CN102148749B - 一种交换机端口扩展的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种交换机端口扩展的方法,包括:获得未被控制桥接设备感知的端口的媒体访问控制MAC地址;向控制桥接设备申请一个新的标签,如业务虚拟局域网标签s-tag;保存所述未被控制桥接设备感知的端口的媒体访问控制MAC地址与申请到的标签如s-tag中VLAN ID的值的对应关系。本发明实施例还提供了一种交换机端口扩展的装置。由于交换机端口扩展的装置在感知到有未被CB感知的端口启动后,为该端口向CB申请一个标签如s-tag,并保存这个s-tag中VLAN ID的值与虚拟端口的MAC地址之间的对应关系,使得CB能够通过该装置间接感知并控制网络中的每个端口,提高了使用E-VLAN Bridge架构的网络的集中管理能力。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种交换机端口扩展的方法及装置。
背景技术
Bridge Port Extension(BPE,桥端口扩展)主要目的在于将复杂的Bridge控制平面功能聚合到较少数量的Bridge上,从而减少DC(Data Center,数据中心)网络中对大量Bridge的管理和运营成本。桥端口扩展定义了一种新的逻辑Bridge——E-VLAN Bridge(extended Virtual Local Area Network Bridge,扩展的虚拟局域网桥),E-VLAN Bridge可又分为PE(Port Extender,端口扩展设备)和CB(Controlling Bridge,控制桥接设备)两类。其中,PE负责简单的数据转发,CB负责复杂的控制功能。CB管理多个及多层PE,能够感知其下所有PE的上行端口和下行端口,并对其进行控制和配置。其中,CB的控制和配置操作包括策略配置、流量控制等。且CB与PE进行交互时,基于s-tag(service VLAN tag,业务VLAN标签)识别相应的端口,进而实现对端口的控制和配置。
发明人在实现本发明的过程中,发现现有技术中至少存在如下问题:
在虚拟化应用中,如果服务器上使用不支持PE功能的虚拟交换机,或者服务器机架上存在不支持PE功能的普通刀片交换机,这样CB就会无法感知到每个VM(Virtual Machine,虚拟机)的虚拟端口,进而无法很好地对网络中的虚拟端口进行控制和管理。
发明内容
本发明的实施例提供了一种交换机端口扩展的方法及装置,从而实现对网络中端口的控制和管理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种交换机端口扩展的方法,包括:
获得未被控制桥接设备感知的端口的媒体访问控制MAC地址;
向控制桥接设备申请一个新的端口识别标签;
保存所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
一种交换机端口扩展的装置,包括:
端口发现模块,用于获得未被控制桥接设备感知的端口的媒体访问控制MAC地址,触发标签申请模块工作;
标签申请模块,用于向控制桥接设备申请一个新的端口识别标签;
对应关系存储模块,用于保存所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出,本发明实施例中,由于交换机端口扩展的装置在感知到有未被CB感知的端口启动后,为该端口向CB申请一个端口识别标签,并保存这个端口识别标签的值与虚拟端口的MAC地址之间的对应关系,使得CB能够通过该装置间接感知并控制网络中的每个端口,提高了E-VLAN Bridge架构的网络的集中管理能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的网络架构示意图;
图2为本发明实施例提供的装置结构示意图;
图3为本发明实施例提供的方法流程图;
图4为本发明实施例一提供的方法流程图
图5为本发明实施例二提供的方法流程图;
图6为本发明实施例三提供的方法流程图;
图7为本发明实施例四提供的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有的使用E-VLAN Bridge的网络架构中,有VM与PE之间存在不支持PE功能的设备的情况。例如,在如图1所示E-VLAN Bridge架构的左侧分支中,服务器的机架中有随着服务器一同购买的刀片交换机(Blade switch)。由于刀片交换机不支持PE功能,而CB只能感知到最下层PE的下行端口,因此,CB无法感知刀片交换机下的设备中VM的虚拟端口。又例如,在图1所示的E-VLANBridge架构的右侧分支中,由于虚拟交换机可能由不同的虚拟软件厂商生产并集成到服务器上,因此服务器内部的虚拟交换机不支持PE功能,那么CB就无法感知到这台服务器上VM对应的虚拟端口。CB无法感知到相应的虚拟端口,进而无法很好地对网络中的虚拟端口进行控制和管理。
另外,如果上述网络架构中,在物理服务器与PE之间存在不支持PE功能的设备,CB也会因为无法感知到相应的物理端口,进而无法很好地对该物理服务器的物理端口进行控制和管理。
本发明实施例为了解决上述问题,提供了一种交换机端口扩展的装置,通过在不支持PE的设备与最底层PE设备之间设置交换机端口扩展的装置或者将本发明提供的交换机端口扩展第装置设置在最底层的PE设备中,使CB能够感知到上述不支持PE功能的交换机下的端口。本发明实施例提供的交换机端口扩展的装置如图2所示,其具体实现结构如下:
端口发现模块201,用于获得未被CB感知的端口的媒体访问控制MAC地址,触发标签申请模块202工作;
标签申请模块202,用于向CB申请一个新的端口识别标签,其中,该端口识别标签用来唯一地识别相应的端口,该端口识别标签可以是s-tag,也可以是其他可以唯一的识别端口的标签;如果是s-tag,则具体可以通过PE CSP(PortExtender Configuration and Status Protocol,端口扩展配置和状态协议)中的s-channel(业务通道)创建请求向CB申请一个新的s-tag;
对应关系存储模块203,用于保存上述未被CB感知的端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
本发明实施例提供的装置,在获知有未被CB感知的端口启动后,为该端口向CB申请一个端口识别标签,并保存这个端口识别标签的值与端口的MAC地址之间的对应关系,使得CB能够通过该装置间接感知并控制网络中的每个端口,提高了E-VLAN Bridge架构的网络的集中管理能力。
上述端口发现模块201具体用于:侦听数据报文,获得该数据报文中携带的源MAC地址;如果在保存的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系中没有查找到上述源MAC地址,则获知该源MAC地址对应的端口已启动;或者,上述端口发现模块201具体用于:通过与管理设备进行管理平面的信息交互,获得未被控制桥接设备感知的端口启动的信息,该信息中携带所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址,进而获得该MAC地址。其中,管理设备可以是支持SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)协议或者其他网络管理协议的网管设备。
如果上述未被CB感知的端口是虚拟端口,则上述端口发现模块201也可以具体用于:通过侦听虚拟端口发现消息获知未被CB感知的虚拟端口启动的信息,该虚拟端口发现消息指示了有未被CB感知的虚拟端口启动,且虚拟端口发现消息中携带所述未被控制桥接设备感知的虚拟端口的MAC地址,进而获得该MAC地址。
当配置了上述端口的MAC地址与为该端口分配的端口识别标签的值的对应关系后,CB就可以通过上述装置,基于端口识别标签实现对该端口的控制。相应的,上述装置还包括数据转发模块204,用于接收上述端口发来的数据报文;根据保存的该端口的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系,获得上述数据报文中携带的源MAC地址对应的端口识别标签的值;根据该端口识别标签的值为上述数据报文打上端口识别标签后转发。
上述本发明实施例提供的交换机端口扩展的装置可以设置在不具备PE功能的交换机(可以是物理交换机或虚拟交换机)与最底层PE之间,该装置还可以集成在最底层PE上。
相应的,本发明实施例还提供一种交换机端口扩展的方法,该方法通过上述装置实现,其具体实现方式如图3所示,包括如下操作:
S301、获得未被CB感知的端口的MAC(媒体访问控制)地址;
S302、向CB申请一个新的端口识别标签;
其中,端口识别标签用来唯一地识别相应的端口,该端口识别标签可以是s-tag,也可以是其他可以唯一的识别端口的标签;如果是s-tag,则具体可以通过PE CSP中的s-channel创建请求向CB申请一个新的s-tag;
S303、保存上述未被CB感知的端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
本发明实施例提供的方法,通过新增的装置在获知有未被CB感知的端口启动后,为该虚拟端口向CB申请一个端口识别标签,并保存这个端口识别标签的值与端口的MAC地址之间的对应关系。CB与PE之间基于端口识别标签进行通信,使得CB能够通过相应的端口识别标签感知网络中的每个端口,并对端口进行配置和控制,提高了E-VLAN Bridge架构网络的集中管理能力。
本发明实施例中,上述获得未被CB感知的端口的MAC地址可以通过侦听数据报文实现。具体的,可以侦听数据报文,如果在保存的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系中没有该数据报文的源MAC地址,则表明该源MAC地址对应的端口未被CB感知,获取该源MAC地址作为未被CB感知的端口的MAC地址。如果上述未被CB感知的端口是虚拟端口,相应的,上述获得未被CB感知的端口的MAC地址还可以通过解析控制信令实现,即通过侦听虚拟端口发现消息获得未被CB感知的端口的MAC地址,该虚拟端口发现消息指示了有未被CB感知的虚拟端口启动,该虚拟端口发现消息中携带上述未被CB感知的虚拟端口的MAC地址;还可以通过与管理设备进行管理平面的信息交互,获知未被控制桥接设备感知的端口启动的信息,进而获取其MAC地址。管理设备可以是支持SNMP协议或其他网络管理协议的网管设备。
当保存了上述端口的MAC地址与为该端口分配的端口识别标签的值的对应关系后,CB就可以通过上述装置实现对该端口的控制。例如,当该端口发送数据报文时,该装置接收该端口发来的数据报文,然后根据保存的该虚拟端口的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系,获得上述数据报文中携带的源MAC地址对应的端口识别标签的值,然后根据该端口识别标签的值为上述数据报文打上端口识别标签后将打上端口识别标签的数据报文转发给CB。当有发送给该端口的数据报文时,该装置接收发送给该端口的数据报文,删除上述数据报文中的端口识别标签后转发该数据报文。
下面将对本发明实施例在实际应用过程中的具体实现方式进行详细的说明。
作为举例而非限定,在以下的各个实施例中,将交换机端口扩展的装置称为PE Broker。
实施例一
在本发明实施例一中,PE Broker通过接收到的VDP(Virtual StationInterface Discovery and Configuration Protocol,虚拟交换接口发现和配置协议)的控制信令获知未被CB感知的虚拟端口启动。相应的虚拟端口配置过程如图4所示,包括如下操作:
当有未被CB感知的虚拟端口启动,执行S401、PE Broker接收与该虚拟端口连接的虚拟交换机发送的VDP请求消息,该VDP请求消息请求生成针对该虚拟端口关联,该VDP请求消息中携带该虚拟端口的MAC地址和VLAN信息等;
S402、PE Broker接收到上述VDP请求消息,则获知有未被CB感知的虚拟端口已经启动,向CB申请一个新的s-tag;
S403、PE Broker接收CB向PE Broker返回的应答报文,该应答报文中携带新分配的s-tag中VLAN ID的值,该VLAN ID的值可以称作svid(s-tag中VLANID的值);
S404、PE Broker保存上述虚拟端口的MAC地址与新分配的svid的对应关系;
S405、PE Broker向上述虚拟交换机返回VDP应答消息,在该VDP应答消息中携带关联成功信息,并在端口上对该虚拟端口的相关信息进行关联。
通过上述处理过程,完成了对虚拟端口的配置,并在PE Broker实现了对该虚拟端口的PE配置,使得CB能够通过PE Broker间接感知并控制上述虚拟端口,提高了系统的管理、控制能力。
另外,PE Broker还可以通过侦听其他控制信令获知有未被CB感知的虚拟端口启动,例如,PE Broker可以通过侦听基于LLDP(Link Layer DiscoveryProtocol,链路层发现协议)的扩展控制信令得知有未被CB感知的虚拟端口。其处理过程可参照上述处理过程,这里不再赘述。
实施例二
在本发明实施例二中,PE Broker通过侦听数据报文获知未被CB感知的虚拟端口启动。相应的虚拟端口配置过程如图5所示,包括如下操作:
S501、PE Broker侦听到数据报文,通过解析该数据报文获得源MAC地址;
S502、PE Broker在保存的MAC地址与svid的对应关系表中查找,未找到上述源MAC地址,则表示该源MAC地址的虚拟端口未被CB感知且已经启动,获取上述源MAC地址作为未被CB感知的端口的MAC地址;
S503、PE Broker向CB申请一个新的s-tag;
S504、CB在收到申请新的s-tag请求后,向PE Broker返回应答报文,并在该应答报文中携带新分配的svid;
S505、PE Broker保存上述虚拟端口的MAC地址与为该虚拟端口分配的svid的对应关系;
S506、PE Broker根据分配的svid为上述数据报文打上s-tag;
S507、PE Broker将打上了s-tag的数据报文转发给CB,以便CB对数据报文进行处理后发送给目的端。
本发明实施例二的上述处理过程中,PE Broker在转发数据报文的过程中对未被CB感知的虚拟端口进行了PE配置,使得CB能够通过PE Broker间接感知并控制上述虚拟端口,提高了系统的集中管理、控制能力。
实施例三
在本发明实施例三中,PE Broker通过接收到的管理平面的信息获知未被CB感知的虚拟端口启动。相应的虚拟端口配置过程如图6所示,包括如下操作:
VM与管理设备通过管理平面进行信息交互,该管理设备可以是支持SNMP或其他网络管理协议的网管设备。该VM与PE之间存在不支持PE的交换机,因此,PE Broker设置在该不支持PE的交换机与最底层PE设备之间,或者集成在最底层PE设备上。
S601、PE Broker接收管理设备发送的虚拟端口发现消息,在该消息中携带虚拟端口启动的信息;
当管理设备通过与VM交互获知VM有虚拟端口启动后,向PE Broker发送SNMP或其他网络管理协议的虚拟端口发现消息,所述虚拟端口发现消息包括该VM的MAC地址,还可以包括该VM的VLAN信息、端口配置信息,例如PortProfile ID、虚拟接口标识中的一种或多种。
S602、PE Broker通过上述虚拟端口发现消息中的虚拟端口启动的信息获知有未被CB感知的虚拟端口启动;
S603、PE Broker向CB申请一个新的s-tag;
S604、CB在收到申请新的s-tag请求后,向PE Broker返回应答报文,并在该应答报文中携带新分配的svid;
S605、PE Broker保存上述虚拟端口的MAC地址与为该虚拟端口分配的svid的对应关系。
本发明实施例三的上述处理过程中,PE Broker通过管理平面获知未被CB感知的虚拟端口,并对该虚拟端口进行了PE配置,使得CB能够通过PE Broker间接感知并控制上述虚拟端口,提高了系统的管理、控制能力。
实施例四
通过上述各个实施例完成了对虚拟端口的PE配置后,CB与PE之间基于端口识别标签进行通信,使得CB能够通过相应的端口识别标签感知网络中的每个虚拟端口端口,并通过PE Broker间接实现对该虚拟端口的管理及控制。本发明实施例四例举了当该虚拟端口向外发送数据报文时的处理过程,如图7所示,其具体实现方式如下:
S701、PE Broker接收上述虚拟端口发来的数据报文;
S702、PE Broker根据保存的MAC地址与svid之间的对应关系,获得上述数据报文中携带的源MAC地址对应的svid;
S703、PE Broker根据该svid为数据报文打上s-tag;
S704、PE Broker将打上了s-tag的数据报文转发给CB。
实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种交换机端口扩展的方法,其特征在于,包括:
交换机端口扩展装置获得未被控制桥接设备感知的虚拟机的虚拟端口的媒体访问控制MAC地址;
所述交换机端口扩展装置为所述端口向控制桥接设备申请一个新的端口识别标签;
所述交换机端口扩展装置保存所述未被控制桥接设备感知的虚拟机的虚拟端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,如果所述未被控制桥接设备感知的端口是虚拟端口,则所述获得未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址包括:
侦听虚拟端口发现消息获知未被控制桥接设备感知的虚拟端口启动,所述虚拟端口发现消息中携带所述未被控制桥接设备感知的虚拟端口的MAC地址;
从所述虚拟端口发现消息中获取所述未被控制桥接设备感知的虚拟端口的MAC地址。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述虚拟端口发现消息包括:虚拟交换端口发现和配置VDP协议请求消息,或链路层发现LLDP协议信令消息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址包括:
侦听数据报文,获得所述数据报文中携带的源MAC地址;
如果在保存的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系中没有查找到所述源MAC地址,则获知所述源MAC地址对应的端口已启动且未被控制桥接设备感知。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址包括:
通过与管理设备进行管理平面的信息交互,获得未被控制桥接设备感知的端口启动的信息,所述信息中携带所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址;
从所述信息中获取所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
接收所述端口发来的数据报文;
根据保存的所述端口的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系,获得所述数据报文中携带的源MAC地址对应的端口识别标签的值;
根据所述端口识别标签的值为所述数据报文打上端口识别标签后转发。
7.一种交换机端口扩展的装置,其特征在于,所述装置包括:
端口发现模块,用于获得未被控制桥接设备感知的虚拟机的虚拟端口的媒体访问控制MAC地址,触发标签申请模块工作;
标签申请模块,用于为所述端口向控制桥接设备申请一个新的端口识别标签;
对应关系存储模块,用于保存所述未被控制桥接设备感知的虚拟机的虚拟端口的MAC地址与申请到的端口识别标签的值的对应关系。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,如果所述未被控制桥接设备感知的端口是虚拟端口,所述端口发现模块具体用于:侦听虚拟端口发现消息获知未被控制桥接设备感知的虚拟端口启动,所述虚拟端口发现消息指示了有未被控制桥接设备感知的虚拟端口启动,所述虚拟端口发现消息中携带所述未被控制桥接设备感知的虚拟端口的MAC地址;从所述虚拟端口发现消息中获取所述未被控制桥接设备感知的虚拟端口的MAC地址。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述端口发现模块具体用于:侦听数据报文,获得所述数据报文中携带的源MAC地址;如果在保存的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系中没有查找到所述源MAC地址,则获知所述源MAC地址对应的端口已启动且未被控制桥接设备感知。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述端口发现模块具体用于:通过与管理设备进行管理平面的信息交互,获得未被控制桥接设备感知的端口启动的信息,所述信息中携带所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址;从所述信息中获取所述未被控制桥接设备感知的端口的MAC地址。
11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,该装置还包括数据转发模块,用于接收所述端口发来的数据报文;根据保存的所述端口的MAC地址与端口识别标签的值的对应关系,获得所述数据报文中携带的源MAC地址对应的端口识别标签的值;根据所述端口识别标签的值为所述数据报文打上端口识别标签后转发。
12.根据权利要求7~11任意一项所述的装置,其特征在于,所述装置设置在不具备端口扩展功能的交换机与最底层端口扩展设备PE之间;或者,所述装置集成在最底层端口扩展设备PE上。
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