CN103338152B - 一种组播报文转发方法和主控板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播报文转发方法和主控板，应用于机框式转发设备，所述机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一块背板，该方法包括：主控板接收到组播报文后，查找所述组播报文的出端口所在的接口板；所述主控板将所述组播报文通过所述背板转发到查找到的接口板上。本发明实施例中，能够避免向没有当前组播报文的出端口的接口板转发该组播报文，从而能够节省主控板与接口板之间的带宽资源，提高机框式交换机的组播性能。

Description

一种组播报文转发方法和主控板

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种组播报文转发方法和主控板。

背景技术

为了节省主控板与接收板之间的带宽，目前的主流的框式交换机都采用基于XBAR（Cross bar，背板）的转发结构。如图1所示，为现有技术中一种主流的框式交换机的结构示意图，包括主控板、接口板和背板，主控板能够通过背板将数据转发到特定的接口板上。

组播报文跨板转发的流程是：接口板的物理端口接收到其他设备发送的组播报文后，调用接口板上的包处理器对接收到组播报文进行处理，并在处理完成后，将该组播报文上送到主控板上，主控板在接收到该组播报文后，将该组播报文转发到其他接口板，其他接口板根据组播报文的组播组地址查找该组播报文对应的出端口，并将该组播报文转发到对应的出端口上。

现有组播报文跨板转发的方法存在以下问题：接口板在接收到其他设备发送的组播报文后，如果判断该组播报文需要进行跨接口板转发，则将该组播报文上送到主控板，主控板将该组播报文进行复制并广播到机框中的每一块接口板上，机框中的各个接口板接收到该组播报文后，判断自身是否有该组播报文对应的出端口，如果是，则将该组播报文通过对应的出端口转发出去；如果不是，则丢弃该组播报文。现有技术中组播报文跨板转发的方式会导致那些没有当前组播报文出端口的接口板与主控板之间的带宽被毫无意义的占用，浪费了大量的带宽资源，从而对机框式交换机的组播性能造成很大的影响。

发明内容

本发明提供了一种组播报文转发方法和主控板，能够避免主控板将接收到的组播报文转发到不需要该组播报文的接口板上，从而节省主控板与接口板之间的带宽资源，提高机框式交换机的组播性能。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种组播报文转发方法，应用于机框式转发设备，所述机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一块背板，包括：

主控板接收到组播报文后，查找所述组播报文的出端口所在的接口板；

所述主控板将所述组播报文通过所述背板转发到查找到的接口板上。

优选的，所述主控板查找所述组播报文的出端口所在的接口板具体为：

所述主控板判断所述组播报文的入端口对应的VLAN是否使能了组播协议；

如果否，则查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板；

如果是，则查找所述组播报文的组播组地址对应的端口所在的接口板。

优选的，所述主控板查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板具体为：

所述主控板获取所述VLAN的VLAN ID，并判断是否存储了所述VLANID与接口板的对应关系；

若是，则根据所述VLAN ID与接口板的对应关系查找所述VLAN对应的接口板；

若否，则确定加入所述VLAN的各个端口，查找所述各个端口所在的接口板，并存储所述VLAN ID与查找到的接口板的对应关系。

优选的，所述方法还包括：

当有端口加入到所述VLAN中时，所述主控板判断是否存储了所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系，并在判断为否时，存储所述VLAN ID与所述接口板的对应关系。

优选的，所述主控板查找所述组播报文的出端口所在的接口板具体为：

所述主控板获取所述组播报文对应的组播标识，并判断是否存储了所述组播标识与接口板的对应关系；

若是，则根据所述组播标识与接口板的对应关系查找所述组播报文的对应的接口板；

若否，则确定所述组播报文出端口，查找所述各个出端口所在的接口板，并存储所述组播标识与查找到的接口板的对应关系。

本发明实施例还提供了一种主控板，应用于机框式转发设备，所述机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一张背板，所述主控板包括：

查找模块，用于在所述主控板接收到组播报文后，查找所述组播报文的出端口所在的接口板；

转发模块，用于将所述组播报文通过所述背板转发到查找模块查找到的接口板上。

优选的，所述主控板还包括：

第一判断模块，具体用于判断所述组播报文的入端口对应的VLAN是否使能了组播协议；

所述查找模块，具体用于当所述第一判断模块的判断结果为否时，查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板；在所述第一判断模块的判断结果为是时，查找所述组播报文的组播组地址对应的端口所在的接口板。

优选的，所述主控板还包括，

第一存储模块，用于存储VLAN ID与接口板的对应关系；

所述第一判断模块还用于，获取所述组播报文的入端口对应的VLAN的VLAN ID，并判断所述第一存储模块中是否存储了所述VLAN ID与接口板的对应关系；

所述查找模块还用于，当所述第一判断模块判断所述第一存储模块已经存储了所述VLAN ID与接口板的对应关系时，根据所述VLAN ID与接口板的对应关系查找所述VLAN对应的接口板；当所述第一判断模块判断所述第一存储模块没有存储所述VLAN ID与接口板的对应关系时，确定加入所述VLAN的各个端口，查找所述各个端口所在的接口板，并在所述第一存储模块中存储所述VLAN ID与查找到的接口板的对应关系。

优选的，所述第一判断模块还用于，当有端口加入到所述VLAN中时，判断所述第一存储模块中是否存储了所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系；并当判断结果为否时，在所述第一存储模块中存储所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系。

优选的，所述主控板还包括：

第二存储模块，用于存储组播标识与接口板的对应关系；

第二判断模块，用于获取所述组播报文对应的组播标识，并判断所述第二存储模块中是否存储了所述组播标识与接口板的对应关系；

所述查找模块，还用于当所述第二判断模块的判断结果为是时，根据所述组播标识与接口板的对应关系查找所述组播报文的对应的接口板；当所述第二判断模块的判断结果为否时，确定所述组播报文的各个出端口，查找所述各个出端口所在的接口板，并在所述第二存储模块中存储所述组播标识与查找到的接口板的对应关系。

与现有技术相比，本发明实施例提供的组播报文转发方法至少具有以下优点：本发明实施例中，通过使主控板在接收到组播报文后，查找该组播报文对应的出端口，并将组播报文转发到查找到的接口板上，能够避免将组播报文转发到没有该组播报文出端口的接口板上，从而能够节省主控板与接口板之间的带宽资源，提高机框式交换机的组播性能。

附图说明

图1是现有技术中一种框式转发设备的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种组播报文转发方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种组播报文转发主控板的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种组播报文转发方法，通过使主控板在接收到组播报文后，查找该组播报文对应的出端口，并将组播报文转发到查找到的接口板上，能够避免将组播报文转发到没有该组播报文出端口的接口板上，从而能够节省主控板与接口板之间的带宽资源，提高机框式交换机的组播性能。

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

本发明实施例一提供了一种组播报文转发方法，应用于机框式转发设备，该机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一张背板，该机框式转发设备中预先存储了各个端口与其所在的接口板的对应关系，如图2所示，为本发明实施例一提供的组播报文转发方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤201，主控板接收到组播报文后，查找该组播报文的出端口所在的接口板。

本步骤中，主控板在接收到组播报文后，需要首先根据组播报文中携带的VLANTAG（Virtual Local Area Network TAG，虚拟局域网标签）确定该组播报文的所归属的VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）。

实际应用中，如果该组播报文的入端口为access类型的端口，则端口芯片会首先判断该组播报文中是否携带了VLAN TAG，如果是，在进一步判断其中携带VLAN TAG是否与自身所归属的VLAN的VLAN TAG一致，若是，将报文上送到主控板，若不一致，则丢弃该报文；若该组播报文中没有携带VLAN TAG，则自身所归属的VLAN的VLAN TAG标签添加到该组播报文中，之后上送到主控板。如果该入端口为trunk类型或者hybrid类型的端口，则端口首先判断该组播报文中是否携带了VLAN TAG，如果是，则将该组播报文上送到接口板，如果否，则为该组播报文添加自身所归属的VLAN的VLAN TAG，之后上送到主控板。

优选的，主控板接收到组播报文后，首先判断该组播报文的入端口对应的虚拟局域网VLAN是否使能了组播协议；如果该组播报文的入端口对应的VLAN没有使能组播协议，则认为所有加入到该VLAN的端口都是该组播报文的出端口，主控板需要查找该VLAN对应的所有端口所在的接口板；如果该组播报文的入端口对应的VLAN使能了组播协议，则说明该组播报文的出端口仅包含该VLAN的部分端口，此时主控板需要根据该组播报文中携带的组播组地址查找该组播组地址对应的各个端口，并根据存储的各个端口与其所在的接口板的对应关系查找上述查找到的各个端口所在的接口板。实际应用中，上述组播协议可以为二层组播协议或者三层组播协议，主控板根据二层组播组地址或者三层组播组地址查找对应的出端口的过程与现有技术中非框式交换机根据二层组播组地址或者三层组播组地址查找对应出端口的过程一致，在此不再赘述。

优选的，在组播报文的入端口对应的VLAN没有使能组播协议的情况下，主控板在查找到该VLAN对应的所有端口所在的接口板后，还可以存储该VLAN的虚拟局域网标识虚拟局域网标识VLAN ID与查找到的接口板的对应关系；则主控板在判断接收到的组播报文的入端口对应的VLAN没有使能组播协议后，可以通过以下方式获取该组播报文的出端口所在的接口板：获取该组播报文对应的VLAN ID，并判断是否已经存储了该VLAN ID与接口板的对应关系；如果是，则直接根据存储的该VLAN ID与接口板的对应关系查找该VLAN ID对应的接口板；如果否，则确定加入所述VLAN的各个端口，并根据各个端口与其所在的接口板的对应关系查找加入该VLAN的各个端口所在的接口板，并在查找完毕后，存储该VLAN的VLANID与查找到的接口板的对应关系。通过这种方式，能够避免主控板多次查找加入到同一VLAN的各个端口所在的接口板，降低了主控板的工作负荷。

进一步的，如果有端口加入到某一VLAN中，则主控板判断是否已经存储了该VLAN的VLAN ID与该端口所在的接口板的对应关系，如果是，则说明该主控板能够将相应的组播报文转发到该接口板上，不需要再次存储该VLAN ID与该接口板的对应关系；如果否，则说明该接口板上第一次有端口加入到该VLAN中，则主控板需要存储该VLAN ID与该接口板的对应关系，以使后续的对应于该VLAN的组播报文能够转发到该接口板上。同理，当有端口退出该VLAN时，主控板判断是否还有该接口板的其他端口属于该VLAN，如果是，则不需要删除该VLAN ID与该接口板的对应关系；如果否，则说明该接口板的所有端口都不再属于该VLAN，则删除该VLAN ID与该接口的对应关系。需要指出的是，如果主控板判断当前属于该VLAN的某个端口shutdown时，则认为该端口暂时离开该VLAN，即使该端口所在的接口板的所有端口都不再属于该VLAN，主控板也不删除该VLAN ID与该接口板的对应关系。

优选的，主控板查找该组播报文的出端口所在的接口板后，还可以存储该报文的组播标识与查找到的接口板的对应关系；则主控板在接收到组播报文后，获取该组播报文的组播标识，并判断是否已经存储了该组播标识与接口板的对应关系，如果是，则根据存储的该组播标识与接口板的对应关系直接查找该组播报文对应的接口板，即该组播报文的出端口所在的接口板；如果否，则确定该组播报文的各个出端口，并根据各个端口与其所在的接口板的对应关系查找加入该VLAN的各个端口所在的接口板。

需要指出的是，上述组播标识可由组播报文中携带的源地址和组播组地址唯一表示，或者由主控板根据组播报文是否使能了组播协议和组播报文中携带的源地址和组播组地址为该组播报文分配的唯一标识。

上述的获取VLAN ID以及获取组播标识的过程与现有技术中一致，在此不再赘述。

步骤202，主控板将该组播报文通过背板转发到查找到的接口板上。

本发明实施例中，通过使主控板在接收到组播报文后，查找该组播报文对应的出端口，并将组播报文转发到查找到的接口板上，能够避免将组播报文转发到没有该组播报文出端口的接口板上，从而能够节省主控板与接口板之间的带宽资源，提高了机框式交换机的组播性能。

基于相同的构思，本发明实施例二还提供了一种主控板，应用于机框式转发设备，该机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一块背板，该框式转发设备中预先存储了各个端口与其所在的接口板的对应关系，如图3所示，该主控板包括：

查找模块301，用于在主控板接收到组播报文后，查找该组播报文的出端口所在的接口板；

转发模块302，用于将该组播报文通过背板转发到查找模块301查找到的接口板上。

优选的，该主控板还包括：

第一判断模块303，具体用于判断该组播报文的入端口对应的VLAN是否使能了组播协议；

查找模块301，具体用于当第一判断模块303的判断结果为否时，查找该VLAN对应的各个端口所在的接口板；在第一判断模块303的判断结果为是时，查找该组播报文的组播组地址对应的端口所在的接口板。

优选的，该主控板还包括：

第一存储模块304，用于存储VLAN ID与接口板的对应关系；

第一判断模块303还用于，获取组播报文的入端口对应的VLAN的VLANID，并判断第一存储模块304中是否存储了该VLAN ID与接口板的对应关系；

查找模块301还用于，当第一判断模块303判断第一存储模块304已经存储了该VLAN ID与接口板的对应关系时，根据存储的VLAN ID与接口板的对应关系查找该VLAN对应的接口板；当第一判断模块303判断第一存储模块304没有存储该VLAN ID与接口板的对应关系时，确定加入该VLAN的各个端口，查找各个端口所在的接口板，并在第一存储模块304中存储该VLAN ID与查找到的接口板的对应关系。

优选的，第一判断模块303还用于，当有端口加入到该VLAN中时，判断第一存储模块304中是否存储了该VLAN的VLAN ID与该端口所在的接口板的对应关系；并当判断结果为否时，在第一存储模块304中存储该VLAN ID与端口所在的接口板的对应关系。

优选的，该主控板还包括：

第二存储模块305，用于存储组播标识与接口板的对应关系；

第二判断模块306，用于获取该组播报文对应的组播标识，并判断第二存储模块306中是否存储了该组播标识与接口板的对应关系；

查找模块301，还用于当第二判断模块306的判断结果为是时，根据第二存储模块305中存储的该组播标识与接口板的对应关系查找该组播报文的对应的接口板；当第二判断模块306的判断结果为否时，确定该组播报文的各个出端口，并查找各个出端口所在的接口板，并在第二存储模块305中存储该组播标识与查找到的接口板的对应关系。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述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。

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以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）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 (8)

1.一种组播报文转发方法，应用于机框式转发设备，所述机框式转发设备包括至少一块主控板、一块接口板和一块背板，其特征在于，包括：

主控板接收到组播报文后，查找所述组播报文的出端口所在的接口板；

所述主控板将所述组播报文通过所述背板转发到查找到的接口板上；

其中，所述组播报文的出端口与所述接口板对应，根据该对应关系将所述组播报文发送至对应的接口板；

其中，所述主控板查找所述组播报文的出端口所在的接口板具体为：所述主控板判断所述组播报文的入端口对应的虚拟局域网VLAN是否使能了组播协议；如果否，则查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板；如果是，则查找所述组播报文的组播组地址对应的端口所在的接口板。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板具体为：

所述主控板获取所述VLAN的虚拟局域网标识VLAN ID，并判断是否存储了所述VLAN ID与接口板的对应关系；

若是，则根据所述VLAN ID与接口板的对应关系查找所述VLAN对应的接口板；

若否，则确定加入所述VLAN的各个端口，查找所述各个端口所在的接口板，并存储所述VLAN ID与查找到的接口板的对应关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当有端口加入到所述VLAN中时，所述主控板判断是否存储了所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系，并在判断为否时，存储所述VLAN ID与所述接口板的对应关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板查找所述组播报文的出端口所在的接口板具体为：

所述主控板获取所述组播报文对应的组播标识，并判断是否存储了所述组播标识与接口板的对应关系；

若是，则根据所述组播标识与接口板的对应关系查找所述组播报文的对应的接口板；

若否，则确定所述组播报文的各个出端口，查找所述各个出端口所在的接口板，并存储所述组播标识与查找到的接口板的对应关系。

5.一种主控板，应用于机框式转发设备，所述机框式转发设备包含至少一块主控板、一块接口板和一块背板，其特征在于，所述主控板包括：

查找模块，用于在所述主控板接收到组播报文后，查找所述组播报文的出端口所在的接口板；

转发模块，用于将所述组播报文通过所述背板转发到查找模块查找到的接口板上；

其中，所述组播报文的出端口与所述接口板对应，根据该对应关系将所述组播报文发送至对应的接口板；

其中，所述主控板还包括：第一判断模块，具体用于判断所述组播报文的入端口对应的虚拟局域网VLAN是否使能了组播协议；

所述查找模块，具体用于当所述第一判断模块的判断结果为否时，查找所述VLAN对应的各个端口所在的接口板；在所述第一判断模块的判断结果为是时，查找所述组播报文的组播组地址对应的端口所在的接口板。

6.如权利要求5所述的主控板，其特征在于，还包括，

第一存储模块，用于存储虚拟局域网标识VLAN ID与接口板的对应关系；

所述第一判断模块还用于，获取所述组播报文的入端口对应的VLAN的VLAN ID，并判断所述第一存储模块中是否存储了所述VLAN ID与接口板的对应关系；

所述查找模块还用于，当所述第一判断模块判断所述第一存储模块已经存储了所述VLAN ID与接口板的对应关系时，根据所述VLAN ID与接口板的对应关系查找所述VLAN对应的接口板；当所述第一判断模块判断所述第一存储模块没有存储所述VLAN ID与接口板的对应关系时，确定加入所述VLAN的各个端口，查找所述各个端口所在的接口板，并在所述第一存储模块中存储所述VLAN ID与查找到的接口板的对应关系。

7.如权利要求6所述的主控板，其特征在于，

所述第一判断模块还用于，当有端口加入到所述VLAN中时，判断所述第一存储模块中是否存储了所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系；并当判断结果为否时，在所述第一存储模块中存储所述VLAN ID与所述端口所在的接口板的对应关系。

8.如权利要求5所述的主控板，其特征在于，还包括：

第二存储模块，用于存储组播标识与接口板的对应关系；

第二判断模块，用于获取所述组播报文对应的组播标识，并判断所述第二存储模块中是否存储了所述组播标识与接口板的对应关系；

所述查找模块，还用于当所述第二判断模块的判断结果为是时，根据所述组播标识与接口板的对应关系查找所述组播报文的对应的接口板；当所述第二判断模块的判断结果为否时，确定所述组播报文的各个出端口，查找所述各个出端口所在的接口板，并在所述第二存储模块中存储所述组播标识与查找到的接口板的对应关系。