CN102404360A - 实现M-channel控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现M-channel控制的方法和装置,均可针对M-channel注册表项引入老化时间;在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。另外,还可以根据M-channel注销请求删除/移除M-channel。本发明方法和装置,实现了对M-channel的控制,能够明显减少系统资源的占用,有效提高系统的使用效率。

Description

实现M-channel控制的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域,具体涉及实现M-channel控制的方法和装置。
背景技术
统一数据中心结构是在相同的物理网络中组合了传统局域网(LAN)和存储区域网络(SAN)流量以减少体系结构复杂性并增强数据流和访问的网络结构。为了使之生效,传统的以太网必须升级并且提供额外的数据中心网络特性和功能。因此,存储协议必须调整以运行在以太网上。
IEEE已经定义了术语数据中心桥接(Data Center Bridging,DCB),它是以太网扩展的一个体系架构集合,用来改进以太网络和数据中心管理。
当前在DCB组中,提出了对一种虚拟的环境网络边缘虚拟桥接(EdgeVirtual Bridging,EVB)的需求,即对于一个物理的终端站点,包含多个虚拟终端站点,每个虚拟终端站点均要求有能接入LAN的邻近桥的服务。在EVB环境中,一个NIC(Network Interface Card)有多个虚拟的vNIC,每个vNIC可以独立和EVB中的桥进行通信,这多个vNIC共享一个链路。为了实现该功能,在DCB组中提出了VEB(虚拟边缘桥,Virtual Edge Bridge)和VEPA(虚拟边缘端口聚合,Virtual Edge PortAggregator)两种方式。通过VEB或者VEPA,可以实现一个物理终端站点上的多个虚拟终端站点(Virtual Machine,VM)之间的通信,VEB即可以对数据进行转发,实现了桥的功能;而VEPA则可以对数据进行复用,并传输到网络中进行转发,上述方式加强了网络对终端站点的监控管理。VEPA是对VEB的简单扩展。
在实际应用中,需要对虚拟站点上传输的业务进行隔离,在DCB组中目前采用的方法是对各个VM中的业务添加S-tag(一种虚拟局域网的tag头,符合802.1Q中的服务Tag类型),在物理站点和邻接的桥之间建立多个S-channel(S通道),从而实现了对业务的隔离;并且,为了能扩展端口,在DCB组中又提出了端口扩展器(Port Extender,PE)的概念,以对端口进行扩展,从而可以接入多个物理终端站点,如图1所示。
当需要将一个站点上的数据发往多个其他站点时,在C-Component(C组件)上就需要对数据进行多次拷贝,以将相同的数据发往多个不同的C-Component和Port-mapping S-component(端口映射S组件)之间的端口上,这样就降低了系统的工作效率,占用了大量的链路带宽。为了解决这个问题,DCB又提出了远程复制服务(Remote Replication Service)的概念,即在C-Component上对要发往多个端口的报文添加M-tag(一种tag头,用作M-channel的标识),然后固定在一个主端口(Primary Port)上在PE上依据该M-tag发往不同的端口,如图1所示,C-Component和一个Port-mappingS-Component之间的所有端口为一个Replication Filter Group(复制过滤组)。这些端口中有一个端口称之为这个Replication Filter Group的Primary Port(王端口),这是一个用于发送带M-tag帧的端口。这里,一个帧向多个端口发送时所经过的路径称为M-channel,即一个M-channel是一个点到多点的单向路径,这个M-channel终止于PE的接终端站点的端口上。
每个桥上都有一个过滤库(Filtering database),该库中有多种类型的表项,其中有一种用于在M-channel上帧的转发和过滤,称为M-channel注册表项(M-channel Registration Entries)。这类表项包含的内容包括:
MCID(M-channel Identifier):M-channel的标识符,将存在于M-tag中,表示过滤信息运用在哪个M-channel上。
端口映射(Port Map):针对每个Replication Filter Group中的出端口的控制元素,可以作为索引值在M-channel注册表项中得到对应的M-channel。
在转发表中,如果一个帧需要从两个或两个以上的端口上发送,则这些端口需要和过滤库中的M-channel注册表项的Port Map字段进行比较,如果比较结果为匹配,则该帧将只会从这个M-channel的Primary Port上转发出去,同时这个帧会通过M-tag携带上该表项对应的MCID;否则,则新建一个M-channelfiltering table的表项,并从C-Component上向PE发一条M-channel注册(M-channel Register)指令,在PE对该M-channel上进行注册,将属于该M-channel的端口加入到该MCID对应的member set(成员组)和untagged set(不携带tag的组)中。并且,所有属于上述MCID的member set的端口都可以接收带该MCID的帧;如果某端口属于该MCID的untagged set,则该端口在发送带该MCID的帧时,会将该帧原来的M-tag剥离掉之后再发送。
现有技术中只提供了M-channel filtering table表项的查表和创建功能,如果在转发表中查找出来的出端口组合非常多,就很容易导致C-component中的M-channel表项过多,并且其中会包括很多已经失效无用的表项;同时,在PE上也会存有大量的失效MCID,以及其对应的member set和untagged set的记录,这样会导致查表速度减慢,并占用大量系统资源,严重降低系统的使用效率。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供实现M-channel控制的方法和装置,以实现对M-channel的控制,减少系统资源的占用,提高系统的使用效率。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种实现M-channel控制的方法,该方法包括:
针对M-channel注册表项引入老化时间;
在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
删除/移除所述M-channel注册表项的过程包括:
在老化时间到达时,如果表项仍没有被使用,则该表项被删除。
所述M-channel注册表项被删除/移除时,该方法进一步包括:
发送M-channel注销请求给端口扩展器PE;
PE收到该M-channel注销请求,注销所述M-channel的标识符并删除所对应的相关信息。
发注销M-channel请求给PE的过程包括:
向所述M-channel所经过的PE发送M-channel注销请求,在该指令中包含一个TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel相应的MCID。
所述删除所对应的相关信息的过程包括:
PE删除所述M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
一种实现M-channel控制的装置,该装置包括老化时间维护单元、表项存留判决单元;其中,
所述老化时间维护单元,用于针对M-channel注册表项引入老化时间,并将该情况通知表项存留判决单元;
所述表项存留判决单元,用于在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
所述表项存留判决单元在删除/移除所述M-channel注册表项时,用于:
在老化时间到达时,如果表项仍没有被使用,则该表项被删除。
所述M-channel注册表项被删除时,所述表项存留判决单元进一步用于:向该M-channel所经过的PE发出注销M-channel请求;PE根据收到的请求,注销所述M-channel的标识符并删除所对应的相关信息。
所述表项存留判决单元发注销M-channel请求给PE时,用于:
向所述M-channel所经过的PE发送M-channel注销请求,在该指令中包含一个TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel的MCID。
所述表项存留判决单元删除所对应的相关信息时,用于:
删除M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
一种实现M-channel控制的方法,该方法包括:
根据M-channel注销请求删除/移除M-channel。
所述M-channel注销请求由控制桥Controlling Bridge发给PE。
M-channel注销请求包括TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel对应的MCID。
PE收到所述M-channel注销请求后,删除所述M-channel和/或所述M-channel对应的相关信息。
所述M-channel所对应的相关信息为:所述M-channel对应的member set和untagged set中的端口。
PE完成了注销M-channel的相应操作后,进一步向Controlling Bridge发送M-channel注销回应。
触发发出所述M-channel注销请求的操作为:
有M-channel注册表项被删除/移除。
所述M-channel注册表项的作用为:
通过所述M-channel注册表项获取MCID的值,用于M-tag的构造。
一种实现M-channel控制的装置,该装置包括注销触发单元、注销执行单元;其中,
所述注销触发单元,用于在有M-channel注册表项被删除/移除时,通知注销执行单元;
所述注销执行单元,用于删除所述M-channel的标识符以及所述M-channel对应的相关信息。
所述注销触发单元通知所述PE时,用于:
向PE发送M-channel注销请求,在该请求中包含TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel对应的MCID。
所述M-channel所对应的相关信息为:所述M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
完成了注销M-channel的相应操作后,所述注销执行单元,进一步用于向Controlling Bridge发送M-channel注销回应。
触发发出所述M-channel注销请求的操作为:
有M-channel注册表项被删除/移除。
所述M-channel注册表项的作用为:
通过所述M-channel注册表项获取MCID的值,用于M-tag的构造。
本发明实现M-channel控制的方法和装置,能及时取消已经失效的或长时间没有使用的M-channel,从而减小了C-component和PE上的资源占用,从而提高了查表的速度,提高了设备的工作效率,并且节省资源,防止因M-channel过多、资源不够用,而无法添加,建立新的M-channel,提供了系统的可用性和可靠性;在实现对M-channel的控制的同时,减少了系统资源的占用,提高了系统的使用效率。
附图说明
图1为现有技术的PE功能以及M-channel原理示意图;
图2为本发明一实施例的实现M-channel控制的原理示意图;
图3为command TLV的格式示意图;
图4为本发明一实施例的实现M-channel控制的流程简图;
图5为本发明一实施例的实现M-channel控制的装置图;
图6为本发明另一实施例的实现M-channel控制的流程简图;
图7为本发明另一实施例的实现M-channel控制的装置图。
具体实施方式
为了对M-channel注册表项进行有效控制,可以在M-channel注册表项中引入老化机制,即对于新生成的M-channel注册表项,启动定时器,如果在这个定时器超时之前的时间内,该表项没有被使用,则该表项会被删除;否则,如果使用了该表项进行转发等操作,则在使用该表项的那一刻,重新启用所述定时器定时,定时器重新计时。
另外,为了在PE上对某个MCID所对应的member set和untagged set进行控制,当M-channel注册表项中的其中一条表项被删除时,C-Component会给该M-channel中所经过的PE发送M-channel De-register(M-channel去注册)指令;当PE收到该指令时,将该指令中所指定的MCID以及所对应的相关信息全部删除,例如删除该MCID对应的member set和untagged set等信息。
PE收到上述的M-channel De-register指令,将该指令中的MCID及其对应的相关信息从该PE上取消。上述指令中所携带的TLV中存放有所要取消的MCID。
具体而言,如图2所示,假设在C-Component中有一条转发表的表项如表1所示:
Figure BSA00000267330200071
表1
即,对于一个目的MAC为group-mac,VLAN-ID为VID1的帧,将从C-Component的2、4、5号端口发送出去,最终会到达终端站点station1,station2,station3。如果直接按照这个转发表来转发,则在C-Component和Port-mappingS-Component需要发3份一样的帧,这是没有必要的,并且过多占用系统资源。
因此引入了M-channel的概念,在C-Component上提供一种远程复制的功能。即,如果出端口的数目为2个或2个以上,则这些出端口去匹配M-channel注册表项中的port map字段,将匹配到的表项中的MCID填入M-tag并添加在帧头部,然后将该帧从M-channel的Primary Port上发出去。
在本实施例中,由于该帧从转发表中得到的出端口为2、4、5,多于2个端口;于是在将该帧发送之前,将查询C-Component上的M-channel注册表项的Port Map字段,如果找到匹配的表项,即获取到了MCID;否则,就创建一个新的表项,并分配新的MCID值。假设在本实施例中一个M-channel注册表项,具体如表2所示:
  MCID   Port Map
  1   2、4、5
表2
接下来,在该帧的出端口和M-channel注册表项的Port Map进行匹配时,匹配到了表2所示表项;于是该帧会被添加一个M-tag,这个M-tag中的MCID=1,并且该帧会从1号端口发送出去。PE1和PE2在收到这个帧时,会解析其中的M-tag,根据解析出的不同MCID发往不同的出端口。
在本实施例中,PE1和PE2上对于MCID=1分别有一个member set和untagged set相对应。如PE1上,对于MCID=1,其member set为1、2、3端口,而untagged set为1端口;同理,在PE2上,对于MCID=1,其member set为1、2、3端口,而untagged set为1,2端口。
如果C-Component和Port-mapping S-Component之间有很多端口,则可能有很多的端口组合。因此可能存在大量的M-channel注册表项,而其中一些表项很可能已经不再需要或已经失效了,因此需要及时删除这类失效的表项。因此可以采用老化机制来保证那些失效的表项能及时被删除,从而保证资源的有效利用。同时,对于PE来说,也会有很多MCID是失效的,需要删除这些失效的MCID,已及其对应的member set和untagged set。
在本实施例中,针对出端口为2、4、5的帧查找了M-channel注册表项后,针对该表项启动定时器(timer),假设timer=300秒。如果在300秒钟后,该表项(MCID=1)都没有被查询过,则该表项将被删除;如果在300秒内,该表项被使用过(如:又有一个帧的出端口和该表项(MCID=1)的Port Map匹配过),则该定时器重新定为300秒,重新开始计时。
可见,可以进行如图4所示的操作。参见图4,图4为本发明一实施例的实现M-channel控制的流程简图,该流程包括以下步骤:
步骤410:针对M-channel注册表项引入老化时间。
步骤420:在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
为了保证上述操作能够顺利实现,可以进行如图5所示的设置。参见图5,图5为本发明一实施例的实现M-channel控制的装置图,该装置包括相连的老化时间维护单元、表项存留判决单元。其中,老化时间维护单元能够针对M-channel注册表项引入老化时间,并将该情况通知表项存留判决单元。表项存留判决单元则能够根据所引入的老化时间,在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
图5中各单元所能实现的具体操作已在前述内容中详细描述,在此不再赘述。
另外,如果在前述的C-Component上的一条M-channel注册表项(MCID=1)被删除了,则C-Component会向该M-channel所经过的PE发送M-channelDe-register的指令,在该指令中包含TLV,如:可以采用如图3所示的commandTLV(命令TLV)(并不局限使用该TLV),该TLV的消息类型(Message Type)字段在本实施例中设置为0x11(不限于该值,这里只是一个举例),表示这是一条M-channel De-register指令,指示PE要进行相关的M-channel及其对应信息的删除;同时,索引(Index)字段设置为所删除的表项的MCID,在这里MCID=1。
PE在收到上述指令后,将解析其中的command TLV,得到MessageType=0x11,表示该指令是M-channel De-register指令;并且,该TLV的Index=1,即所要删除的M-channel的MCID=1,则该PE删除自身的该MCID,以及其对应的member set和untagged set。
需要说明的是,发送M-channel注销请求的功能实体通常是由C-Component和Port-mapping S-Component所组成的控制桥(Controlling Bridge)。
可见,可以进行如图6所示的操作。参见图6,图6为本发明另一实施例的实现M-channel控制的流程简图,该流程包括以下步骤:
步骤610:PE接收M-channel注销请求。
步骤620:PE收到M-channel注销请求后,删除所述M-channel的标识符以及所述M-channel对应的相关信息。
为了保证上述操作能够顺利实现,可以进行如图7所示的设置。参见图7,图7为本发明另一实施例的实现M-channel控制的装置图,该装置包括相连的注销触发单元、注销执行单元。其中,注销执行单元可以设置于PE中。
具体而言,注销触发单元能够在M-channel过滤表中有M-channel注册表项被删除/移除时,通知该M-channel所经过的PE中的注销执行单元,由注销执行单元根据收到的通知,删除所述M-channel的标识符以及所述M-channel对应的相关信息。
当然,注销触发单元、注销执行单元的设置位置可能是多变的,如注销执行单元不是设置于PE中,而是独立设置。实际上,只要注销触发单元能够在M-channel过滤表中有M-channel注册表项被删除/移除时,通知注销执行单元;并且注销执行单元能够根据收到的通知删除所述M-channel的标识符以及所述M-channel对应的相关信息即可。
图7中各单元所能实现的具体操作已在前述内容中详细描述,在此不再赘述。
综上所述可见,无论是方法还是装置,本发明实现M-channel控制的技术,能及时取消已经失效的或长时间没有使用的M-channel,从而减小了C-component和PE上的资源占用,从而提高了查表的速度,提高了设备的工作效率,并且节省资源,防止因M-channel过多、资源不够用,而无法添加,建立新的M-channel,提供了系统的可用性和可靠性;在实现对M-channel的控制的同时,减少了系统资源的占用,提高了系统的使用效率。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种实现M-channel控制的方法,其特征在于,该方法包括:
针对M-channel注册表项引入老化时间;
在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,删除/移除所述M-channel注册表项的过程包括:
在老化时间到达时,如果表项仍没有被使用,则该表项被删除。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述M-channel注册表项被删除/移除时,该方法进一步包括:
发送M-channel注销请求给端口扩展器PE;
PE收到该M-channel注销请求,注销所述M-channel的标识符并删除所对应的相关信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,发注销M-channel请求给PE的过程包括:
向所述M-channel所经过的PE发送M-channel注销请求,在该指令中包含一个TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel相应的MCID。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述删除所对应的相关信息的过程包括:
PE删除所述M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
6.一种实现M-channel控制的装置,其特征在于,该装置包括老化时间维护单元、表项存留判决单元;其中,
所述老化时间维护单元,用于针对M-channel注册表项引入老化时间,并将该情况通知表项存留判决单元;
所述表项存留判决单元,用于在M-channel注册表项的老化时间到达时,删除/移除所述M-channel注册表项。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述表项存留判决单元在删除/移除所述M-channel注册表项时,用于:
在老化时间到达时,如果表项仍没有被使用,则该表项被删除。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述M-channel注册表项被删除时,所述表项存留判决单元进一步用于:向该M-channel所经过的PE发出注销M-channel请求;PE根据收到的请求,注销所述M-channel的标识符并删除所对应的相关信息。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述表项存留判决单元发注销M-channel请求给PE时,用于:
向所述M-channel所经过的PE发送M-channel注销请求,在该指令中包含一个TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel的MCID。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述表项存留判决单元删除所对应的相关信息时,用于:
删除M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
11.一种实现M-channel控制的方法,其特征在于,该方法包括:
根据M-channel注销请求删除/移除M-channel。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述M-channel注销请求由控制桥Controlling Bridge发给PE。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,M-channel注销请求包括TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel对应的MCID。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
PE收到所述M-channel注销请求后,删除所述M-channel和/或所述M-channel对应的相关信息。
15.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述M-channel所对应的相关信息为:所述M-channel对应的member set和untagged set中的端口。
16.根据权利要求11至14任一项所述的方法,其特征在于,PE完成了注销M-channel的相应操作后,进一步向Controlling Bridge发送M-channel注销回应。
17.根据权利要求11至14任一项所述的方法,其特征在于,触发发出所述M-channel注销请求的操作为:
有M-channel注册表项被删除/移除。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述M-channel注册表项的作用为:
通过所述M-channel注册表项获取MCID的值,用于M-tag的构造。
19.一种实现M-channel控制的装置,其特征在于,该装置包括注销触发单元、注销执行单元;其中,
所述注销触发单元,用于在有M-channel注册表项被删除/移除时,通知注销执行单元;
所述注销执行单元,用于删除所述M-channel的标识符以及所述M-channel对应的相关信息。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述注销触发单元通知所述PE时,用于:
向PE发送M-channel注销请求,在该请求中包含TLV;该TLV至少包括所要注销的M-channel对应的MCID。
21.根据权利要求19或20所述的装置,其特征在于,所述M-channel所对应的相关信息为:所述M-channel所对应的member set和untagged set中的端口。
22.根据权利要求19或20所述的装置,其特征在于,完成了注销M-channel的相应操作后,所述注销执行单元,进一步用于向Controlling Bridge发送M-channel注销回应。
23.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,触发发出所述M-channel注销请求的操作为:
有M-channel注册表项被删除/移除。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述M-channel注册表项的作用为:
通过所述M-channel注册表项获取MCID的值,用于M-tag的构造。
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