通信裝置、通信系統及其使用的lag管理表管理方法

2023-09-22 16:53:55

專利名稱：通信裝置、通信系統及其使用的lag管理表管理方法
技術領域：
本發明涉及到一種通信裝置、通信系統及其使用的LAG管理表管 理方法，尤其涉及到一種具有第二層交換功能的通信裝置。
背景技術：
一般情況下，在第二層交換裝置中包括以下交換方式分散交換 方式，在多個線路卡上搭載交換設備，在各線路卡上分散配置幀交換 功能；和集中交換方式，包括一個集中交換卡和多個線路卡，在交換 卡上配置一個交換設備，集中交換來自連接的多個線路卡的幀。上述交換設備內置由組合了地址和埠號碼的條目構成的檢索 表，該檢索表大多由各交換設備獨立管理。鏈路聚合(以下稱為LAG (Link Aggregation))功能是使多個鏈 路合一的功能，具有該LAG功能的交換設備具有管理LAG的構成的 表(以下稱為LAG管理表)。LAG管理表是管理LAG組和屬於該LAG 組的埠之間的關係的表，和上述檢索表一樣，按各個交換設備配置， 大多按照各交換設備獨立管理。集中交換方式中，LAG管理表配置在和多個線路卡連接的集中交 換卡上，進行統一管理。這種情況下，將橫跨多個線路卡的鏈路聚合 構成為外部通信裝置可通過由配置在集中交換機上的一個LAG管理表 進行管理來實現，上述一個LAG管理表將構成LAG的各線路卡的端 口的狀態集成到集中交換卡上。對現有的分散交換方式的交換裝置，參照圖4及圖5說明上述動作。在圖4中，當埠 1212為正常狀態時，到主機4的幀通過LAG 的分配算法選擇埠 1212作為輸出埠。此時，如圖4所示，在埠 1212中發生故障時，線路卡62上的 LAG管理表623從圖5的上圖(正常時)更新為下圖(故障時)，選 擇埠 1221作為輸出埠，將幀傳送到線路卡63。但是，具有構成同一 LAG的埠的線路卡63上的LAG管理表 633沒有獲得線路卡62的埠 1212的故障狀態的手段，因此不會更新， 而產生不一致。根據在線路卡63中不更新的LAG管理表633，按照和 線路卡62—樣的分配算法選擇輸出埠，因此會產生將作為故障埠 的埠 1212決定作為輸出埠、而成為無法向通信裝置2發送幀的狀 態的問題。作為使多個線路卡之間的LAG管理表的狀態一致的手段，考慮如 下方法將LAG管理表的狀態變化(屬於LAG的埠故障的發生/恢 復引起的條目中的對應埠的無效/有效)的信息(LAG管理信息)通 知給CPU (中央處理裝置)61或通過來自CPU 61的確認而檢測出， 將變更內容也反映到其他線路卡上的LAG管理表。此外，對於LAG在下述專利文獻中也有記載。專利文獻1:日本專利特開2006-295934號公報 專利文獻2:日本專利特開2006-295935號公報在上述沒有集中交換卡的分散交換方式中，當構成LAG的埠中 產生故障時，需要通過更新所有線路卡的LAG管理表使其一致，而僅 向正常的埠分配幀。但是，在上述分散交換方式中，由於各線路卡上的LAG管理表被獨立管理，因此沒有將故障狀態通知給該故障埠所屬的線路卡以外的線路卡的手段。因此，無法更新LAG管理表，在故障埠所屬的線 路卡及其以外的線路卡之間，產生LAG管理表不一致的問題。此時， 在故障埠所屬的線路卡以外的線路卡中，存在選擇故障埠作為輸 出埠、而無法發送幀的情況，因此存在無法構成橫跨線路卡間的LAG 的問題。並且，在使用了上述CPU61的使LAG管理表的狀態一致的方法 中，存在CPU61，是軟體處理，因此存在以下處理性能問題埠狀 態變化的檢測需要時間；對LAG管理表623、 633的變更反映產生延 遲等。並且，當CPU61發生故障時，存在LAG管理表623、 533不可 管理的問題。發明內容因此，本發明的目的在於解決上述問題，提供一種可避免LAG管 理表陷入不一致的狀態而向故障埠發送幀的通信裝置、通信系統及 其使用的LAG管理表管理方法。本發明的一個方式的通信裝置，在多個線路卡上分別配置有鏈路 聚合管理表，用於管理鏈路聚合組及屬於該鏈路聚合組的埠之間的 關係，其中，具有在上述多個線路卡中分別使上述鏈路聚合管理表的狀態一致的功能。本發明中的通信系統的特徵在於，包括上述通信裝置。本發明的其他方式的LAG管理表管理方法，在通信裝置中使用， 該通信裝置在多個線路卡上分別配置有鏈路聚合管理表，用於管理鏈 路聚合組及屬於該鏈路聚合組的埠之間的關係，上述通信裝置執行 以下處理在上述多個線路卡中分別使上述鏈路聚合管理表的狀態一致。艮口，本發明的通信裝置在多個線路卡上分別配置鏈路聚合(以下稱為LAG (Link Aggregation))管理表，其特徵在於，具有使LAG 管理表的狀態一致的功能，從而可解決構成LAG的鏈路產生故障、LAG 管理表陷入不一致狀態、無法向正常埠發送幀的問題，可構成橫跨 線路卡之間的LAG。這樣一來，本發明的通信裝置，在多個線路卡上搭載具有使多個 物理鏈路合一的LAG功能、及管理LAG組和屬於該LAG組的埠之 間的關係的LAG管理表的交換設備，在各線路卡上分散配置幀交換功 能，在這種分散交換方式中，具有使多個線路卡的LAG管理表的狀態 一致的功能(在線路卡間使LAG管理表同步的功能)，可避免LAG 管理表陷入不一致的狀態而向故障埠發送幀，因此可構成橫跨線路 卡間的LAG。並且，本發明的通信裝置在使LAG管理表一致的處理中不存在裝 置控制部的CPU處理，因此不會發生CPU處理引起的性能問題、CPU 故障時不可進行LAG管理表的管理的問題。進一步，本發明的通信裝置在屬於某個LAG組的埠產生故障、 更新了該埠所屬的幀傳送部的LAG管理表時，將LAG管理信息通 知到具有屬於該LAG組的埠的其他幀傳送部，使LAG管理表更新， 因此可使含有同一 LAG組的埠的幀傳送部的LAG管理表一致，可 避免任意的幀傳送部均可向故障埠發送幀，也可構成橫跨三個以上 的幀傳送部的LAG。本發明通過上述構成及動作，具有可避免LAG管理表陷入不一致 狀態而向故障埠發送幀的效果。


圖1是表示本發明的一個實施例下的通信系統的構成的框圖。圖2是表示本發明的一個實施例下的LAG管理表的管理處理的圖。圖3是表示本發明的其他實施例下的通信系統的構成的框圖。圖4是表示現有的通信系統的構成的框圖。圖5是表示現有的LAG管理表的管理處理的圖。
具體實施方式
以下參照

本發明的一個實施例。(實施例1)圖1是表示本發明的一個實施例下的通信系統的構成的框圖。在 圖i中，本發明的一個實施例下的通信系統包括通信裝置1、 2;和 主機裝置3、 4。通信裝置l包括裝置控制部ll、和二個幀傳送部12、 13 (例如線路卡等)。在以下說明中，二個幀傳送部12、 13為相同的 構成及動作，因此對從幀傳送部12到幀傳送部13的傳送進行說明， 而省略了從幀傳送部13到幀傳送部12的傳送的說明。幀傳送部12具有用於通過傳送介質與通信裝置1外部的通信裝置 2連接的二個埠 (埠211、 212)，與通信裝置2之間進行幀的收 發。進一步，幀傳送部12與幀傳送部13之間進行幀的收發，該幀傳 送部12具有連接其與幀傳送部13之間的埠213;及用於對鏈路聚 合(以下稱為LAG (Link Aggregation))管理信息進行收發的埠 215。 並且幀傳送部12具有交換功能部121、幀識別部122、首標(header) 編輯部123、檢索表124、和LAG管理表125。此外，幀傳送部13也 具有埠 221、 222、 223、 225，還具有交換功能部131、幀識別部132、 首標編輯部133、檢索表134、和LAG管理表135。交換功能部121具有一般的幀交換功能，以幀的發送地址為關鍵 詞進行由組合了地址和埠號碼的條目(entry)構成的檢索表124的檢索，決定輸出埠。檢索表124的各條目具有老化計時器，將由老 化計時器檢測出經過了一定時間的條目刪除。以下將這種條目稱為老 化條目。並且，交換功能部121對接收幀的發送方地址是否被註冊到檢索 表124中進行檢查，未註冊時，與接收埠一起註冊(運行)。已注 冊時，交換功能部121更新該條目的老化計時器。進一步，交換功能部121具有由條目構成的LAG管理表125，上 述條目組合了 LAG組號碼及構成該LAG的埠號碼。交換功能部121 檢查通過檢索表124的檢索而決定的輸出埠的號碼是否被註冊到 LAG管理表125中，當決定的輸出埠的號碼被註冊到任意一個LAG 組號碼的條目中時，根據分配算法從註冊在該LAG組的條目中的埠 號碼中選擇一個輸出埠。當幀是單播幀、由交換功能部121決定的輸出埠和輸入埠是 屬於同一幀傳送部12的埠時，交換功能部121將該幀傳送到幀識別 部122。此外，當幀是單播幀、但由交換功能部121決定的輸出埠是屬 於其他幀傳送部13的埠時，交換功能部121將該幀傳送到首標編輯 部123。進一步，當幀是廣播幀時，交換功能部121將該幀輸出到屬於自 身設備(幀傳送部12)的埠 (除了接收埠)，並且傳送到首標編 輯部123。在幀識別部122中，參照LAG管理表125，識別輸入埠或交換 功能部121決定的輸出埠是否是屬於鏈路聚合組的埠。幀識別部 122在幀的輸入埠或輸出埠的任意一個是鏈路聚合埠時，複製幀，將該幀從由交換功能部121決定的輸出埠輸出的同時，將複製的幀傳送到首標編輯部123。在首標編輯部123中，製作由表示是否是複製的幀的場(field,. 以下稱為複製場)、和存儲輸入埠號碼的場構成的裝置內首標，並 施加到幀，從埠 213傳送到其他幀傳送部13。首標編輯部123對來自幀識別部122的幀(即上述複製幀)設置 複製場(copy field)，並從埠 213傳送到其他幀傳送部13。此時， 複製的幀的數據部不需要傳送方的幀傳送部13中的註冊處理，因此首 標編輯部123刪除該數據部。這樣一來，在本實施例中，可減少在幀 傳送部12、 13之間傳送的數據量，可有效利用幀傳送部12、 13之間 的傳送頻帶。並且，在首標編輯部123中，對來自交換功能部121的幀不設置 複製場，從埠 213傳送到其他幀傳送部13。在接收到施加了裝置內首標的幀的幀傳送部13中，在交換功能部 131內，和上述傳送方的幀交換處理一樣，檢查幀的發送方地址是否被 註冊到檢索表134幀，未註冊時，與裝置內首標的輸入埠號碼一起 註冊到檢索地址的檢索表134中。當已經註冊時，交換功能部131更 新該條目的老化計時器。進一步，在幀傳送部13中，參照裝置內首標的複製場，判斷幀是 複印幀時，判斷該幀是從傳送方的幀傳送部12發送的，為了避免幀重 復發送到鏈路聚合埠，而廢棄幀。當不是複製幀時，幀傳送部13繼 續用於決定交換功能部131的輸出埠的處理，並輸出到決定的輸出 埠。通信裝置l如上所述，具有以下功能多個幀傳送部12、 13分別複製判斷為由構成LAG的埠收發的幀，將該複製的幀傳送到其他幀 傳送部的交換功能部，從而在幀傳送部12、 13之間使分別獨立管理的 檢索表124、 134的狀態一致。並且，通信裝置l具有以下功能在屬於某LAG組的埠發生故 障時，更新該埠所屬的幀傳送部的LAG管理表，並且通過埠215、 225將LAG管理信息通知給具有屬於該LAG組的埠的其他幀傳送 部，更新LAG管理表，從而使在幀傳送部之間分別獨立管理的LAG 管理表125、 135的狀態一致。如上所述，通信裝置1為了決定各幀的輸出埠，配置有由組合 了地址和埠號碼的條目構成的檢索表124、 134、及由組合了LAG組 號碼及構成該LAG的埠號碼的條目構成的LAG管理表125、 135， 且具有使這些表的狀態一致的功能，從而可構成由分別具有交換功能 的多個幀傳送部12、 13構成、且橫跨幀傳送部12、 13之間的鏈路聚圖2是表示本發明的一個實施例下的LAG管理表125、 135的管 理處理的圖。參照圖1及圖2說明本發明的一個實施例下的使LAG管 理表125、 135同步時的通信裝置1的動作。在通信裝置1中，主機裝置3直接連接到幀傳送部12的埠 211， 幀傳送部12的埠 212和幀傳送部13的埠 221構成鏈路聚合，與 通信裝置2連接。該LAG上分配了 LAG組號碼X。主機裝置4連接 到通信裝置2，使主機裝置3、 4的地址分別為"A" 、 "B"。對於通信裝置2，由埠212、 221之間的鏈路構成LAG時，LAG 管理表125、 135中如圖2的上圖(正常時)所示，註冊有LAG組號 碼X及屬於其的埠 212、 221的對應。其中，當通信裝置2和埠 212之間的鏈路發生故障時，從LAG管理表125的LAG組號碼X的條目將埠212無效化，如圖2的下圖(故障時)那樣進行更新。這種情況下，在交換功能部121中，從分配算法產生的輸出埠 的選項中去除埠212，而選擇埠221。因此，發送到主機裝置4的 幀被傳送到幀傳送部13。進一步，將LAG組號碼X的條目的埠 212無效化這一 LAG管 理信息從埠 215通過埠 225通知給幀傳送部13。在幀傳送部13中根據接收到通知的LAG管理信息，從LAG管理 表135的LAG組號碼X的條目將埠 212無效化，變為與LAG管理 表125相同的內容。將幀輸出到在交換功能部131中根據該LAG管理 表135決定的輸出埠 221。如上所述，在本實施例中，在幀傳送部12、 13之間通知LAG管 理信息，使LAG管理表125、 135—致，從而可從通過LAG功能而選 擇的埠輸出幀，在不同的幀傳送部12、 13之間可構成LAG。並且，在本實施例中，當通信裝置2和埠 212之間的鏈路故障 恢復時，將LAG管理表125的LAG組號碼X的條目的埠 212有效 化，LAG管理表125恢復到圖2的上圖的狀態。這種情況下，埠212 有效化這一LAG管理相信息從埠 215通過埠 225通知給幀傳送部 13。在幀傳送部13中，根據接收到通知的LAG管理信息，將LAG管 理表135的LAG組號碼X的條目的埠 212有效化，使其內容與LAG 管理表125 —致。從而，在本實施例中，在分散交換方式中，具有使多個幀傳送部 12、 13 (線路卡)的LAG管理表125、 135 —致的功能，因此可避免LAG管理表125、 135陷入不一致的狀態而向故障埠發送幀，從而可 構成橫跨幀傳送部12、 13 (線路卡)之間的LAG。並且，在本實施例中，在使LAG管理表125、 135—致的處理中 不存在裝置控制部11的CPU處理，因此不會產生CPU處理引起的性 能問題、CPU故障時LAG管理表125、 135不可管理的問題。(實施例2)圖3是表示本發明的其他實施例下的通信系統的構成的框圖。在 圖3中，本發明的其他實施例除了向通信裝置la追加了幀傳送部14 以外，和圖1所示的本發明的實施例之一具有相同的構成，對相同的 構成要素標以相同的標記。以橫跨三個以上的幀傳送部12 14構成LAG時，通過分配算法來 決定由構成該LAG的幀傳送部12~14的哪一個埠發送，每個埠均 有成為發送埠的可能性，因此需要使包括屬於該LAG組的埠的所 有幀傳送部12~14的LAG管理表125、 135、 145—致。因此，在上述本發明的實施例之一的幀傳送部12~14;中，追加了 將LAG管理信息通知到具有同一 LAG組號碼的條目的所有幀傳送部 的功能。屬於某個LAG組的埠發生故障、並更新了該埠所屬的幀傳送 部的LAG管理表時，將LAG管理信息通知到具有屬於該LAG組的端 口的其他幀傳送部，更新LAG管理表。這樣一來，在本實施例中，可使含有同一LAN組的埠的幀傳送 部12^14的LAG管理表125、 135、 145—致，因此可避免各幀傳送部 12 14均向故障埠發送幀的問題，可構成橫跨三個以上的幀傳送部 12~14的LAG。
權利要求
1.一種通信裝置，在多個線路卡上分別配置有鏈路聚合管理表，用於管理鏈路聚合組及屬於該鏈路聚合組的埠之間的關係，該通信裝置的特徵在於，具有在上述多個線路卡中分別使上述鏈路聚合管理表的狀態一致的功能。
2. 根據權利要求l所述的通信裝置，其特徵在於，使用分散交換方式，在上述多個線路卡上搭載交換設備，該交換設備具有使多個鏈 路合一的鏈路聚合功能、及上述鏈路聚合管理表，在上述多個線路卡 上分散配置幀交換功能。
3. 根據權利要求1或2所述的通信裝置，其特徵在於，使上述鏈 路聚合管理表的狀態一致的功能是，在屬於上述鏈路聚合組的埠產 生故障、並更新了該埠所屬的線路卡的鏈路聚合管理表時，向具有 屬於該鏈路聚合組的埠的其他線路卡通知鏈路聚合管理信息，使上 述其他線路卡的鏈路聚合管理表更新。
4. 一種通信系統，其特徵在於，包括權利要求1或2所述的通信 裝置。
5. —種LAG管理表管理方法，在通信裝置中使用，該通信裝置 在多個線路卡上分別配置有鏈路聚合管理表，用於管理鏈路聚合組及 屬於該鏈路聚合組的埠之間的關係，該LAG管理表管理方法的特徵 在於，上述通信裝置執行以下處理在上述多個線路卡中分別使上述鏈 路聚合管理表的狀態一致。
6. 根據權利要求5所述的LAG管理表管理方法，其特徵在於，在上述通信裝置中使用分散交換方式，在上述多個線路卡上搭載交換 設備，該交換設備具有使多個鏈路合一的鏈路聚合功能、及上述鏈路 聚合管理表，在上述多個線路卡上分散配置幀交換功能。
7.根據權利要求5或6所述的LAG管理表管理方法，其特徵在 於，上述通信裝置在使上述鏈路聚合管理表的狀態一致的處理中，在 屬於上述鏈路聚合組的埠產生故障、並更新了該埠所屬的線路卡 的鏈路聚合管理表時，向具有屬於該鏈路聚合組的埠的其他線路卡 通知鏈路聚合管理信息，使上述其他線路卡的鏈路聚合管理表更新。
全文摘要
提供一種通信裝置，其可構成線路卡之間的鏈路聚合，避免LAG管理表陷入不一致的狀態而向故障埠發送幀。其中，通信裝置(1)的幀傳送部(12)具有檢索表(124)；和LAG管理表(125)，其由組合了LAG組號碼和構成該LAG的埠號碼的條目構成。交換功能部(121)具有以下功能通過檢索表(124)的檢索而決定的輸出埠被註冊到LAG管理表(125)內的條目中時，根據分配算法從該條目的埠號碼中選擇輸出埠的功能；在幀傳送部(12、13)之間使檢索表(124、134)一致的功能；通知構成鏈路聚合的埠的狀態的信息，使LAG管理表(125、135)一致的功能。
文檔編號H04L12/56GK101277219SQ20081008745
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月28日 優先權日2007年3月28日
發明者田中大志 申請人:日本電氣株式會社