Smart Link 和 Monitor Link应用

定义

Smart Link常用于双上行链路组网,提高接入的可靠性。 Monitor Link通过监视上行接口,使下行接口同步上行接口状态,起到传递故障信息的作用。

Smart Link,又叫做备份链路。一个Smart Link由两个接口组成,其中一个接口作为另一个的备份。 Smart Link常用于双上行组网,提供可靠高效的备份和快速的切换机制。Monitor Link是一种接口联动方案,它通过监控设备的上行接口,根据其Up/Down状态的变化来触发下行接Up/Down状态的变化,从而触发下游设备上的拓扑协议进行链路的切换。

目的

下游设备连接到上游设备,当使用单上行方式时,若出现单点故障,会造成业务中断。若采用双上行方式,将一台下游设备同时连接到两台上游设备,可降低单点故障对网络的影响,提高了可性。

Smart Link 和 Monitor Link应用_第1张图片

图1

图1所示sw1采用双上行方式分别连接到sw2sw3,这样sw1到达sw4的链路就可以有两条(sw1>sw2>sw4sw1>sw3>sw4),但是网络中的环路会产生网络风暴。在sw1上配置SmartLink,正常情况下,可实现Interface2所在链路作为Interface1所在链路的备份。若Interface所在的链路发生故障, Smart Link会自动将数据流量切换到Interface2所在链路,保证业务不断。
在此类组网中采用Smart Link技术有以下优点:
1能够实现在双上行组网的两条链路正常情况下,一条链路处于转发状态,而另一条处于阻塞待命状态,从而可避免环路的不利影响。
2配置和使用更为简洁,便于用户操作。
3当主用链路发生故障后,流量会在毫秒级的时间内迅速切换到备用链路上,极大限度地保证了数据的正常转发。
在一些二层拓扑协议(如Smart Link)组网中,拓扑协议无法监视到上行接口的状态,从而导致拓扑协议无法进行链路切换。 Monitor Link可用于扩展一些二层拓扑协议的应用范围,通过监控上行链路对下行链路进行同步设置,达到上行链路故障迅速传达给下行设备,从而触发下游设备上的拓扑协议进行链路的切换,防止长时间因上行链路故障而出现流量丢失。

Smart link原理

Smart link

Smart Link通过两个端口相互配合工作来实现功能。这样的一对端口组成了一个SmartLink组。为了区别一个Smart Link组中的两个端口,我们将其中的一个叫做主端口,另一个叫做从端口。同时我们利用Flush报文、 Smart Link实例和控制VLAN等机制,以更好地实现Smart Link的功能(包负载分担)。

Smart Link组,一个组内最多可包含两个接口,其中一个为主接口,另一个为从接口。正常情况下,只有一个接口处于转发( Active)状态,另一个接口被阻塞,处于待命Inactive)状态。图1所示,设备sw1上的接口Interface1和接口Interface2组成了一个Smart Link

Interface1被配置为Smart Link组的主接口, Interface2被配置为Smart Link组的从接口。主接口叫Master接口,从接口又叫Slave接口。Smart Link组中的两个接口都处于Up状态时,主接口将优先进入转发状态,而从接口将保持待命状态。当主接口所在链路发生故障时,从接口将切换为转发状态。

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,需要整网进行MAC表项和ARP表项的更新。这时, Smart Link组通过发送Flush报文通知其他设备进行MACARP表项的刷新操作。如图1所示,当链路发生切换时,sw1会发送组播Flush报文通知sw2sw3sw4进行MACARP表项的更新。

控制VLAN(Control VLAN)

发送控制VLAN

发送控制VLANSmart Link组用于广播Flush报文的VLAN。如图1,如果在SwitchD上开启了Flush报文发送功能,当发生链路切换时,设备会在发送控制VLAN内广播发送Flush报文。

l 接收控制VLA接收控制VLAN是上游设备用于接收并处理Flush报文的VLAN。如1所示,

如果上游设备SwitchASwitchBSwitchC能够识别Flush报文,并开启了Flush报文接收处理功能,当发生链路切换时,上游设备会处理收到的属于接收控制VLAN的Flush报文,进而刷新MAC表和ARP表。

负载分担

Smart Link支持配置多个负载分担VLAN实例。当Smart Link组的主从链路均正常时,Smart link允许两条链路可以转发不同的数据流量。负载分担情况下,两个接口均处于转发状态,从接口转发负载分担实例流量,主接口转发其它实例流量。当其中一条链路故障时,Smart Link组会自动将所有的流量切换到另一条链路上。

Smart Link 实例

Smart Link组的备链路通过绑定不同的实例来实现负载分担。Smart Link引用MSTP的实例,每个实例用来绑定若干VLAN,不同的实例绑定不同的VLAN

Monitor Link 原理

Monitor Link通过监控上行接口所在的链路对下行接口进行同步设置。相互配合工作的上行接口和下行接口组合成一个Monitor Link组。

Monitor Link

Monitor Link组也叫监控链路组,由上行接口和下行接口共同组成。组的成员可以是接口、静态聚合组、手工聚合组或Smart Link组,其中Smart Link组只能作为上行接口。下行接口的状态随上行接口的变化而变化。如图1所示,Interface3Interface4组成了一个Monitor Link组。

上行接口

上行接口又称为Uplink接口,是Monitor Link组中受监控者,所有上行接口故障则表示该Monitor Link组故障,该组的下行接口将都会被强制设为Down状态。如1所示,Interface3为上行接口。上行链路也可以是Smart Link组,当上行链路是Smart Link组时,只有当Smart Link组的两个接口都处于inactive状态(包括Down)时,才能认为该上行链路故障。

下行接口

下行接口又称为Downlink接口,是Monitor Link组中监控者,下行接口故障不影响上行接口,也不影响其他下行接口。如1所示, Interface4为下行接口。配置Monitor Link组后,上行接口将被实时监控,一旦所有上行接口出现故障,包括链路故障、OAM的单通故障、OAM的连接无法建立等,其所在组的所有Up的下行接口都会被强制设为Down状态。当上行链路恢复正常时,恢复下行接口。

1所示,如果Interface3所在的上行链路发生故障,Monitor Link会将Interface4强制设为Down状态。从而sw1可以感知经由sw2B到达sw4的这条链路发生故障。当Interface3所在的上行链路恢复正常后,Monitor Link会取消对Interface4强制设定的Down状态,开启Interface4

说明

当上行接口是Smart Link组时,只有当Smart Link组的两个接口都处于inactive状态(包括Down)时,才能认为该上行接口故障。

当下行接口是聚合组时,上行故障将会强制将聚合组中的所有接口设为Down状态,同样,恢复时也是对聚合组的所有接口进行操作。

附交换机配置:

sw1:

#

vlan batch 10 20

#

interface GigabitEthernet0/0/1

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 stp disable

#

interface GigabitEthernet0/0/2

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 stp disable

#

interface GigabitEthernet0/0/3

 port link-type access

 port default vlan 10

#

interface GigabitEthernet0/0/4

 port link-type access

 port default vlan 10

#

smart-link group 1

 restore enable

 smart-link enable

 port GigabitEthernet0/0/1 master

 port GigabitEthernet0/0/2 slave

 timer wtr 30

 flush send control-vlan 20 password simple 123

#

sw2:

#

vlan batch 10 20

#

interface GigabitEthernet0/0/1

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

interface GigabitEthernet0/0/2

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

monitor-link group 1

 port GigabitEthernet0/0/2 uplink

 port GigabitEthernet0/0/1 downlink 1

#

Sw3:

#

vlan batch 10 20

#

interface GigabitEthernet0/0/1

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

interface GigabitEthernet0/0/2

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

monitor-link group 1

 port GigabitEthernet0/0/2 uplink

 port GigabitEthernet0/0/1 downlink 1

#

Sw4:

#

vlan batch 10 20

#

interface GigabitEthernet0/0/1

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

interface GigabitEthernet0/0/2

 port link-type trunk

 port trunk allow-pass vlan 10

 smart-link flush receive control-vlan 20 password simple 123

#

interface GigabitEthernet0/0/3

 port link-type access

 port default vlan 1

#

扩展部分:

Smart Link 和 Monitor Link应用_第2张图片

在图2中,主机侧配置主备模式,当交换机上行链路发生故障时,也会存在主机侧不能感知,流量转发中断;此时可通过在交换机配置Monitor Link组,实现上行链路与下行链路联动,

实现链路切换。

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