CN102035659B - 域划分时报文的广播方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种域划分时报文的广播方法及装置，该方法包括：交换设备为域内的路径设置标识；交换设备从一条路径接收到报文后，使用与这一条路径具有不同标识的路径广播报文。本发明解决了相关技术中域划分时带来的报文阻塞的问题，达到了正常广播报文的效果。

Description

域划分时报文的广播方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种域划分时报文的广播方法及装置。

背景技术

随着城域网分组化改造的推进，电信级以太网业务的不同实现技术在不断发展完善，VPLS(虚拟专用LAN(Local Area Network，局域网)业务)技术也不例外。VPLS提供点到多点的L2VPN(Layer2Virtual Private Network，二层虚拟专用网)业务，它结合了以太网和MPLS(Multi protocol label Switching，多协议标志交换)VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)的优点，使得通过MAN(Metropolitan Area Network，城域网)或WAN(Wide Area Network，广域网)连接的站点间的交互像是在一个LAN中通信。

VPLS通过MAC(Media Access Control，媒体接入控制)地址学习来提供可达性：1)与PW(Pseudo Wire，两个虚拟交换实例之间的虚拟连接)关联的远程MAC地址学习，通过PW学到远端MAC地址。PW是由一对单向的VC LSP(Virtual Circuit Label SwitchPath，虚电路标签交换路径)组成，当在入方向的VC LSP上学习到一个原来未知的MAC地址后，需要PW将此MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系。2)与用户直连端口的本地MAC地址学习，通过AC(Attachment Circuit，接入电路)学到直接接入的MAC地址。对于CE(Customer Edge，用户边缘设备)上传送的报文，需要将报文的源MAC地址学习到VSI(Virtual Switch Instance，虚拟交换实例)的对应端口上。

在VPLS中，由PE(Provider Edge，服务商边缘设备)进行MAC地址学习。与此同时，VPLS MAC地址学习满足的条件限制包括：1)对于目的MAC地址为非广播地址的报文，如果PE还没有学习到该MAC地址，则PE将广播该报文。2)如果PE收到本地用户发出的广播报文，它将向同一VPLS的所有其它端口以及同一VPLS的所有其他PE转发广播报文。

由于采用“广播”工作模式，当网络规模较大时，信息在传输过程中容易出现碰撞、堵塞，MAC学习限制的条件2)对广播范围(即广播域)的限制有效地减少了广播风暴对网络的影响。但是，与此同时，这种域划分给实际组网应用也带来了一定的缺陷，例如，如图1所示，在PW侧，针对Hub-Spoke(轴辐式拓扑)组网，Spoke-PE1(接入层PE设备)和Spoke-PE2属于同一个VSI，Spoke-PE1没有学到Spoke-PE2的MAC时，通过Hub-PE到Spoke-PE1的伪线发送广播报文给Hub-PE(核心层PE设备)，Hub-PE完成复制后，广播流量给本实例中除本端口以外的其他端口(没有发现其他端口则丢弃)，此时，由于Hub-PE到Spoke-PE2的伪线与广播报文入方向的伪线端口相同，因此，流量不再从此端口进行转发。与图1类似的组网还有图2。AC(Attachment Circuit，接入链路，即CE与PE之间的链路)侧也同样存在此类似错误丢弃广播流量的问题。如图2所示，PC1的广播流量到PE后，无法从同一个端口再广播经CE1到达和PC_1属于不同VLAN接入(带不同的VLANTAG(标签)属性)的PC_2。

目前，在VPLS中解决域划分带来的报文阻塞问题的方法包括：改变外部网络拓扑，组网规避，其缺陷是应用条件有限、扩展性不好。另外，还可以引入更加高效、智能的MAC学习机制来解决，例如，基于源AC和目的AC一致性比较、源PW和目的PW一致性比较来决策是否进行阻塞流量，但是，这些方式对硬件的要求比较高，管理复杂度高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种域划分时报文的广播方案，以至少解决上述的相关技术中域划分时带来的报文阻塞的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种域划分时报文的广播方法，包括：交换设备为域内的路径设置标识；交换设备从一条路径接收到报文后，使用与这一条路径具有不同标识的路径广播报文。

根据本发明的另一方面，提供了一种域划分时报文的广播装置，包括：设置模块，用于为域内的路径设置标识；接收模块，用于从一条路径接收报文；广播模块，用于使用与这一条路径具有不同标识的路径广播报文。

通过本发明，采用对域内的路径设置标识，当接收到报文时，使用与接收报文的路径不同的路径进行广播该报文，解决了相关技术中域划分时带来的报文阻塞的问题，进而达到了正常广播报文的效果。

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1.1和1.2是根据相关技术的PW组网举例示意图；

图2是根据相关技术的AC组网举例示意图；

图3是根据本发明实施例的域划分时报文的广播方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的VFI ID分配和同步的方法流程图；

图5是根据本发明实施例的AC侧广播报文处理流程示意图；

图6是根据本发明实施例的PW侧广播报文处理流程示意图；

图7是根据本发明实施例的域划分时报文的广播装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本发明实施例提供了一种域划分时报文的广播方法，图3是根据本发明实施例的域划分时报文的广播方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤S302，交换设备为域内的路径设置标识；其中，该标识可以为现有的伪线等的标识，也可以为新设置的虚拟转发实例标识。

步骤S304，交换设备从一条路径接收到报文后，使用与这一条路径具有不同标识的路径广播报文。

本实施例中，对域内的路径设置了标识，当接收到报文时，交换设备使用与接收报文的路径不同的路径进行广播该报文，从而使得入口属性和出口属性相同的广播报文能够被广播。其中，交换设备可以是交换机。

在本发明实施例的一个优选实现方式中，交换设备为域内的路径设置标识可以包括：交换设备生成域内的路径对应的VPLS转发条目信息，并获取该VPLS转发条目信息对应的标识；然后，交换设备判断转发表内是否存在该VPLS转发条目信息，如果不存在，则交换设备将该VPLS转发条目信息和其对应的标识写入转发表中。

在本发明实施例的另一个优选实现方式中，交换设备生成VPLS转发条目信息，并获取VPLS转发条目信息对应的标识可以通过以下方式实现：

交换设备的主控处理单元生成该VPLS转发条目信息并获取VPLS转发条目信息对应的标识；或者

交换设备的主控处理单元生成VPLS转发条目信息；然后，将该VPLS转发条目信息发送给交换设备的线卡；再由线卡获取VPLS转发条目信息对应的标识。

在本发明实施例的又一个优选实现方式中，获取VPLS转发条目信息对应的标识可以包括：交换设备的虚拟转发实例标识VFI ID管理模块判断VPLS转发条目信息是否有对应的标识；如果是，则VFI ID管理模块将对应的标识发送给交换设备的主控处理单元或线卡；如果否，则VFI ID管理模块为VPLS转发条目信息分配对应的标识，并将对应的标识发送给交换设备的主控处理单元或线卡。

优选地，步骤S304可以包括：交换设备接收到报文后，查找转发表中与一条路径具有不同标识的路径；广播设备使用具有不同标识的路径广播报文。

实施例二

本实施例提供了一种报文阻塞决策管理方法，该方法用于防止正常的广播流量在具备相同的入口属性和出口属性的情况下被当前设备丢弃，从而阻塞正常的广播报文转发。

本实施例设置VPLS业务实例在AC侧和PW侧的实例序列标识，用于标识AC侧的不同接入和PW侧的不同伪线，并同步写入硬件转发表。在报文转发时，区别数据源和数据目的的类型(AC或PW)、数据源入口所对应的实例序列标识与出口方向的序列标识，相同时丢弃报文，否则，按正常流量转发。

其中，实例序列标识是基于报文转发的封装信息分配的，与报文出口封装信息一一对应。不同的报文出口封装信息绑定不同的实例序列标识。

本实施例通过比较入口实例序列标识与出口方向的序列标识来决定流量丢弃或者转发，解决了VPLS同端口不同接入间不能互通广播流量的问题。并且，通过设置实例标识，可以不改变原有广播机制，同时还降低了以太网交换机(包括分布式和集中式)复杂组网对硬件的性能要求，既不增加硬件成本，又提高了VPLS网络结构的可扩展性。

本实施例中的交换机包括主控处理单元和线卡板若干。为方便描述，VPLS实例序列标识简称为VFI ID(Virtual Switch InstanceIdentifier，虚拟转发实例ID)。下面以分布式交换机的实现方法为例对本实施例的实现过程进行说明，该实现过程包括：

步骤1，主控上生成新的VPLS转发条目信息，调用VFI ID管理模块提供的VFI ID分配接口。

步骤2，VFI ID管理模块判断是否需要分配VFI ID，如果不存在对应该转发条目的VFI ID则分配VFI ID，否则不做处理。VFI ID模块建立转发条目与VFI ID关联，保证不同的转发条目对应不同的VFI ID。

步骤3，主控下发转发条目同步信息和VFI ID给线卡驱动。

步骤4，线卡驱动接受转发条目信息和VFI ID。再判断是否需要写驱动(将信息写入硬件转发表)，如果是则完成写驱动过程，否则转入步骤5。

步骤5，转发信息和VFI ID同步完成，退出该转发条目同步过程。

另外，主控删除转发条目信息时调用释放接口回收VFI ID，即，VFI ID回收与转发条目删除一致。

其中，步骤1中主控上生成的转发条目信息主要包括：主控上配置VPLS实例、协议(例如，LDP(Label Distribution Protocol，标签分布协议))等产生的本地实例和远端PW实例所关联的转发路径。

其中，步骤2中VFI ID模块需要维护VFI ID表，根据平台传下来的转发条目关键字查找VFI ID表，判断该条目是否已经分配了对应的VFI ID值，如果已经分配，则将找到的VFI ID返回给平台。另外，也可以处理为平台不发送VFI ID给线卡，线卡在接收到转发条目信息后根据关键字去查VFI ID表获取VFI ID。

其中，步骤4线卡VFI ID模块可以根据需要选择是否维护VFIID表。

其中，步骤5中线卡驱动判断是否需要写驱动，判断依据为主控上新的转发条目、转发条目信息更新触发的转发条目同步需要写驱动，其他情况下不需要写驱动。

其中，集中式交换机的线卡和主控合一，由同一控制单元完成以上功能。

本发明实施例在现有域划分处理广播报文机制的基础上，增加基于全局的业务实例序列标识进行流量阻塞决策管理的方法，防止具备入口属性和出口属性相同特性的正常广播流量被丢弃。与相关技术相比，本实施例通过同步实例序列号比较和更加完善的报文流量阻塞决策机制，进行广播报文的流量丢弃或转发决策。本实施例在不改变原有域划分机制防止广播风暴出现的基础上，解决了域划分带来的异常阻塞广播报文的问题，降低了对硬件的要求，提高了VPLS网络扩展性。

实施例三

下面结合附图对本发明实施例中的VFI ID分配和同步处理方法对本发明实施例的实现过程进行说明。

图4是根据本发明实施例的VFI ID分配和同步的方法流程图，如图4所示，该流程包括：

步骤401，主控上由于配置或者协议生成新的转发条目。主控调用主控VFI ID模块提供的VFI ID分配释放接口。

步骤402，VFI ID模块判断是否已存在VFI ID，如果是，则进行步骤403，否则，进行步骤404。

步骤403，VFI ID模块根据转发条目信息(AC和PW所在转发路径对应的出口封装属性信息)去查VFI ID表，获得该转发条目已分配的VFI ID。

步骤404，VFI ID模块为该转发条目分配VFI ID，并增加已分配记录，建立转发条目封装信息与VFI ID的对应关系表。

步骤405，主控下发转发条目同步信息和VFI ID给线卡。

步骤406～407，线卡接受主控下发的信息后，判断该转发条目信息是否写驱动成功，如果是则转408，不写驱动，并返回写驱动成功；如果否，如果是新条目添加，则将转发信息和VFI ID信息写VPLS转发表，如果是旧条目信息变化，则更新VPLS转发表。

步骤408，返回成功。

需要注意的是，对于支持主备倒换功能的交换机(不仅有主控板，还有备用板)，备用板上也需要维护转发条目封装信息与VFI ID的对应关系表。同步实例序列号以选择依靠VPLS业务主控向备用板进行转发条目信息同步的同步机制或者其他同步机制。

另外，对于实例序列标识资源的回收处理，在实例失效时，也就是在协议或者配置命令下发转发条目删除时进行回收。

另外，对于业务量小，转发条目标识一定的情况(比如存在PWID标识不同的PW伪线业务，如总共支持16K，大小固定)，可以选择固定分配方式(如，选择16K数字作为实例标识，与PW ID建立固定映射关系)，不回收实例序列标识资源。

图5是根据本发明实施例的AC侧广播报文处理流程示意图，如图5所示，该流程包括：

步骤501，报文通过入端口进入入口线卡。

步骤502，入口芯片进行报文解析，获取入端口AC属性信息(包括VLAN TAG属性信息)。

步骤503，查找转发表，获取出端口AC转发信息和入端口AC对应的VFI ID。并将查找的信息发送给交换处理单元(可以根据交换机实现机制不同来决定此交换处理单元在主控还是线卡上)。

步骤504，交换处理单元根据出端口AC转发信息将携带入端口AC对应的VFI ID信息和出端口转发属性信息的报文交换至出端口芯片所在线卡。

步骤505，出端口芯片根据出端口转发信息查找转发表获取出端口AC对应的VFI ID和封装信息。

步骤506，报文阻塞决策管理模块比较入端口AC对应的VFI ID信息与出端口对应的VFI ID是否相同，如果是，则进行步骤507，否则，进行步骤508。

步骤507，丢弃流量。

步骤508，根据封装信息完成报文封装，最终完成报文转发。

图6是根据本发明实施例的PW侧广播报文处理流程示意图，如图6所示，该流程包括：

步骤601，报文通过入端口进入入口线卡。

步骤602，入口芯片进行报文解析，获取入端口PW属性信息。

步骤603，查找转发表，获取出端口PW转发属性信息和入端口PW对应的VFI ID。并将获取的信息发送给交换处理单元(可以根据交换机实现机制不同决定此交换处理单元在主控还是线卡上)。

步骤604，交换处理单元根据出端口PW转发属性信息将携带入端口PW对应的VFI ID信息和出端口转发属性信息的报文交换至出端口芯片所在线卡。

步骤605，出端口芯片根据出端口转发属性信息查找转发表获取出端口PW对应的VFI ID和封装信息。

步骤606，报文阻塞决策管理模块，比较入端口PW对应的VFIID信息和出端口对应的VFI ID信息是否相同，是则进行步骤607，否则进行步骤608。

步骤607，丢弃流量。

步骤608，根据封装信息完成报文封装，最终完成PW侧报文转发。

本实施例所述的报文阻塞决策管理方法可以应用于L2VPN业务以及其他由于域划分产生的报文阻塞的分布式和集中式交换机，只要将报文转发信息与业务实例序列标识对应，并结合原有报文广播决策机制，通过比较入端口实例序列标识与出端口实例序列标识，来决策报文转发或丢弃，即可实现本实施例所述的报文广播。

在本实施例的基础上还可以进行相应的变换，例如，可以针对多线卡选取全局唯一的实例标识，也可以选取针对单线卡的局部唯一标识；可以自定义标识，也可以取业务属性关联的属性标示(比如PW ID、PW入标签等)作为实例标识。进一步地，完成流量阻塞决策可以在入口芯片，也可以在出口芯片处。

实施例四

本实施例提供了一种域划分时报文的广播装置，该装置用于实现上述实施例所述的方法。其中，该装置可以为交换机等交换设备。

图7是根据本发明实施例的域划分时报文的广播装置的结构框图，如图7所示，该装置包括：设置模块72，用于为域内的路径设置标识；接收模块74，耦合至设置模块72，用于从一条路径接收报文；广播模块76，耦合至接收模块74，用于使用与这一条路径具有不同标识的路径广播报文。

在本发明实施例的一个优选实例中，设置模块72包括：生成子模块，用于生成域内的路径对应的虚拟专用局域网业务VPLS转发条目信息；获取子模块，耦合至生成子模块，用于获取VPLS转发条目信息对应的标识；确定子模块，耦合至获取子模块，用于确定转发表内没有VPLS转发条目信息；记录子模块，耦合至确定子模块，用于将VPLS转发条目信息和标识写入转发表。

在本发明实施例的另一个优选实例中，生成子模块和获取子模块位于交换设备的主控处理单元中。

在本发明实施例的又一个优选实例中，生成子模块位于交换设备的主控处理单元中，获取子模块位于交换设备的线卡中，生成子模块用于生成VPLS转发条目信息；主控处理单元用于将VPLS转发条目信息发送给线卡；线卡用于获取VPLS转发条目信息对应的标识。

综上所述，本发明实施例实现了基于业务实例序列的报文阻塞决策机制，消除了复杂组网与防止广播风暴的域划分方案之间的矛盾，降低了报文阻塞决策机制的复杂度，降低了硬件成本，同时，通过单板转发和跨板转发的统一处理，提高了芯片转发灵活度。

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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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 (8)

1.一种域划分时报文的广播方法，其特征在于，包括：

交换设备为域内的路径设置标识，其中，所述交换设备为所述域内的路径设置标识包括：所述交换设备生成所述域内的路径对应的虚拟专用局域网业务VPLS转发条目信息，并获取所述VPLS转发条目信息对应的标识；所述交换设备确定转发表内没有所述VPLS转发条目信息；所述交换设备将所述VPLS转发条目信息和所述标识写入所述转发表；

所述交换设备从一条路径接收到报文后，使用与所述一条路径具有不同标识的路径广播所述报文。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述交换设备生成VPLS转发条目信息，并获取所述VPLS转发条目信息对应的标识包括：

所述交换设备的主控处理单元生成所述VPLS转发条目信息并获取所述VPLS转发条目信息对应的标识。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述交换设备生成VPLS转发条目信息，并获取所述VPLS转发条目信息对应的标识包括：

所述交换设备的主控处理单元生成所述VPLS转发条目信息；

所述主控处理单元将所述VPLS转发条目信息发送给所述交换设备的线卡；

所述线卡获取所述VPLS转发条目信息对应的标识。

4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，获取所述VPLS转发条目信息对应的标识包括：

所述交换设备的虚拟转发实例标识VFI ID管理模块判断所述VPLS转发条目信息是否有对应的标识；

如果是，则所述VFI ID管理模块将所述对应的标识发送给所述交换设备的主控处理单元或线卡；

如果否，则所述VFI ID管理模块为所述VPLS转发条目信息分配对应的标识，并将所述对应的标识发送给所述交换设备的主控处理单元或线卡。

5.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述交换设备从一条路径接收到报文后，使用与所述一条路径具有不同标识的路径广播所述报文包括：

所述交换设备接收到所述报文后，查找转发表中与所述一条路径具有不同标识的路径；

所述交换设备使用所述具有不同标识的路径广播所述报文。

6.一种域划分时报文的广播装置，其特征在于，包括：

设置模块，用于为域内的路径设置标识，其中，所述设置模块包括：生成子模块，用于生成所述域内的路径对应的虚拟专用局域网业务VPLS转发条目信息；获取子模块，用于获取所述VPLS转发条目信息对应的标识；确定子模块，用于确定转发表内没有所述VPLS转发条目信息；记录子模块，用于将所述VPLS转发条目信息和所述标识写入所述转发表；

接收模块，用于从一条路径接收报文；

广播模块，用于使用与所述一条路径具有不同标识的路径广播所述报文。

7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述广播装置为交换设备，所述生成子模块和所述获取子模块位于所述交换设备的主控处理单元中。

8.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述广播装置为交换设备，所述生成子模块位于所述交换设备的主控处理单元中，所述获取子模块位于所述交换设备的线卡中，

所述生成子模块用于生成所述VPLS转发条目信息；

所述主控处理单元用于将所述VPLS转发条目信息发送给所述线卡；

所述线卡用于获取所述VPLS转发条目信息对应的标识。