CN101247300B - 运行gvrp的堆叠***及其分布式处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运行GVRP的堆叠***及其分布式处理方法，包括交换机，交换机包括：主机，其包括：主机接口模块，用于将交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；主机协议模块，用于使用逻辑端口号计算虚拟局域网注册属性；主机消息通道模块，用于发送虚拟局域网注册属性；从机，其包括：从机消息通道模块，用于接收虚拟局域网注册属性；从机协议模块，用于使用虚拟局域网注册属性设置从机。本发明减少了堆叠***中各设备之间通信的复杂性。

Description

运行GVRP的堆叠***及其分布式处理方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种运行GVRP(GARPVLAN Registration Protocol，GARP虚拟局域网注册协议)的堆叠***及其分布式处理方法。 

背景技术

堆叠交换机***(即，堆叠***)是将多台交换机智能化地连接起来，形成一个逻辑的交换机架构，创建成一个单一的交换单元。其中，同一堆叠中的所有交换机共享相同的配置和路由信息，可以统一地进行配置管理。在不影响用户性能的情况下，可以在工作的堆叠***中进行各成员的添加和删除。堆叠中的交换机通过配置，将一到两个端口作为堆叠口，作为交换机之间互联的内部通道，在多台交换机之间形成一个总线型或者环形的封闭链路，根据堆叠算法，计算出各成员之间的拓扑结构，在业务端口上交换数据的时候，堆叠***会很快计算出最优的路径，在内部通道之间进行转发，再转到业务端口上，形成一个对用户透明的通路。当堆叠***出现变化时，高效的堆叠算法会很快进行拓扑的调整，对用户的业务几乎没有影响，用户就感觉是一个单一的交换机。 

根据堆叠中起到的作用，各交换机分成主交换机(简称主机)和从交换机(简称从机)，主交换机负责对从交换机进行配置的管理，充当堆叠的控制中心，从交换机的配置从主交换机获取，在运行中充当转发处理器。 

GARP(Generic Attribute Registration Protocol，通用属性注册协议)为处于同一个交换网内的交换成员之间提供了动态分发传播注册某种属性信息的一种手段。GARP实际上可以承载多种交换机需要传播的属性特性，所以GARP在交换机中存在的意义就是通过各种GARP应用协议体现出来。 

GVRP是GARP所定义的一种应用协议，它基于GARP的协议机制，将交换机中的VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)作为注册属性，动态维护交换机中的VLAN配置。所有支持GVRP特性的交换机能够接收来自其他交换机的VLAN注册属性，并动态更新本地的VLAN，其中包括各交换机当前的VLAN，以及这些VLAN包含了哪些端口等，而且所有支持GVRP特性的交换机能够将本地的所有VLAN向其他交换机传播，以便根据需要使同一局域网内所有支持GVRP特性的设备的VLAN在互通性上达成一致。通过GVRP传播的VLAN注册属性既包括本地手工配置的静态VLAN，也包括学习到的其他交换机中的动态VLAN。 

在堆叠***中，VLAN是一种全局的信息。设置交换机的一个VLAN，需要在所有的主机和从机上进行设置，这样才能保证在堆叠***中不同的交换机上学到VLAN注册属性时，互相之间的VLAN保持一致，从而保证业务数据的通信正常。因此在堆叠***中，无论在交换机的那个端口学习到一个VLAN注册属性，都需要通知所有的交换机设置该VLAN。采用传统的方式，需要在堆叠***的每个交换机上运行GVRP，任一堆叠成员的端口学习到VLAN注册属性后，通知其他堆叠成员，设置VLAN。每个成员之间都要进行互相通信，不仅在主从之间，在从机和从机之间也要保持复杂的通信机制，这样很容易出错，造成VLAN配置混乱的问题。 

发明内容

本发明旨在提供一种运行GVRP的堆叠***及其分布式处理方法，用于解决运行GVRP的常规堆叠***中各交换机之间通信复杂的问题。 

本发明的一个实施例提供了一种运行GVRP的堆叠***，包括交换机，交换机包括：主机，其包括：主机接口模块，用于将接收到GVRP报文的交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；主机协议模块，用于计算逻辑端口号的VLAN注册属性，其中，主机中保存所有VLAN注册属性和所有逻辑端口号在对应的VLAN注册属性中的状态；主机消息通道模块，用于发送VLAN注册属性；从机，其包括：从机消息通道模块，用于接收VLAN注册属性；从机协议模块，用于使用VLAN注册属性设置从机。 

优选的，多个从机的从机消息通道模块相互之间不能直接通信。 

本发明的另一实施例提供了一种运行GVRP的堆叠***的分布式处理方法，堆叠***包括交换机，交换机包括主机和从机，包括以下步骤：主机根据接收的GVRP报文计算VLAN注册属性，其中，主机中保存所有VLAN注册属性和所有逻辑端口号在对应的VLAN注册属性中的状态；主机发送VLAN注册属性；从机接收VLAN注册属性；使用VLAN注册属性设置从机。 

优选的，由主机根据接收的报文计算虚拟局域网注册属性具体包括：主机中的主机接口模块将接收报文的交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；主机中的主机协议模块计算逻辑端口号的虚拟局域网注册属性；通过计算确认交换机需要重新设置。 

优选的，主机发送虚拟局域网注册属性具体包括：主机协议模块将计算得到的虚拟局域网注册属性发送给主机的主机消息通道模块；主机消息通道模块通过主从通信分发虚拟局域网注册属性。 

优选的，从机接收虚拟局域网注册属性具体包括：从机的从机消息通道模块通过主从通信接收虚拟局域网注册属性。 

优选的，使用虚拟局域网注册属性设置从机具体包括：从机使用虚拟局域网注册属性对其端口号进行虚拟局域网设置。 

优选的，从机使用虚拟局域网注册属性对其端口号进行虚拟局域网设置具体包括注册操作或注销操作。 

优选的，注册操作包括：如果虚拟局域网注册属性在堆叠***中不存在，则虚拟局域网注册属性中设备号的从机设置虚拟局域网和将端口号加入虚拟局域网中；其他交换机设置虚拟局域网设置；如果虚拟局域网注册属性在堆叠***中已经存在，则设备号的从机设置虚拟局域网和将端口号加入虚拟局域网中。 

优选的，注销操作包括：如果虚拟局域网注册属性中只包含需要注销的端口号，则堆叠***中的所有交换机都注销虚拟局域网注册属性；如果虚拟局域网注册属性中不只包含需要注销的端口号，则只对设备号的交换机的端口号注销虚拟局域网注册属性。 

优选的，还包括：使用虚拟局域网注册属性设置主机。 

上述实施例中，只在主交换机上进行GVRP注册属性的计算，并只通过主从通信进行GVRP注册属性的接收发送，因此，使从机的计算简单，减少处理的负担，可有效减轻主机与从机之间和从机与从机之间信息交换占用的带宽。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1为本发明一个实施例的GVRP的分布式处理***结构示意图； 

图2为本发明一个实施例的GVRP的分布式计算的处理方法流程图； 

图3为本发明一个实施例的GVRP报文的分布式处理方法流程图。 

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。 

图1为本发明一个实施例的GVRP的分布式处理***结构示意图，包括交换机，交换机包括： 

主机10，其包括：主机接口模块13，用于将交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；主机协议模块12，用于使用逻辑端口号计算VLAN注册属性；主机消息通道模块11，用于发送VLAN注册属性； 

从机20，其包括：从机消息通道模块21，用于接收VLAN注册属性；从机协议模块22，用于使用VLAN注册属性设置从机。 

从机30，其模块的功能同从机20相应的模块，是堆叠***中的另一个从机。 

上述实施例中，只在主交换机上进行GVRP注册属性的计算，并只通过主从通信进行GVRP注册属性的接收发送，因此，使从机的计算简单，减少处理的负担，可有效减轻主机与从机之间和从机与从机之间信息交换占用的带宽。 

在上述的堆叠***中，从机20的消息通道模块21和从机30的消息通道模块31相互之间不能直接通信。 

图2为本发明一个实施例的GVRP的分布式计算的处理方法流程图，包括以下步骤： 

步骤A1，主机根据接收的报文计算VLAN注册属性； 

步骤A2，主机发送VLAN注册属性到从机； 

步骤A3，从机使用VLAN注册属性进行VLAN属性设置。 

在这种分布式处理的情况中，从机上注册属性的设置，是根据主机上面计算的结果，通过消息通道模块通知过来的。因此，减少了从机处理的负担，可有效减轻主机与从机之间和从机与从机之间信息交换占用的带宽。 

在步骤A2中，通过消息通道将信息传递给从机。从机根据接收的VLAN注册属性进行设置VLAN。 

在上述的分布式处理方法中，可以由主机中的主机协议模块计算VLAN注册属性。具体来说，主机协议模块使用虚拟端口进行VLAN注册属性的计算；通过计算确认从机需要重新设置。 

然后，主机协议模块可将计算得到的VLAN注册属性发送给主机的主机消息通道模块；主机中的主机接口模块根据虚拟端口号分 解出设备号和端口号；主机消息通道模块将VLAN注册属性分发到从机。 

然后，可由从机的从机协议模块接收到的VLAN注册属性；从机的协议模块将VLAN注册属性在从机上进行VLAN设置。其中，从机接口模块可从发送过来的端口号，分解出协议使用的逻辑端口号；对逻辑端口号所对应的从机设置设备属性。 

所有从交换机的端口在主交换机上都有一个虚拟端口。根据上述实施例的方法，主机的主机协议模块使用虚拟端口进行VLAN注册属性的计算，主机接口模块根据该虚拟端口，可以知道所具体代表的设备号和端口号。 

从机可使用VLAN属性对其端口号进行虚拟局域网设置。在上述的分布式处理方法中，对端口号所对应的从机设置设备属性具体包括注册操作(添加VLAN)或注销操作(删除VLAN)。 

在对VLAN注册属性注册过程中，如果计算出从VLAN注册属性中计算出的VLAN注册属性在堆叠***中不存在，则堆叠***中的所有交换机都需要进行设置该VLAN注册属性，主机协议模块将该VLAN注册属性发送给消息通道模块，主机接口模块分解出设备号和端口号，消息通道模块分发到特定设备号的交换机上进行设置，设置的内容包含VLAN的设置和将端口加入该VLAN中；在其他交换机上，消息通道模块分发的消息只有设备号，没有端口号，因此在交换机上的只有VLAN设置，没有端口设置。如果该VLAN注册属性已经存在，只需要将接收的虚拟端口加入到该VLAN，不需要设置堆叠***中的其他交换机，设置时，主机协议模块使用虚拟端口号将注册属性直接发送给消息通道模块，由主机接口模块分解出设备号和端口号，消息通道模块分发到特定设备号的交换机上进行设置。 

在对VLAN注册属性注销过程中，如果计算出VLAN注册属性中只包含需要注销的虚拟端口，则堆叠***中的所有交换机都需要注销该VLAN注册属性。如果计算出VLAN注册属性中包含的端口不仅仅包含需要注销的虚拟端口，则只需要对虚拟端口进行注销。设置的详细过程如上所述的VLAN注册属性注册过程。 

在上述的分布式处理方法中，主机也可使用VLAN注册属性进行VLAN属性设置。设置步骤类似于从机，可由主机的主机接口模块使用主机协议模块计算的VLAN注册属性在主机上进行VLAN设置。其中，主机接口模块可分解出设备号和端口号；对端口号所对应的端口设置注册属性。 

图3是本发明一个实施例的GVRP报文的分布式处理方法的处理流程，包括： 

步骤B1、主机或从机的端口接收GVRP报文，接口模块根据本机的设备号和端口号转换成虚拟端口，通过消息通道模块发送到主机。 

步骤B2、主机协议模块进行虚拟端口GVRP注册属性(即，VLAN注册属性)的计算。主机中保存所有VLAN注册属性和所有虚拟端口在VLAN注册属性种的状态，主机协议模块能够根据GVRP报文中解析出的VLAN注册属性和注册属性的事件，计算出虚拟端口在该注册属性中下一步的状态。 

步骤B3、主机协议模块根据计算出的虚拟端口在一个VLAN注册属性中的状态跟原来的状态进行比较，如果发现状态有变化，则需要发送VLAN注册属性。 

步骤B4、主机接口模块将虚拟端口转换成交换机的设备号和端口号。 

步骤B5、在特定设备号的交换机的端口上，发送GVRP报文。GVRP报文，在主机上生成，通过可靠的消息通道模块发送到特定设备号的交换机上，再通过端口号标识的具体端口发送出去。 

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果： 

本发明中GVRP的分布式处理***只在主机上进行协议的计算，并通过消息通道模块将端口的注册属性配置到从机上，在从机上不需要进行计算，减少了各个成员之间通信的负担。 

消息通道模块保证将注册属性传递到所有交换机，交换机将下层设置成功与否的结果返回给消息通道模块，然后传递给GVRP模块。在执行步骤A1之前，端口需要根据设备号和具体的端口号，通过接口模块，先转换成虚拟端口，再参加计算。执行步骤A4之前，需要将虚拟端口转换成具体的设备号和端口号。 

本发明提出的方式，只在主交换机上进行GVRP的计算，然后通过消息通道模块进行注册属性的设置和GVRP报文的接收、发送，使从交换机的计算简单，减少处理的负担，可有效减轻主从交换机和从从交换机之间信息交换占用的带宽，使VLAN这种需要全局配置的注册属性只通过一种统一的方式进行设置，减少通信之间的复杂性，并且是模块之间划分清晰。 

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种运行GVRP的堆叠***，其特征在于，包括交换机，所述交换机包括：

主机，其包括：

主机接口模块，用于将接收到GVRP报文的交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；

主机协议模块，用于计算所述逻辑端口号的虚拟局域网注册属性，其中，所述主机中保存所有VLAN注册属性和所有逻辑端口号在对应的VLAN注册属性中的状态；

主机消息通道模块，用于发送所述虚拟局域网注册属性；

从机，其包括：

从机消息通道模块，用于接收所述虚拟局域网注册属性；

从机协议模块，用于使用所述虚拟局域网注册属性设置所述从机。

2.根据权利要求1所述的堆叠***，其特征在于，多个所述从机的所述从机消息通道模块相互之间不能直接通信。

3.一种运行GVRP的堆叠***的分布式处理方法，所述堆叠***包括交换机，所述交换机包括主机和从机，所述分布式处理方法特征在于，包括以下步骤：

所述主机根据接收的GVRP报文计算虚拟局域网注册属性，其中，所述主机中保存所有VLAN注册属性和所有逻辑端口号在对应的VLAN注册属性中的状态；

所述主机发送所述虚拟局域网注册属性；

所述从机接收所述虚拟局域网注册属性；

使用所述虚拟局域网注册属性设置所述从机。

4.根据权利要求3所述的分布式处理方法，其特征在于，由所述主机根据接收的报文计算所述虚拟局域网注册属性具体包括：

所述主机中的主机接口模块将接收报文的所述交换机的设备号和本地端口号转换为符合GVRP的逻辑端口号；

所述主机中的主机协议模块计算所述逻辑端口号的所述虚拟局域网注册属性；

通过计算确认所述交换机需要重新设置。

5.根据权利要求4所述的分布式处理方法，其特征在于，所述主机发送所述虚拟局域网注册属性具体包括：

所述主机协议模块将计算得到的所述虚拟局域网注册属性发送给所述主机的主机消息通道模块；

所述主机消息通道模块通过主从通信分发所述虚拟局域网注册属性。

6.根据权利要求5所述的分布式处理方法，其特征在于，所述从机接收所述虚拟局域网注册属性具体包括：

所述从机的从机消息通道模块通过主从通信接收所述虚拟局域网注册属性。

7.根据权利要求4所述的分布式处理方法，其特征在于，使用所述虚拟局域网注册属性设置所述从机具体包括：

所述从机使用所述虚拟局域网注册属性对其端口号进行虚拟局域网设置。

8.根据权利要求7所述的分布式处理方法，其特征在于，所述从机使用所述虚拟局域网注册属性对其端口号进行虚拟局域网设置具体包括注册操作或注销操作。

9.根据权利要求8所述的分布式处理方法，其特征在于，所述注册操作包括：

如果所述虚拟局域网注册属性在堆叠***中不存在，则所述虚拟局域网注册属性中所述设备号的从机设置虚拟局域网和将所述端口号加入所述虚拟局域网中；其他交换机设置虚拟局域网设置；

如果所述虚拟局域网注册属性在堆叠***中已经存在，则所述设备号的从机设置虚拟局域网和将所述端口号加入所述虚拟局域网中。

10.根据权利要求8所述的分布式处理方法，其特征在于，所述注销操作包括：

如果所述虚拟局域网注册属性中只包含需要注销的所述端口号，则堆叠***中的所有交换机都注销虚拟局域网注册属性；

如果所述虚拟局域网注册属性中不只包含需要注销的所述端口号，则只对所述设备号的交换机的所述端口号注销所述虚拟局域网注册属性。

11.根据权利要求3所述的分布式处理方法，其特征在于，还包括：

使用所述虚拟局域网注册属性设置所述主机。

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