Smart Link技术介绍


Smart Link

Smart Link简介

双上行组网是目前常用组网之一,如1所示。一般情况下,通过开启STPSpanning Tree Protocol,生成树协议)来实现网络中的链路冗余备份,但STP不适用于对收敛时间有很高要求的用户。

图1 Smart Link应用场景示意图

Smart Link功能可以满足用户对链路快速收敛的需求,可以实现主备链路的冗余备份及其快速迁移。在双上行组网环境下,当主用链路出现故障时,设备自动将流量切换到备用链路,这样就起到了冗余阻塞和链路备份的作用。Smart Link的主要特点如下:

l              专用于双上行组网;

l              收敛速度快(达到亚秒级);

l              配置简单,便于用户操作。

Smart Link概念介绍

1. Smart Link

Smart Link组也叫灵活链路组,每个组内只包含两个端口,其中一个为主端口,另一个为副端口。正常情况下,只有一个端口处于转发(ACTIVE)状态,另一个端口被阻塞,处于待命(STANDBY)状态。当处于转发状态的端口出现链路故障时(这里的链路故障包括端口downOAM单通等),Smart Link组会自动将该端口阻塞,并将原阻塞的处于待命状态的端口切换到转发状态。

如在1中,Device C上的端口Ethernet1/1Ethernet1/2组成了一个Smart Link组,其中Ethernet1/1处于转发状态,而Ethernet1/2处于待命状态。Device E上的端口Ethernet1/1Ethernet1/2组成了另一个Smart Link组,其中Ethernet1/2处于转发状态,而Ethernet1/1处于待命状态。

2. 主端口

主(Master)端口是Smart Link组的一种端口角色。当Smart Link组中的两个端口都处于up状态时,主端口将优先进入转发状态。主端口并不一直处于转发状态,当主端口链路故障,则处于待命状态的副端口将切换为转发状态,在没有配置角色抢占的情况下,即使主端口链路恢复正常,也只能处于待命状态,直到下一次链路切换。

如在1中,可以配置Device C上的端口Ethernet1/1Device E上的端口Ethernet1/2为主端口。

3. 副端口

副(Slave)端口是Smart Link组的另一种端口角色。当Smart Link组中的两个端口都处于up状态时,副端口保持待命状态。但是副端口并不一直处于待命状态,当主端口发生链路故障后,副端口将切换到转发状态。

如在1中,可以配置Device C上的端口Ethernet1/2Device E上的端口Ethernet1/1为副端口。

4. Flush报文

Smart Link组发生链路切换时,原有的转发表项将不适用于新的拓扑网络,需要网络中的所有设备进行MAC地址转发表项和ARP/ND表项的更新。这时,Smart Link组通过发送Flush报文通知其它设备进行MAC地址转发表项和ARP/ND表项的刷新操作。Flush报文是普通的组播数据报文,会被阻塞的接收端口丢弃。

5. 发送控制VLAN

发送控制VLAN是用于发送Flush报文的VLAN。当发生链路切换时,设备(1中的Device CDevice E)会在发送控制VLAN内广播发送Flush报文。

6. 接收控制VLAN

接收控制VLAN是用于接收并处理Flush报文的VLAN。当发生链路切换时,设备(1中的Device ADevice BDevice D)接收并处理属于接收控制VLANFlush报文,进行MAC地址转发表项和ARP/ND表项的刷新操作。

7. 保护VLAN

保护VLANSmart Link组控制其转发状态的用户数据VLAN。同一端口上不同的Smart Link组保护不同的VLAN。端口在保护VLAN上的转发状态由端口在其所属Smart Link组内的状态决定。

Smart Link运行机制

1. 链路备份机制

1所示的组网中,Device C的端口Ethernet1/1上的链路是主用链路,Ethernet1/2上的链路是备用链路。正常情况下,Ethernet1/1处于转发状态,Ethernet1/2处于待命状态。当Ethernet1/1的链路出现故障时,Ethernet1/1将自动阻塞并切换到待命状态,Ethernet1/2将切换到转发状态。

当端口切换到转发状态时,系统会输出日志信息通知用户。

Smart Link发生链路切换时,网络中各设备上的MAC地址转发表项和ARP/ND表项可能已经不是最新状态,为了保证报文的正确发送,需要提供一种MAC地址转发表项和ARP/ND表项的更新机制。目前更新机制有以下两种:

l              自动通过流量刷新MAC地址转发表项和ARP/ND表项。此方式适用于与不支持Smart Link功能的设备(包括其他厂商设备)对接的情况,需要有上行流量触发。

l              Smart Link设备从新的链路上发送Flush报文。此方式需要上行的设备都能够识别Smart LinkFlush报文并进行更新MAC地址转发表项和ARP/ND表项的处理。

l              当原主用链路故障恢复时,该端口将维持在阻塞状态,不进行链路状态切换,从而保持流量稳定。只有等下一次链路切换时,该端口才会重新切换为转发状态。

2. 角色抢占机制

1所示的组网中,Device C的端口Ethernet1/1上的链路是主用链路,Ethernet1/2上的链路是备用链路。Ethernet1/1的链路出现故障时,Ethernet1/1将自动阻塞并切换到待命状态,Ethernet1/2处于转发状态。当Ethernet1/1的链路恢复后,如果该Smart Link组配置允许角色抢占,Ethernet1/2将自动阻塞并切换到待命状态,而Ethernet1/1主用链路将切换到转发状态。

3. 负载分担机制

在同一个环网中,可能同时存在多个VLAN的数据流量,Smart Link可以实现流量的负载分担,即不同VLAN的流量沿不同Smart Link组所确定的路径进行转发。

通过把一个端口配置为多个Smart Link组的成员端口(每个Smart Link组的保护VLAN不同),且该端口在不同组中的转发状态不同,这样就能实现不同VLAN的数据流量的转发路径不同,从而达到负载分担的目的。

每个Smart Link组的保护VLAN是通过引用MSTP实例来实现的。

4. 链路检测联动机制

当网络的中间传输设备或传输链路发生故障(如光纤链路发生单通、错纤、丢包等故障)以及故障恢复时,Smart Link本身无法感知。Smart Link端口需要通过专门的链路检测协议来检测端口的链路状态,当链路检测协议检测到故障发生或故障恢复时就通知Smart Link进行链路切换。

当端口与CFDConnectivity Fault Detection,连通错误检测)的CCContinuity Check,连续性检测)机制联动时,CFD按照检测VLAN和检测端口来通知故障检测事件,只有当端口所在Smart Link组的控制VLAN与检测VLAN一致时,才响应此CC事件。

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