CN104283811B - 报文转发方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了报文转发方法和装置。该方法应用于堆叠系统，堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连或链形互连，每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，各堆叠组的交换机连接同一个邻居堆叠组的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组，该方法包括：判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片，是则根据单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；否则根据该出口芯片标识在堆叠系统单播表执行查找，通过查找到的堆叠口或堆叠链路聚合组发送该单播报文。这实现了矩阵形的堆叠系统中的单播报文转发。

Description

报文转发方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及报文转发方法和装置。

背景技术

堆叠交换机系统是由两台以上的交换机通过堆叠链路依次互连构成一台逻辑设备。传统交换机堆叠系统的拓扑可以是环形拓扑、链形拓扑。

图1所示为一种具有环形拓扑的传统堆叠交换机系统的示意图。该堆叠交换机系统具有的每台交换机都设有第一堆叠口P1和第二堆叠口P2。每个交换机的第一堆叠口P1与相邻交换机的第二堆叠口P2通过堆叠链路互连，从而构成连环形拓扑的堆叠交换机系统。

假设所有交换机Slot1－Slot9的第一堆叠口P1为优先堆叠口。当Slot1通过业务端口(data port)收到单播报文时，Slot1通过第一堆叠口P1发送携带自身绑定标识的单播报文到Slot9。Slot9通过第二堆叠口P2收到携带Slot1绑定标识的单播报文，通过第一堆叠口P1发送携带Slot1绑定标识的单播报文到Slot8。这样，Slot1的业务端口收到的单播报文沿着Slot1->Slot9->Slot8->Slot7->Slot6->Slot5->Slot5->Slot3->Slot2的路径到达目的地。

在具有链形拓扑的堆叠交换机系统中，各交换机通过自身业务端口收到单播报文时，通过自身连接的每个堆叠链路发送带有自身绑定标识的单播报文到相邻的交换机，直至到达目的地。

发明内容

本申请提供了报文转发方法和装置，以实现不同堆叠系统中的单播报文转发。

本申请提供的技术方案包括：

一种报文转发方法，该方法应用于堆叠系统；该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，或者该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次链形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连；各堆叠组的交换机连接同一个邻居堆叠组的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组，该方法包括：

判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片；

确定出口芯片标识对应本地芯片，根据该单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；

确定该出口芯片标识不对应本地芯片，根据该出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口发送该单播报文到一个邻居交换机或通过查找到的堆叠链路聚合组发送该单播报文到一个邻居堆叠组。

一种报文转发装置，该装置应用于堆叠系统；该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，或者该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次链形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连；堆叠组的交换机连接同一个邻居堆叠组的交换机的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组，该装置包括：

单播转发单元，判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片；确定出口芯片标识对应本地芯片，根据该单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；确定该出口芯片标识不对应本地芯片，根据该出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口或堆叠链路聚合组发送该单播报文。。

由以上技术方案可以看出，本发明中，堆叠系统中交换机从业务端口收到单播报文时，判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片，确定出口芯片标识对应本地芯片，根据该单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；确定该出口芯片标识不对应本地芯片，根据该出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口发送该单播报文到一个邻居交换机或通过查找到的堆叠链路聚合组发送该单播报文到一个邻居堆叠组，这实现了在矩阵形的堆叠系统中的单播报文转发。

附图说明

图1为传统的环形拓扑的堆叠交换机系统的示意图；

图2为本发明一堆叠系统实施例2应用的示意图；

图3是图2所示堆叠系统的各交换机的单播转发信息示意图；

图4为本发明又一堆叠系统实施例示意图；

图5为图4所示堆叠系统的各交换机的单播转发信息示意图；

图6为本发明另一堆叠系统实施例示意图；

图7为图6所示堆叠系统中各交换机的单播转发信息示意图；

图8为本发明实施例提供的设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本申请中，将两个以上的堆叠组的交换机依次环形连接或链形连接，以构成堆叠系统。其中，堆叠系统中交换机的数目大于堆叠组的数目，每个堆叠组可以看作堆叠系统的虚拟一行或虚拟的一列。每个交换机可看作此堆叠系统的成员设备。

本发明提供了应用于上述堆叠系统中的单播报文转发方法。其中，单播报文可以是数据报文，也可以是协议报文，比如ARP响应报文、NA报文等。

本发明中，堆叠系统的堆叠组内多个交换机之间的互连方式与堆叠系统内的堆叠组之间的互连方式可以相同也可以不同。即，堆叠组内多个交换机之间进行环形连接时，堆叠组之间可以进行环形连接或链形连接；或者，堆叠组内多个交换机之间进行链形连接时，堆叠组之间可以进行环形连接也可以进行链形连接。

通过以下实施例对本发明提供的堆叠系统内转发单播报文的方法进行描述：

实施例1：

图2所示的堆叠系统中包含堆叠组1至堆叠组4这四个堆叠组。堆叠组1至堆叠组4的交换机都设置了有效堆叠口RP1和有效堆叠口RP2。同一堆叠组内相邻两个交换机的不同类型的堆叠口RP1和RP2通过堆叠链路互连，以形成堆叠组内交换机之间的环形连接。

在堆叠组1中，Slot1和Slot2相邻、Slot2和Slot3相邻、Slot3和Slot4相邻、Slot4和Slot1相邻，则Slot1的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot2的堆叠口RP1、Slot2的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot3的堆叠口RP1、Slot3的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot4的堆叠口RP1、Slot4的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot1的堆叠口RP1，这样Slot1至Slot4依次环形互连构成堆叠组1。

基于同样的方式，Slot5～Slot8依次环形互联构成堆叠组2；Slot9～Slot12依次环形互联构成堆叠组3；Slo13～Slot16依次环形互联构成堆叠组4。

这四个堆叠组的每个交换机都设有效堆叠口AP1和有效堆叠口AP2。其中，堆叠组1和堆叠组4是相邻的堆叠组、堆叠组1和堆叠组2是相邻的堆叠组、堆叠组2和堆叠组3是相邻的堆叠组、堆叠组3和堆叠组4是相邻的堆叠组。Slot1的四个堆叠口AP1分别通过堆叠链路与Slot13的一个堆叠口AP2、Slot14的一个堆叠口AP2、Slot15的一个堆叠口AP2以及Slot16的一个堆叠口AP2互连。Slot1的四个堆叠口AP2分别通过堆叠链路与Slot5的一个堆叠口AP1、Slot6的一个堆叠口AP1、Slot7的一个堆叠口AP1以及Slot8的一个堆叠口AP1互连。

Slot2～Slot4的堆叠口AP1和AP2以相同的方式连接到Slot13～Slot16的堆叠口AP2和Slot5～Slot8的堆叠口AP1。Slot5～Slot8的堆叠口AP2以相同的方式连接到Slot9～Slot12的堆叠口AP1。Slot9～Slot12的堆叠口AP2以相同的方式连接到Slot13～Slot16的堆叠口AP1。四个堆叠组的交换机依次环形互联构成图2所示的堆叠系统。

图2所示的堆叠系统收敛，Slot1-Slot4各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP1绑定到堆叠组1的第一堆叠链路聚合组G1，Slot1-Slot4各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP2绑定到堆叠组1的第二堆叠链路聚合组G2。堆叠组2至堆叠组4的每个交换机以同样的方式将自身处于工作状态的AP1和AP2分别绑定到自己堆叠组的第一堆叠链路聚合组G1和第二堆叠链路聚合组G2。

本发明中，为堆叠系统的每个交换机绑定一个专属的标识(ID)；或者，为每个交换机的一个转发芯片绑定一个专属标识。本实施例以每个交换机的每个转发芯片绑定一个专属标识为例，假设图2中各交换机都设置有两个转发芯片。那么图2中各交换机的转发芯片绑定的ID如表1所示：

SlotID

Slot1

Slot2

Slot3

Slot4

Slot5

Slot6

Slot7

Slot8

Slot9

Slot10

Slot11

Slot12

Slot13

Slot14

Slot15

Slot16

绑定ID

0、1

2、3

4、5

6、7

8、9

10、11

12、13

14、15

16、17

18、19

20、21

22、23

24、25

26、27

28、29

30、31

表1

图3所示的堆叠系统是各个交换机的堆叠系统单播转发表示意图，以下结合图2和图3说明堆叠系统中转发单播报文的处理过程：

Slot1通过VLAN10内业务端口201收到进入的单播报文，该进入的单播报文的VLANID是VLAN10、源MAC地址MAC1、目的MAC是MAC2。业务端口201以及业务端口201所在芯片是该收到的单播报文的入端口(ingress port)和入口芯片(ingress chip)；

业务端口201的端口标识P1以及业务端口201所在芯片的芯片标识ID 0分别是该收到的单播报文的入端口标识和入口芯片标识。

Slot1根据收到的单播报文的VLAN 10和MAC1在本地MAC地址表中未查找到MAC地址表项，则根据收到的单播报文的VLAN10和MAC1以及芯片标识ID0和端口标识P1学习MAC地址表项。

Slot1根据VLAN10和MAC2在本地MAC地址表中查找到的MAC地址表项包含VLAN10和MAC2对应的ID 1和P2，即该单播报文的出口芯片(egress chip)标识为ID 1，出端口(egress port)标识为P2。

Slot1判断ID 1是本地芯片绑定的芯片标识，通过端口标识P2对应的业务端口202发送该收到的单播报文。

Slot1再次通过业务端口201收到进入的单播报文，该进入的单播报文的VLAN 10、源MAC地址是MAC1、目的MAC地址是MAC3。

Slot1根据VLAN10和MAC2在本地MAC地址表中查找到的MAC地址表项。Slot1VLAN10和MAC 3在本地MAC地址表中查找到的MAC地址表项包含对应的芯片标识ID 30和端口标识P6。

Slot1判断ID 30不是本地芯片绑定的芯片标识，根据ID30在图3所示的Slot1的堆叠系统单播转发表中查找到芯片标识ID30对应的堆叠链路聚合组G1。Slot1通过组间堆叠聚合组G1发送携带入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文到堆叠组4。具体地，Slot1在组间堆叠聚合组G1选择一个属于本设备的堆叠口AP1发送入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文。由于Slot1所选的堆叠口AP1通过堆叠链路连接Slot13的堆叠口AP2，这样携带入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文被发送到邻居堆叠组的Slot13。

Slot13通过堆叠口AP2收到携带入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文，根据VLAN 10和MAC1在本地MAC地址表中未查找到MAC地址表项，则根据单播报文的VLAN10和MAC1以及入口芯片标识ID0和入端口标识P1学习MAC地址表项。

Slot13判断出口芯片标识ID30不是本地芯片绑定的ID 24或者ID25，根据出口芯片标识ID30在图3所示的Slot13的堆叠系统单播转发表查找到对应的堆叠口RP1，通过堆叠口RP1发送携带入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文到Slot16。

Slot16通过堆叠口RP2收到携带入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6的单播报文，根据VLAN 10和MAC1在本地MAC地址表中未查找到MAC地址表项，根据收到的单播报文的入口芯片标识ID0、入端口标识P1学习MAC地址表项。

Slot1判断出口芯片标识ID30是本地芯片绑定的ID 30，移除入口芯片标识ID0、入端口标识P1、出口芯片标识ID30以及出端口标识P6，通过出端口标识P6对应的业务端口261发送。

至此，Slot1接入(ingress)堆叠系统的单播报文被发送到堆叠系统的其它交换机，进而由其它交换机发往目的接收端，实现了单播报文在堆叠系统内的转发。

图3中，各交换机本地的堆叠系统单播转发表记录了：同堆叠组交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口和其他堆叠组交换机的芯片ID与堆叠链路聚合组的对应关系。

在图2所示的堆叠系统中，由于同一堆叠组内的交换机依次以环形互连，从一个交换机到另一个交换机也有两个路径，按照最短路径转发原则在两个路径中选择一个路径作为转发路径；如果这两个路径跳数相同，选择优先的堆叠口所在的路径作为转发路径。图2中，所有交换机的RP1为优先的堆叠口。

同样地，由于堆叠组1～堆叠组4之间以环形依次互连，从一个堆叠组到另一个堆叠组都有两个路径，按照最短路径转发原则在这两个路径选择一个路径作为转发路径，使各堆叠组的交换机接入的单播报文通过最短的路径发送到另一个堆叠组；如果这两个路径的跳数相同，选择优先的堆叠链路聚合组所在的路径作为转发路径。图2中，各堆叠组的堆叠链路聚合组G1为优先的堆叠链路聚合组。

基于上述原则可以确定各交换机到相同堆叠组的其他交换机的转发路径以及各交换机所在堆叠组到其它堆叠组的转发路径，根据这些转发路径找出允许转发的堆叠口或堆叠链路聚合组，然后配置各交换机的堆叠系统单播转发表。

各交换机的堆叠系统单播转发表中配置允许转发的堆叠口与芯片ID的对应关系、允许转发的堆叠链路聚合组与芯片ID对应关系。

下面仅以配置Slot1本地的堆叠系统单播转发表为例，其他Slot本地的堆叠系统单播转发表配置原理类似：

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP1对应的芯片ID是ID 4～ID 7。

对于Slot1收到的出口芯片标识为Slot3绑定的ID4或ID 5的单播报文，Slot1与Slot3同处于堆叠组1中，Slot1到达Slot3的一个路径为Slot1->Slot4->Slot3，而Slot1到达Slot3的另一个路径为Slot1->Slot2->Slot3，两个路径相同，都是2跳，但Slot1的堆叠口RP1在前一个路径上，即前一个路径是Slot1至Slot3的转发路径，因此，Slot本地的堆叠系统单播转发表中堆叠口RP1对应的芯片ID包括ID4～ID5。

对于Slot1收到的出口芯片标识为Slot4绑定的ID6或ID7的单播报文，Slot1与Slot4同处于堆叠组1中，Slot1到达Slot4的一个路径为Slot1->Slot4，Slot1到达Slot4的另一个路径为Slot1->Slot2->Slot3->Slot4，前一个路径比后一个路径短，即前一个路径是Slot1至Slot4的转发路径，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠口RP1对应的芯片ID包括ID6～ID7。

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP2对应的芯片是ID2～ID3。

对于Slot1收到的出口芯片标识为Slot2绑定的ID2或ID3的单播报文，Slot1与Slot2同处于堆叠组1中，但Slot1到达Slot2的一个路径为Slot1->Slot4->Slot3->Slot2，Slot1到达Slot2的另一个路径为Slot1->Slot2，后一个路径比前一个路径短，后一个路径是Slot1至Slot2的转发路径，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠口RP2对应的芯片ID包括ID2～ID3。

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID是ID16～ID23、ID 24～ID 31。

对于Slot1收到的出口芯片标识为堆叠组3的交换机绑定的ID(ID 16～ID23中任一芯片ID)，堆叠组1到达堆叠组3的一个路径为堆叠组1->堆叠组4->堆叠组3，堆叠组1到达堆叠组3的另一个路径为堆叠组1->堆叠组2->堆叠组3，两个路径相同，均为2跳，但堆叠组1的堆叠链路聚合组G1为优先堆叠链路聚合组在前一个路径上，前一个路径为堆叠组1至堆叠组3的转发路径，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID是ID16～ID23。

对于Slot1收到的出口芯片标识为堆叠组4的交换机绑定的ID(ID 24～ID31中任一芯片ID)，堆叠组1到达堆叠组4的一个路径为堆叠组1->堆叠组4，堆叠组1到达堆叠组4的另一个路径为堆叠组1->堆叠组2->堆叠组3->堆叠组4，前一个路径比后一个路径短，为堆叠组1至堆叠组4的转发路径，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID是ID24～ID31。

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠链路聚合组G2对应的芯片ID是ID8～ID15。

对于Slot1收到的出口芯片标识为堆叠组2的交换机绑定的ID(ID 24～ID31中任一芯片ID)，堆叠组1到达堆叠组2的一个路径为堆叠组1->堆叠组4->堆叠组3->堆叠组2，堆叠组1到达堆叠组2的另一个路径为堆叠组1->堆叠组2，后一个路径比前一个路径短，为堆叠组1至堆叠组2的转发路径，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠链路聚合组G2对应的芯片ID是ID8～ID15。

堆叠组1内，按照Slot 1本地堆叠系统单播转发表的配置方式，配置Slot2～Slot4本地的堆叠系统单播转发表，在本地堆叠系统单播转发表中记录允许转发的堆叠口和堆叠链路聚合组与芯片ID的对应关系。

根据堆叠组1的各交换机本地堆叠系统单播转发表的配置方式，配置堆叠组2～堆叠组4的各交换机的本地堆叠系统单播转发表，本发明不再详细描述。

除了手工配置各交换机本地堆叠系统单播转发表，还可将上述找出允许转发的堆叠口和堆叠链路组的方法编写程序代码，通过执行程序代码自动配置各交换机的本地堆叠系统单播转发表。本发明对于程序代码的实现方式、执行方式、存储方式以及本地堆叠系统单播转发表的自动配置方式不做描述和限制。

实施例2：

图4所示的堆叠系统包含堆叠组1至堆叠组3。这三个堆叠组中，每个堆叠组两端交换机各具有一个有效堆叠口且堆叠口类型不同，各个堆叠组的两端交换机之间的交换机有两个类型不同的有效堆叠口。以堆叠组1为例，Slot1具有有效的堆叠口RP2，Slot3具有有效的堆叠口RP1，Slot2具有有效的堆叠口RP1、RP2。Slot1的RP2通过堆叠链路连接Slot2的RP1、Slot2的RP2通过堆叠链路连接Slot3的RP1，Slot1－Slot3依次链形连接构成堆叠组2。同理，图4中堆叠组2的Slot4至Slot6依次链形连接构成堆叠组2，Slot7至Slot9依次链形连接构成堆叠组3。

堆叠组1和堆叠组3分别是堆叠系统两端的堆叠组。堆叠组1的Slot1-Slot3具有三个有效的堆叠口AP2，堆叠组3的Slot4-Slot6具有三个有效的堆叠口AP1。堆叠组2的Slot7-Slot9均具有三个有效的堆叠口AP1和三个有效的堆叠口AP2。堆叠组1和堆叠组2为相邻的堆叠组、堆叠组2和堆叠组3是相邻的堆叠组，则Slot1－Slot3的堆叠口AP2通过堆叠链路与的Slot4－Slot6的堆叠口AP1互连、堆叠组2的Slot4－Slot6的堆叠口AP2通过堆叠链路与Slot7-Slot9的AP1互连，三个堆叠组的交换机依次链形连接构成堆叠系统。

当图4所示的堆叠系统收敛，Slot1-Slot3各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP2绑定到堆叠组1的第二堆叠链路聚合组G2，Slot4-Slot6各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP1和堆叠口AP2绑定到堆叠组2的第一堆叠链路聚合组G1和堆叠链路聚合组G2，Slot7-Slot9各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP1绑定到堆叠组3的第一堆叠链路聚合组G1。

本实施例以每个交换机的每个转发芯片绑定一个专属标识为例，假设图4中各交换机都设置有两个转发芯片。那么图4中各交换机的转发芯片绑定的ID如表2所示：

表2

图5所示的是堆叠系统各个交换机的堆叠系统单播转发表示意图，以下结合图4和图5说明堆叠系统转发单播报文的处理过程：

Slo4通过VLAN20内业务端口404收到单播报文，该进入的单播报文的VLAN ID是VLAN 20、源MAC地址是MAC4、目的MAC地址是MAC5。

业务端口404以及业务端口404所在芯片是该收到的单播报文的入端口(ingressport)和入口芯片(ingress chip)；业务端口404的端口标识P4以及业务端口404所在芯片的芯片标识ID 7分别是收到的单播报文的入端口标识和入口芯片标识。

Slot4根据VLAN 20和MAC4在本地MAC地址表未查找到MAC地址表项，根据VLAN 20、MAC4、入芯片标识ID 7以及入端口标识P4学习MAC地址表项。Slot4根据VLAN20和MAC5在本地MAC地址表中查找到的MAC地址表项包含VLAN20和MAC5对应的ID16和P9，即该进入的单播报文的出口芯片(egress chip)标识为ID 16，出端口(egress port)标识为P9。

Slot4判断出口芯片标识ID16不是本地芯片绑定的ID 6或者ID7。

Slot4根据出口芯片标识ID16在图5所示的Slot4的堆叠系统单播转发表查找到对应的堆叠链路聚合组G2，Slot1通过组间堆叠聚合组G2发送携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文到堆叠组3。Slot4从组间堆叠聚合组G2选择一个属于本设备的堆叠口AP2，通过所选堆叠口AP2发送携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文。由于Slot4选择的堆叠口AP2通过堆叠链路连接Slot7的堆叠口AP1，Slot4将入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文发送到Slot7。

Slot7通过堆叠口AP1收到携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文，根据入口芯片标识ID7和入端口标识P4在本地MAC地址表中查找到MAC地址表项，判断收到的单播报文携带的出口芯片标识ID16不是本地芯片绑定的ID 12或者ID13；根据出口芯片标识ID16在图5所示的Slot7的堆叠系统单播转发表中查找到堆叠口RP2，Slot7通过堆叠口RP2发送携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文到Slot8。

Slot8通过堆叠口RP1收到携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文，根据入口芯片标识ID7和入端口标识P4在本地MAC地址表中查找到MAC地址表项，判断出口芯片标识ID16不是本地芯片绑定的ID 14或者ID15；根据收到的单播报文的出口芯片标识ID16在图5所示的Slot8的堆叠系统单播转发表查找到对应的堆叠口RP2，Slot8通过堆叠口RP2发送携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文到Slot9。

Slot9通过堆叠口RP1收到携带入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9的单播报文，判断出口芯片标识ID16是本地芯片绑定的ID 16；Slot9移除入口芯片标识ID7、入端口标识P4、出口芯片标识ID16以及出端口标识P9，通过出端口标识P9对应的业务端口409发送。

至此，Slot4接入(ingress)堆叠系统的单播报文被发送到堆叠系统的其它交换机，进而由其它交换机发往目的接收端，实现了单播报文在堆叠系统内的转发。

图5中，各交换机本地的堆叠系统单播转发表记录了：同堆叠组内交换机芯片ID与允许转发的堆叠口和其他堆叠组内交换机的芯片ID与堆叠链路聚合组的对应关系。

图4的堆叠系统内，从一个堆叠组到另一个堆叠组只有一个路径可以作为转发路径，同样地，同一堆叠组内的一个交换机到另一个交换机也只有一个路径作为转发路径。

通过找出各交换机到相同堆叠组的其他交换机的转发路径以及各交换机所在堆叠组到其它堆叠组的转发路径；根据这些转发路径找到转发路径上的堆叠口或堆叠链路聚合组配置在堆叠系统单播转发表中。

下面仅以配置Slot1本地的堆叠系统单播转发表为例，其他Slot本地的堆叠系统单播转发表配置原理类似：

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP1对应的芯片ID为空。Slot1在堆叠组1的一端形拓扑的一端，Slot1的堆叠口RP1无效。

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP2对应的芯片ID是ID2～ID5。

对于Slot1的RP2分别在Slot1至Slot2的转发路径上以及在Slot1至Slot3的转发路径上，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠口RP2对应的芯片ID包括ID2～ID3、ID4～ID5。

Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠组1的堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID为空。堆叠组1在三个堆叠组的链形拓扑的一端，Slot1的三个堆叠口AP1无效。

堆叠组1的堆叠链路聚合组G2分别在堆叠组1至堆叠组3的转发路径以及堆叠组1至堆叠组3的转发路径上，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠链路聚合组G2对应的芯片ID包括：ID6～ID11；ID 12～ID 17。

按照Slot 1本地堆叠系统单播转发表的配置方式，配置Slot2～Slot3本地的堆叠系统单播转发表，在本地堆叠系统单播转发表中记录允许转发的堆叠口和堆叠链路聚合组与芯片ID的对应关系。

根据堆叠组1的各交换机本地堆叠系统单播转发表的配置方式，配置堆叠组2～堆叠组3的各交换机的本地堆叠系统单播转发表，本发明不再详细描述。

除了手工配置各交换机本地堆叠系统单播转发表，还可将上述找出允许转发的堆叠口和堆叠链路组的方法编写程序代码，通过执行程序代码自动配置各交换机的本地堆叠系统单播转发表。本发明对于程序代码的实现方式、执行方式、存储方式以及本地堆叠系统单播转发表的自动配置方式不做描述和限制。

实施例3：

以图6所示的2×2堆叠系统为例。在图6所示的堆叠系统中包含以下两个堆叠组：堆叠组1、堆叠组2。堆叠组1包含Slot1、Slot2，堆叠组2包含Slot3、Slot4。堆叠组1、堆叠组2中的Slot都设置了有效堆叠口RP1和有效堆叠口RP2。同一堆叠组内相邻两个Slot的堆叠口RP1和堆叠口RP2通过堆叠链路互连。

在堆叠组1中，Slot1和Slot2相邻，Slot1的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot2的堆叠口RP1、Slot2的堆叠口RP2通过堆叠链路连接Slot1的堆叠口RP1，这样堆叠组1的Slot1、Slot2依次环形连接构成堆叠组。同样地，Slot3和Slot4依次环形连接构成堆叠组2。

堆叠组1和堆叠组2是相邻的堆叠组。堆叠组1的Slot1和Slot2的堆叠口AP1分别通过堆叠链路与堆叠组2的Slot3-Slot4的AP2互连，堆叠组1的Slot1和Slot2的堆叠口AP2分别通过堆叠链路与堆叠组2的Slot3－Slot3的堆叠口AP1互连。如此两个堆叠组依次环形互连构成图6示出的堆叠系统。

当图6所示的堆叠系统收敛，Slot1-Slot2各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP1和和堆叠口AP2分别绑定为堆叠组1的第一堆叠链路聚合组G1和第二堆叠链路聚合组G2；Slot3-Slot4各自将本设备处于工作状态的堆叠口AP1和和堆叠口AP2分别绑定为堆叠组1的第一堆叠链路聚合组G1和第二堆叠链路聚合组G2。

本实施例以每个交换机的每个转发芯片绑定一个专属标识为例，假设图6中各交换机都设置有两个转发芯片定。那么图6中各交换机的转发芯片绑定的ID如表3所示：

表3

图7所示的堆叠系统是各个交换机的堆叠系统单播转发表示意图，以下结合图6和图7说明堆叠系统中转发单播报文的处理过程：

Slot1通过VLAN30内业务端口603收到单播报文，该单播报文的VLANID是VLAN30、源MAC地址是MAC6、目的MAC地址是MAC7；该业务端口603对应的端口标识P3以及芯片标识ID0分别是该收到的单播报文的入端口标识和入口芯片标识。

Slot1根据VLAN 30和MAC6在本地的MAC地址表中未查找到MAC地址表项，则Slot1根据收到的单播报文的VLAN30和MAC6、入口芯片标识ID0和入端口标识Port3学习MAC地址表项。

Slot1根据VLAN30和MAC 7在本地MAC地址表中查找到对应的MAC地址表项包含VLAN30和MAC 7对应的ID2和P5，即该收到的单播报文的出口芯片(egress chip)标识为ID2，出端口(egress port)标识为P5。

Slot1判断收出口芯片标识ID 2不是本地芯片绑定的ID 0或者ID1，根据出口芯片标识ID 2在图7所示的Slot1的堆叠系统单播转发表查找到对应的堆叠口RP1，Slot1通过堆叠口RP1发送携带入口芯片标识ID 0、入端口标识P3、出口芯片标识ID2以及出端口标识P5的单播报文到Slot2。

Slot2通过堆叠口RP2收到携带入口芯片标识ID 0、入端口标识P3、出口芯片标识ID 2以及出端口标识P5的单播报文，判断出口芯片标识ID2是本地芯片绑定的ID，Slot2移除入口芯片标识ID 0、入端口标识P3、出口芯片标识ID 2以及出端口标识P5，通过出端口标识P5对应的业务端口605发送单播报文。

至此，Slot1接入(ingress)堆叠系统的单播报文被发送到堆叠系统的其它交换机，进而由其它交换机发往目的接收端，实现了单播报文在堆叠系统内的转发。

在图6所示的堆叠系统中，堆叠组1到堆叠组2的两个路径跳数以及堆叠组2到堆叠组1两个路径跳数相同，堆叠系统的中各堆叠组的第一链路聚合组G1所在的路径是转发路径。Slot1和Slot2可通过堆叠链路聚合组G1将自身接入的单播报文发到Slot3或Slot4；同样Slot3或Slot4可堆叠链路聚合组G1将自身接入的单播报文发到Slot1或Slot2。

在图6中，每个堆叠组内，从一个交换机到另一个交换机的两个路径跳数相同，选择优先的堆叠口RP1所在的路径作为转发路径。图6中，所有交换机的堆叠口RP1允许转发本设备接入的单播报文，所有交换机的堆叠口RP2禁止转发本设备接入的单播报文。

基于上述原则可以确定各交换机到相同堆叠组的其他交换机的转发路径以及各交换机所在堆叠组到其它堆叠组的转发路径，根据这些转发路径找出允许转发的堆叠口或堆叠链路聚合组，然后配置堆叠系统单播转发表。图7中，各交换机本地的堆叠系统单播转发表记录了：同组交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口之间的对应关系；和其他堆叠组交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组之间的对应关系。

以配置Slot1本地的堆叠系统单播转发表为例，在Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP1对应的芯片ID是ID 2～ID 3。

对于Slot1收到的出口芯片标识为Slot2绑定的ID2或ID3的单播报文，Slot1与Slot2同处于堆叠组1中，Slot1到达Slot2的一个路径为Slot1->Slot2，而Slot1到达Slot2的另一个路径为Slot1->Slot2，两个路径相同，都是1跳，但Slot1优先的堆叠口RP1在前一个路径上，前一个路径是Slot1至Slot2的转发路径，因此，Slot本地的堆叠系统单播转发表中堆叠口RP1对应的芯片ID包括ID2～ID3。

在Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠口RP2对应的芯片ID为空。Slot1的堆叠口RP2不在Slot1至Slot2的转发路径。

在Slot1本地的堆叠系统单播转发表中，堆叠组1的堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID包括ID4～ID7。

对于Slot1收到的出口芯片标识为堆叠组2的交换机绑定的ID(ID 4～ID7中任一芯片ID)，堆叠组1的堆叠链路聚合组G1在堆叠组1到达堆叠组2的转发路径上，而堆叠组1的堆叠链路聚合组G2不在堆叠组1到达堆叠组2的转发路径上，因此，Slot1本地的堆叠系统单播转发表中堆叠链路聚合组G1对应的芯片ID是ID4～ID7，而堆叠组1的堆叠链路聚合组G2对应的芯片ID为空。

堆叠组1内，按照Slot 1本地堆叠系统单播转发表的配置方式，配置Slot2本地的堆叠系统单播转发表，在本地的堆叠系统单播转发表中记录堆叠组内其他交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口的对应关系和其他堆叠组的交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组的对应关系。

以上通过三个堆叠系统为例，对堆叠系统内交换机接入的单播报文转发的方法进行了说明。需要说明的是，本发明转发方式不限于这三种实施例。

譬如，在多个堆叠组依次链形互连构成的堆叠系统中，每个堆叠组可以由依次环形互连的交换机构成。在这样堆叠系统中，各交换机按照图2和图3描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口的对应关系；各交换机按照图4和图5描述的方式配置其他堆叠组交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组的对应关系。

再譬如，在多个堆叠组依次环形互连构成的堆叠系统中，各堆叠组由链形依次互连的交换机构成。在这样堆叠系统中，各交换机按照图4和图5描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口对应关系；按照图2和图3描述的方式配置其他堆叠组交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组的对应关系。

再譬如，在多个堆叠组依次链形互连构成的堆叠系统中，一部分堆叠组可以由依次链形互连的交换机构成并且另一部分堆叠组可以由依次环形互连的交换机构成。在这样堆叠系统中，各交换机按照图4和图5描述的方式配置其他堆叠组的交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组的对应关系。堆叠组内依次环形互连的所有交换机按照图2和图3描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口对应关系；堆叠组内依次链形互连的所有交换机按照图4和图5描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口对应关系。

再譬如，在多个堆叠组依次环形互连构成的堆叠系统中，一部分堆叠组可以由依次链形互连的交换机构成并且另一部分堆叠组可以由依次环形互连的交换机构成。在这样堆叠系统中，各交换机按照图2和图3描述的方式配置其他堆叠组的交换机的芯片ID与允许转发的堆叠链路聚合组的对应关系。堆叠组内依次环形互连的所有交换机按照图2和图3描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口对应关系；堆叠组内依次链形互连的所有交换机按照图4和图5描述的方式配置堆叠组内交换机的芯片ID与允许转发的堆叠口对应关系。

堆叠系统内的各交换机收到ARP响应报文或NA报文时，按照上述已知单播报文的处理方式执行转发。堆叠系统内的各交换机收到ARP请求报文或NS报文，请参考专利申请号201310225743.4的中国专利公开的未知单播报文的转发方式。由于该专利申请的篇幅较长，本发明以引用的方式将专利申请号201310225743.4合并于此。以上对本发明实施例提供的方法进行了描述，下面对本发明实施例提供的装置进行描述：

图8为本发明实施例提供的装置结构图。该装置应用于堆叠系统，其中，该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，或者该堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次链形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连；本发明中，堆叠组的交换机连接同一个邻居堆叠组的交换机的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组。

如图8所示的装置包括：

单播转发单元，判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片；确定出口芯片标识对应本地芯片，根据该单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；确定该出口芯片标识不对应本地芯片，根据该出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口或堆叠链路聚合组发送该单播报文。

优选地，本发明中，该出口芯片标识和该出端口标识关联于该单播报文的虚拟局域网VLAN标识和目的MAC地址。

具体地，该单播转发单元基于各业务端口收到的单播报文的VLAN标识和目的MAC地址在MAC地址表中执行查找，将查找到的MAC表项中的芯片标识和端口标识确定为该出口芯片标识和该出端口标识。

优选地，本发明中，该单播转发单元将各该堆叠口或各该堆叠链路聚合组收到的单播报文携带的出口芯片标识和出端口标识确定为该出口芯片标识和该出端口标识。

优选地，本发明中，该单播转发单元还用于在MAC地址表中查找不到包含该单播报文的VLAN标识和源MAC地址的MAC表项时，学习记录了该单播报文的VLAN标识和源MAC地址对应的入口芯片标识和入端口标识的MAC地址表项。

优选地，本发明中，该单播转发单元将接收该单播报文的业务端口对应的芯片标识和端口标识确定该入口芯片标识和该入端口标识。或者将各该堆叠口或各该堆叠链路聚合组收到的单播报文携带的入口芯片标识和入端口标识确定为该入口芯片标识和该入端口标识。

优选地，本发明中，该单播转发单元通过查找到的堆叠口发送的该单播报文还携带有入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识。

优选地，本发明中，该单播转发单元通过查找到的堆叠链路聚合组的聚合端口的一个本地成员端口发送携带了入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识的该单播报文。

如图8所示，该装置还包括存储单元，至少存储了该堆叠系统单播转发表、该MAC地址表。

其中，该堆叠系统单播转发表记录了堆叠组内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠口；以及其他堆叠内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠链路聚合组。

图8所示的各个单元、以及接口均可通过互联机构相连，图8中所示的装置可以是堆叠系统中任一的交换机。

在图2－图8所示各实施例中，各交换机通过业务端口接入(ingress)/输入(egress)的协议报文/数据报文为以太网格式报文。各交换机通过业务端口接入协议/数据报文时亦可直接添加接入设备标识和入端口标识，如果各交换机需要将自身业务端口接入的协议/数据报文从自身的其它业务端口输出时，先移除添加的接入设备标识和入端口标识，再进行输出。

由以上技术方案可以看出，本发明中，堆叠系统中交换机从业务端口进入单播报文时，判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片，确定出口芯片标识对应本地芯片，根据该单播报文的出端口标识对应的业务端口发送该单播报文；确定该出口芯片标识不对应本地芯片，根据该出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口发送该单播报文到一个邻居交换机或通过查找到的堆叠链路聚合组发送该单播报文到一个邻居堆叠组，这实现了在矩阵形的堆叠系统中的单播报文转发。

以上该仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (21)

1.一种报文转发方法，该方法应用于堆叠系统；其特征在于，所述堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，或者所述堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次链形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连；各堆叠组的全部交换机连接同一个邻居堆叠组的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组，该方法包括：

判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片；

确定出口芯片标识对应本地芯片，根据所述单播报文的出端口标识对应的业务端口发送所述单播报文；

确定所述出口芯片标识不对应本地芯片，根据所述出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口发送所述单播报文到一个邻居交换机或通过查找到的堆叠链路聚合组发送所述单播报文到一个邻居堆叠组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口芯片标识和所述出端口标识关联于所述单播报文的虚拟局域网VLAN标识和目的MAC地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述出口芯片标识和所述出端口标识是基于各业务端口接收的单播报文的VLAN标识和目的MAC地址在MAC地址表中查找到MAC表项中的芯片标识和端口标识。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口芯片标识和所述出端口标识携带于各堆叠口或各堆叠链路聚合组接收的单播报文。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：学习所述单播报文的VLAN标识和源MAC地址对应的入口芯片标识和入端口。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各业务端口接收的单播报文的所述入口芯片标识和所述入端口标识是各所述业务端口对应的芯片标识和端口标识。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述入口芯片标识和所述入端口标识携带于各所述堆叠口或各所述堆叠链路聚合组接收的所述单播报文。

8.根据权利要求1～7任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过查找到的堆叠口发送的所述单播报文还携带有入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识。

9.根据权利要求1～7任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过查找到的堆叠链路聚合组的聚合端口的一个本地成员端口发送携带了入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识的所述单播报文。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述堆叠系统单播转发表记录了堆叠组内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠口；以及其他堆叠内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠链路聚合组。

11.一种报文转发装置，该装置应用于堆叠系统；其特征在于，所述堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连，或者所述堆叠系统由两个以上堆叠组的交换机通过堆叠链路依次链形互连且每个堆叠组的交换机通过堆叠链路依次环形或链形互连；堆叠组的全部交换机连接同一个邻居堆叠组的交换机的堆叠链路绑定为一个堆叠链路聚合组，该装置包括：

单播转发单元，判断收到的单播报文的出口芯片标识是否对应本地芯片；如果出口芯片标识对应本地芯片，根据所述单播报文的出端口标识对应的业务端口发送所述单播报文；如果所述出口芯片标识不对应本地芯片，根据所述出口芯片标识在堆叠系统单播转发表执行查找；通过查找到的堆叠口或堆叠链路聚合组发送所述单播报文。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述出口芯片标识和所述出端口标识关联于所述单播报文的虚拟局域网VLAN标识和目的MAC地址。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元基于各业务端口收到的单播报文的VLAN标识和目的MAC地址在MAC地址表中执行查找，将查找到的MAC表项中的芯片标识和端口标识确定为所述出口芯片标识和所述出端口标识。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元将各所述堆叠口或各所述堆叠链路聚合组收到的单播报文携带的出口芯片标识和出端口标识确定为所述出口芯片标识和所述出端口标识。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元学习记录了所述单播报文的VLAN标识和源MAC地址对应的入口芯片标识和入端口标识的MAC地址表项。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元将接收所述单播报文的业务端口对应的芯片标识和端口标识确定所述入口芯片标识和所述入端口标识；或者所述单播转发单元将各所述堆叠口或各所述堆叠链路聚合组收到的单播报文携带的入口芯片标识和入端口标识确定为所述入口芯片标识和所述入端口标识。

17.根据权利要求11～16任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元通过查找到的堆叠口发送的所述单播报文还携带有入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识。

18.根据权利要求11～16任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述单播转发单元通过查找到的堆叠链路聚合组的聚合端口的一个本地成员端口发送携带了入口芯片标识、入端口标识、出口芯片标识、出端口标识的所述单播报文。

19.根据权利要求11～16任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储单元，至少存储了所述堆叠系统单播转发表。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述堆叠系统单播转发表记录了堆叠组内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠口；以及其他堆叠内其他交换机的芯片标识对应的允许转发的堆叠链路聚合组。

21.根据权利要求13、15-16中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储单元，至少存储了所述MAC地址表。