тем самым приводя к тому, что МАС-адреса интерфейсов MC-LAG различных блоков одной MC-LAG различны.
[0006] Когда MC-LAG применяется в трехуровневом сценарии продвижения данных через сетевые сегменты, различным линиям агрегирования в одной MC-LAG будут присвоены различные МАС-адреса в виде МАС-адресов пункта назначения в Ethernet-заголовке переданного пакета данных. Как показано в примере, приведенном на фиг. 3, выполняется настройка IP-адреса 10.80.1.254 на интерфейсы MC-LAG узла 2 и узла 3 как IP-адреса шлюза пользователя узла 1. Таким образом, когда служебный поток передается из левой линии связи, поле МАС-адреса пункта назначения в Ethernet-заголовке пакета данных служебного потока будет заполнено системным МАС-адресом узла 2; и, когда служебный поток передается из правой линии связи, поле МАС-адреса пункта назначения в Ethernet-заголовке пакета данных служебного потока будет заполнено системным МАС-адресом узла 3. Это приведет к проблемам повторяющегося изменения ARP - (протокол разрешения адресов) элемента шлюза и потери пакетов служебного потока на узле пользователя.
[0007] Для того чтобы решить вышеупомянутые проблемы, было, в целом, принято решение в отрасли в настоящее время о применении VRRP (протокол резервирования виртуальных маршрутизаторов) на интерфейсах MC-LAG узла 2 и узла 3, чтобы позволить присвоение MC-LAG того же VRRP виртуального МАС-адреса, что и МАС-адрес интерфейса. Однако решение в настоящее время имеет следующие недостатки:
[0008] 1. Для решения необходим дополнительный запуск VRRP-протокола, при этом VRRP приводит к дополнительному потреблению ресурсов, таких как ЦП системы и т.п. Более того, необходим каждый сетевой сегмент для независимого запуска VRRP-группы, так что соответствующее количество VRRP необходимо запустить, когда один интерфейс MC-LAG одновременно переносит служебный поток нескольких сетевых сегментов.
[0009] 2. Каждая VRRP-группа должна занимать один реальный IP-адрес и один виртуальный IP-адрес, таким образом расходуя ресурс IP-адреса.
[0010] 3. Должна быть установлена дополнительная линия связи для VRRP между узлом 2 и узлом 3, таким образом дополнительно повышая стоимость создания сети и трудоемкость обслуживания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] Далее приведена сущность изобретения, описанного подробно в настоящем документе, при этом сущность не ставит своей целью ограничить объем защиты настоящего документа.
[0012] Вышеупомянутая проблема решается при помощи способа выбора адреса управления доступом к среде MAC, устройства выбора адреса управления доступом к среде MAC и машиночитаемого носителя данных, описанных в настоящей заявке. Также предусмотрен способ выбора адреса управления доступом к среде MAC, применяемый к многоблочной группе агрегирования каналов MC-LAG, включающий:
[0013] выполнение вычисления значений агрегирования для MC-LAG при удовлетворении условию запуска;
[0014] получение системного МАС-адреса каждого блока в MC-LAG и определение МАС-адреса интерфейса MC-LAG из системных МАС-адресов множества блоков MC-LAG согласно предварительно заданному правилу после завершения вычисления значений агрегирования и успешного выполнения агрегирования.
[0015] Факультативно,
[0016] условие запуска является окончанием инициализации MC-LAG или добавлением/удалением элемента MC-LAG.
[0017] Факультативно,
[0018] получение системного МАС-адреса каждого блока в MC-LAG и определение МАС-адреса интерфейса MC-LAG из системных МАС-адресов множества блоков MC-LAG согласно предварительно заданному правилу, и определение МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительно заданному правилу после успешного выполнения агрегирования включают:
[0019] получение системного МАС-адреса каждого блока MC-LAG из сообщения протокола MC-LAG после успешного выполнения агрегирования; и
[0020] использование системного МАС-адреса с минимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0021] Факультативно,
[0022] после определения МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительному правилу выбора способ дополнительно включает:
[0023] отправку ARP-сообщения на каждый сетевой сегмент, при этом ARP-сообщение содержит МАС-адрес интерфейса MC-LAG, определенный согласно предварительному правилу выбора.
[0024] Факультативно,
[0025] после выполнения вычисления значений агрегирования для MC-LAG способ дополнительно включает:
[0026] ожидание вычисления новых значений агрегирования MC-LAG при неуспешном выполнении вычисления значений агрегирования.
[0027] Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно предусматривают устройство выбора адреса управления доступом к среде MAC, применяемое к многоблочной группе агрегирования каналов MC-LAG, содержащее: модуль вычисления и модуль выбора, при этом
[0028] модуль вычисления выполнен с возможностью осуществления вычисления значений агрегирования для MC-LAG при удовлетворении условию запуска; и
[0029] модуль выбора выполнен с возможностью получения системного МАС-адреса каждого блока в MC-LAG и определения МАС-адреса интерфейса MC-LAG из системных МАС-адресов множества блоков MC-LAG согласно предварительному правилу выбора после завершения вычисления значений агрегирования и успешного выполнения агрегирования.
[0030] Факультативно,
[0031] условие запуска является окончанием инициализации MC-LAG или добавлением/удалением элемента MC-LAG.
[0032] Факультативно,
[0033] модуль выбора выполнен с возможностью получения системного МАС-адреса каждого блока в MC-LAG и определения МАС-адреса интерфейса MC-LAG из системных МАС-адресов множества блоков MC-LAG согласно предварительному правилу выбора после завершения вычисления значений агрегирования и успешного выполнения агрегирования, при этом имеется в виду:
[0034] получение системного МАС-адреса каждого блока MC-LAG из сообщения протокола MC-LAG после успешного выполнения агрегирования; и
[0035] использование системного МАС-адреса с минимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0036] Факультативно, устройство дополнительно содержит:
[0037] модуль связи, выполненный с возможностью отправки ARP-сообщения каждому сетевому сегменту после определения модулем выбора МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительному правилу выбора, при этом ARP-сообщение содержит МАС-адрес интерфейса MC-LAG, определенный согласно предварительному правилу выбора.
[0038] Факультативно, устройство дополнительно содержит:
[0039] модуль обработки, выполненный с возможностью ожидания вычисления новых значений агрегирования MC-LAG при неуспешном выполнении вычисления значений агрегирования.
[0040] Вышеупомянутое решение решает проблему того, что МАС-адреса интерфейса MC-LAG различных блоков в одной MC-LAG различны на основании существующего протокола MC-LAG, и осуществляет выбор МАС-адреса интерфейса MC-LAG посредством существующего сообщения протокола MC-LAG, так что интерфейсы MC-LAG различных блоков одной MC-LAG могут выбрать один МАС-адрес. В сравнении с существующим решением VRRP, не требуется запуск дополнительного протокола, и не нужны дополнительные новые линии связи.
[0041] После прочтения и понимания графических материалов и подробного описания, могут быть понятны другие аспекты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0042] На фиг. 1 изображена схематическая диаграмма коммутации линии связи MC-LAG;
[0043] на фиг. 2 изображена схематическая диаграмма информации МАС-адреса интерфейса MC-LAG в известном уровне техники;
[0044] на фиг. 3 изображена схематическая диаграмма информации МАС-адреса интерфейса MC-LAG трехуровневого сценария продвижения данных через сетевые сегменты MC-LAG в известном уровне техники;
[0045] на фиг. 4 изображена схематическая диаграмма информации МАС-адреса интерфейса MC-LAG трехуровневого сценария продвижения данных через сетевые сегменты MC-LAG в вариантах осуществления настоящего изобретения;
[0046] на фиг. 5 изображена блок-схема способа выбора МАС-адреса в варианте осуществления I настоящего изобретения;
[0047] на фиг. 6 изображена блок-схема способа выбора МАС-адреса в варианте осуществления II настоящего изобретения; и
[0048] на фиг. 7 изображена блок-схема способа выбора МАС-адреса в варианте осуществления III настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0049] Для того чтобы сделать цель, техническое решение и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения более ясными, варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже в сочетании с графическими материалами. Следует отметить, что в случае непротиворечивости варианты осуществления в настоящей заявке и признаки в вариантах осуществления могут взаимно сочетаться случайным образом.
[0050] В настоящее время, существующий протокол MC-LAG может периодически передавать сообщение протокола MC-LAG между различными блоками, которые уже включены в MC-LAG, для обновления и поддержания состояния агрегирования линии связи; сообщение протокола MC-LAG представляет собой стандартную Ethernet-структуру пакета данных; и МАС-адрес источника в Ethernet-заголовке заполнен системным МАС-адресом узла отправки. Сообщение протокола MC-LAG периодически передается между различными блоками MC-LAG, и МАС-адрес источника в Ethernet-заголовке заполнен системным МАС-адресом узла, отправляющего сообщение; и после окончания вычисления MC-LAG и успешного выполнения агрегирования, добавляется линия выбора МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0051] Вариант осуществления I
[0052] Способ выбора адреса управления доступом к среде MAC применяется к многоблочной группе агрегирования каналов MC-LAG. Работа способа является такой, как показано на фиг. 5. Способ включает:
[0053 ]этап 101: выполнение вычисления значений агрегирования для MC-LAG при удовлетворении условию запуска; и
[0054] этап 102: получение системный МАС-адрес каждого блока в MC-LAG и определение МАС-адреса интерфейса MC-LAG из системных МАС-адресов множества блоков MC-LAG согласно предварительно заданному правилу после завершения вычисления значений агрегирования и успешного выполнения агрегирования.
[0055] Вышеупомянутое решение решает проблему того, что МАС-адреса интерфейса MC-LAG различных блоков в одной MC-LAG различны на основании существующего протокола MC-LAG, и осуществляет выбор МАС-адреса интерфейса MC-LAG посредством существующего сообщения протокола MC-LAG, так что интерфейсы MC-LAG различных блоков одной MC-LAG могут выбрать один МАС-адрес. По сравнению с существующим решением использования VRRP, для запуска не требуется дополнительный протокол, и нет необходимости в новой линии.
[0056] В представленном выше техническом решении окончание инициализации MC-LAG или добавление/удаление элемента MC-LAG может использоваться в качестве условия запуска для выполнения вычисления значений агрегирования.
[0057] При успешном завершении вычисления значений агрегирования и успешном выполнении агрегирования системный МАС-адрес каждого блока в MC-LAG получают из сообщения протокола MC-LAG; системный МАС-адрес с минимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков используют в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG; или системный МАС-адрес с максимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков используют в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0058] Новое вычисление значений агрегирования MC-LAG ожидается при неуспешном выполнении вычисления значений агрегирования.
[0059] Факультативно, способ может дополнительно включать:
[0060] этап 103: отправку ARP-сообщения каждому сетевому сегменту, при этом ARP-сообщение содержит МАС-адрес интерфейса MC-LAG, определенный согласно предварительному правилу выбора.
[0061] Следует указать, что в отношении правила выбора МАС-адреса интерфейса MC-LAG системный МАС-адрес блока с минимальным числовым значением может быть выбран в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG; в других вариантах осуществления правило выбора МАС-адреса различных интерфейсов MC-LAG может быть определено согласно соответствующим признакам протокола MC-LAG, поскольку всем блокам MC-LAG обеспечена возможность выбора того же МАС-адреса в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0062] Вариант осуществления II
[0063] Как показано на фиг. 4 и фиг. 6, техническое решение настоящего изобретения дополнительно описано в сочетании с вариантом исполнения. Способ выбора адреса управления доступом к среде MAC включает:
[0064] этап 1-2: запуск нового вычисления значений агрегирования инициализацией MC-LAG или добавлением нового элемента/удалением элемента;
[0065] этап 3: после завершения вычисления значений агрегирования MC-LAG определение, успешно ли выполнилось агрегирование; этап 4 выполняется при успешном выполнении агрегирования; и этап 7 выполняется при неуспешном выполнении агрегирования;
[0066] этап 4: каждый блок группы агрегирования извлекает системные MAC-адреса всех блоков элемента MC-LAG из сообщения протокола MC-LAG, MAC-адрес с минимальным числовым значением выбирают в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG; или МАС-адрес с максимальным числовым значением выбирают в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG;
[0067] при неуспешном выполнении агрегирования процесс выбора МАС-адреса не осуществляется, и процесс выбора непосредственно вступает в состояние завершения для ожидания следующего процесса вычисления значений агрегирования;
[0068] этап 5: после завершения процесса выбора МАС-адреса определение, начинает ли система выполнять функцию уведомления об изменении MAC-адреса интерфейса; при осуществлении функции уведомления выполняется этап 6; и при отсутствии осуществления функции уведомления выполняется этап 7;
[0069] этап 6: система отправляет пустое ARP-сообщение из трехуровневого интерфейса, где расположена MC-LAG, и при наличии множества сетевых сегментов пустое ARP-сообщение необходимо отправить каждому сетевому сегменту.
[0070] Цель отправки ARP-сообщения заключается в немедленном информировании других узлов в локальной сети об изменении МАС-адреса трехуровневого интерфейса, где расположена MC-LAG, таким образом другие узлы в локальной сети могут немедленно обновить таблицу локального кеша ARP-сообщений.
[0071] этап 7: завершение выбора адреса, и ожидание условия для запуска следующего начального адреса.
[0072] Вариант осуществления III
[0073] Как показано на фиг. 7, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения предложено устройство выбора адреса управления доступом к среде MAC, которое применяется к многоблочной группе агрегирования каналов MC-LAG. Устройство содержит:
[0074] модуль 11 вычисления, выполненный с возможностью осуществления вычисления значений агрегирования для MC-LAG при удовлетворении условию запуска; и
[0075] модуль 12 выбора, выполненный с возможностью определения МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительному правилу выбора при успешном вычислении значений агрегирования.
[0076] Факультативно, условием запуска является окончание инициализации MC-LAG или добавление/удаление элемента MC-LAG.
[0077] Факультативно,
[0078] модуль 12 выбора выполнен с возможностью определения МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительному правилу выбора при успешном вычислении значений агрегирования, при этом имеется в виду:
[0079] получение системного МАС-адреса каждого блока MC-LAG из сообщения протокола MC-LAG при успешном выполнении агрегирования; и
[0080] использование системного МАС-адреса с минимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG; или использование системного МАС-адреса с максимальным числовым значением в системных МАС-адресах множества блоков в качестве МАС-адреса интерфейса MC-LAG.
[0081] Факультативно, устройство дополнительно содержит:
[0082] модуль 13 связи, выполненный с возможностью отправки ARP-сообщения каждому сетевому сегменту после определения модулем 12 выбора МАС-адреса интерфейса MC-LAG согласно предварительному правилу выбора, при этом ARP-сообщение содержит МАС-адрес интерфейса MC-LAG, определенный согласно предварительному правилу выбора.
[0083] Факультативно, устройство дополнительно содержит:
[0084] модуль 14 обработки, выполненный с возможностью ожидания вычисления новых значений агрегирования MC-LAG при неуспешном выполнении вычисления значений агрегирования.
[0085] Вариант осуществления IV
[0086] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения дополнительно предложен машиночитаемый носитель данных, который хранит программную команду; и при исполнении процессором программной команды осуществляется способ выбора адреса управления доступом к среде MAC, предложенный согласно вариантам осуществления.
[0087] Вышеприведенное описание скорее касается лишь факультативных вариантов осуществления настоящего изобретения, а не ограничивает его объем. Специалисты в области техники, к которой относится изобретение, должны понять, что возможны самые разные модификации и изменения настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что все этапы или часть этапов в вышеприведенном способе могут выполняться путем отправки программами команд соответствующему аппаратному обеспечению; и программы могут быть сохранены на машиночитаемом носителе данных, таком как постоянное запоминающее устройство, магнитный диск или оптический диск и тому подобное. Факультативно, все этапы или часть этапов вышеприведенных вариантов осуществления может быть также реализована путем использования одной или более интегральных схем. Соответственно, каждый модуль/модули в вышеприведенных вариантах осуществления могут быть реализованы с использованием определенного вида аппаратных средств, и могут быть также реализованы с использованием определенного вида модулей программного обеспечения. Настоящее изобретение не ограничивается сочетанием аппаратных или программных средств в какой-либо конкретной форме.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0088] Выбор МАС-адреса интерфейса MC-LAG осуществляется с помощью существующего сообщения протокола MC-LAG, таким образом интерфейсы МС-LAG различных блоков той же MC-LAG могут выбрать тот же МАС-адрес. По сравнению с существующим решением использования VRRP, для запуска не требуется дополнительный протокол, и нет необходимости в новой линии.