CN101075903B

CN101075903B - 网络资源配置方法和装置

Info

Publication number: CN101075903B
Application number: CN2006100805523A
Authority: CN
Inventors: 田平; 潘家民
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: STATE GRID ZHEJIANG ZHUJI POWER SUPPLY Co Ltd; Zhuji Dongbai Electric Power Equipment Manufacturing Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd; Shaoxing Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-05-17
Also published as: CN101075903A

Abstract

本发明公开了一种网络资源配置方法和装置、以及通信设备。其中，该方法包括以下步骤：掩码规则对生成步骤，根据所述网络资源生成相应的至少两个所述掩码规则对；掩码规则对合并步骤，如果生成的所述掩码规则对符合两个掩码相同，而两个规则二进制值中相同位置的位只有一位不相同的条件，则对其进行合并处理，以减少规则的数目。通过本发明的技术方案，可以实现对任意的网络资源区间进行配置，而不受区间内容和范围的限制，从而不浪费网络资源。

Description

网络资源配置方法和装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种网络资源配置方法和装置。

背景技术

当前，数据通讯设备中的操作很多需要对数据进行批处理，例如端口号、虚拟局域网络(Virtual Local Area Network，简称VLAN)等。有的芯片能够支持这些数据的批处理操作，但是有非常大的限制，有的则根本不支持这种操作。为了更好的满足这种需求，需要通过软件来实现批处理操作。

在VLAN的应用中，如果给每个VLAN分配不同IP子网，会消耗如子网地址、子网广播地址、子网缺省网关地址等IP地址。如果交换机上的VLAN数量比较多，那么造成的IP地址浪费就相当可观了。这意味着在一个大规模的交换局域网环境内，相对于今天传统的IPv4寻址体系来说，采用VLAN聚合技术可以节省大量的IP地址，减少地址的浪费。

QinQ又称VLAN堆叠，通过在原有802.1Q tag标签之外再增加一个VLAN标签，通常称为服务提供VLAN(Service ProviderVLAN)，这一层标签可以将内层VLAN标签(也称为CustomerVLAN，CVLAN)屏蔽起来，经过服务商的网络透明传输，到达边缘交换机时再去除外层的VLAN标签，这是构成L2VPN(二层虚拟专用网)的主要方式之一。

SVLAN(Selective VLAN)也称QinQ或Double VLAN。其实现为在802.1Q协议标签前再次封装802.1Q协议标签，其中一层标识用户系统网络(customer network)，一层标识网络运营商网络(service provider network)，将其扩展实现用户线路标识。

目前，部分交换机可以支持Stacked VLAN(VLAN堆叠)功能。SVLAN允许运营商为每个用户分配最大到4K的第二个VLANID。运营商VLAN标记在IP数字用户线路接入复用器(IP DigitalSubscriber Line Access Multiplexer，简称IPDSLAM)网络侧插入，在用户侧删除。宽带接入服务器(Broadband Access Server，基站，简称BAS)通过识别用户的第二个VLAN确定用户线路标识。SVLAN也较好地解决了VLAN(最大4K)数量不足问题。

通常能够使用的VLAN id是1-4094，如果对某个VLAN id区间如(100-200)进行VLAN封装，也就是说在VLAN 100到200的外层再打一层标签，就需要对已经存在的VLAN进行配置。

目前对VLAN配置采用区间有规则限制的方式，这种配置方式对VLAN区间要求非常严格，所使用的VLAN id区间必须是(0，2＾n)或(2＾n，2＾(n+1)-1)。这样的直接后果就是使用户的很多配置区间都处于闲置状态，严重的浪费了VLAN的资源。例如，对VLAN id为0-31的包外层再增加一层VLAN id为30的标签，对VLAN id为64-127的包外层增加一层VLAN id为15的标签，从而把内层的标签屏蔽起来。要想完成这种配置，在芯片中就需要两个掩码规则对(以下可称为(mask，rule)对)来实现，即，如果在芯片中进行配置，需要一个掩码(mask)和一个规则(rule)共同来实现。

以下说明现有配置方法对VLAN区间造成的闲置和不精确情况：比如，VLAN 11-47打VLAN 20，VLAN 89-100打VLAN30等，如果使用目前的配置方式，只有对VLAN 0-63和VLAN64-127进行配置才能把VLAN 11-47和VLAN 89-100配置成功，这样就会使不被使用的那些VLAN区间如0-10、48-63和64-88、101-127等处于浪费的状态，同时，这些闲置的VLAN也给通信设备带来了隐患。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种网络资源配置方法和装置，可以对任意的网络资源区间进行配置，而不受区间内容和范围的限制。

根据本发明的一个方面，提供了一种网络资源配置方法，包括以下步骤：掩码规则对(也称为(mask，rule)对)生成步骤，根据网络资源生成相应的掩码规则对；掩码规则对合并步骤，如果生成的掩码规则对符合两个掩码相同，而两个规则二进制值中相同位置的位只有一位不相同，则对其进行合并处理，以减少规则的数目。

优选地，本发明的网络资源配置方法还可以包括：掩码规则对整合步骤，在掩码超出规定数目且规则的数目不超出限制数目的条件下，通过合并掩码来把掩码的数目减少到规定的数目范围内；在规则超出规定数目且掩码的数目不超出限制数目的条件下，通过合并规则来把规则的数目减少到规定的数目范围内。

此外，优选的是，在本发明的网络资源配置方法中，在掩码规则对中，只要有两个掩码规则对符合两个掩码相同，两个规则的二进制值中相同位置的两个bit位只有一位不相同，就可以将这两个掩码规则对合并成一个掩码规则对，以尽可能减少对系统资源的占用。

另外，在上述掩码规则对整合步骤中，整合包括在掩码超出规定数目且规则的数目不超出限制数目的条件下，通过把超出限制的那部分掩码合并到已经存在的那部分掩码中的方法把掩码的数目减少到一定的数目范围内。

此外，在本发明的网络资源配置方法中，优选的是，掩码的数目减少是通过把掩码超出规定数目的掩码规则对进行分解，通过分解把超出的掩码用原先已经存在且没有超出数目限制的那些掩码来代替，从而实现掩码数目的减少。

并且，掩码规则对的分解包括以下步骤：搜索步骤，搜索整合掩码规则对时产生规则数目最少的两个掩码规则对；计算步骤，计算两个掩码异或值为1的位的个数；以及设置步骤，将要被合并的规则与两个掩码异或值为1的位设置为1，从而产生新的掩码规则对。

优选的是，上述网络资源包括虚拟局域网区间或端口范围区间。

根据本发明的另一方面，提供了一种网络资源配置装置。该网络资源配置装置包括掩码规则对生成模块，用于根据网络资源生成相应的掩码规则对；以及掩码规则对合并模块，用于在生成的掩码规则对符合两个掩码相同，两个规则的二进制值相同位置的两个位只有一位不相同的情况下，对其进行合并处理，以减少规则的数目。

本发明的网络资源配置装置还可以包括掩码规则对整合模块，用于对一部分掩码规则对进行整合。并且，掩码规则对整合模块在掩码超出规定数目且规则的数目不超出限制数目的条件下，通过合并掩码来把所述掩码的数目减少到一定的数目范围内；在规则超出规定数目且掩码的数目不超出限制数目的条件下，通过合并规则来把规则的数目减少到规定的数目范围内。

在本发明的网络资源配置装置中，在掩码规则对中，只要有两个掩码规则对符合掩码相同，两个规则的二进制值相同位置的位只有一位不相同，所述掩码规则对合并模块就将其合并成一个掩码规则对，以尽可能减少对系统资源的占用。

上述掩码规则对整合模块包括：搜索单元，用于搜索整合掩码规则对时产生规则数目最少的两个掩码规则对；计算单元，用于计算两个掩码异或值为1的位的个数；以及设置单元，用于将要被合并的规则与两个掩码异或值为1的位设置为1，从而产生新的掩码规则对。

由于系统条件限制，芯片资源不可能无限制的使用。为了最大限度发挥本发明的优势，本发明能够根据系统最大条件限制自动调节掩码和规则的数目限制，在掩码或者规则的数目超出系统限制的情况下，通过算法平衡掩码和规则之间的数目，使其都能够控制在系统限制的范围内。

和现有技术相比，本发明具备以下有益技术效果：可以直接灵活的对任意区间的VLAN或端口范围等网络资源进行配置，不浪费网络资源，从而可以把从现有配置方法中解放出来的网络资源留作他用，最大限度地利用了有限的网络资源。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的网络资源配置方法的流程图；

图2是根据本发明的(mask，rule)对生成流程图；

图3是根据本发明减少mask数目的流程图；以及

图4是根据本发明的网络资源配置装置的示意框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是根据本发明的一个实施例的网络资源配置方法的流程图。参见图1，本发明的网络资源配置方法包括(mask，rule)对生成步骤S102，在该步骤中，根据网络资源生成相应(mask，rule)对；以及(mask，rule)对合并步骤S104，如果生成的(mask，rule)对符合特定条件，则对其进行合并处理，以减少rule(规则)的数目。

优选的是，根据本发明的网络资源配置方法还可以包括(mask，rule)对整合步骤S106，根据需要对一部分(mask，rule)对进行整合。

另外，上述特定条件可以包括：两个(mask，rule)对中的mask相同，两个rule的二进制值中相同位置的两个bit位只有一位不同。

以下举一个例子来描述本发明的方法的实现过程。在步骤S102中，生成(mask，rule)对。

例如，对VLAN 12-47打VLAN 20的外层标签。12和47的二进制表示分别为：001100和101111。

001100(12)-001111(15)可以用一对(mask，rule)对(0xfffc，0x0c)表示；

010000(16)-011111(31)可以用一对(mask，rule)对(0xfff0，0x01)表示；

100000(32)-101111(47)可以用一对(mask，rule)对(0xfff0，0x10)表示；

区间已经表示完毕，整个过程用掉了三个(mask，rule)对。

上述方法的实现步骤如图2的(mask，rule)对生成流程图所示。以下对图2的流程进行详细描述。

对于区间(min，max)，i＝min，在步骤S202判断i是否小于等于最大值max，如果否，则该流程结束。如果是，即在i小于等于最大值max的情况下，执行步骤S204，查看二进制数i的末尾有几个0，假设有j个0，在步骤S206中，如果判断出i+2＾j-1还小于最大值max，则在步骤S210和S212中，(i，i+2＾j-1)就可以用一个(mask，rule)对。在步骤S208中，temp右移一位操作，同时k进行左移一位操作，j加1，完成后返回给步骤S206进行判断。在步骤S212之后执行步骤S214，把i+2＾j赋值给i，重复以上步骤，则可以完成对此区间配置。如此设置，一个区间对可能生成多个(mask，rule)对。为了尽可能减少对系统资源的占用，如果所生成的两个(mask，rule)对符合一定的条件就可以合并成一个，具体操作如步骤S104所示。

以下对步骤S104中合并(mask，rule)对进行详细描述。

如果(mask，rule)的条目太多，会严重的影响系统的效率，因此对生成的(mask，rule)对进行合并。合并后的(mask，rule)不影响系统的功能，而且能够提高系统的效率。

例如，(80，95)和(112，127)这两个区间对，使用以上方法计算会得到(0xfff0，0x50)和(0xfff0，0x70)两个(mask，rule)对。但是这两个组对可以用一个(mask，rule)对(0xfd0，0x50)来表示。因此，只要条件满足两者的mask相同、两者的rule只有一位不一样，两者就可以合并，合并的结果：

新mask＝mask&(mask&((rule(j)XOR rule(k))的反码))

新rule＝rule(j)&rule(k)

以下对本发明的步骤S106中对(mask，rule)对进行整合的过程进行说明。

步骤S104的工作减少了rule的数目，增加了mask的数目。由于在配置的过程中对mask和rule的数目进行了限制，规定mask的数目不能超过某个数M，rule的数目不能超过N。因此在配置的过程中会出现当rule的数目还远远没有达到N的时候mask的数目已经超出了限制，因此就需要对部分的(mask，rule)对进行整合，把超出的(mask，rule)对进行分解，以牺牲rule的数目来减少mask的数目。

(mask，rule)对分解的具体实现流程如图3所示。

首先，在步骤S302中，寻找分解后产生rule数目最少的那两对(mask，rule)进行合并，可以合并的(mask，rule)很多，但是最终只有一组或者一对产生的rule数目最少。在步骤S304中，计算两个mask异或值为1位的个数n和此时异或值为1的bit位的位置。接下来，在步骤S306中，把需要被合并掉的rule与两个mask的异或值进行比较，在位置相同的bit位异或值为1的位置，rule的bit位设置为1，每次只能设置一个bit位，因此会出现n个rule。以两个mask中比较大的mask作为新的mask，分别和n个rule组合，生成n对(mask，rule)对。此流程完毕。

此时，减少了mask的数目，但是增加了rule的数目。通过步骤S104和S106，可以自动的调节mask和rule的数目，使其达到系统要求。

如A(0xfffe，0x2)和B(0xfff8，0x8)，把B合入A中，则B中rule二进制表示1000分解后的rule就是1000、1010、1100、1110，mask则为0xfffe，从而减少了一个mask，但是也发现增加了三个rule。

同样，也存在着另外一种情况，即，rule达到上限而mask还没有耗光，这时就需要增加mask的数目来降低rule的数目，从而能够使配置成功。其实现方法类似于上述增加rule的数目来降低mask的数目，在此不再赘述。

图4是根据本发明的一个实施例的网络资源配置装置的示意框图。如图4所示，根据本发明的网络资源配置装置40包括(mask，rule)对生成模块402和(mask，rule)对合并模块404。

其中，(mask，rule)对生成模块402用于根据网络资源生成相应(mask，rule)对，(mask，rule)对合并模块用于在生成的(mask，rule)对符合特定条件的情况下，对其进行合并处理，以减少rule的数目。

此外，优选的是，根据本发明的网络资源配置装置还可以包括(mask，rule)对整合模块406，用于如果生成的mask超出正常数目的限制，合并mask，在rule数目不超出限制的条件下，把mask数目降到正常数目范围内。

实际应用举例

在例如交换机设备这样的通信设备中，为了能够任意的对VLAN区间进行配置，应用了根据本发明的方法(或装置)。

在该设备中，QinQ通过快速过滤处理(Fast Filtering Processor，简称FFP)实现。在上述设备的芯片中，系统留给QinQ的rule是100条，QinQ能够使用的mask只有8个。如果使用以前的配置方式，4094个VLAN需要分割成有规则的区间才能进行配置。而本发明方法摈弃了只能对特殊VLAN区间进行配置的限制，实现了对任意区间的配置，从而节省了VLAN的资源，用户可以完全根据业务的需要来灵活的使用外层VLAN ID来屏蔽内层VLAN。

本发明在交换机设备中表现非常良好，很好的实现了对任意VLAN区间的配置。由于硬件本身资源的局限性，它不可能无限制的配置下去，因此在配置过程中，要尽量的节约有限的资源来完成最大限度的功能。

虽然以上只是举出了对VLAN区间的配置，但是本发明所涉及的方法和装置不只是局限在对VLAN区间的配置，还能够应用在对其他任何区间(例如端口范围区间等)的配置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种网络资源配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

掩码规则对生成步骤，将需配置的网络资源区间(minmax)化分成若干个网络资源子区间，每个所述网络资源子区间生成相应的掩码规则对(掩码，规则)，其中，min为二进制表示的所述网络资源的最小值，max为二进制表示的所述网络资源的最大值，具体包括：

步骤a，判断min是否小于等于max，如果否，所述掩码规则对生成步骤结束；如果是，执行步骤b；

步骤b，执行赋值操作：temp＝min；k＝0xffff；j＝0；其中，temp和k为运算的中间变量，变量j表示min的末尾为零的个数；

步骤c，判断条件(temp&1＝＝0)&&(min+2^j-1＜＝max)是否满足，其中操作符&表示按位与，操作符&&表示逻辑与；如果是，执行步骤d；如果否，执行步骤e；

步骤d，执行操作：temp右移一位，k左移一位，j加1；然后返回步骤c；

步骤e，执行操作：j减1，k右移一位，k|＝0x8000，其中，操作符|表示按位或；

步骤f，生成所化分出的网络资源子区间(min，min+2^j-1)对应的规则对(掩码＝k，规则＝min&k)，其中，操作符&表示按位与；

步骤g，执行赋值操作min＝min+2^j后，重复上述步骤，直到将所述网络资源区间(min max)划分完毕，每个划分成的子区间生成一个对应的掩码规则对(掩码，规则)；

掩码规则对合并步骤，在生成的所述掩码规则对符合两个掩码相同，而其中的第一规则和第二规则的二进制值中相同位置的位只有一位不相同的情况下，对其进行合并处理得到一个新掩码规则对：(新掩码，新规则)，以减少规则的数目，具体包括：

新掩码＝掩码&(掩码&((第一规则XOR第二规则)的反码))；

新规则＝第一规则&第二规则。

2.根据权利要求1所述的网络资源配置方法，其特征在于，还包括以下步骤：

掩码规则对整合步骤，具体包括：

在所述掩码超出规定数目且所述规则的数目不超出限制数目的条件下，通过合并所述掩码来把所述掩码的数目减少到规定的数目范围内，具体包括：

寻找分解后产生规则数目最少的两对掩码规则对；

计算所述两对掩码规则对的掩码异或值为1的bit位的个数n和位置；

把需要被合并掉的掩码规则对中的规则与所述异或值进行比较，在所述异或值为1的bit位的相同位置，将所述被合并掉的规则的bit位设置为1，并且每次只设置一个bit位，从而生成n个新规则；

以所述两对掩码规则对中比较大的掩码作为新掩码，分别和所述n个新规则组合，生成n个新掩码规则对；

在所述规则超出规定数目且所述掩码的数目不超出限制数目的条件下，通过合并所述规则来把所述规则的数目减少到规定的数目范围内，具体包括：

寻找分解后产生掩码数目最少的两对掩码规则对；

计算所述两对掩码规则对的规则异或值为1的bit位的个数n和位置；

把需要被合并掉的掩码规则对中的掩码与所述异或值进行比较，在所述异或值为1的bit位的相同位置，将所述被合并掉的掩码的bit位设置为1，并且每次只设置一个bit位，从而生成n个新掩码；以所述两对掩码规则对中比较大的规则作为新规则，分别和所述n个新掩码组合，生成n个新掩码规则对。

3.根据权利要求2所述的网络资源配置方法，其特征在于，把所述掩码的数目减少是通过把所述掩码超出规定数目的掩码规则对进行分解，通过所述分解把超出所述规定数目的所述掩码用已经存在且没有超出限制数目的掩码来代替而实现的。

4.根据权利要求3所述的网络资源配置方法，其特征在于，所述掩码规则对的分解包括以下步骤：

搜索步骤，搜索整合掩码规则对时产生规则数目最少的两个掩码规则对；

计算步骤，计算两个掩码异或值为1的位的个数；以及

设置步骤，将要被合并的规则与所述两个掩码异或值为1的相应位设置为1，从而产生新的掩码规则对。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络资源配置方法，其特征在于，所述网络资源包括虚拟局域网区间或端口范围区间。

6.一种网络资源配置装置，其特征在于，包括：

掩码规则对生成模块，用于将需配置的网络资源区间(min max)化分成若干个网络资源子区间，为每个所述网络资源子区间生成相应的掩码规则对(掩码，规则)，其中，min为二进制表示的所述网络资源的最小值，max为二进制表示的所述网络资源的最大值，具体包括：

掩码规则对合并模块，在生成的所述掩码规则对符合两个掩码相同，而其中的第一规则和第二规则的二进制值中相同位置的位只有一位不相同的情况下，对其进行合并处理得到一个新掩码规则对：(新掩码，新规则)，以减少规则的数目，具体包括：

新掩码＝掩码&(掩码&((第一规则XOR第二规则)的反码))；

新规则＝第一规则&第二规则。

7.根据权利要求6所述的网络资源配置装置，其特征在于，还包括：

掩码规则对整合模块具体包括：

所述掩码规则对整合模块在所述掩码超出规定数目且所述规则的数目不超出限制数目的条件下，通过合并所述掩码来把所述掩码的数目减少到规定的数目范围内，具体包括：

寻找分解后产生规则数目最少的两对掩码规则对；

计算所述两对掩码规则对的掩码异或值为1的bit位的个数记为n和位置；

寻找分解后产生掩码数目最少的两对掩码规则对；

8.根据权利要求7所述的网络资源配置装置，其特征在于，所述掩码规则对整合模块减少所述掩码的数目是通过把所述掩码超出规定数目的掩码规则对进行分解，通过所述分解把超出所述规定数目的所述掩码用已经存在且没有超出限制数目的掩码来代替而实现的。

9.根据权利要求7所述的网络资源配置装置，其特征在于，所述掩码规则对整合模块包括：

搜索单元，用于搜索整合掩码规则对时产生规则数目最少的两个掩码规则对；

计算单元，用于计算两个掩码异或值为1的位的个数；以及

设置单元，用于将要被合并的规则与所述两个掩码异或值为1的相应位设置为1，从而产生新的掩码规则对。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的网络资源配置装置，其特征在于，所述网络资源包括虚拟局域网区间或端口范围区间。