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當下遊設備連接到上遊設備時，使用單上行方式容易出現單點故障，造成業務中斷。因此通常采用雙上行方式，即將一台下遊設備同時連接到兩台上遊設備，以更大限度地避免單點故障，提高網絡可靠性，如圖 1所示。
圖 1 Smart Link應用場景示意圖
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STP（Spanning Tree Protocol，生成樹協議）或RRPP（Rapid Ring Protection Protocol，快速環網保護協議）來消除環路，但STP在收斂速度上隻能達到秒級，不適用於對收斂時間有很高要求的用戶，而RRPP盡管在收斂速度上能達到要求，但組網配置的複雜度較高，主要適用於較複雜的環形組網。
為了在滿足用戶對鏈路快速收斂要求的同時又能簡化配置，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。Smart Link的主要特點如下：
l 專用於雙上行組網；
l 收斂速度快（達到亞秒級）；
l 配置簡單，便於用戶操作。
Smart Link組也叫靈活鏈路組，每個組內隻包含兩個端口，其中一個為主端口，另一個為從端口。正常情況下，隻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時（這裏的鏈路故障包括端口down、OAM單通等），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。
如圖 1所示，Device C和Device D各自的端口Ethernet1/1和Ethernet1/2分別組成了一個Smart Link組，其中Ethernet1/1處於轉發狀態，而Ethernet1/2處於待命狀態。
主端口和從端口是Smart Link組中的兩個端口角色。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。但是，主端口並不一直處於轉發狀態，而從端口也並不一直處於待命狀態。當主端口所在鏈路發生故障時，從端口將切換為轉發狀態。
如圖 1所示，Device C和Device D各自的端口Ethernet1/1為主端口，Ethernet1/2為從端口。
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。
保護VLAN是Smart Link組控製其轉發狀態的用戶數據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。
發送控製VLAN是用於發送Flush報文的VLAN。當發生鏈路切換時，設備（如圖 1中的Device C和Device D）會在發送控製VLAN內廣播發送Flush報文。
接收控製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 1中的Device A、Device B和Device E）接收並處理屬於接收控製VLAN的Flush報文，進行MAC地址轉發表項和ARP/ND表項的刷新操作。
當Smart Link組發生鏈路切換時，原有的轉發表項將不適用於新的拓撲網絡，需要網絡中的所有設備進行MAC地址轉發表項和ARP/ND表項的更新。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。
在圖 1所示的組網中，Device C的端口Ethernet1/1所在的鏈路是主鏈路，Ethernet1/2所在的鏈路是從鏈路。正常情況下，Ethernet1/1處於轉發狀態，Ethernet1/2處於待命狀態。當主鏈路出現故障時，Ethernet1/1將自動阻塞並切換到待命狀態，Ethernet1/2將切換到轉發狀態。
l 當端口切換到轉發狀態時，係統會輸出日誌信息通知用戶。
l 當主鏈路故障恢複時，該端口將維持在阻塞狀態，不進行鏈路狀態切換，從而保持流量穩定。隻有等下一次鏈路切換時，該端口才會重新切換為轉發狀態。
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表項的更新機製。目前更新機製有以下兩種：
l 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。
l 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。
在圖 1所示的組網中，Device C的端口Ethernet1/1所在的鏈路是主鏈路，Ethernet1/2所在的鏈路是從鏈路。當主鏈路出現故障時，Ethernet1/1將自動阻塞並切換到待命狀態，Ethernet1/2處於轉發狀態。當主鏈路恢複後，如果該Smart Link組配置允許角色搶占，Ethernet1/2將自動阻塞並切換到待命狀態，而Ethernet1/1將切換到轉發狀態。
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），且該端口在不同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MSTP實例來實現的。
當網絡的中間傳輸設備或傳輸鏈路發生故障（如光纖鏈路發生單通、錯纖、丟包等故障）以及故障恢複時，Smart Link本身無法感知。Smart Link端口需要通過專門的鏈路檢測協議來檢測端口的鏈路狀態，當鏈路檢測協議檢測到故障發生或故障恢複時就通知Smart Link進行鏈路切換。
當端口與CFD（Connectivity Fault Detection，連通錯誤檢測）的CC（Continuity Check，連續性檢測）機製聯動時，CFD按照檢測VLAN和檢測端口來通知故障檢測事件，隻有當端口所在Smart Link組的控製VLAN與檢測VLAN一致時，才響應此CC事件。
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