03.06 冗餘備份Smart Link技術,保護及控制VLAN,一分鐘瞭解下

一、Smart Link背景

當下遊設備連接到上游設備時,

使用單上行方式容易出現單點故障,造成業務中斷。因此通常採用

雙上行方式,即將一臺下游設備同時連接到兩臺上游設備,以最大限度地避免單點故障,提高網絡

可靠性。

冗餘備份Smart Link技術,保護及控制VLAN,一分鐘瞭解下

雙上行組網雖然能提高網絡可靠性,但又引入了環路問題。通常可通過生成樹協議來消除環路,但

生成樹協議在收斂速度上只能達到秒級,不適用於對收斂時間有很高要求的用戶。

為了滿足用戶對鏈路快速收斂的要求,同時又能簡化配置,我們針對雙上行組網提出了 Smart Link

解決方案,實現了主備鏈路的冗餘備份,並在主用鏈路發生故障後使流量能夠迅速切換到備用鏈路

上,因此具備較高的收斂速度(達到亞秒級)。

二、Smart Link介紹

1. Smart Link組

Smart Link 組也叫靈活鏈路組,每個組內只包含兩個成員端口——主端口和從端口。正常情況下,

只有一個端口處於轉發(ACTIVE)狀態,另一個端口被阻塞,處於待命(STANDBY)狀態。當處

於轉發狀態的端口出現鏈路故障(包括端口 down、以太網 OAM 檢測到的單向鏈路等)時,Smart

Link 組會自動將該端口阻塞,並將原阻塞的處於待命狀態的端口切換到轉發狀態。

2. 主端口/從端口

主端口和從端口是 Smart Link 組中的兩種成員端口。當 Smart Link 組中的兩個端口都處於 up 狀態

時,主端口將優先進入轉發狀態,而從端口將保持待命狀態。當主端口所在鏈路發生故障時,從端

口將切換為轉發狀態。

3. 主鏈路/從鏈路

我們把主端口所在的鏈路稱為主鏈路,從端口所在的鏈路稱為從鏈路。

4. Flush報文

當 Smart Link 組發生鏈路切換時,原有的 MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項將不適用於新的拓撲

網絡,需要更新網絡中的所有設備。這時,Smart Link 組通過發送 Flush 報文通知其它設備進行

MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項的刷新操作。Flush 報文是普通的組播數據報文,會被阻塞的接

收端口丟棄。

5. 保護VLAN

保護 VLAN 就是 Smart Link 組要保護的那些 VLAN,同一端口上不同的 Smart Link 組保護不同的

VLAN。端口在保護 VLAN 上的轉發狀態由端口在其所屬 Smart Link 組內的狀態決定。

6. 發送控制VLAN

發送控制VLAN是用於發送Flush報文的VLAN。當發生鏈路切換時,設備(如 圖中的Device C

和Device D)會在發送控制VLAN內發送Flush報文。

7. 接收控制VLAN

接收控制VLAN是用於接收並處理Flush報文的VLAN。當發生鏈路切換時,設備(如 圖 中的

Device A、Device B和Device E)接收並處理屬於接收控制VLAN的Flush報文,進行MAC地址轉發

表項和ARP/ND表項的刷新操作。

三、Smart Link機制

1. 鏈路備份

所示的組網中,Device C的端口Port 1 所在的鏈路是主鏈路,Port 2 所在的鏈路是從鏈路。

正常情況下,Port 1 處於轉發狀態,Port 2 處於待命狀態。當主鏈路出現故障時,Port 1 將自動阻

塞並切換到待命狀態,Port 2 將切換到轉發狀態。當端口切換到轉發狀態時,系統會輸出日誌信息

通知用戶。

2. 網絡拓撲變更

當 Smart Link 發生鏈路切換時,網絡中各設備上的 MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項可能已經不

是最新狀態,為了保證報文的正確發送,需要提供一種 MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項的更新

機制。目前更新機制有以下兩種:

1)、 自動通過流量刷新 MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項。此方式適用於與不支持 Smart Link

功能的設備(包括其他廠商設備)對接的情況,需要有上行流量觸發。

2)、 由 Smart Link 設備從新的鏈路上發送 Flush 報文。此方式需要上行的設備都能夠識別 Smart

Link 的 Flush 報文並進行更新 MAC 地址轉發表項和 ARP/ND 表項的處理。

3. 角色搶佔

在 所示的組網中,Device C的端口Port 1 所在的鏈路是主鏈路,Port 2 所在的鏈路是從鏈路。

當主鏈路出現故障時,Port 1 將自動阻塞並切換到待命狀態,Port 2 則從待命狀態切換到轉發狀態。

當主鏈路恢復後:

在非角色搶佔模式下,Port 1 仍將維持在阻塞狀態,不進行鏈路狀態切換,從而保持流量穩定。

只有等下一次鏈路切換時,該端口才會重新切換回轉發狀態。

在角色搶佔模式下,Port 2 將自動阻塞並切換到待命狀態,而 Port 1 則切換回轉發狀態。

4. 負載分擔

在同一個環網中,可能同時存在多個 VLAN 的數據流量,Smart Link 可以實現流量的負載分擔,即

不同 VLAN 的流量沿不同 Smart Link 組所確定的路徑進行轉發。

通過把一個端口配置為多個 Smart Link 組的成員端口(每個 Smart Link 組的保護 VLAN 不同),並

使該端口在不同 Smart Link 組中的轉發狀態不同,這樣就能實現不同 VLAN 的數據流量的轉發路徑

不同,從而達到負載分擔的目的。

每個 Smart Link 組的保護 VLAN 是通過引用 MSTI(Multiple Spanning Tree Instance,多生成樹實

例)來實現的。


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