CN106411784B - 全局资源分配方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了全局资源分配方法和装置。本申请中，打破了现有全局资源方案中全局资源规格限制，不再将全局主控板为全局资源分配的全局资源ID同步到各单板，而是在全局资源匹配的下行单板分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，使局部资源映射成全局资源的一部分，极大扩展了全局资源规格，避免因全局资源规格受限带来的缺陷，提高了产品的竞争力。

Description

全局资源分配方法和装置
技术领域
本申请涉及网络通信技术，特别涉及全局资源分配方法和装置。
背景技术
在网络通信应用中，大部分资源是多个应用共享的，如大规模精确匹配表(LEM：Large Exact Match)、转发等价类(FEC)表项、出方向封装信息资源(EEI：EgressEncapsulation Information)、地址解析协议(ARP：Address Resolution Protocol)表项。
在网络应用中，有些应用所需的设置或表项是全局下发的，称为全局资源。对于全局资源，先由全局主控板为全局资源分配一个全局资源ID，并将全局资源ID连同全局资源一起下发至所有单板(Slot)。这里的全局资源ID实质为全局资源的地址标识，所有单板上同一全局资源的地址标识相同。
***中各单板的资源规格一般不同。目前全局资源的最大规格受限于***中各单板的全局资源规格中取值最小的规格。以全局资源为ARP表项为例，假如Slot1上ARP表项的最大规格为32K，Slot2上ARP表项的最大规格为64K，Slot3上ARP表项的最大规格为128K，则只能限定全局主控板上全局资源的最大规格为32K，进而限定整个***的ARP最大规格为32K，这导致大型的数据中心网络中日益增长的用户数量带来的规格要求无法满足。
发明内容
本申请提供了全局资源分配方法和装置，以打破全局资源规格限制，避免因全局资源规格限制带来的缺陷。
一种全局资源分配方法，该方法应用于单板，包括：
在本单板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与全局资源匹配的硬件表项，硬件表项的索引为局部资源ID，全局资源ID为全局主控板为全局资源分配的标识；
接收报文，依据报文携带的全局资源ID找到与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，依据索引为局部资源ID的硬件表项转发报文。
一种全局资源分配装置，该装置应用于单板，包括：
标识处理单元，用于在本单板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与全局资源匹配的硬件表项，硬件表项的索引为局部资源ID，全局资源ID为全局主控板为全局资源分配的标识；
报文处理单元，用于接收报文，依据报文携带的全局资源ID找到与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，依据索引为局部资源ID的硬件表项转发报文。
由以上技术方案可以看出，本发明打破了现有全局资源方案中全局资源规格限制，不再将全局主控板为全局资源分配的全局资源ID同步到各单板，而是在全局资源匹配的下行单板分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，使局部资源映射成全局资源的一部分，极大扩展了全局资源规格，避免因全局资源规格受限带来的缺陷，提高了产品的竞争力。
附图说明
图1为本发明提供的方法流程图；
图2为本发明提供的各单板资源占用示意图；
图3为本发明提供的实施例示意图；
图4为现有方案中全局资源分配示意图；
图5为现有方案中全局资源规格示意图；
图6为本发明提供的全局资源分配示意图；
图7为本发明提供的全局资源规格示意图；
图8为本发明提供的装置示意图。
具体实施方式
尽管全局主控板存有为全局资源分配的全局资源ID，但是，因为全局主控板上没有交换芯片，不做硬件表项下发，其存有的全局资源ID相对而言只是一个“虚”的索引，不用于指导报文转发，并且，因为全局主控板上没有交换芯片，没有硬件表项的限制，因此，全局主控板上的全局资源ID完全可以按需扩展，没有必要受限制。
基于此，本申请打破了现有全局资源分配方案中全局资源最大规格的限制(限制为所有单板的全局资源规格中的最小规格)，不再将全局主控板为全局资源分配的全局资源ID同步到各单板，而是在全局资源匹配的下行单板分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，使局部资源映射成全局资源的一部分，极大扩展了全局资源规格，避免因全局资源分配的最大规格受限于规格最小的单板规格带来的缺陷，提高了产品的竞争力。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
参见图1，图1为本申请提供的方法流程图。如图1所示，该流程可包括以下步骤：
步骤101，全局主控板在应用申请全局资源时，从指定的全局资源ID范围中选择唯一一个空闲的全局资源ID分配给全局资源，将为全局资源分配的全局资源ID下发给各单板。
作为本发明的一个实施例，这里的全局资源ID范围为从单板地址空间的最低地址开始的一段连续地址范围。或者，
全局资源ID范围为从单板地址空间的最高地址开始的一段连续地址范围。
步骤102，单板在本板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与全局资源匹配的硬件表项，硬件表项的索引为局部资源ID。
在本发明中，作为一个实施例，步骤102中，分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID包括：
从指定的局部资源ID范围中选择一个空闲的局部资源ID，
将选择出的局部资源ID作为与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID。如此，在单板本地就会存在全局资源ID与局部资源ID的映射关系。图2举例示出了全局资源ID与局部资源ID的映射关系。
作为一个实施例，当全局资源ID范围为从单板地址空间的最低地址开始的一段连续地址范围时，这里的局部资源ID范围优选为从单板地址空间的最高地址开始的一段连续地址范围；当全局资源ID范围为从单板地址空间的最高地址开始的一段连续地址范围时，局部资源ID范围优选为从单板地址空间的最低地址开始的一段连续地址范围。
作为一个实施例，步骤102中，建立与全局资源匹配的硬件表项类似现有硬件表项建立方式。以全局资源为ARP表项为例，则单板建立与全局资源匹配的硬件表项具体可为与本单板学习到的ARP表项对应的硬件表项。
步骤103，单板接收报文，依据报文携带的全局资源ID找到与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，依据索引为该找到的局部资源ID的硬件表项转发报文。
至此，完成图1所示的流程。
下面以全局资源为ARP表项为例通过一个实施例对图1所示流程进行详细描述：
参见图3，图3为本发明提供的实施例示意图。在图3中，主机(Host)A和Host B不在同一个网段，以Host A向Host B发送IP数据报文为例，则，
Host A检查IP数据报文的目的IP地址(即Host B的IP地址)与本Host A处于不同网段，则Host A将IP数据报文发送给网关设备。
网关设备收到Host A发送的IP数据报文后，从本地ARP表中查找目的IP地址匹配的ARP表项(也即Host B对应的ARP表项)；
网关设备查找到ARP表项，则利用ARP表项中的MAC地址对IP数据报文进行帧封装，并将IP数据报文发送给Host B。本实施例以网关设备未查找到ARP表项为例，则，
网关设备未查找到ARP表项，则将IP数据报文缓存，然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址分别为网关设备的IP地址和MAC地址，目标IP地址为Host B的IP地址，目标MAC地址为设定的广播MAC地址(比如全0的MAC地址)。
Host B接收到网关设备广播的ARP请求报文后，比较本Host B的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址，发现两者相同，则学习与ARP请求报文中发送端的IP地址匹配的ARP表项，ARP表项包含ARP请求报文中发送端的IP地址和MAC地址、出端口(接收ARP请求报文的端口)。之后Host B以单播方式发送ARP响应报文给网关设备，ARP响应报文携带了Host B的MAC地址。
网关设备接收Host B发送的ARP响应报文，学习一个与Host B的IP地址匹配的ARP表项，ARP表项至少包含：Host B的IP地址、MAC地址、出端口(接收到ARP响应报文的端口)。并且，网关设备还利用该建立的ARP表项将缓存的IP数据报文进行帧封装并向Host B发送。
在上面描述中，Host B和网关设备学习ARP表项的过程也是ARP表项的下发过程，在这个阶段需要申请全局资源ID来下发ARP表项。下面仅通过以网关设备的ARP学习来比较现有方案和本发明：
现有技术方案：
按照现有技术方案，则当下发一条ARP表项(记为ARP表项1)时，网关设备的全局主控板为ARP表项1分配一个全局资源ID(记为Global ID1)，并同步到网关设备的各单板(即Slot1至Slot3)，具体如图4所示。
类似地，当下发另一条ARP表项(记为ARP表项2)时，网关设备的全局主控板为ARP表项2分配一个全局资源ID(记为Global ID2)，并同步到网关设备的各单板(即Slot1至Slot3)；当再下发一条ARP表项(记为ARP表项3)时，网关设备的全局主控板为ARP表项3分配一个全局资源ID(记为Global ID3)，并同步到网关设备的各单板(即Slot1至Slot3)，具体如图4所示
由于网关设备的各单板都要分配出相同的一部分资源用于ARP表项的学习，假设各单板ARP表项的资源规格最大为32K，则整个***的ARP最大规格也就为32K，具体如图5所示。
本发明方案：
按照本发明提供的如图1所示流程，则当下发ARP表项1’时，网关设备的全局主控板为ARP表项1’分配一个全局资源ID(记为Global ID1_1)，而对于网关设备的各单板，在单板为ARP表项的出端口所在单板(也即ARP表项匹配的下行单板)时，以网关设备的Slot1为下行单板为例，Slot1在本地分配一个与全局资源ID即Global ID1_1具有映射关系的局部资源ID(记为Local ID1_1)，将全局主控板分配的全局资源ID即Global ID1_1与本单板分配的局部资源ID即Local ID1_1做映射，并将映射关系保存在本Slot1。其中，局部资源ID与全局资源ID可以不同。
对于ARP表项2’，当下发时，也是由全局主控板为该ARP表项2’分配一个全局资源ID(记为Global ID1_2)，而对于网关设备的各单板，在单板为该ARP表项的出端口所在单板(也即该ARP表项匹配的下行单板)时，以Slot2为下行单板为例，Slot2在本地分配一个与全局资源ID即Global ID1_2具有映射关系的局部资源ID(记为Local ID1_2)，将全局主控板分配的全局资源ID即Global ID1_2与本单板分配的局部资源ID即Local ID1_2做映射，并将映射关系保存在本单板。
对于ARP表项3’，当下发时，也是由全局主控板为该ARP表项3’分配一个全局资源ID(记为Global ID1_3)，而对于网关设备的各单板，在单板为该ARP表项的出端口所在单板(也即该ARP表项匹配的下行单板)时，以Slot3为下行单板为例，Slot3在本地分配一个与全局资源ID即Global ID1_3具有映射关系的局部资源ID(记为Local ID1_3)，将全局主控板分配的全局资源ID即Global ID1_3与本单板分配的局部资源ID即Local ID1_3做映射，并将映射关系保存在本单板。
需要说明的是，在本发明中，作为一个优选实施例，网关设备上各单板(即Slot1至Slot3)分配的局部资源ID可以复用同一个资源ID。基于此，上述Slot2在本地分配的与全局资源ID即Global ID1_2具有映射关系的局部资源ID也可为上述的Local ID1_1。类似地，上述Slot3在本地分配的与全局资源ID即Global ID1_3具有映射关系的局部资源ID也可为上述的Local ID1_1。但是，尽管各单板(Slot1至Slot3)上局部资源ID相同，但映射到不同的全局资源ID。Slot1上的Local ID1_1映射至Global ID1_1，Slot2上的Local ID1_1映射至Global ID1_2，Slot3上的Local ID1_1映射至Global ID1_3，具体如图6所示。
通过本发明方案，可以保证报文在上行查到的全局资源ID唯一，且在对应的出端口上能够通过映射关系找到局部资源ID并做封装正确转发。而通过局部资源ID和全局资源ID的映射关系，将局部资源ID映射成全局资源的一部分，大大扩展了全局资源ID。
由于网关设备的各单板都要分配出相同的一部分资源用于ARP表项的学习，假设各单板ARP表项的资源规格最大为32K，则应用于如上面描述的本发明方案，整个***的ARP最大规格为各单板规格相加(在本例中能够达到96K)，具体如图7所示，大大扩展了整机ARP的规格。
至此，完成了实施例的描述。
以上对本发明提供的方法进行了描述。下面对本发明提供的装置进行描述：参见图8，图8为本发明提供的装置结构图，该装置应用于单板，如图8所示，该装置可包括：
标识处理单元，用于在本单板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与全局资源匹配的硬件表项，硬件表项的索引为局部资源ID，全局资源ID为全局主控板为全局资源分配的标识；
报文处理单元，用于接收报文，依据报文携带的全局资源ID找到与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，依据索引为局部资源ID的硬件表项转发报文。
优选地，标识处理单元分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID包括：
从指定的局部资源ID范围中选择一个空闲的局部资源ID，
将选择出的局部资源ID作为与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID。
优选地，全局资源匹配的下行单板包括：全局资源的出端口所在的单板；
其中，全局资源包括但不限于：地址解析协议ARP表项、转发等价类FEC表项。
优选地，报文处理单元进一步在本单板作为全局资源匹配的上行单板时，当接收到与全局资源匹配的报文时，在接收的报文上携带全局资源ID，并发送给全局资源匹配的下行单板。
优选地，局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID相同或不同；
局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID映射至不同的全局资源ID。
至此，完成图8所示装置结构图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种全局资源分配方法，其特征在于，该方法应用于单板，包括：
在本单板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与所述全局资源匹配的硬件表项，所述硬件表项的索引为所述局部资源ID，全局资源ID为全局主控板为所述全局资源分配的标识；
接收报文，依据所述报文携带的所述全局资源ID找到与所述全局资源ID具有映射关系的所述局部资源ID，依据索引为所述局部资源ID的硬件表项转发报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配一个与所述全局资源ID具有映射关系的局部资源ID包括：
从指定的局部资源ID范围中选择一个空闲的局部资源ID，
将选择出的局部资源ID作为与所述全局资源ID具有映射关系的局部资源ID。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全局资源匹配的下行单板包括：所述全局资源的出端口所在的单板；
其中，所述全局资源包括但不限于：地址解析协议ARP表项、转发等价类FEC表项。
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：
在本单板作为所述全局资源匹配的上行单板时，当接收到与所述全局资源匹配的报文时，在接收的报文上携带所述全局资源ID，并发送给所述全局资源匹配的下行单板。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单板分配的所述局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID相同或不同；
所述分配的所述局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID映射至不同的全局资源ID。
6.一种全局资源分配装置，其特征在于，该装置应用于单板，包括：
标识处理单元，用于在本单板作为全局资源匹配的下行单板时，在本地分配一个与全局资源ID具有映射关系的局部资源ID，并建立与所述全局资源匹配的硬件表项，所述硬件表项的索引为所述局部资源ID，全局资源ID为全局主控板为所述全局资源分配的标识；
报文处理单元，用于接收报文，依据所述报文携带的所述全局资源ID找到与所述全局资源ID具有映射关系的所述局部资源ID，依据索引为所述局部资源ID的硬件表项转发报文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述标识处理单元分配一个与所述全局资源ID具有映射关系的局部资源ID包括：
从指定的局部资源ID范围中选择一个空闲的局部资源ID，
将选择出的局部资源ID作为与所述全局资源ID具有映射关系的局部资源ID。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述全局资源匹配的下行单板包括：所述全局资源的出端口所在的单板；
其中，所述全局资源包括但不限于：地址解析协议ARP表项、转发等价类FEC表项。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，报文处理单元进一步在本单板作为所述全局资源匹配的上行单板时，当接收到与所述全局资源匹配的报文时，在接收的报文上携带所述全局资源ID，并发送给所述全局资源匹配的下行单板。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID相同或不同；
所述局部资源ID与其他单板分配的局部资源ID映射至不同的全局资源ID。
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