CN101801058B - Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法和设备，该方法包括：当移动AP获取新的Active链路后，所述移动AP向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文；所述对端固定AP获取所述心跳报文中携带的链路切换指示，根据所述流量接收设备的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文；所述网络设备根据所述地址刷新报文刷新MAC表项。本发明增强了Mesh移动应用网络中MAC表项更新的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法和设备。
背景技术
随着市场对无线通信需求的增长，MESH技术因其布网灵活快速的特点，在交通系统中得到越来越广泛的应用。交通系统中的典型组网方案为：交通线路沿线布置固定AP，用以与交通工具上的移动AP组建MESH链路。以地铁应用为例，分别在隧道上安装轨道AP、在地铁车厢内安装移动AP，随着地铁列车移动，移动AP与所遇到的轨道AP动态组建MESH链路，供列车上设备收发用户数据，如列车的控制信号、运行信息等等。而对于远离的固定AP，由于无线信号减弱，则动态地将与其建立的MESH链路关闭。地铁环境下的MESH组网如图1示意，其中固定AP与移动AP之间的信号通过无线射频口(radio)的天线彼此收发信号。
在移动AP快速移动过程中，移动AP会与视距范围内的固定AP建立连接，如图2所示，当移动AP与多个固定AP建立链路时，会从中选择一条最优链路作为Active链路，其余链路作为备份链路(Dormant链路)。随着移动AP位置的变化，在某个时间点，将进行链路切换，当前Active链路变为Dormant链路，同时从多个Dormant链路中选择其中最优的链路切换为Active链路。
由于链路的切换只在移动AP上实现，固定AP和交换机对此并不知情，因而在之前的转发过程中建立的转发表项中，MAC地址仍然学习到了原有Active链路对应的端口，而此时移动AP在原Active端口上已经不再收发报文。现有技术中，当发生链路切换或者建立新Active链路时，移动AP通过新的Active链路，向外发送一次组播或者广播报文，其源MAC地址设为流量接收 设备的MAC地址，这样网络中转发设备能获知链路的切换，迅速刷新MAC表项，向新的Active对应的端口上转发报文。
但是，由于无线传输具有不稳定的特性，特别是在高速移动应用中，无法确保切换后短时间内，新的Active链路具有高质量信号，因此链路传输可能会有较高的丢包率，如果移动AP发送的组播报文没有被发送到对端固定AP，会导致网络中的转发设备无法及时更新学习的MAC表项，造成数据流量中断。
发明内容
本发明提供了一种Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法和设备，以增强Mesh移动应用网络中MAC表项更新的可靠性。
本发明提供了一种Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，该方法包括：
当所述移动AP获取新的Active链路后，所述移动AP向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文；
所述对端固定AP获取所述心跳报文中携带的链路切换指示，根据所述流量接收设备的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文；
所述网络设备根据所述地址刷新报文刷新MAC表项。
所述根据所述流量接收设备的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文包括：
将所述流量接收设备的MAC地址填充到所述地址刷新报文的源MAC地址字段；
广播所述地址刷新报文，或者以预先配置的所述网络设备的MAC地址为目的MAC地址发送所述地址刷新报文。
所述网络设备根据所述地址刷新报文刷新MAC表项包括：
所述网络设备获取所述地址刷新报文的源MAC地址；
所述网络设备查找与所述源MAC地址对应的转发表项，将查找到的转发表项中的端口与所述地址刷新报文的入端口比较；
若两者不同，所述网络设备使用所述地址刷新报文的入端口更新所述转发表项中的端口。
所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述PeerLink Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
本发明提供一种接入点AP，作为移动AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，该移动AP包括：
链路更新单元，用于在所述移动AP的移动过程中更新与所述多个固定AP之间的链路连接；
发送单元，与所述链路更新单元连接，用于当所述链路更新单元获取到新的Active链路时，向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文。
所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
本发明提供一种接入点AP，作为固定AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他 Dormant链路，该固定AP包括：
接收单元，用于接收所述移动AP发送的心跳报文；
解析单元，与所述接收单元连接，用于解析所述接收单元接收的心跳报文，当所述固定AP与所述移动AP建立Active链路后，获取所述心跳报文中携带的链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址；
发送单元，与所述解析单元连接，用于根据所述解析单元获取的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文。
所述发送单元还用于：
将所述流量接收设备的MAC地址填充到所述地址刷新报文的源MAC地址字段；
广播所述地址刷新报文，或者以预先配置的所述网络设备的MAC地址为目的MAC地址发送所述地址刷新报文。
所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明中，移动AP获取新的Active链路后，向新的Active链路的对端固定AP发送链路切换指示和流量接收设备的MAC地址，固定AP将流量接收设备的MAC地址作为源MAC地址向网络设备发送地址刷新报文，使网络设备刷新MAC表项，从而增强了链路切换中网络设备刷新MAC表项的可靠性。
附图说明
图1是现有技术中MESH组网示意图；
图2是现有技术中移动AP快速移动过程中与固定AP的连接示意图；
图3是本发明应用场景提供的Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法的流程示意图；
图4是图3所示方法中心跳报文携带网络设备MAC地址的字段示意图；
图5是本发明提供的Mesh移动应用网络中固定AP的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：移动AP通过心跳报文指示固定AP发生链路切换，由固定AP通知网络设备进行MAC表项刷新。
下面结合具体应用场景详细介绍本发明提供的Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备(例如交换机)，移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，移动AP在移动过程中进行链路切换，调整建立Active链路的对端固定AP，移动AP与固定AP之间通过Active链路或者Dormant链路周期性交互心跳报文，如图3所示，该方法包括：
步骤301，扩展所述心跳报文，使所述心跳报文具有携带链路切换指示和流量接收设备的MAC地址的功能。
具体的，该心跳报文为Peer Link Open/Confirm(对端链路开放/确认)报文，现有技术中该报文的格式如表1所示：
表1
本发明中对该报文进行扩展后的格式如表2所示：
表2
Peer Link Open/Confirm报文里Mesh Configuration(配置)字段里的MeshCapability field里的预留字段(B6～B15)，增加1位Link Switch字段，该字段的含义为：
当Link Switch位置为1时，对于移动AP发往固定AP的报文，表示本链路已经切换为Active；对于固定AP发送移动AP的报文，表示已经接收到链路切换通知，并且已经发送地址刷新报文。
当Link Switch位置0时，表示本报文为普通Peer Link Open/Confirm报文。
对心跳报文的扩展还包括设置携带流量接收设备的MAC地址的字段，例如图4所示，MSAIE的Optional parameters(可选参数)字段是一个TLV类型的字段，通过扩展Sub-element ID的含义，标识该字段数据域为流量接收设备(网络设备)的MAC地址，固定AP通过Optional parameters获取流量接收设备的MAC地址。
步骤302，当移动AP获取新的Active链路后，移动AP在扩展后的心跳报文中携带链路切换指示和流量接收设备的MAC地址，向新的Active链路的对端固定AP发送该扩展后的心跳报文。
具体的，移动AP在移动过程中与不同的固定AP建立链路连接，与不同固定AP之间的信号强弱也不断发生变化，移动AP根据链路切换算法决策出新的Active链路后，移动AP向新的Active链路的对端固定AP发送扩展的心跳报文。例如，移动AP填充Peer Link Open/Confirm报文的Link Switch字段为1，并将流量接收设备的MAC地址填充到MSAIE字段的Optional parameters域。
步骤303，对端固定AP获取扩展后的心跳报文中携带的链路切换指示，根据心跳报文中携带的流量接收设备的MAC地址向网络设备发送地址刷新报文。
具体的，对端固定AP接收到扩展后的心跳报文后，发现心跳报文的LinkSwitch字段为1，获知当前链路切换为Active链路，通过有线网络向网络设备发送地址刷新报文，该地址刷新报文的源MAC地址字段填充流量接收设备的MAC地址。对端固定AP向网络设备发送地址刷新报文的方式包括：对端固定AP广播地址刷新报文，由于固定AP与网络设备连接，因此可以将地址刷新报文发送到网络设备；或者固定AP中预先配置有网络设备的MAC地址， 根据该MAC地址向网络设备发送地址刷新报文。
步骤304，固定AP向移动AP回复确认消息。
具体的，固定AP收到移动AP发送的扩展后的心跳报文后，向移动AP回复心跳报文，该心跳报文中的Link Switch字段设置为1，通知移动AP自身已经收到链路切换通知。需要说明的是，该步骤可以发生在固定AP接收到心跳报文后，或者固定AP向网络设备发送地址刷新报文后。
步骤305，网络设备根据地址刷新报文刷新MAC表项。
具体的，步骤303中固定AP向网络设备发送地址刷新报文时，设置地址刷新报文的源MAC地址为流量接收设备的MAC地址。网络设备接收该报文后查找存储的MAC转发表，如果MAC转发表中已经存储有报文源MAC地址对应的转发表项，则比较该转发表项对应的端口与地址刷新报文的入端口是否相同，如果不同，网络设备更新对应的转发表项，使用地址刷新报文的入端口替换原转发表项中与流量接收设备的MAC地址对应的端口。
通过采用本发明提供的方法，移动AP获取新的Active链路后，向新的Active链路的对端固定AP发送链路切换指示和流量接收设备的MAC地址，固定AP将流量接收设备的MAC地址作为源MAC地址向网络设备发送地址刷新报文，使网络设备刷新MAC表项，从而增强了链路切换中网络设备刷新MAC表项的可靠性。
本发明提供一种接入点AP，作为移动AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，该AP包括：
链路更新单元，用于在所述AP的移动过程中更新与所述多个固定AP之间的链路连接；
发送单元，与所述链路更新单元连接，用于当所述链路更新单元获取到新的Active链路时，向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切 换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文。
所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述网络设备的MAC地址。
本发明提供一种接入点AP，作为固定AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，如图5所示，该AP包括：
接收单元11，用于接收所述移动AP发送的心跳报文；
解析单元12，与所述接收单元11连接，用于解析所述接收单元接收的心跳报文，当所述AP与所述移动AP建立Active链路后，获取所述心跳报文中携带的链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址；
发送单元13，与所述解析单元12连接，用于根据所述解析单元获取的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文。具体的，所述发送单元13将所述流量接收设备的MAC地址填充到所述地址刷新报文的源MAC地址字段；广播所述地址刷新报文，或者以预先配置的所述网络设备的MAC地址为目的MAC地址发送所述地址刷新报文。
所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述网络设备的MAC地址。
通过采用本发明提供的设备，移动AP获取新的Active链路后，向新的Active链路的对端固定AP发送链路切换指示和流量接收设备的MAC地址，固定AP将流量接收设备的MAC地址作为源MAC地址向网络设备发送地址刷新报文，使网络设备刷新MAC表项，从而增强了链路切换中网络设备刷新MAC表项的可靠性。
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通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种Mesh移动应用网络中刷新MAC表项的方法，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，其特征在于，该方法包括：
当所述移动AP获取新的Active链路后，所述移动AP向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文；
所述对端固定AP获取所述心跳报文中携带的链路切换指示，根据所述流量接收设备的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文；
所述网络设备根据所述地址刷新报文刷新MAC表项。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量接收设备的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文包括：
将所述流量接收设备的MAC地址填充到所述地址刷新报文的源MAC地址字段；
广播所述地址刷新报文，或者以预先配置的所述网络设备的MAC地址为目的MAC地址发送所述地址刷新报文。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述地址刷新报文刷新MAC表项包括：
所述网络设备获取所述地址刷新报文的源MAC地址；
所述网络设备查找与所述源MAC地址对应的转发表项，将查找到的转发表项中的端口与所述地址刷新报文的入端口比较；
若两者不同，所述网络设备使用所述地址刷新报文的入端口更新所述转发表项中的端口。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
5.一种接入点AP，作为移动AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，其特征在于，该移动AP包括：
链路更新单元，用于在所述移动AP的移动过程中更新与所述多个固定AP之间的链路连接；
发送单元，与所述链路更新单元连接，用于当所述链路更新单元获取到新的Active链路时，向所述新的Active链路的对端固定AP发送携带链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址的心跳报文。
6.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
7.一种接入点AP，作为固定AP应用于Mesh移动应用网络中，该Mesh移动应用网络包括移动AP、多个固定AP、与所述移动AP连接的流量接收设备以及与固定AP连接的网络设备，所述移动AP在移动过程中与不同的固定AP之间建立链路连接，其中同一时刻包括一条Active链路与其他Dormant链路，其特征在于，该固定AP包括：
接收单元，用于接收所述移动AP发送的心跳报文；
解析单元，与所述接收单元连接，用于解析所述接收单元接收的心跳报文，当所述固定AP与所述移动AP建立Active链路后，获取所述心跳报文中携带的链路切换指示和所述流量接收设备的MAC地址；
发送单元，与所述解析单元连接，用于根据所述解析单元获取的MAC地址向所述网络设备发送地址刷新报文。
8.如权利要求7所述的AP，其特征在于，所述发送单元还用于：
将所述流量接收设备的MAC地址填充到所述地址刷新报文的源MAC地址字段；
广播所述地址刷新报文，或者以预先配置的所述网络设备的MAC地址为目的MAC地址发送所述地址刷新报文。
9.如权利要求7所述的AP，其特征在于，所述心跳报文具体为对端连接开放/确定Peer Link Open/Confirm报文，所述Peer Link Open/Confirm报文的预留字段中设置链路切换字段携带链路切换指示、设置源MAC地址字段携带所述流量接收设备的MAC地址。
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