配置Smart Link主备备份示例

Smart Link和Monitor Link简介

定义

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口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，提高了可靠性。

如图1所示SwitchA采用双上行方式分别连接到SwitchB和SwitchC，这样SwitchA到达SwitchD的链路就可以有两条（SwitchA->SwitchB->SwitchD和SwitchA->SwitchC->SwitchD），但是网络中的环路会产生网络风暴。在SwitchA上配置Smart Link，正常情况下，可实现Interface2所在链路作为Interface1所在链路的备份。若Interface1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，保证业务不中断。

在此类组网中采用Smart Link技术有以下优点：

  • 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。
  • 配置和使用更为简洁，便于用户操作。
  • 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基本原理

以图1描述的组网为例，按照链路正常->链路故障->链路恢复的过程，介绍Smart Link运行的基本原理。

链路正常工作原理

SwitchD上的Smart Link组包含了Interface1和Interface2两个接口，其中Interface1为主接口，Interface2为从接口。双上行链路都正常的情况下，主接口处于转发状态，所在的链路是主用链路，从接口处于待命状态，所在链路是备用链路。如图2所示，数据沿着主链路进行传输，网络中不存在环路，避免产生广播风暴。

链路故障处理原理

如图3所示，当SwitchD的主链路发生故障时，主接口Interface1切换到待命状态，从接口Interface2切换到转发状态。此时，网络中相关设备上的MAC地址转发表项和ARP表项不再适用，需要提供一种MAC及ARP更新的机制。目前更新机制有以下两种。

通过Flush报文通知设备更新表项

这种方式适用于上游设备（如图3中的SwitchA、SwitchB和SwitchC）支持Smart Link功能的场景。为了实现快速链路切换，需要在SwitchD上开启Flush报文发送功能，在上游设备所有处于双上行链路上的接口开启接收处理Flush报文的功能。

  1. SwitchD进行链路切换后，会从新的主用链路上发送Flush报文，即通过Interface2发送。
  2. 当上游设备收到Flush报文时，判断该Flush报文的发送控制VLAN是否在收到报文的接口配置的接收控制VLAN列表中。如果不在接收控制VLAN列表中，设备对该Flush报文不做处理，直接转发；如果在接收控制VLAN列表中，设备会处理收到Flush报文，进而执行MAC地址转发表项和ARP表项的刷新操作。

此后，如果SwitchA收到目的设备为SwitchD的数据报文，会根据更新后的MAC地址转发表项或ARP表项进行转发。

自动通过流量更新表项

这种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。

如图4所示，如果没有来自SwitchD的上行流量去触发SwitchA的MAC及ARP表项更新，那么当SwitchA收到目的设备为SwitchD的数据报文时，SwitchA仍会通过接口Interface3转发出去，但此时报文已经不能到达SwitchD，会造成流量丢失，直到其MAC或ARP表项自动老化。

如图5所示，由于链路故障后，Interface1学习到的MAC及ARP表项会被删除，如果SwitchD有上行流量要发送，需要重新广播ARP报文后，流量才能被发送出去。当上行流量通过接口Interface4到达设备SwitchA后，SwitchA会更新自己的MAC及ARP表项，那么当SwitchA再收到目的设备为SwitchD的数据报文时，SwitchA会通过接口Interface4转发出去，报文就可以经由SwitchC到达SwitchD。

通过Flush报文通知设备更新的机制无须等到表项老化后再进行更新，可以极大程度地减少表项更新所需时间。通常，链路的切换过程可在毫秒级的时间内完成，最大限度地减少流量的丢失。

链路恢复处理原理

当原主用链路故障恢复时，Interface1将维持在阻塞状态，不进行抢占，从而保持流量稳定。如果希望流量切换到原主用链路，可以通过如下两种机制进行切换。

  • 使用Smart Link组回切功能，需要在SwitchD上使能回切功能。当原主用链路故障恢复后，经过回切定时器设定的时间，Smart Link会自动将流量切换到原主用链路上。
  • 使用配置命令强制让Smart Link立即将流量切换到原主用链路上。

如图1所示组网示例，当SwitchD的Interface1的链路恢复后，如果配置了Smart Link组回切功能，在回切定时器超时后，Interface2将被阻塞并切换到待命状态，而Interface1将切换到转发状态。而如果使用配置命令强制让Smart Link进行链路切换，在执行命令后，Interface2将被立即阻塞并切换到待命状态，而Interface1会切换到转发状态。

实验需求

如图中所示，为了保证网络的可靠性，用户侧网络采用双上行方式组网。用户希望能够破除网络环路，实现主备链路冗余备份和快速收敛。

配置思路

采用如下的思路配置Smart Link功能：

  1. 创建VLAN，并配置接口允许相应VLAN通过。

  2. 在S1上创建Smart Link备份组，并指定端口角色。

  3. 在S1上使能回切功能，使得故障恢复后，流量切换到相对稳定的原主链路上。

  4. 在S1上使能发送Flush报文功能。

  5. 在S2、S3和S4三台设备对应端口上使能Flush报文接收功能。

  6. 在S1上使能Smart Link组功能

实验步骤 

  1. 配置VLAN信息

    # 在S1上创建VLAN，并配置接口允许相应VLAN通过。S2、S3和S4的配置与S1类似。

<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.	
[Huawei]sysname S1[S1]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.[S1]vlan batch 10 to 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 to 30	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]quit [S1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk 	
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 to 30	
[S1-GigabitEthernet0/0/2]quit

   2.在S1上创建Smart Link备份组，并指定端口角色

      # 配置S1

[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]stp disable 
[S1-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S1-GigabitEthernet0/0/2]stp disable 	
[S1-GigabitEthernet0/0/2]quit [S1]smart-link group 1	
[S1-smlk-group1]port GigabitEthernet 0/0/1 master 	
[S1-smlk-group1]port GigabitEthernet 0/0/2 slave

   3.使能回切功能并设置回切时间

      # 配置S1。

[S1-smlk-group1]restore enable 	
[S1-smlk-group1]timer wtr 30

   4.使能发送Flush报文功能

      # 配置S1，并指定发送Flush报文的密码为SIMPLE加密方式。

[S1-smlk-group1]flush send control-vlan 10 password simple huawei-123

  5.在S1使能Smart Link组功能

[S1-smlk-group1]smart-link enable 	
[S1-smlk-group1]quit

 S2 配置

<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.	
[Huawei]sysname S2	[S2]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.[S2]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 	
[S2-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 to 30[S2-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk 	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 to 30	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]quit [S2]interface GigabitEthernet 0/0/1[S2-GigabitEthernet0/0/1]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123
[S2-GigabitEthernet0/0/1]stp disable[S2-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]stp disable 
[S2-GigabitEthernet0/0/2]quit

S3 配置

<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.	
[Huawei]sysname S3[S3]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.[S3]vlan batch 10 to 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.[S3]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 	
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 to 30[S3-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk 	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 to 30	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]quit [S3]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S3-GigabitEthernet0/0/1]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123	
[S3-GigabitEthernet0/0/1]stp disable 	
[S3-GigabitEthernet0/0/1]quit [S3]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]stp disable 	
[S3-GigabitEthernet0/0/2]quit

S4 配置

<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.	
[Huawei]sysname S4	
[S4]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.[S4]vlan batch 10 to 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.[S4]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S4-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 	
[S4-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 to 30[S4-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk 	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 to 30	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]quit [S4]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S4-GigabitEthernet0/0/1]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123	
[S4-GigabitEthernet0/0/1]stp disable [S4-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]smart-link flush receive control-vlan 10 password simpl
e huawei-123	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]stp disable 	
[S4-GigabitEthernet0/0/2]quit

6.验证配置结果

# 使用display smart-link group命令查看SwitchA上的Smart Link组信息。如果显示如下信息，则表示配置成功。

    #Smart Link组功能已经使能

    #回切时间为30秒

    #控制VLAN编号为10

    #接口GE0/0/1为主接口且处于Active状态，接口GE0/0/2为从接口且处于Inactive

# 使用shutdown命令关闭接口GE0/0/1，可以看到接口GE0/0/1已经处于Inactive状态，接口GE0/0/2为Active状态。

[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown 	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]quit

# 使用undo shutdown命令开启接口GE0/0/1。

[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown 	
[S1-GigabitEthernet0/0/1]quit

# 等待30秒后，可以看到接口GE0/0/1处于Active状态，接口GE0/0/2为Inactive状态。

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