CN103843291A - 通信设备、通信方法和程序 - Google Patents

Abstract

一种通信设备，包括：通信单元，该通信单元具有多个端口并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据；状态信息管理单元，该状态信息管理单元针对端口中的每一个管理状态信息，该状态信息指示VLAN中的每一个当前是否使用该端口；以及SNMP处理单元，该SNMP处理单元根据SNMP在逐个端口的基础上接收对于状态信息的请求，在逐个端口的基础上从状态信息管理单元获得状态信息，并且根据SNMP将获得的状态信息发送到另一设备。

Description

通信设备、通信方法和程序

技术领域

本发明涉及通信设备、通信方法和程序。

本申请要求于2011年9月26日提交的日本专利申请No.2011-208639的优先权，其内容通过引用合并在此。

背景技术

在最近已经提出的技术中，通过NMS（网络管理系统）或者利用SNMP（简单网络管理协议）的本地控制终端来监视网络的操作状态（参见例如，专利文献1）。

作为要以上述方式监视的对象的通信设备通过用于管理通信网络中的设备的数据库的MIB（管理信息库）来公布该设备的设定信息或者操作信息。

NMS或者本地控制终端经由相关网络来获取通过MIB公布的信息。

例如，当利用SNMP监视VLAN（虚拟局域网）的网络状态时，通常利用在“RFC2674”等中定义的标准MIB或者由各个设备供应商提供的扩展MIB。

图5是示出在RFC（请求注解）2674中定义的标准MIB的VLAN数据结构的图。

在定义VLAN的每个状态的标准MIB（dot1qVlanCurrentTable）中，通过比特来管理在每个VLAN中的各个端口。在图5的示例中，每个VLAN的VLAN管理数据930被存储在MIB中。

VLAN管理数据930包括群组数据项940，群组数据项940中的每一个都是1个字节（八位字节串）数据。每个群组数据项940包含八个单独的数据项950。每个单独的数据项950通过1个比特来指示一个对象端口的状态。

例如，如果在VLAN中相关端口是有效的（当前被使用），则单独的数据项950具有值“1”。相反，如果在VLAN中相关端口不是有效的，则单独的数据项950具有值“0”。

根据这样的结构，在标准MIB中，通过字节（对应于8个端口）来增加数据量。

如上所述，在RFC2674中定义的标准MIB中，针对每个VLAN来管理各个端口的状态。因此，为了检查VLAN的状态，针对每个VLAN，从NMS向相关通信设备发送SNMP的“Get请求”消息，以便于获得VLAN管理数据930。因此，从NMS向通信设备发送的“Get请求”的数目根据向通信设备登记的VLAN的数目的增加而增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请第一公开No.2007-180768

发明内容

本发明要解决的问题

随着传输数据的业务量或者要连接的网络的数目的增加，要求复杂的网络管理。因此，向通信设备登记的VLAN的数目（即，VLAN ID的数目）趋向于增加。

例如，如果假定能够登记4094个VLAN（作为上限）的标准MIB（dot1qVlanCurrentTable），则对于每个VLAN，“Get请求”消息应当被处理4094次，以便于获得各个端口的状态。

在SNMP的“Get请求”消息的增加造成了为了管理用途而引入网络的通信量的增加，这可能对出于其他管理目的而执行的通信产生压力。

这样的出于其他管理目的的通信可以包括用于基于除了SNMP之外的协议提供故障报告或状态的通信、或者用于响应于网络配置的改变而执行的控制的通信。当管理网络具有窄的通信带时，上述问题尤其严重。在该情况下，出于其他管理目的而执行的上述通信产生压力，这可能在经由包括相关通信设备的网络提供的服务中产生延迟。

根据上述情形，本发明的目的在于提供一种技术，该技术用于通过利用SNMP来减少在管理对其登记多个LVAN的通信设备时所产生的通信量。

解决问题的手段

本发明提供了一种通信设备，包括：

通信单元，该通信单元具有多个端口，并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据；

状态信息管理单元，该状态信息管理单元针对端口中的每一个端口来管理状态信息，该状态信息指示VLAN中的每一个当前是否正使用该端口；以及

SNMP处理单元，该SNMP处理单元：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于状态信息的请求；

在逐个端口的基础上从状态信息管理单元获得状态信息；以及

根据SNMP将所获得的状态信息发送到另一设备。

本发明还提供了一种由具有通信单元的通信设备执行的通信方法，该通信单元具有多个端口并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据，该方法包括：

状态信息管理步骤，该状态信息管理步骤针对端口中的每一个端口来管理状态信息，该状态信息指示VLAN中的每一个当前是否使用该端口；以及

SNMP处理步骤，该SNMP处理步骤：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于状态信息的请求；

在逐个端口的基础上获得状态信息；以及

根据SNMP将所获得的状态信息发送到另一设备。

本发明还提供了一种使通信设备执行下述步骤的程序，该通信设备具有多个端口并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据：

状态信息管理步骤，该状态信息管理步骤针对端口中的每一个端口来管理状态信息，该状态信息指示由VLAN中的每一个当前是否使用该端口；以及

SNMP处理步骤，该SNMP处理步骤：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于状态信息的请求；

在逐个端口的基础上获得状态信息；以及

根据SNMP来将所获得的状态信息发送到另一设备。

本发明的效果

根据本发明，能够通过利用SNMP来减少在对其登记多个VLAN的管理通信设备时所产生的通信量。

附图说明

图1是示出本发明的实施例中的通信设备管理系统的系统配置的系统配置图。

图2是示出由MIB处理单元利用以存储状态信息的一般数据结构的图。

图3是示出作为由管理设备和每个通信设备执行的SNMP处理的第一序列的图。

图4是示出作为由管理设备和每个通信设备执行的SNMP处理的第二序列的图。

图5是示出在RFC2764中定义的标准MIB的VLAN数据结构的图。

具体实施方式

图1是示出本发明的实施例中的通信设备管理系统1的系统配置的系统配置图。

通信设备管理系统1具有管理设备10和通信设备20，该管理设备10和通信设备20以可通信的方式经由管理网络N来彼此连接。

通信设备10通过根据SNMP的通信来管理通信设备20。即，各个管理设备10用作NMS，并且通过利用管理网络N的通信管理来各个通信设备20的状态。

通信设备20彼此连接为使得通信网络被形成。各个通信设备20中继从另一通信设备20接收到的数据。

图1示出了连接到网络N的三个通信设备20。

管理设备10管理各个通信设备20的状态。

通信设备20的数目不限于三个。例如，与所示出的通信设备20一起也形成通信网络的通信设备20（未示出）可以被连接到管理网络N。另外，形成除了由所示出的通信设备20形成的之外的通信网络的通信设备20（未示出）可以被连接到管理网络N。

管理设备10被配置成利用诸如主框架、工作站或者个人计算机的信息处理装置。管理设备10包括经由总线连接的CPU（中央处理单元）、存储器、辅助存储设备。管理设备10通过运行管理程序来用作具有管理单元101的设备。

可以利用诸如ASIC（专用集成电路）、PLD（可编程逻辑设备）或者FPGA（现场可编程门阵列）的硬件资源来实现管理设备10的所有或者部分功能。

另外，上述管理程序可以被存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是诸如软盘、磁光盘、ROM或者CD-ROM的便携式介质或者诸如内置在计算机系统中的硬盘的存储设备。可以经由电子通信线路通信管理程序。

管理单元101用作用于SNMP的管理器（NMS），并且基于SNMP向每个通信设备20发送诸如“Get请求”、“Get下一个请求”、或者“Set请求”的PDU（Protocol Data Unit）（协议数据单元）。

下面，诸如“Get请求”、“Get下一个请求”、或者“Set请求”的PDU被称为“请求消息”。请求消息是用于请求指示通信设备20的状态的信息（在下面被称为“状态信息”）的消息。

管理单元101还从各个通信设备20接收诸如“Get响应”或者“Trap（陷波）”的PDU，以便于获得指示通信设备20的状态的状态信息。下面，诸如“Get响应”或者“陷波”的PDU被称为“通知消息”。通知消息是包括通信设备20的状态信息的消息。

各个通信设备20是能够执行对于VLAN的设定的中继设备（例如，路由器或者L2交换机）。通信设备20包括经由总线连接的CPU、存储器、辅助存储设备，并且执行用于要被管理的设备的程序。另外，通信设备20用作包括SNMP处理单元201、MIB处理单元202以及通信单元203的设备。

可以利用诸如ASIC、PLD或者FPGA的硬件资源来实现通信设备20的全部或者部分功能。另外，用于要被管理的设备的上述程序可以被存储在计算机可读存储介质中。

计算机可读存储介质可以是诸如软盘、磁光盘、ROM或CD-ROM的便携式介质或者诸如内置在计算机系统中的硬盘的存储设备。可以经由电子通信线路来通信用于要被管理的设备的程序。

SNMP处理单元20用作SNMP的代理，并且基于SNMP来响应于诸如“Get请求”、“Get下一个请求”或者“Set请求”的请求消息发布诸如“Get响应”的通知消息。SNMP处理单元201可以根据管理设备10的设定来将通知消息主动地发送到任何管理设备10。

为了生成通知消息，SNMP处理单元201请求MIB处理单元202以检索应被通信到管理设备10的状态信息。

当从MIB处理单元202接收到状态信息时，SNMP处理单元201基于SNMP来生成包括状态信息的通知消息。SNMP处理单元201将所生成的通知消息发送到管理设备10。

MIB处理单元202用作MIB，即，获得和存储关于通信设备20的状态信息，在所述通信设备20中提供了MIB处理单元202本身。例如，MIB处理单元202与包括该MIB处理单元202的通信设备20的通信单元203进行通信，以便于获得关于该通信设备203的状态信息。MIB处理单元202根据扩展的MIB的定义来将状态信息存储在数据结构中。

图2是示出由MIB处理单元202利用以存储状态信息的一般数据结构的图。MIB处理单元202针对各个端口管理包括每个VLAN的状态的信息。

在图2的示例中，MIB处理单元202存储与单独的端口相关联的端口管理数据项30。对象ID被分配给各个端口管理数据项30。即，根据设置在相关通信设备20处的端口的数目的多个对象ID被分配给MIB处理单元202。MIB处理单元202基于端口管理数据项30来公布状态信息。

各个端口管理数据项30包括群组数据项40。

各个群组数据项40是1字节（八位字节串）数据，并且包含八个单独的数据项50。

各个单独的数据项50表示一个VLAN的状态。例如，如果在VLAN中相关端口是有效的（当前被使用），则单独的数据项50具有值“1”。相反，如果在VLAN中相关端口不是有效的，则单独的数据项50具有值“0”。

根据设置在相关通信设备20处的VLAN的数目，各个端口管理数据项30存储一个或者多个群组数据项40。

根据上述结构，在基于扩展的MIB的MIB处理单元202中，数据被增加对应于8个VLAN的字节。在图2的示例中，在通信设备20处设置8个端口，并且设定了4095个VLAN。

因此，8个端口管理数据项30被存储在MIB处理单元202中，其中的每一个存储512个群组数据项40，其中的每一个存储8个单独的数据项50。

通信单元203以可通信的方式与连接到当前通信设备20的其他通信设备20进行通信。通信单元203具有一个或者多个端口，并且基于用于VLAN的预定的定义来将经由任何端口接收到的数据传送到另一端口。

例如，通信设备203从另一通信设备20接收数据，并且基于接收到的数据的报头信息和预定的VLAN定义来确定用于数据传送的地址。然后，通信单元203从对应于所确定的地址的端口输出用于传送的数据。

管理设备10基于SNMP来执行处理，以便于收集存储在各个通信设备20中的MIB处理单元202中的数据。作为这样的收集序列的特定示例，下面将会示出两个操作流程。

第一序列

图3是示出作为由管理设备10和各个通信设备20执行的SNMP处理的第一序列的图。

在第一示例中，管理单元101发送属于设置在图像处理单元20中的各个端口的请求消息并且接收属于各个端口的通知消息。下面将会详细地解释第一序列。

首先，管理设备10经由管理网络N将“Get请求”（即，请求消息）发送到相关通信设备20（参见步骤S101）。

当接收到“Get请求”消息时，通信设备20的SNMP处理单元201执行PDU分析，以便于确认包括在接收到的Get请求中的对象ID（参见步骤S102）。

然后，SNMP处理单元201生成用于请求对象ID所指定的端口的端口管理数据项30的MIB数据处理请求，并且将所生成的请求发送给MIB处理单元202（参见步骤S103）。

根据接收到的MIB数据处理请求，MIB处理单元202检索所请求的端口的端口管理数据项30（参见步骤S104）。然后，MIB处理单元202将包括检索到的端口管理数据项30的MIB数据处理响应返回到SNMP处理单元201（参见步骤S105）。

SNMP处理单元201从接收到的MIB数据处理响应中提取端口管理数据项30。然后，SNMP处理单元201执行PDU生成处理以生成包括所提取的端口管理数据项30的“Get响应”（即，通知消息）（参见步骤S106）。

SNMP处理单元20经由管理网络N将所生成的“Get响应”发送到管理设备10（参见步骤S107）。

当经由管理网络N从SNMP处理单元201接收到“Get响应”时，管理设备10的管理单元101从接收到的Get响应中提取端口管理数据项30，以便于获得属于相关的一个端口的信息。

在第一序列中，从S101至S107的步骤的序列被称为“第一单元处理”。管理设备10针对需要其信息的端口中的每一个重复地执行第一单元处理。

例如，为了获得在通信设备20中设置的所有端口的信息，管理设备10对所述所有的端口重复地执行第一单元处理。即，通过重复地执行第一单元处理8次，管理设备10能够获得关于通信设备20的所有VLAN的状态信息。

如果在上面的步骤S101中发送的请求消息是“Set请求”，则在步骤S104中，MIB处理单元202不仅执行端口管理数据项30的检索，而且执行MIB数据更新处理。

当采用传统的标准MIB时，针对VLAN中的每一个重复地执行从“Get响应”传输到“Get响应”接收的步骤的序列（该序列对应于第一单元处理）。这里，假定一个VLAN所需要的处理时间是t1。另一方面，当执行在图3中示出的上述操作时，假定第一单元处理所需要的处理时间是t2。还假定通信设备20具有8个端口，并且假定向通信设备20登记的VLAN的数目是4094，这是定义的最大数目。

进一步假定t1和t2是相同的（处理时间）。在该情况下，为了获得关于所有的VLAN的状态信息，传统的标准MIB需要通过“VLAN的数目×t1=4094×t1”所计算的时间。相反，为了获得关于所有VLAN的状态信息，在图3中示出的第一单元处理需要通过“端口的数目×t2=8×t2”所计算的时间。因此，与传统的方法相比较，通信设备管理系统1能够在传统的方法中所需要的时间的大约1/512中执行相关的操作。

因此，当登记的VLAN的数目大于端口的数目时，通信设备管理系统1提供不同的效果。

第二序列

图4是示出作为由管理设备10和各个通信设备20执行的SNMP处理的第二序列的图。

在第二序列中，管理单元101发送属于在图像存储单元20中设置的多个端口的一个请求消息，并且接收包括属于多个端口的状态信息的通知消息。下面将会解释第二序列。

首先，管理设备10生成包括多个对象ID的“Get请求”（即，请求消息），并且经由管理网络N将该Get请求发送到相关的通信设备20（参见步骤S201）。

当接收到“Get请求”消息时，通信设备20的SNMP处理单元201使接收到的Get请求经历PDU分析以获得包括在Get请求中的多个对象ID（参见步骤S202）。

然后，SNMP处理单元201然后选择包括在Get请求中的对象ID中的一个，并且生成用于请求由所选择的对象ID所指定的端口的端口管理数据项30的MIB数据处理请求。SNMP处理单元201将所生成的MIB数据处理请求发送到MIB处理单元202（参见步骤S203）。

根据接收到的MIB数据处理请求，MIB处理单元202检索所请求的端口的端口管理数据项30（参见步骤S204）。然后，MIB处理单元202将包括检索到的端口管理数据项30的MIB数据处理响应返回到SNMP处理单元201（参见步骤S205）。

在第二序列中，从步骤S203至S205的序列被称为“第二单元处理”。在该第二序列中，SNMP处理单元201针对通过PDU分析所获得的对象ID中的每一个重复地执行第二单元处理。即，SNMP处理单元201重复地执行第二单元处理多次，该次数对应于通过“Get请求”消息指定的端口的数目。

例如，如果接收到包括在通信设备20中设置的所有的8个端口的对象ID的“Get请求”，则SNMP处理单元201针对所有端口中的每一个重复地执行第二单元处理。即，第二单元处理被重复8次，使得SNMP处理单元201能够获得向相关的通信设备20登记的所有VLAN的状态信息。

在对所有的获得的对象ID中的每一个重复地执行第二单元处理之后，SNMP处理单元201从各个MIB数据处理响应中提取端口管理数据项30。然后，SNMP处理单元201执行PDU生成处理以生成包括所提取的端口管理数据项30的“Get响应”（即，通知消息）（参见步骤S206）。

SNMP处理单元201经由管理网络N将生成的“Get响应”发送到管理设备10（参见步骤S207）。

当经由管理网络N从SNMP处理单元201接收“Get响应”时，管理设备10的管理单元10从接收到的Get响应获取端口管理数据项30。

如果在上述步骤S201中发送的请求消息是“Set请求”，则在步骤S204中，MIB处理单元202不仅执行端口管理数据项30的检索，而且执行MIB数据更新处理。

当采用传统的标准MIB并且发出包括多个对象ID的“Get响应”时，对于VLAN中的每一个重复地执行从MIB数据处理请求到MIB数据处理响应的步骤的序列（该序列对应于第二单元处理）。这里，假定一个VLAN所需要的处理时间是t3。另一方面，当执行在图4中示出的上述操作时，假定第二单元处理所需要的处理时间是t4。还假定通信设备20具有8个端口，并且向通信设备20登记的VLAN的数目是4094，这是定义的最大数目。

进一步假定t31和t4是相同的（处理时间）。在该情况下，为了获得关于所有的VLAN的状态信息，传统的标准MIB需要通过“VLAN的数目×t3=4094×t3”所计算的时间。相比而言，为了获得关于所有VLAN的状态信息，在图4中示出的第二单元处理需要通过“端口的数目×t4=8×t4”所计算的时间。因此，与传统的方法相比较，通信设备管理系统1能够以大约1/512的传统方法所需要的时间来执行相关的操作。

因此，当登记的VLAN的数目大于端口的数目时，通信设备管理系统1提供不同的效果。

下面，将会解释通过通信设备管理系统1所获得的效果。

为了通过利用传统的标准MIB的操作来对于所有的VLAN中的每一个获得每个端口的状态信息，有必要重复地执行对应于第一单元处理或者第二单元处理的处理多次，该次数对应于VLAN的数目。因此，经由管理网络N的通信可能会有压力，从而使得经由管理网络N的某些通信可能被延迟。

另外，这样的延迟可能影响管理设备10的操作性，这可能引起对于通过通信设备20形成的网络的操作的问题。

此外，随着用于处理请求消息的执行的数目的增加，对通信设备20强加的CPU处理的负载增加，这可能影响由通信设备20提供的用户服务。

关于这样的传统问题，在通信设备管理系统1中，即使向通信设备20登记了大量的VLAN，在管理设备10（作为SNMP管理器）和通信设备20（作为SNMP代理）之间通信的SNMP消息的数目能够被减少。因此，监视和控制通信设备20所需要的通信容量能够被减少。

即，在通信设备管理系统1中，VLAN的列表通过端口被存储在MIB处理单元202中，并且在对象ID被分配给各个端口时被管理。因此，针对各个单独的端口发出诸如“Get请求”的请求消息。因此，无论VLAN的数目有多大，请求消息的数目都不会增加。因此，能够减少用于处理消息的执行的数目，并且从而能够减少获取各个VLAN的状态或者改变其设定所需要的时间。

另外，因为通过二进制值“0”和“1”来表示各个VLAN的状态，所以一个端口的MIB数据能够是紧凑的以具有“VLAN的数目/8（字节）”的数据量。因此，除了上述在用于处理SNMP消息的执行的数目中的减少之外，对于相关通信所需要的通信带宽也能够被减少，并且从而能够有效地操作管理网络N。

另外，在用于处理SNMP消息的执行的数目中的这样的减少引起了在用于通信设备20的CPU使用时间中的减少。因此，能够减少对由通信设备20提供的某个服务所强加的负载。

变型

为了处理通过IEEE802.1ad标准化的“Provider Bridge（提供商桥接）”，可以利用每个端口512个字节×3来表示用于C接入的C-VID（客户VLAN标识符）、用于S主干的S-VID（服务VLAN标识符）或者用于C桥接的S-VID。

虽然已经参考附图详细地解释了本发明的实施例，但是特定结构不限于这些实施例。能够在不脱离本发明的范围的情况下进行设计修改。

工业实用性

根据本发明，能够减少在通过利用SNMP管理对其登记多个VLAN的通信设备时所产生的通信量。

附图标记

10  管理设备

20  通信设备

101  管理单元

201  SNMP处理单元

202  MIB处理单元（状态信息管理单元）

203  通信单元

N  管理网络

Claims (5)

1.一种通信设备，包括：

通信单元，所述通信单元具有多个端口，并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据；

状态信息管理单元，所述状态信息管理单元针对所述端口中的每一个端口来管理状态信息，所述状态信息指示该端口当前是否正在被每个所述VLAN所使用；以及

SNMP处理单元，所述SNMP处理单元：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于所述状态信息的请求；

在逐个端口的基础上，从所述状态信息管理单元获得所述状态信息；以及

根据所述SNMP，来将所获得的状态信息发送到另一设备。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中：

所述SNMP处理单元对包括有被分配给各个单独的端口的对象ID的请求进行接收，从所述状态信息管理单元获得与所述对象ID相对应的所述端口的所述状态信息，并且根据所述SNMP来将所获得的状态信息发送给另一设备。

3.根据权利要求2所述的通信设备，其中：

当对包括多个对象ID的请求进行接收时，所述SNMP处理单元对于所有的所述对象ID来从所述状态信息管理单元获得所述状态信息，并且将所获得的状态信息作为一个消息发送到所述另一设备。

4.一种由通信设备执行的通信方法，所述通信设备具有通信单元，所述通信单元具有多个端口并且根据多个VLAN的设定状态来中继数据，所述通信方法包括：

状态信息管理步骤，所述状态信息管理步骤针对所述端口中的每一个端口来管理状态信息，所述状态信息指示该端口当前是否正在被每个所述VLAN所使用；以及

SNMP处理步骤，所述SNMP处理步骤：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于所述状态信息的请求；

在逐个端口的基础上获得所述状态信息；以及

根据所述SNMP，来将所获得的状态信息发送到另一设备。

5.一种程序，所述程序使的具有通信单元的通信设备执行下述各步骤，所述通信单元具有多个端口并且根据多个VLAN的设置状态来中继数据，所述各步骤是指：

状态信息管理步骤，所述状态信息管理步骤针对所述端口中的每一个端口来管理状态信息，所述状态信息指示该端口当前是否正在被每个所述VLAN所使用；以及

SNMP处理步骤，所述SNMP处理步骤：

根据SNMP，在逐个端口的基础上接收对于所述状态信息的请求；

在逐个端口的基础上获得所述状态信息；以及

根据所述SNMP，来将所获得的状态信息发送到另一设备。

Images