CN100479371C - 一种广播发送报文的方法及一种交换设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广播发送报文的方法，将需要联合广播发送报文的各虚拟局域网(VLAN)内的各端口组成控制VLAN；当需要在所述各VLAN内广播发送报文时，通过控制VLAN发送所述报文。另外，本发明还公开了一种交换设备。通过应用本发明所提供的方法以及交换设备，能够实现向多个VLAN同时、快速的广播发送报文，使报文发送效率明显升高，并且节约了交换设备的系统资源。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信技术，尤指一种广播发送报文的方法及一种交换设备。
背景技术
在现有的虚拟局域网(VLAN)技术中，为了解决由于划分VLAN而造成的IP地址资源浪费的问题，引入了VLAN聚合技术。VLAN聚合技术通过引入超虚拟局域网(Super-VLAN)和子虚拟局域网(Sub-VLAN)来解决IP地址浪费的问题。其中，Super-VLAN内包括多个Sub-VLAN，VLAN聚合技术只在Super-VLAN上配置网关IP地址，而在Sub-VLAN上不配置网关IP地址，各个Sub-VLAN内的用户均通过所属的Super-VLAN上配置的IP地址实现与外界的通信。
参见图1，图1为采用VLAN聚合技术的组网结构图。如图1所示，在该组网中，包括交换设备和用户设备A、B、C、D、E。在交换设备上包括与用户设备对应的设备侧端口E1、E2、E3、E4和E5。其中，E1和E2属于Sub-VLAN1，E3和E4属于Sub-VLAN2，E5属于Sub-VLAN3。Sub-VLAN1、Sub-VLAN2和Sub-VLAN3属于Super-VLAN10，各Sub-VLAN共用Super-VLAN10的网关IP地址。
在现有的VLAN聚合技术中，当报文需要在Super-VLAN范围内广播发送时，如地址解析协议(ARP)请求报文，交换设备则需要通过软件控制的方式遍历各sub-VLAN内的各端口广播发送该报文。然而，由于软件遍历操作效率较低，并且在Sub-VLAN数目较多时，通过软件遍历所有Sub-VLAN广播报文非常耗时，会导致交换设备发送报文的效率明显降低，同时也占据了交换设备过多的系统资源。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种广播发送报文的方法，应用该方法能够实现在多个VLAN内快速广播报文。
另外，本发明的又一主要目的在于提供一种交换设备，该交换设备能够实现在多个VLAN内快速广播报文。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种广播发送报文的方法，包括：
将需要广播发送相同类型报文的各虚拟局域网VLAN内的各端口组成控制VLAN；
当需要在所述各VLAN内广播发送报文时，将所述报文发送至控制VLAN内的各端口；
所述端口处理所述报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文或发送携带所述用户端口所属VLAN标签的报文；当所述端口的对端端口为设备端口时，向该设备端口发送携带所述设备端口缺省VLAN标签的报文。
较佳地，所述需要广播发送相同类型报文的各VLAN为：超虚拟局域网Super-VLAN中的各子虚拟局域网Sub-VLAN。
较佳地，所述端口处理所述报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文包括：
所述端口判断所述报文是否携带VLAN标签，如果是，则删除所述VLAN标签，向所述用户端口发送删除VLAN标签后的报文；否则，直接向所述用户端口发送所述报文。
较佳地，当所述端口的对端端口为用户端口时，在向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文的情况下，所述将端口组成控制VLAN为：将所述端口以不带标签untagged形式组成控制VLAN。
较佳地，所述需要广播发送相同类型报文的各VLAN为：主虚拟局域网Primary-VLAN中的各从虚拟局域网Secondary-VLAN。
另外，本发明还提供了一种交换设备，该交换设备包括：需要广播发送相同类型报文的各VLAN内的各端口、和控制VLAN管理单元；
所述控制VLAN管理单元，用于将需要广播发送相同类型报文的各VLAN内的各端口组成控制VLAN；当需要在所述各VLAN内广播发送报文时，将所述报文发送至控制VLAN内的各端口；
所述端口处理收到的报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文或发送携带所述用户端口所属VLAN标签的报文；当所述端口的对端端口为设备端口时，向该设备端口发送携带所述设备端口缺省VLAN标签的报文。
较佳地，所述控制VLAN管理单元，还用于将属于Super-VLAN内的各Sub-VLAN组成控制VLAN；或将属于Primary-VLAN 内的各Secondary-VLAN组成控制VLAN。
较佳地，所述控制VLAN管理单元，还用于当所述端口的对端端口为用户端口时，在向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文的情况下，将所述端口在控制VLAN内的属性设置为untagged形式。
本发明所提供的一种广播发送报文的方法，通过将需要联合广播发送报文的VLAN内的各端口组成控制VLAN，而当需要在这多个VLAN内广播发送报文时，则通过控制VLAN广播发送该报文。由于交换设备通过控制VLAN广播发送报文，因此本发明所提供的方法实现了快速的向多个VLAN广播发送报文的目的。另外，本发明还提供了一种交换设备。应用本发明所提供的方法以及交换设备，能够实现向多个VLAN同时、快速的广播发送报文，使报文发送效率明显升高，并且节约了交换设备的系统资源。
附图说明
图1为现有技术中VLAN聚合组网图；
图2为本发明方法的示例性流程图；
图3为本发明较佳实施例方法的流程图；
图4为采用本发明技术方案的VLAN聚合组网图；
图5为本本发明较佳实施例交换设备的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步的详细说明。
在本发明中，主要通过将需要联合广播发送报文的各VLAN内的各端口组成一个VLAN内，在本文中将该VLAN称为控制VLAN；当需要在这多个VLAN内广播发送报文时，则通过该控制VLAN发送该报文。在同一个VLAN内，交换设备是采用硬件遍历的方式通过该VLAN内的各端口广播发送报文，由于硬件遍历的效率远远高于软件遍历的效率，因此本发明中将需要联合广播发送报文的各VLAN内的各端口组成控制VLAN，通过该控制VLAN广播发送报文，能够实现向多个VLAN快速广播发送报文的目的。
参见图2，图2为本发明方法的示例性流程图。具体步骤包括：步骤201，交换设备将需要联合广播发送报文的各VLAN内的各端口组成控制VLAN；步骤202，当需要在各VLAN内广播发送报文时，交换设备通过控制VLAN发送报文。
在上面描述中所提到的需要联合广播发送报文的各VLAN是指：需要广播发送相同类型报文的多个VLAN内。例如，Super-VLAN中的各Sub-VLAN。在图1所示的组网中，假设Super-VLAN10、Sub-VLAN1、Sub-VLAN2和Sub-VLAN3的子网网段IP地址为1.1.1.0/24，当交换机需要转发目的地址为1.1.1.2的IP报文，由于交换机上没有相应的ARP表项，则交换机需要在1.1.1.0/24的网段内广播发送ARP请求报文，此时Sub-VLAN1、Sub-VLAN2和Sub-VLAN3则是需要联合广播发送报文的各VLAN。
当然，除了Super-VLAN的应用场景外，需要联合广播发送报文的各VLAN还可以是指主虚拟局域网(Primary VLAN)内的各从虚拟局域网(Secondary VLAN)。
其中，在步骤202中所描述的交换设备通过控制VLAN广播发送报文，实际上就是通过控制VLAN内的各端口发送报文。以下在Super-VLAN的应用场景中，以端口连接用户设备为例列举本发明的较佳实施例。在较佳实施例中，为了以示区别，将用户设备上与设备侧端口连接的端口称为用户端口。这里的设备侧端口就是指的控制VLAN内的端口。
参见图3，图3为本发明较佳实施例方法的流程图。具体步骤如下：
在步骤301中，交换设备将Super-VLAN内的各Sub-VLAN中的各端口组成控制VLAN。具体组网情况可以参见图4，图4为在图1所示VLAN聚合组网下，将各Sub-VLAN内的各端口组成控制VLAN的情况。
如图4所示，在本较佳实施例中将同属于一个Super-VLAN10的Sub-VLAN1、Sub-VLAN2和Sub-VLAN3内的各端口组成控制VLAN，并设置控制VLAN的VLAN标识(ID)为100。这里，控制VLAN所使用的VLANID可以是任意未被使用的VLAN ID，也可以是使用Super-VLAN的VLANID。当使用Super-VLAN的VLAN ID时，控制VLAN可以看作是Super-VLAN新增的功能。
在步骤302中，当需要在Super-VLAN10的范围内广播报文时，交换设备将该报文发送至控制VLAN100内的各端口。
在步骤303中，由于在本较佳实施例中，设备侧端口对应的是用户端口，因此控制VLAN100内的各端口处理收到的报文，向自身对应的用户端口发送不携带VLAN标签的报文。
这里，控制VLAN100内的端口向自身对应的用户端口发送不携带VLAN标签的报文，是由用户端口的特性所决定的。用户端口仅能属于一个VLAN，而用户端口对接收报文的处理为：仅处理不携带VLAN标签的报文、以及来自自身所属VLAN的报文。其中，用户端口自身所属VLAN，就是其自身对应设备侧端口所属的默认VLAN。在如图4所示的VLAN聚合组网结构图中，用户端口所属VLAN就是其对应的设备侧端口所属的Sub-VLAN。例如，用户设备A上用户端口所属的Sub-VLAN就是其对应设备侧端口E1所属的Sub-VLAN1。
当交换设备通过控制VLAN广播发送报文时，由于该报文属于控制VLAN，而不是属于设备侧端口的Sub-VLAN，如果将携带控制VLAN标签的报文发送给对端用户端口时，用户端口是不会进行处理。因此，为了使用户端口正常处理设备侧端口发送的报文，设备侧端口可以采用去掉报文中携带VLAN标签的方法。
在步骤303中由于交换设备自身的配置，交换设备在通过VLAN发送报文时，报文中也不一定会携带VLAN标签。因此，设备侧端口需要判断当前需要发送的报文是否携带VLAN标签，如果携带，则删除该报文中携带的控制VLAN的标签，向与自身对应的用户端口发送删除VLAN标签后的报文；否则，该端口就可以直接发送该报文。
另外，在本较佳实施例的步骤301中，在组成控制VLAN时，可以将各端口以untagged形式组成控制VLAN。按照现有的端口工作模式，当端口以untagged的形式加入一VLAN时，端口在发送属于该VLAN的报文时，不会携带该VLAN的标签。因此，将设备侧端口以untagged的形式加入控制VLAN，设备侧端口就可以按照现有的工作模式发送不携带VLAN标签的报文。当然，端口也可以根据自身、或者其他的处理机制发送不携带VLAN标签的报文。
在图4所示的场景下，当设备侧端口E1、E2、E3、E4和E5均以untagged的形式组成控制VLAN 100时，端口属性可以是如表一所示的形式。
| E1 | 缺省VLAN为1，VLAN 100untagged |
| E2 | 缺省VLAN为1，VLAN 100untagged |
| E3 | 缺省VLAN为2，VLAN 100untagged |
| E4 | 缺省VLAN为2，VLAN 100untagged |
| E5 | 缺省VLAN为3，VLAN 100untagged |
表一
根据表一所示的属性，当设备侧端口E 1、E2、E3、E4和E5发送控制VLAN100的报文时，均会去掉报文中携带控制VLAN100的标签，或在确定报文中没有携带标签时直接发送该报文。
至此，对本较佳实施例方法的介绍结束。
另外，在上述较佳实施例的应用场景中，由于用户端口还可以处理自身所属VLAN的报文，因此端口除了可以发送不携带VLAN标签的报文，还可以修改报文中的VLAN标签，使其对应于用户端口所属的VLAN。经过这样的处理，报文从设备侧端口发送出去后，仍然可以被用户端口正常处理。
当设备侧端口连接的对端设备不是用户设备，而是另一台交换设备时，由于交换设备的端口与用户设备的端口不同，它可以同时属于多个VLAN。因此，当设备侧端口连接的是交换设备时，控制VLAN内的端口发送报文的操作为：将报文中携带的VLAN的标签改为对端端口缺省VLAN的标签。通过这样的操作，控制VLAN端口发送过去的报文能够被对端设备正常处理，进而也就能够实现快速广播发送报文的目的，详细细节在此不再详述。
同时，在本较佳实施例中，还提供了一种适用于上述方法的交换设备。
参见图5，图5为本较佳实施例一种交换设备的结构示意图。该交换设备包括：需要联合广播发送报文的各VLAN内的各端口、和控制VLAN管理单元。其中，控制VLAN管理单元主要用于将需要联合广播发送报文的各VLAN内的各端口组成控制VLAN；并当需要在各VLAN内广播发送报文时，通过控制VLAN内的各端口发送报文，从而实现向各VLAN广播发送报文的目的。
如图5所示，这里所指需要联合广播发送报文的各端口为同属于一个Super-VLAN内的各Sub-VLAN内的各端口，即Sub-VLAN1中的端口E1和E2，Sub-VLAN2中的E3和E4，Sub-VLAN3中的E5。控制VLAN管理单元将E1、E2、E3、E4和E5组成了控制VLAN100。
当然，在其他的应用场合下，控制VLAN管理单元也可以将其他不同形式的多个VLAN组成控制VLAN。例如，Primary VLAN内的各SecondaryVLAN。
当控制VLAN内的端口的对端端口为用户端口时，则设备侧端口需要向用户端口发送不携带VLAN标签的报文，这样才能使用户端口正常处理收到的报文，进而达到广播发送的目的。在本发明的技术方案中，可以将VLAN内的各端口以untagged的形式组成控制VLAN，来实现设备侧端口在发送属于控制VLAN的报文不携带报文中的VLAN标签。
由于，主VLAN和从VLAN、与Super-VLAN和Sub-VLAN具有相似的网络结构，因此本发明的技术方案同样适用于主、从VLAN情况，具体过程在此不再详述。
在本发明的技术方案中，交换设备通过控制VLAN实现向其所包括的端口广播发送报文，由于VLAN广播发送报文的操作是通过效率大于软件遍历的硬件遍历实现的，因此本发明将需要联合广播发送报文的VLAN内的各端口组成控制VLAN，通过控制VLAN广播发送报文实现了快速的向多个VLAN广播发送报文的目的。并且，本发明所提供的技术方案使交换设备的报文发送效率明显升高，同时也节约了交换设备的系统资源。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1、一种广播发送报文的方法，其特征在于，
将需要广播发送相同类型报文的各虚拟局域网VLAN内的各端口组成控制VLAN；
当需要在所述各VLAN内广播发送报文时，将所述报文发送至控制VLAN内的各端口；
所述端口处理所述报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文或发送携带所述用户端口所属VLAN标签的报文；当所述端口的对端端口为设备端口时，向该设备端口发送携带所述设备端口缺省VLAN标签的报文。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需要广播发送相同类型报文的各VLAN为：超虚拟局域网Super-VLAN中的各子虚拟局域网Sub-VLAN。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述端口处理所述报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文包括：
所述端口判断所述报文是否携带VLAN标签，如果是，则删除所述VLAN标签，向所述用户端口发送删除VLAN标签后的报文；否则，直接向所述用户端口发送所述报文。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述端口的对端端口为用户端口时，在向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文的情况下，
所述将端口组成控制VLAN为：将所述端口以不带标签untagged形式组成控制VLAN。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需要广播发送相同类型报文的各VLAN为：主虚拟局域网Primary-VLAN中的各从虚拟局域网Secondary-VLAN。
6、一种交换设备，其特征在于，该交换设备包括：需要广播发送相同类型报文的各VLAN内的各端口、和控制VLAN管理单元；
所述控制VLAN管理单元，用于将需要广播发送相同类型报文的各VLAN内的各端口组成控制VLAN；当需要在所述各VLAN内广播发送报文时，将所述报文发送至控制VLAN内的各端口；
所述端口处理收到的报文，当所述端口的对端端口为用户端口时，向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文或发送携带所述用户端口所属VLAN标签的报文；当所述端口的对端端口为设备端口时，向该设备端口发送携带所述设备端口缺省VLAN标签的报文。
7、根据权利要求6所述的交换设备，其特征在于，
所述控制VLAN管理单元，还用于将属于Super-VLAN内的各Sub-VLAN组成控制VLAN；或将属于Primary-VLAN内的各Secondary-VLAN组成控制VLAN。
8、根据权利要求6所述的交换设备，其特征在于，所述控制VLAN管理单元，还用于当所述端口的对端端口为用户端口时，在向该用户端口发送不携带VLAN标签的报文的情况下，将所述端口在控制VLAN内的属性设置为untagged形式。
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| 基于Hybrid Port的VLAN实现. 周蓉蓉，陈刚.现代电子技术，第28卷第16期. 2005 |
| 基于Hybrid Port的VLAN实现. 周蓉蓉，陈刚.现代电子技术，第28卷第16期. 2005 * |
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