CN104935509A - 一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法，其中，每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，配置每个PE与其中一个CB上的其中一个聚合组绑定，并将PE发送的多播报文均重定向至与多播报文所来源的PE绑定的CB，以指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；同时，预先按照不引起多播环路原则在每一CB上规划出其它每一CB作为源CB时的多播报文转发路径，以使得每一CB仅通过本CB上处于所述多播报文转发路径的堆叠口转发该接收的多播报文，从而能够达到防止多播报文环路的目的。本发明还提供一种纵向堆叠系统中防止产生环路的装置。

Description

一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法和装置。

背景技术

为了满足数据中心的需求，现有技术提出了二级的纵向堆叠系统，也称为智能弹性网络(IRF：Intelligent Resistant Fabric)堆叠系统，如图1所示。其包括CB(Core Backbone，核心骨干设备)和PE(Port Extender，端口扩展设备)两级设备。

其中，该纵向堆叠系统有如下限定：纵向只支持一级堆叠，即CB之间通过堆叠链路连接进行堆叠；纵向的PE作为IRF堆叠系统的远程线卡，与IRF堆叠系统中的各个CB进行线卡连接，但与其它任一PE之间没有任何的横向连接。

在实际应用中，纵向堆叠系统也称CB-PE系统。以下均以CB-PE系统描述。

MDC(Multitenant Device Context，多租户设备环境)技术是一种1：N网络设备虚拟化技术，可通过软件将一台物理网络设备虚拟化成多台逻辑网络设备，虚拟化出来的逻辑网络设备简称MDC。通过软、硬件虚拟化的配合，MDC具有完全的设备功能，有独立软件环境和数据。不同的MDC之间不能进行数据的通信。

在现有的MDC技术中，每个CB设备的单板可能属于不同的MDC，同一单板的不同芯片也可能属于不同的MDC。PE可以根据其上行链路在CB上的端口所属的MDC不同，从而属于不同的MDC。

在MDC配置下的CB-PE系统中，当CB的交换芯片通过外部端口收到单播报文时，不做本地转发，而要先上送该单播报文到流量管理(TM)芯片做流量管理后，再送到对应的交换芯片上去转发，这在图2中进行了示出。

而当CB的交换芯片通过外部端口收到多播报文时，这里，多播报文可为非单播报文，具体为广播报文(其可包含未知单播报文、未知组播报文)、组播报文等，该CB对多播报文的处理方式类似单播报文的处理方式，即，该多播报文也要先上送到TM芯片做流量管理后，再返回至交换芯片。

其中，当交换芯片再次收到返回的多播报文时，如果上述外部端口为CB与PE连接的端口，则该多播报文携带的源端口信息中会记录该端口的信息，本交换芯片可以由此禁止再向该端口转发。而如果这个外部端口是CB之间的堆叠口，则该多播报文中携带的源端口信息是PE的入端口信息，而不是这个堆叠口的信息，就会发生源端口返回现象。在图1所示的CB-PE系统中，可能会造成严重的环路。

发明内容

本发明提供了一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法和装置，以防止纵向堆叠系统中的多播环路。

本发明提供的技术方案包括：

本发明实施例提供一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法，所述纵向堆叠系统包含2个以上骨干网设备CB，且该2个以上CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接；

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，该至少一个代理口分别指向该聚合组对应的MDC的堆叠口或PE侧端口；

配置每个PE与其中一个CB上的其中一个聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC；

所述方法应用于任一CB上，包括：

当通过本CB上的与PE连接的PE侧端口接收到多播报文或通过本CB上的堆叠口接收到从其它CB被重定向至本CB的多播报文时，识别本CB上的聚合组与所述多播报文的源PE是否绑定，如果是，则将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

当通过本CB上的堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，则按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文；

其中，所述最优路径为针对每个源CB到所述堆叠系统中其它CB的最短路径。

可选地，所述源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

可选地，每个CB上设有至少一块单板，每块单板上设有至少一个交换芯片；

所述PE侧端口和所述堆叠口均设于所述交换芯片上，且同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口属于同一MDC；

每块单板上的所述至少一个交换芯片均与设于该单板上的流量管理芯片连接，且不同单板上的流量管理芯片之间通过网板连接；

所述交换芯片通过PE侧端口接收到多播报文时：

所述交换芯片识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定，如果绑定，则该交换芯片将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出；

如果不绑定，则该交换芯片按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

可选地，所述交换芯片通过堆叠口接收到重定向的多播报文时：

所述交换芯片识别该多播报文的源PE与该CB上的聚合组是否绑定，如果绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片通过该CB上的所有堆叠口发出该多播报文；

如果不绑定，则该交换芯片按照最优路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

可选地，所述按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB，包括：

所述多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号；

所述交换芯片将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

本发明实施例还提供一种纵向堆叠系统中防止产生环路的装置，用于纵向堆叠系统中，所述纵向堆叠系统包含2个以上所述CB，且该2个以上的CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接；

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，该至少一个代理口分别指向该聚合组对应的MDC的堆叠口或PE侧端口；

配置每个PE与其中一个CB上的一个所述聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC；

该装置设于交换芯片上，包括：记录单元、第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、报文接收单元和报文发送单元；

其中，所述记录单元，用于记录与本CB上的每个所述聚合组绑定的PE；

所述报文接收单元，用于接收多播报文；

所述报文发送单元，用于发送多播报文；

所述第一处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的与PE连接的PE侧端口接收到多播报文时，识别CB上的聚合组与所述多播报文的源PE是否绑定，如果是，则通知所述报文发送单元将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口，并通知所述报文发送单元将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

所述第二处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到从其它CB被重定向至本CB的多播报文，识别本CB上的聚合组与该多播报文的源PE是否绑定，如果是，则将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

所述第三处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，则按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文；

其中，所述最优路径为针对每个源CB到所述堆叠系统中其它CB的最短路径。

可选地，所述源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

可选地，每个CB上设有至少一块单板，每块单板上设有至少一个交换芯片；

所述PE侧端口和所述堆叠口均设于所述交换芯片上，且同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口属于同一MDC；

每块单板上的所述至少一个交换芯片均与设于该单板上的流量管理芯片连接，且不同单板上的流量管理芯片之间通过网板连接；

所述报文接收单元通过PE侧端口接收到多播报文时：

所述第一处理单元识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定，如果绑定，则所述第一处理单元将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出；

如果不绑定，则所述第一处理单元按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

可选地，所述报文接收单元通过堆叠口接收到重定向的多播报文时：

所述第二处理单元识别该多播报文的源PE与该CB上的聚合组是否绑定，如果绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片通过该CB上的所有堆叠口发出该多播报文；

如果不绑定，则所述第二处理单元按照最优路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

可选地，所述第一处理单元按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB，包括：

所述多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号；

所述第一处理单元将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

由以上技术方案可以看出，针对MDC配置下的纵向堆叠系统，针对所述纵向堆叠系统中每一PE绑定一个对应的CB，由该CB作为来自其绑定的PE的所有多播报文的源CB在堆叠系统中继续转发该多播报文，并预先按照不引起多播环路原则在每一CB上规划出其它每一CB作为源CB时的多播报文转发路径，以使得每一CB在通过堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，识别出本地记录的针对该源CB规划的多播报文转发路径，通过本CB上处于所述多播报文转发路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述多播报文转发路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文，这能够达到防止多播报文环路的目的。

附图说明

图1示出了现有二级纵向堆叠系统的组网示意图；

图2示出了现有CB的数据转发示意图；

图3为本发明实施例的纵向堆叠系统的结构图；

图4为本发明实施例提供的方法流程图；

图5a为本发明应用的CB-PE系统组网示意图一；

图5b为本发明应用的CB-PE系统组网示意图二；

图6a为本发明实施例提供的多播报文转发示意图一；

图6b为本发明实施例提供的多播报文转发示意图二；

图7为本发明实施例提供的防止产生环路的装置模块图。

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。

针对CB-PE组成的纵向堆叠系统下的CB之间进行多播报文转发时可能产生环路的问题，本发明通过分析CB-PE纵向堆叠系统下的报文转发情况，规范了多播报文的转发路径，并对不按多播报文转发路径转发的多播报文进行抑制，以防止环路。

首先，对本实施例中的纵向堆叠系统的结构进行说明。参见图3，该纵向堆叠系统包含2个以上骨干网设备CB，且该2个以上CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接。

更为详细地，参见图3，每个CB上有至少一块单板，该至少一块单板彼此通过网板连接，以实现单板之间的通信。

每块单板上设有至少一个交换芯片，且每块单板上的该至少一个交换芯片均通过内部端口与流量管理TM芯片连接。当然，也可以在每块单板上设置多个TM芯片。每个CB上的网板分别与不同单板上的TM芯片连接。

PE侧端口和堆叠口均设置在交换芯片上。不同CB之间的交换芯片通过堆叠口连接。需要说明的是，并非所有的交换芯片均通过堆叠口互相连接。通过堆叠口连接的交换芯片可以为每个CB上的一个或多个，且可以位于不同的单板上。

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上的每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC。也就是说，每个堆叠口和每个PE侧端口都仅仅能支持一个MDC，当然，不同的堆叠口可以支持相同的MDC，不同的PE侧端口可以支持相同的MDC，甚至任意个堆叠口和PE侧端口可以支持相同的MDC。实际应用中，不同的交换芯片可以配置为属于不同的MDC，但是同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口必须属于同一MDC。

在每个CB上，为每个MDC创建一个聚合组。每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，该至少一个代理口分别指向支持该聚合组对应的每个MDC的堆叠口或PE侧端口；即，每个聚合组包括至少一个代理口，分别一一对应每个CB上的支持同一MDC的堆叠口或PE侧端口，且该至少一个代理口支持本聚合组对应的MDC。

其中，需要说明的是，代理口是一个虚拟口，为软件配置生成；而PE侧端口和堆叠口均为物理接口。通过设置每个聚合组的代理口分别对应每个CB上的支持同一MDC的堆叠口或PE侧端口，从而实现软件层面与硬件层面的对应。

如图3所示，PE与CB1和CB2均连接，具体而言，与PE连接的三个交换芯片均配置为支持MDC1；并且同时，该PE也被配置为支持MDC1。每个PE所支持的MDC被配置后，便不会更改。

以上对堆叠系统中的CB的具体组成结构以及不同CB之间的连接关系进行详细的说明。下面对本发明实施例提供的方法进行描述：

本发明实施例提供一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法，参见图4，该流程可包括以下步骤：

步骤101，为纵向堆叠系统中的每一PE绑定一个CB上的聚合组。

具体设置步骤为：选择每个PE与其中一个CB上的一个聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC。

更具体地，CB之间通过互相连接的堆叠口，进行配置信息的同步，如每个CB上包括几块单板、每块单板上包含几个交换芯片、各个交换芯片属于哪个MDC等。当PE接入CB时，CB便会选择每个聚合组中的PE侧端口中的一个作为主端口，与PE之间进行配置信息的同步。

在此过程中，每个PE所属的MDC便由与其相连接的CB上的聚合组为其配置，并在配置后不可更改。在实际应用中，对于所有的PE来说，可以属于同一MDC，也可以属于不同的MDC。

本发明中，之所以为CB-PE系统中的每一PE绑定一个聚合组，主要目的是用于指示每一PE的所有广播报文是由该聚合组所属的CB作为源CB在堆叠系统转发，同时也指示了每一CB只有收到来自其绑定的PE的多播报文时才作为源CB在堆叠系统中继续转发该多播报文，这样才可以实现避免多播报文的环路。

以图5a为例做详细说明。图5a中共有三个CB组成的堆叠系统：CB-1、CB-2、CB-3，其中，CB-1的交换芯片支持MDC-1、MDC-2、MDC-3，CB-2的交换芯片支持MDC-1、MDC-2、MDC-4，CB-3的交换芯片支持MDC-1、MDC-3、MDC-4。

那么，在CB侧会建立四个聚合组，分别支持MDC-1、MDC-2、MDC-3、MDC-4。在PE接入时，以PE-1为例，将其配置为属于MDC-1，那么PE-1分别与CB-1、CB-2、CB-3建立连接，并且从中选择一个聚合组进行绑定，如CB-1上的聚合组MDC-1，并将PE-1发送至CB-2和CB-3的多播报文重定向至CB-1。同理，可以将PE-2与CB-2上的聚合组MDC-2绑定，PE-3与CB-3上的聚合组MDC-3绑定，PE-4与CB-3上的聚合组MDC-4绑定。

作为本发明的一个优选实施例，本发明可按照流量负载均衡的方式为属于同一MDC的每一PE分别绑定不同的CB。例如图5b中的纵向堆叠系统，PE-1、PE-2、PE-3同属于MDC-1，则基于流量负载均衡方式，本发明不会将PE-1、PE-2、PE-3同时与同一CB如CB-1上的聚合组MDC-1绑定，而是分别绑定不同CB上的聚合组MDC-1，如将PE-1与CB-1上的聚合组MDC-1绑定，PE-2与CB-2上的聚合组MDC-1绑定，PE-3与CB-3上的聚合组MDC-1绑定。

通过此步骤，针对支持MDC的CB-PE系统，可使每一个PE与属于同一MDC环境下的一个聚合组绑定，从而使该聚合组所属的CB作为来自其绑定的PE的所有多播报文的源CB在堆叠系统中继续转发该多播报文。

本发明中，为便于堆叠系统中的CB上的聚合组接收到多播报文时识别本CB是否与所述多播报文所来源的PE绑定，会在步骤101中进一步将各个PE与CB的绑定关系记录至每一CB。比如图5b中，CB-1、CB-2、CB-3均会记录PE1绑定的聚合组、PE2绑定的聚合组。

步骤102，判断多播报文来自于PE侧端口还是堆叠口，如果是PE侧端口，进入步骤104；如果为堆叠口，进入步骤103。

步骤103、判断该接收到的多播报文是被重定向至该CB的多播报文还是其它CB作为源CB发送的多播报文，如果是重定向至该CB的多播报文，则进入步骤104；如果是其它CB作为源CB发送的多播报文，则进入步骤107。

本发明中，PE向堆叠系统中的聚合组发送多播报文时，该多播报文会通过内部头(也称HG头)携带目的端口号、目的芯片号，这里，目的端口号为堆叠系统的下行口对应的代理端口标识，目的芯片号为堆叠系统的下行口对应的代理芯片标识。

步骤104、识别CB上的聚合组是否与所述多播报文的源PE绑定；如果否，则进入步骤105；如果是，则进入步骤106。

具体而言，识别CB上的聚合组是否与所述多播报文的源PE绑定，包括：位于该CB上的交换芯片通过PE侧端口接收到多播报文时，交换芯片对该多播报文进行查表处理，以识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定。

更进一步地，任一PE发送多播报文时，会将自身的标识比如名称、IP地址等携带在该多播报文中。如此，当CB侧的交换芯片通过连接PE的PE侧端口收到多播报文时，其会根据该多播报文携带的PE的标识确定该多播报文所来源的PE。

基于所述记录，则本步骤104中，识别本CB上的聚合组是否与所述多播报文所来源的PE绑定，具体可包括：从本地记录中找到所述多播报文所来源的PE所绑定的聚合组，如果发现该绑定的聚合组正是本聚合组，则确定本聚合组与所述多播报文所来源的PE绑定，反之，确定本聚合组与所述多播报文所来源的PE不绑定。

步骤105、按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

其中，最短路径为到目的CB的距离最小的路径。

通过此步骤，将经由该PE发送至各个CB上的属于同一MDC的聚合组的多播报文均重定向至与该PE绑定的聚合组，从而可以达到可以防止多播报文环路的效果。

更为详尽地，交换芯片通过PE侧端口或堆叠口接收到多播报文时，对该多播报文进行查表处理，如果多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组不绑定，则该交换芯片按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理TM芯片将多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

该多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号。重定向时，交换芯片将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

可见，本发明实施例中的TM芯片，并非现有技术中TM芯片将接收到的多播报文进行流量管理后，再返回至发送该多播报文的交换芯片进行流量的转发。

可选地，本实施例中，源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径；

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径；

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

需要说明的是，不引起环路，也即不会发生端口的报文返回现象，换而言之，对于堆叠系统中的每个CB的单个堆叠口，不会同时接收和发送多播报文。

步骤106、将多播报文在本CB上进行本地转发，并将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文。

可选地，将多播报文在本CB上进行本地转发的过程，具体包括：

如前所述，多播报文的属性信息包括目的芯片号、目的端口号，当识别到CB上的聚合组与所述多播报文的源PE绑定后，便查找多播报文的目的端口有无本CB上的端口。若有，便直接进行本CB上的转发。

更为详尽地，若交换芯片通过PE侧端口接收到多播报文时，对该多播报文进行查表处理。如果多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组绑定，则无需再进行一次哈希处理，而是直接将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出。

若交换芯片通过堆叠口接收到重定向至本CB的多播报文时，对该多播报文进行查表处理。如果多播报文的源PE与该堆叠口对应的聚合组绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片将目的端口在本CB上的报文进行本地转发，并将目的芯片为其余CB上的交换芯片的多播报文通过该CB上的所有堆叠口发出。

步骤107、按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文。

下面以图6a和图6b所示的纵向堆叠系统为例，对最优路径的建立进行说明。

以图6a和图6b中所示的CB-1为例，具体描述如何按照不引起多播环路的原则规划出CB-1上的聚合组作为源聚合组时规划出对应的多播报文转发路径：

为了方便说明，假设PE1属于MDC-1，且CB-1～CB-4上均有支持MDC-1的聚合组。

1)计算作为源CB的CB-1到图6a所示堆叠系统中其它各个CB即CB-2至CB-4的最优路径。

从图中可以看出，作为源CB的CB-1到CB-2存在两条路径，分别为：

路径1，CB-1->CB-2；

路径2，CB-1->CB-4->CB-3->CB-2；

可以看出，CB-1到CB-2存在的两条路径不等，路径1最短，则选择路径1为最优路径。

同样，从图中可以看出，作为源CB的CB-1到CB-3也存在两条路径，分别为：

路径1，CB-1->CB-2->CB-3；

路径2，CB-1->CB-4->CB-3；

可以看出，CB-1到CB-3存在的两条路径相等，则在不引起环路的前提下可以指定其中一条路径比如路径1为最优路径。

同样，从图中可以看出，作为源CB的CB-1到CB-4也存在两条路径，分别为：

路径1，CB-1->CB-2->CB-3->CB-4；

路径2，CB-1->CB-4；

可以看出，CB-1到CB-4存在的两条路径不等，路径2最短，则可以指定路径2为最优路径。

2)将计算出的作为源CB的CB-1到堆叠系统中其它各个CB即CB-2至CB-4的最优路径组合成设置有源聚合组的CB-1在所述堆叠系统中的多播转发路径，并记录至堆叠系统中其它各个CB即CB-2至CB-4。

基于步骤1)中的描述，假如作为源CB的CB-1到CB-2、CB-3、CB-4的最优路径依次为：CB-1->CB-2、CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，则本步骤2)中的作为源CB的CB-1在所述堆叠系统中的多播转发路径就为：CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，图6b中的虚线示出了CB-1上的作为源CB时的多播报文的转发路径。堆叠系统中其它CB作为源CB时在所述堆叠系统中的多播转发路径按照类似CB-1的类似确定。

本发明中，基于通过上述步骤预先规划的多播报文转发路径，是不会在堆叠系统内产生环路的，并且，在本发明中，接收到该多播报文的堆叠口是不会继续反向转发该接收的多播报文。

仍旧参照图6a和图6b，对图4所示的流程进行实例描述：

以图示的CB-PE系统为例，则假如PE-1绑定CB-1上的支持MDC-1的聚合组，PE-2绑定CB-2上的支持MDC-2的聚合组，且CB-1～CB-4上均设置有支持MDC-1和MDC-2的交换芯片组成的聚合组。

以CB-1上的源聚合组为例，且针对CB-1作为源CB规划的多播报文转发路径为：CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，则当CB-1上的源聚合组通过连接PE-1的PE侧端口接收到PE-1发送的多播报文时，其发现本CB-1与该多播报文来源的PE-1绑定，则本CB-1作为源CB，通过图示的左侧堆叠口和右侧堆叠口发送该接收的多播报文。这里，CB-1上的作为源CB发送的多播报文标记了本CB-1作为源CB的标识。

而当CB-2上的支持MDC-1的聚合组通过连接PE-1的PE侧端口接收到PE-1发送的多播报文时，由于本CB-2记录了该多播报文所来源的PE-1与CB-1绑定，并未与本CB-2上的聚合组绑定，则CB-2会识别出本CB-2上的聚合组与所述多播报文所来源的PE-1未绑定，按照最短路径选择图示中CB-2上的左侧堆叠口将该接收的多播报文重定向至CB-1，图6b中的虚线进行了示出。而当CB-1从右侧堆叠口收到从CB-2重定向过来的来源于PE-1的多播报文时，该CB-1就作为源CB并通过本CB-1上的所有堆叠口，即左侧堆叠口和右侧堆叠口发送该多播报文。这里，CB-1上作为源CB发送的多播报文标记了本CB-1作为源CB的标识。

之后，当CB-2通过左侧堆叠口接收到CB-1上的作为源CB发送的多播报文时，CB-2就从本地的记录中识别出作为源CB的CB-1在所述堆叠系统中的多播转发路径：CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，发现本CB-2上连接CB-3的右侧堆叠口处于该识别出的多播转发路径，则本CB-2就通过本CB-2上的右侧堆叠口继续发送该接收的多播报文，同时还发现本CB-2上连接CB-1的左侧堆叠口不处于该识别出的多播转发路径，则本CB-2就抑制本CB-2上的左侧堆叠口继续发送该接收的多播报文。

当CB-4通过右侧堆叠口接收到CB-1作为源CB发送的多播报文时，CB-4就从本地的记录中识别出作为源CB的CB-1在所述堆叠系统中的多播转发路径：CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，发现本CB-4上的左、右侧堆叠口均不处于该识别出的多播转发路径，则本CB-4就抑制本CB-4上的左、右侧堆叠口继续发送该接收的多播报文。

当CB-3通过左、右侧堆叠口接收到CB-1作为源CB发送的多播报文时，CB-3就从本地的记录中识别出作为源CB的CB-1在所述堆叠系统中的多播转发路径：CB-1->CB-2->CB-3，CB-1->CB-4，发现本CB-3上的左、右侧堆叠口均不处于该识别出的多播转发路径，则本CB-3就抑制本CB-3上的左、右侧堆叠口继续发送该接收的多播报文。这实现了CB之间发送的多播报文不会在堆叠系统中产生环路。

至此，完成上述例子的描述。

优选地，本发明中，可针对任一CB，当其交换芯片通过堆叠口接收到来自于某个PE的多播报文，则在该多播报文上送至TM芯片进行调度并再回到本交换芯片后，通过在交换芯片与TM芯片互联口上设置每一CB作为源CB时的多播报文转发路径的描述，该描述可通过ACL规则实现，能够禁止多播报文再从接收到该多播报文的堆叠口继续反向转发出去，达到防止多播报文环路的目的。

优选地，当CB侧有单板插拔、MDC配置变化时，各CB会检查聚合组里的交换芯片的变化，并针对每个聚合组做对应的调整，并在调整完毕后在整个PB-CE系统里进行信息的同步。而对于每个PE，CB也会针对该PE重新去选择聚合组，尤其是当与其绑定的CB不存在，或者不存在与该PE相同MDC的交换芯片时，这样做可以最大程度地保障系统的稳定性。

以上对本发明提供的方法进行了描述，下面对本发明提供的装置进行描述：

本发明实施例还提供了一种纵向堆叠系统中防止产生环路的装置，用于纵向堆叠系统中，所述纵向堆叠系统包含2个以上所述CB，且该2个以上的CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接；

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，分别指向该聚合组对应的MDC的堆叠口或PE侧端口；

配置每个PE与其中一个CB上的一个所述聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC；

该装置设于交换芯片上，参见图7，包括：记录单元、第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、报文接收单元和报文发送单元；

其中，所述记录单元，用于记录与本CB上的每个所述聚合组绑定的PE；

所述报文接收单元，用于接收多播报文；

所述报文发送单元，用于发送多播报文；

所述第一处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的与PE连接的PE侧端口接收到多播报文时，识别CB上的聚合组与所述多播报文的源PE是否绑定，如果是，则通知所述报文发送单元将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口，并通知所述报文发送单元将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

更为详尽地，每个CB上设有至少一块单板，每块单板上设有至少一个交换芯片；PE侧端口和所述堆叠口均设于所述交换芯片上，且同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口属于同一MDC；

每块单板上的所述至少一个交换芯片均与设于该单板上的流量管理芯片连接，且不同单板上的流量管理芯片之间通过网板连接；

所述报文接收单元通过PE侧端口接收到多播报文时：

所述第一处理单元识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定，如果绑定，则所述第一处理单元将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出；

如果不绑定，则所述第一处理单元按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

其中，所述第一处理单元按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB，包括：所述多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号；

所述第一处理单元将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

所述第二处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到从其它CB被重定向至本CB的多播报文，识别本CB上的聚合组与该多播报文的源PE是否绑定，如果是，则将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

更为详尽地，所述报文接收单元通过堆叠口接收到重定向的多播报文时：

所述第二处理单元识别该多播报文的源PE与该CB上的聚合组是否绑定，如果绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片通过该CB上的所有堆叠口发出该多播报文；

如果不绑定，则所述第二处理单元按照最优路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

所述第三处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，则按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文；

其中，所述最优路径为针对每个源CB到所述堆叠系统中其它CB的最短路径。

更为详尽地，本实施例中，源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

由以上技术方案可以看出，本发明中，针对所述纵向堆叠系统中每一PE绑定一个对应的CB，由该CB作为来自其绑定的PE的所有多播报文的源CB在堆叠系统中继续转发该多播报文，并预先按照不引起多播环路原则在每一CB上规划出其它每一CB作为源CB时的多播报文转发路径，以使得每一CB在通过堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，识别出本地记录的针对该源CB规划的多播报文转发路径，通过本CB上处于所述多播报文转发路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述多播报文转发路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文，这能够达到防止多播报文环路的目的。

以上所述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 (10)

1.一种纵向堆叠系统中防止产生环路的方法，其特征在于，所述纵向堆叠系统包含2个以上骨干网设备CB，且该2个以上CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接；

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，该至少一个代理口分别指向该聚合组对应的MDC的堆叠口或PE侧端口；

配置每个PE与其中一个CB上的其中一个聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC；

所述方法应用于任一CB上，包括：

当通过本CB上的与PE连接的PE侧端口接收到多播报文或通过本CB上的堆叠口接收到从其它CB被重定向至本CB的多播报文时，识别本CB上的聚合组与所述多播报文的源PE是否绑定，如果是，则将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

当通过本CB上的堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，则按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文；

其中，所述最优路径为针对每个源CB到所述堆叠系统中其它CB的最短路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个CB上设有至少一块单板，每块单板上设有至少一个交换芯片；

所述PE侧端口和所述堆叠口均设于所述交换芯片上，且同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口属于同一MDC；

每块单板上的所述至少一个交换芯片均与设于该单板上的流量管理芯片连接，且不同单板上的流量管理芯片之间通过网板连接；

所述交换芯片通过PE侧端口接收到多播报文时：

所述交换芯片识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定，如果绑定，则该交换芯片将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出；

如果不绑定，则该交换芯片按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述交换芯片通过堆叠口接收到重定向的多播报文时：

所述交换芯片识别该多播报文的源PE与该CB上的聚合组是否绑定，如果绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片通过该CB上的所有堆叠口发出该多播报文；

如果不绑定，则该交换芯片按照最优路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB，包括：

所述多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号；

所述交换芯片将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

6.一种纵向堆叠系统中防止产生环路的装置，其特征在于，用于纵向堆叠系统中，所述纵向堆叠系统包含2个以上所述CB，且该2个以上的CB彼此通过堆叠口互相连接，所述CB通过PE侧端口与端口扩展设备PE连接；

每个CB支持至少一个多租户设备环境MDC，并配置该CB上每个堆叠口支持一个MDC，每个PE侧端口支持一个MDC，并为每个MDC创建一个聚合组，每个聚合组包括支持该聚合组对应的MDC的至少一个代理口，该至少一个代理口分别指向该聚合组对应的MDC的堆叠口或PE侧端口；

配置每个PE与其中一个CB上的一个所述聚合组绑定，用于指示该绑定的PE的所有多播报文是由该CB作为源CB在堆叠系统转发；其中，该PE与其绑定的聚合组支持同一MDC；

该装置设于交换芯片上，包括：记录单元、第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、报文接收单元和报文发送单元；

其中，所述记录单元，用于记录与本CB上的每个所述聚合组绑定的PE；

所述报文接收单元，用于接收多播报文；

所述报文发送单元，用于发送多播报文；

所述第一处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的与PE连接的PE侧端口接收到多播报文时，识别CB上的聚合组与所述多播报文的源PE是否绑定，如果是，则通知所述报文发送单元将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口，并通知所述报文发送单元将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

所述第二处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到从其它CB被重定向至本CB的多播报文，识别本CB上的聚合组与该多播报文的源PE是否绑定，如果是，则将该CB作为源CB并通过该CB上的所有堆叠口发送该多播报文；如果否，则按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将所述多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB；

所述第三处理单元，用于当所述报文接收单元通过本CB上的堆叠口接收到其它CB作为源CB发送的多播报文时，则按照预先设置的针对该CB规划的最优路径，通过本CB上处于所述最优路径的堆叠口转发该接收的多播报文，禁止本CB上不处于所述最优路径的堆叠口继续转发该接收的多播报文；

其中，所述最优路径为针对每个源CB到所述堆叠系统中其它CB的最短路径。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述源CB到所述堆叠系统中其它CB的最优路径通过以下步骤确定：

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB仅存在一条路径，则确定该路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上不相等的路径，则确定最短路径为最优路径，

如果源CB到所述堆叠系统中其它CB存在两条以上相等的最短路径，则在不引起环路的前提下指定其中一条为最优路径。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个CB上设有至少一块单板，每块单板上设有至少一个交换芯片；

所述PE侧端口和所述堆叠口均设于所述交换芯片上，且同一交换芯片上的PE侧端口和堆叠口属于同一MDC；

每块单板上的所述至少一个交换芯片均与设于该单板上的流量管理芯片连接，且不同单板上的流量管理芯片之间通过网板连接；

所述报文接收单元通过PE侧端口接收到多播报文时：

所述第一处理单元识别所述多播报文的源PE与该PE侧端口对应的聚合组是否绑定，如果绑定，则所述第一处理单元将多播报文发送至流量管理芯片，然后再经由该CB上的所有堆叠口发出；

如果不绑定，则所述第一处理单元按照最短路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述报文接收单元通过堆叠口接收到重定向的多播报文时：

所述第二处理单元识别该多播报文的源PE与该CB上的聚合组是否绑定，如果绑定，则将该多播报文哈希到该聚合组中的任意一个代理口，以指向该任意一个代理口对应的交换芯片，并经由流量管理芯片发送至该交换芯片；然后该交换芯片通过该CB上的所有堆叠口发出该多播报文；

如果不绑定，则所述第二处理单元按照最优路径从该CB上选择一个堆叠口，并经由流量管理芯片将所述多播报文重定向至与该多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元按照最短路径从本CB上选择一个堆叠口将多播报文重定向至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB，包括：

所述多播报文的属性信息还包括目的芯片号、目的端口号；

所述第一处理单元将所述多播报文的目的芯片号、目的端口号分别修改为所述多播报文所来源的PE绑定的聚合组上的指定芯片号、指定端口号，按照最优路径从本CB上选择一堆叠口将完成所述修改的多播报文发送至与所述多播报文的源PE绑定的聚合组所属的CB。