CN101494583B - 路径桥接方法、网桥设备和桥接网络 - Google Patents

Abstract

公开了路径桥接方法、网桥设备和桥接网络。所述路径桥接方法包括：桥接网络中的各节点分别计算以本节点为根的最短路径树；第一节点根据其计算的以第一节点为根的最短路径树确定到达第二节点的出端口，并通过该出端口发送通知协议报文，使接收到该通知协议报文的节点获知该通知协议报文的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑；第一节点确定其它节点发送来的通知协议报文的入端口；第一节点将确定出的出端口、入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑；第一节点根据以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。这里的最短路径树拓扑可以基于VLAN，也可以基于组播MAC地址。本发明实施方式完善了最短路径桥接技术。

Description

路径桥接方法、网桥设备和桥接网络 

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及路径桥接方法、网桥设备和桥接网络。 

背景技术

最初的桥接网络适用于局域网中、且网桥数据平面基于未知目的地址数据帧广播和源地址自学习方式建立转发表项。该转发机制依赖于预先建立的无环路的树形网络拓扑。随后桥接网络引入了虚拟局域网(Virtual Local AreaNetwork，VLAN)、并引入到城域网中，且桥接网络中引入了生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)、快速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP)、多生成树协议(Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP)等，以建立树形的无环路的网络拓扑。 

目前，桥接网络中又引入了最短路径桥接(Shortest Path Bridging，SPB)技术，即为桥接网络中的每一个网桥分别建立一棵以该网桥为根的最短路径树形拓扑，从某个网桥进入桥接网络的数据帧在该网桥的最短路径树形拓扑中进行转发。这里及下述桥接网络是指引入VLAN后的逻辑桥接网络。 

在桥接网络引入SPB技术后，出现了一种利用中间系统-中间系统(Intermediate System to Intermediate System，IS-IS)协议的链路状态协议建立转发表的转发机制。如在图1所示的运营商骨干桥接网络(Provider BackboneBridged Network，PBBN)中建立转发表的过程如下： 

在图1所示的PBBN中，为每一个网桥(包括骨干边缘网桥(Backbone EdgeBridge，BEB)和骨干核心网桥(Backbone Core Bridge，BCB))分配一个单 播B-MAC地址，以标识该网桥，网桥终结B-DA与自己的B-MAC相同的数据帧。各网桥中的IS-IS通过发送Hello协议报文以发现相邻节点，Hello协议报文一跳终结，即接收到Hello协议报文的节点不再转发该Hello协议报文。图1中的BEB2通过发送Hello协议报文发现其相邻节点为{BCB1，BCB2}。在网桥完成相邻节点发现后，IS-IS协议构造链路状态协议报文(Link State PDU，LSP)，以扩散链路状态信息。LSP中包含有该网桥的所有相邻节点以及到该相邻节点的链路权重信息，如对于BEB2来说，LSP包括{{BCB1，1}，{BCB2，1}}，表明BEB2的所有相邻节点为BCB1和BCB2、且BEB2至BCB1的链路权重为1、BEB2至BCB2的链路权重为1。LSP在图1所示的整个网络中扩散，即接收到LSP的节点继续向其相邻节点转发该LSP，从而使图1中的每个网桥都能够获得所有其它网桥发送的LSP，且每个网桥都能够建立整个桥接网络的链路状态数据库，如BEB2建立的链路状态数据库如表1所示： 

表1 

网桥	链路状态信息
		BEB1	{BCB1，1}，{BCB4，1}
BEB2	{BCB1，1}，{BCB2，1}

BEB3	{BCB2，1}，{BCB3，1}
		BEB4	{BCB3，1}，{BCB4，1}
BCB1	{BEB1，1}，{BEB2，1}，{BCB2，1}，{BCB3，1}，{BCB4，1}
		BCB2	{BEB2，1}，{BEB3，1}，{BCB1，1}，{BCB3，1}，{BCB4，1}
BCB3	{BEB3，1}，{BEB4，1}，{BCB1，1}，{BCB2，1}，{BCB4，1}
		BCB4	{BEB1，1}，{BEB4，1}，{BCB1，1}，{BCB2，1}，{BCB3，1}

BEB2利用表1通过Dijkstra算法可以计算出如图2所示的最短路径树。BEB2可以根据图2所示的最短路径树获得如表2所示的B-MAC转发表(注：表2中仅列出了BEB2到其它各BEB的转发表项，而且没有标注出B-VLAN标识，即表2中的B-MAC转发表为某个B-VLAN下的B-MAC转发表)： 

表2 

目的节点(MAC地址)	出端口
		BEB1	P1
BEB3	P2
		BEB4	P1

从而BEB2可以根据表2所示的转发表项进行数据帧转发。从上述对转发表建立过程的描述可知，该SPB技术可以称为基于MAC+VLAN的SPB技术。 

在实现本发明的过程中，发明人发现：对于PBBN来说，客户端媒质接入控制(Client-Mdium Access Control，C-MAC)地址是不可预知的，而B-MAC地址是运营商分配、管理的，因此，上述基于MAC+VLAN的SPB技术可以运用于PBBN。但对于基于VLAN桥接网络或运营商桥接网络(Provider BridgedNetwork，PBN)来说，桥接网络内部基于C-MAC进行数据帧转发，而进入桥接网络的数据帧中的C-MAC是不可预知的，因此，上述基于MAC+VLAN的SPB技术不能应用于PBN中。 

发明内容

本发明实施方式提供一种路径桥接方法、网桥设备和桥接网络，能够应用于VLAN、PBN、PBBN等网络中，完善了SPB技术。 

本发明实施方式提供的一种路径桥接方法，包括： 

桥接网络中的每一个网桥均利用节点标识信息发现相邻节点，并根据所述相邻节点的节点标识信息建立链路状态信息，以在桥接网络中扩散所述链路状态信息； 

第一节点接收桥接网络中扩散的链路状态信息，并根据所述链路状态信息计算以第一节点为根的最短路径树； 

第一节点根据其计算的以第一节点为根的最短路径树确定到达第二节点的出端口，并通过所述出端口发送加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文，使接收到该通知协议报文的节点获知该通知协议报文的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑； 

第一节点确定其它节点发送来的加入以第二节点为根最短路径树拓扑的 通知协议报文的入端口； 

第一节点将确定出的所述出端口、所述入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑； 

第一节点根据以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。 

本发明实施方式还提供一种网桥设备，包括： 

扩散模块，用于利用节点标识信息发现相邻节点，并根据所述相邻节点的节点标识信息建立链路状态信息，以及在桥接网络中扩散所述链路状态信息； 

接收模块，用于接收桥接网络中扩散的链路状态信息、及通知协议报文； 

计算模块，用于根据接收模块接收的链路状态信息计算以其所在节点为根的最短路径树； 

发送通知模块，用于根据计算模块计算的最短路径树确定到达第二节点的出端口，并通过所述出端口发送加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文，使接收到该通知协议报文的节点获知该通知协议报文的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑； 

确定模块，用于确定接收模块接收的加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文的入端口； 

加入模块，用于将发送通知模块确定出的出端口、确定模块840确定出的入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑； 

数据帧发送模块，用于根据以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。 

本发明实施方式还提供一种桥接网络，包括多个上述网桥设备。 

通过上述技术方案的描述可知，桥接网络中的各节点通过各自计算以本节点为根的最短路径树，使桥接网络中的各节点能够根据自己计算的最短路径树获知到预定根节点(即第二节点)的出端口、且该出端口属于预定根节点的最短路径树拓扑，通过利用该出端口发送通知协议报文，使接收到通知协议报文的节点能够获知该通知的入端口属于预定根节点的最短路径树拓扑，由于发送通知协议报文的根节点(即第一节点)也会接收到其它节点发送来的通知，因 此，根节点能够根据实际需要成功的将出端口、入端口加入预定根节点的最短路径树拓扑，这里的最短路径树拓扑如VLAN成员信息、组播成员信息等，从而实现了基于VLAN的SPB技术、以及基于组播的SPB技术，使数据帧能够在VLAN、PBN、PBBN等网络中路由，最终完善了SPB技术。 

附图说明

图1是运营商骨干桥接网络PBBN示意图； 

图2是现有技术计算出的图1对应的最短路径树示意图； 

图3是运营商桥接网络PBN示意图； 

图4是本发明实施方式计算出的图3对应的以PB1为根节点的最短路径树； 

图5是本发明实施方式计算出的图3对应的以PB4为根节点的最短路径树； 

图6是本发明实施方式的建立PB4至PB1的PB1S-VID1逻辑树拓扑示意图； 

图7是本发明实施方式的建立完成的PB1S-VID1逻辑树拓扑示意图； 

图8是本发明实施方式的网桥设备示意图。 

具体实施方式

本发明实施方式是在充分利用路径对称性原则的基础上成功建立了各节点的最短路径树拓扑。最短路径树拓扑如VLAN成员信息、组播成员信息等。也就是说，由于在一个路径方向的出端口为相反路径方向的入端口，因此，根节点(即第一节点)根据其建立的最短路径树可以确定出到预定根节点(即第二节点)的出端口属于预定根节点的最短路径树拓扑，根节点还可以根据其它根节点发送来的通知协议报文确定该通知的入端口属于预定根节点的最短路径树拓扑，根节点可以将属于预定根节点的最短路径树拓扑的入端口、出端口加入到VLAN成员信息的VLAN成员端口、或者组播成员信息的组播成员端口中；从而该根节点可以成功的确定预定根节点的最短路径树拓扑包含的端口信息。当最短路径树拓扑为VLAN成员信息时，本发明实施方式实现了基于VLAN 的SPB技术。当最短路径树拓扑为组播成员信息时，本发明实施方式实现了基于组播的SPB技术。 

下面先对本发明实施方式提供的最短路径桥接方法进行说明。 

在本发明实施方式中，桥接网络中的每一个网桥即节点均配置有节点标识信息，该节点标识信息能够唯一标识出该网桥，该节点标识信息可以为网桥已有的标识信息，即利用网桥已有的标识信息来标识该网桥。该节点标识信息也可以为：为网桥新分配的标识信息，例如，为每个网桥分配一个最短路径树标识，用于标识出以该网桥为根节点的最短路径树。最短路径树标识可以包含有VLAN标识信息，该VLAN标识信息可以为最短路径树的根节点的VLAN标识信息；例如，最短路径树标识可以为C-VLAN ID、S-VLAN ID或B-VLAN ID等。最短路径树标识也可以包含有组播信息，例如最短路径树标识可以为组播MAC地址等。 

桥接网络中的每一个网桥均需要利用节点标识信息发现相邻节点，网桥可以采用现有的相邻节点发现机制来发现与其相邻的节点，例如，网桥利用IS-IS协议来发现相邻节点，具体的说，网桥在IS-IS协议的Hello报文中携带本网桥的节点标识信息，并发送该Hello报文。 

桥接网络中的每一个网桥都会接收到与其相邻的其它网桥发送来的Hello报文，各网桥均可以根据其接收到的报文确定出与其相邻的节点，即各网桥能够根据Hello报文中的节点标识信息获知与其相邻的节点。如果节点标识信息中包含有VLAN标识信息，则网桥能够方便的获知其相邻节点的VLAN标识信息。如果节点标识信息中包含有组播MAC地址信息，则网桥能够方便的获知其相邻节点的组播MAC地址信息。本发明实施方式不限制网桥发现相邻节点的具体实现过程。 

网桥在获知了与其相邻的节点后，可以根据相邻节点的节点标识信息建立链路状态信息，并在桥接网络中扩散其建立的链路状态信息。网桥可以采用现 有的各种方法来扩散链路状态信息，例如，网桥利用LSP(链路状态协议报文)来扩散链路状态信息。链路状态信息可以包含相邻节点信息、与相邻节点之间的链路权重、相邻节点的最短路径树标识等。链路状态信息中的相邻节点信息可以为相邻节点的MAC地址。需要说明的是，当桥接方法中不采用最短路径树标识时，链路状态信息也可以不包含最短路径树标识，而且，链路状态信息中的链路权重信息可以为可选信息。本发明实施方式不限制扩散链路状态信息的 

具体实现方式。 

为描述清晰起见，下面以最短路径树标识为根节点的VALN标识信息为例，对后续技术方案进行说明。桥接网络中的各网桥均会接收到其它各网桥扩散来的链路状态信息，当链路状态信息中包含有最短路径树标识VLAN标识信息时，则网桥能够方便的获知其它各网桥的最短路径树标识VLAN标识信息。网桥根据接收到的链路状态信息可以计算出以本节点为根的最短路径树，本发明实施方式可以采用现有的方法计算出最短路径树，例如，网桥利用Dijkstra算法计算最短路径树。本发明实施方式不限制计算最短路径树的具体实现方式。 

在计算出最短路径树之后，网桥即第一节点可以根据自己计算出的最短路径树确定到达其它网桥的出端口，这里的其它网桥可以称为第二节点，第二节点即其它最短路径树的根节点。需要说明的是，第一节点、第二节点并不是特指某一个网桥，需要建立以其它某一节点为根的最短路径树拓扑的网桥即可称为第一节点，而上述“其它某一节点”即可称为第二节点。 

在确定出到预定根节点的出端口后，网桥即第一节点可以将该出端口作为该第二节点的VLAN成员端口。网桥即第一节点获取第二节点的VLAN的方式有多种，例如，在桥接网络中扩散的链路状态信息中包含有VLAN信息，则网桥可以从接收到的链路状态信息中获得第二节点的VLAN信息；再例如，在相邻节点发现过程中发送的节点标识信息不包含有VLAN信息、且链路状态信息中也不包含有VLAN信息，则网桥可以根据其存储的、预先配置的节点标识信 息与VLAN信息的对应关系获知第二节点的VLAN，或者网桥可以根据节点标识信息从其它设备处获取与该节点标识信息对应的VLAN。第二节点的VLAN即最短路径树标识。 

在确定出预定根节点的出端口后，网桥即第一节点可以通过该出端口发送通知协议报文，发送该通知协议报文的目的为：使接收到该通知协议报文的节点能够获知其接收该通知的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑，即接收该通知协议报文的入端口属于第二节点的VLAN。接收该通知协议报文的节点可以为第二节点，也可以不为第二节点。 

上述通知协议报文的内容可以包括：出端口信息和以第二节点为根的最短路径树标识，即表明该出端口属于以第二节点为根的最短路径树拓扑。该通知协议报文的内容也可以包括：表示请网桥确定入端口的标识信息和第二节点为根的最短路径树标识。上述通知协议报文的内容可以携带在IS-IS协议Hello报文的扩展属性中。本发明实施方式不限制通知协议报文所采用的具体报文的名称、以及内容携带方式。 

需要说明的是，通知协议报文中也可以不包含以第二节点为根的最短路径树标识，而是包含有第二节点的非VLAN的其它标识信息。这样，需要接收到该通知协议报文的节点根据通知协议报文中携带的其它标识信息、以及预先设置的其它标识信息与最短路径树标识的对应关系来确定第二节点的最短路径树标识。 

接收到上述通知协议报文的网桥可以确定出该通知协议报文的入端口，而且，接收到通知协议报文的网桥可以根据通知协议报文的内容确定出第二节点的VLAN信息，例如，可以直接将通知协议报文中承载的VLAN信息作为第二节点的VLAN信息；再例如，可以根据通知协议报文中承载的信息到其它网络设备或该网桥存储的信息中查找对应的VLAN信息，并将查找到的VLAN信息作为第二节点的VLAN信息。 

接收到上述通知协议报文的网桥在确定出该通知的入端口、及第二节点的VLAN信息后，将入端口作为该第二节点的VLAN成员端口，即将该通知协议报文的入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑。 

上述发送通知协议报文的第一节点同样也会接收到其它最短路径树的根节点发送来的基于第二节点的通知协议报文，这里的基于第二节点的通知协议报文即加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文，也就是说，该通知协议报文包含的内容与构建以第二节点为根的最短路径树拓扑相关。这样，上述发送通知协议报文的第一节点能够根据其自身接收到的基于第二节点的通知协议报文确定出入端口、及该入端口所属的第二节点的VLAN，将该入端口作为第二节点的VLAN成员端口，从而成功建立第二节点的VLAN成员表。 

由于桥接网络中的每一个节点都会独立生成最短路径树，因此，每一个节点都会成功建立第二节点的VLAN成员表。这样，当桥接网络中的节点接收到桥接网络中的其它节点发送来的数据帧、或者接收到与其直接连接的客户端发送来的数据帧时，就能够根据其成功建立的VLAN成员表实现数据帧的转发。 

数据帧从源客户端通过桥接网络传输至目的客户端的具体过程可以为：数据帧从源客户端进入桥接网络，即数据帧传输至桥接网络中的节点1，节点1在该数据帧中添加VLAN标识信息VLAN ID，VLAN ID为以节点1为根的最短路径树标识。节点1利用数据帧的目的MAC地址查找转发表，如果查找到匹配的转发表项，则节点1将该数据帧通过转发表项中的端口转发出去，从而数据帧成功传输至目的客户端；如果没有查找到匹配的转发表项，则节点1将该数据帧沿以节点1为根的最短路径树VLAN广播。当节点1将该数据帧在VLAN的最短路径树中广播后，该最短路径树中、与节点1相邻的节点都会接收到该数据帧。设定节点2接收到该数据帧，节点2利用数据帧的目的MAC地址查找转发表，如果查找到匹配的转发表项，则节点2将该数据帧通过转发表项中的端口转发出去，从而数据帧成功传输至目的客户端；如果没有查找到匹配的转发表项， 则节点2根据其建立的节点1 VLAN成员表确定该数据帧对应的端口，并将该数据帧从该端口中转发出去。桥接网络中接收到该数据帧的节点也进行与节点2同样的操作。最终，数据帧成功传输至目的客户端。 

在本发明实施方式中，节点在成功建立预定根节点VLAN成员表后，可以将预定根节点VLAN成员表中的成员端口设置为转发状态，将其它端口设置为阻塞状态。以消除网络的环路，建立树形拓扑。当然，将端口设置为阻塞状态、转发状态的过程也可以在建立预定根节点VLAN成员表之前执行，或者两者同时执行。 

本发明实施方式提供的最短路径桥接技术方案可以应用于VLAN中，也可以应用在PBN中，还可以应用在PBBN中。下面结合附图、以桥接网络为PBN、最短路径树标识信息为S-VID为例，对本发明实施方式提供的最短路径桥接方法进行说明。 

首先，为如图3所示的PBN中的每一个运营商网桥(Provider Bridge，PB)分配一个S-VID，S-VID用于标识以该PB为根节点的逻辑最短路径树的树形拓扑。图3中的各PB分配的S-VID如表3所示。 

表3 

运营商网桥

S-VID

PB1	S-VIDl
		PB2	S-VID2
...    PBm    ...	... S-VIDm ...
		PB8	S-VID8

各PB中的IS-IS协议启动后，均将分配的S-VID信息携带在Hello报文中通告给其相邻节点。各PB均可以获得各自的所有相邻节点的S-VID信息。各PB均可以利用其获得的相邻节点的S-VID构造LSP，将链路状态信息通过LSP向桥接网 络中扩散。LSP中携带有相邻节点信息(如相邻节点的MAC地址)、与相邻节点之间的链路权重值以及相邻节点的S-VID。例如，对于PB1来说，PB1构造的LSP报文包括{{PB2，1，S-VID2}、{PB6，1，S-VID6}}，其中：PB2表示PB2的MAC地址、PB6表示PB6的MAC地址。 

各PB均可以接收到桥接网络扩散的LSP，即各PB均可以接收到其它各PB发送的LSP报文，从而，各PB均可以得到整个桥接网络的链路状态信息，各PB均可以建立出整个桥接网络的链路状态数据库，如表4所示： 

表4 

网桥	链路状态信息
		PB1	{PB2，1，S-VID2}，{PB6，1，S-VID6}
PB2	{PB1，1，S-VID1}，{PB3，1，S-VID3}，{PB4，1，S-VID4}，  {PB6，1，S-VID6}，{PB7，1，S-VID7}
		PB3	{PB2，1，S-VID2}，{PB4，1，S-VID4}
PB4	{PB2，1，S-VID2}，{PB3，1，S-VID3}，{PB5，1，S-VID5}，  {PB6，1，S-VID6}，{PB7，1，S-VID7}
		PB5	{PB4，1，S-VID4}，{PB7，1，S-VID7}
PB6	{PB1，1，S-VID1}，{PB2，1，S-VID2}，{PB4，1，S-VID4}，  {PB7，1，S-VID7}，{PB8，1，S-VID8}
		PB7	{PB2，1，S-VID2}，{PB4，1，S-VID4}，{PB5，1，S-VID5}，  {PB7，1，S-VID7}，{PB8，1，S-VID8}
PB8	{PB6，1，S-VID6}，{PB7，1，S-VID7}

各PB均可以利用Dijkstra算法、根据自己建立的链路状态数据库信息计算出以自己为根的最短路径树。设定PB1计算出的最短路径树如图4所示、PB4计算出的最短路径树如图5所示。 

当各PB均成功计算了以自己为根的最短路径树后，可以通过信息的交互建立出各PB的S-VLAN逻辑最短路径树拓扑结构。下面以建立PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑为例进行说明。 

在如图6所示的以PB4为根的最短路径树中，PB4可以根据自己计算的最短 路径树获知到PB1的出端口为P4，按照路径对称性原则，PB1到PB4的入端口也应该是端口P4，因此，PB4的端口P4属于PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑，PB4将端口P4加入到S-VID1的成员端口，并将端口P4设置为转发状态。 

然后，PB4将端口P4属于S-VID1的信息通过Hello报文发送到相邻节点PB2。PB2通过端口P3接收到该Hello报文，由此可知，PB2的端口P3为PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑的出端口，因此PB2的端口P3属于PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑，PB2将端口P3加入到S-VID1的成员端口，并将端口P3设置为转发状态。 

同理，PB2也可以采用PB4的操作，即PB2根据自己计算出的最短路径树确定出到PB1的出端口，PB2确定该出端口属于PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑，PB2将其到PB1的出端口加入到S-VID1的成员端口，将到PB1的出端口设置为转发状态，并将出端口属于S-VID1的信息通过Hello报文发送到相邻节点PB1。 

PB1确定其接收出端口属于S-VID1信息的入端口，并确定出该入端口属于PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑，PB1将该入端口加入到S-VID1的成员端口，并将该入端口设置为转发状态。 

需要说明的是，在实际应用中，PB2可以根据自己建立的以PB2为根的最短路径树确定出PB2通过某个端口与PB1直接连接，同样，PB1也可以根据自己建立的以PB1为根的最短路径树确定出PB1通过某个端口与PB2直接连接，这样，PB1、PB2均可以根据自己建立的最短路径树将相应的端口加入到S-VID1的成员端口。也就是说，PB2在通过端口P3接收到PB4传输来的该Hello报文后，可以不向PB1发送Hello报文。 

图6中仅示出了PB4至PB1建立PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑的过程，在具体的实现过程中，PB3、PB5、PB6、PB7和PB8也均会采用上述操作，从而最终生成的整个桥接网络的PB1 S-VID1逻辑最短路径树拓扑如附图7所示。 

图7中，两PB之间连线末端的黑端点表示设置为转发状态的端口，连线末端没有黑端点的表示设置为阻塞状态的端口。以PB4为例，设定PB4中设置有 端口P1、P2、P3、P4和P5共5个端口，PB4会将P1、P4设置为转发状态，将P2、P3和P5设置为阻塞状态，从而避免了在PB4处产生环路的问题。 

上述结合图6、7的描述，仅说明了建立PB1 S-VID1逻辑树拓扑的具体实现过程，同理，本发明实施方式可以为PBN中的每个PB均建立S-VID逻辑最短路径树拓扑，从而各PB中均会建立起各VLAN的成员表。具体实现过程在此不再重复说明。 

在实际应用中，也可以利用组播MAC地址替代VLAN ID来实现最短路径桥接方法，本发明实施方式可以在基于组播MAC的最短路径树的基础上实现桥接，其具体实现过程与上面实施例的描述基本相同，其区别在于：利用组播MAC地址做为最短路径树标识，而且，不是将端口加入到VLAN成员表中，而是加入到组播MAC成员表中。 

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。 

下面结合附图对本发明实施方式提供的最短路径桥接装置即网桥设备进行说明。 

本发明实施方式提供的最短路径桥接装置即网桥设备如附图8所示。 

在图8中，最短路径桥接装置包括：接收模块810、计算模块820、发送通知模块830、确定模块840、加入模块850、数据帧发送模块860、扩散模块870和发送标识模块880。最短路径桥接装置可以为网桥设备。 

当最短桥接装置采用最短路径树标识时，发送标识模块880在邻居发现过 程中向相邻节点发送本节点最短路径树标识。例如，发送标识模块880在IS-IS协议的Hello报文中携带本网桥的节点标识信息，并发送该Hello报文。最短路径树标识可以包含有VLAN标识信息或组播标识信息。本装置中的接收模块810可以接收相邻节点发送来的最短路径树标识。当然，发送标识模块880可以不向相邻节点发送最短路径树标识，具体如上述方法实施方式的描述。 

在接收模块810能够接收到相邻节点发送来的最短路径树标识时，扩散模块870可以根据接收模块810接收到的包含有最短路径树标识的Hello报文来构造链路状态信息，并在桥接网络中扩散该链路状态信息。链路状态信息可以包含有相邻节点信息、与相邻节点之间的链路权重、相邻节点的最短路径树标识等。扩散模块870可以采用其它方式来获取最短路径树标识，扩散模块870构造链路状态信息的具体内容如上述方法实施方式中的描述。 

接收模块810接收桥接网络中扩散的链路状态信息、及其它节点发送来的通知协议报文。链路状态信息主要用于计算最短路径树。 

接收模块810接收到的链路状态信息可以包含相邻节点信息、与相邻节点之间的链路权重、相邻节点的最短路径树标识等。链路状态信息中的相邻节点信息可以为相邻节点的MAC地址。需要说明的是，当桥接技术方案中不采用最短路径树标识时，链路状态信息也可以不包含最短路径树标识，而且，链路状态信息中的链路权重信息可以为可选信息。具体如上述方法实施方式中的描述。 

接收模块810接收到的通知协议报文的内容可以包括：出端口信息和以第二节点为根的最短路径树标识，即表明该出端口属于以第二节点为根的最短路径树拓扑。该通知协议报文的内容也可以包括：表示请网桥确定入端口的标识信息和第二节点为根的最短路径树标识。通知协议报文的内容也可以不包含以第二节点为根的最短路径树标识，而是包含有第二节点的非VLAN的其它标识信息。接收模块810接收到的通知协议报文可以为协议有扩展属性的IS-IS协 议Hello报文。具体如上述方法实施方式中的描述。 

计算模块820利用接收模块810接收的链路状态信息、采用Dijkstra算法计算出以其所在节点为根的最短路径树。计算模块820计算出的最短路径树可以利用根节点的VLAN标识进行识别、也可以利用根节点的组播MAC地址信息进行识别。也就是说，可以采用为节点分配的最短路径树标识来识别计算模块820计算出的最短路径树。具体如上述方法实施方式的描述。 

发送通知模块830利用计算模块820计算的最短路径树能够确定出到达第二节点的出端口，然后，通过该出端口发送基于第二节点的通知协议报文，该通知协议报文的目的为：使接收到该通知协议报文的节点能够获知其接收该通知的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑，例如，接收该通知协议报文的入端口属于第二节点的VLAN。通知协议报文的发送方式、通知协议报文包含的内容等如上述实施方式中的描述。 

确定模块840在接收模块810接收到基于第二节点的通知协议报文后，确定基于第二节点的通知协议报文的入端口。 

加入模块850在发送通知模块830确定出的出端口后，将该出端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑，如将该出端口作为第二节点的VLAN成员端口或第二节点的组播成员端口；加入模块850在确定模块840确定出的入端口后，将该入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑，例如，将该入端口作为第二节点的VLAN成员端口或第二节点的组播成员端口。当桥接技术方案中没有采用包含VLAN标识信息的最短路径树标识时，加入模块850确定第二节点的VLAN ID、或组播MAC地址的具体实现过程如上述方法实施方式的描述。 

数据帧发送模块860在需要进行数据帧转发时，利用加入模块850确定出的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。例如，数据帧发送模块860接收与其直接连接的源客户端发送来的数据帧，在该数据帧中添加VLAN标识信息VLAN ID，VLAN ID为以本节点为根的最短路径树标识。数据帧发送模块860 利用数据帧的目的MAC地址查找转发表，如果查找到匹配的转发表项，则数据帧发送模块860将该数据帧通过转发表项中的端口转发出去；如果没有查找到匹配的转发表项，则数据帧发送模块860将该数据帧沿以本节点为根的最短路径树VLAN广播。再例如，数据帧发送模块860接收到其它网桥传输来的数据帧，数据帧发送模块860利用数据帧的目的MAC地址查找转发表，如果查找到匹配的转发表项，则将该数据帧通过转发表项中的端口转发出去；如果没有查找到匹配的转发表项，则节点2根据其建立的数据帧中的VLAN ID对应的VLAN成员表确定该数据帧对应的端口，并将该数据帧从该端口中转发出去。 

本发明实施方式还提供一种桥接网络，该桥接网络中包括有多个网桥设备，且各网桥设备均包括：接收模块810、计算模块820、发送通知模块830、确定模块840、加入模块850、数据帧发送模块860、扩散模块870和发送标识模块880。各模块的操作如上述实施方式中的描述，在此不再重复说明。 

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。 

Claims (12)

1.一种路径桥接方法，其特征在于，所述方法包括：

桥接网络中的每一个网桥均利用节点标识信息发现相邻节点，并根据所述相邻节点的节点标识信息建立链路状态信息，以在桥接网络中扩散所述链路状态信息；

第一节点接收桥接网络中扩散的链路状态信息，并根据所述链路状态信息计算以第一节点为根的最短路径树；

第一节点根据其计算的以第一节点为根的最短路径树确定到达第二节点的出端口，并通过所述出端口发送加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文，使接收到该通知协议报文的节点获知该通知协议报文的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑；

第一节点确定其它节点发送来的加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文的入端口；

第一节点将确定出的所述出端口、所述入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑；

第一节点根据以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述桥接网络中的各节点均分配有最短路径树标识，各节点计算的以自己为根的最短路径树分别以为其分配的最短路径树标识为标识，所述最短路径树标识包含有虚拟局域网VLAN标识信息或包含有组播标识信息，VLAN标识信息用于建立VLAN成员信息的最短路径树拓扑，组播标识信息用于建立组播成员信息的最短路径树拓扑。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最短路径树标识包括：客户虚拟局域网标识C-VLAN ID、业务虚拟局域网标识S-VLAN ID、骨干虚拟局域网标识B-VLAN ID、或组播媒质接入控制MAC地址信息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述桥接网络中扩散的链路状态信息包括：

桥接网络中的节点构造链路状态信息，并在桥接网络中扩散；所述链路状态信息包括：相邻节点信息、与相邻节点之间的链路权重、相邻节点的最短路径树标识。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相邻节点的最短路径树标识为：邻居发现过程中，相邻节点利用中间系统-中间系统IS-IS协议中的Hello报文发送过来的最短路径树标识。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述出端口发送加入以第二节点为根最短路径树的通知协议报文的步骤包括：

通过所述出端口发送包括出端口信息、第二节点的最短路径树标识信息的通知协议报文。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述出端口发送加入以第二节点为根最短路径树的通知协议报文的步骤包括：

通过所述出端口发送携带有扩展属性的IS-IS协议Hello报文，所述通知的内容携带在扩展属性中。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

第一节点在以第二节点为根的最短路径树拓扑中将所述确定出的所述出端口、所述入端口设置为转发状态、将除所述出端口、入端口之外的其他端口设置为阻塞状态。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点根据以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口信息进行数据帧发送的步骤包括：

第一节点接收数据帧，在查找不到与所述数据帧的目的MAC匹配的转发信息、且确定所述数据帧对应以第二节点为根的最短路径树拓扑，第一节点确定以第二节点为根的最短路径树拓扑包括的端口，将所述数据帧在所述包括的端口中的除接收端口之外的所有端口广播。

10.一种网桥设备，其特征在于，所述网桥设备包括：

扩散模块(870)，用于根据所述相邻节点的节点标识信息建立链路状态信息，以及在桥接网络中扩散所述链路状态信息；

接收模块(810)，用于接收桥接网络中扩散的链路状态信息、及通知协议报文，接收所述最短路径树标识； 

发送标识模块(880)，用于在邻居发现过程中向相邻节点发送所述最短路径树标识；

计算模块(820)，用于根据接收模块(810)接收的链路状态信息计算以其所在节点为根的最短路径树；

发送通知模块(830)，用于根据计算模块(820)计算的最短路径树确定到达第二节点的出端口，并通过所述出端口发送加入以第二节点为根的最短路径树拓扑的通知协议报文，使接收到该通知协议报文的节点获知该通知协议报文的入端口属于第二节点为根的最短路径树拓扑；

确定模块(840)，用于确定接收模块(810)接收的加入以第二节点为根最短路径树拓扑的通知协议报文的入端口；

加入模块(850)，用于将发送通知模块(830)确定出的所述出端口、确定模块(840)确定出的所述入端口加入以第二节点为根的最短路径树拓扑；

数据帧发送模块(860)，用于根据所述以第二节点为根的最短路径树拓扑包含的端口进行数据帧发送。

11.如权利要求10所述的网桥设备，其特征在于，在扩散模块(870)中，所述链路状态信息包括相邻节点信息、与相邻节点之间的链路权重、相邻节点的最短路径树标识；所述最短路径树标识包含有虚拟局域网VLAN标识信息或组播标识信息；

且加入模块(850)根据所述最短路径树标识建立VLAN成员信息的最短路径树拓扑、或组播成员信息的最短路径树拓扑。

12.一种桥接网络，其特征在于，所述桥接网络包括多个如权利要求10或11所述的网桥设备。 

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