專利名稱：一種鏈路聚合方法、端口負載均衡方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領域，具體地涉及一種鏈路聚合方法、端口負載均衡方法及其裝置。
背景技術：
鏈路聚合是一種將多個以太鏈路聚合成一個邏輯接口以提升帶寬、提高可靠性的技術。其技術原理是將一個系統(tǒng)上的多個相同屬性的以太接口綁定到一個邏輯接口，該邏輯接口稱為聚合器，其下屬的以太接口稱為成員端口。聚合器向上層網(wǎng)絡設備提供以太鏈路層的報文處理服務，屏蔽掉具體的物理端口。在發(fā)送報文時，上層網(wǎng)絡設備只需將報文發(fā)送給聚合器，由聚合器按照一定原則將報文分發(fā)給其下屬的某個成員端口，由成員端口將報文發(fā)出。成員端口接收到報文后，會將報文交給聚合器統(tǒng)一處理，由聚合器負責向上層網(wǎng)絡設備傳遞報文。
為了保證能夠將合適的鏈路聚合在一起形成聚合器，鏈路聚合技術采用鏈路聚合控制協(xié)議(Link Aggregation Control Protocol，LACP)來檢測兩端成員鏈路配置，以決定哪些鏈路可以聚合在一起。
LACP協(xié)議通過鏈路聚合控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Link Aggregation ControlProtocol Data Unit，LACPDU)與對端交互信息。使能某端口的LACP協(xié)議后，該端口將通過發(fā)送LACPDU向對端通告自己的系統(tǒng)標識(ID)、和運行關鍵字(Key)等信息。運行關鍵字(Key)是LACP協(xié)議根據(jù)端口的配置(即速率、雙工模式、基本配置等)生成的一個配置組合值。同一個聚合器的成員端口一定要有相同的運行關鍵字(Key)。對端接收到這些信息后，將這些信息與其它端口所保存的信息進行比較，以選擇能夠聚合的端口，從而雙方可以對端口加入或退出某個聚合器達成一致。
鏈路聚合的主要步驟如下(1)首先使能了鏈路聚合功能的端口會與其對端端口進行信息交互，獲取對端端口的系統(tǒng)ID、速率等信息；(2)然后，本端系統(tǒng)會首先根據(jù)速率等信息選擇屬性一致的待聚合端口；(3)在選出的待聚合端口中，再選出其對端端口信息(系統(tǒng)ID、速率等)一致的端口；(4)將選出的端口聚合在一起，形成聚合器。
由于端口的速率信息是作為選擇聚合端口的依據(jù)，因此不同速率的端口是不可能聚合在一起的。
采用鏈路聚合技術，有以下好處第一，提高可靠性。對上層網(wǎng)絡應用來說，其訪問的是邏輯接口聚合器，由于聚合器聚合了多個成員端口，所以當部分成員端口掉線時，只會降低該邏輯接口的帶寬，并不會發(fā)生通訊中斷；第二，可以線性提高帶寬。以太端口的帶寬是按10M、100M、1000M等來分類的，但有的業(yè)務會需要30M、400M這樣的帶寬，采用鏈路聚合技術可以滿足這種需求，避免浪費帶寬資源。
但是，現(xiàn)有的鏈路聚合協(xié)議規(guī)定聚合組內(nèi)所有子鏈路必須工作在相同的數(shù)據(jù)速率下。LACP協(xié)議在交互信息時，本端端口通過向對端發(fā)送攜帶運行關鍵字(Key)的LACPDU將本端端口速率信息告訴對端，同時從對端發(fā)來的LACPDU中獲取對端的運行關鍵字(Key)，只有本端端口運行關鍵字(Key)和對端端口運行關鍵字(Key)都相同的端口才會聚合在一起，形成一個聚合器。也就是說，聚合器中本端端口的速率必須相同，同時它們的對端端口的速率也必須相同。
由此可以看出，現(xiàn)有鏈路聚合方式要求只有相同速率的端口才能聚合在一起，由于以太鏈路的帶寬是以10M、100M、1000M等速率離散的，因此現(xiàn)有鏈路聚合方式的線性提高帶寬能力存在較大局限性。比如如果用戶的帶寬需求是350M或者2500M，那么前者只能用35個10M以太鏈路聚合在一起，后者需要25個100M以太鏈路。在實際中，幾乎沒有哪種設備會有這樣多的以太端口，因此聚合這樣多的鏈路來滿足帶寬需求是難以實現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種鏈路聚合方法，使之可以聚合不同速率的端口，以更靈活地滿足客戶的帶寬需要。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提出了一種鏈路聚合方法，其包括獲取與本端鏈路端口相對應的對端鏈路端口的配置信息；從本端鏈路端口中選擇待聚合端口，所述待聚合端口為本端配置信息及其對端配置信息均一致的本端鏈路端口；獲取待聚合端口的速率信息，并根據(jù)所述速率信息對每一待聚合端口設置一速率權重值；將待聚合端口形成一聚合器。
相應地，本發(fā)明實施例提供一種端口負載均衡方法，用于均衡聚合器各端口的負載，所述聚合器包括有不同速率的端口，該方法包括a、所述聚合器從上層網(wǎng)絡設備收到報文時查找與該報文對應的端口，如果查找到所述對應端口則從該端口轉發(fā)，否則，執(zhí)行步驟b；b、確定所述聚合器各端口中負載率最小的端口；c、將所述報文從確定的所述負載率最小的端口發(fā)送，并記錄所述報文與該端口的對應關系。
本發(fā)明實施例還提供一種端口負載均衡裝置，用于均衡聚合器各端口的負載，所述聚合器包括有不同速率的端口。該端口負載均衡裝置包括有端口負載率處理單元、控制單元，其中所述端口負載率處理單元，用于根據(jù)控制單元下發(fā)的比較命令確定負載率最小的端口，并將結果發(fā)送至控制單元；所述控制單元，用于在所述聚合器收到上層網(wǎng)絡設備的報文且查找不到與該報文相對應的端口時對端口負載率處理單元下發(fā)比較命令，并在收到所述端口負載率處理單元的所述結果后通知所述聚合器將所述報文從所述負載率最小的端口發(fā)送。
本發(fā)明實施例提供的一種鏈路聚合方法，在選擇待聚合端口時依據(jù)本端端口及對端端口的配置信息而不考慮其速率信息，從而使速率不同的端口也能聚合成一個聚合器，靈活地滿足客戶的帶寬需要，降低了設備成本；同時，在鏈路聚合過程中，給端口賦予與其速率相對應的速率權重值，使聚合器知曉各端口的相對速率，以便進行端口負載均衡。此外，本發(fā)明實施例提供的一種端口負載均衡方法及其裝置，在從上層網(wǎng)絡設備收到報文且找不到與之相對應的端口時，通過計算并判斷負載率最小的端口，將所述報文從該負載率最小的端口發(fā)送，使包含有不同速率端口的聚合器的各下屬端口的負載達到了均衡。


圖1是現(xiàn)有技術中鏈路聚合方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明鏈路聚合方法的一個實施例的流程示意圖；圖3是本發(fā)明端口負載均衡方法的一個實施例的流程示意圖；圖4是圖3中步驟S3002具體實施例的細化流程示意圖；圖5是本發(fā)明端口負載均衡裝置的一個實施例的功能模塊示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細清楚的說明。
圖2示出了本發(fā)明中鏈路聚合方法的一個實施例的流程示意圖，其包括以下步驟步驟S2001獲取與本端鏈路端口相對應的對端鏈路端口的配置信息。
在聚合鏈路端口之前，本端系統(tǒng)首先要獲得本端鏈路端口及其對端鏈路端口的配置信息。作為一種實施方式，在使能了鏈路聚合功能后，可以使本端鏈路端口與其對端端口交換配置信息，從而使本端系統(tǒng)獲得與本端鏈路端口相對應的對端鏈路端口的配置信息。在本步驟S2001中交換的配置信息可以包括系統(tǒng)ID、工作模式(單、雙工)等信息，不包括端口的速率信息。
步驟S2002從本端鏈路端口中選擇待聚合端口，所述待聚合端口為本端配置信息及其對端配置信息均一致的本端鏈路端口。
在此步驟中，本端系統(tǒng)首先根據(jù)單、雙工工作模式等配置信息選擇出屬性一致的端口；在選出的端口中，再選出其對端端口的配置信息(系統(tǒng)ID、工作模式等)也一致的端口作為待聚合端口。
步驟S2003獲取待聚合端口的速率信息，并根據(jù)所述速率信息對每一待聚合端口設置一速率權重值。
不同速率的端口聚合在一起，可能帶來的問題為如果形成的聚合器在報文分發(fā)時不知道端口的速率差異，那么會在其下屬端口之間進行平均分發(fā)，這樣速率高和速率低的端口實際負載就是一樣的，造成了帶寬資源的浪費。為了解決這一問題，在形成聚合器時給每個成員端口增加一個速率權重值，不同速率的端口其速率權重值不同。作為一種實施方式，可以將端口的速率權重值設置為與該端口速率成正比，即，根據(jù)端口的速率信息獲得端口速率，將該端口速率除以某一預設值獲得該端口的速率權重值，賦予該端口。例如對于端口速率為10M的端口，可以將其速率值除以預設值10，得到該端口的速率權重值為1，則端口速率為100M的端口其速率權重值為10。作為另一種實施方式，也可以通過根據(jù)端口速率的大小設置端口的轉發(fā)優(yōu)先級值來賦予端口速率權重值，速率越大的端口其轉發(fā)優(yōu)先級越高，即其優(yōu)先級值越大。當兩個端口的報文總負載量一樣大時，從優(yōu)先級值大的端口轉發(fā)報文。這樣，通過讀取速率權重值，就可以判斷各端口的相對速率，從而使各成員端口的負載均衡成為可能。
步驟S2004將待聚合端口形成一聚合器。
例如，假設本端有4個端口，編號分別為1、2、3、4，其本端及對端的速率信息及系統(tǒng)ID、工作模式等配置信息如下兩表所示表1各端口本端的速率信息及配置信息表

表2各端口對端的速率信息及配置信息表

假設端口1、2、3、4都開啟了端口聚合功能，則本端和對端交換個端口的配置信息后，本端系統(tǒng)首先根據(jù)表1選出本端的配置信息一致的端口1、2、3，然后再根據(jù)表2選出對端的配置信息也一致的端口1、3作為待聚合端口，然后，再根據(jù)各端口的速率信息分別給端口1、3賦予相對應的速率權重值，例如，可以將速率權重值1、100分別賦予端口1、3，然后，本端系統(tǒng)將賦予了速率權重值的端口1、3聚合在一起，形成一個包含有不同速率端口的聚合器。或者，可以根據(jù)端口1、3實際速率的大小賦予它們不同的優(yōu)先級值，如，分別賦予端口1、3的優(yōu)先級值為1、5。
在本發(fā)明鏈路聚合方法的實施例中，本端系統(tǒng)不再根據(jù)端口的速率信息選擇待聚合端口，可以把不同速率的端口聚合在一起，靈活地利用了帶寬，滿足了客戶的帶寬需要；同時通過對聚合后的各下屬端口賦予速率權重值，為速率不同的各下屬端口之間實現(xiàn)負載均衡提供了可能。
進一步地，為解決聚合器各成員端口的負載均衡問題，本發(fā)明實施例還提供一種端口負載均衡方法，用于均衡聚合器各成員端口的負載，該聚合器為按照上述鏈路聚合方法形成的含有不同速率端口的聚合器，該方法的流程示意圖如圖3所示，包括有以下步驟步驟S3001所述聚合器從上層網(wǎng)絡設備收到報文時查找與該報文對應的端口，如果查找到所述對應端口則執(zhí)行步驟S3004，否則，執(zhí)行步驟S3002。
聚合器從上層網(wǎng)絡設備收到報文時，首先根據(jù)報文中的報文流信息(源IP、目的IP等)查找報文流與端口對應關系表；如果查到該報文對應的端口，執(zhí)行步驟S3004；否則說明是一個新的報文流，將從其成員端口中選取一個負載率最小的端口發(fā)送，即執(zhí)行步驟S3002。該報文流與端口對應關系表為聚合器在發(fā)送報文時記錄的報文與發(fā)送該報文的端口的對應關系。
步驟S3002確定所述聚合器各端口中負載率最小的端口。
步驟S3003將所述報文從確定的所述負載率最小的端口發(fā)送，并記錄所述報文與該端口的對應關系。
步驟S3004將該報文從所述對應的端口發(fā)送。
步驟S3002的具體實施例的細化流程圖如圖4所示，包括以下步驟步驟S4001讀取所述各端口的速率權重值。
步驟S4002根據(jù)端口負載量及該端口的所述速率權重值，計算所述各端口的負載率值。
作為一種實施方式，將端口負載量除以該端口的速率權重值可以得到該端口的負載率值。
步驟S4003比較所述各端口的負載率值并判斷負載率最小的端口。
作為一種實施方式，所述端口的負載量可以理解為端口負載的報文流數(shù)。當然，在實際應用中，有的系統(tǒng)的各個報文流實際流量并不是相等的，可能會出現(xiàn)某些報文流流量很大，某些報文流流量很小，這種情況下，端口的負載量也可以理解為端口負載的報文流的流量總和。
這里所述速率權重值為在形成聚合器時對不同速率的各成員端口賦予的對應于其速率的權重值。作為一種實施方式，可以將端口的速率權重值設置為與該端口實際速率成正比，即，根據(jù)端口的速率信息獲得端口速率，將該端口速率除以某一預設值獲得該端口的速率權重值，賦予該端口。例如對于端口速率為10M的端口，可以將其速率值除以預設值10，得到該端口的速率權重值為1，則端口速率為100M的端口其速率權重值為10。作為另一種實施方式，也可以通過根據(jù)端口速率的大小設置端口的轉發(fā)優(yōu)先級值來賦予端口速率權重值，速率越大的端口其轉發(fā)優(yōu)先級越高，即其優(yōu)先級值越大。當兩個端口的報文總負載量一樣大時，從優(yōu)先級值大的端口轉發(fā)報文。那么，將端口的負載量除以該端口的速率權重值后所得的負載率值可以反映出該端口的實際負載流量的情況。負載率值越小的端口其負載率越小。將各端口的負載率值作比較，負載率值最小的端口其負載率最小。
采用端口負載率等于端口負載量除以速率權重值的定義，使端口負載率真正反映出端口的實際負載流量的情況。
采用上述端口負載均衡方法，可以有效的將報文流分發(fā)到各個端口上，并且保證速率權重值大的端口會負載較多的報文流，能夠充分利用端口帶寬。
相應地，本發(fā)明實施例還提供一種端口負載均衡裝置，用于均衡聚合器各成員端口的負載，所述聚合器為按照本發(fā)明實施例所述的鏈路聚合方法而形成的包括有不同速率端口的聚合器。圖5示出了該均衡裝置的一個實施例的功能模塊組成示意圖。該裝置包括有端口負載率處理單元1、控制單元2。
端口負載率處理單元1用于根據(jù)控制單元2下發(fā)的比較命令確定負載率最小的端口，并將結果發(fā)送至控制單元2。
控制單元2用于在所述聚合器收到上層網(wǎng)絡設備的報文且查找不到與該報文相對應的端口時對端口負載率處理單元1下發(fā)比較命令，并在收到端口負載率處理單元1的判斷結果后通知所述聚合器將所述報文從所述負載率最小的端口發(fā)送。
作為一種實施方式，端口負載率處理單元可以進一步包括有計算單元11和比較單元12。計算單元11用于接收所述控制單元2的比較命令，讀取各端口的負載量及該端口的所述速率權重值，計算各端口的負載率并將計算結果發(fā)送給所述比較單元12；比較單元12用于接收所述計算單元11的計算結果，比較所述各端口的負載率的大小，并確定負載率最小的端口。
作為一種實施方式，計算單元11計算端口負載率的方式可以為將所述端口負載量除以該端口的所述速率權重值，得到該端口的負載率值。
上面提到的端口的負載量可以理解為端口負載的報文流數(shù)。當然，在實際應用中，有的系統(tǒng)的各個報文流實際流量并不是相等的，可能會出現(xiàn)某些報文流流量很大，某些報文流流量很小，這種情況下，端口的負載量也可以理解為端口負載的報文流的流量總和。
通過該端口負載均衡裝置，可以有效的將報文流分發(fā)到各個端口上，并且保證速率權重值大的端口會負載較多的報文流，能夠充分利用端口帶寬。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種鏈路聚合方法，其特征在于，包括獲取與本端鏈路端口相對應的對端鏈路端口的配置信息；從本端鏈路端口中選擇待聚合端口，所述待聚合端口為本端配置信息及其對端配置信息均一致的本端鏈路端口；獲取待聚合端口的速率信息，并根據(jù)所述速率信息對每一待聚合端口設置一速率權重值；將待聚合端口形成一聚合器。
2.如權利要求1所述的鏈路聚合方法，其特征在于，所述配置信息包括有該端口的系統(tǒng)標識、工作模式。
3.如權利要求1所述的鏈路聚合方法，其特征在于，所述根據(jù)速率信息對每一待聚合端口設置速率權重值具體為根據(jù)所述速率信息獲得端口速率，將該端口速率除以某一預設值獲得該端口速率權重值，并將該速率權重值賦予所述端口。
4.如權利要求1所述的鏈路聚合方法，其特征在于，所述根據(jù)速率信息對每一待聚合端口設置速率權重值具體為根據(jù)所述速率信息獲得端口速率，根據(jù)所述端口速率的大小確定該端口的轉發(fā)優(yōu)先級值，并將該轉發(fā)優(yōu)先級值作為速率權重值賦予該端口。
5.如權利要求1-4任一項所述的鏈路聚合方法，其特征在于，所述將待聚合端口形成一聚合器的步驟之后還包括A、所述聚合器從上層網(wǎng)絡設備收到報文時查找與該報文對應的端口，如果查找到所述對應端口則從該端口轉發(fā)，否則，執(zhí)行步驟B；B、確定所述聚合器各端口中負載率最小的端口；C、將所述報文從確定的所述負載率最小的端口發(fā)送，并記錄所述報文與該端口的對應關系。
6.如權利要求5所述的鏈路聚合方法，其特征在于，確定所述聚合器各端口中負載率最小的端口的步驟具體為讀取所述各端口的速率權重值；根據(jù)端口的負載量及該端口的所述速率權重值，計算所述各端口的負載率值；比較所述各端口的負載率值并判斷負載率最小的端口。
7.一種端口負載均衡方法，用于均衡聚合器各端口的負載，所述聚合器包括有不同速率的端口，其特征在于，該方法包括a、所述聚合器從上層網(wǎng)絡設備收到報文時查找與該報文對應的端口，如果查找到所述對應端口則從該端口轉發(fā)，否則，執(zhí)行步驟b；b、確定所述聚合器各端口中負載率最小的端口；c、將所述報文從確定的所述負載率最小的端口發(fā)送，并記錄所述報文與該端口的對應關系。
8.如權利要求7所述的端口負載均衡方法，其特征在于，所述步驟c具體包括以下步驟c1、讀取所述各端口的速率權重值；c2、根據(jù)端口的負載量及該端口的所述速率權重值，計算所述各端口的負載率值；c3、比較所述各端口的負載率值并判斷負載率最小的端口。
9.如權利要求8所述的端口負載均衡方法，其特征在于，所述計算端口負載率的方式為將端口的負載量除以該端口的所述速率權重值。
10.如權利要求9所述的端口負載均衡方法，其特征在于，所述負載量為該端口負載的報文流數(shù)或該端口負載的報文流量總和。
11.一種端口負載均衡裝置，用于均衡聚合器各端口的負載，所述聚合器包括有不同速率的端口，其特征在于，該端口負載均衡裝置包括有端口負載率處理單元、控制單元，其中所述端口負載率處理單元，用于根據(jù)控制單元下發(fā)的比較命令確定負載率最小的端口，并將結果發(fā)送至控制單元；所述控制單元，用于在所述聚合器收到上層網(wǎng)絡設備的報文且查找不到與該報文相對應的端口時對端口負載率處理單元下發(fā)比較命令，并在收到所述端口負載率處理單元的所述結果后通知所述聚合器將所述報文從所述負載率最小的端口發(fā)送。
12.如權利要求11所述的端口負載均衡裝置，其特征在于，所述端口負載率處理單元進一步包括有計算單元、比較單元，其中所述計算單元，用于接收所述控制單元的比較命令，讀取各端口的負載量及該端口的所述速率權重值，計算各端口的負載率并將計算結果發(fā)送給所述比較單元；所述比較單元，用于接收所述計算單元的計算結果，比較所述各端口的負載率的大小，并確定負載率最小的端口。
13.如權利要求11-12任一項所述的端口負載均衡裝置，其特征在于，所述負載量為該端口負載的報文流數(shù)或該端口負載的報文流量總和。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鏈路聚合方法，該方法在選擇待聚合端口時依據(jù)本端端口及對端端口的配置信息，而不考慮其速率信息，從而使速率不同的端口也能聚合成一個聚合器，同時在鏈路聚合過程中，給端口賦予與其速率相對應的速率權重值，使聚合器知曉各端口的相對速率，以便進行端口負載均衡。本發(fā)明還公開了一種端口負載均衡方法及其裝置，其中，該方法通過確定負載率最小的成員端口，使聚合器在收到上層網(wǎng)絡設備報文且查找不到與之相對應的端口時，選擇負載率最小的成員端口發(fā)送該報文。通過本發(fā)明可使速率不同的端口也能聚合成一個聚合器，靈活地滿足客戶的帶寬需要，降低了設備成本，同時使各端口的負載達到均衡。
文檔編號H04L12/56GK101022456SQ20071002724
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權日2007年3月22日
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