CN101170512A - 报文业务处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报文业务处理方法，包括以下步骤：步骤S102，当通过交换设备的一个物理端口接收数据报文时，查询物理端口的属性，以及当物理端口属于一个链路聚合组时，为链路聚合组分配一个虚拟端口；步骤S104，基于虚拟端口对接收到的数据报文进行MAC地址学习；以及步骤S106，当链路聚合组发送数据报文时，基于链路聚合组进行MAC地址交换处理，以及根据链路聚合组确定数据报文的目的输出物理端口。本发明优化了以太网交换设备中具有链路聚合组情况下的MAC地址的交换及学习机制。

Description

报文业务处理方法

技术领域

本发明涉及链路聚合组的报文处理实现方法。

背景技术

链路聚合是基于IEEE802.3ad标准，允许把多条物理链路合成一条逻辑链路。链路聚合能够将多条低速链路捆绑成一条逻辑链路，提供更高的速率、更大的带宽；增加链路的可靠性，避免单链路失效导致的网络中断；提供链路上负载均衡机制，能够在聚合链路上分担流量。太网二层交换功能通常基于物理端口、交换域(可选)、MAC地址等实现。

基于查表实现的二层交换业务处理，当多个物理端口构成一个链路聚合组时，由于数据包从同一链路聚合组内的不同物理端口接收/发送，接收数据在进行MAC地址学习时，MAC地址在链路聚合组内不同物理端口的震荡，导致MAC地址学习、交换表项中的端口信息反复执行替代处理、老化索引也反复执行刷新处理。该处理是冗余操作，降低了业务处理效率及报文转发的吞吐量。

因此，需要一种链路聚合组的报文处理的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。

发明内容

本发明旨在优化以太网二层交换时具有链路聚合组条件下的MAC地址交换、学习处理功能的处理效率，为链路聚合组分配特定的虚拟物理端口，涉及链路聚合组的报文基于该虚拟物理端口进行MAC地址的转发处理，以降低业务处理复杂度，提高业务处理效率。

根据本发明，提供了一种报文业务处理方法，包括以下步骤：步骤S102，当通过交换设备的一个物理端口接收数据报文时，查询物理端口的属性，以及当物理端口属于一个链路聚合组时，为链路聚合组分配一个虚拟端口；步骤S104，基于虚拟端口对接收到的数据报文进行MAC地址学习；以及步骤S106，当链路聚合组发送数据报文时，基于链路聚合组进行MAC地址交换处理，以及根据链路聚合组确定数据报文的目的输出物理端口。

步骤S104包括以下步骤：基于数据报文携带的交换域，以及链路聚合组的输入端口、和数据报文的源MAC地址来查询MAC地址学习表；以及判断MAC地址学习表中是否包含所查询的表项，如果是，则更新表项对应的老化时间值，否则，在MAC地址学习表中增加包括交换域、链路聚合组的输入端口、和数据报文的源MAC地址的表项，并将增加的表项对应的老化时间设置为最大值，以及在MAC地址交换表中增加MAC地址交换表项。

基于链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤包括以下步骤：根据数据报文的交换域和目的MAC地址查询MAC地址交换表，来确定输出端口。

基于链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤还包括以下步骤：在查询MAC地址交换表得到输出端口时，将报文发送至输出端口，否则，在交换域所包含的所有端口间广播数据报文。

根据链路聚合组确定数据报文的目的输出物理端口的步骤包括以下步骤：判断输出端口是否属于任意链路聚合组；在输出端口属于任意链路聚合组的情况下，判断输入数据的物理端口与输出端口是否属于同一个链路聚合组，如果是，则将数据报文丢弃，否则，根据约定的规则查询HASH处理表，得到目的输出物理端口，并通过目的输出物理端口输出数据报文；以及在输出端口不属于任意聚合组的情况下，则将输出端口确定为目的输出端口，并将数据报文直接通过输出端口进行转发。

约定的规则为基于MAC地址和基于IP地址中的一种。

步骤S102还包括以下步骤：当输入数据报文的物理端口不属于任何链路聚合组时，为物理端口分配一个普通物理端口。

当输入端口为虚拟端口，以及输出端口属于链路聚合组时，输出端口为虚拟端口。

当输入端口为普通物理端口，以及输出端口不属于链路聚合组时，输出端口为普通物理端口。

本发明优化了以太网交换设备中具有链路聚合组情况下的MAC地址的交换及学习机制，基于链路聚合组的虚拟物理端口处理机制，当数据来源链路聚合组的不同物理端口时，能防止MAC地址在交换/学习表项在端口间跳变涉及的表项替换处理，降低业务处理复杂度，提高数据交换处理效率，优化了MAC地址交换/学习的实现方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的报文业务处理方法的流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的报文业务处理方法的流程图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的输入端口属性表；

图4示出了根据本发明另一个实施例的MAC地址学习表；以及

图5示出了根据本发明另一个实施例的MAC地址交换表。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。

图1示出了根据本发明的报文业务处理方法的流程图。参照图1，根据本发明的报文业务处理方法包括以下步骤：根据本发明，提供了一种报文业务处理方法，包括以下步骤：步骤S102，当通过交换设备的一个物理端口接收数据报文时，查询物理端口的属性，以及当物理端口属于一个链路聚合组时，为链路聚合组分配一个虚拟端口；步骤S104，基于虚拟端口对接收到的数据报文进行MAC地址学习；以及步骤S106，当链路聚合组发送数据报文时，基于链路聚合组进行MAC地址交换处理，以及根据链路聚合组确定数据报文的目的输出物理端口。

步骤S104包括以下步骤：基于数据报文携带的交换域，以及链路聚合组的输入端口、和数据报文的源MAC地址来查询MAC地址学习表；以及判断MAC地址学习表中是否包含所查询的表项，如果是，则更新表项对应的老化时间值，否则，在MAC地址学习表中增加包括交换域、链路聚合组的输入端口、和数据报文的源MAC地址的表项，并将增加的表项对应的老化时间设置为最大值，以及在MAC地址交换表中增加MAC地址交换表项。

基于链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤包括以下步骤：根据数据报文的交换域和目的MAC地址查询MAC地址交换表，来确定输出端口。

基于链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤还包括以下步骤：在查询MAC地址交换表得到输出端口时，将报文发送至输出端口，否则，在交换域所包含的所有端口间广播数据报文。

根据链路聚合组确定数据报文的目的输出物理端口的步骤包括以下步骤：判断输出端口是否属于任意链路聚合组；在输出端口属于任意链路聚合组的情况下，判断输入数据的物理端口与输出端口是否属于同一个链路聚合组，如果是，则将数据报文丢弃，否则，根据约定的规则查询HASH处理表，得到目的输出物理端口，并通过目的输出物理端口输出数据报文；以及在输出端口不属于任意聚合组的情况下，则将输出端口确定为目的输出端口，并将数据报文直接通过输出端口进行转发。

其中，约定的规则为基于MAC地址和基于IP地址中的一种。

步骤S102还包括以下步骤：当输入数据报文的物理端口不属于任何链路聚合组时，为物理端口分配一个普通物理端口。

当输入端口为虚拟端口，以及输出端口属于链路聚合组时，输出端口为虚拟端口。

当输入端口为普通物理端口，以及输出端口不属于链路聚合组时，输出端口为普通物理端口。

图2示出了根据本发明一个实施例的报文业务处理方法的流程图。参照图2，该实施例中的报文业务处理方法包括以下步骤：

步骤S202，交换业务处理时检查输入报文的端口的属性，当该端口属于一个链路聚合组的成员时，为该链路聚合组分配一个虚拟端口号，当该端口为非链路聚合端口时，为其分配一个普通端口号；

步骤S204，当为该链路聚合组分配了虚拟端口时，当链路聚合组内的某物理端口接收到数据，按照链路聚合组分配的虚拟端口进行MAC地址学习处理，即MAC地址学习到虚拟端口而非实际物理端口上；

步骤S206，当从链路聚合组发送报文时，基于链路聚合组进行MAC地址交换处理，得到目的输出端口，再根据链路聚合组映射得到实际的目的输出物理端口；

步骤S208，判断该目的端口是否包含链路聚合组，如果是，则执行步骤S210，否则执行步骤S216，

其中，当输出报文的目的输出端口属于链路聚合组时，MAC地址交换查询得到的目的输出端口为链路聚合组对应的虚拟端口而非链路聚合组的一个成员链路对应的物理端口；

步骤S210，判断输入端口和目的输出端口是否为同一个链路聚合组对应的虚拟端口，如果是，执行步骤S212，否则执行步骤S214；

步骤S212，将报文丢弃处理；以及

步骤S214，根据下行数据输出链路聚合组的数据转发规则，将下行数据HASH处理后，从选定成员链路对应的目的输出物理端口发送报文；以及

步骤S216，当从普通物理端口发送报文时，由该目的输出物理端口转发报文。

在该实施例中，当输入报文的端口为非虚拟端口时，MAC地址交换和学习基于物理端口实现，无特殊处理。

下面参照图3～图5来详细描述本发明的另一个实施例。

本实施例以一个以太网二层交换设备实现IVL(IndependentVlan Learning)交换为例，来源端口为链路聚合组成员及普通物理端口分别说明报文业务处理过程。

链路聚合组接收报文处理：

1)交换设备的以太网端口1～4设置为链路聚合组，该链路聚合组对应一个虚拟端口0x100，实现多个物理端口到一个虚拟端口的映射。该处理在输入端口属性表中实现，输出的映射端口最高比特为1时表示虚拟端口，其他低位比特对应虚拟端口为0时表示实际物理端口。

2)报文学习处理：

交换设备的以太网端口1～4中的任意物理端口接收到数据包时，将接收的数据包作报文的学习处理。报文携带的VLAN对应的交换域为1，则该报文处理执行查询MAC地址学习表处理。查表基于以下信息执行：交换域+输入映射端口+源MAC地址，能得到对应的表项时，将表项对应的老化时间值更新；否则，当表项中的条目数小于地址表容量时，则在MAC地址学习表中增加以下表项：

交换域(1)+输入映射端口(0x100)+MAC地址，同时将对应老化时间设置为最大值。

该报文处理在MAC地址学习表中增加表项时，同时在交换处理表中增加以下MAC地址交换表项：

交换域(1)+MAC地址＝>输出映射端口(0x100)。

学习处理表中，MAC地址为报文的源MAC地址，交换处理信息中，MAC地址也对应报文的源MAC地址。

3)报文交换处理：

该处理通过查询MAC地址交换表实现。根据报文的交换域、目的MAC地址，查找输出映射端口。

在查询MAC地址交换表能得到对应的输出端口B时，将报文发送到输出端口B，当查询交换处理表得不到对应的输出端口时，报文在Vlan域1包含的端口间广播处理；

4)当发送报文的输出端口B为链路聚合组时，首先实现报文的过滤处理：当报文的发送端口和接收端口为同一个虚拟端口时，该报文丢弃处理；否则，根据约定的规则(如基于MAC地址、IP地址等)查询HASH处理表，得到发送的目的物理端口。

5)当发送报文的输出端口B为非链路聚合组时，则报文根据执行发送端口的处理。

6)当报文在交换域1包含的发送端口间广播处理时，如果发送端口包含链路聚合端口，同样依据约定的规则(如基于MAC地址、IP地址等)查询HASH处理表，得到该链路聚合组的发送目的物理端口，实现报文的广播处理。

普通物理端口接收报文的处理：

1)端口5接收的数据包按照物理端口5进行报文的学习、交换处理。报文携带的VLAN对应的交换域1，则该报文处理执行查询MAC地址学习表处理。

2)报文的学习处理过程如下：

查MAC地址学习表基于以下信息执行：交换域+输入映射端口+源MAC地址，能得到表项时，将其老化时间更新为最大值；否则，当表项中的条目数小于地址表容量时，则在MAC地址学习表中增加以下表项：

交换域(1)+输入映射端口(0x5)+MAC地址(5)，同时将老化时间设置为最大值。

该报文处理在MAC地址学习表中增加表项时，同时在交换处理表中增加以下MAC地址交换表项：

交换域(1)+MAC地址＝>输出映射端口(0x5)。

MAC地址学习/交换表中，MAC地址均为报文的源MAC地址。

3)报文的交换处理过程如下。

该处理通过查询MAC地址交换表实现。根据报文的交换域、目的MAC地址，查找输出映射端口。

在查询MAC地址交换表能得到对应的输出端口B时，报文输出到发送端口B，当查询交换处理表得不到对应的输出端口时，报文在Vlan域1包含的端口间广播处理；

4)当发送报文的输出端口B为链路聚合组时，根据约定的规则(如基于MAC地址、IP地址等)查询HASH处理表，得到发送的目的物理端口。

5)当发送报文的输出端口B为非链路聚合组时，则报文根据执行发送端口的处理。

6)该报文在交换域1包含的发送端口间广播处理时，如果发送端口包含链路聚合端口，同样依据约定的规则(如基于MAC地址、IP地址等)查询HASH处理表，得到该链路聚合组的发送目的物理端口，实现报文的广播处理。

本发明优化了以太网交换设备中具有链路聚合组情况下的MAC地址的交换及学习机制，基于链路聚合组的虚拟物理端口处理机制，当数据来源链路聚合组的不同物理端口时，能防止MAC地址在交换/学习表项在端口间跳变涉及的表项替换处理，降低业务处理复杂度，提高数据交换处理效率，优化了MAC地址交换/学习的实现方法。

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 (9)

1.一种报文业务处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S102，当通过交换设备的一个物理端口接收数据报文时，查询所述物理端口的属性，以及当所述物理端口属于一个链路聚合组时，为所述链路聚合组分配一个虚拟端口；

步骤S104，基于所述虚拟端口对接收到的所述数据报文进行MAC地址学习；以及

步骤S106，当所述链路聚合组发送所述数据报文时，基于所述链路聚合组进行MAC地址交换处理，以及根据所述链路聚合组确定所述数据报文的目的输出物理端口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S104包括以下步骤：

基于所述数据报文携带的交换域，以及所述链路聚合组的输入端口、和所述数据报文的源MAC地址来查询MAC地址学习表；以及

判断所述MAC地址学习表中是否包含所查询的表项，如果是，则更新所述表项对应的老化时间值，否则，在所述MAC地址学习表中增加包括所述交换域、所述链路聚合组的输入端口、和所述数据报文的源MAC地址的表项，并将增加的所述表项对应的老化时间设置为最大值，以及在MAC地址交换表中增加MAC地址交换表项。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤包括以下步骤：

根据所述数据报文的所述交换域和目的MAC地址查询所述MAC地址交换表，来确定输出端口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述链路聚合组进行MAC地址交换处理的步骤还包括以下步骤：

在查询所述MAC地址交换表得到所述输出端口时，将所述报文发送至所述输出端口，否则，在所述交换域所包含的所有端口间广播所述数据报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述链路聚合组确定所述数据报文的目的输出物理端口的步骤包括以下步骤：

判断所述输出端口是否属于任意链路聚合组；

在所述输出端口属于所述任意链路聚合组的情况下，判断输入数据的所述物理端口与所述输出端口是否属于同一个链路聚合组，如果是，则将所述数据报文丢弃，否则，根据约定的规则查询HASH处理表，得到所述目的输出物理端口，并通过所述目的输出物理端口输出所述数据报文；以及在所述输出端口不属于所述任意聚合组的情况下，则将所述输出端口确定为所述目的输出端口，并将所述数据报文直接通过所述输出端口进行转发。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述约定的规则为基于MAC地址和基于IP地址中的一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述输入端口为所述虚拟端口，以及所述输出端口属于链路聚合组时，所述输出端口为所述虚拟端口。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S102还包括以下步骤：

当输入所述数据报文的所述物理端口不属于任何链路聚合组时，为所述物理端口分配一个普通物理端口。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述输入端口为所述普通物理端口，以及所述输出端口不属于链路聚合组时，所述输出端口为所述普通物理端口。

Images