CN101312433A - 与通道相关联的虚拟接口的数据分组处理 - Google Patents

Abstract

分组交换机操作方法和分组交换机将数据分组分配给虚拟接口。该虚拟接口和多个通道相关联。其中一个通道被指定为配置用于接收数据分组的主通道。另一个通道被指定为配置用于拒绝数据分组的备用通道。该方法和分组交换机还确定多个通道中哪个通道是主通道并且确定与主通道相关联的分组交换机端口。该方法和分组交换机在与主通道相关联的分组交换机端口上经由主通道将数据分组输出。

Description

与通道相关联的虚拟接口的数据分组处理

技术领域

本发明涉及各种实施方式中配置以处理与通道(tunnels)相关联的虚拟接口数据分组的方法和分组交换机。

背景技术

传统的分组交换机可利用主路径或备用路径来转发数据分组。通常，主路径是默认的用于中继数据分组的活动路径，而备用路径则是闲置路径，只有在主路径不工作的情况下，备用路径才用于中继数据分组。如果主路径不工作了，那么备用路径才被激活并开始中继数据分组。

分组交换机可提供穿过单一的分组交换机端口的多个主路径。每一个主路径可与不同的备用路径相关联。如果其中一个特定的主路径不工作了，那么这个主路径就停用了，而与之相关联的备用路径将被激活。然而，当停用这个特定的主路径时，分组交换机也停用该单一端口提供的其它主路径，即使其他的主路径不需要停用。

附图说明

下面，参照附图描述本发明的优选实施方式：

图1示出了包括与分组交换机的一个端口相关联的两个通道的网络的逻辑框图；

图2示出了包括与分组交换机的不同端口相关联的两个通道的网络的逻辑框图；

图3示出了包括与分组交换机的不同端口相关联的两个通道的网络的另一个逻辑框图；

图4示出了包括多个通道的分组交换机的逻辑框图；

图5示出了用于将数据分组映射到虚拟交换机的表的实施例；

图6示出了可用于将数据分组映射到虚拟接口的表的实施例；

图7示出了传送标识符格式的两个实施例；

图8示出了传送标识符格式的另两个实施例；

图9示出了用于将虚拟接口从一个通道传输到另一个通道的表的实施例；

图10示出了具有交换结构(switching fabric)的分组交换机的逻辑框图；

图11示出了具有逻辑端口和物理端口的分组交换机的逻辑框图；

图12示出了包括多个通道的分组交换机的另一个逻辑框图；

图13示出了可用于将数据分组映射到通道的表的实施例。

具体实施方式

在以太网中，通过将以太数据分组从一个端点中继到另一个端点，通道可实现有益的功能。当在通道端点之间中继数据分组时，该通道可穿过位于通道端点之间的一个或多个网络设备。

通道可能被指定为主通道或者备用通道。备用通道可用于在网络中提供冗余。如果被指定为主通道的通道不可操作了，那么之前被指定为备用通道的通道可成为主通道，并且可开始有效地中继数据分组以使服务中断最小化。

在某些情况下，可能有不止一个备用通道与单一的主通道相关联。在这种情况下，如果该主通道和其中一个备用通道不可操作了，那么另一个备用通道可成为主通道。

图1-3用实施例示出了数据分组网络中主通道和备用通道的作用。图1示出了包括5个分组交换机102、104、106、108和110的系统100。两个通道112和114可配置于分组交换机102和分组交换机108之间。通道112从分组交换机102的端口118穿过分组交换机104和分组交换机106延伸到分组交换机108。

通道114从分组交换机102的端口118穿过分组交换机104和分组交换机110延伸到分组交换机108。通道112可被指定为主通道，而通道114可被指定为备用通道。因此，通道112可为激活的并且可在分组交换机102和分组交换机108之间中继数据分组，而通道114可为停用的。

主通道和备用通道的共存具有防止网络中断工作的优点。例如，如果分组交换机104和分组交换机106之间的物理连接禁用了，或者分组交换机106的控制面或数据面失效了，那么通道112将不再能在分组交换机102和分组交换机108之间中继数据分组。尽管示出了单一的备用通道114，但是如上所述，另外的备用通道也可与主通道112相关联。

分组交换机系统100被配置为能识别通道已变为不可用，并响应于此，改变对该不可用通道和与之对应的备用通道的指定。例如，如果通道112不可用了，那么通道114就成为主通道并在分组交换机102和分组交换机108之间中继数据分组。

系统100示出了这样一种网络结构，在这个网络结构中，单一的链路116对主通道和备用通道进行中继。在这种情况下，链路116在分组交换机102和分组交换机104之间对通道112和114进行中继。在分组交换机104和分组交换机108之间，通道112和114的路径(path)是不一样的。这些不同的路径提供的冗余帮助使服务中断最小化。

图2示出了包括4个分组交换机202、204、206和208的系统200。分组交换机202包括两个端口214和216。端口214中继通道210，这个通道的一个端点在分组交换机202处，另一个端点在分组交换机206处。通道210可为主通道，也就是说，通道210是将数据分组中继到分组交换机206的主路径。系统200还包括另一个通道212。通道212也可将数据分组从分组交换机202通过分组交换机208中继到分组交换机206。

系统200可配置为使通道210为主通道，通道212是备用通道。从而，系统200的分组交换机可通过通道210或者通道212中继数据分组，但不是同时通过它们中继。例如，如果通道210是主通道，那么通道212就是备用通道。因此，数据分组将通过通道210从分组交换机202中继到分组交换机206。

然而，通道212也可配置在分组交换机202，分组交换机208和分组交换机206中，从而它可很快成为主通道并中继数据分组。例如，如果通道210不可用了，通道212可快速成为主通道并开始将数据分组从分组交换机202通过分组交换机208中继到分组交换机206。在某些情况下，即使通道212是备用通道，其也可中继控制数据分组和/或开销(overhead)数据分组。例如，即使通道212是备用通道，其也可中继符合IEEE 802.1ag标准的CCMs(导通检验消息)，以监控通道212的条件。

通道210和通道212可用相同的通道格式。例如，分组交换机202可修改通过通道210传播的数据分组以包括VLAN标识符。通道212也可使用VLAN标识符。然而，通道210和通道212使用的VLAN标识符可具有不同的值。例如，通道210可使用值为100的VLAN标识符，而通道212可使用值为200的VLAN标识符。按照这种方式，通过通道210中继的数据分组将和通过通道212中继的数据分组具有相同的格式，但具有不同的值，在这个例子中，即，值为100的VLAN标识符和值为200的VLAN标识符。具有相同的格式但不同的值的通道通常出现在这种情况：由单一的服务供应商提供两个通道。

图3示出了在分组交换机202和分组交换机206之间提供主通道和备用通道的另一系统300。系统300包括图2中的分组交换机202和分组交换机206。在系统300中，两个不同的服务供应商网络304和网络308用于将数据分组从分组交换机202中继到分组交换机206。主通道302通过网络304建立在分组交换机202和分组交换机206之间。同样地，备用通道306通过网络308建立在分组交换机202和分组交换机206之间。

系统300可为具有两个场所并需要在这两个场所之间进行冗余通信的企业提供有利的配置。例如，分组交换机202可位于一个城市，而分组交换机206可位于另一个城市。企业可向操作网络304的服务供应商租借分组交换机202和分组交换机206之间的通道302，并可向操作网络308的另一个服务供应商租借分组交换机202和分组交换机206之间的通道302。

通道302可为主通道，而通道306可为备用通道。如前面所描述的，即使通道306是备用的，它也可中继如CCM消息的控制消息。

因为网络304和网络308由不同的服务提供商来操作，所以网络304和网络308可使用不同的通道格式。例如，网络304可为PB(供应商桥接)网络，在该网络中，由网络304中继的数据分组符合由IEEE802.1ad标准规定的PB格式。在这种情况下，在向网络304转发信息之前，分组交换机202可修改数据分组以使其符合PB格式。

相反，网络308可利用不同的通道格式。例如，由通道308中继的数据分组可具有由IEEE 802.1ad标准规定的PBB(供应商骨干桥接)格式。从而，在给网络308转发信息之前，分组交换机202可修改数据分组以使其符合PBB格式。

现在将描述根据本发明的、用于处理与通道相关联的数据分组的分组交换机(例如上文所述的分组交换机)以及分组交换机操作方法。

根据本发明的一个方面，分组交换机操作方法包括将数据分组分配给虚拟接口。该虚拟接口和多个通道相关联。在某些情况下，“多个”指的是3个或者3个以上。这多个通道可不与该虚拟接口之外的其它虚拟接口相关联。其中一个通道被指定为主通道并配置以接受数据分组。另一个通道被指定为备用通道并配置以拒绝数据分组。如果多个指的是2个以上，那么没有被指定为主通道的所有通道都可被指定为备用通道。

该方法还包括确定多个通道中的哪一个是主通道，并确定和主通道相关联的分组交换机端口。然后通过与该主通道相关联的分组交换机端口经由主通道将数据分组输出。

将数据分组分配到虚拟接口可包括基于以下各项中的一个或多个将数据分组分配到虚拟接口：VLAN(虚拟局域网)VID(虚拟标识符)、DA(以太网目的地址)、SA(以太网源地址)、第三层DA、第三层SA、第四层端口号、第二层优先级、第三层优先级、中枢链路DA、中枢链路SA、中枢链路VID、服务VID、实例标记、通道标签、虚拟电路标签、分组交换机接收到数据分组的时间、或分组交换机接收到数据分组的端口。

作为一种补充或选择，将数据分组分配搭到虚拟接口可包括基于数据分组的一个或多个字段将数据分组分配到虚拟接口。

在某些情况下，该方法可包括在将数据分组转发给分组交换机的交换结构(switching fabric)之前修改数据分组。因此，该方法可包括：确定与主通道相关联的传送标识符；修改数据分组以符合传送标识符；通过分组交换机的交换结构将修改后的数据分组转发给与主通道相关联的分组交换机端口。

在其它情况下，该方法可包括在从交换结构接收到数据分组之后修改数据分组。因此，该方法可包括：确定与主通道相关联的传送标识符；从交换结构的交换结构端口接收数据分组；在将通过主通道接收到的数据分组在和主通道相关联的分组交换机端口上输出之前，修改数据分组以符合传送标识符。该交换结构端口可与和主通道相关联的分组交换机端口相关联。

传送标识符可为以下各项中的一个：至少一个VID、至少一个MPLS(多协议标签交换)标签、PB标识符、PBB标识符、PBT(供应商骨干传输)标识符、PBB-TE(供应商骨干桥接交通工程)标签、或VPLS(虚拟专用局域网服务)标识符。

该方法可包括使用一组表来管理这些通道。在这种情况下，确定多个通道中的哪一个是主通道可包括查阅第一表。第一表可包括虚拟接口和与主通道相关联的通道索引之间的映射。该通道索引可为多个通道索引中的一个，而每个通道索引都与多个通道中的一个通道相关联。

另外，确定与主通道相关联的分组交换机接口可包括查阅第二表。第二个表可包括多个条目，每个条目包括多个通道索引之一、多个分组交换机端口之一和多个传送标识符索引之一之间的映射。

此外，确定和主通道相关联的传送标识符科包括查阅第三表。第三个表可包括多个条目，每个条目包括多个条目之一和多个传送标识符之一的映射。和主通道相关联的传送标识符可为多个传送标识符之一。

如果使用一组三个表来管理通道，那么这一组三个表也可用来指定不同的主通道。在这种情况下，该方法可包括通过将第一表修改为具有不同的通道索引值、而不修改第二表或第三表的内容，而将这多个通道中的另一个通道为主通道。

这些通道可以多种不同的方式与分组交换机端口相关联。例如，如上文参照图1所述，与第一通道相关联的分组交换机端口和与第二通道相关联的分组交换机端口可为同一个分组交换机端口。第一通道和第二通道可分别与不同的传送标识符相关联。

可选地，如上文参照图2所述，与第一通道相关联的分组交换机端口和与第二通道相关联的分组交换机端口可为不同的分组交换机端口。

此外，与主通道相关联的分组交换机端口可有利于主通道并有利于与其它虚拟接口相关联的至少一个备用通道的操作。在这种情况下，该其它虚拟接口可与其它虚拟交换机相关联而不是和已经与该虚拟接口相关联的虚拟交换机相关联。

图4示出了根据本发明的一个或多个方面的分组交换机400。分组交换机400包括4个端口：402、406、408和410。分组交换机400还包括虚拟交换机416。虚拟交换机416与三个虚拟接口420、422和424相连。如前面所描述的，虚拟接口可与一个或多个通道相关联。例如，虚拟接口420和与端口402相关联的通道430相关联。另一方面，虚拟接口422与两个通道432和434相关联。通道432和端口406相关联，而通道434与端口408相关联。

VI(虚拟接口)422可配置为将数据分组转发到通道432或者通道434。图4中，如连接VI 422和通道434的实线所示，通道434是主通道。另一方面，如连接VI 422和通道432的虚线所示，通道432是备用通道。因此，除非当某些情况导致通道434成为备用通道而通道432成为主通道，这时VI 422可将数据分组转发到通道432而不是通道434，否则，VI 422将数据分组转发到通道434。

图4中，VI 422与通道432和434之间的连接在逻辑上示为双位开关，它说明了VI 422可与通道432或者通道434连接，但不是同时地连接。因为通道434被指定为主通道(如图中连接通道434和VI 422的实线所示)，VI 422可将数据分组转发给通道434而不是被指定为备用通道的通道432。然而，如前面所描述的，即使通道是备用通道(如图中连接通道432和VI 422的虚线所示)，VI 422仍可将如CCM数据分组的控制数据分组转发给通道432以监控通道432的状态。尽管图4只描述了和VI 422相关联的两个通道，但是，VI 422可与多于两个的通道相关联。在这种情况下，这些通道中的一个被指定为主通道，而其它的通道被指定为备用通道。

和VI 422相似，VI 424与两个通道436和438相关联。通道436是与端口408相关联的主通道。因此，端口408供应两个通道，通道434和通道436，它们分别和不同的虚拟接口相关联。通道438和端口410相关联，并为备用通道。

分组交换机400可在端口402的通道430的接收数据分组。接收数据分组之后，分组交换机400可将数据分组分配给虚拟交换机。图5示出了可被分组交换机400用来将数据分组分配给虚拟交换机的表500。分组交换机400可检查数据分组的一个或多个字段以确定该数据分组应被转发给哪个虚拟交换机。表500示出了端口、数据分组字段和虚拟交换机之间的映射。例如，行502示出了从端口402接收到的具有S-VLAN(服务VLAN)字段且值为100的数据分组被映射到虚拟交换机416。同样地，表500的其他行描述了其它的映射。

接下来，分组交换机400可将数据分组分配给目的虚拟接口。图6示出了可被分组交换机400用来确定数据分组应该转发给哪个虚拟接口的表600。分组交换机400检查数据分组的目的地址字段。该目的地址字段可包括MAC(媒体访问控制)地址。如果这样的话，分组交换机400试图在表600的MAC地址列的某行中找到匹配的MAC地址。如果找到了匹配的MAC地址，分组交换机400则将数据分组转发至由匹配的MAC地址行指定的虚拟接口。

例如，行602示出了如果接收到目的地址为″xABBA″的数据分组，那么则将该数据分组转发给VI 422。同样地，行604到610示出了具有不同目的地址的其它数据分组是如何被转发的。

如果接收到在表600中未找到目标地址的数据分组，那么虚拟交换机416则可将数据分组冲入(flood)虚拟交换机上除了接收数据分组的虚拟接口之外的其它虚拟接口。例如，如果VI 420接收到在表600中未找到目标地址的数据分组，那么VS 416可将数据分组冲入VI 422和VI 424。

分组交换机400可在将数据分组发出端口之前改变数据分组以使数据分组符合特殊的通道格式。如前面讨论的和图2相关的内容，一个分组交换端口可使用一种通道格式和一个通道值，而另一个分组交换接口可使用与之相同的通道格式但不同的通道值。例如，在端口406上通过通道432传送的数据分组和在端口408上通过通道434传送的数据分组可符合同一种格式但具有不同的通道值。

图7示出了趋向于用于供应商骨干传输网络并符合IEEE 802.1ah标准的两个数据分组通道标识符700和702。数据分组通道标识符700可被通道432使用，而数据分组通道标识符702可被通道434使用。因为数据分组通道标识符700和数据分组通道标识符702具有相同的字段，因此这两个数据分组通道标识符具有相同的格式。然而，数据分组通道标识符702和数据分组通道标识符700的B-Tag值是不同的。行704示出了数据分组通道标识符700的B-Tag值是100。相反地，行706示出了数据分组通道标识符702的B-Tag值是200。因此，通过通道432传递的数据分组与通过通道434传递的数据分组可具有相同的格式，但在其相同的格式中的一个或多个字段可具有不同的值。

如前关于图3所述，一个分组交换机端口可通过第一通道格式与第一服务供应商相连，而另一个分组交换机接口可通过第二通道格式与第二服务供应商相连。例如，端口408可连接于PBT网络，而端口410可连接于VPLS网络。因此，在端口408上通过通道436传递的数据分组与在端口410上通过通道438传递的数据分组可具有不同的通道格式。

图8示出了2个通道格式800和802。由于通道格式800和通道格式802具有不同的字段并可具有不同的长度，因此这两个通道格式是不同的。格式800的通道格式符合IEEE 802.1ah标准，并且被配置为用在PBB网络或者PBT网络中。相反地，格式802被设计为用在VPLS网络中。

现在返回到在分组交换机400中执行的方法，一旦分组交换机400将数据分组转发给VI 422，那么分组交换机400就确定了和VI 422相关联的两个通道中的哪一个是主通道。

图9示出了这样一种方式，在这种方式中分组交换机400可选择与数据分组应该转发至的虚拟接口相关联的通道。图9包括3个表900、902和904。表900维持了虚拟接口和通道索引之间的关系。例如，表900的行906指定了VI 422和通道索引1相关联。该通道索引可用于连接表902。

表902的行908示出了通道索引1和端口408以及传送标识符索引2相关联。该传送标识符被用来索引第三个表，表904，以确定和该通道相关联的格式。表904的行910规定了用传送标识符索引2传送的数据分组应具有包括以下各项的传送标识符：B-DA″xABCD″、B-SA″xFEDD″、B-Tag 100和I-Tag(实例标签)354。通过修改表900的特定行的通道索引值，可改变将与特定虚拟接口相关联的数据分组转发至的通道。

例如，行906指定通道434是主通道，这是因为行906指定VI 422和通道索引值1相关联，而索引值1反过来又和端口408以及传送标识符索引2相关联。通过修改行906使通道索引值为2，可使通道432代替通道434成为主通道。

因此，通过改变单一的表条目(通道索引)，就可以完成对新的主通道的指定。有利地，对新的主通道的指定不包括修改表902或904的内容，这是很重要的，因为分组交换机400将一个通道从备用通道指示转换为主通道指示的速度部分地确定了经过主通道或者备用通道无连通的总时间。

当然，表900、902和904可合成到单一的表，在这个表中，如端口或者传送标识符的表条目被直接修改，而不是使用通道索引或者传送标识符索引来指代端口或者传送标识符。然而，使用单一的表可能比使用三个表慢，因为改变条目比使用索引值直接地包括了写更多的数据。

通过实施例的方式，分组交换机400可在端口402接收数据分组，并使用表500将数据分组分配给VS 416。然后，分组交换机400可使用表600为数据分组选择VI 422。接下来，分组交换机可根据表900和902将数据分组转发给通道434，并根据表904在将数据分组输出端口408之前，将行910指定的通道格式应用于数据分组。

根据本发明的另一方面，分组交换机操作方法包括将数据分组分配给虚拟接口。该虚拟接口和多个通道相关联。这里的多个通道可包括至少三个通道。其中一个被指定为主通道，另一个被指定为备用通道。

该方法还包括复制数据分组。一个复制品和主通道相关联，而另一个复制品和备用通道相关联。将和主通道相关联的复制品通过主通道在与主通道相关联的分组交换机端口上输出。而和备用通道相关联的复制品则被丢弃。

多个通道中的每一个可具有包括传送标识符的通道格式，该传送标识符包括至少一个VID、至少一个MPLS标签、PB标识符，PBB标识符，PBT标识符或者VPLS标识符。通道格式中的至少一个可为不含有传送标识符的无标签格式。

多个通道中的每一个可与分组交换机端口相关联，并且可具有通道格式。每个复制品可与和该复制品相关联的通道相关联的分组交换机端口相关联。而且，每个复制品可与和该复制品相关联的通道相关联的通道格式相关联。

在某些情况下，该方法可包括在将复制品转发给交换结构之前修改该复制品。因此，该方法可包括修改每个复制品以符合复制品的相关联通道格式并将修改了的复制品转发给分组交换机的交换结构。

在其它情况下，该方法可包括在从交换结构接收到复制品之后对其进行修改。因此，该方法可包括通过分组交换机的交换结构将每个复制品转发给与该复制品相关的分组交换机端口相关联的交换结构端口，从交换结构端口接收复制品，并且修改每个接收到的复制品以使其符合与该复制品相关联的通道格式。

与主通道相关联的分组交换机端口可以是与包括多个物理端口的链路聚合组相关联的逻辑端口。

多个通道可包括两个通道。和主通道相关联的分组交换机端口可以是和第一链路聚合组相关联的逻辑端口。第一链路聚合组可包括两个或更多个物理端口。和备用通道相关联的分组交换机端口可以是和第二链路聚合组相关联的逻辑端口。第二个链路聚合组可包括两个或更多个物理端口。

图10示出了根据本发明的一个或多个方面的分组交换机1000。分组交换机1000包括3个端口1002、1004和1006以及交换结构1008。交换结构1008包括3个交换结构端口1010、1012和1014。图10示出了4个通道1016、1018、1020和1022。通道1016与端口1002相关联，通道1018与端口1004相关联，通道1020和1022都和端口1006相关联。

通道1016和交换结构端口1010相关联。处理模块1024在逻辑上位于通道1016和交换结构端口1010之间。类似地，第二处理模块1026在逻辑上位于通道1018和交换结构端口1012之间，并且第三处理模块1028在逻辑上位于通道1020和1022与交换结构端口1014之间。

分组交换机1000可从端口1002接收数据分组。然后分组交换机1000可使用图13所描述的技术将接收到的数据分组分配给虚拟接口。

虚拟接口可和多个通道相关联。例如，可将在端口1002上接收到的数据分组分配给与通道1018、1020和1022相关联的虚拟接口。处理模块1024可复制接收到的数据分组以创建三个复制品，一个用于通道1018，另一个用于通道1020，第三个用于通道1022。三个复制品可进入交换结构端口1010。可将用于通道1018的复制品通过交换结构端口1012转发给处理模块1026。另两个复制品则可在交换结构端口1014上输出并转发至处理模块1028。

作为一种选择，可将在端口1002上接收到的数据分组转发给交换结构端口1010。然后，交换结构1008则可创建接收到的数据分组的复制品并转发这些复制品。一个复制品可通过交换结构端口1012转发给处理模块1026，而另两个复制品则可通过交换结构端口1014转发给处理模块1028。

作为另一种选择，分组交换机100可使用分层复制方案(tieredreplication scheme)，在该方案中，交换结构1008可将接收到的数据分组的一个复制品而不是两个复制品发送到处理模块1028。然后，处理模块1028可对从交换结构1008接收到的复制品进行复制，以使一个复制品用于通道1020、一个复制品用于通道1022。在这种方式下，交换结构1008和处理模块1028都可实施复制。这种配置可有利地减少由交换结构1008处理的数据分组的数量。

可对复制品进行修改以使其符合通道格式。例如，如果处理模块1024执行复制，其则可在将各复制品转发给交换结构1008之前对其进行修改，以使其分别符合与通道1018、1020和1022相关联的通道格式。

然而，如果由于修改而使复制品增加了长度，那么，(在复制品由交换结构1008转发之后)通过处理模块1026和处理模块1028来对复制品进行修改可能更有优势。与在将数据分组转发给交换结构1008之前在处理模块1024中修改复制品相比，这样可减少由交换结构1008转发的位数。而且，如果由交换结构1008而不是由处理模块1024对接收到的数据分组进行复制，那么在处理模块1026和处理模块1028中则可对这些复制品进行修改。

在从交换结构端口1012接收到修改过的复制品之后，处理模块1026则可通过参照图9描述的技术来确定通道1018是主通道还是备用通道。如果通道1018是主通道，模块1026则可将其从交换结构端口1012接收到的复制品转发给通道1018，然后端口1004则可输出数据分组。然而，如果处理模块1026确定通道1018是备用通道，那么处理模块1026则可丢弃接收到的复制品。

如果处理模块1026配置以修改复制品，那么在接收复制品之后，处理模块1026可修改接收到的复制品以使其符合与通道1018相关联的通道格式。如果通道1018是主通道，处理模块1026则可将修改后的复制品转发给通道1018。当然，如果通道1018不是主通道，模块1026则可不对复制品进行修改。

然而，在确定通道1018是否是主通道之前，用处理模块1026来修改复制品以使其符合通道1018的通道格式是有利的。例如，为了减少分组交换机1000将通道由备用状态转换为主状态所需的时间，即使通道1018可能为备用通道，分组交换机1000也可假设通道1018为主通道而有利地执行尽可能多的步骤。

如果通道1018从备用通道转换为主通道，那么该方法可减少转换时间，处理模块1026只需要从将数据分组转发给通道1018而不用丢弃数据分组。因为模块1026已经将数据分组修改为符合通道1018的通道格式，因此这样能实现快速的转换。

处理模块1028可配置为以类似于上文参照处理模块1026所述的相似方式来修改和/或转发复制品。

图11示出了具有物理端口和逻辑端口的分组交换机1100。分组交换机1100包括逻辑端口1102、1104、1106、1108和1110。每个逻辑端口和至少一个物理端口相关联。例如，逻辑端口1102和物理端口1112相关联。逻辑端口1104和两个物理端口相关联，即，物理端口1114和物理端口1116。

如逻辑端口1104的逻辑端口可代表以太网链路聚合组。因为物理端口1114或者物理端口1116是包括链路聚合组的端口，因此逻辑端口1104可在这些物理端口上转发数据分组。相对于单一的物理端口而言，在这种方式下，逻辑端口1104能中继更大的通信量。例如，如果物理端口1112的操作速度能达到每秒1吉比特，那么逻辑端口1102的发送或接收速度也将限制为每秒1吉比特。相反地，如果物理端口1114的操作速度能达到每秒1吉比特并且物理端口1116的操作速度也能达到每秒1吉比特，那么逻辑端口1104的操作速度可达到每秒2吉比特。

逻辑端口1106也和两个物理端口相关联，即，物理端口1118和物理端口1120。逻辑端口1108和1110分别和单一的物理端口1118和物理端口1120相关联。

分组交换机1100还包括与3个虚拟接口1128、1130和1132相关联的虚拟交换机1126。虚拟接口1128和单一的通道相关联。虚拟接口1130和两个通道相关联，即，通道1134和通道1136。类似地，虚拟接口1132和两个通道相关联，即，通道1138和通道1140。

应该注意，虚拟接口1130与通道1134和1136相关联，并且通道1134和1136分别和两个物理端口相关联。如果物理端口1114、1116、1118和1120中的每个都具有相同的带宽容量，那么这样就提供了具有相同的带宽容量的主通道(通道1134)和备用通道(通道1136)。之所以这样，是因为通道1134像通道1136一样，和两个物理端口相关联。

然而，主通道和备用通道也可具有不同的容量。例如，通道1134可为和两个物理端口相关联的主通道，但通道1136可为与单一物理端口(而不是像图11所描述的两个物理端口)相关联的备用通道，从而通道1136只有通道1134一半的带宽容量。其优势在于，在断电时提供备用而使高优先级的业务和/或额外付费服务(premium service)能够持续流动，但是可通过减少设备间的物理链接数量而减少成本。

尽管这里的讨论主要涉及关于主通道和备用通道的数据分组的传输，但是本发明的各种方面还包括对在主通道和备用通道接收到的数据分组进行处理。

根据本发明的其它方面，分组交换机操作方法包括从分组交换机的端口接收数据分组。基于端口和基于接收到的数据分组的字段，分组交换机使通道与数据分组相关联。该通道是与虚拟接口相关联的多个通道之一。

多个通道中的一个被指定为主通道，而其它的通道被指定为备用通道。如果相关的通道是主通道，那么分组交换机通过虚拟接口将数据分组转发给虚拟交换机。如果虚拟通道是备用通道，那么分组交换机则丢弃接收的数据分组。

接收到的数据分组可包括传送标识符，传送标识符包括以下各项之一：至少一个VLAN标识符、至少一个MPLS标签、PB标识符、PBB标识符、PBT标识符或者VPLS标识符。作为一种选择，接收到的数据分组可不包括传送标识符。

基于接收到的数据分组的字段将通道与接收到的数据分组相关联可包括基于以下各项对通道进行关联：VID、以太网DA、以太网SA、第三层DA、第三层SA、第四层端口号、第二层优先级、第三层优先级、中枢链路DA、中枢链路SA、中枢链路VID、服务VID、实例标记、通道标签或虚拟电路标签。此外，可基于这些字段中的两个或者更多个的结合、基于这些字段中的一个或多个与一个或多个其它数据分组字段的结合，或者基于一个或多个其它数据分组字段来对通道进行关联。

在相关通道是备用通道的情况下丢弃接收的数据分组可包括，在将接收到的数据分组转发给虚拟交换机或者分组交换机的交换结构之前，丢弃接收的数据分组。这样可有利地减少由交换结构处理的数据分组的数量。

图12示出了分组交换机1200，由于与图4的分组交换机400具有相同的虚拟交换机、虚拟接口和端口，因此其与分组交换机400是类似的。然而，分组交换机1200有不同于分组交换机400的通道。

在前面对分组交换机400的描述中，分组交换机400的通道通常被描述为单向的。例如，通道430被描述为用于将数据分组输入到虚拟交换机，而通道432、434、436和438被描述为将数据分组从分组交换机400输出。尽管分组交换机的通道被描述为单向的，但是可选地，通道一般可为能输入和输出数据分组的双向的通道。

分组交换机1200的通道1230、1232、1234、1236和1238是与通道430、432、434、436和438互补的单向通道。换句话说，通道1230是输出通道，而通道1232、1234、1236和1238是输入通道。

图13示出了表格1300，分组交换机1200可用该表格进行接收到的数据分组和通道之间的关联。分组交换机1200可对表格1300的1302列进行搜索来查找接收数据分组的端口。接下来，分组交换机1200可尝试将接收到的数据分组的字段(或者更特别地，将接收到的数据分组的传送标识符的字段)和与匹配端口相关联的列1304中的一行进行匹配。如果分组交换机1200找到了匹配行，那么分组交换机1200则将接收到的数据分组与虚拟交换机、虚拟接口以及匹配行指定的通道关联起来。

例如，如果分组交换机1200从端口406接收到的数据分组具有的S-VLAN值为300，那么分组交换机将根据表格1300的行1306将接收到的数据分组与VS 416、VI 422以及通道1232关联起来。

在某些情况下，数据分组可能不包括传送标识符。因此，分组交换机1200可检测到传送标识符的缺失，并根据传送标识符的缺失而将数据分组分配给特殊的通道。例如，表格1300的1308行指定将当端口410接收到的没有C-VLAN字段的数据分组与VS 416、VI 424以及通道1238相关联。

举一个例子，如果分组交换机1200从端口406接收到数据分组使得分组交换机1200和通道1232相关联，那么分组交换机1200可确定通道1232是主通道，并接下来通过虚拟接口422将数据分组转发给虚拟交换机416。相反地，如果分组交换机1200从端口408接收到数据分组使得分组交换机1200和通道1234相关联，那么分组交换机1200可确定通道1234是备用通道，并接下来丢弃该数据分组而不是通过虚拟接口422将数据分组转发给虚拟交换机416。分组交换机1200可利用前面参照图9所描述的方法来确定通道是主通道还是备用通道。

丢弃和备用通道相关联的数据分组可有利地确保备用通道不会用于中继除了如CCM消息的控制数据分组之外的其它数据分组。CCM消息可由备用通道中继以监控该备用通道。CCM消息可用于确定备用通道是否可操作以及是否可成为主通道。

前面介绍了分组交换机操作方法和能够执行主通道和备用通道的分组交换机。下面将介绍包括转换通道的本发明的其它方面。

根据本发明的另一方面，分组交换机操作方法包括：通过第一通道在端口上传送与第一虚拟接口相关联的数据分组，并通过第二通道在该端口上传送与第二虚拟接口相关联的数据分组。分组交换机禁用第一通道然后通过第三通道而不是第一通道传送之后的与第一通道相关联的数据分组。在禁用第一通道之后，分组交换机仍然通过第二通道在端口上传送之后的与第二虚拟接口相关联的数据分组。

禁用第一个通道可包括：阻止数据分组通过第一通道在端口上传输，并可进一步包括保持第一通道的结构有效从而允许分组交换机之后不需对第一通道重新配置便可启动第一通道。这将有利地减少将通道状态从启动变为禁用或者从禁用变为启动所需的时间。

在第一个通道被禁用之前，第三个通道可为未启动的。这可有利地确保第三通道和第一通道不会同时启动。

该方法还可包括在禁用第一通道之前检测第一通道不可操作。例如，分组交换机可通过检测未接收到以太网CCM消息而知道第一通道不可操作了。

该方法还包括在禁用通道之前例如从另一个分组交换机处接收第一通道不再可操作的通知。该通知可为符合IEEE 802.1ag标准的消息。

在某些情况下，第一通道和第三通道可均与相同的端口相关联。在这种情况下，第一通道和第三通道类似于图1中的通道112和通道114，因为通道112和114都和端口118相关联。因此，传输之后的与第一虚拟接口相关联的数据分组可包括在该端口上通过第三通道传送后来的数据分组。

在其它情况下，第一通道和第三通道可与不同的端口相关联。在这种情况下，第一通道和第三通道类似于图2中的通道210和通道212，因为通道210和212与分组交换机202的不同端口相关联。因此，传输之后的与第一虚拟接口相关联的数据分组可包括在不同的端口上通过第三通道传输后来的数据分组。

第一、第二和第三通道的传送标识符可具有不同的结构。例如，通过第一通道传送的数据分组可包括第一传送标识符，通过第二通道传送的数据分组可包括第二传送标识符，而通过第三通道传送的数据分组可包括第三传送标识符。

在其它的示例性结构中，第一传送标识符和第三传送标识符都符合同一个格式但具有不同的值。在这种情况下，第一传送标识符和第二传送标识符类似于前面描述的图2和图7中的传送标识符。可选地，第一传送标识符和第二传送标识符符合前面参照图3和图8所述的不同的格式。

尽管第一传送标识符和第三传送标识符与相同的虚拟接口相关联，但其可符合不同的格式。作为一种选择，第一传送标识符也可具有和第三传送标识符一样的格式。

尽管图4、11和12所示的分组交换机好像都具有单个的虚拟交换机，但根据本发明的不同方面的分组交换机可包括多个虚拟交换机。因此，第一虚拟接口与第二虚拟接口可与不同的虚拟交换机相关联。作为一种选择，第一虚拟接口和第二虚拟接口可与相同的虚拟交换机相关联。

图4所示的分组交换机400显示了端口408可传输与通道434相关联的数据分组以及与通道436相关联的数据分组。然后，通道432可变为主通道，而通道434可变为备用通道。从而，与VI 422相关联的数据分组可通过端口406经由通道432而不是通过端口408经由通道434进行传输。然而，即使通道434变为了备用通道，端口408仍继续传输与通道436相关联的数据分组，因为通道436仍然是VI 424的主通道。

根据本发明的另一方面，分组交换机操作方法包括：存储虚拟接口和通道索引之间的关联。通道索引具有与第一通道相关联的值，而第一通道与第一分组交换机端口相关联。第一通道还与第一传送标识符相关联。分组交换机经由第一分组交换机端口上的第一通道输出与虚拟接口相关联的数据分组。该数据分组包括第一传送标识符。

然后，分组交换机修改通道索引以具有与第二通道相关联的值。第二通道与第二分组交换机端口以及第二传送标识符相关联。在改变与虚拟接口相关联的通道索引之后，分组交换机经由第二分组交换机端口上的第二通道输出接收到的数据分组。这些数据分组包括第二传送标识符。

如前面参照图6所述，分组交换机可利用获得的字段值的表来确定数据分组应该被转发给与虚拟交换机相关联的多个虚拟接口中的哪一个。在某些情况下，在通道状态改变之前以及通道状态改变之后可使用获得的字段值的同一个表。有利地，这可减少改变状态所需要的时间。

因此，根据本发明这个方面的方法可包括在修改通道索引之前接受数据分组，以及确定在修改通道索引之前接收的数据分组的一部分是与虚拟接口相关联的。这种确定可基于在修改通道索引之前从经由虚拟接口接收到的数据分组处获得的储存的一组数据分组字段值而做出。例如，从数据分组处获得的这组储存的数据分组字段值可为表，例如前面参照图6所述的表600。

该方法还可包括在修改通道索引之后接受数据分组，并且确定在修改通道索引之后接收的数据分组字段值的一部分是与虚拟接口相关联的。换句话说，相同的一组储存的数据分组字段值可被用在修改通道索引之前或者修改通道索引之后。存储在该组中的数据分组字段值可为以太网源地址。

在某些情况下，第一分组交换机接口和第二分组交换机接口可为相同的分组交换机接口。在这样的情况下，第一通道和第二通道可相似于图1的通道112和通道114，因为通道112和114都和端口118相关联。

在另一些情况下，第一分组交换机接口和第二分组交换机接口可为不同的分组交换机接口。在这样的情况下，第一通道和第二通道可相似于图2的通道210和通道212，因为通道210和212与分组交换机202的不同端口相关联。

尽管图1-4以及图10-12所示的分组交换机在逻辑上都是盒子，但是所示的分组交换机可具有多种不同的物理形式。例如，单个的分组交换机可包括多个刀片(blade)，其中有：控制刀片、结构刀片和/或端口刀片。而且，当两个物理上完全不同的分组交换机底盘在逻辑上被单个实体控制时，这两个物理上完全不同的分组交换机底盘可组成单个的逻辑分组交换机。

因此，第一分组交换机端口可位于分组交换机的一个刀片上，而第二分组交换机端口可位于分组交换机的不同刀片上。而且，第一分组交换机端口可位于分组交换机的一个底盘上，而第二分组交换机端口可位于分组交换机的不同的底盘上。这两个底盘可在逻辑上链接在一起以形成单一的逻辑交换机。

根据本发明的另一方面，分组交换机操作方法包括通过将多个通道中的每个与分组交换机端口相关联而在分组交换机上供应多个通道。这多个通道可由两个通道组成。在某些情况下，这多个通道可包括两个以上的通道。这种供应也包括将该分组交换机配置以对由通道中继的数据分组进行修改，以包括和通道相关联的传送标识符。当通道索引许可时，多个通道被配置以中继数据分组。这多个通道和通道索引都和虚拟接口相关联。

供应该分组交换机可包括向分组交换机传送配置文件或者用简单的网络管理命令、可扩展标记语言命令或者设计用来配置分组交换机的其它命令来配置分组交换机。这种供应可通过用户来手动完成或者通过网络管理系统或者元件管理系统来自动完成。

该方法还包括通过将通道索引配置为指向第一通道，准许多个通道中的第一通道来中继数据分组。通道索引一次只指向一个通道。

该方法还包括通过将通道索引配置为指向第二通道，准许多个通道中的第二通道来中继数据分组，从而阻止第一通道中继数据分组。

该方法可使用前面参照图9描述过的表900、902和904来修改通道索引。如前面所讨论的，通过只修改表900中的通道索引值，分组交换机可启用一个通道并同时禁用另一个通道。这种通过改变单个值(即通道索引值)而在通道之间转换的能力有利地减少了转换通道需要的时间。

为了符合法令，本文或多或少地只对本发明在结构上和方法上的性质进行了描述。然而，应该理解，由于本文描述的装置包括的是实施本发明的优选形式，因此本发明并不仅仅局限于示出的和描述的具体性质。因此，本发明的范围为权利要求及其等同所限定的适当范围内的任何形式或修改。

Claims (30)

1.一种分组交换机的操作方法，包括：

将数据分组分配给虚拟接口，所述虚拟接口和多个通道相关联，所述多个通道中被指定为主通道的一个通道被配置以接受数据分组，所述多个通道中被指定为备用通道的另一个通道被配置以拒绝数据分组；

确定所述多个通道中的哪个通道是所述主通道；

确定与所述主通道相关联的数据分组交换机的端口；以及

在与主通道相关联的数据分组交换机的端口上经由所述主通道将所述数据分组输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将数据分组分配给虚拟接口包括：

基于以下各项中的一项或多项将所述数据分组分配给所述虚拟接口：VLAN标识符(VID)、以太网目的地址(DA)、以太网源地址(SA)、第三层DA、第三层SA、第四层端口号、第二层优先级、第三层优先级、中枢链路DA、中枢链路SA、中枢链路VID、服务VID、实例标记、通道标签、虚拟电路标签、所述分组交换机接收所述数据分组的时间、或者所述分组交换机接收所述数据分组的端口。

3.根据权利要求1所述的方法，其中将数据分组分配给虚拟接口的步骤包括：

基于所述数据分组中的一个或多个字段将所述数据分组分配给所述虚拟接口。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个通道与除了所述虚拟接口之外的其它虚拟接口不相关联。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定与所述主通道相关联的传送标识符；

修改所述数据分组以使其符合所述传送标识符；以及

通过所述分组交换机的交换结构将修改后的数据分组转发至与所述主通道相关联的所述分组交换机的端口。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定与所述主通道相关联的传送标识符；

从所述分组交换机的交换结构的交换结构端口接收所述数据分组，所述交换结构端口与和所述主通道相关联的所述分组交换机端口相关联；以及

在通过与所述主通道相关联的所述分组交换机端口经由所述主通道将接收到的数据分组输出之前，修改接收的数据分组以使其符合所述传送标识符。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述传送标识符包括以下各项之一：至少一个VLAN标识符、至少一个多协议标签交换(MPLS)标签、供应商桥接(PB)标识符、供应商骨干桥接(PBB)标识符、供应商骨干传输(PBT)标识符、供应商骨干桥接交通工程(PBB-TE)标签、或者虚拟私有局域网服务(VPLS)标识符。

8.根据权利要求6所述的方法，其中：

确定所述多个通道中的哪个通道是所述主通道的步骤包括查阅第一表，所述第一表包括所述虚拟接口和与所述主通道相关联的通道索引之间的映射，所述通道索引是多个通道索引中的一个，所述多个通道索引中的每个通道索引都和所述多个通道中的一个通道相关联；

确定与所述主通道相关联的所述分组交换机端口的步骤包括查阅第二表，所述第二表包括多个条目，其中，每个所述条目包括所述多个通道索引之一、多个分组交换端口之一和多个传送标识符索引之一之间的映射；以及

确定和所述主通道相关联的所述分组交换机端口的步骤包括查阅第三表，所述第三表包括多个条目，其中的每个条目包括所述多个传送标识符索引之一和多个传送标识符之一之间的映射，和所述主通道相关联的所述传送标识符识为所述多个传送标识符之一。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

在不修改所述第二或者第三表的内容的情况下，通过修改所述第一表以具有不同的通道索引值，将所述多个通道中的另一个通道指定为所述主通道。

10.根据权利要求1所述的方法，其中与所述多个通道中的第一通道相关联的分组交换机端口和与所述多个通道中的第二通道相关联的分组交换机端口是相同的分组交换机端口，并且所述第一通道和所述第二通道分别和不同的传送标识符相关联。

11.根据权利要求1所述的方法，其中与所述多个通道中的第一通道相关联的分组交换机端口和与所述多个通道中的第二通道相关联的分组交换机端口是不同的分组交换机端口。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述分组交换机端口有利于所述主通道的操作，并且有利于与不同的虚拟接口相关联的至少一个备用通道的操作。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述虚拟接口与虚拟交换机相关联，并且所述不同的虚拟接口与不同的虚拟交换机相关联。

14.被配置以执行权利要求1所述的方法的分组交换机。

15.分组交换机操作方法，包括：

将数据分组分配给虚拟接口，所述虚拟接口和多个通道相关联，所述多个通道中的一个被指定为主通道，所述多个通道中的另一个被指定为备用通道；

复制所述数据分组，其中，复制的数据分组中一个和所述主通道相关联，而复制的数据分组中的另一个和所述备用通道相关联；

在与所述主通道相关联的分组交换机端口上经由所述主通道输出与所述主通道相关联的复制的数据分组；以及

丢弃与所述备用通道相关联的复制的数据分组。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个通道中的每个都具有包括传送标识符的通道格式，所述传送标识符包括以下各项之一：至少一个VLAN标识符、至少一个MPLS标签、PB标识符、PBB标识符、PBT标识符、PBB-TE标签、或者VPLS标识符。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述通道格式中的至少一个通道格式是不包括传送标识符的未标记格式。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个通道中的每个通道都与分组交换机端口相关联并且具有通道格式，而每个复制品都与所述分组交换机端口相关联，并且与所述复制品的关联通道相关联的通道格式相关联，所述方法进一步包括：

修改每个复制品以使其符合与之相关联的通道格式；以及

将修改后的复制品转发给所述分组交换机的交换结构。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个通道中的每个通道都与分组交换机端口相关联并且具有通道格式，而每个复制品都与所述分组交换机端口相关联，并且与所述复制品的关联通道相关联的通道格式相关联，所述方法进一步包括：

经由所述分组交换机的所述交换结构将每个复制品转发至交换结构端口，所述交换结构端口与和所述复制品相关联的分组交换机端口相关联；

从所述交换结构端口处接收所述复制品；以及

对每个接收到的复制品进行修改以使其符合与之相关联的通道格式。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个通道包括至少三个通道。

21.根据权利要求15所述的方法，其中所述分组交换机端口是与包括多个物理端口的链路聚合组相关联的逻辑端口。

22.根据权利要求15所述的方法，其中：

所述多个通道由两个通道构成；

与所述主通道相关联的分组交换机端口是与第一链路聚合组相关联的逻辑端口，所述第一链路聚合组包括两个或更多个物理端口；以及

与所述备用通道相关联的分组交换机端口是与第二链路聚合组相关联的逻辑端口，所述第二链路聚合组包括两个或更多个物理端口。

23.被配置以执行权利要求15所述的方法的分组交换机。

24.分组交换机操作方法，包括：

将数据分组分配给虚拟接口，所述虚拟接口与多个通道相关联，所述多个通道中的一个通道被指定为主通道，而所述多个通道中的另一个通道被指定为备用通道，所述多个通道中的每个通道都和分组交换机端口以及通道格式相关联；

创建所述数据分组的复制品，所述复制品中的每个都和所述多个通道中的不同的通道相关联；

通过所述分组交换机的交换结构，将每个复制品转发给与所述分组交换机端口相关联的交换结构端口，所述分组交换机端口和与所述复制品相关联的通道相关联；

从所述交换结构端口接收所述复制品；

修改与所述主通道相关联的所述复制品以使其符合与所述主通道相关联的通道格式；

在与所述主通道相关联的所述分组交换机端口上经由所述主通道将修改后的复制品输出；以及

丢弃与任意备用通道相关联的复制品。

25.分组交换机操作方法，包括：

从所述分组交换机的端口接收数据分组；

基于所述端口或基于所接收的数据分组的字段，将通道与所接收的数据分组相关联，所述通道是与虚拟接口相关联的多个通道中的一个，所述多个通道中的一个通道被指定为主通道，所述多个通道中的另一个通道被指定为备用通道；

如果相关联的通道是所述主通道，那么通过所述虚拟接口将接收到的数据分组转发给虚拟交换机；以及

如果相关联的通道是所述备用通道，那么丢弃接收到的数据分组。

26.根据权利要求25所述的方法，其中接收到的数据分组包括传送标识符，所述传送标识符包括以下各项之一：至少一个VLAN标识符、至少一个MPLS标签、PB标识符、PBB标识符、PBT标识符、PBB-TE标签或者VPLS标识符。

27.根据权利要求25所述的方法，其中接收到的数据分组不包括传送标识符。

28.根据权利要求25所述的方法，其中基于接收到的数据分组的字段将所述通道和接收到的数据分组相关联的步骤包括：基于VID、以太网DA、以太网SA、第三层DA、第三层SA、第四层端口号、第二层优先级、第三层优先级、中枢链路DA、中枢链路SA、中枢链路VID、服务VID、实例标记、通道标签或者虚拟电路标签，而对所述通道进行关联。

29.根据权利要求25所述的方法，其中丢弃接收到的数据分组包括：在将接收到的数据分组转发给虚拟交换机或所述分组交换机的交换结构之前丢弃接收到的数据分组。

30.被配置以执行权利要求25所述的方法的分组交换机。

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