CN101098286A - 一种多对一vlan映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多对一VLAN映射方法，包括以下步骤：1)将下联口的各VLAN分成N个区间，N为大于1的整数；每个区间包括多个VLAN；2)进入VLAN映射的上联口的数据包根据其属性进行MAC学习和查MAC表；3)如果步骤2)中查不到MAC，则网络处理器将数据包复制成N份，每份对应一个下联口VLAN区间；4)网络处理器将步骤3)中复制后的各份数据包分别进行再复制，复制的数量分别为各区间中包括的VLAN个数，完成数据包在下联口的广播。采用本发明所述的多对一VLAN映射方法提高了数据传输的效率，并使得下联口VLAN的范围和数目不受限，有利于下联口的扩展。

Description

一种多对一VLAN映射方法

技术领域

本发明涉及应用交换机进行数据通信的领域，具体的是涉及支持VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)映射的带网络处理器的交换机进行多对一映射的方法。

背景技术

随着交换机应用的普及，VLAN技术的应用也越来越广泛。众所周知，VLAN技术的主要作用是可将分布于不同地理位置的计算机按工作需要组合成一个逻辑网络，同时VLAN的划分可缩小广播域，以提高网络传输速度，由于处于不同VLAN的计算机之间不能直接通信，从而使网络的安全性能得到了很大提高。但事实上在很多网络中要求处于不同VLAN中的计算机间能够相互通信，如何解决VLAN间的通信问题是进行通信时需要面对的问题。

采用VLAN映射方法，可以解决上述问题，它允许用于边缘接入的不同以太网交换机的VLAN ID设置互相重叠，通过以太网交换机的VLAN映射功能，将不同交换机的重复VLAN ID修改为不同的VLAN ID，并从上联端口发送出去，从而在二层核心交换机中也实现用户的隔离，这样就简化了边缘接入交换机的设置。

在使用交换机进行数据通信时，通常将跟用户相接的端口称为下联口，跟网络侧相接的端口称为上联口，普通二层处理，只有上联口和下联口的VLAN一致才能对通，有了VLAN映射，可以实现一个下联口的多个VLAN跟一个上联口的一个VLAN互通，称为多对一VLAN映射。在现有的多对一VLAN映射技术中，由于上联口对应一个VLAN，因此，从下联口往上联口发数据包处理比较容易，若查到MAC即转发，若查不到MAC地址只要在上联口的VLAN内广播即可；但是由于下联口对应多个VLAN，因此，从上联口往下联口发数据包时则出现这种情况，即：若查到MAC即按照MAC表中的地址进行转发，若查不到MAC就要在下联口的所有VLAN内进行广播，因为下联口的VLAN范围可能是在1-4095内任意取，范围比较广，如果对每个VLAN都进行数据包的广播传输，网络传输效率低，实现困难。

发明内容

本发明的目的是，为了克服现有技术中进行多对一VLAN映射时下行广播实现难的问题，提出了一种可以灵活方便地进行下行广播的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多对一VLAN映射方法，其中，从上联口到下联口的下行处理过程包括以下步骤：

1)将下联口的各VLAN分成N个区间，N为大于1的整数；每个区间包括多个VLAN；

2)进入VLAN映射的上联口的数据包根据其属性进行MAC学习和查MAC表；

3)如果步骤2)中查不到MAC，则网络处理器将数据包复制成N份，每份对应一个下联口VLAN区间；

4)网络处理器将步骤3)中复制后的各份数据包分别进行再复制，复制的数量分别为各区间中包括的VLAN个数，完成数据包在下联口的广播。

优选地，所述步骤1)中每个区间中的VLAN是连续的。

优选地，所述每个区间中的VLAN数不超过网络处理器一次能复制数据包数量。

优选地，所述步骤2)包括如下步骤：用所述数据包中的上联口VLAN和源MAC做MAC学习，用所述数据包中的上联口VLAN和目的MAC查MAC表，查到MAC出口，并把数据包中的VLAN转换成该MAC出口对应的下联口VLAN。

优选地，所述步骤3)中网络处理器复制后的各数据包中带有序列号，分别对应于下联口的VLAN区间。

优选地，所述步骤4)中通过软件或硬件环回将步骤3)中复制后的各数据包送入网络处理器中进行再复制。

优选地，VLAN映射方法还包括从下联口到上联口的上行处理过程，该上行处理过程包括以下步骤：

5)进入VLAN映射的下联口的数据包根据其属性进行MAC学习和查MAC表；

6)如果步骤5)中查到MAC出口，将数据包中的VLAN转换成该MAC出口对应的上联口VLAN；如果查不到MAC出口，则将该数据包在上联口的VLAN中进行广播。

优选地，所述步骤5)中MAC学习和查MAC表的处理过程具体为：用所述数据包中的下联口VLAN和源MAC做MAC学习，用所述数据包中的下联口VLAN和目的MAC查MAC表。

本发明的有益效果是：通过采用将下联口的多个VLAN进行分区划分和二次复制的技术方案进行下行广播，可以更高效地进行数据传输，使得下联口VLAN的范围和数目不受限，有利于下联口的扩展。

附图说明

图1是本发明实施例多对一VLAN映射的系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

如图1所示，从数据转发的角度来分析VLAN映射过程。假设配置下联口的VLAN1-50、100-200，VLAN A属于这个范围，映射成上联口的VLAN B。

分成上行处理和下行处理两个过程来进行说明。

上行处理时(即：下联口往上联口发送报文包的过程)，数据包的结构为‘MAC1|MAC2|VLAN A|0x0800|ip包’，其中MAC1为目的MAC，MAC2为源MAC，VLAN A为数据包所携带的VLAN，后面就是IP类型值及IP包：处理过程包括以下步骤：

1)数据包带有VLAN A，通过入接口属性表发现是.VLAN映射的下联口，并且由入接口属性表告知要映射成VLAN B。

2)用MAC2+VLAN B来进行MAC学习，并且把原数据包带的VLANA写入MAC表。

3)用MAC1+VLAN B查MAC表。查到则把数据包的VLAN A变成VLAN B进行转发；查不到则在要映射的VLAN B里面进行广播。

下行处理时(即：上联口往下联口发送报文包的过程)，数据包的结构为‘MAC2|MAC1|VLAN B|0x0800|ip包’，其中MAC2为目的MAC，MAC1为源MAC，VLAN B为数据包所携带的VLAN，后面就是IP类型值及IP包：处理过程包括以下步骤：

1)数据包带有VLAN B，通过入接口属性表发现是VLAN映射的上联口，如果发现不是上联口，是普通端口则做普通的二层处理：

2)MAC1+VLAN B进行MAC学习：

3)MAC2+VLAN B查MAC表，若查到MAC，如果发现MAC表显示的是一个VLAN映射下联口学到的MAC，并且查到此MAC对应的下联口VLAN是A，则把数据包映射成VLANA并转发出去。如果查到此MAC不需要进行VLAN映射，是一个普通MAC表项，则不进行转发。从而进行了VLAN映射和普通VLAN的隔离；

4)如果查不到MAC，则在所有下联口配置VLAN映射的范围(VLAN1-50、100-200)内进行广播。

其中步骤4)中的广播过程包括，把这些下联口的VLAN分成一些区间，每个区间的VLAN都是连续的，每个区间的VLAN数目最多为网络处理器一次复制数据包的个数。比如，现在下联口的VLAN1-50，100-200，都要映射成400。网络处理器一次能复制64个数据包，这样就分成三个区间，<1-50><100-163><164-200>，这样形成两张表，即区间数目表和区间VLAN表。其中，区间数目表中放总共的分区间的数目，本例中VLANB对应的结果区间个数为3个。区间VLAN表放每个区间的VLAN起始值和VLAN个数。本例中：

VLAN B+序号0对应的结果是：初始VLAN 1，VLAN个数50；

VLAN B+序号1对应的结果是：初始VLAN 100，VLAN个数64；

VLAN B+序号2对应的结果是：初始VLAN 164，VLAN个数36；

广播时，网络处理器首先用VLAN查区间数目表发现一共分成3个区间，网络处理器则复制3份数据包。每个数据包带一个不同的序列号。

数据包通过硬件环回，或者软件环回方法重新进入网络处理器。复制出来的数据包通过序列号来区分这个是哪个区间。再进行查表，得知这个区间的起始VLAN值和这个区间的VLAN的个数，比如该实施例第一个区间的起始是1，个数为50，则网络处理器就通过硬件环回，或者软件环回方法复制50份数据包，每个数据包的VLAN从1-50递增。

通过上述方法就实现了整个上联口到下联口的广播工作。

以上为本发明的一个优选实施方式，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，比如在进行区间划分时，每个区间中的VLAN也可以是非连续的，同样可以取得本发明相同的效果，这些经过简单推演或替换后的技术方案都应当视为属于本发明确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种多对一VLAN映射方法，其特征在于，VLAN映射从上联口到下联口的下行处理过程包括以下步骤：

1)将下联口的各VLAN分成N个区间，N为大于1的整数；每个区间包括多个VLAN；

2)进入VLAN映射的上联口的数据包根据其属性进行MAC学习和查MAC表；

3)如果步骤2)中查不到MAC，则网络处理器将数据包复制成N份，每份对应一个下联口VLAN区间；

4)网络处理器将步骤3)中复制后的各份数据包分别进行再复制，复制的数量分别为各区间中包括的VLAN个数，完成数据包在下联口的广播。

2.根据权利1所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述步骤1)中每个区间中的VLAN是连续的。

3.根据权利要求1或2所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述每个区间中的VLAN数不超过网络处理器一次能复制数据包数量。

4.根据权利1所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述步骤2)包括如下步骤：用所述数据包中的上联口VLAN和源MAC做MAC学习，用所述数据包中的上联口VLAN和目的MAC查MAC表，查到MAC出口，并把数据包中的VLAN转换成该MAC出口对应的下联口VLAN。

5.根据权利要求1所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述步骤3)中网络处理器复制后的各数据包中带有序列号，分别对应于下联口的VLAN区间。

6.根据权利要求1或4或5所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述步骤4)中通过软件或硬件环回将步骤3)中复制后的各数据包送入网络处理器中进行再复制。

7.根据权利要求1所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，还包括从下联口到上联口的上行处理过程，该上行处理过程包括以下步骤：

5)进入VLAN映射的下联口的数据包根据其属性进行MAC学习和查MAC表；

6)如果步骤5)中查到MAC出口，将数据包中的VLAN转换成该MAC出口对应的上联口VLAN；如果查不到MAC出口，则将该数据包在上联口的VLAN中进行广播。

8.根据权利要求7所述的多对一VLAN映射方法，其特征在于，所述步骤5)中MAC学习和查MAC表的处理过程具体为：用所述数据包中的下联口VLAN和源MAC做MAC学习，用所述数据包中的下联口VLAN和目的MAC查MAC表。