CN102137019B - 一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置，用于解决HVRP协议下注册及老化虚拟局域网受网络环路协议的限制问题。本发明实施例方法包括：将所有交换机互联的端口进行使能，使能的端口接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网信息，若该用户虚拟局域网是接收端口的使能虚拟局域网，则注册该虚拟局域网，当到达预置的老化时长，该接收端口若未再次接收到该用户虚拟局域网信息，则老化该虚拟局域网。

Description

一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置。

背景技术

当前，运营商在组建城域网络时，网络拓扑通常采用环状或者树状结构。不管采用哪种拓扑结构，都需要汇聚层设备能够支持大量的介质访问控制(MAC，Media Access Control)地址表项，以满足下接入用户总数的需求。然而，随着网络中用户数量的不断增加，交换机支持的MAC地址表项规格可能无法满足实际需求，导致部分用户的MAC地址信息无法被交换机学习，从而使得这部分用户的报文不得不在虚拟局域网(VLAN，Virtual Local AreaNetwork)内进行广播，占用网络宝贵的带宽资源，并影响网络性能。

现有技术中，利用分层VLAN注册协议(HVRP，Hierarchy VLAN RegisterProtocol)可以在特定的网络环境下解决交换机MAC地址表项规格小于下接入用户总数目的问题，首先，全网使能生成树协议(STP，Spanning TreeProtocol)，非STP网环上的端口不能使能HVRP，网内各交换机均周期性将本地VLAN(即没有使能HVRP端口所在的VLAN)信息从HVRP根端口发送出去，当各交换机将接收到的本地VLAN信息从根端口转发出去并将从指定端口收到的本地VLAN注册到本端口，HVRP指定端口如果在VLAN老化周期内没有收到VLAN注册信息，则对端口上的VLAN进行老化，通过将那些不参与转发报文的端口上的VLAN老化掉，只保留必需的VLAN，而当VLAN内端口数小于或等于2时，就可以不学习MAC地址表项信息，直接在VLAN内广播数据报文，从而达到节约MAC地址表项空间的目的。

但是，在上述现有技术中，HVRP只能工作在STP协议之上，限制了在环路中老化VLAN的应用场景。

发明内容

本发明实施例提供了一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置，以使注册及老化虚拟局域网不受网络环路协议的限制，且最大化地减少冗余流量，提高网络宽带资源的利用率。

本发明实施例提供的注册及老化虚拟局域网的方法，包括：将所有交换机互联的端口进行使能；使能的端口接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网VLAN信息；根据接收到的用户VLAN信息，判断用户VLAN是否为使能VLAN；若是，则将所述用户VLAN注册到接收端口；当到达预置的老化时长，若所述接收端口未再次接收到所述用户VLAN的信息，则老化所述用户VLAN。

本发明实施例提供的注册及老化虚拟局域网的装置，包括：使能单元，用于将所有交换机互联的端口进行使能；端口，用于接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网VLAN信息；判断单元，用于根据接收到的用户VLAN信息，判断用户VLAN是否为使能VLAN；注册单元，用于若判断单元判断用户VLAN为使能VLAN，则将所述用户VLAN注册到接收端口；老化单元，用于当到达预置的老化时长，若接收单元未再次接收到所述用户VLAN信息，则老化所述用户VLAN。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：首先将所有交换机互联的端口进行使能，使能的端口接收相邻交换机发送的用户VLAN信息，若用户VLAN是接收端口的使能VLAN，则注册该用户VLAN，当到达预置的老化时长，该接收端口若未再次接收到该用户VLAN信息，则老化该用户VLAN，由于将所有交换机之间互联的端口进行使能，使得所有交换机之间互联的端口均为使能端口，不须区分指定端口及根端口，只要是使能的接收端口都可进行VLAN的注册及老化，从而突破现有HVRP协议下注册及老化VALN受网络环路协议的应用限制，并且由于注册及老化VLAN不局限在HVRP指定端口进行，增加了数据报文流量传输的链路数量，使得冗余流量的减少达到最大化，最大限度地减少网络宽带资源的浪费，提高宽带资源的利用率。

附图说明

图1为本发明实施例中注册及老化虚拟局域网的方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中环形网络拓扑结构中的网关及用户连接示意图；

图3为本发明实施例中环形网络拓扑结构中局部网关连接放大示意图；

图4为本发明实施例中注册及老化虚拟局域网的方法的另一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中注册及老化虚拟局域网的装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置，将所有交换机互联的端口进行使能，使能的端口接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网VLAN信息，根据接收到的用户VLAN信息判断用户VLAN是否为使能VLAN，若是，则将该用户VLAN注册到接收端口，当到达预置的老化时长，若该接收端口未再次接收到该用户VLAN的信息，则老化该用户VLAN，用于突破现有注册及老化VLAN在环路协议中的应用限制，使得注册及老化VALN不受网络环路协议的限制，并且使得用户冗余流量的减少达到最大化，最大限度地减少网络宽带资源的浪费，提高宽带资源的利用率。下面分别进行详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供的注册及老化虚拟局域网的方法的一个实施例包括：

101、将所有交换机之间互联的端口进行使能；

首先将所有交换机之间互联的端口进行使能，这样，在以上各端口间传输数据报文不受STP等环路协议的限制，也不区分指定端口及根端口，只要是使能的接收端口就进行VLAN的注册及老化。

102、使能的端口接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网信息；

本实施例中，交换机周期性地将自身的用户VLAN信息从所有使能的端口发送出去，相邻的交换机所有使能的端口可以接收用户VLAN信息。

为便于理解，首先简要介绍本实施例中网络拓扑结构中的设备及用户连接关系，以交换机为例，请参阅图2，假设网络拓扑结构为环形，在环网中传输与环路协议无关的数据报文，在VLAN10中有5个交换机SW1～SW5，其中，SW4与用户PC1相连接，SW5与用户PC2相连接，SW4及SW5与用户PC1及用户PC2连接的端口不会使能HVRP，其他交换机端口均为使能端口，其中，SW2及SW5均可接受SW4发送的用户VLAN信息。

请参阅图3，图3为交换机SW4、SW2及SW5的局部连接放大图，端口301为交换机SW4向交换机SW2发送用户VLAN信息的端口，端口302为交换机SW2接收端口301发送用户VLAN信息的端口，端口303为交换机SW4向交换机SW5发送用户VLAN信息的端口，端口304为交换机SW5接收端口303发送用户VLAN信息的端口。

本实施例中，各交换机可周期性获取自身的所有用户VLAN信息，并将获取到的用户VLAN信息从所有使能的端口发送出去，各交换机的使能的端口接收相邻的交换机发送的用户VLAN信息，该周期的长度可以根据实际应用过程进行设置，具体不作限定。

103、判断用户虚拟局域网是否为使能虚拟局域网；

当使能的端口接收到相邻交换机发送的用户VLAN信息，根据该用户VLAN信息判断该用户VLAN是否为接收端口的使能VLAN。

具体的，在交换机的每个接收端口均预置可以通过范围的VLAN信息，例如，某个接收端口预置的可通过VLAN1～VLAN4094，那么在接收到相邻交换机发送的用户VLAN信息时，根据该信息中包含的VLAN编号信息判断该VLAN是否为接收端口的使能VLAN，使能VLAN即为接收端口允许通过的VLAN。

104、若判断用户虚拟局域网为使能虚拟局域网，则将该用户虚拟局域网注册到接收端口；

请参阅图3，交换机SW2的端口302接收到交换机SW4的端口301发送的用户VLAN信息时，若判断该用户VLAN为接收端口302的使能VLAN，则在端口302注册该用户VLAN，即将交换机SW2加入到该用户VLAN中。

105、当到达预置的老化时长，若该接收端口未再次接收到该用户虚拟局域网信息，则老化该用户虚拟局域网。

接收端口注册用户VLAN后，当到达预置时长时，即到达预置的老化时长时，若该接收端口未再次接收到该用户VLAN信息，则表示该VLAN没有参与数据报文的转发，则将该VLAN从该接收端口上老化，即，将该接收端口退出该VLAN。

需要说明的是，该预置时长一般为5秒，这与现有技术中使用HVRP协议老化VLAN的技术参数相一致。

本发明实施例中，将所有交换机之间互联的端口进行使能，使能的端口接收相邻的交换机发送的用户VLAN信息，并根据用户VLAN信息判断该用户VLAN是否为使能VLAN，若是，则将该用户VLAN注册到接收端口，当在预置时长内该接收端口未再次接收到该用户VLAN信息，则老化该用户VLAN，由于各使能端口都可进行VLAN的注册及老化，从而突破现有HVRP协议的应用中规定的只有在STP环上的端口，并且只能是HVRP协议的指定端口才可进行VLAN的注册及老化的限制，注册及老化VALN不受网络环路协议的限制，并且由于注册及老化VLAN不局限在HVRP指定端口进行，而是大大增加了数据报文流量的传播链路，使得数据报文的冗余流量的减少达到最大化，最大限度地减少网络宽带资源的浪费，提高宽带资源的利用率。

为便于理解，下面以另一实施例描述本发明实施例中的注册及老化虚拟局域网的方法，请参阅图4，本发明实施例中的注册及老化虚拟局域网的方法的另一个实施例包括：

401～402、本实施中步骤401至402的具体内容，请参见前述图1所示实施例中的步骤101至102中所描述的相关内容，此处不再赘述。

403、判断用户虚拟局域网是否为使能虚拟局域网；

当使能的端口接收到相邻交换机发送的用户VLAN的信息，根据该用户VLAN的信息，判断该用户VLAN是否为接收端口使能VLAN。

若是，则执行步骤404，若不是，则执行步骤409。

404、判断该用户虚拟局域网是否已注册；

若步骤403中判断用户VLAN为接收端口的使能VLAN，则可根据接收端口的用户VLAN信息以及该用户VLAN信息，判断该用户VLAN是否在接收端口已经注册过。

需要说明的是，是否已经注册的具体判断方式可以是获取接收端口上的所有用户VLAN注册消息，进而通过对比接收到的用户VLAN信息进行判断，也可以是其他公知技术提供的判断方式，与实际应用过程相关，此处不再赘述。

若未注册过，则执行步骤405，若已注册过，则执行步骤407。

405、将该用户虚拟局域网注册到接收端口；

若步骤404中判断该用户VLAN未在接收端口注册过，则将该用户VLAN注册到接收端口。

本步骤的具体内容可参见前述图1所示实施例中的步骤104中所描述的相关内容。

需要说明的是，接收端口在向所有使能的端口发送用户VLAN信息之前，通过收集网络中传输的数据报文，获取收集的数据报文中所携带的端口信息，可得知所有使能的端口的具体情况，因此发送用户VLAN信息时已知端口中的使能端口。

406、将用户虚拟局域网信息在除接收端口之外的使能的端口上进行中继；

在将用户虚拟局域网注册在接收端口后，将用户虚拟局域网信息在除该接收端口之外的使能的端口上进行中继。

需要进一步说明的是，将该用户VLAN信息向除接收端口外所有使能的端口中继的方式，可以是每接收一个用户VLAN信息，处理完毕便单个发送出去进行中继，也可以是接收到若干个用户VLAN信息，处理完毕后批量发送出去进行中继，具体方式与实际应用过程相关，此处不再赘述。

407、重置预置的老化时长；

步骤404判断用户VLAN是否已注册，若该用户VLAN已在该接收端口注册过，且尚未到达老化VLAN的预置时长，该接收端口重置预置的老化时长，防止因剩余老化时长不足而错误老化VLAN。

408、当到达预置的老化时长，若该接收端口未再次接收到该用户虚拟局域网信息，则老化该用户虚拟局域网；

本步骤的内容请参见图1所示实施例中步骤105的相关描述内容，此处不再赘述。

409、透传该用户虚拟局域网信息。

本实施例的步骤403判断用户VLAN是否为使能VLAN，若该用户VLAN不是接收端口的使能VLAN，则透传该用户VLAN信息，将该用户VLAN信息向所有使能的端口发送。

本发明实施例中，当使能的端口在注册用户VLAN信息时，若判断出该用户VLAN信息已在接收端口注册，则重置端口老化VLAN的时长，防止因剩余老化时长不足而错误判断需要老化的VLAN，导致错误地老化VLAN，影响数据报文的正常传输。

下面介绍本发明实施中的注册及老化虚拟局域网的装置，请参阅图5，本发明实施中的注册及老化虚拟局域网的装置的一个实施例包括：

使能单元501，用于将所有交换机之间互联的端口进行使能；

端口502，用于接收相邻交换机发送的VLAN信息；

判断单元503，用于根据接收到的用户VLAN信息，判断用户VLAN是否为使能VLAN，以及判断该用户VLAN是否已注册；

注册单元504，用于若判断单元503判断用户VLAN为使能VLAN，则将该用户VLAN注册到接收端口；

老化单元505，用于当到达预置的老化时长，若该接收端口未再次接收到该用户VLAN信息，则老化该用户VLAN。

需要说明的是，本发明实施例中的端口注册及老化虚拟局域网的装置还可以进一步包括：

重置单元506，用于若判断单元503判断用户VLAN未注册，则重置预置的老化时长；

中继单元507，用于将用户VLAN信息在除接收端口之外的使能的端口上进行中继；

透传单元508，用于若判断单元503判断用户VLAN不是使能VLAN，则透传该用户VLAN信息。

本实施例中，使能单元501将所有交换机之间互联的端口进行使能，使得所有交换机之间互联的端口均为使能端口，端口502接收相邻交换机发送的用户VLAN信息，判断单元503判断该用户VLAN是否为使能VLAN，若是，则注册单元504将该用户VLAN注册到接收端口，若否，则透传单元508透传该用户VLAN信息，将该用户VLAN信息向所有使能的端口发送。

若判断单元503判断用户VLAN为接收端口的使能VLAN，则可根据接收端口的用户VLAN信息以及该用户VLAN信息，由判断单元503判断该用户VLAN是否在接收端口已经注册过。

若该用户VLAN未在接收端口注册过，则将该用户VLAN注册到接收端口，而后，由中继单元507将用户虚拟局域网信息在除接收端口之外的使能端口上进行中继；若该用户VLAN已在该接收端口注册过，且尚未到达老化VLAN的预置时长，则重置单元506重置预置的老化时长，防止因剩余老化时长不足而错误老化VLAN。

当到达预置的老化时长，若端口502未再次接收到该用户虚拟局域网信息，则老化单元505老化该用户虚拟局域网。

需要说明的是，本实施例中注册及老化虚拟局域网的装置可以是交换机，也可以是具有交换机功能的其他设备，此处不作限定。

本发明实施例中，使能单元501将所有交换机之间互联的端口进行使能，使能的端口都可进行VLAN的注册及老化，从而突破现有HVRP协议的应用中规定的只有在STP环上的端口，并且只能是HVRP协议的指定端口才可进行VLAN的注册及老化的限制，注册及老化VALN不受网络环路协议的限制，并且由于注册及老化VLAN不局限在HVRP指定端口进行，而是大大增加了数据报文流量的传播链路，使得数据报文的冗余流量的减少达到最大化，最大限度地减少网络宽带资源的浪费，提高宽带资源的利用率。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种注册及老化虚拟局域网的方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种注册及老化虚拟局域网的方法，其特征在于，包括：

将所有交换机互联的端口进行使能；

使能的端口接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网VLAN信息；

根据接收到的用户VLAN信息，判断用户VLAN是否为使能VLAN；所述使能VLAN为接收端口允许通过的VLAN；

若是，则将所述用户VLAN注册到接收端口；

当到达预置的老化时长，若所述接收端口未再次接收到所述用户VLAN的信息，则老化所述用户VLAN。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将用户VLAN注册到接收端口步骤之前还包括：

根据所述用户VLAN信息，判断所述用户VLAN是否已注册，若否，则执行将所述用户VLAN注册到接收端口的步骤，若是，则重置预置的老化时长。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将用户VLAN注册到接收端口步骤之后包括：

将所述用户VLAN信息在除接收端口之外的使能的端口上进行中继。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

若判断用户VLAN不是使能VLAN，则透传所述用户VLAN信息。

5.一种注册及老化虚拟局域网的装置，其特征在于，包括：

使能单元，用于将所有交换机互联的端口进行使能；

端口，用于接收相邻交换机发送的用户虚拟局域网VLAN信息；

判断单元，用于根据接收到的用户VLAN信息，判断用户VLAN是否为使能VLAN；所述使能VLAN为接收端口允许通过的VLAN；

注册单元，用于若判断单元判断用户VLAN为使能VLAN，则将所述用户VLAN注册到接收端口；

老化单元，用于当到达预置的老化时长，若接收单元未再次接收到所述用户VLAN信息，则老化所述用户VLAN。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述判断单元，还用于根据接收到的用户VLAN的信息，判断用户VLAN是否已注册；

所述装置还包括：

重置单元，用于若判断单元判断用户VLAN未注册，则重置预置的老化时长。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

中继单元，用于将所述用户VLAN信息在除接收端口之外的使能的端口上进行中继。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

透传单元，用于若判断单元判断用户VLAN不是使能VLAN，则透传所述用户VLAN信息。