[發明專利]用于非對稱鏈路聚合的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310108565.7
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN104079424B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 陶孜謹;唐剛;J·基達姆比;A·比斯瓦斯
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/891
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 于靜,張亞非

技術領域

本發明一般涉及數據處理領域，具體涉及鏈路聚合，更具體涉及一種用于非對稱鏈路聚合的裝置和方法。

背景技術

鏈路聚合（link aggregation）是指將多個并行的網絡鏈路組合起來以使帶寬相對于單個鏈路的帶寬大幅增加、并在一個鏈路發生故障的情況下提供冗余的各種方法。這些方法包括IEEE802.1ax中定義的用于以太網的鏈路聚合控制協議（LACP）以及若干專有解決方案。

例如，在IEEE802.1ax的鏈路聚合中，兩個參與系統的多個端口之間的多個物理鏈路可被聚合并對每個系統代表單個邏輯鏈路。在該邏輯鏈路上的通信流根據分配算法被分配給可用的物理鏈路。這種邏輯構造能夠避免參與系統將任何幀轉發回到邏輯鏈路，從而打破了實際存在的環路。

為了進一步提高帶寬和系統彈性（resilience），人們提出不僅同一對系統的多個端口之間的多個物理鏈路可被聚合在一起，而且多對系統的多個端口之間的多個物理鏈路也可被聚合在一起。例如，在數據中心中，每個接入交換機通常連接兩個聚合交換機，這樣，接入交換機與兩個聚合交換機之間的兩個或多個物理鏈路可被聚合，以便進一步提高帶寬和提供冗余。這樣，例如，如果一個聚合交換機發生故障，接入交換機仍可以使用另一個聚合交換機及其間的物理鏈路來進行通信。由于兩個聚合交換機之間通常也存在鏈路，這樣，就會在網絡拓撲中形成回路。為此，使用運行在各交換機上的生成樹協議（STP）以便通過阻擋一側的連接來打破環路。然而，這會將接入交換機和聚合交換機之間的可用帶寬減少50%。圖1示出了在由一個接入交換機和兩個聚合交換機形成的網絡拓撲中使用STP來打破回路的示意圖。如圖所示，接入交換機與兩個聚合交換機連接。通過在各交換機中使用STP，接入交換機與一個聚合交換機之間的連接被阻擋，從而使接入交換機與聚合交換機之間的可用帶寬減少了50%。

人們提出了若干實現和方法以便在獲得足夠的冗余和彈性（resilience）的同時獲得帶寬的充分利用。已知的解決方案有：IEEE的DLAG（分布式鏈路聚合組）建議，IBM系統聯網的vLAG（虛擬鏈路聚合組）、Cisco的vPC、Arista Network的MLAG、Extreme Networks的M-LAG等。

這些解決方案均試圖通過在兩個聚合交換機上運行分布式鏈路聚合來形成單個交換機的假象（至少從鏈路聚合伙伴的角度來看），以實現上述目標。圖2示出了分布式鏈路聚合的示意圖。如圖所示，接入交換機與兩個聚合交換機連接。通過在接入交換機和兩個聚合交換機之間運行分布式鏈路聚合協議，使得接入交換機與兩個聚合交換機之間的兩個鏈路看起來如同單個鏈路一樣。也就是說，從接入交換機的角度來看，兩個鏈路形成一個鏈路聚合組（LAG），而從聚合交換機的角度來看，這兩個鏈路形成一個分布式鏈路聚合組。

這些解決方案存在如下缺點：

1．運行分布式鏈路聚合的方法涉及在“單個交換機”形成和拆除時的各種同步和切換。這極大地增加了設計的復雜性，帶來了額外的處理負擔，并且很可能是成問題的。

2．這些解決方案除在形成單個交換機的假象之外，對聚合交換機總是會有其他影響。例如，一些解決方案在假象形成時禁止了交換機間鏈路（ISL）上的MAC學習機制。這增加了用戶理解整個影響和部署網絡的復雜性。

3．使來自不同廠商的交換機形成該假象幾乎是不可能的。

4．該假象不能擴展到跨越超過兩個聚合交換機。

可見，本領域中需要一種改進的鏈路聚合的解決方案。

發明內容

在本發明的一個方面，提出了一種用于非對稱鏈路聚合的方法，其中該方法在接入交換機中實現，該接入交換機通過第一組端口和相應鏈路連接到至少兩個聚合交換機，該接入交換機通過第二組端口連接到外部網絡，且該至少兩個聚合交換機連接到內部網絡，該方法包括：響應于從第二組端口中的一個接收到幀，根據該幀的源地址選擇第一組端口中的一個；利用選擇的第一組端口中的一個發送該幀。

在本發明的另一個方面，提出了一種用于非對稱鏈路聚合的裝置，其中該裝置在接入交換機中實現，該接入交換機通過第一組端口和相應鏈路連接到至少兩個聚合交換機，該接入交換機通過第二組端口連接到外部網絡，且該至少兩個聚合交換機連接到內部網絡，該裝置包括：用于響應于從第二組端口中的一個接收到幀，根據該幀的源地址選擇第一組端口中的一個的裝置；用于利用選擇的第一組端口中的一個發送該幀的裝置。