一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法和设备，所述方法包括：堆叠设备收到上游BPDU报文后，选定根端口和指定端口；堆叠设备判断指定端口与根端口是否在同一成员设备上，如果是，为指定端口生成BPDU报文时，将根端口对应的路径开销与上游BPDU报文中路径开销累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过指定端口继续向下游转发；如果否，将根端口对应的路径开销与堆叠设备的内部路径开销及上游BPDU报文中路径开销相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过指定端口继续向下游设备转发。本发明专利技术通过优化生成树网络的拓扑，避免大量用户流量经过堆叠链路，从而减小了流量传输延时抖动等问题的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法和设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法和设备。
技术介绍
当前随着虚拟化技术的发展和应用，堆叠技术作为N：1的虚拟化技术被广泛应用于数据通信网络中，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(IntelligentResilientFramework,智能弹性架构)技术来提高网络的可靠性、易用性和可扩展性。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，堆叠技术应用的能够很好的满足这一需求。生成树协议作为最重要的二层网络协议，它通过选择性地阻塞网络中的冗余链路来消除二层环路，同时还具备链路备份的功能，当前生成树协议仍被广泛应用于二层网络中。参见图1，图1为应用了堆叠技术的生成树网络拓扑模型，由于当前生成树网络的拓扑计算并没有考虑到堆叠设备情况，因而堆叠技术应用到生成树网络的过程中出现了新的特点和问题。比如可能出现大量用户流量在沿着生成树拓扑转发的过程经过了堆叠链路，导致堆叠链路拥塞从而出现堆叠分裂的问题。同时，当堆叠设备存在较多的成员设备时，用户流量可能需要经过多条堆叠链路，从而导致流量传输延时、抖动等问题。这些问题是当初生成树协议算法中没有考虑到的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种优化存在堆叠设备的生成树网络拓扑计算方法，该方法包括：堆叠设备接收到上游桥接协议数据单元BPDU报文后，选定根端口和指定端口；堆叠设备判断所述指定端口与所述根端口是否在同一成员设备上，如果是，为所述指定端口生成BPDU报文时,将所述根端口对应的路径开销值与所述上游BPDU报文中路径开销值累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游转发；如果否，为所述指定端口生成BPDU报文时，将所述根端口对应的路径开销值与堆叠设备的内部路径开销值以及所述上游BPDU报文中路径开销值相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游设备转发。进一步的，所述方法还包括：当堆叠设备指定端口与根端口不在同一成员设备上时，将指定端口与根端口所在设备之间的距离跳数累加到所述上游BPDU报文跳数TLV字段。进一步的，所述堆叠设备的内部路径开销值由指定端口与根端口所在设备之间的路径开销值乘以由用户配置的参考因子得到。进一步的，所述参考因子取值范围为0～100％。进一步的，所述方法还包括：当堆叠设备的下游设备通过不同端口接收到来自上游的BPDU报文时，当接收到的BPDU报文中根桥ID相同，选择路径开销最小的端口为根端口，当路径开销相同，选择跳数TLV字段中取值最小的端口为根端口，当跳数TLV字段中取值相同时，进一步根据指定桥ID选择根端口，当指定桥ID相同时进一步根据指定端口选择根端口。本专利技术还提供一种堆叠设备，所述堆叠设备包括：端口选定单元，用于接收到上游BPDU报文后，为堆叠设备选定根端口和指定端口；端口判断单元，用于判断所述指定端口与所述根端口是否在同一成员设备上，如果是，为所述指定端口生成BPDU报文时,将所述根端口对应的路径开销值与所述上游BPDU报文中路径开销值累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游转发；如果否，为所述指定端口生成BPDU报文时，将所述根端口对应的路径开销值与堆叠设备的内部路径开销值以及所述上游BPDU报文中路径开销值相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游设备转发。进一步的，所述端口判断单元进一步用于：当堆叠设备指定端口与根端口不在同一成员设备上时，将指定端口与根端口所在设备之间的距离跳数累加到所述上游BPDU报文中跳数TLV字段。进一步的，所述堆叠设备的内部路径开销值由指定端口与根端口所在设备之间的路径开销值乘以用户配置的参考因子得到。进一步的，所述参考因子取值范围为0～100％。本专利技术还提供一种通信设备，应用于存在堆叠设备的生成树网络中堆叠设备的下游，所述通信设备包括：端口选择单元，用于接收到上游堆叠设备的BPDU报文后，当接收到的BPDU报文中根桥ID相同，选择路径开销最小的端口成为根端口，当路径开销相同，选择跳数TLV字段中取值最小的端口成为根端口，当跳数TLV字段中取值相同时，进一步根据指定桥ID选择根端口，当指定桥ID相同时进一步根据指定端口选择根端口。相较于已有的方案而言，本专利技术在生成树网络的拓扑计算中考虑了堆叠设备的情况，避免大量用户流量在沿着生成树拓扑转发的过程中经过堆叠链路，大大减小了堆叠链路拥塞的可能性，保证了堆叠的稳定正常运行，同时通过优化生成树网络拓扑，让用户流量在尽可能短的路径上转发，经过的设备尽可能少，从而减小流量传输时延、抖动等问题的影响。附图说明图1是应用堆叠技术的生成树网络拓扑模型；图2是本专利技术实施例中存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法流程图；图3是本专利技术实施例中一种堆叠设备的逻辑结构图；图4是本专利技术实施例中一种通信设备的逻辑结构图；图5是本专利技术一种实施方式中存在堆叠设备的MSTP网络；图6是本专利技术一种实施方式中参考因子为100％时的具体实施图；图7是本专利技术一种实施方式中参考因子为50％时的具体实施图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。本专利技术一实施例提供一种生成树网络环境中存在堆叠设备情况下，优化生成树拓扑计算的方法。当用户需要考虑堆叠拓扑对生成树拓扑的影响时，开启本专利技术的优化功能，通过增加生成树协议BPDU(bridgeprotocoldataunit，桥接协议数据单元)报文中的路径开销值来体现经过堆叠设备时的影响，同时在BPDU报文增加跳数TLV字段来向下游通知BPDU报文经过堆叠设备内部跳数的情况，在不改变现有生成树协议算法的基础上，让非根桥设备能够选择最优的转发路径所在的端口作为根端口。该方法能优化流量在存在堆叠设备网络的转发路径，减少对堆叠链路的流量冲击，从而减少报文在转发过程中的延时和抖动问题。本专利技术实施例提供的一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法，参见图2，其具体步骤如下：步骤S201：堆叠设备接收到上游BPDU报文后，选定根端口和指定端口；步骤S202：堆叠设备判断所述指定端口与所述根端口是否在同一成员设备上，如果是，为所述指定端口生成BPDU报文时,将所述根端口对应的路径开销值与所述上游BPDU报文中路径开销值累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游转发；如果否，为所述指定端口生成BPDU报文时，将所述根端口对应的路径开销值与堆叠设备的内部路径开销值以及所述上游BPDU报文中路径开销值相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游设备转发。堆叠设备在处理各个端口接收到的BPDU报文时，如果接收到的BPDU报文中根桥ID比本设备桥ID优时，可判断自身不是本网络中的根桥设备，需要从接收到根桥ID的BPDU报文的端口中选择一个作为根端口，然后根据根端口为其他端口计算端口角色，若计算结果为指定端口，则需要周期性向外发送BPDU报文。其中，本实施例中，BPDU报文新增跳数TLV字段，用于表示BPDU报文经过堆叠设备时，从根端口到指定端口经过的堆叠链路的跳数。该跳数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法，其特征在于，所述方法包括：堆叠设备接收到上游桥接协议数据单元BPDU报文后，选定根端口和指定端口；堆叠设备判断所述指定端口与所述根端口是否在同一成员设备上，如果是，为所述指定端口生成BPDU报文时,将所述根端口对应的路径开销值与所述上游BPDU报文中路径开销值累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游转发；如果否，为所述指定端口生成BPDU报文时，将所述根端口对应的路径开销值与堆叠设备的内部路径开销值以及所述上游BPDU报文中路径开销值相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游设备转发。

【技术特征摘要】
1.一种存在堆叠设备的生成树网络拓扑的方法，其特征在于，所述方法包括：堆叠设备接收到上游桥接协议数据单元BPDU报文后，选定根端口和指定端口；堆叠设备判断所述指定端口与所述根端口是否在同一成员设备上，如果是，为所述指定端口生成BPDU报文时,将所述根端口对应的路径开销值与所述上游BPDU报文中路径开销值累加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游转发；如果否，为所述指定端口生成BPDU报文时，将所述根端口对应的路径开销值与堆叠设备的内部路径开销值以及所述上游BPDU报文中路径开销值相加得到生成的BPDU报文的路径开销，再通过所述指定端口继续向下游设备转发。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当堆叠设备指定端口与根端口不在同一成员设备上时，将指定端口与根端口所在设备之间的距离跳数累加到所述上游BPDU报文跳数TLV字段。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述堆叠设备的内部路径开销值由指定端口与根端口所在设备之间的路径开销值乘以由用户配置的参考因子得到。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述参考因子取值范围为0～100％。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当堆叠设备的下游设备通过不同端口接收到来自上游的BPDU报文时，当接收到的BPDU报文中根桥ID相同，选择路径开销最小的端口为根端口，当路径开销相同，选择跳数TLV字段中取值最小的端口为根端口，当跳数TLV字段中取值相同时，进一步根据指定桥ID选择根端口，当指定桥ID相同时进一步根据指定端口选择根端口。6.一种堆叠设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳炳，戎衍博，熊志鑫，
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：