CN100531097C - 一种桥接的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例涉及网络领域，提供了一种桥接的方法及装置，通过在Hash桶表中存储表征网络节点的特征信息的源节点操作关键字的收敛值，根据表项收敛算法对以太网数据帧中表征目的节点的操作关键字进行收敛计算，得到所述以太网数据帧的目的节点的操作关键字的收敛值；根据所述目的节点的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表和转发表，得到转发所述以太网数据帧所需要的转发信息；根据所述转发信息，完成对所述以太网数据帧的转发。通过对接收到的以太网数据帧的源节点操作关键字的收敛处理，大大降低了Hash桶表所需占用的存储空间，解决了现有技术中浪费芯片管脚资源以及RAM存储空间的问题。

Description

一种桥接的方法及装置
技术领域
本发明涉及网络领域，尤其涉及一种桥接的方法及装置。
背景技术
所谓桥接，是指依据以太网数据帧的第二层头内的MAC(媒体接入控制)地址对以太网数据帧进行转发的过程。
桥接方案主要是围绕桥接表建立起一套符合带宽要求的转发、学习和老化机制；转发指的是桥接模块在接收到以太网数据帧后，根据以太网数据帧中的目的MAC地址和广播域信息在桥接表中进行表项查询，找到所述以太网数据帧的目的端口，将其发送至所述目的端口；学习指的是桥接模块接收到以太网数据帧后，获得所述以太网数据帧的源MAC地址，并将所述源MAC地址保存在桥接表中，这一过程称之为“学习”；老化则是指在每一个时间周期到来时，对桥接表中的所有表项进行老化处理。
现有的桥接方案在进行桥接表表项查询时，通常使用Hash(哈希)算法；Hash算法就是要在Hash算法关键字集合和Hash表地址集合之间建立一种映射关系，而建立这种映射关系其实就是构造Hash函数的过程。当Hash算法关键字集合中的关键字的数量大于Hash表地址集合中的地址的数量时，必然会产生冲突，适当地设计Hash函数可以减少冲突的产生，但不能避免，冲突处理是Hash算法不可缺少的一个方面。在硬件实现的Hash算法中，解决冲突时通常采用Hash桶法；Hash桶法就是采用Hash桶表存储桥接表的方法。
下面以桥接表为例，说明现有桥接技术中存在的问题：
该桥接表中，以MAC地址+VLAN ID(虚拟局域网ID)作为Hash算法关键字，即Hash(key)，该桥接表的深度为64K，即该桥接表中有64K个表项，如表1所示，每个表项包含MAC地址、广播隔离域标识信息(VLAN)、转发信息(Forward Information)等，共103bit(103比特)。所以，该桥接表的大小为64K＊103bit，大约6M，即存放这样的一个桥接表，需要约为6Mbit的存储空间。
表一：桥接表中每个表项的内容
  Hash算法关键字(Hash(key))(64k)   有效标识(V)(1)   老化标识(Aged)(1)   静态标识(Static)(1) MAC地址(MAC)(48)   VLAN信息(VLAN)(12)   转发操作码(ForwardOpcode)(3) 出端口号信息(Oport)(8) 转发信息(ForwardInformaiton)(29) 总共(Total)(103)
显然，芯片内部的RAM无法提供如此大规模的存储空间，因而所述桥接表只能存储在芯片外部的RAM中，如采用如图1所示的桥接结构实现现有桥接技术方案的话，需要3片外挂的RAM来存储该桥接表，ASIC芯片需要有103根数据线与外挂的RAM连接；而对于如图1所示的桥接结构中的三个控制器，即Ager(老化控制器)、Forwarder(转发控制器)和Learner(学习控制器)，是需要通过SSRAM_Control(同步静态随机存储器-控制器)访问位于芯片外部RAM的桥接表，才能实现现有的桥接技术方案的。由于考虑到对外挂的RAM采用了连续流水的读操作，且采用Hash桶表保存该桥接表，所以对于每个接收到报文的桥接模块，转发和学习操作都需要访问整个Hash桶，才能确定最终的转发策略和学习动作，即完成桥接。
可见，如果把这样的桥接表存储在Hash桶表中的话，需要大量的存储空间，对于芯片而言，一般情况下，是需要单独提供芯片外部RAM的，这样做不仅浪费芯片的管脚资源，同时也占用芯片外部RAM资源；而采用Hash桶表存储这样的桥接表，每次转发和学习操作都需要访问整个Hash桶。由于整个桥接表都存贮于外部RAM中，所以对于芯片外部RAM(即外挂的RAM)的带宽要求就比较高，同时由于访问效率比较低，也造成了一定的带宽资源的浪费。
出于减少外部RAM的访问带宽的考虑，现有技术方案采用了分布式的桥接表结构的方式，将桥接表分离成Hash桶表和转发表，Hash桶表与转发表一一对应。
Hash桶表用于存贮转发操作中进行匹配查找时所需要的Key值(key值即关键字，一般情况下以“MAC地址+VLAN ID”做为key值)，转发表用于存储除了Hash的Key值之外的所有信息。Hash桶表放入芯片内部，使用芯片内部的RAM来存贮，转发表则放入芯片外部RAM中。转发表包括转发信息、老化信息、静态表项信息等。
学习操作就是将需要保存的key值信息保存在Hash桶表中；而进行转发操作时，首先需要访问Hash桶表，进行完全匹配查找得到匹配结果，之后再依据匹配结果访问位于芯片外部RAM的转发表，完成转发操作。
由此可以看出，采用现有技术的分布式的桥接表结构时，Hash桶表存放在芯片内部RAM中，由于Hash桶表需要存储用于全匹配查找的Key值信息，所以该现有技术方案中，芯片内部RAM资源消耗非常大，如果支持的桥接表项数目过多，可能该方案则无法实现。
虽然桥接表已分离成Hash桶表和转发表，但学习操作所需要的部分信息有可能保存在转发表中，比如老化信息位保存在转发表中，学习操作用到老化信息位时需要访问转发表，因此还存在需要访问转发表，才能决定是否完成学习操作的可能性。
综上所述，现有技术存在浪费RAM资源、芯片的管脚资源以及带宽的缺陷。
发明内容
本发明的实施例提供了一种桥接的方法及装置，解决现有技术中存在的浪费RAM资源以及芯片管脚资源的问题。
本发明的实施例是通过以下技术方案实现：
一种桥接的方法，所述方法包括：
根据所述第1表项收敛算法对接收到的第二以太网数据帧中表征源节点特征信息的操作关键字进行收敛计算得到第2收敛值，或者，根据静态配置的信息获得所述第2收敛值；
确定所述Hash桶表中存储所述第2收敛值的表项位置；根据所述表项位置将所述第2收敛值存储到所述Hash桶表中，并将所述第二以太网数据帧包含的源节点的学习信息存储到对应的转发表中；
根据第1表项收敛算法对接收到的第一以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字进行收敛计算，得到第1收敛值；其中，所述第二以太网数据帧的源节点与所述第一以太网数据帧的目的节点相同，所述第2收敛值与所述第1收敛值相同；
根据所述第1收敛值，查询存储有表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值的Hash桶表，获取与所述第1收敛值对应的Hash桶表项；
根据所述Hash桶表项查找转发表，得到转发所述第一以太网数据帧所需要的转发信息；根据所述转发信息，完成对所述第一以太网数据帧的转发。
一种桥接的装置，所述装置包括：
第二收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中的源节点操作关键字进行计算，得到所述源节点操作关键字对应的收敛值；
学习模块，用于确定Hash桶表中存储所述源节点操作关键字收敛值的表项的位置，并根据所述表项的位置将所述源节点操作关键字对应的收敛值存储在Hash桶表中；
第一收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字进行收敛计算，得到所述以太网数据帧的目的节点的操作关键字对应的收敛值；
存储模块，用于存储Hash桶表和转发表；所述Hash桶表用于存储表征网络节点的特征信息的操作关键字对应的收敛值；
查询模块，用于根据所述收敛计算模块得到的以太网数据帧中目的节点的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表及转发表，得到所述以太网数据帧的转发信息；
转发模块，用于根据所述查询模块查询到的转发信息转发所述以太网数据帧。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明的实施例提供了一种桥接的方法及装置，解决了现有技术中存在的问题，利用较小的RAM存储空间存储以太网数据帧的源节点操作关键字的收敛值，进而根据所述收敛值完成所述以太网数据帧的转发，即可达到减少占用RAM资源、合理利用芯片管脚资源的效果。
附图说明
图1为现有技术方案提供的桥接结构示意图；
图2为本发明实施例提供的桥接技术方案流程图；
图3为本发明实施例提供的实施例的桥接结构示意图；
图4为本发明实施例提供的桥接装置的结构示意图。
具体实施方式
现有技术中的桥接表在本发明实施例提供的技术方案中，可以被划分成Hash桶表、转发表和老化状态表，也可以被划分成Hash桶表和转发表，转发表中包括老化信息；Hash桶表可以存放在芯片内部的RAM中，也可以存放在芯片外部的RAM中；Hash桶表可以包括老化状态表，也可以不包括老化状态表。
本发明的实施例提供的技术方案中，老化状态表用于保存实现老化功能的信息，老化状态表可以保存在芯片内部RAM中，也可以保存在芯片外部RAM；考虑到老化状态表所占用的存储空间比较小，如果保存在芯片内部RAM中，可以减少对芯片外部RAM访问带宽，所以一般情况下将老化状态表保存在芯片内部RAM中。老化操作的步骤可与现有技术相同，在此就不再赘述。
本发明的实施例提供了一种桥接的方法，该方法中，需要在Hash桶表中存储表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值，一般情况下，可以通过获取以太网数据帧中表征源节点的操作关键字的收敛值(即源操作关键字的收敛值，对应于源节点)的方式，获得表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值；而以太网数据帧中的源节点操作关键字的收敛值可以通过动态学习的方式获得，也可以通过静态配置的方式获得；通过动态学习的方式获得所述源节点操作关键字的收敛值时，需要根据表项收敛算法对所述源节点操作关键字进行收敛计算；通过静态配置的方式获得所述源节点操作关键字的收敛值时，可以根据事先预定好的规则直接配置与所述源节点操作关键字对应的收敛值；
存储该收敛值时，需要根据第1表项查询算法对所述源节点操作关键字进行计算，得到与所述源节点操作关键字对应的第1基地址；或者根据实现预定的规则直接配置与所述源操作关键对应的第1基地址；
根据所述第1基地址，确定Hash桶表中存储所述源节点操作关键字的第1收敛值的表项位置；根据所述表项位置将所述源节点操作关键字的第1收敛值存储在Hash桶表中；第1收敛值是根据第1表项收敛算法对接收到的第一以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字进行收敛计算得到的；
根据所述第1收敛值，即可查询存储有表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值的Hash桶表，在查询存储有表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值的Hash桶表之前，进一步包括：
根据第1表项收敛算法对接收到的第二以太网数据帧中表征源节点特征信息的操作关键字进行收敛计算，得到第2收敛值；第二以太网数据帧的源节点与第一以太网数据帧的目的节点相同，第2收敛值与第1收敛值相同；
根据第1表项查询算法对所述源节点操作关键字进行计算，得到第1基地址；
根据第1基地址，确定所述Hash桶表中存储第2收敛值的表项位置；根据所述表项位置将所述第2收敛值存储到所述Hash桶表中，并将所述第二以太网数据帧包含的源节点的学习信息存储到对应的转发表中。
这里所提到的第1表项收敛算法可以为收敛Hash算法，也可以为其它的收敛算法，只要能够执行对所述源节点操作关键字进行收敛计算的算法，均为表项收敛算法；第1表项查询算法可以为查询Hash算法，也可以为其它的查询算法，只要是通过该算法对所述源节点操作关键字计算得到与所述源节点操作关键字对应的基地址，均为表项查询算法。
本发明实施例所述方法的步骤包括：
步骤1，根据第1表项收敛算法对第一以太网数据帧中表征目的节点的操作关键字(即目的操作关键字，对应于目的节点)进行收敛计算，得到所述目的操作关键字的收敛值；
步骤2，根据所述目的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表和转发表，得到转发所述以太网数据帧所需要的转发信息；
查询所述Hash桶表的步骤为：根据所述目的操作关键字的收敛值，在Hash桶表中进行匹配查找，由于Hash桶表中事先存储有表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值，因而所述目的操作关键字的收敛值对应的目的节点的信息可以通过Hash桶表中相关表项的信息得到，通过匹配查找可以找到Hash桶表内与所述收敛值相匹配的Hash桶表的表项；得到所述表项的物理地址；
查询转发表的步骤为：根据查询所述Hash桶表的步骤得到的所述表项的物理地址，根据所述表项的物理地址得到与之对应的转发表表项的物理地址，根据所述转发表表项的物理地址访问转发表，得到匹配的转发信息。
步骤3，根据所述转发信息，完成对所述以太网数据帧的转发。
下面结合附图2，以具体的实施例详细说明本发明的实施例提供的技术方案，本实施例以接收到的以太网数据帧中的源MAC地址+VLAN ID作为所述以太网数据帧的源节点操作关键字(将所述源节点操作关键字记为源key值)、接收到的以太网数据帧中的目的MAC地址+VLAN ID作为所述以太网数据帧的目的操作关键字(将所述目的操作关键字记为目的key值)，用于桥接的相关信息被分别保存在Hash桶表、转发表和老化状态表中，也就是说，在这个实施例中，是以桥接表被划分成Hash桶表、转发表和老化状态表的情况为例的，如图3所示；表项收敛Hash算法采用第一种表项收敛算法，表项查询Hash算法采用第一种表项查询算法，Hash桶表被保存在芯片内部的RAM中。
本发明的实施例提供的技术方案的具体操作步骤包括学习操作步骤和转发操作步骤：
其中，学习操作步骤包括步骤20至步骤21，这里介绍的学习操作是通过动态学习的方式来完成的；转发操作步骤包括步骤22至步骤24；
步骤20，接收以太网数据帧，提取所述以太网数据帧中的源MAC地址和VLAN ID，将所述源MAC地址和VLAN ID作为一个源节点操作关键字，即将所述源MAC地址和VLAN ID作为一个源key值；根据表项收敛Hash算法和表项查询Hash算法计算所述源key值，分别得到与所述源key值的收敛值(记为result0)以及与所述源key值对应的Hash桶表的基地址(记为index0)，到步骤21；
一般情况下，源key值过于庞大(如MAC地址+VLAN ID)，如果直接将如此庞大的源节点操作关键字存放在Hash桶表里的话，不做任何处理直接存贮一个key值就需要n比特空间(如n＝60)，因此需要有足够大的RAM空间才能实现Hash桶表的存放，这使得Hash桶表放在芯片内部RAM中会存在困难；如果对key值进行收敛计算，而后将经过收敛计算得到的结果存放在Hash桶表里，就可以大大降低Hash桶表所占用的RAM空间，使得Hash桶表可以保存在芯片内部RAM中，这样就使得整个学习操作仅通过访问芯片内部RAM就可以完成，减少了芯片外部RAM的访问量，也就降低了对芯片外部RAM的带宽要求；
步骤21，在得到所述源key值对应的收敛值和基地址之后，首先需要访问Hash桶表，看看Hash桶表内与所述基地址对应的表项中，是否已经存在与所述收敛值相匹配的信息，如果Hash桶表中没有与所述收敛值相匹配的信息，且所述表项为空(即所述表项还未被占用)，则将所述收敛值(result0)存放在Hash桶表的与所述基地址(index0)对应的Hash桶表的表项中；如果Hash桶表中已经有与所述收敛值相匹配的表项，根据所述表项的属性决定是否对所述源key值进行学习；如果Hash桶表中没有与所述收敛值相匹配的信息，但所述表项不为空(即已经被占用)时，不再保存所述收敛值，同时不再学习所述源key值；
至此完成桥接步骤中的学习操作，接下来，用步骤22到步骤24来说明以太网数据帧的转发操作：
步骤22，在转发操作中，对于接收到的以太网数据帧，需要提取其目的MAC地址+VLAN ID作为目的操作关键字，即目的key值，根据表项收敛Hash算法对其进行收敛计算，得到与该目的key值对应的收敛值result0′，根据该收敛值result0′到Hash桶表中进行匹配查找，找到与该收敛值result0′对应的Hash桶表中收敛值result0所在的表项，获取所述表项的物理地址，即得到Hash桶表命中表项的物理地址；到步骤23；
需要说明的是，Hash桶表、转发表以及老化表中各表项的物理地址是相对应的，但Hash桶表、转发表以及老化表所在的RAM是不同的；在这个步骤里，根据所述目的key值对应的收敛值在Hash桶表中进行匹配查找时，Hash桶表中只要有命中表项的存在，就可以得知Hash桶表命中表项的物理地址，也就可以利用它们的物理地址之间的对应关系得到了转发表以及老化表中相应表项的物理地址；
步骤23，根据Hash桶表命中表项的物理地址，访问存储于芯片外部RAM中的转发表，得到转发表命中表项，提取所述转发表命中表项中的内容，得到转发所述以太网数据帧所需要的转发信息，到步骤24；
这里需要说明的是：所述转发信息，可以包括所述以太网数据帧应该被转发到的端口的信息，即出端口的端口信息；也可以包括除出端口的端口信息之外的其他的与出端口相关的信息。本发明实施方式不限制转发信息具体包括的内容。
步骤24，根据所述转发信息，转发所述以太网数据帧。
以上步骤为桥接技术方案中的学习操作步骤和转发操作步骤，在本发明实施例提供的技术方案中，可以认为学习操作和转发操作是同时进行的，由于学习操作所用的时间比较短，一般情况下学习操作会首先被完成，不会影响转发操作的顺利进行；然而，当执行其它以太网数据帧的转发操作时，需要根据本次学习操作的结果(如Hash桶表内表项的内容)，确定转发操作所需要的转发信息，而本次学习操作的结果还没有被存放至Hash桶表中，这种情况下，转发器需要对与此次转发操作相关的以太网数据帧进行一次广播，在学习操作的结果被存放到Hash桶表后，再根据Hash桶表的表项对该以太网数据帧执行转发操作；也可以是先进行学习操作，而后再进行转发操作；或者是先进行转发操作，再进行学习操作。
从上述步骤可以看出，由于对以太网数据帧中的操作关键字进行了收敛计算，大大减少了Hash桶表所需要占用的存储空间，使得Hash桶表保存在芯片内部RAM成为可能，从而大大降低了RAM资源的占用；同时，无论Hash桶表存放在芯片内部的RAM中，还是存放在芯片外部的RAM中，均能够达到减少对管脚资源的目的；若通过将Hash桶表与转发表的分离，将Hash桶表存放在芯片内部的RAM中，则在大大减少了对芯片管脚的使用的同时，还降低了对外部RAM访问带宽的要求，达到节省带宽、RAM资源的效果，提高桥接的工作效率。
在上述步骤中，如果根据表项算法(可以是表项收敛Hash算法，也可以是表项查询Hash算法)对不同以太网数据帧中的key值进行计算的计算结果相同，称之为计算结果冲突；比如说，根据表项收敛Hash算法，分别对接收到的以太网数据帧1中的源MAC地址+VLAN ID和以太网数据帧2中的源MAC地址+VLAN ID进行计算，得到以太网数据帧1中的源MAC地址+VLAN ID对应的收敛值result1、以太网数据帧2中的源MAC地址+VLAN ID对应的收敛值result2，比较result1和result2，当发现result1＝result2存在时，称之为计算结果冲突。
对多组不同的源Key值，根据表项收敛Hash算法和表项查询Hash算法对其进行计算时，所得到的计算结果可能同时发生冲突，由于在Hash桶表内并没有存贮原始源Key值信息，难以做到对冲突情况的检测；这种情况下无法对相关的以太网数据帧进行正确的转发。
本发明的实施例提供的技术方案解决了表项查询Hash算法计算结果冲突的情况下，表项收敛Hash算法计算结果同时冲突的问题。本发明的实施例可以通过软件来辅助完成学习操作来解决两种计算结果同时冲突的问题，也可以通过硬件的方式来解决所述问题；具体的操作方式为：首先，判断根据表项收敛Hash算法和表项查询Hash算法，对多组不同的源Key值进行计算，所得到的计算结果是否会同时冲突，如果确认这两种计算结果同时冲突，可以通过配置选择另外一种表项收敛Hash算法，规避冲突；如果规避结果也无效的话，则上报网管，通知用户替换源key值(如源MAC地址)。
为了充分说明本发明的实施例提供的解决两种计算结果同时冲突的技术方案，下面对此进行举例说明：
根据第1表项收敛算法和第1表项查询算法分别对源key值1和源key值2进行计算，得到源key值1对应的第1收敛值、第1基地址和源key值2对应的第2收敛值、第2基地址；
当第1收敛值与第2收敛值、第1基地址与第2基地址同时相等时，系统可以配置第2表项收敛算法分别对源key值1和源key值2进行计算；也可以配置第2表项查询算法分别对源key值1和源key值2进行计算；还可以同时配置第2表项收敛算法和第2表现查询算法分别对源key值1和源key值2进行计算；
当系统配置第2表项收敛算法分别对源key值1和源key值2进行计算，分别得到源key值1对应的第3收敛值和源key值2对应的第4收敛值时，若所述第3收敛值与第4收敛值不相等，需要存储所述源key值与表项收敛算法的对应关系，并将所述第3收敛值保存在Hash桶表中的与第1基地址对应的表项中、将所述第4收敛值保存在Hash桶表中的与第2基地址对应的表项中，根据所述对应关系确定源key值1对应的目的key值1和源key值2对应的目的key值2分别对应的表项收敛算法，并根据其对应的表项收敛算法，分别对所述目的key值1和所述目的key值2进行计算，分别得到目的key值1对应的第5收敛值和目的key值2对应的第6收敛值，分别根据第5收敛值、第6收敛值到Hash桶表中进行匹配查询，获得与第5收敛值对应的命中表项的物理地址、以及与第6收敛值对应的命中表项的物理地址，分别根据第5收敛值对应的命中表项的物理地址以及与第6收敛值对应的命中表项的物理地址查询转发表，得到第5收敛值对应的转发信息1和第6收敛值对应的转发信息2，根据转发信息1转发源key值1对应的以太网数据帧，根据转发信息2转发源key值2对应的以太网数据帧；若所述第3收敛值与第4收敛值相等，则通知源key值1对应的以太网数据帧和源key值2对应的以太网数据帧的输出端修改源key值(如源MAC地址)；
当系统配置第2表项查询算法分别对源key值1和源key值2进行计算，分别得到源key值1对应的第3基地址和源key值2对应的第4基地址时，若所述第3基地址与第4基地址不相等，将所述第1收敛值保存在Hash桶表中的与第3基地址对应的表项中、将所述第2收敛值保存在Hash桶表中的与第4基地址对应的表项中，根据第1表项收敛算法分别对源key值1对应的目的key值1和源key值2对应的目的key值2进行计算，分别得到目的key值1对应的第7收敛值和目的key值2对应的第8收敛值，分别根据第7收敛值、第8收敛值到Hash桶表中进行匹配查询，获得与第7收敛值对应的命中表项的物理地址、以及与第8收敛值对应的命中表项的物理地址，分别根据第7收敛值对应的命中表项的物理地址以及与第8收敛值对应的命中表项的物理地址查询转发表，得到第7收敛值对应的转发信息3和第8收敛值对应的转发信息4，根据转发信息3转发源key值1对应的以太网数据帧，根据转发信息4转发源key值2对应的以太网数据帧；若所述第3基地址与第4基地址相等，则通知源key值1对应的以太网数据帧和源key值2对应的以太网数据帧的输出端修改源key值(如源MAC地址)；
当系统同时配置第2表项收敛算法和第2表现查询算法分别对源key值1和源key值2进行计算，分别得到源key值1对应的第3收敛值、第3基地址和源key值2对应的第4收敛值、第4基地址时；若所述第3收敛值与第4收敛值、第3基地址与第4基地址均不相等或不同时相等，即第3收敛值与第4收敛值相等、第3基地址与第4基地址相等不同时存在时，需要存储所述源key值与表项收敛算法的对应关系，并将所述第3收敛值保存在Hash桶表中的与第3基地址对应的表项中、将所述第4收敛值保存在Hash桶表中的与第4基地址对应的表项中，根据所述对应关系确定源key值1对应的目的key值1和源key值2对应的目的key值2分别对应的表项收敛算法，并根据其对应的表项收敛算法，分别对所述目的key值1和所述目的key值2进行计算，分别得到目的key值1对应的第9收敛值和目的key值2对应的第10收敛值，分别根据第9收敛值、第10收敛值到Hash桶表中进行匹配查询，获得与第9收敛值对应的命中表项的物理地址、以及与第10收敛值对应的命中表项的物理地址，分别根据第9收敛值对应的命中表项的物理地址以及与第10收敛值对应的命中表项的物理地址查询转发表，得到第9收敛值对应的转发信息5和第10收敛值对应的转发信息6，根据转发信息5转发源key值1对应的以太网数据帧，根据转发信息6转发源key值2对应的以太网数据帧；若所述第3收敛值与第4收敛值相等、第3基地址与第4基地址相等同时存在，则通知源key值1对应的以太网数据帧和源key值2对应的以太网数据帧的输出端修改源key值(如源MAC地址)
需要说明的是，可以提供多种不同的表项收敛Hash算法用于进行收敛计算；不同的表项收敛Hash算法保存在Hash算法选择表中，Hash算法选择表中的表项收敛Hash算法与Hash桶表可以是一一对应的，即一种表项收敛Hash算法对应于一个Hash桶表；也可以是一种表项收敛Hash算法对应多个Hash桶表，也可以是多种表项收敛Hash算法对应一个Hash桶表，还可以Hash算法选择表中所有的表项收敛Hash算法就与一个Hash桶表相对应。
本发明的实施例还提供了一种桥接的装置，该装置的结构示意图如图4所示，包括第一收敛计算模块、第二收敛计算模块、查询计算模块、存储模块、查询模块、转发模块、学习模块、第一判断模块和/或第二判断模块、第一配置模块和/或第二配置模块，所述装置可以同时包括两组判断模块和配置模块，即第一判断模块、第一配置模块和第二判断模块、第二配置模块，也可以包括二组模块中任一组模块；其中，查询模块包括匹配查询模块和转发查询模块，在本发明的实施例提供的装置的具体实现时，第一收敛计算模块和第二收敛计算模块可以通过一个实体来实现；
第一收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字(即目的操作关键字)进行收敛计算，得到所述以太网数据帧的目的操作关键字对应的收敛值。
第二收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中的源节点操作关键字进行计算，得到所述源节点操作关键字对应的收敛值。
查询计算模块用于根据表项查询算法，对接收到的以太网数据帧中的源节点操作关键字进行计算，得到所述第二收敛计算模块得到的以太网数据帧中源节点操作关键字对应的基地址。
存储模块主要用于存储Hash桶表和转发表，所述Hash桶表用于存储表征网络节点的特征信息的操作关键字对应的收敛值；该存储模块包括内部存储子模块和外部存储子模块，所述内部存储子模块用于存储Hash桶表，同时也可以存储老化状态表，所述外部存储子模块用于保存转发表；所述外部存储子模块设置于芯片外部的RAM中；所述芯片包括专用集成电路ASIC芯片；存储模块还用于保存算法选择表，所述算法选择表用于存储表项收敛算法和表项查询算法；所述算法选择表与Hash桶表一一对应；所述老化状态表用于保存接收到的以太网数据帧的老化信息；所述Hash桶表用于保存与接收到的以太网数据帧的源节点操作关键字对应的收敛值以及与所述源节点操作关键字对应的基地址；所述转发表用于保存转发接收到的以太网数据帧的转发信息；所述源节点操作关键字对应的收敛值为收敛计算模块根据表项收敛算法对接收到的以太网数据帧的源节点操作关键字进行收敛计算所得到的数值；所述基地址为查询计算模块根据表项查询算法，对接收到的以太网数据帧的源节点操作关键字进行收敛计算所得到的数值。
学习模块，用于根据所述查询计算模块得到的所述源节点操作关键字对应的基地址，确定Hash桶表中存储所述源节点操作关键字收敛值的表项的位置，并根据所述表项的位置将所述源节点操作关键字对应的收敛值存储在Hash桶表中。
查询模块，用于根据所述收敛计算模块得到的以太网数据帧中目的节点的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表及转发表，得到所述以太网数据帧的转发信息；该模块包括匹配查询模块和转发查询模块，匹配查询模块用于根据所述第一收敛计算模块得到的目的节点的操作关键字对应的收敛值在Hash桶表内进行匹配查询，得到Hash桶表中与所述目的节点的操作关键字对应的收敛值匹配的表项；转发查询模块用于根据所述匹配查询模块查询得到的匹配的表项的物理地址，得到与之对应的转发表项的物理地址，得到所述以太网数据帧的转发信息。
转发模块，用于根据所述查询模块查询到的转发信息转发所述以太网数据帧。
第一判断模块，用于判断所述学习模块根据所述查询计算模块得到的基地址存储所述第二收敛计算模块得到的所述源节点操作关键字的收敛值是否冲突；
第一配置模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为冲突时，配置所述第二收敛计算模块选择第2表项收敛算法(即不同于第1表项收敛算法的表项收敛算法)对所述源节点操作关键字进行收敛计算并通知所述第一判断模块进行判断，若判断结果仍为冲突，则通知所述以太网数据帧的输出端修改所述源节点操作关键字；若所述第一判断模块的判断结果为不冲突，则通知所述学习模块进行存储，存储所述源节点操作关键字与表项收敛算法的对应关系，并通知存储模块将所述收敛值存储在Hash桶表中；
第二判断模块，用于判断所述学习模块根据所述查询计算模块得到的基地址存储所述第二收敛计算模块得到的所述源节点操作关键字的收敛值是否冲突；
第二配置模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为冲突时，配置所述查询计算模块选择第2表项查询算法(即不同于第1表项查询算法的表项查询算法)对所述源节点操作关键字进行计算并通知所述第一判断模块进行判断，若判断结果仍为冲突，则通知所述以太网数据帧的输出端修改所述源节点操作关键字；若所述第一判断模块的判断结果为不冲突，则通知所述学习模块进行存储。
需要说明的是：这里所描述的第1表项收敛算法、第2表项收敛算法、第1表项查询算法以及第2表项查询算法并不特指某固定的算法，采用第1表项收敛算法、第2表项收敛算法、第1表项查询算法以及第2表项查询算法这种方式描述，仅仅为了便于表述本发明的技术方案。
本发明实施例提供的装置的技术方案与本发明实施例提供的方法的技术方案相同，在此不再赘述。
综上所述可知，本发明的实施例提供的桥接的方法及装置，通过对以太网数据帧中的源节点操作关键字的收敛计算，保存所述源节点操作关键字对应的收敛值，减小了保存所述源节点操作关键字的信息所需占用的RAM空间，达到了减少占用RAM资源，合理使用芯片管脚资源的目的。
至此，本发明仅以较佳的实施方式为例说明了本发明实施例提供的技术方案，但本发明不只限于此，一切基于在Hash桶表中存储以太网数据帧的源节点操作关键字的收敛值，根据表项收敛算法对所述以太网数据帧的目的操作关键字进行收敛计算，得到所述以太网数据帧的目的操作关键字的收敛值；根据所述目的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表和转发表，得到转发所述以太网数据帧所需要的转发信息；根据所述转发信息，完成对所述以太网数据帧的转发的技术方案，不管采用何种形式，均在本发明的保护范围之内。
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书的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种桥接的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第1表项收敛算法对接收到的第二以太网数据帧中表征源节点特征信息的操作关键字进行收敛计算得到第2收敛值，或者，根据静态配置的信息获得所述第2收敛值；
确定Hash桶表中存储所述第2收敛值的表项位置；根据所述表项位置将所述第2收敛值存储到所述Hash桶表中，并将所述第二以太网数据帧包含的源节点的学习信息存储到对应的转发表中；
根据第1表项收敛算法对接收到的第一以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字进行收敛计算，得到第1收敛值；其中，所述第二以太网数据帧的源节点与所述第一以太网数据帧的目的节点相同，所述第2收敛值与所述第1收敛值相同；
根据所述第1收敛值，查询存储有表征网络节点的特征信息的操作关键字的收敛值的Hash桶表，获取与所述第1收敛值对应的Hash桶表项；
根据所述Hash桶表项查找转发表，得到转发所述第一以太网数据帧所需要的转发信息；根据所述转发信息，完成对所述第一以太网数据帧的转发。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据第1表项查询算法对所述源节点操作关键字进行计算，得到第1基地址；
根据所述第1基地址，确定所述的Hash桶表中存储所述第2收敛值的表项位置。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在确定采用所述第1表项查询算法及所述第1表项收敛算法存储所述源节点操作关键字的收敛值发生冲突时，选择第2表项查询算法对所述源节点操作关键字进行计算，得到与第2表项查询算法对应的、所述源节点操作关键字的基地址；
在确定所述与第2表项查询算法对应的基地址不冲突后，根据所述第2表项查询算法对应的基地址将所述源节点操作关键字的收敛值存储在Hash桶表中；否则，修改所述源节点操作关键字。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询Hash桶表和转发表的步骤包括：
根据所述目的节点的操作关键字的收敛值，在Hash桶表中进行匹配查找，找到Hash桶表内与所述收敛值相匹配的Hash桶表的表项；得到所述表项的物理地址；
根据所述表项的物理地址得到与之对应的转发表表项的物理地址，根据所述转发表表项的物理地址访问转发表，得到匹配的转发信息。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在确定采用第1表项查询算法及第1表项收敛算法存储源节点操作关键字的收敛值发生冲突时，选择第2表项收敛算法对所述源节点操作关键字进行计算，得到与第2表项收敛算法对应的收敛值；
在确定所述与第2表项收敛算法对应的收敛值不冲突后，存储所述源节点操作关键字与表项收敛算法的对应关系，并根据第1表项查询算法对所述源节点操作关键字计算得到的与所述源节点操作关键字对应的基地址，在Hash桶表中存储所述第2表项收敛算法对应的收敛值；否则，修改所述源节点操作关键字；
且所述对目的节点的操作关键字进行收敛计算的步骤包括：
根据所述对应关系，确定所述第一以太网数据帧的目的节点的操作关键字对应的表项收敛算法，根据所述表项收敛算法对所述目的节点的操作关键字进行收敛计算，得到所述目的节点的操作关键字的收敛值。
6、一种桥接的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中表征目的节点特征信息的操作关键字进行收敛计算，得到所述以太网数据帧的目的节点的操作关键字对应的收敛值；
第二收敛计算模块，用于根据表项收敛算法对以太网数据帧中的源节点操作关键字进行计算，得到所述源节点操作关键字对应的收敛值；
学习模块，用于确定Hash桶表中存储所述源节点操作关键字收敛值的表项的位置，并根据所述表项的位置将所述源节点操作关键字对应的收敛值存储在Hash桶表中；
存储模块，用于存储Hash桶表和转发表；所述Hash桶表用于存储表征网络节点的特征信息的操作关键字对应的收敛值；
查询模块，用于根据所述第一收敛计算模块得到的以太网数据帧中目的节点的操作关键字的收敛值，查询所述Hash桶表及转发表，得到所述以太网数据帧的转发信息；
转发模块，用于根据所述查询模块查询到的转发信息转发所述以太网数据帧。
7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
查询计算模块，用于根据表项查询算法对以太网数据帧中的源节点操作关键字进行计算，得到与所述第二收敛计算模块得到的以太网数据帧中源节点操作关键字对应的基地址；
且所述学习模块还包括根据所述查询计算模块得到的所述源节点操作关键字对应的基地址，确定Hash桶表中存储所述源节点操作关键字收敛值的表项的位置。
8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述查询模块包括匹配查询模块和转发查询模块；
所述匹配查询模块，用于根据所述第一收敛计算模块得到的目的节点的操作关键字对应的收敛值在Hash桶表内进行匹配查询，得到Hash桶表中与所述目的节点的操作关键字对应的收敛值相匹配的表项；
所述转发查询模块，用于根据所述匹配查询模块查询得到的所述匹配的表项的物理地址，得到与之对应的转发表项的物理地址，得到所述以太网数据帧的转发信息。
9、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述存储模块包括内部存储子模块和外部存储子模块；所述内部存储子模块用于存储所述Hash桶表，所述内部存储子模块设置于芯片内部的RAM中；所述外部存储子模块用于存储所述转发表，所述外部存储子模块设置于芯片外部的RAM中；所述芯片包括专用集成电路ASIC芯片。
10、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一判断模块，用于判断所述学习模块根据所述查询计算模块得到的基地址存储所述第二收敛计算模块得到的所述源节点操作关键字的收敛值是否冲突；
第一配置模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为冲突时，配置所述第二收敛计算模块选择与原表项收敛算法不同的表项收敛算法对所述源节点操作关键字进行收敛计算并通知所述第一判断模块进行判断，若判断结果仍为冲突，则通知所述以太网数据帧的输出端修改所述源节点操作关键字；若所述第一判断模块的判断结果为不冲突，则通知所述学习模块进行存储。
11、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二判断模块，用于判断所述学习模块根据所述查询计算模块得到的基地址存储所述第二收敛计算模块得到的所述源节点操作关键字的收敛值是否冲突；
第二配置模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为冲突时，配置所述查询计算模块选择与原表项查询算法不同的表项查询算法对所述源节点操作关键字进行计算并通知所述第二判断模块进行判断，若判断结果仍为冲突，则通知所述以太网数据帧的输出端修改所述源节点操作关键字；若所述第二判断模块的判断结果为不冲突，则通知所述学习模块进行存储。
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