CN100499550C

CN100499550C - 在最短路径桥中传递vlan注册信息的方法及系统

Info

Publication number: CN100499550C
Application number: CNB2006100783539A
Authority: CN
Inventors: 翟素平
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2026-05-11
Also published as: CN1984005A

Abstract

本发明涉及一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的方法及系统。本发明主要包括：在二层桥网络中，当运行VLAN注册协议时，在所有桥端口上发送VLAN(虚拟局域网)注册报文，所述的VLAN注册报文中承载着VLAN信息；各个桥端口接收所述的VLAN注册报文，获取其中的VLAN信息。由于本发明是在所有桥端口上直接运行VLAN注册协议，从而使得VLAN注册协议的运行不再受限于STP生成树。同时，本发明中还考虑了环路对VLAN注册协议运行可能产生的影响，并提供了相应的解决方案，从而使得独立于STP协议运行的VLAN注册协议能够正常的完成VLAN信息的注册传播。

Description

在最短路径桥中传递VLAN注册信息的方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种最短路径桥中的VLAN信息注册传播技术。

背景技术

二层桥是局域组网中最常用的设备，其具有配置简单，即插即用的优点。在传统的桥设备中增加VLAN(虚拟局域网)的特性，虽然会带来一些配置工作量，但能增强数据的隔离性和转发效率，限制广播域。

在二层桥中为了避免出现环路，解决办法是利用STP(Spanning TreeProtocol，生成树协议)选定根节点，形成一棵转发树，以保证域中的每个节点都能通过转发树互通。在STP协议中，由于已经将可能形成环路的通道阻塞，所以在稳定的状态中通过STP协议可以保证转发树中不存在环路。

当网络拓朴变化时，便需要根据STP重新计算生成树，导致汇聚时间比较慢。为此，可以采用改进的STP协议，即RSTP(Rapid Spanning TreeProtocol，快速生成树协议)以加快生成树汇聚时间。另外，在不同VLAN域中使用STP时，为了增加链路利用率，增强VLAN间流量的转发隔离性，制定了MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议)。

STP/RSTP/MSTP协议是在一定的转发桥范围内，利用STP/RSTP/MSTP协议定义的规则选定根节点，将可能形成环路的通道阻塞，形成基于根节点的转发树。显然，STP/RSTP/MSTP协议提供的这种处理过程使得非根节点之间的转发路径不是最优路径。

为解决针对非根节点之间的转发路径不是最优路径的问题，目前可以采用了基于IGP(内部网关协议)路由协议的实现方案，即在二层桥网络中应用IGP路由协议实现路径最优。

在基于IGP路由协议实现最短路径桥的处理方案中，由于IS-IS(中间系统到中间系统，Intermediate System to Intermediate System)是基于链路层开发的路由协议，可以较为便捷地应用于二层桥网络中，因此，建议通过扩展IS-IS协议，并利用二层桥网络的拓朴信息计算出最优转发路径。

也就是说，在二层桥网络中运行IGP路由协议，如采用IS-IS作为最短路径协议，在桥网络中通过二层链路信息计算确定节点间的最短路径。

为解决基于IGP协议的最短路径转发过程中存在的环路问题，以及为报文转发机制提供相应的Rbridge ID(路由桥标识)，目前在二层帧中设置了shim header(夹层头)，其中包含TTL(生存时间值)字段以及目的或源Rbridge ID。

在这一实现方案中，每个VLAN对应一个IS-IS实例，通过IS-IS消息报文携带二层网络中的拓朴信息，如桥ID(标识)、路径开销等。对于如端口所属VLAN信息也需要在IS-IS消息报文中携带，以便区分不同的VLAN的IS-IS实例。

运行VLAN注册协议是为了限制广播范围。具体到最短路径桥的环境中，基于已经计算好的每VLAN最短路径桥网络中，当有广播流量时用于在桥网络中限制流量的传播范围，如VLAN A的流量只在VLAN A相关的桥中传播。

因此，VLAN信息的传递在二层桥网络中是必要的，目前可以采用二层已有的VLAN注册协议实现VLAN信息的注册传递，所述的VLAN注册协议是基于生成树的，即只在生成树中处于转发状态的端口上进行。这样，当使用IS-IS为二层网络计算最短路径的同时，为了完成VLAN信息注册传递，需要在运行IGP协议的同时，运行生成树协议，以完成VLAN信息的注册传播。这样尽管采用了IS-IS协议实现了二层桥网络中的路由选择，但为了实现VLAN信息的注册，还需要运行生成树协议，导致整体的实现变得冗余，复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的方法及系统，从而可以在二层网络中较为方便地实现VLAN信息的注册传播。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明还提供了一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的方法，包括：

A、在二层桥网络中，当运行虚拟局域网VLAN注册协议时，在所有桥端口上发送VLAN注册报文，所述的VLAN注册报文中承载着VLAN信息；

B、各个桥端口接收所述的VLAN注册报文，获取其中的VLAN信息；

其中，在所述的VLAN注册报文中设置生成时间值TTL。

所述的二层桥网络利用内部网关协议IGP计算最短路径。

所述的步骤B包括：

B1、在桥端口收到所述VLAN注册报文后，判断所述的VLAN注册报文中的TTL值是否大于0，如果是，则继续转发该VLAN注册报文，否则，不再转发该VLAN注册报文。

所述的步骤B还包括：

桥端口接收报文，并判断确定所述报文为VLAN注册报文，则执行所述的步骤B1。

本发明还提供了一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的系统，包括发送方节点设备和接收方节点设备，其中，

所述的发送方节点设备包括：

针对所有桥端口的VLAN注册协议运行处理单元，当运行VLAN注册协议时，在所有二层桥端口发送VLAN注册报文，在所述的VLAN注册报文中承载着VLAN信息；

TTL值处理单元：用于在初始发送的VLAN注册报文中设置TTL值。

所述的接收方节点设备包括TTL值判断单元：用于根据接收到的VLAN注册报文中的TTL值判断确定是否继续扩散所述VLAN注册报文，并在确定继续扩散时，控制本地的报文转发单元继续转发所述的VLAN注册报文。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在采用IGP作为桥网络中计算路由的实现方案中，在所有的端口上直接运行VLAN注册协议，从而使得VLAN注册协议独立于STP协议运行，而不再受限于STP生成树。

同时，本发明中还考虑了环路对VLAN注册协议运行可能产生的影响，并提供了相应的解决方案，从而使得独立于STP协议运行的VLAN注册协议能够正常的完成VLAN信息的注册传播。

因此，本发明在利用IGP作为桥网络中的路由计算方案时，若需要进行VLAN信息的注册传播，则不再需要启动STP协议，简化了VLAN信息在二层网络中注册传播的实现过程。

附图说明

图1为Rbridge的帧格式示意图；

图2为本发明所述的方法的具体实现过程示意图；

图3为本发明提供的装置的具体实现结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种可以使得VLAN信息的注册传播不依赖于生成树协议的实现方案，以解决现有技术中存在的问题。

本发明主要是扩大VLAN注册协议运行范围，不再局限在STP计算好的生成树网络中使用，即不只在active topology(活动的拓朴，即生成树计算好的网络拓朴)中使用，而可以扩展至二层桥网络所有桥端口上运行VLAN注册协议，这样可以使得VLAN信息注册协议不依赖于生成树协议。

具体讲，本发明提供了在最短路径桥中传递VLAN信息的方法在实现过程中主要包括：

(1)首先，当运行VLAN注册协议时，在所有二层桥端口发送VLAN注册报文，在所述的VLAN注册报文中承载着VLAN信息；

其中，所述的二层桥网络是基于IGP计算最短路径的二层网络。

(2)之后，各个桥端口接收所述的VLAN注册报文后，解析获取所述的VLAN报文中承载的VLAN信息。

当在所有端口上运行VLAN注册协议时，有可能会受环路的影响，引起注册协议的流量循环。

为此，本发明针对可能出现的流量循环问题提供了相应的解决方案。

该方案主要是在所述的VLAN报文中设置生成时间值TTL，这样，在网络节点收到所述VLAN报文后，便可以判断所述的VLAN报文中的TTL值是否大于0，如果是，则继续转发该VLAN报文，否则，不再转发该VLAN报文。

在所述的解决方案中，具体可以利用现有的Rbridge(路由桥)中新增的TTL(生存时间)机制抑制注册报文循环。

在Rbridge方案中，相应的帧格式如图1所示，其中Shim Header(夹层头)中包含TTL和Rbridge ID(路由桥标识)。

当进行VLAN注册报文的传播过程中，具体的处理过程包括：

首先，当有VLAN注册报文在Rbridge中传播时，根据网络大小设定初始TTL值，默认值可以是255。

之后，所述的VLAN注册报文在Rbridge中传播时，每经过一个Rbridge，则相应的TTL递减，即将VLAN注册报文中的TTL值减1。

最后，当Rbridge检查到TTL为0时，则不再继续传播VLAN注册报文，等待VLAN注册机制中的定时器超时或网络拓朴变化时再以初始TTL开始注册。

经过上述处理过程，便可以有效避免VLAN注册报文的循环传播。即有效防止因为环路造成的VLAN注册报文的流量循环。

在上述处理过程中需要说明的是：TTL的初始值大小设定需要根据网络大小而定，如果初始值太小，则有可能造成网络中某些节点没有收到VLAN注册报文，如果太大，则会造成VLAN注册报文的不必要的循环。所以TTL的初始值选定比较重要，如果无法估算网络大小，可以采用默认值255。

为便于对本发明有进一步的理解，下面将结合图2对Rbridge中VLAN注册报文的传播处理过程进行详细描述。

如图2所示，在Rbridge中对VLAN注册协议的处理过程包括：

步骤21：根据网络的大小设定TTL值，在网络中发送承载所述TTL值的VLAN注册协议报文；

步骤22：网络中的节点接收报文后，判断接收到的报文是否为VLAN注册协议报文，如果是，则执行步骤23，否则，执行步骤26；

步骤23：对于接收到所述VLAN注册协议报文的桥端口，需要从所述的VLAN注册协议报文中提取相应的TTL值，并判断该值是否大于0，如果是，则执行步骤24，否则，执行步骤25；

步骤24：继续扩散所述的VLAN注册报文，即继续向其他节点转发所述的VLAN注册报文，同时，需要调整转发的VLAN注册报文中的TTL值，即将其做减1处理；

在每个节点中，接收到相应的VLAN注册报文后，均将执行步骤23和步骤24所述的处理，直到VLAN注册报文扩散过程完成。

步骤25：不再扩散该VLAN注册报文，并执行步骤26；

步骤26：VLAN注册处理过程结束。

本发明还提供了一种在最短路径桥中传递VLAN信息的系统，该系统的具体结构如图3所示，包括发送方节点设备和接收方节点设备，其中：

所述的发送方节点设备包括：

针对所有桥端口的VLAN注册协议运行处理单元，当运行VLAN注册协议时，在所有二层桥端口发送VLAN注册报文，在所述的VLAN注册报文中承载着VLAN信息。

TTL值处理单元，用于在初始发送的VLAN报文中设置TTL值，所述的TTL值的具体大小根据所述二层桥网络的大小确定，默认值为255。

所述的接收方节点设备包括：

TTL值判断单元，用于根据接收到的VLAN报文中的TTL值判断确定是否继续扩散所述VLAN报文，并在确定继续扩散时，控制本地的报文转发单元继续转发所述的VLAN报文。

本发明提供的所述系统中，所述的VLAN报文可以为VLAN注册报文。

综上所述，本发明是在采用IGP作为桥网络中计算路由的方案中，在所有的端口上直接运行VLAN注册协议，独立于STP协议，同时，在实现过程中考虑了环路对VLAN注册协议的影响，保证了VLAN注册协议的可靠运行，不会出现无限循环。本发明使得在利用IGP作为桥网络中的路由计算方案时，无需为进行VLAN注册而启动STP协议，简化了VLAN注册的处理过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的方法，其特征在于，包括：

其中，在所述的VLAN注册报文中设置生成时间值TTL。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的二层桥网络利用内部网关协议IGP计算最短路径。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

4、根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

5、一种在最短路径桥中传递VLAN注册信息的系统，包括发送方节点设备和接收方节点设备，其特征在于，

所述的发送方节点设备包括：

TTL值处理单元：用于在初始发送的VLAN注册报文中设置TTL值。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的接收方节点设备包括TTL值判断单元：用于根据接收到的VLAN注册报文中的TTL值判断确定是否继续扩散所述VLAN注册报文，并在确定继续扩散时，控制本地的报文转发单元继续转发所述的VLAN注册报文。