CN101626402A

CN101626402A - 一种分布式设备的三层代理转发方法及分布式设备

Info

Publication number: CN101626402A
Application number: CN200910091141A
Authority: CN
Inventors: 李捷
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2029-08-10
Also published as: CN101626402B

Abstract

本发明提出一种分布式设备的三层代理转发方法及分布式设备，其中方法包括：当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，所述接口板对转发表项规格范围内的报文进行三层转发；将转发表项规格范围外的报文二层转发至代理板，由代理板进行三层代理转发。本发明能够提高分布式设备的转发能力，充分发挥每个单板的转发作用。

Description

一种分布式设备的三层代理转发方法及分布式设备

技术领域

本发明涉及分布式设备技术领域，特别涉及一种分布式设备的三层代理转发方法及分布式设备。

背景技术

分布式设备包括多个单板，其中，单板可以是主控板或接口板。各单板的转发表项规格不同；转发表项规格体现了单板的转发能力，单板的转发表项越大，说明该单板的转发能力越强。为了保证整个分布式设备转发能力的一致性，即，无论哪个单板的入报文都能够按照相同的能力进行转发，现有技术中采用以下两种实现方案。

第一种，各个接口板不需要相互代理，进入每个接口板的流量都由该接口板进行转发。这种方案的缺点是，小规格接口板成为转发过程中的瓶颈，当存在转发表项规格不同的接口板时，分布式设备的整机转发能力只能按照小规格接口板的转发能力确定。

第二种，选择规格最大的单板作为代理板，其它的接口板将接收的报文按照全代理方式二层转发到代理板，在代理板进行二次查表转发。这种方案的缺点是，由于规格小于代理板的接口板不做转发，而是全部由代理板进行转发，使得这部分接口板的转发能力无法体现，分布式设备的整机转发能力受限于代理板的转发能力。

可见，现有的两种方式中，分布式设备的转发能力都受到限制，无法充分发挥每个单板的转发作用。

发明内容

本发明提出一种分布式设备的三层代理转发方法，用于提高分布式设备的转发能力，充分发挥每个单板的转发作用。

本发明还提出一种分布式设备，能够充分发挥每个单板的转发作用，提高分布式设备整机的转发能力。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种分布式设备的三层代理转发方法，包括：

当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，所述接口板对转发表项规格范围内的报文进行三层转发；将转发表项规格范围外的报文二层转发至代理板，由代理板进行三层代理转发。

一种分布式设备，包括：接口板和代理板；

接口板包括二层转发单元和三层转发单元，其中，

二层转发单元用于，当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，将转发表项规格范围外的报文二层转发至代理板；

三层转发单元用于，当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，对转发表项规格范围内的报文进行三层转发；

代理板包括三层代理转发单元，用于对来自接口板的报文进行三层代理转发。

综上可见，本发明提出的方案中，对于接口板采用不同的处理方式：当接口板规格很小时，将进入本板的报文全部转至代理板，由代理板进行代理转发；当接口板规格介于最小规格和代理板的规格之间时，本板能够转发的由本板转发，本板不能转发的转至代理板，由代理板进行代理转发；当接口板规格与代理板规格相同时，所有的报文都由本板进行转发。通过这种方式，充分发挥每个单板的转发作用，同时减轻了代理板的负担，从而能够提高分布式设备整体的转发能力。

附图说明

图1为本发明方法实施例一所应用的分布式设备结构示意图；

图2为本发明方法实施例一中接口板1的转发路径示意图；

图3为本发明方法实施例一中接口板2的转发路径示意图；

图4为本发明方法实施例一中接口板3的转发路径示意图；

图5为本发明方法实施例二所应用的分布式设备结构示意图；

图6为本发明方法实施例二中接口板1的转发路径示意图；

图7为本发明方法实施例二中接口板2的转发路径示意图；

图8为本发明方法实施例二中发生接口板插拔现象后接口板5的转发路径示意图；

图9为本发明方法实施例二中接口板的状态切换示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：当主控板有转发功能(即包含转发单元)时，选择主控板作为代理板；当主控板没有转发单元(即不包含转发单元)时，可以选择转发表项规格最大或较大的接口板作为代理板。代理板为其它接口板提供三层代理转发功能。对于除代理板以外的接口板，按照转发表项规格的大小分别采取三种不同的处理方式：1)对于小规格接口板(通常小规格接口板的转发表项规格非常小)，全部流量由代理板进行代理转发；2)对于转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间的接口板，本板可以转发的流量由本板直接转发，超出本板规格范围的流量由代理板进行代理转发；3)对于转发表项规格与代理板规格相同的接口板，全部流量由本板直接转发。

本发明提出一种分布式设备的三层代理转发方法，包括：

以下举具体的实施例详细介绍。

实施例一：

本实施例采用主控板代理方式，即，将具备转发功能的主控板作为代理板，为需要代理的接口板提供三层转发代理。

参见图1，图1为本发明方法实施例一所应用的分布式设备结构示意图。该设备包括1块主控板和3块接口板(接口板1、接口板2和接口板3)，其中，每个单板均包括转发单元，单板中转发单元的转发表项规格即为该单板的转发表项规格。主控板的转发表项规格为128000条，接口板1的转发表项规格为256条，接口板2的转发表项规格为12000条，接口板3的转发表项规格为128000条。在分布式设备中，主控板的转发表项规格总是各个单板中最大的；将主控板作为代理板，提供代理转发功能。主控板还包括交换网，该交换网直接连接各个转发单元，为各个转发单元之间提供连接。

在该设备中，由于每个接口板的转发表项规格不同，故每个接口板采用不同的转发方式，具体如下：

对于接口板1：接口板1的转发表项规格最小，是小规格接口板。本板不做三层转发，因此不下发转发表项，而是添加代理表项，指定将进入接口板1的全部三层流量二层转发到代理板(即主控板)的代理口，由代理板进行代理转发。

如图2所示，图2为本发明方法实施例一中接口板1的转发路径示意图，进入接口板1的所有报文均由接口板1的转发单元二层转发至主控板，主控板的交换网接收报文并转发至主控板的转发单元，主控板的转发单元对报文进行三层代理转发；代理转发之后，将报文重新通过交换网返回至接口板1的转发单元，并通过接口板1的转发单元转发出去。

对于接口板2：接口板2的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间，可以满足基本功能要求，因此采用部分代理方式，即：本板能够转发的由本板转发，本板不能转发的转至代理板进行代理转发。具体实现方式为，接口板2下发转发表项，按照转发表项对接收的部分报文进行转发；同时添加代理表项，指定将超过转发表项规格范围的报文二层转发到代理板的代理口，由代理板进行代理转发。

如图3所示，图3为本发明方法实施例一中接口板2的转发路径示意图，进入接口板2的报文有两种处理方式。对于本板转发表项规格范围内的报文，由接口板2的转发单元直接进行三层转发，同时要保证不出现路由最长匹配失效问题。对于超出本板转发表项规格范围的报文，由接口板2的转发单元将该报文二层转发至主控板，主控板的交换网接收报文并转发至主控板的转发单元，主控板的转发单元对报文进行三层代理转发；代理转发之后，将报文重新通过交换网返回至接口板2的转发单元，并通过接口板2的转发单元转发出去。

对于接口板3：接口板3的转发表项规格与代理板的转发表项规格相同，故接口板3的所有报文均由自身进行转发，不需要代理。具体实现方式为，接口板3下发转发表项，而不添加代理表项，接口板3按照转发表项对接收的报文进行转发。

如图4所示，图4为本发明方法实施例一中接口板3的转发路径示意图，所有进入接口板3的报文均由接口板3的转发单元进行三层转发。

实施例二：

本实施例采用接口板代理方式，在本实施例中，将转发表项规格最大的接口板作为代理板，为需要代理的接口板提供三层代理转发。

参见图5，图5为本发明方法实施例二所应用的分布式设备结构示意图。该设备包括1块主控板和4块接口板(接口板1、接口板2、接口板3和接口板4)，其中，主控板不包括转发单元，主控板的转发表项规格为0；每个接口板均包括转发单元，接口板1的转发表项规格为256条，接口板2的转发表项规格为12000条，接口板3的转发表项规格为128000条，接口板4的转发表项规格为256000条。另外，主控板包括交换网，交换网与各个转发单元连接。

图5中，接口板4的转发表项规格最大，接口板4被选为代理板，为其它需要代理的接口板提供三层代理转发。

由于分布式设备中经常出现接口板的插拔现象，因此设备中的代理板也经常会发生变化，例如，当前的代理板被拔出后，就需要在剩余接口板中选择转发表项规格最大的作为代理板。为了避免接口板因代理板发生变化而频繁刷新代理表项，本实施例设置一个虚拟模块标识(MODID，ModuleIdentification)，接口板添加代理表项时，均指向该虚拟MODID；同时，为每个接口板的转发单元设置一个真实MODID，在主控板的交换网中保存虚拟MODID与当前代理板转发单元的真实MODID的对应关系。这样，接口板的转发单元根据虚拟MODID将报文二层转发至主控板的交换网，交换网根据上述对应关系，将虚拟MODID转换为代理板转发单元的真实MODID，根据真实MODID就可以将报文转发至代理板；当代理板发生变化时，接口板不需要更新代理表项，只需要主控板的交换网更新上述对应关系即可。

对于接口板1：接口板1的转发表项规格最小，是小规格接口板。本板不做三层转发，因此不下发转发表项，而是添加代理表项，指定将进入接口板1的全部三层流量二层转发到代理板(即接口板4)的代理口，由代理板进行代理转发。其中，代理表项指向虚拟MODID，主控板的交换网中保存了虚拟MODID与接口板4转发单元的真实MODID的对应关系。

如图6所示，图6为本发明方法实施例二中接口板1的转发路径示意图，进入接口板1的所有报文均由接口板1的转发单元二层转发至主控板，主控板的交换网接收报文，根据预先保存的上述对应关系，将虚拟MODID转换为接口板4转发单元的真实MODID，按照真实MODID将报文转发至接口板4的转发单元，接口板4的转发单元对报文进行三层代理转发；代理转发之后，将报文重新通过交换网返回至接口板1的转发单元，并通过接口板1的转发单元转发出去。

对于接口板2：接口板2的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间，可以满足基本功能要求，因此采用部分代理方式，即：本板能够转发的由本板转发，本板不能转发的转至代理板进行代理转发。具体实现方式为，接口板2下发转发表项，同时添加代理表项，指定将超过转发表项规格范围的三层流量二层转发到代理板的代理口，由代理板进行代理转发。其中，代理表项指向虚拟MODID，主控板的交换网中保存了虚拟MODID与接口板4转发单元的真实MODID的对应关系。

如图7所示，图7为本发明方法实施例二中接口板2的转发路径示意图，进入接口板2的报文有两种处理方式。对于本板转发表项规格范围内的报文，由接口板2的转发单元直接进行三层转发，同时要保证不出现路由最长匹配失效问题。对于超出本板转发表项规格范围的报文，由接口板2的转发单元将该报文二层转发至主控板，主控板的交换网根据预先保存的上述对应关系，将虚拟MODID转换为接口板4转发单元的真实MODID，按照真实MODID将报文转发至接口板4的转发单元，接口板4的转发单元对报文进行三层代理转发；代理转发之后，将报文重新通过交换网返回至接口板2的转发单元，并通过接口板2的转发单元转发出去。

对于接口板3，接口板3的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间，与接口板2的处理方式相同，不再赘述。

上述实施例二是选择规格最大的接口板作为代理板，本发明也可以选择规格较大的代理板作为代理板；另外，上述实施例二是选择一个接口板作为代理板，本发明也可以选择几个转发表项最大或较大的接口板作为代理板，并支持多个代理板的负载分担。

当接口板4拔出，并且插入接口板5(接口板5的转发表项规格为128000条)时，需要重新选择代理板。由于接口板5和原有的接口板3的转发表项规格相同，任选其中的一个作为新的代理板，假设接口板3被选为新的代理板。

对于接口板3，由于接口板3成为新的代理板，故将代理板3之前设置的代理表项删除，代理板3的所有报文均由本板进行转发。

对于接口板5，接口板5的转发表项规格与代理板的转发表项规格相同，故接口板5的所有报文均由自身进行转发，不需要代理。具体实现方式为，接口板5下发转发表项，而不添加代理表项，接口板5按照转发表项对接收的报文进行转发。如图8所示，图8为本发明方法实施例二中发生接口板插拔现象后接口板5的转发路径示意图，所有进入接口板5的报文均由接口板5的转发单元进行三层转发。

对于其他的接口板，仍按照原先的方式进行报文转发。

由实施例二可见，在接口板代理方式下，分布式设备中的接口板可能有四种不同的状态：代理板、不需要代理转发的接口板、需要部分代理转发的接口板、需要全部代理转发的接口板。随着设备中单板的插拔，接口板会在上述四种状态之间进行切换。如图9所示，图9为本发明方法实施例二中接口板的状态切换示意图，有如下几种切换情况：

A：当原代理板被拔出，本板在所有的接口板中转发表项规格最大，被选举为新代理板时，本板由需要部分代理转发的接口板切换为代理板；

B：当有新的接口板被插入，且新插入的接口板在所有的接口板中转发表项规格最大，新插入的接口板被选举为新代理板时，原代理板切换为需要部分代理转发的接口板；

C：当原代理板被拔出，新选举出的代理板与本板的转发表项规格相同时，本板由需要部分代理转发的接口板切换为不需要代理转发的接口板；

D：当有新的接口板被插入，且新插入的接口板在所有的接口板中转发表项规格最大，新插入的接口板被选举为新代理板时，本板由不需要代理转发的接口板切换为需要部分代理转发的接口板；

E：当原代理板被拔出，本板在所有的接口板中转发表项规格最大，被选举为新代理板时，本板由不需要代理转发的接口板切换为代理板；

F：当原代理板被拔出，所有在位的接口板都是规格相同的小规格单板时，由于选举不出新的代理板，本板由需要全部代理转发的接口板切换为不需要代理转发的接口板；

G：当有新的接口板被插入，且新插入的接口板在所有的接口板中转发表项规格最大，新插入的接口板被选举为新代理板时，如果本板为小规格接口板，则本板由不需要代理转发的接口板切换为需要全部代理转发的接口板。

另外，上述两个实施例是以三层转发为例进行说明的，本发明提出的方法也可以全部或者部分应用于二层转发和MPLS的维护。

本发明实施例还提出一种分布式设备，包括：接口板和代理板；

接口板包括二层转发单元和三层转发单元，其中，

所述二层转发单元用于，当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，将转发表项规格范围外的报文二层转发至代理板；

所述三层转发单元用于，当接口板的转发表项规格介于最小规格和代理板的规格之间时，对转发表项规格范围内的报文进行三层转发；

所述代理板包括三层代理转发单元，用于对来自接口板的报文进行三层代理转发。

上述二层转发单元还可以用于，当接口板为小规格接口板时，将接口板的报文全部二层转发至代理板。

上述三层转发单元还可以用于，当接口板的转发表项规格等于代理板的规格时，对接口板的报文全部进行三层转发。

上述代理板可以为主控板。

上述设备还可以包括主控板；

二层转发单元还用于，添加代理表项，所述代理表项指向虚拟MODID；根据虚拟MODID，将报文二层转发至主控板；

主控板用于，根据预先保存的虚拟MODID与代理板转发单元的真实MODID的对应关系，将虚拟MODID转换为真实MODID；根据所述真实MODID，将所述报文转发至代理板。

综上可见，本发明提出的分布式设备的三层代理转发方法及分布式设备，选择主控板或者转发表项规格最大或较大的接口板作为代理板，为其它的接口板提供三层代理转发功能；对于除代理板以外的接口板，按照转发表项规格的大小分别采取三种不同的处理方式进行转发。本发明的方案能够充分发挥每个单板的转发作用，同时减轻代理板的负担，从而提高分布式设备整机的转发能力。在接口板代理方式下，需要代理的接口板将报文指定转发到虚拟MODID，主控板的交换网将虚拟MODID转换为真实MODID，再根据真实MODID将报文转发至代理板，通过这种方式，当代理板发生变化时，接口板不需要实时对代理表项进行更新，而只需由主控板的交换网更新虚拟MODID和真实MODID的对应关系，从而简化了操作流程。另外，在接口板代理方式下，随着设备中接口板的插拔，接口板会在四种状态之间发生切换；并且，接口板代理方式支持多个单板作为代理板进行负载分担。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1、一种分布式设备的三层代理转发方法，其特征在于，所述方法包括：

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当接口板为小规格接口板时，所述接口板将报文全部二层转发至代理板，由代理板进行三层代理转发。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当接口板的转发表项规格等于代理板的规格时，所述接口板对报文全部进行三层转发。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述代理板为主控板。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接口板二层转发之前进一步包括：添加代理表项，所述代理表项指向代理板的转发单元。

6、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接口板二层转发之前进一步包括：添加代理表项，所述代理表项指向虚拟模块标识MODID；

所述将转发表项规格范围外的报文二层转发至代理板为：根据所述虚拟MODID，将报文二层转发至主控板，所述主控板根据预先保存的虚拟MODID与代理板转发单元的真实MODID的对应关系，将虚拟MODID转换为真实MODID；根据所述真实MODID，将所述报文转发至代理板。

7、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述代理板为分布式设备中转发表项规格最大的接口板。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述分布式设备拔掉原代理板和/或插入新的代理板，选举当前分布式设备中转发表项规格最大的接口板为新的代理板。

9、一种分布式设备，其特征在于，所述设备包括：接口板和代理板；

所述接口板包括二层转发单元和三层转发单元，其中，

10、根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述二层转发单元还用于，当接口板为小规格接口板时，将接口板的报文全部二层转发至代理板。

11、根据权利要求9或11所述的设备，其特征在于，所述三层转发单元还用于，当接口板的转发表项规格等于代理板的规格时，对接口板的报文全部进行三层转发。

12、根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述代理板为主控板。

13、根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括主控板；

所述二层转发单元还用于，添加代理表项，所述代理表项指向虚拟MODID；根据所述虚拟MODID，将报文二层转发至主控板；

所述主控板用于，根据预先保存的虚拟MODID与代理板转发单元的真实MODID的对应关系，将虚拟MODID转换为真实MODID；根据所述真实MODID，将所述报文转发至代理板。