CN102651706B - 一种实现连续vlan压缩传送的方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现连续vlan压缩传送的方法和***，均可维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式；当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。本发明方法和***，在VDP协议中对于vlan信息传递时，能够对连续的vlan进行有效压缩，显著减少协议交互时的信息流量，同时可以尽量避免协议报文超长。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现连续虚拟局域网(vlan)压缩传送的方法和***。
背景技术
随着服务器虚拟化技术的成熟，数据中心部署虚拟化服务器数据越来越多。虚拟机(VM)的出现使数据中心服务器网络接入层出现了VEB(Virtual EthernetBridge，虚拟以太桥)。在服务器上采用纯软件方法实现的VEB就是通常所说的vSwitch(虚拟交换)。vSwitch是目前成熟且产品化较好的技术方案。
虽然数据中心的服务器虚拟化可以大大提高资源利用率和灵活性，但也带来了新的管理和设计挑战，常令人误解的是网络边界(或网络接入层)，在物理网络中有交换机提供网络通信，在虚拟世界中也有虚拟交换机vSwitch，或叫做VEB，它为不同虚拟机之间的通信提供数据交换服务。
虽然vSwitch的实现方式简单，兼容性好，但也面临着诸多问题。例如：vSwitch占用CPU资源，导致虚拟机性能下降，虚拟机的流量监管、网络策略实施以及vSwitch管理可扩展性等问题。
另一个问题是vSwitch真正要管理和配置的是流入服务器的网络流量，随着数据中心内虚拟机数量的***式增长，vSwitch在某些应用领域上的问题也更加凸显，例如：引发严重的管理问题。
在IEEE802.1工作组的DCB任务组中正在制定IEEE 802.1Qbg标准，该标准定义了VDP(VSI discovery and configuration protocol，虚拟站点发现与配置协议)，用于VSI(Virtual Station Interface，虚拟站点接口)的发现和配置。此协议可以将服务器上VSI与邻居网桥的桥接端口进行绑定，同时可以简化虚拟机迁移时的配置，甚至实现原有相关配置自动随着虚拟机迁移而自动配置到新的关联的网桥端口。
VDP协议的TLV(Type Length Value，类型长度值)格式如图1所示。图1中后两项内容对应于图2。
对于过滤信息格式为VID(vlan id，虚拟局域网标识)并且有多个VID时，暂定有n个VID，其过滤信息部分的编码长度为2n个字节。
对于过滤信息格式为GroupID/VID(组标识/虚拟局域网标识)的编码，当GroupID保持不变并且有多个VID时，暂定有n个VID，其过滤信息部分的编码长度为6n个字节。
对于过滤信息格式为MAC/VID(媒体接入控制地址/虚拟局域网标识)及GroupID/MAC/VID(组标识/媒体接入控制地址/虚拟局域网标识)的编码，也可以以此类推。
可见，上述编码长度导致协议交互时信息载荷过大，增加了网络带宽消耗；并且，需要传送的VID通常非常多，这导致编码长度往往超出VDP协议要求的最大信息长度。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现连续vlan压缩传送的方法和***，以减少协议交互时的信息流量，尽量避免协议报文超长。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种实现连续虚拟局域网vlan压缩传送的方法，维护包括连续虚拟局域网标识VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式；该方法还包括：当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。
所述连续VID编码格式中，
所述连续VID标识为2字节，起始VID、结束VID分别为2字节或12bits；
所述连续VID标识、起始VID、结束VID之间的位置关系为：依次为连续VID标识、起始VID、结束VID。
所述进行编码时的过程包括：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下，在读取并扫描VID信息之后，判断是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为组标识GroupID/VID的情况下，在读取并扫描GroupID/VID信息之后，判断相同的GroupID下是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下判断是否有连续的VID时，进一步判断连续的VID的连续数目是否＞＝3，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下判断是否有连续的VID时，进一步判断连续的VID的连续数目是否＞＝2，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
该方法进一步包括：当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行解码。
一种实现连续vlan压缩传送的***，该***包括连续VID编码格式维护单元、连续VID编码单元；其中，
所述连续VID编码格式维护单元，用于维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式；
所述连续VID编码单元，用于在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。
所述连续VID编码格式中，
所述连续VID标识为2字节，起始VID、结束VID分别为2字节或12bits；
所述连续VID标识、起始VID、结束VID之间的位置关系为：依次为连续VID标识、起始VID、结束VID。
所述连续VID编码单元进行编码时，用于：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下，在读取并扫描VID信息之后，判断是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下，在读取并扫描GroupID/VID信息之后，判断相同的GroupID下是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
所述连续VID编码单元，进一步用于：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下判断是否有连续的VID时，判断连续的VID的连续数目是否＞＝3，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下判断是否有连续的VID时，判断连续的VID的连续数目是否＞＝2，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
该***进一步包括解码单元，用于在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行解码。
本发明方法和***，在VDP协议中对于vlan信息传递时，能够对连续的vlan进行有效压缩，显著减少协议交互时的信息流量，同时可以尽量避免协议报文超长。
附图说明
图1为现有技术VDP的类型长度值(TLV)格式示意图；
图2为现有技术过滤信息格式及内容的定义的对应关系示意图；
图3为本发明实施例的VID由2字节变为12bit的示意图；
图4为本发明实施例的方案B中连续VID的基本编码格式示意图；
图5为本发明实施例VID格式的新旧编码对比示意图；
图6为本发明实施例GroupID/VID格式的新旧编码对比示意图；
图7为本发明实施例的方案C中连续VID的基本编码格式示意图；
图8为本发明实施例的发包编码流程图；
图9为本发明实施例的收包解码流程图；
图10为本发明实施例实现连续vlan压缩传送的流程简图；
图11为本发明实施例实现连续vlan压缩传送的***图。
具体实施方式
具体而言，可以提供3种方法(技术方案A、B、C)来压缩过滤信息中虚拟局域网标识(VID)编码，减少过滤信息部分的编码长度，以减少协议交互时信息载荷的大小，降低网络带宽消耗；并且可以有效避免因为需要传送的VID过多，导致编码长度超出VDP协议要求的最大信息长度512字节的问题。
技术方案A
从图3可以看出，过滤信息中VID编码都是2字节，而实际上，有效vlanid的范围是1至4094，只需要12bits就可以表示，例如过滤信息格式为VID的编码变化如图3。别外三种过滤信息编码中的VID变化如图3，都是由2字节变为12bits，这样编码效率就提升了，别的信息单元都不变化。
技术方案B
当有多个连续的VID时，过滤信息部分采用如图4的编码方案。图4中，针对多个连续的VID维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式。由于该连续VID编码格式足以表示多个连续的VID，因此可以在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。
需要说明的是，所述连续VID编码格式可以多种多样，比如：连续VID标识、起始VID、结束VID之间的位置关系如图4所示，依次为连续VID标识、起始VID、结束VID；也可以变化为其他位置关系，如：依次为起始VID、结束VID、连续VID标识等。
注意，后面的编码方案中，选用0为连续VID标识，也可以选用1至4094范围外的任何不超过65535的数字，因为1-4094是正常的VID，使用此范围外的数字作为连续VID标识，不会影响原有编码方案的编码和解码，对标准的改动很小。
举例说明如下：
1、当过滤信息格式为VID，并且需要传递的VID为1、2、3、4、5、7时，过滤信息部分原有编码方案和本方案的编码对比如图5所示。
从图5中可以看出，只要连续的VID达到3个，编码效率就持平，超过3个，新编码的效率就开始提高；并且，连续的VID越多，效率提高越多，当连续的VID不到3个时，可以按照原有的编码方式进行编码。
2、当过滤信息格式为组标识(GroupID)/VID，并且需要传递的GroupID/VID为10/1、10/2、10/3、11/7时，过滤信息部分原有编码方案和本方案的编码对比如图6所示。
从图6中可以看出，只要GroupID不变，当与此GroupID关联的连续的VID达到2个时，新编码的效率就已经超越老的编码方式(老的编码方式是12字节，而新编码方式是10字节)；并且，连续的VID越多，效率提高越多，当连续的VID不到2个时，可以按照原有的编码方式进行编码。
技术方案C
本方案与技术方案B非常类似，压缩原理相同，只是在压缩连续VID时，表示起始VID、结束VID的字节数，由2字节变为12bits，如图7所示。
可见，本发明不需要对协议作大的变动：
技术方案A只是改变了VID的大小，收发报流程没有任何变化，只是在解析VID大小时按照新的大小解析即可。
技术方案B、C只需要在协议收发处理时做些变动即可，详细的收发处理流程分别如图8、9所示。
图8中，在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下，在读取并扫描VID信息之后，可以判断是否有连续的VID，且连续数目＞＝3，如果判断结果为是，则按照本发明的方式(前述的技术方案A、B、C)进行编码；否则，可以按照现有技术进行编码。另外，在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下，在读取并扫描GroupID/VID信息之后，可以判断相同的GroupID下是否有连续的VID，且连续数目＞＝2，如果判断结果为是，则按照本发明的方式(前述的技术方案A、B、C)进行编码；否则，可以按照现有技术进行编码。
图9中，在收到的过滤信息格式为VID的情况下，在读取VID信息体之后，可以判断读取的VID信息体是否为连续VID标识，如果判断结果为是，则按照本发明的方式(前述的技术方案A、B、C)进行解码；否则，可以按照现有技术进行解码。另外，在收到的过滤信息格式为GroupID/VID的情况下，在读取GroupID/VID信息体之后，可以判断读取的GroupID/VID信息体是否为连续VID标识，如果判断结果为是，则按照本发明的方式(前述的技术方案A、B、C)进行解码；否则，可以按照现有技术进行解码。
由以上技术描述可见，本发明实现连续vlan压缩传送的操作思路可以表示如图10所示的流程，该流程包括以下步骤：
步骤1001：维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式。
步骤1002：当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。
为了保证上述技术描述和操作思路能够顺利实现，可以进行如图11所示的设置。参见图11，图11为本发明实施例实现连续vlan压缩传送的***图，该***包括相连的连续VID编码格式维护单元、连续VID编码单元。
在实际应用时，连续VID编码格式维护单元能够维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式。连续VID编码单元则能够在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码。
需要说明的是，图9中所示的相应解码操作可以由解码单元完成；并且，该解码单元能够获知所维护的包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式。
综上所述可见，无论是方法还是***，本发明实现连续vlan压缩传送的技术，在VDP协议中对于vlan信息传递时，能够对连续的vlan进行有效压缩，显著减少协议交互时的信息流量，同时可以尽量避免协议报文超长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种实现连续虚拟局域网vlan压缩传送的方法，其特征在于，维护包括连续虚拟局域网标识VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式；该方法还包括：当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码；其中，所述连续VID编码格式中，所述连续VID标识为2字节，起始VID、结束VID分别为2字节或12bits；所述连续VID标识、起始VID、结束VID之间的位置关系为：依次为连续VID标识、起始VID、结束VID。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行编码时的过程包括：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下，在读取并扫描VID信息之后，判断是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为组标识GroupID/VID的情况下，在读取并扫描GroupID/VID信息之后，判断相同的GroupID下是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下判断是否有连续的VID时，进一步判断连续的VID的连续数目是否>＝3，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下判断是否有连续的VID时，进一步判断连续的VID的连续数目是否>＝2，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：当有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行解码。
5.一种实现连续vlan压缩传送的***，其特征在于，该***包括连续VID编码格式维护单元、连续VID编码单元；其中，
所述连续VID编码格式维护单元，用于维护包括连续VID标识、起始VID、结束VID的连续VID编码格式；
所述连续VID编码单元，用于在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行编码；其中，所述连续VID编码格式中，所述连续VID标识为2字节，起始VID、结束VID分别为2字节或12bits；所述连续VID标识、起始VID、结束VID之间的位置关系为：依次为连续VID标识、起始VID、结束VID。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述连续VID编码单元进行编码时，用于：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下，在读取并扫描VID信息之后，判断是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下，在读取并扫描GroupID/VID信息之后，判断相同的GroupID下是否有连续的VID，在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述连续VID编码单元，进一步用于：
在需要发送的过滤信息格式为VID的情况下判断是否有连续的VID时，判断连续的VID的连续数目是否>＝3，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码；
在需要发送过滤信息格式为GroupID/VID的情况下判断是否有连续的VID时，判断连续的VID的连续数目是否>＝2，并在判断结果为是时应用所述连续VID编码格式进行编码。
8.根据权利要求5所述的***，其特征在于，该***进一步包括解码单元，用于在有多个连续的VID时，应用所述连续VID编码格式进行解码。
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