CN104883325B

CN104883325B - Pvlan交换机及其连接到非pvlan装置的方法

Info

Publication number: CN104883325B
Application number: CN201410068890.XA
Authority: CN
Inventors: 朱正东; 唐刚; 朱以静; 何国星
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2018-02-06
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: US20150244544A1; US9935878B2; US20180091422A1; US9584339B2; US20170142009A1; US10038636B2; CN104883325A; US20180309672A1; US10574573B2

Abstract

一种PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法、及交换机，其中PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与主VLAN关联的至少两个从VLAN，主VLAN包括至少一个混杂端口，每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，智能PVLAN聚合端口和混杂端口用于连接非PVLAN装置，该方法包括：从该智能PVLAN聚合端口接收与其连接的非PVLAN装置发送的第一帧；响应于第一帧包含从VLAN ID，根据第一帧的目标地址能够获得其对应的PVLAN交换机端口ID、其包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID，并且该PVLAN交换机端口为非隔离端口：将该第一帧中的从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；通过第一帧对应的PVLAN交换机端口向与其连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

Description

PVLAN交换机及其连接到非PVLAN装置的方法

技术领域

本发明涉及计算机网络，具体涉及专用虚拟局域网（PVLAN），更具体涉及一种PVLAN交换机及其连接到非PVLAN装置的方法。

背景技术

如计算机网络领域中所公知的，单个第二层网络，即L2网络，可被分区以产生多个不同的广播域，这些广播域之间彼此隔离，从而数据帧只能通过一个或多个路由器在它们之间传递。这样的域被称为虚拟局域网络（VLAN）。目前用于配置VLAN的最常用协议是IEEE802.1Q，根据该协议，每个以太网帧被添加了一个VLAN标签（tag），该VLAN标签中包含该帧所属的VLAN的标识（ID），这样交换机等设备就可以根据所述VLAN的标识来判断该帧所属的VLAN。

PVLAN是一种基于VLAN的计算机联网技术，用来实现端口间的通信隔离。PVLAN涉及到若干概念，理解这些概念有助于更好的理解本发明。下面逐一对涉及到的概念进行介绍。

PVLAN包括三种不同类型的子VLAN，分别为主VLAN，团体VLAN以及隔离VLAN。团体VLAN和隔离VLAN又统称为从VLAN。PVLAN包含的三种VLAN中，有一种VLAN能够和其他所有的VLAN进行通信，这个VLAN就叫做主VLAN。通常也用主VLAN来代指整个PVLAN。如果一个VLAN中所有的端口能够相互通信，并且又能够和主VLAN中的端口通信，这个VLAN就叫做团体VLAN。如果一个VLAN中的所有端口之间都不能通信，他们只能和主VLAN中的端口进行通信，那这个VLAN就叫做隔离VLAN。在一个PVLAN中，团体VLAN和隔离VLAN从属于主VLAN。或者说团体VLAN和隔离VLAN关联到主VLAN。这也是团体VLAN和隔离VLAN又叫做从VLAN的原因。

包含在主VLAN中的端口就叫做混杂端口。混杂端口通常与上行的路由器、防火墙、服务器相连。包含在团体VLAN中的端口就叫做团体端口。包含在隔离VLAN中的端口就叫做隔离端口。团体端口和隔离端口又称为主机端口，因为这些端口一般是连接下行的主机的。一个PVLAN交换机可以包含若干个混杂端口，若干个团体端口以及若干个隔离端口。

PVLAN中的通信隔离规则如下：

1）混杂端口能够和所有的团体端口及隔离端口通信。

2）团体端口能够和处在同一个团体VLAN中的端口通信，同时也能够和混杂端口通信。但是不能和处在不同团体VLAN中的端口通信。

3）隔离端口只能和混杂端口通信。

根据上述的规则，流量在交换机内部进行隔离。

当端口同时处在多个VLAN中时，则把同时处于多个VLAN中的端口称为聚合（trunk）端口。即：同时处于多个主VLAN中的混杂端口称为聚合混杂端口；同时处于多个团体VLAN中的团体端口称为聚合团体端口；同时处于多个隔离VLAN中的隔离端口称为聚合隔离端口；聚合团体端口和聚合隔离端口又统称为聚合主机端口。

在本发明中，提到的混杂端口、团体端口、隔离端口、聚合混端口、聚合团体端口、聚合隔离端口时，就是指PVLAN混杂端口、PVLAN团体端口、PVLAN隔离端口、PVLAN聚合混端口、PVLAN聚合团体端口、PVLAN聚合隔离端口。省略了前缀PVLAN只是为了称呼简便。

目前，存在两种类型的PVLAN聚合端口，即上面提到的PVLAN聚合混杂端口和PVLAN聚合隔离端口。当来自PVLAN聚合隔离端口的帧要从PVLAN聚合混杂端口发送出去时，该帧的802.1Q标签将会以适当的主VLAN ID来重写。当PVLAN聚合混杂端口接收到来自主VLAN的帧，则该帧携带的主VLAN ID的802.1Q标签将会以隔离VLAN ID来重写。

由此，PVLAN聚合混杂端口可同时将多个主VLAN信息从PVLAN交换机传递到非PVLAN装置，而PVLAN聚合隔离端口可同时将多个隔离VLAN的信息从PVLAN交换机传递到非PVLAN装置。然而，这两种现有的PVLAN聚合端口都不能同时将多个团体VLAN信息从PVLAN交换机传送到非PVLAN装置。

可见，本领域中需要一种改进的PVLAN交换机及其连接到非PVLAN装置的方法，使得在部署时即使PVLAN交换机连接到了非PVLAN装置，团体VLAN信息也能够从PVLAN交换机传送到非PVLAN装置。

发明内容

在本发明的一个方面，提出了一种专用虚拟局域网PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法，其中所述PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，所述方法包括：从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；响应于所述第一帧包含从VLAN ID，根据第一帧的目标地址能够获得第一帧对应的PVLAN交换机端口ID、第一帧包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID，并且所述第一帧对应的PVLAN交换机端口为非隔离端口；智能PVLAN聚合端口：将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

在本发明另一个方面，提出了一种PVLAN交换机，其中所述PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，所述PVLAN交换机包括：接收装置，被配置为从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；响应于所述第一帧包含从VLANID，根据第一帧的目标地址能够获得第一帧对应的PVLAN交换机端口ID、第一帧包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID的，并且所述第一帧对应的PVLAN交换机端口为非隔离端口：修改装置，被配置为将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；发送装置，被配置为通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

根据本发明的各实施例的解决方案可以将所有类型的从VLAN的信息，包括隔离从VLAN和团体从VLAN，由PVLAN交换机连接到非PVLAN装置。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机在其中运行的示例性虚拟化环境；

图2示出了根据本发明的一种实施方式的一种PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法的流程；

图3示例性和示意性地示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机的改进的MAC地址学习过程；

图4示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机的改进的帧转发过程；

图5示意性地示出了根据本发明的实施例的针对PVLAN的默认项及其在转发过程中的使用；以及

图6示出了根据本发明的一种实施方式的一种PVLAN交换机的示例性结构框图。

具体实施方式

在附图中显示了本公开的一些优选实施方式，下面将参照附图更详细地描述这些优选实施方式。然而，可以以各种形式实现本公开，其不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为了解决背景技术中提出的技术问题，本发明定义了智能PVLAN聚合端口。该端口不仅能将团体VLAN信息从PVLAN交换机传送到非PVLAN装置，同时也能够将隔离VLAN和团体VLAN的信息一起传送到非PVLAN装置。也就是智能PVLAN聚合端口可以只属于多个团体VLAN，也可同时属于多个团体VLAN和隔离VLAN。

现参照图1，其示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机在其中运行的示例性虚拟化环境。如图所示，PVLAN交换机具有一个混杂端口P3和两个智能PVLAN聚合端口P1和P2。混杂端口P3与网关（为非PVLAN装置）连接，两个智能PVLAN聚合端口分别与非PVLAN交换机1和非PVLAN交换机2连接，所述非PVLAN交换机1和非PVLAN交换机2可以是两个虚拟交换机。虚拟交换机分别位于两个物理服务器上的管理程序中。需要注意的是，这里用到虚拟交换机只是一种应用场景，不应被作为本发明的限制。非PVLAN交换机1与虚拟机VM1、VM2、VM3相连接；非PVLAN交换机2与虚拟机VM4、VM5、VM6相连接。在PVLAN交换机上配置有主VLAN100，以及团体从VLAN101和隔离从VLAN102。虚拟机VM1、VM2、VM4被包含在团体从VLAN101中，这里假设它们同属于公司A，所以它们之间可以相互通信；虚拟机VM3、VM5、VM6被包含在隔离从VLAN102中，这里假设它们分别属于公司B、C、D，所以它们不可以相互通信。可见，团体从VLAN101和隔离从VLAN102都是跨非PVLAN交换机（指非PVLAN交换机1和非PVLAN交换机2）的，且每一个非PVLAN交换机都与两个从VLAN（团体VLAN101和隔离VLAN102）相关联，从而每一个智能PVLAN聚合端口及其链路都将传送两个从VLAN的帧。同样这里虚拟机VM也可以是其他实体主机。

如果不存在本发明所提出的智能PVLAN聚合端口，图1中的P1和P2仅仅是普通的聚合端口，则VM1和VM2所在的VLAN101与VM3所在的VLAN102与PVLAN交换机相连需要两条链路，在PVLAN交换机端需要两个端口；同样，VM4和VM5所在的VLAN101与VM6所在的VLAN102与PVLAN交换机相连也需要两条链路，在PVLAN交换机端也需要两个端口，则整体在PVLAN交换机需要4个端口。本发明引进的智能PVLAN聚合端口减少了PVLAN交换机通信使用的链路数量和端口数量。

如本领域的技术人员可理解的，以上所描述和图示的根据本发明的实施例的PVLAN交换机及其运行环境仅为示例，而不是对本发明的限制。例如，PVLAN交换机上还可设置有其他混杂端口或者聚合混杂端口并相应地可配置有其他主VLAN。PVLAN交换机上也可配置有任何其他数量和类型的从VLAN。PVLAN交换机上可设置有任何其他数量和类型的团体端口、聚合团体端口、隔离端口、聚合隔离端口（此外，PVLAN交换机上也可设置用于与其他PVLAN交换机连接的聚合端口，以及设置有PVLAN之外的普通的VLAN端口）。PVLAN交换机可与任何其他数量的非PVLAN交换机连接，每个非PVLAN交换机可连接有任何其他数量的虚拟机，所述虚拟机可被划分在任意的从VLAN中。

概言之，根据本发明的实施例的PVLAN交换机的改进主要在于其智能PVLAN聚合端口执行的标签重写：智能PVLAN聚合端口可以在发送帧之前智能地重写帧中的VLAN标签。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的一种PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法的流程，其中所述PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，根据图2，所述方法包括：

在步骤S201，从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；

在步骤S203，响应于所述第一帧包含所述从VLAN ID，根据第一帧的目标地址能够获得第一帧对应的PVLAN交换机端口ID、第一帧包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID，并且所述第一帧对应的PVLAN交换机端口为非隔离端口：将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；以及通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

根据本发明的实施例，所述非隔离端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口。

在一种优选的实施方式中，还包括步骤S202（图2中未示出），存储该第一帧的源地址、从VLAN ID及其关联的主VLAN ID、以及所述第一帧对应的PVLAN交换机端口ID。该步骤可以在步骤S203之前或者之后执行。实际上，这是一个PVLAN交换机的地址学习过程。本领域技术人员可以知道，如果第一帧的源地址、从VLAN ID及其关联的主VLAN ID、以及所述第一帧对应的PVLAN交换机端口ID已经被存储，那么该学习过程可以省略。另外，本领域技术人员还可以知道：这里帧的源地址和目的地址可以是MAC地址，也可以是IP地址，或者任何网络定义的唯一地址。以下均以MAC地址为例进行陈述。

现参照图3，其示例性和示意性地示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机的改进的MAC地址学习过程。

与图1所示的例子相同，PVLAN交换机的P1和P2端口均为根据本发明的实施例的智能PVLAN聚合端口，每个智能PVLAN聚合端口均可以连接有多个团体从VLAN（例如VLAN101）和/或隔离从VLAN（例如VLAN102）。对于智能PVLAN聚合端口（例如P1）所连接的团体从VLAN（例如VLAN101），其通信流可被转发到混杂端口（例如P3）以及属于该团体从VLAN其他智能PVLAN聚合端口（例如P2）。对于智能PVLAN聚合端口（例如P1）所连接的隔离从VLAN（例如VLAN102），其通信流仅可被转发到混杂端口（例如P3）。

本发明的实施例中，PVLAN交换机对MAC地址、VLAN ID、以及端口ID常常使用MAC地址表存储。本领域技术人员知道，也可以采用其它映射关系存储，例如数组、链表等等。这里对PVLAN交换机中的MAC地址表进行了改进。如本领域的技术人员可知的，MAC地址表是PVLAN交换机的MAC学习机制的一部分，其存储从所接收的帧提取的源MAC地址、该帧所属的VLAN的标识以及接收端口之间的映射关系，以用于未来的帧转发。

传统的MAC地址表的结构如表1所示：

表1

MAC地址

VLAN ID

端口ID

其中，MAC地址栏用于存储所接收的帧的源MAC地址，VLAN ID栏用于存储该帧所属的VLAN的标识，端口ID栏用于存储接收该帧的端口。

根据本发明的实施例改进的MAC地址表的结构如表2所示：

表2

MAC地址

VLAN ID

端口ID

初始VLAN ID

可见，相对于传统的MAC地址表，改进的MAC地址表中增加了初始VLAN ID栏。如果从智能PVLAN聚合端口接收到帧，则在VLAN ID栏中存储主VLAN的标识，在初始VLAN ID栏中存储该帧所属的从VLAN的标识；如果从混杂端口接收到帧，则在VLAN ID栏和初始VLAN ID栏中都存储该帧所属的主VLAN的标识。

如图3中所示，PVLAN交换机从智能PVLAN聚合端口P1接收到来自非PVLAN交换机1的目标MAC地址为A、源MAC地址为B、VLAN标识为101的帧，PVLAN交换机中的MAC地址学习机制获取该帧的源MAC地址B、该帧所属的主VLAN的标识100、该帧的接收端口号P1、该帧初始所属的从VLAN的标识101，并将其作为表项插入MAC地址表中，即表3中。该表项可用于在未来的帧转发。

表3

MAC地址	VLAN ID	端口ID	初始VLAN ID
				B	100	P1	101

假设以前从混杂端口接收到通过智能PVLAN聚合端口P1发送给团体从VLAN（例如VLAN101）和/或隔离从VLAN（例如VLAN102）的帧，该帧目标MAC地址为B、源MAC地址为A、VLAN标识为100，PVLAN交换机中的MAC地址学习机制获取该帧的源MAC地址A、该帧所属的主VLAN的标识100、该帧的接收端口号P3、该帧初始VLAN的标识也是100，并将其作为表项插入MAC地址表中，即表4中。

表4

MAC地址	VLAN ID	端口ID	初始VLAN ID
				A	100	P3	100

则对于向混杂端口P3发送的包含所述从VLAN标识的目标MAC地址为A、源MAC地址为B、VLAN标识为101的帧，利用步骤S203，根据目标MAC地址A查询地址表，得到所述从VLANID101对应的主VLAN ID100，然后将该帧的VLAN标识修改为地址表中的VLAN ID对应的100，再向地址表中端口ID对应的P3端口发送。

在一种实施方式中，图2所示的方法还包括：在步骤S205（图2中未示出），从该混杂端口接收与该混杂端口连接的非PVLAN装置发送的第二帧；在步骤S207（图2中未示出），响应于所述第二帧包含主VLAN ID，根据该第二帧的目标地址能够获得第二帧对应的PVLAN交换机端口ID以及所述主VLAN ID关联的从VLAN ID，并且所述第二帧对应的PVLAN交换机端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口：将该第二帧中所述的主VLAN ID修改为该第二帧所关联的从VLAN ID；以及通过第二帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第二帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第二帧。

在一种优选的实施方式中，图2所示的方法还包括步骤S206（图2中未示出），存储该第二帧的主VLAN ID的帧的源地址、所述主VLAN ID及其关联的从VLAN ID、以及第二帧对应的PVLAN交换机端口ID。实际上，该步骤可以在步骤S207之前或者之后执行。这是一个PVLAN交换机的地址学习过程。学习的结果如表4所示。本领域技术人员可以知道，如果该第二帧的主VLAN标识的帧的源地址、所述主VLAN ID及其关联的从VLAN ID、以及第二帧对应的PVLAN交换机端口ID已经被存储，该步骤可以省略。通过例子可知，MAC地址表中的MAC地址，学习时使用的发送帧的源MAC地址，查询时对应的是发送帧的目标MAC地址。

现参照图4，其示出了根据本发明的实施例的PVLAN交换机的改进的帧转发过程。如图中所示，当PVLAN交换机从混杂端口P3接收到目标MAC地址为B、源MAC地址为A、VLAN标识为100的帧时，PVLAN交换机将根据该帧的目标MAC地址B和VLAN标识100查找MAC地址中的相应表项，即表3，从而获得该帧的发送端口P1以及初始VLAN的标识101，也就是主VLAN ID为100关联的从VLAN ID。然后，PVLAN交换机将使用所找到的初始VLAN的标识101重写帧中的VLAN标签中的VLAN标识100，并将该重写后的帧从表3的端口ID，即P1发送出去。

图2是一个交叉的过程，智能PVLAN聚合端口学习的结果被混杂端口查询，混杂端口学习的结果被智能PVLAN聚合端口查询。

以上参照图3和图4描述了在根据本发明的实施例的PVLAN交换机的智能PVLAN聚合端口和混杂端口之间传送的帧的改进的MAC地址学习和转发过程。在PVLAN交换机的两个智能PVLAN聚合端口之间传送（即在同一个从VLAN中传送）的帧的MAC地址学习和转发过程与上述相同，因此不在此重复描述。

在一种实施方式中，图2所示的方法还包括步骤S204（图2中未示出），响应于所述第一帧包含从VLAN ID，并且不能根据该第一帧的目标地址获得所述从VLAN ID对应的主VLAN ID（例如，学习过程还没有发生，即表3或表4还不存在），使用默认项处理。

在一种实施方式中，图2所示的方法还包括步骤S208（图2中未示出），响应于所述第二帧包含主VLAN ID，并且不能根据该第二帧的目标地址获得所述主VLAN ID关联的从VLAN ID，使用默认项处理。

在一种实施方式中，图2所示的方法还包括步骤S209（图2中未示出），响应于接收到帧是广播帧，使用默认项处理，其中，所述接收到的帧是以下之一：第一帧；第二帧。

关于默认项，现参照图5加以说明。

图5示意性地示出了根据本发明的实施例的针对PVLAN的默认项及其在转发过程中的使用，该默认项适用于该PVLAN中的主VLAN以及所有从VLAN。如图所示，默认项存储在MAC地址表中，针对每一个PVLAN，存在一个默认项。例如，对于PVLAN100（正如在背景技术中介绍的，用主VLAN ID来代表该PVLAN），在MAC地址表中存在针对混杂端口P3和主VLAN100的表项、针对智能PVLAN聚合端口P1和从VLAN101的表项、针对智能PVLAN聚合端口P2和从VLAN101的表项、针对智能PVLAN聚合端口P1和从VLAN102的表项、针对智能PVLAN聚合端口P2和从VLAN102的表项。在一种实施方式中，这些表项同属于默认项PVLAN100，每一个表项作为一个选项。这样，当从混杂端口P3接收到属于主VLAN100的广播帧或无法在MAC地址表中找到匹配表项的帧时，这些默认项将被命中，如图5所示，默认项包含多个选项，对每一个选项生成该帧的一个副本，并且将该副本中的VLAN ID修改为对应选项中的重写VLAN ID，然后通过对应选项中指定的PVLAN交换机端口发送修改后的副本。例如，用从VLAN的标识101重写副本中的主VLAN的标识100，将副本从P1端口发送出去；用从VLAN的标识101重写副本中的主VLAN的标识100，将副本从P2端口发送出去；用从VLAN的标识102重写副本中的主VLAN的标识100，将副本从P1端口发送出去；用从VLAN的标识102重写副本中的主VLAN的标识100，将副本从P2端口发送出去。这里并没有复制VLAN100中的P3的副本，是因为帧本身就是从端口P3接收到的，根据现有的技术，副本不应该在从P3发送回去。这是现有的技术，这里指出来只是为了更好的理解。

这些默认项可以在用户配置PVLAN相关内容（例如创建或删除从VLAN或主VLAN，从VLAN添加或移除VLAN）时自动生成和更新。

以上参照附图描述了根据本发明的一种实施方式的一种PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法的流程。应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。此外，如本领域的技术人员可理解的，以上描述实际上还公开了一种PVLAN交换机。下面，参照图6，其示出了根据本发明的一种实施方式的一种PVLAN交换机的示例性结构框图，关于该PVLAN交换机的更详细内容可参照以上描述。

根据本发明的实施例，所述PVLAN交换机600被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，如图6所示，所述PVLAN交换机600包括：接收装置691，被配置为从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；响应于所述第一帧包含从VLAN标识，根据第一帧的目标地址能够获得第一帧对应的PVLAN交换机端口ID、第一帧包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID，并且所述第一帧对应的PVLAN交换机端口为非隔离端口：修改装置602，被配置为将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；发送装置603，被配置为通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

根据本发明的实施例，该PVLAN交换机还包括：存储装置（图6中未示出），被配置为存储该第一帧的源地址、从VLAN ID及其关联的主VLAN ID、以及所述第一帧对应的PVLAN交换机端口ID。

根据本发明的实施例，所述接收装置601还被配置为从该混杂端口接收与该混杂端口连接的非PVLAN装置发送的第二帧；响应于所述第二帧包含主VLAN标识，根据该第二帧的目标地址能够获得第二帧对应的PVLAN交换机端口ID以及所述主VLAN ID关联的从VLANID，并且所述第二帧对应的PVLAN交换机端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口：所述修改装置602还被配置为将该第二帧中所述的主VLAN ID修改为该第二帧所关联的从VLAN ID；所述发送装置603还被配置为通过第二帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第二帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第二帧。

根据本发明的实施例，所述存储装置还被配置为存储该第二帧的主VLAN ID的帧的源地址、所述主VLAN ID及其关联的从VLAN ID、以及第二帧对应的PVLAN交换机端口ID。

根据本发明的实施例，该PVLAN交换机还包括：默认项处理装置（图6中未示出），被配置为响应于所述第一帧包含从VLAN ID，并且不能根据该第一帧的目标地址获得所述从VLAN ID关联的主VLAN ID，使用默认项处理。

根据本发明的实施例，所述默认项处理装置还被配置为响应于所述第二帧包含主VLAN ID，并且不能根据该第二帧的目标地址获得所述主VLAN ID关联的从VLAN ID，使用默认项处理。

根据本发明的实施例，所述默认项处理装置还被配置为响应于接收到帧是广播帧，用于使用默认项处理，其中，所述接收到的帧是以下之一：第一帧；第二帧。

根据本发明的实施例，所述默认项包含多个选项，并且所述默认项处理装置还被配置为：对每一个选项生成该帧的一个副本，并且将该副本中的VLAN ID修改为对应选项中的重写VLAN ID，然后通过对应选项中指定的PVLAN交换机端口发送修改后的副本。

以上描述了根据本发明的实施例的方法和PVLAN交换机，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，所述方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含、功能等关系可以与所描述的不同；所述PVLAN交换机可具有更多、更少或不同的模块，且各模块之间的连接、包含、功能等关系可以与所描述的不同。

所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

下面将参照根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品（article of manufacture）。

也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的过程。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims

1.一种专用虚拟局域网PVLAN交换机连接到非PVLAN装置的方法，其中所述PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，其中所述智能PVLAN聚合端口能将团体VLAN信息从PVLAN交换机传送到非PVLAN装置，还能将隔离VLAN和团体VLAN的信息一起传送到非PVLAN装置，并且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，所述方法包括：

从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；

响应于所述第一帧包含从VLAN ID，根据第一帧的目标地址能够获得第一帧对应的PVLAN交换机端口ID、第一帧包含的从VLAN ID关联的主VLAN ID，并且所述第一帧对应的PVLAN交换机端口为非隔离端口：

将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLAN ID；

通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的另一非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

2.根据权利要求1的方法，还包括：

存储该第一帧的源地址、从VLAN ID及其关联的主VLANID、以及所述第一帧对应的PVLAN交换机端口ID。

3.根据权利要求2的方法，还包括：

从该混杂端口接收与该混杂端口连接的非PVLAN装置发送的第二帧；

响应于该第二帧包含主VLAN ID，根据该第二帧的目标地址能够获得第二帧对应的PVLAN交换机端口ID以及所述主VLAN ID关联的从VLAN ID，并且所述第二帧对应的PVLAN交换机端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口：

将该第二帧中所述的主VLAN ID修改为该第二帧关联的从VLAN ID；

通过第二帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第二帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第二帧。

4.根据权利要求3的方法，还包括：

存储该第二帧的主VLAN ID的帧的源地址、所述主VLAN ID及其关联的从VLAN ID、以及第二帧对应的PVLAN交换机端口ID。

5.根据权利要求3的方法，还包括：

响应于所述第一帧包含从VLAN ID，并且不能根据该第一帧的目标地址获得所述从VLAN ID关联的主VLAN ID，使用默认项处理。

6.根据权利要求5的方法，还包括：

响应于该第二帧包含主VLAN ID，并且不能根据该第二帧的目标地址获得所述主VLANID关联的从VLAN ID，使用所述默认项处理。

7.根据权利要求5的方法，还包括：

响应于接收到帧是广播帧，使用所述默认项处理，其中，所述接收到的帧是以下之一：第一帧；第二帧。

8.根据权利要求5-7之一所述的方法，其中所述默认项包含多个选项，并且所述使用默认项处理包括：对每一个选项生成该帧的一个副本，并且将该副本中的VLAN ID修改为对应选项中的重写VLAN ID，然后通过对应选项中指定的PVLAN交换机端口发送修改后的副本。

9.根据权利要求1的方法，其中，所述非隔离端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口。

10.一种PVLAN交换机，其中所述PVLAN交换机被配置为主VLAN以及与所述主VLAN关联的至少两个从VLAN，所述主VLAN包括至少一个混杂端口，所述至少两个从VLAN中的每一个从VLAN包含至少一个智能PVLAN聚合端口，其中所述智能PVLAN聚合端口能将团体VLAN信息从PVLAN交换机传送到非PVLAN装置，还能将隔离VLAN和团体VLAN的信息一起传送到非PVLAN装置，并且所述智能PVLAN聚合端口包含在至少两个从VLAN中，其中，所述智能PVLAN聚合端口和所述混杂端口用于连接非PVLAN装置，所述PVLAN交换机包括：

接收装置，被配置为从该智能PVLAN聚合端口接收与该智能PVLAN聚合端口连接的非PVLAN装置发送的第一帧；

修改装置，被配置为将该第一帧中的所述从VLAN ID修改为该从VLAN关联的主VLANID；

发送装置，被配置为通过所述第一帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第一帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第一帧。

11.根据权利要求10的PVLAN交换机，还包括：

存储装置，被配置为存储该第一帧的源地址、从VLAN ID及其关联的主VLAN ID、以及所述第一帧对应的PVLAN交换机端口ID。

12.根据权利要求11的PVLAN交换机，其中：

所述接收装置还被配置为从该混杂端口接收与该混杂端口连接的非PVLAN装置发送的第二帧；

响应于该第二帧包含主VLAN ID、根据该第二帧的目标地址能够获得第二帧对应的PVLAN交换机端口ID以及所述主VLAN ID关联的从VLAN ID，并且第二帧对应的PVLAN交换机端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口：

所述修改装置还被配置为将该第二帧中所述的主VLAN的ID修改为该第二帧关联的从VLAN ID；

所述发送装置还被配置为通过第二帧对应的PVLAN交换机端口向与所述第二帧对应的PVLAN交换机端口连接的非PVLAN装置发送修改后的第二帧。

13.根据权利要求12的PVLAN交换机，其中：

所述存储装置还被配置为存储该第二帧的主VLAN ID的帧的源地址、所述主VLAN ID及其关联的从VLAN ID、以及第二帧对应的PVLAN交换机端口ID。

14.根据权利要求12的PVLAN交换机，还包括：

默认项处理装置，被配置为响应于所述第一帧包含从VLANID、并且不能根据该第一帧的目标地址获得所述从VLAN ID关联的主VLAN ID，使用默认项处理。

15.根据权利要求14的PVLAN交换机，其中：

所述默认项处理装置还被配置为响应于该第二帧包含主VLAN ID，并且不能根据该第二帧的目标地址获得所述主VLANID关联的从VLAN ID，使用所述默认项处理。

16.根据权利要求14的PVLAN交换机，其中：

所述默认项处理装置还被配置为响应于接收到帧是广播帧，使用所述默认项处理，其中，所述接收到的帧是以下之一：第一帧；第二帧。

17.根据权利要求14-16之一所述的PVLAN交换机，其中所述默认项包含多个选项，并且所述默认项处理装置还被配置为：对每一个选项生成该帧的一个副本，并且将该副本中的VLAN ID修改为对应选项中的重写VLAN ID，然后通过对应选项中指定的PVLAN交换机端口发送修改后的副本。

18.根据权利要求10的PVLAN交换机，其中，所述非隔离端口为以下之一：混杂端口；智能PVLAN聚合端口。