CN103621025A - 具有增强学习方法和系统的在边缘路由器之间使用两种伪线的以太网树 - Google Patents
具有增强学习方法和系统的在边缘路由器之间使用两种伪线的以太网树 Download PDFInfo
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Abstract
描述了具有增强地址学习的包括在边缘网络元件之间建立两种伪线（PW）的以太网树服务。在一个实施例中，根PW用于携带来自根节点网络元件的分组，并且叶PW用于携带来自叶节点网络元件的分组。当网络元件在根PW上接收分组时，网络元件在根PW MAC地址表中将那个分组的源媒体接入控制（MAC）地址与和根PW相关联的逻辑端口关联，并且还在叶PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶PW相关联的逻辑端口关联。当网络元件在叶PW上接收分组时，网络元件在根PW MAC地址表中将这个分组的源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年6月29日提交的美国临时申请号61/502,501和2011年6月29日提交的美国临时申请号61/502,505的权益，据此通过引用将它们并入。
技术领域
本发明的实施例涉及连网的领域；并且更具体地涉及以太网树（e-tree）服务网络。
背景技术
以太网树是由城域以太网论坛（MEF）定义为以太网局域网（LAN）服务的特定有根多点形式的以太网服务。在以太网树服务实例中，存在有两种类型的网络节点：（1）根节点；以及（2）叶节点。由根节点发送的分组可以被传递给其它根节点和其它叶节点。然而，在以太网树服务实例中，由叶节点发送的分组被约束为只传递给根节点。换句话说，不允许由叶节点发送的分组被传递给另一个叶节点。在以太网树服务实例中，去往另一个叶节点的源于叶节点的分组不应被传递。
虚拟私人LAN服务（VPLS）是一种通过因特网协议（IP）/多协议标签交换（MPLS）网络来提供基于以太网的多点到多点通信的方法。在常规的VPLS网络中，对于给定的LAN服务实例，每个提供商边缘（网络元件PE）网络元件建立到网络中每个其它PE的伪线（pseudowire, PW）以形成参与LAN服务实例的所有PE之间的PW的完整网格。从任何网络节点发送的分组可以被传递给任何其它网络节点。在这个意义上，常规VPLS网络中的所有网络节点表现得类似根节点。因此，为了在VPLS网络中实现以太网树服务，网络中的网络元件PE必须具有区分源于根节点的分组和源于叶节点的分组的方法，使得去往另一个叶节点的源于叶节点的任何分组不由网络元件PE向前转发。
用来区分源于根节点的分组和源于叶节点的分组的一个机制是修改每个分组中的控制字以将该分组识别为源于根节点或叶节点。然而，为了处理网络元件PE中的经修改控制字，要求对现有网络元件PE的内部硬件的改变，因为网络元件PE必须查找超过标签栈的额外字段来基于控制字的内容执行分支决定以确定是否转发分组。
发明内容
描述了通过被称为“以太网树服务网络”的MPLS/PW网络实现的以太网树服务实例中增强地址学习和分组转发的方法和装置。根据一个实施例，在作为以太网树服务网络的一部分的两个边缘网络元件之间建立两种伪线（PW）：（1）用于携带从根节点网络元件发送的分组的根PW；以及（2）用于携带从叶节点网络元件发送的分组的叶PW。边缘网络元件中的每个包括与耦合到本地叶节点的叶接入电路（AC）相关联的逻辑端口、与耦合到本地根节点的根AC相关联的逻辑端口、与根PW相关联的逻辑端口以及与叶PW相关联的逻辑端口。当网络元件在与根PW相关联的逻辑端口上接收具有源媒体接入控制（MAC）地址的分组时，响应于接收这个分组，网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联，并且还在叶PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶PW相关联的逻辑端口关联。当网络元件在与叶PW相关联的逻辑端口上接收具有源MAC地址的分组时，响应于接收这个分组，网络元件在根PW MAC地址表中将这个分组的源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联。当网络元件在与叶AC相关联的逻辑端口上接收具有目的MAC地址的分组时，响应于确定目的MAC地址在叶PW MAC地址表中，网络元件将分组转发出如叶PW MAC地址表中指示的逻辑端口。
根据另一个实施例，以太网树服务网络中的边缘网络元件包括一个或多个处理器的集合以及与处理器的集合耦合的存储器。存储器存储指令，所述指令当由处理器的集合执行时引起处理器的集合执行如下。当边缘网络元件在与将要将边缘网络元件与以太网树服务的另一个边缘网络元件耦合的根PW相关联的逻辑端口上接收具有源MAC地址的分组时，其中根PW用于携带从以太网树服务网络中的根网络元件发送的分组，所述边缘网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联，并且还在叶PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶PW相关联的逻辑端口关联，所述叶PW将要将边缘网络元件与另一边缘网络元件耦合，其中所述叶PW用于携带从以太网树服务网络中的叶网络元件发送的分组。当边缘网络元件在与叶PW相关联的逻辑端口上接收具有源MAC地址和目的MAC地址的分组时，所述边缘网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联。当边缘网络元件在与将要将边缘网络元件与本地叶网络元件耦合的叶接入电路相关联的逻辑端口上接收具有目的MAC地址的分组时，响应于确定目的MAC地址在叶PW MAC地址表中，边缘网络元件在如叶PW MAC地址表中指示的与目的MAC地址相关联的逻辑端口上将分组转发出去。
根据另一实施例，以太网树服务网络中的网络元件包括根PW MAC地址表、叶PW MAC地址表、耦合到PW MAC地址表的学习模块以及耦合到PW MAC地址表的转发模块。根PW MAC地址表配置成存储网络元件的逻辑端口和以太网树服务网络中其它网络元件的MAC地址之间的关联的集合。叶PW MAC地址表配置成存储网络元件的逻辑端口和以太网树服务网络中其它网络元件的MAC地址之间的关联的另一个集合。学习模块配置成捕获在网络元件的逻辑端口上接收的分组的源MAC地址，并且基于包括将特定逻辑端口与特定源MAC地址关联的至少一个规则的端口关联规则的集合，在没有在那个特定逻辑端口上接收具有那个特定源MAC地址的分组的情况下，在根PW MAC地址表和叶PW MAC地址表中将源MAC地址与网络元件的逻辑端口关联。转发模块配置成在PW MAC地址表的至少一个中查找在网络元件处接收的分组的目的MAC地址，并且基于存储在PW MAC地址表中的关联的集合中的至少一个来确定是转发还是丢弃分组中的每个。
附图说明
通过参考用于图示本发明实施例的附图和以下描述可最好地理解本发明。在附图中：
图1图示了根据本发明一个实施例的示例性以太网树服务网络；
图2图示了根据本发明一个实施例的用于以太网树服务网络中增强地址学习的方法；
图3图示了根据本发明一个实施例的用于以太网树服务网络中分组转发的方法；
图4A图示了根据本发明一个实施例的、在第一时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4B图示了根据本发明一个实施例的、在第二时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4C图示了根据本发明一个实施例的、在第三时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4D图示了根据本发明一个实施例的、在第四时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4E图示了根据本发明一个实施例的、在第五时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4F图示了根据本发明一个实施例的、在第六时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4G图示了根据本发明一个实施例的、在第七时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4H图示了根据本发明一个实施例的、在第八时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4J图示了根据本发明一个实施例的、在第九另外时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4K图示了根据本发明一个实施例的、在第十时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4L图示了根据本发明一个实施例的、在第十一时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图4M图示了根据本发明一个实施例的、在第十二时间点的、以太网树服务网络的网络元件中的地址学习和分组转发过程；
图5图示了根据本发明一个实施例的网络元件；以及
图6图示了根据本发明一个实施例的网络元件中的线路/控制卡。
具体实施方式
在以下的描述中阐述了许多具体细节。然而，理解的是在没有这些具体细节的情况下，也可以实践本发明的实施例。在其它实例中，未详细示出众所周知的电路、结构以及技术以免混淆对该描述的理解。
说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的提及指示所描述的实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不一定包括该特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指的是相同实施例。此外，当结合一个实施例描述特定的特征、结构或特性时，申请人认为结合无论是否明确描述的其它实施例影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识内。
在以下描述和权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。应当理解这些术语不意在作为彼此的同义词。“耦合”用于指示可以是或可以不是互相直接物理接触或电接触的两个或更多元件互相合作或互相作用。“连接”用于指示互相耦合的两个或更多元件之间的通信的建立。
如本文使用的，网络元件（例如，路由器、交换机、网桥）是一件包括硬件和软件的连网设备，其通信地互连网络上的其它设备（例如，其它网络元件、端站）。一些网络元件是提供支持多连网功能（例如，路由、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、服务质量和/或订户管理）并且/或者提供支持多应用服务（例如，数据、语音和视频）的“多服务网络元件”。订户端站（例如，服务器、工作站、膝上型计算机、上网本、掌上设备、移动电话、智能电话、多媒体电话、因特网协议语音（VOIP）电话、用户设备、终端、便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒）接入通过因特网提供的内容/服务和/或覆盖在因特网上（例如，隧穿因特网）的虚拟私人网络（VPN）上提供的内容/服务。内容和/或服务通常由属于服务或内容提供商的一个或多个端站（例如，服务器端站）或参与对等服务的端站来提供，并且可包括例如公共网页（例如，免费内容、铺面、搜索服务）、私人网页（例如，提供电子邮件服务的用户名/密码接入网页）和/或通过VPN的公司网络。通常，订户端站耦合（例如，通过耦合到接入网络（有线或无线）的用户预定设备）到边缘网络元件，所述边缘网络元件耦合（例如，通过一个或多个核心网络元件）到其它边缘网络元件，所述其它边缘网络元件耦合到其它端站（例如，服务器端站）。
一些网络元件为VPLS（虚拟私人LAN服务）提供支持。例如，在VPLS网络中，通过耦合到CE，订户端站接入经VPLS网络提供的内容/服务，CE通过由其它网络元件耦合的网络元件PE耦合。VPLS网络可以用于实现三重播放网络应用（例如，数据应用（例如，高速因特网接入）、视频应用（例如，诸如IPTV（因特网协议电视）的电视服务、VoD（视频点播）服务）以及语音应用（例如，VoIP（因特网协议语音）服务））、VPN服务，等等。VPLS是可以用于多点连接性的一种类型的第2层VPN。VPLS网络还允许与在不同地理位置的CE耦合的订户端站跨广域网（WAN）互相通信，就好像它们在局域网（LAN）中直接互相附连一样（被称为仿真LAN）。
在VPLS网络中，每个CE通常经由也被称为接入电路的附连电路（例如，CE和网络元件PE之间的虚拟链路或连接），可能通过接入网络（有线和/或无线）附连到网络元件PE的网桥模块。网络元件PE的网桥模块通过仿真LAN接口附连到仿真LAN。通过维持将MAC地址映射到伪线和附连电路的转发表，每个网桥模块充当“虚拟交换实例”（VSI）。基于被包括在帧（从CE接收的）中的MAC目的地址字段，网络元件PE转发那些帧到目的地（例如，其它CE、其它网络元件PE）。
图1图示了根据本发明一个实施例的、被称为“以太网树服务网络”的通过MPLS/PW网络实现的简单示例性以太网树服务实例。在这个简化的网络100中，存在充当提供商的边缘网络元件的两个网络元件PE1 130和PE2 140。网络元件PE1 130具有带有4个逻辑端口的虚拟交换接口VSI1 110。类似地，网络元件PE2 140具有带有4个逻辑端口的虚拟交换接口VSI2 120。虽然网络元件PE1 130和PE2 140被示出为各自具有4个逻辑端口，应当理解这些网络元件中的虚拟交换接口可具有任何数量的逻辑端口。网络元件PE1 130具有耦合到具有媒体接入控制（MAC）地址MAC1的客户边缘网络元件CE1 191的一个根接入电路（AC）RAC1 171，以及耦合到具有MAC地址MAC2的另一个客户边缘网络元件CE2 192的一个叶AC LAC1 181。因此，在这个示例性网络中，网络元件CE1 191是根节点，并且网络元件CE2 192是叶节点。类似地，网络元件PE2 140具有耦合到具有MAC地址MAC3的客户边缘网络元件CE3 193的一个根接入电路RAC2 172，以及耦合到具有MAC地址MAC4的另一个客户边缘网络元件CE4 194的一个叶接入电路LAC2 182。因此，网络元件CE3 193是根节点，并且网络元件CE4 194是叶节点。通过伪线（PW）集合而不是常规的单个PW，网络元件PE1 130耦合到网络元件PE2 140，该PW集合包括用于携带从以太网树服务网络中根节点网络元件发送的分组的根PW（RPW）101和用于携带从以太网树服务网络中叶节点网络元件发送的分组的叶PW（LPW）102。在网络元件PE1 130和PE2 140中的每个处，每个PW具有它自己的离散逻辑端口分配，使得两个PW不共享相同的逻辑端口。因此，网络元件PE1 130和PE2 140中的每个包括：（1）与耦合到本地叶节点的叶AC相关联的逻辑端口；（2）与耦合到本地根节点的根AC相关联的逻辑端口；（3）与根PW相关联的逻辑端口；以及（4）与叶PW相关联的逻辑端口。在其它实施例中，网络元件PE1 130和PE2 140中的每个可具有与耦合到其它网络元件的其它节点和/或耦合到其它边缘网络元件的PW的其它集合相关联的其它逻辑端口。此外，网络元件PE1 130和PE2 140不一定各自具有与本地AC相关联的任何逻辑端口。例如，在备选实施例中，网络元件PE2 140可以不具有本地连接的叶AC，并且因此在以太网树服务网络100中，网络元件PE2 140可仅具有3个活动的逻辑端口。
根据本发明的一个实施例，以太网树服务网络中的网络元件配置成丢弃非法分组，而不转发非法分组给以太网树服务网络中的其它网络元件。虽然关于只具有一种类型的提供商的边缘网络元件的以太网树服务来描述本发明，应当理解，还可以在采用其它类型的边缘网络元件的以太网树服务网络中部署根据本发明的单独边缘网络元件（例如，网路元件PE1），所述其它类型的边缘网络元件可以使用其它类型的以太网树服务分组转发技术。此外，虽然关于网络元件PE1 130和PE2 140作为提供商的边缘网络元件来描述本发明，本文描述的部件和方法也可以被应用到其它类型的网络元件。
通过示例的方式，现在将描述网络元件PE1 130的部件。网络元件PE2 140具有相似部件。网络元件PE1 130包括根PW MAC地址表132、叶PW MAC地址表134、学习模块131以及转发模块133。如本文描述的，模块中的每个可以在软件、硬件或两者的组合中实现。根PW MAC地址表132配置成存储网络元件PE1 130的逻辑端口和以太网树服务网络中其它网络元件的MAC地址之间关联的一个集合。叶PW MAC地址表134配置成存储网络元件PE1 130的逻辑端口与以太网树服务网络中其它网络元件的MAC地址之间关联的另一个集合。合起来，根PW MAC地址表132和叶PW MAC地址表134（统称为“PW MAC地址表”）使得网络元件PE1能够确定分组是否应该从网络元件PE1 130转发给以太网树服务网络中的另一个网络元件。PW MAC地址表132和134中的条目将网络元件PE1 130中的特定逻辑端口与可以通过那个特定逻辑端口到达的网络中另一个网络装置的MAC地址关联。
网络元件PE1 130还包括耦合到根PW MAC地址表132和叶PW MAC地址表134的学习模块131。学习模块131配置成捕获在网络元件PE1 130处接收的分组的源MAC地址，并且基于端口关联规则的集合，在根PW MAC地址表132和叶PW MAC地址表134中将源MAC地址与网络元件PE1 130的逻辑端口关联。端口关联规则中的至少一个将特定逻辑端口与特定源MAC地址关联，而不必在那个特定逻辑端口上已经接收具有那个特定源MAC地址的分组。换句话说，不像常规的地址学习技术，逻辑端口可以与MAC地址相关联，即使该逻辑端口从未接收具有如其源MAC地址的那个MAC地址的分组。
现在将描述在学习模块131中使用的关联规则的集合。对于在与将网络元件PE1 130与以太网树服务网络中的另一个网络元件耦合的根PW相关联的逻辑端口上接收的每个分组，学习模块131在根PW MAC地址表132中将那个分组的源MAC地址与和那个根PW相关联的逻辑端口关联。此外，学习模块131还在叶PW MAC地址表134中将那个分组的源MAC地址与和将网络元件PE1 130与以太网树服务网络中那个相同其它网络元件耦合的叶PW相关联的逻辑端口关联。换句话说，学习模块131在叶PW MAC地址表134中将源MAC地址与和根PW是其部分的PW对的叶PW相关联的逻辑端口关联。
对于在与叶PW相关联的逻辑端口上接收的每个分组，学习模块131在根PW MAC地址表132中将那个分组的源MAC地址与和叶PW是其部分的PW对的根PW相关联的逻辑端口关联。对于在与将网络元件PE1 130耦合到以太网树服务网络中本地叶网络元件的叶AC相关联的逻辑端口上接收的每个分组，学习模块131在根PW MAC地址表132中将那个分组的源MAC地址与和那个叶AC相关联的逻辑端口关联。注意，在这个实施例中，在叶PW MAC地址表134中不创建条目。在备选的实施例中，学习模块131将那个分组的源MAC地址存储在叶PW MAC地址表134中的条目中，而不是在叶PW MAC地址表134中省略条目的创建。但是MAC地址与“丢弃”指示符相关联，而不是将那个MAC地址与逻辑端口关联。
对于在与将网络元件PE1 130与以太网树服务网络中的本地根网络元件耦合的根AC相关联的逻辑端口上接收的每个分组，学习模块131在根PW MAC地址表132中将那个分组的源MAC地址与和那个根AC相关联的逻辑端口关联。此外，学习模块131还在叶PW MAC地址表134中将那个分组的源MAC地址与和那个根AC相关联的逻辑端口关联。
网络元件PE1 130还包括耦合到根PW MAC地址表132和叶PW MAC地址表134的转发模块133。转发模块133配置成在PW MAC地址表132和134中的至少一个中查找在网络元件PE1 130处接收的分组的目的MAC地址，并且基于分别存储在PW MAC地址表132和134中的关联的两个集合来确定是转发还是丢弃分组中的每个。对于在与根PW相关联的逻辑端口上或在与本地连接的根AC相关联的逻辑端口上接收的每个分组，如果在根PW MAC地址表132中找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在如根PW MAC地址表132中指示的逻辑端口上转发分组。对于在与叶PW相关联的逻辑端口上或在与本地连接的叶AC相关联的逻辑端口上接收的每个分组，如果在根PW MAC地址表132中而不是在叶PW MAC地址表134中找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133丢弃那个分组。如果在叶PW MAC地址表134中找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在如叶PW MAC地址表134中指示的逻辑端口上转发分组。在备选的实施例中，如果在叶PW MAC地址表134中目的MAC地址与“丢弃”指示符相关联，即使在叶PW MAC地址表中找到分组的目的MAC地址，转发模块133也丢弃那个分组。因为在以太网树服务网络中的边缘网络元件中的每个内本地执行转发决定，在一个边缘网络元件中接收的、去往附连到另一个边缘网络元件的远程叶节点的、来自本地叶节点的分组被本地丢弃。因此，这样的分组从未被跨PW传送以最小化边缘网络元件之间不必要的网络业务以便产生更有效率的以太网树服务网络。
转发模块133还配置成确定如果分组的目的MAC地址不在PW MAC地址表132和134中则在逻辑端口的哪个上广播那个分组。具有未知目的MAC地址的分组的这个广播便于MAC地址学习过程。当网络元件PE1 130在与叶AC相关联的逻辑端口上接收分组时，如果在根PW MAC地址表132中没有找到并且在叶PW MAC地址表134中没有找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在与根AC和叶PW相关联的逻辑端口上广播那个分组。当网络元件PE1 130在与叶PW相关联的逻辑端口上接收分组时，如果在根PW MAC地址表132中没有找到并且在叶PW MAC地址表134中没有找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在与根AC和其它叶PW相关联的逻辑端口上广播那个分组。当网络元件PE1 130在与根AC相关联的逻辑端口上接收分组时，如果在根PW MAC地址表132中没有找到并且在叶PW MAC地址表134中没有找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在与叶AC、根PW以及其它根AC相关联的逻辑端口上广播那个分组。当网络元件PE1 130在与根PW相关联的逻辑端口上接收分组时，如果在根PW MAC地址表132中没有找到并且在叶PW MAC地址表134中没有找到那个分组的目的MAC地址，则转发模块133在与叶AC、根AC以及其它根PW相关联的逻辑端口上广播那个分组。
通过示例的方式，网络元件PE1 130由网络管理员配置成在网络元件PE1 130的VSI 110中具有以下逻辑端口分配：（1）逻辑端口P1 111被分配给根接入电路RAC1 171；（2）叶接入电路LAC1 181被分配给逻辑端口P2 112；（3）逻辑端口P3 113被分配给根PW 101；以及（4）逻辑端口P4 114被分配给叶PW 102。类似地，网络元件PE2 140配置成在网络元件PE2 140的VSI2 120中具有以下逻辑端口分配：（1）逻辑端口P7 127被分配给根接入电路RAC2 172；（2）叶接入电路LAC2 182被分配给逻辑端口P8 128；（3）逻辑端口P5 125被分配给根PW 101；以及（4）逻辑端口P6 126被分配给叶PW 102。因此，每个网络元件单独知道它自己的本地逻辑端口分配并且知道与网络元件的自己的本地逻辑端口中每个逻辑端口附连的节点的类型。
最初，虽然基于上面描述的逻辑端口分配，网络元件PE1 130具有本地连接的节点的类型的知识，但是网络元件PE1 130不具有耦合到那些逻辑端口的其它网络元件中任何一个的MAC地址的知识。在增强地址学习过程期间，网络元件PE1 130的学习模块131捕获从网络中其它网络元件发送给网络元件PE1 130的分组的源MAC地址。根据本发明的一个实施例，当网络元件PE1 130在它的逻辑端口中的一个上接收具有源MAC地址的分组时，网络元件PE1中的学习模块131将分组的源MAC地址和如由上面描述的端口关联规则的集合确定的逻辑端口存储在PW MAC地址表132和134中的至少一个中的新条目中。
例如，当在与根接入电路RAC1 171相关联的逻辑端口P1 111上接收源于具有源MAC地址MAC1的CE1 191的分组时，响应于接收这个分组，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC1存储在根PW MAC地址表132中的条目中，并且在根PW MAC地址表132中将源MAC地址MAC1与和根接入电路RAC1 171相关联的逻辑端口P1 111关联。此外，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC1存储在叶PW MAC地址表134中的条目中，并且在叶PW MAC地址表134中将源MAC地址MAC1与和根接入电路RAC1 171相关联的逻辑端口P1 111关联。因为在本地连接的根AC上接收这个分组，所以学习模块131将条目存储在PW MAC地址表132和134中。
当在与叶接入电路LAC1 181相关联的逻辑端口P2 112上接收源于具有源MAC地址MAC2的CE2 192的分组时，响应于接收这个分组，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC2存储在根PW MAC地址表132中的条目中，并且在根PW MAC地址表132中将源MAC地址MAC2与和叶接入电路LAC1 181相关联的逻辑端口P2 112关联。因为在本地连接的叶AC上接收这个分组，所以学习模块131不将条目存储在叶PW MAC地址表134中。在备选的实施例中，学习模块131将MAC地址MAC2存储在叶PW MAC地址表134中的条目中，而不是在叶PW MAC地址表134中省略条目的创建。但是，MAC地址MAC2与“丢弃”指示符相关联，而不是将MAC地址MAC2与逻辑端口关联。
当在与根PW 101相关联的逻辑端口P3 113上接收源于具有源MAC地址MAC3的CE3 193的分组时，响应于接收这个分组，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC3存储在根PW MAC地址表132中的条目中，并且在根PW MAC地址表132中将源MAC地址MAC3与和根PW 102相关联的逻辑端口P3 113关联。此外，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC3存储在叶PW MAC地址表134中的条目中，并且在叶PW MAC地址表134中将源MAC地址MAC3与和叶PW 102相关联的逻辑端口P4 114关联。因为在根PW上接收这个分组，所以学习模块131将条目存储在PW MAC地址表132和134中。注意，地址学习机制的这个方面与常规地址学习方法不同，因为在叶PW MAC地址表134中与MAC地址MAC3相关联的逻辑端口不是接收这个分组的逻辑端口。而是，叶PW MAC地址表134中的MAC地址MAC3与和接收这个分组的逻辑端口不同的逻辑端口相关联。更具体地，MAC地址MAC3与分配给叶PW 102的逻辑端口相关联，而不是与分配给接收这个分组的根PW 101的逻辑端口相关联。
当在与叶PW 102相关联的逻辑端口P4 114上接收源于具有源MAC地址MAC4的CE4 194的分组时，响应于接收这个分组，网络元件PE1 130中的学习模块131将MAC地址MAC4存储在根PW MAC地址表132中的条目中，并且在根PW MAC地址表132中将源MAC地址MAC4与和根PW 101相关联的逻辑端口P3 113关联。因为在叶PW上接收这个分组，所以学习模块131不将条目存储在叶PW MAC地址表134中。在备选的实施例中，学习模块131将MAC地址MAC4存储在叶PW MAC地址表134中的条目中，而不是在叶PW MAC地址表134中省略条目的创建。但是，MAC地址MAC4与“丢弃”指示符相关联，而不是将MAC地址MAC4与逻辑端口关联。注意，地址学习机制的这个方面与常规地址学习方法不同，因为在根PW MAC地址表132中与MAC地址MAC4相关联的逻辑端口不是接收这个分组的逻辑端口。而是，根PW MAC地址表132中的MAC地址MAC4与和接收这个分组的逻辑端口不同的逻辑端口相关联。更具体地，MAC地址MAC4与分配给根PW 101的逻辑端口相关联，而不是与分配给接收这个分组的叶PW 102的逻辑端口相关联。
应当注意到，最初，在网络元件PE2 140已学习本地耦合到网络元件PE1 130的网络元件的MAC地址之前，在根PW 101或叶PW 102上由网络元件PE1 130接收的分组是从网络元件PE2 140广播的分组。例如，源于网络元件CE3 193或具有未知目的MAC地址的本地根节点的分组将在根PW 101上由网络元件PE2 140广播给网络元件PE1 130。网络元件PE2 140将在根PW 101上而不是在叶PW 102上广播分组，因为网络元件PE2 140知道这个分组源于本地根AC，以及源于根节点的分组应该在根PW 101上被发送。类似地，源于CE4 194或本地叶节点的具有未知目的MAC地址的分组将由网络元件PE2 140在叶PW 102上而不是在根PW 101上广播。如本文描述的用于便于MAC地址学习过程的广播机制与常规广播方法不同，因为具有未知目的MAC地址的分组不在所有逻辑端口上被广播。替代地，分组被选择性地在根PW 101或叶PW 102以及其它适当的本地连接的AC上广播。
通过示例的方式，现在将关于网络元件PE1 130来描述根据本发明一个实施例的广播机制。当网络元件PE1 130接收具有不在PW MAC地址表132和134中的目的MAC地址的分组时，根据以太网树服务网络要求，那个分组在适当的逻辑端口上被广播出去。例如，当网络元件PE1 130在与耦合到本地叶节点网络元件CE2 192的叶接入电路LAC1 181相关联的逻辑端口P2 112上接收分组时，响应于确定目的MAC地址不在PW MAC地址表132和134中，网络元件PE1 130的转发模块133将那个分组朝着网络元件PE 2 140广播出逻辑端口P4 114到叶PW 102上，并且朝着本地根节点网络元件CE1 191广播出逻辑端口P1 111到根接入电路RAC1 171上。在其中网络元件PE1 130具有与本地根AC相关联的其它逻辑端口的另一个实施例中，还在与其它本地根AC相关联的那些其它逻辑端口上广播这个分组。因为这个分组源于本地叶节点，所以不在根PW 101上广播这个分组。此外，因为根据以太网树服务网络要求来自叶节点的分组不应该被转发给另一个叶节点，所以不在与本地叶AC相关联的任何逻辑端口上广播这个分组。
当网络元件PE1 130在与耦合到本地根网络元件CE1 191的叶接入电路RAC1 171相关联的逻辑端口P1 111上接收分组时，响应于确定目的MAC地址不在PW MAC地址表132和134中，网络元件PE1 130的转发模块133将那个分组朝着网络元件PE2 140广播出逻辑端口P3 113到根PW 101上，并且朝着本地叶节点网络元件CE2 192广播出逻辑端口P2 112到叶接入电路LAC1 181上。在其中网络元件PE1 130具有与其它本地叶AC和根AC相关联的其它逻辑端口的另一个实施例中，还在与其它本地叶AC和根AC相关联的那些其它逻辑端口上广播这个分组。因为这个分组源于本地根节点，所以不在叶PW 102上广播这个分组。
当网络元件PE1 130在与根PW 101相关联的逻辑端口P3 113上接收分组时，响应于确定目的MAC地址不在PW MAC地址表132和134中，网络元件PE1 130的转发模块133将那个分组朝着本地根节点网络元件CE1 191广播出逻辑端口P1 111到根接入电路RAC1 171上，并且朝着本地叶节点网络元件CE2 192广播出逻辑端口P2 112到叶接入电路LAC1 181上。在其中网络元件PE1 130具有与其它本地叶AC和根AC相关联的其它逻辑端口的另一个实施例中，还在与其它本地叶AC和根AC相关联的那些其它逻辑端口上广播这个分组。因为这个分组源于网络元件PE2 140并且因为这个分组源于远程根节点，所以不在叶PW 102上朝着网络元件PE2 140广播这个分组。在其中网络元件PE1 130具有连接到以太网树服务网络中的其它网络元件的附加根PW的备选实施例中，这个分组还将被广播到那些其它根PW上。
当网络元件PE1 130在与叶PW 102相关联的逻辑端口P4 114上接收分组时，响应于确定目的MAC地址不在PW MAC地址表132和134中，网络元件PE1 130的转发模块133将那个分组朝着本地根节点网络元件CE1 191广播出逻辑端口P1 111到根接入电路RAC1 171上。在其中网络元件PE1 130具有与其它本地根AC相关联的其它逻辑端口的另一个实施例中，还在与其它本地根AC相关联的那些其它逻辑端口上广播这个分组。因为这个分组源于网络元件PE2 140并且因为这个分组源于远程叶节点，所以不在根PW 101上朝着网络元件PE2 140广播这个分组。此外，因为根据以太网树服务网络要求来自叶节点的分组不应该被转发给另一个叶节点，所以不在与本地叶AC相关联的任何逻辑端口上广播这个分组。在其中网络元件PE1 130具有连接到以太网树服务网络中其它网络元件的附加叶PW的备选实施例中，这个分组还将被广播到那些其它叶PW上。
使用如上面描述的地址学习过程和便于地址学习过程的广播机制，如图1中对于示例性以太网树服务网络100示出的，学习模块131将填充网络元件PE1 130中的PW MAC地址表132和134。类似地，使用类似的地址学习过程，网络元件PE2 140中的学习模块141将填充它的PW MAC地址表142和144（如图所示）。现在将描述根据本发明一个实施例使用MAC地址表的分组转发机制。
通过示例的方式，当网络元件PE1 130在与耦合到本地叶节点网络元件CE2 192的叶接入电路LAC1 181相关联的逻辑端口P2 112上接收分组时，响应于确定目的MAC地址不在叶PW MAC地址表134中而在根PW MAC地址表132中，转发模块133放弃并丢弃这个分组。在备选的实施例中，如果目的MAC地址在叶PW MAC地址表134中，但是与“丢弃”指示符相关联，则转发模块133放弃并丢弃这个分组。如果目的MAC地址在叶PW MAC地址表134中（并且不与“丢弃”指示符相关联），则响应于确定目的MAC地址在叶PW MAC地址表134中，转发模块133将分组转发到如叶PW MAC地址表134中指示的逻辑端口上。相同的分组转发机制适用于在与叶PW 102相关联的逻辑端口P4 114上接收的分组。
当网络元件PE1 130在与根接入电路RAC1 171相关联的逻辑端口P1 111上接收分组时，响应于确定这个分组的目的MAC地址在存储在网络元件PE1 130中的根MAC地址表132中，转发模块133将这个分组转发出到如由根MAC地址表132指示的那个逻辑端口上。相同的分组转发机制适用于在与根PW 101相关联的逻辑端口P3 113上接收的分组。
既然上面已关于网络元件PE1 130描述了转发机制，相同的转发机制适用于网络元件PE2 140。还应注意，虽然图1中示出的示例性以太网树服务网络只具有两个提供商的边缘网络元件PE1 130和PE2 140，并且每个提供商的边缘网络元件只具有一个本地连接的根AC和一个本地连接的叶AC，但是本文描述的增强地址学习和转发机制适用于具有任何数量的提供商的边缘网络元件和附连到每个提供商的边缘网络元件的任何数量的根AC或叶AC的任何任意以太网树服务网络。此外，附连到提供商的边缘网络元件的每个根AC或叶AC可以是相同以太网树服务网络的部分，或是不同以太网树服务网络的部分。在另一个实施例中，如果边缘网络元件只具有本地连接的根AC，则边缘网络元件只需要建立单个PW到网络中的其它边缘网络元件。
现在将描述图2和图3A-3B中的流程图的操作。然而，应当理解，图2和图3A-3B中的流程图的操作可以通过本发明除了关于图1讨论的那些之外的实施例来执行，并且关于图1讨论的实施例可以执行与关于图2和图3A-3B的流程图讨论的那些不同的操作。
图2图示了根据本发明的一个实施例的、以太网树服务网络中的网络元件中增强地址学习的方法200的流程图。在一个实施例中，增强地址学习的方法200由网络元件中的学习模块执行。应当理解，可以用软件、硬件或两者的组合来实现学习模块。
在框202中，网络元件在逻辑端口上接收具有未知源MAC地址的分组。在框204中，网络元件确定那个逻辑端口是否与叶PW相关联（即，逻辑端口已经被分配给叶PW）。如果确定逻辑端口与叶PW相关联，则在框212中，网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联。在备选的实施例中，网络元件还在叶PW地址表中将源MAC地址与“丢弃”指示符关联。如果接收分组的逻辑端口不与叶PW相关联，则在框206中，确定逻辑端口是否与根PW相关联。如果确定逻辑端口与根PW相关联，则在框214中，网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根PW相关联的逻辑端口关联，并且还在叶PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶PW相关联的逻辑端口关联。
如果接收分组的逻辑端口没有与根PW相关联，则在框208中，确定逻辑端口是否与本地连接的叶AC相关联。如果确定逻辑端口与叶AC相关联，则在框216中，网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶AC相关联的逻辑端口关联。在备选的实施例中，网络元件还在叶PW地址表中将源MAC地址与“丢弃”指示符关联。如果接收分组的逻辑端口没有与叶AC相关联，则逻辑端口与根AC相关联。在框218中，网络元件在根PW MAC地址表中将源MAC地址与和根AC相关联的逻辑端口关联，并且还在叶PW MAC地址表中将源MAC地址与和叶AC相关联的逻辑端口关联。
图3图示了根据本发明的一个实施例的、以太网树服务网络中的网络元件中分组转发的方法300的流程图。分组转发的方法300用于确定当网络元件在它的逻辑端口中的一个上接收分组时，网络元件应该转发或广播分组到哪个PW（如果有的话）和/或哪个本地连接的AC（如果有的话）上。在一个实施例中，分组转发的方法300由网络元件中的转发模块来执行。应该理解可以用软件、硬件或两者的组合来实现转发模块。
在框302中，网络元件在它的逻辑端口中的一个上接收具有目的MAC地址的分组。在框304中，网络元件确定接收分组的逻辑端口是否与叶节点相关联（即，逻辑端口被分配给叶PW或叶AC）。如果逻辑端口与叶节点相关联，则在框306中，网络元件确定是否在叶PW MAC地址表中找到分组的目的MAC地址。如果确定分组的目的MAC地址在叶PW MAC地址表中，则在框308中，网络元件在如叶PW MAC地址表中指示的与目的MAC地址相关联的逻辑端口上转发分组。如果确定目的MAC地址不在叶PW MAC地址表中，则在框310中，网络元件确定是否在根PW MAC地址表中找到目的MAC地址。如果确定分组的目的MAC地址不在叶PW MAC地址表中并且也不在根PW MAC地址表中，则在框314中，网络元件在与叶PW相关联的其它逻辑端口上并且在与本地根接入电路相关联的其它逻辑端口（即，分配给叶PW或根AC的逻辑端口）上广播分组。如果确定分组的目的MAC地址不在叶PW MAC地址表中，而是在根PW MAC地址表中被找到，则分组是非法分组，并且在框312中，网络元件放弃并丢弃分组。
在其中叶PW MAC地址表包括与“丢弃”指示符相关联的MAC地址的备选实施例中，在叶节点上接收的分组的分组转发机制被修改如下。网络元件确定是否在叶PW MAC地址表中找到目的MAC地址。如果在叶PW MAC地址表中找到目的MAC地址，则确定目的MAC地址是否与“丢弃”指示符相关联。如果这样的话，分组是非法分组，并且网络元件放弃并丢弃分组。如果目的MAC地址不与“丢弃”指示符相关联，则网络元件在如叶PW MAC地址表中指示的与目的MAC地址相关联的逻辑端口上转发分组。如果在叶PW MAC地址表中未找到目的MAC地址，则网络元件在与叶PW相关联的逻辑端口上以及在与本地根接入电路相关联的逻辑端口（即，分配给叶PW或根AC的逻辑端口）上广播分组。注意，通过在叶PW MAC地址表中包括“丢弃”指示符，对于在叶节点上接收的分组，分组转发机制可以省略确定是否在根PW MAC地址表中找到目的MAC地址的步骤（框310）。因此，“丢弃”指示符的使用可以改进转发机制的速度和性能。
重新提及框304，如果接收分组的逻辑端口没有与叶节点相关联，则逻辑端口与根节点相关联（即，逻辑端口被分配给根PW或根AC）。在框316中，网络元件确定是否在根PW MAC地址表中找到分组的目的MAC地址。如果确定目的MAC地址不在根PW MAC地址表中，则在框318中，网络元件在与根PW相关联的其它逻辑端口上以及在与本地接入电路相关联的其它逻辑端口（即，分配给根PW、根AC或叶AC的逻辑端口）上广播分组。如果确定目的MAC地址在根PW MAC地址表中，则在框320中，网络元件在如根PW MAC地址表中指示的与目的MAC地址相关联的逻辑端口上转发分组。
通过示例的方式，为了进一步说明图2和图3的流程图的操作，图4A-4M示出由如图1中示出的示例性以太网树服务网络100中的网络元件PE1 130和PE2 140接收的一系列分组。附图中围绕数字的圆表示事件的时间顺序。然而，应当理解，相同附图内的事件可以同时发生或按与由圆中围绕的数字所指示的不同的顺序发生。如图4A中示出的，最初，网络元件PE1 130的PW MAC地址表132和134以及网络元件PE2 140的PW MAC地址表142和144不具有网络中网络元件的MAC地址中的所有。在事件1，网络元件PE1 130在逻辑端口P1 111上接收具有MAC 1的源MAC地址和目的地址MAC4的分组。因为逻辑端口P1 111被分配给本地根AC RAC1 171，所以根据框218网络元件PE1 130在根PW MAC地址表132和叶PW MAC地址表134中将MAC地址MAC1与逻辑端口P1 111关联。
在图4B中的事件2和事件3，根据框318，因为在根PW MAC地址表132中没有找到目的MAC地址MAC4，网络元件PE1 130在分配给根PW 101的逻辑端口P3 113上以及在分配给其它本地叶AC LAC1 181的逻辑端口P2 112上广播这个分组。一旦在逻辑端口P5 125上接收这个分组，根据框214，网络元件PE2 140在根PW MAC地址表142中将MAC地址MAC1与逻辑端口P5 125关联，并且还在叶PW MAC地址表144中将MAC地址MAC1与被分配给叶PW 102的逻辑端口P6 126关联。
在图4C中的事件4和事件5，根据框318，因为在根MAC地址表142中没有找到目的MAC地址MAC4，网络元件PE2 140在分配给本地根AC RAC2 172的逻辑端口P7 127上以及在分配给本地叶AC LAC2 182的逻辑端口P8 128上广播这个分组。当具有MAC地址MAC4的网络元件CE4 194（这个分组的预期接收者）从网络元件PE2 140接收这个分组时，如由图4D中的事件6指示的，网络元件CE4 194将朝着网络元件PE2 140的逻辑端口P8 128发送具有源MAC地址MAC4和目的MAC地址MAC1的回复分组。当网络元件PE2 140接收这个分组时，因为逻辑端口P8 128被分配给本地叶AC LAC2 182，所以根据框216网络元件PE2 140在根PW MAC地址表142中将源MAC地址MAC4与逻辑端口P8 128关联。
在图4E中的事件7，网络元件PE2 140确定接收这个分组的逻辑端口P8 128与叶AC LAC2 182相关联，并且分组的目的MAC地址MAC1在它的叶PW MAC地址表144中被找到。然后，根据框308，网络元件PE2 140在如叶PW MAC地址表144中指示的分配给叶PW 102的逻辑端口P6 126上转发这个分组。当网络元件PE1 130接收具有源MAC地址MAC4的这个分组时，根据框212，网络元件PE1 130在根PW MAC地址表132中将MAC地址MAC4与逻辑端口P4 114关联。
在图4F中的事件8，网络元件PE1 130确定接收这个分组的逻辑端口P4 114与叶PW 102相关联，并且分组的目的MAC地址MAC1在叶PW MAC地址表134中被找到。然后，根据框308，网络元件PE1 130在如叶PW MAC地址表134中指示的分配给根AC1 RAC1 171的逻辑端口P1 111上转发这个分组。
在图4G中的事件9，网络元件PE1 130在逻辑端口P2 112上接收具有源MAC地址MAC2和目的MAC地址MAC4的分组。因为逻辑端口P2 112被分配给本地叶AC LAC1 181，所以根据框216网络元件PE1 130在根PW MAC地址表132中将MAC地址MAC2与逻辑端口P2 112关联。在事件10，网络元件PE1 130确定接收这个分组的逻辑端口P2 112与本地叶AC LAC1 181相关联，分组的目的MAC地址MAC4不在它的叶PW MAC地址表134中被找到，而是在根PW MAC地址表132中被找到。然后，根据框312，网络元件PE1 130放弃并丢弃这个分组，因为这是从叶节点发送的、打算送给叶节点的非法分组。
在图4H中的事件11，网络元件PE1 130在逻辑端口P2 112上接收具有源MAC地址MAC2和目的MAC地址MAC3的分组。在图4J中的事件12和事件13，网络元件PE1 130确定接收这个分组的逻辑端口P2 112与本地叶AC LAC1 181相关联并且分组的目的MAC地址MAC3没有在叶PW MAC地址表134中被找到并且也没有在根PW MAC地址表132中被找到。然后，根据框314，网络元件PE1 130在分配给根AC RAC1 171的逻辑端口P1 111上和在分配给叶PW 102的逻辑端口P4 114上广播这个分组。一旦在逻辑端口P6 126上接收这个分组，根据框212，网络元件PE2 140在根PW MAC地址表142中将源MAC地址MAC2与逻辑端口P5 125关联。
在图4K中的事件14，网络元件PE2 140确定接收这个分组的逻辑端口P6 126与叶PW 102相关联并且分组的目的MAC地址MAC3没有在它的叶PW MAC地址表144中被找到。然后，根据框314，网络元件PE2 140在分配给根AC RAC2 172的逻辑端口P7 127上广播这个分组。当具有MAC地址MAC3的网络元件CE3 193（这个分组的预期接收者）从网络元件PE2 140接收这个分组时，如由图4L中的事件15指示，网络元件CE3 193将朝着网络元件PE2 140的逻辑端口P7 127发送具有源MAC地址MAC3和目的MAC地址MAC2的回复分组。当网络元件PE2 140接收这个分组时，因为逻辑端口P7 127被分配给本地根AC RAC2 172，所以根据框218网络元件PE2 140在根PW MAC地址表142中并且还在叶PW MAC地址表144中将源MAC地址MAC3与逻辑端口P7 127关联。
在图4M中的事件16，网络元件PE2 140确定接收这个分组的逻辑端口P7 127与根AC RAC2 172相关联，并且分组的目的MAC地址MAC2在它的根PW MAC地址表142中被找到。然后，根据框320，网络元件PE2 140在如根PW MAC地址表142中指示的分配给根PW 101的逻辑端口P5 125上转发这个分组。当网络元件PE1 130接收具有源MAC地址MAC3的这个分组时，根据框214，网络元件PE1 130在根PW MAC地址表132中将MAC地址MAC3与逻辑端口P3 113关联，并且在叶PW MAC地址表中将MAC地址MAC3与逻辑端口P4 114关联。在事件17，网络元件PE1 130确定接收这个分组的逻辑端口P3 113与根PW 101相关联并且分组的目的MAC地址MAC2在它的根PW MAC地址表132中被找到。然后，根据框320，网络元件PE1 130在如根PW MAC地址表132中指示的分配给叶AC LAC1 181的逻辑端口P2 112上转发这个分组。
图5图示了本发明的一些实施例中使用的示例性网络元件。如图5中图示的，网络元件500包括控制卡515和520（例如，一个控制卡是活动的，另一个是备用）、资源卡525A-525N以及线路卡530A-530N。通过一个或多个机构（例如，耦合线路卡的第一完整网格以及耦合所有卡的第二完整网格）将这些卡耦合到一起。线路卡的集合构成数据平面，而控制卡的集合提供控制平面并且通过线路卡与外部网络元件交换分组。服务卡的集合可以提供专门的处理（例如，第4层到第7层的服务（例如，防火墙、IPsec、IDS、P2P）、VoIP会话边界控制器、移动无线网关（GGSN、演进的分组系统（EPS）网关））。通过示例的方式，服务卡可以用于端接IPsec隧道并执行随附的验证和加密算法。应当理解，图5中图示的网络元件500的架构是示例性的，并且在本发明的其它实施例中可以使用卡的不同组合。例如，一些网络元件可包括一个或多个控制卡的集合、零或多个资源卡的集合以及一个或多个线路卡的集合。在一个实施例中，网络元件中的任何一个可具有类似于图5中图示架构的架构。
图5中图示的卡中的每个包括如图6中示出的一个或多个处理器以及一个或多个存储器。例如，线路卡530A-530B通常包括一个或多个分组处理单元以处理分组（包括高速转发和/或交换分组），并且包括一个或多个存储器以存储本文描述的一个或多个MAC地址表。控制卡515和520还包括一个或多个处理器603以执行信令、路由（包括MAC地址表的创建和/或管理）、连接建立、会话建立，等等。例如，其中，控制卡515执行存储在存储器（例如，高速缓冲存储器604、RAM 605、ROM 607或非易失性存储装置606）中的指令以执行本文描述的学习和转发模块。如本文描述，指令可以指例如配置成执行某些操作或具有预定功能性的专用集成电路（ASIC）的硬件的特定配置，或存储在被实施在非暂时性计算机可读介质中的存储器中的软件指令。因此，附图中示出的技术可以使用在一个或多个电子装置（例如，网络元件）上存储并执行的代码和数据来实现。这样的电子装置使用例如非暂时性计算机可读存储介质（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置、相变存储器）和暂时性计算机可读通信介质（例如，电、光、声或其它形式的传播信号——例如载波、红外线信号、数字信号）的计算机可读介质来存储并传递（在内部和/或通过网络与其它电子装置）代码和数据。此外，这样的电子装置通常还包括耦合到例如以下的一个或多个其它部件的一个或多个处理器603的集合：一个或多个存储装置606（非暂时性机器可读存储介质）、用户输入/输出装置610（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）和网络连接。处理器的集合和其它部件的耦合通常通过一个或多个总线和网桥602（也称为总线控制器）。因此，给定电子装置的存储装置通常存储代码和/或数据用于在那个电子装置的一个或多个处理器603的集合上执行。当然，可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现本发明实施例的一个或多个部分。
备选的实施例
虽然已经关于简化的以太网树服务网络描述了本发明的实施例，但是本文描述的方法适用于具有附连到每个提供商的边缘网络元件的任何数量的根和叶接入电路以及任何数量的网络元件的其它更复杂的以太网树服务网络。因此，本发明的实施例不限于图1中图示的简化的以太网树服务网络。此外，应该理解可以在网络元件的软件或网络元件的硬件或两者的组合中实现本文描述的方法。虽然图中的流程图示出由本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，应该理解这样的顺序是示例性的（例如，备选的实施例可按不同的顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作，等等）。
既然已经按照若干实施例描述了本发明，本领域技术人员将认识到本发明不限于所描述的实施例，可以用随附权利要求书中的精神和范围内的修改和变更来实践本发明。因此，本描述被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (28)
1. 一种在以太网树服务网络中的第一边缘网络元件中的方法，其中所述第一边缘网络元件通过伪线的集合耦合到第二边缘网络元件，所述伪线的集合包括用于携带从所述以太网树服务网络中的根网络元件发送的分组的根伪线和用于携带从所述以太网树服务网络中的叶网络元件发送的分组的叶伪线，并且其中所述第一边缘网络元件包括多个逻辑端口，所述多个逻辑端口包括与所述根伪线相关联的第一逻辑端口、与所述叶伪线相关联的第二逻辑端口以及与耦合到本地叶网络元件的叶接入电路相关联的第三逻辑端口，所述方法包括以下步骤：
响应于在与所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口上接收具有第一源媒体接入控制（MAC）地址和第一目的MAC地址的第一分组，执行以下步骤：
在根伪线MAC地址表中，将所述第一源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联，以及
在叶伪线MAC地址表中，将所述第一源MAC地址与和所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口关联；
响应于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收具有第二源MAC地址和第二目的MAC地址的第二分组，在所述根伪线MAC地址表中，将所述第二源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联；
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第三源MAC地址和第三目的MAC地址的第三分组；以及
响应于确定所述第三目的MAC地址在所述叶伪线MAC地址表中，在所述叶伪线MAC地址表中指示的与所述第三目的MAC地址相关联的逻辑端口上，将所述第三分组转发出去。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第四源MAC地址和第四目的MAC地址的第四分组；
响应于确定所述第四目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中而是在所述根伪线MAC地址表中，放弃所述第四分组。
3. 如权利要求1所述的方法，还包括：
响应于在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收所述第三分组，在所述根伪线MAC地址表中，将所述第三源MAC地址与和所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口关联。
4. 如权利要求2所述的方法，其中所述多个逻辑端口还包括与耦合到本地根网络元件的根接入电路相关联的第四逻辑端口，所述方法还包括：
响应于在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上接收具有第五源MAC地址和第五目的MAC地址的第五分组，执行以下步骤：
在所述根伪线MAC地址表中，将所述第五源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第五源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联。
5. 如权利要求4所述的方法，还包括：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中并且不在所述根伪线MAC地址表中，将所述第六分组朝着所述第二边缘网络元件广播出所述第二逻辑端口到所述叶伪线上，并且朝着所述本地根网络元件广播出所述第四逻辑端口到所述根接入电路上。
6. 如权利要求4所述的方法，还包括：
在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址在所述根伪线MAC地址表中，在所述根伪线MAC地址表中指示的与所述第六目的MAC地址相关联的逻辑端口上将所述第六分组转发出去。
7. 如权利要求4所述的方法，还包括：
在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址不在根伪线MAC地址表中，将所述第六分组朝着所述第二边缘网络元件广播出所述第一逻辑端口到所述根伪线上，并且朝着所述本地叶网络元件广播出所述第三逻辑端口到所述叶接入电路上。
8. 如权利要求1所述的方法，还包括：
响应于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收所述第二分组，执行以下步骤：
在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第二源MAC地址与丢弃指示符关联；
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第四源MAC地址和第四目的MAC地址的第四分组；
响应于确定所述第四目的MAC地址在所述叶伪线MAC地址表中并且与丢弃指示符相关联，放弃所述第四分组。
9. 如权利要求8所述的方法，还包括：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第五源MAC地址和第五目的MAC地址的第五分组；以及
响应于确定所述第五目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第五分组朝着所述第二边缘网络元件广播出所述第二逻辑端口到所述叶伪线上，并且朝着所述本地根网络元件广播出所述第四逻辑端口到所述根接入电路上。
10. 一种以太网树服务网络中的边缘网络元件，所述边缘网络元件包括：
一个或多个处理器的集合；
与处理器的所述集合耦合的非暂时性机器可读存储介质，其存储指令，所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合执行以下：
在与将要将所述边缘网络元件与所述以太网树服务的另一个边缘网络元件耦合的根伪线相关联的第一逻辑端口上接收具有第一源MAC地址和第一目的MAC地址的第一分组，其中所述根伪线用于携带从所述以太网树服务网络中的根网络元件发送的分组；
在根伪线MAC地址表中，将所述第一源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联；
在叶伪线MAC地址表中，将所述第一源MAC地址与和将要将所述边缘网络元件与所述另一个边缘网络元件耦合的叶伪线相关联的第二逻辑端口关联，其中所述叶伪线用于携带从所述以太网树服务网络中的叶网络元件发送的分组；
在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收具有第二源MAC地址和第二目的MAC地址的第二分组；
在所述根伪线MAC地址表中，将所述第二源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联；
在与将要将所述边缘网络元件与本地叶网络元件耦合的叶接入电路相关联的第三逻辑端口上接收具有第三源MAC地址和第三目的MAC地址的第三分组；以及
响应于确定所述第三目的MAC地址在所述叶伪线MAC地址表中，在所述叶伪线MAC地址表中指示的与所述第三目的MAC地址相关联的逻辑端口上将所述第三分组转发出去。
11. 如权利要求10所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第四源MAC地址和第四目的MAC地址的第四分组；
响应于确定所述第四目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中而是在所述根伪线MAC地址表中，放弃所述第四分组。
12. 如权利要求10所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
响应于在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收所述第三分组，在所述根伪线MAC地址表中，将所述第三分组的所述第三源MAC地址与和所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口关联。
13. 如权利要求11所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与将要将所述边缘网络元件与本地根网络元件耦合的根接入电路相关联的第四逻辑端口上，接收具有第五源MAC地址和第五目的MAC地址的第五分组；
在所述根伪线MAC地址表中，将所述第五源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第五源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联。
14. 如权利要求13所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中并且不在所述根伪线MAC地址表中，将所述第六分组朝着所述另一个边缘网络元件广播出所述第二逻辑端口到所述叶伪线上，并朝着所述本地根网络元件广播出所述第四逻辑端口到所述根接入电路上。
15. 如权利要求13所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址在所述根伪线MAC地址表中，在所述根伪线MAC地址表中指示的与所述第三目的MAC地址相关联的逻辑端口上将所述第六分组转发出去。
16. 如权利要求13所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上接收具有第六源MAC地址和第六目的MAC地址的第六分组；以及
响应于确定所述第六目的MAC地址不在所述根伪线MAC地址表中，将所述第六分组朝着所述另一个边缘网络元件广播出所述第一逻辑端口到所述根伪线上，并且朝着所述本地叶网络元件广播出所述第三逻辑端口到所述叶接入电路上。
17. 如权利要求10所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
响应于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收所述第二分组，在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第二源MAC地址与丢弃指示符关联；
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第四源MAC地址和第四目的MAC地址的第四分组；
响应于确定所述第四目的MAC地址在所述叶伪线MAC地址表中并且与丢弃指示符相关联，放弃所述第四分组。
18. 如权利要求17所述的边缘网络元件，其中所述指令当由处理器的所述集合执行时引起处理器的所述集合进一步执行以下：
在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收具有第五源MAC地址和第五目的MAC地址的第五分组；以及
响应于确定所述第五目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中，将所述第五分组朝着所述另一个边缘网络元件广播出所述第二逻辑端口到所述叶伪线上，并且朝着所述本地根网络元件广播出所述第四逻辑端口到所述根接入电路上。
19. 一种以太网树服务网络中的网络元件，包括：
根伪线媒体接入控制（MAC）地址表，配置成存储所述网络元件的逻辑端口和所述以太网树服务网络中其它网络元件的MAC地址之间的关联的第一集合；
叶伪线MAC地址表，配置成存储所述网络元件的所述逻辑端口和所述以太网树服务网络中所述其它网络元件的所述MAC地址之间的关联的第二集合；
耦合到所述根伪线MAC地址表和所述叶伪线MAC地址表的学习模块，所述学习模块配置成：
捕获在所述网络元件的所述逻辑端口上接收的分组的源MAC地址，以及
基于包括将特定逻辑端口与特定源MAC地址关联的至少一条规则的端口关联规则的集合，在没有在那个特定逻辑端口上接收具有那个特定源MAC地址的分组的情况下，在所述根伪线MAC地址表和所述叶伪线MAC地址表中，将所述源MAC地址与所述网络元件的所述逻辑端口关联；以及
耦合到所述根伪线MAC地址表和所述叶伪线MAC地址表的转发模块，所述转发模块配置成：
在所述伪线MAC地址表中的至少一个中，查找在所述网络元件处接收的分组的目的MAC地址；以及
基于存储在所述伪线MAC地址表中的关联的所述第一和第二集合中的至少一个来确定是转发还是丢弃所述分组中的每个。
20. 如权利要求19所述的网络元件，其中端口关联规则的所述集合包括：
对于在与将所述网络元件与所述以太网树服务中另一个网络元件耦合的根伪线相关联的第一逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和将所述网络元件与所述以太网树服务中所述另一个网络元件耦合的叶伪线相关联的第二逻辑端口关联。
21. 如权利要求20所述的网络元件，其中端口关联规则的所述集合还包括：
对于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联。
22. 如权利要求21所述的网络元件，其中端口关联规则的所述集合还包括：
对于在与将所述网络元件耦合到所述以太网树服务中本地叶网络元件的叶接入电路相关联的第三逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口关联。
23. 如权利要求22所述的网络元件，其中端口关联规则的所述集合包括：
对于在与将所述网络元件与所述以太网树服务中本地根网络元件耦合的根接入电路相关联的第四逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口关联。
24. 如权利要求23所述的网络元件，其中所述转发模块配置成：
对于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上或在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收的每个分组：
如果那个分组的目的MAC地址在所述根伪线MAC地址表中而不在所述叶伪线MAC地址表中，则丢弃那个分组。
25. 如权利要求23所述的网络元件，其中转发模块配置成：
对于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上或在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收的每个分组：
如果那个分组的目的MAC地址不在所述根伪线MAC地址表中并且不在所述叶伪线MAC地址表中，则在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上广播那个分组。
26. 如权利要求23所述的网络元件，其中转发模块配置成：
对于在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收的每个分组：
如果那个分组的目的MAC地址不在所述根伪线MAC地址表中并且不在所述叶伪线MAC地址表中，则在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上以及在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上广播那个分组。
27. 如权利要求20所述的网络元件，其中端口关联规则的所述集合还包括：
对于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述根伪线相关联的所述第一逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与第一丢弃指示符关联；以及
对于在与将所述网络元件耦合到所述以太网树服务中本地叶网络元件的叶接入电路相关联的第三逻辑端口上接收的每个分组：
在所述根伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与和所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口关联；以及
在所述叶伪线MAC地址表中，将那个分组的源MAC地址与第二丢弃指示符关联。
28. 如权利要求27所述的网络元件，其中转发模块配置成：
对于在与所述叶伪线相关联的所述第二逻辑端口上或在与所述叶接入电路相关联的所述第三逻辑端口上接收的每个分组：
如果那个分组的目的MAC地址不在所述叶伪线MAC地址表中，则在与所述根接入电路相关联的所述第四逻辑端口上广播那个分组。
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