CN104994181B - 一种分布式olt系统中显示动态mac地址表的方法 - Google Patents

一种分布式olt系统中显示动态mac地址表的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，包括主控板请求线卡获取MAC地址信息，线卡在其自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息，并将MAC地址信息打包成消息发送给主控板；当线卡获取所有MAC地址信息后发送一条结束消息给主控板，以便主控板将所述原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。本发明的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法能够及时显示MAC地址表，使得分布式OLT系统管理员能够准确及时的察看到系统学习到的动态MAC地址；能够定位MAC地址是在具体那个端口或ONU学习到的，便于OLT系统管理员分析和定位问题；且不浪费主控板资源和板间通信资源。

Description

一种分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法
技术领域
本发明涉及通信的技术领域，特别是涉及一种分布式光线路终端(Optical LineTerminal，OLT)系统中显示动态MAC地址表的方法。
背景技术
如图1所示，分布式OLT系统一般包括主控板、背板，以及多个线卡。其中，主控板用于进行系统管理和数据集中转发，包含端口容量比较大的交换芯片。背板只负责数据转发，包括控制数据和业务数据。线卡也称为业务卡，是实际工作的板卡，用于管理无源光纤网络(Passive Optical Network，PON)系统上的光网络单元(Optical Network Unit，ONU)，将数据转发到主控板等。具体地，线卡包含交换芯片和PON芯片，PON芯片通过光模块连接ONU，PON芯片作为物理OLT对PON通信和PON终端进行管理。
整个分布式OLT系统可以看作是一个交换机系统。分布式OLT系统管理员通过获取MAC地址的所在端口号来确定分布式OLT系统终端的数据转发情况，分析网络转发的合法性，并及时发现OLT系统二层数据转发存在的问题。
分布式OLT系统所包括的每个线卡又包括多个PON端口。每个PON端口能够连接多个ONU，每个ONU又能学习到多个MAC地址。由于不同的ONU在不同时刻学习到的动态MAC地址是不同的，所以需要按照动态MAC地址表的数据量大小来进行适量的显示。另外，分布式OLT系统学习到的动态MAC地址有老化时间，因此需要及时显示分布式OLT系统端口或ONU所学习到的MAC地址记录，确保在MAC地址老化之前能够显示出来，展现给用户。
现有技术中，针对如何显示分布式OLT系统学习到的MAC地址的问题，目前还没有找到比较完美的方法。
例如，直接从主控板交换芯片上获取学习到MAC地址信息，这种方法满足了显示的及时性，但获得的MAC地址信息最多只能定位到线卡，无法定位到ONU，甚至不能定位到PON口，无法达到精确性的要求。
再如，每取到一个MAC地址信息后，到线卡上遍历每个PON口，甚至遍历每个ONU。这种方法虽然能精确定位MAC地址所在端口或ONU，但是成千上万个MAC地址都需要遍历，效率非常低下。如果显示32K个MAC地址记录可能需要半个小时，这样就无法达到及时性的要求。
再如，在主控上维护一张MAC地址转发表，每当线卡学习到新的MAC地址或者出现老化过期的MAC地址，都向主控板发送一个通知。主控板收到通知后更新这张MAC地址转发表。但是，该方法占用了过多的板间通信资源和主控CPU运算资源。例如，当ONU集体上线或下线时，动态MAC地址表的突发的增加或减少导致主控板瞬间要MAC地址转发表进行插入、删除、排序和修改操作。另外，MAC地址转发表只有管理员需要察看MAC地址表信息的时候才用到，造成了资源的浪费。
另外，每个线卡可能学到MAC地址信息可能有成千上万条，这么大的数据量超过了板间通信中一条消息的传输负载量。板间通信以消息为单位通信，而每个消息的最大值要小于MTU(UDP传输的最大传输单元)。MTU的默认值一般为1500，即使MTU最大可以调整为64K，学习到MAC地址信息总合仍有可能超过64K。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，用户通过查看OLT学习到的MAC地址列表来判断当前系统数据包的转发路径，从而确认OLT下ONU数据的转发情况。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，包括以下步骤：步骤S1、主控板根据设定的MAC地址信息的查询参数，建立一个原子任务，发送动态MAC地址信息查询请求至线卡；步骤S2、主控板接收线卡发送来的动态MAC地址信息查询请求的响应信息；若响应信息为动态MAC地址信息查询请求不能够执行，则终止原子任务；若响应信息为动态MAC地址信息查询请求能够执行，则转入步骤S3；步骤S3、待线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息，并将容量大小达到一个消息单元容量的所记录的MAC地址信息打包为一个查询结果消息发送给主控板后，主控板接收线卡发送来的查询结果消息；步骤S4、待线卡线卡获取所有MAC地址信息后，主控板接收线卡发送来的结束消息，结束原子任务，并将所述原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S1中，所述查询参数包括线卡槽位号、PON口ID、ONU ID和VLAN值。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S1包括以下步骤：
a)主控板启动定时器；
b)构造动态MAC地址信息查询请求；
c)发送动态MAC地址信息查询请求到线卡。
进一步地，根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤a)中，定时器所设定的最大允许执行时间为60秒。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S2中，动态MAC地址信息查询请求不能够执行的情况包括：
a、动态MAC地址信息查询请求的结构不能解析；
b、PON口ID值不在预定范围内；
c、ONU口ID值不在预定范围内；
d、VLAN值不在预定范围内；
e、ONU口ID所指示的ONU不在线或没有授权。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S3中，线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息时，包括以下步骤：
线卡在交换芯片中获取以MAC地址为索引的带VLAN信息的MAC地址的哈希表；
遍历每一个PON口，遍历每一个PON口下的ONU；
查询ONU下学习到的动态MAC地址；
以MAC地址为索引，在带VLAN信息的MAC地址的哈希表中获取该MAC地址对应的VLAN；
构造容量大小达到一个消息单元容量的查询结果消息；
将MAC地址信息存入查询结果消息。
同时，本发明还提供一种分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，包括以下步骤：
步骤S1、待主控板根据设定的MAC地址信息的查询参数，建立一个原子任务后，线卡接收主控板发送来的动态MAC地址信息查询请求；
步骤S2、线卡判断能否执行所述动态MAC地址信息查询请求，并在能够执行时在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息；
步骤S3、在所记录的MAC地址信息的容量大小达到板间通信的一个消息单元容量时，线卡将MAC地址信息打包成一条消息发送给主控板；当线卡获取所有MAC地址信息后发送一条结束消息给主控板，以便主控板将所述原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S2包括以下步骤：
a)线卡解析动态MAC地址信息查询请求；
b)判断所述动态MAC地址信息查询请求是否能够被执行，并将判断结果通过响应信息反馈至主控板；
c)若能够被执行，线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息。
进一步地，根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤c)又包括以下步骤：
线卡在交换芯片中获取以MAC地址为索引的带VLAN信息的MAC地址的哈希表；
遍历每一个PON口，遍历每一个PON口下的ONU；
查询ONU下学习到的动态MAC地址；
以MAC地址为索引，在带VLAN信息的MAC地址的哈希表中获取该MAC地址对应的VLAN；
构造容量大小达到一个消息单元容量的查询结果消息；
将MAC地址信息存入查询结果消息。
根据上述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其中：所述步骤S3中，每个消息单元最大允许传输的字节为8K，最多允许传输800条MAC地址信息。
如上所述，本发明的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，具有以下有益效果：
(1)能够及时显示数据量可能超过64K的MAC地址表，使得分布式OLT系统管理员能够准确及时的察看到系统学习到动态MAC地址；
(2)能够定位MAC地址是在具体那个端口或ONU学习到的，便于OLT系统管理员分析和定位问题，为规划网络资源提供参考；
(3)不浪费主控板资源和板间通信资源。
附图说明
图1显示为现有技术中的分布式OLT系统的结构示意图；
图2显示为本发明的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法的流程。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
在本发明中，设定OLT系统能够显示32768bits，也就是32K条MAC地址信息。
MAC地址信息条目的格式如表1所示。
表1、MAC地址信息条目的格式
MAC地址(6字节) VLAN(2字节) SLOT/PON/ONU(3字节)
xx xx xx xx xx xx 1-4096 1-12/1-16/1-256
在每一个MAC地址信息中，包括6个字节的MAC地址、2个字节的VLAN信息和各1个字节的SLOT/PON/ONU信息。其中，SLOT为线卡槽位信息。VLAN范围为1-4096。
分布式OLT系统最多支持12个线卡，每个线卡最多支持16个PON口，每个PON口最多支持256个ONU。
线卡能从PON芯片上遍历每个PON口的ONU来学习动态MAC地址，但从PON芯片上获取的MAC地址不包含VLAN信息。线卡能从交换芯片上获取带VLAN信息的MAC地址，但定位不到ONU。
参照图2，本发明的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法包括以下步骤：
步骤S1、设定MAC地址信息的查询参数。
具体地，查询参数包括线卡槽位号、PON口ID、ONU ID和VLAN值。
步骤S2、主控板建立一个原子任务，发送动态MAC地址信息查询请求至线卡。
主控板通过发送动态MAC地址信息查询请求MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ至线卡，来要求线卡查询动态MAC地址信息。
具体地，该步骤具体包括以下操作：
1)主控板启动定时器。
优选地，原子任务的最大允许执行时间为60秒。即定时器设定的最大允许执行时间为60秒。当定时器超时时，结束查询。
2)构造动态MAC地址信息查询请求MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ。
3)发送动态MAC地址信息查询请求MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ到线卡。
其中，由主控板发往线卡的查询动态MAC地址信息的请求命令如表2所示。
表2、动态MAC地址信息查询请求
步骤S3、线卡判断能否执行动态MAC地址信息查询请求，并在能够执行时在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息。
具体地，该步骤具体包括以下操作：
1)线卡解析动态MAC地址信息查询请求MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ；
2)判断该动态MAC地址信息查询请求是否能够被执行，并将判断结果通过响应信息MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_RESP_MSG反馈至主控板。
具体地，由线卡发往主控板的动态MAC地址信息查询请求的响应命令如表3所示。
表3、动态MAC地址信息查询请求的响应命令
也就是说，当判断不能够执行时，设置MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_RESP_MSG的成员ret值为0；当判断能够执行时，设置MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_RESP_MSG的成员ret值为1。
其中，动态MAC地址信息查询请求MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ不能够执行的情况包括：
a、MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_REQ_MSG结构不能解析；
b、PON口ID值不在0到16范围内；
c、ONU口ID值不在0到256范围内；
d、VLAN值不在0到4096内；
e、ONU口ID所指示的ONU不在线或没有授权。
对于主控板而言，当接收到响应信息MSC_QUERY_DYNAMIC_MAC_RESP_MSG后，如果响应为能够执行，则继续等待执行结果；如果响应为不能够执行，则结束查询。
3)若能够被执行，线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息。
具体地，线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息包括以下步骤：
31)线卡在交换芯片中获取以MAC地址为索引的带VLAN信息的MAC地址的哈希表；
32)遍历每一个PON口，遍历每一个PON口下的ONU；
33)查询ONU下学习到的动态MAC地址；
34)以MAC地址为索引，在带VLAN信息的MAC地址的哈希表中获取该MAC地址对应的VLAN；
35)构造查询结果消息；
36)将MAC地址信息存入查询结果消息。
步骤S4、当所记录的MAC地址信息的容量大小达到板间通信的一个消息单元容量时，线卡将MAC地址信息打包成一条消息发送给主控板；当获取所有MAC地址信息后，线卡发送一条结束消息给主控板。
具体地，当累计MAC地址信息的容量达到板间通信的一个消息单元容量时，标记为部分记录。优选地，板间通信采用UDP通信传输，每个消息单元最大允许传输8K字节。板间通信一个消息单元最多允许传输800条MAC地址信息。这是因为一条MAC地址信息包含6个字节MAC地址、2个字节的VLAN、一个字节PON口信息以及一个字节的ONU信息。由于线卡槽位信息在建立原子任务前就已经确定，所以在此不需要通过线卡传输到主控板。
因此，当累计的MAC地址信息数量达到800条后，标记为部分记录。遍历完成后，剩余的MAC地址信息标记为最后一部分MAC地址记录。
具体地，由线卡发往主控板的动态MAC地址信息查询结果命令MSC_DYNAMIC_MAC_QUERY_RESULT如表4所示。
表4、动态MAC地址信息查询结果命令
步骤S5、主控板接收线卡发送来的查询结果消息，并在接收到结束消息后，结束原子任务，并将该原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。
其中，该步骤具体包括以下操作：
51)接收查询结果消息，解析该查询结果消息并转存到显示缓存区；
52)接收到结果消息后，提交显示缓存区数据到OLT系统管理员显示窗口通过显示进程将该原子任务收集到的MAC地址信息显示出来，同时结束原子任务，终止定时器。
例如，OLT系统管理员分屏看到查询到的MAC地址列表的显示效果如下：
综上所述，本发明的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法能够及时显示数据量可能超过64K的MAC地址表，使得分布式OLT系统管理员能够准确及时的察看到系统学习到动态MAC地址；能够定位MAC地址是在具体那个端口或ONU学习到的，便于OLT系统管理员分析和定位问题，为规划网络资源提供参考；且不浪费主控板资源和板间通信资源。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种分布式光线路终端OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、主控板根据设定的MAC地址信息的查询参数，建立一个原子任务，发送动态MAC地址信息查询请求至线卡；
步骤S2、主控板接收线卡发送来的动态MAC地址信息查询请求的响应信息；若响应信息为动态MAC地址信息查询请求不能够执行，则终止原子任务；若响应信息为动态MAC地址信息查询请求能够执行，则转入步骤S3；
步骤S3、待线卡在自身的交换芯片和无源光网络PON芯片上获取动态MAC地址信息，并将容量大小达到一个消息单元容量的所记录的MAC地址信息打包为一个查询结果消息发送给主控板后，主控板接收线卡发送来的查询结果消息；其中，线卡在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息时，包括以下步骤：
线卡在交换芯片中获取以MAC地址为索引的带虚拟局域网VLAN信息的MAC地址的哈希表；
遍历每一个PON口，遍历每一个PON口下的光网络单元ONU；
查询ONU下学习到的动态MAC地址；
以MAC地址为索引，在带VLAN信息的MAC地址的哈希表中获取该MAC地址对应的VLAN；
构造容量大小达到一个消息单元容量的查询结果消息；
将MAC地址信息存入查询结果消息；
步骤S4、待线卡获取所有MAC地址信息后，主控板接收线卡发送来的结束消息，结束原子任务，并将所述原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。
2.根据权利要求1所述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述查询参数包括线卡槽位号、PON口ID、ONU ID和VLAN值。
3.根据权利要求1所述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下步骤：
a)主控板启动定时器；
b)构造动态MAC地址信息查询请求。
4.根据权利要求3所述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：所述步骤a)中，定时器所设定的最大允许执行时间为60秒。
5.根据权利要求1所述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：所述步骤S2中，动态MAC地址信息查询请求不能够执行的情况包括：
a、动态MAC地址信息查询请求的结构不能解析；
b、PON口ID值不在预定范围内；
c、ONU口ID值不在预定范围内；
d、VLAN值不在预定范围内；
e、ONU口ID所指示的ONU不在线或没有授权。
6.一种分布式光线路终端OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、待主控板根据设定的MAC地址信息的查询参数，建立一个原子任务后，线卡接收主控板发送来的动态MAC地址信息查询请求；
步骤S2、线卡解析动态MAC地址信息查询请求，判断所述动态MAC地址信息查询请求是否能够被执行，并将判断结果通过响应信息反馈至主控板；并在能够执行时，线卡在自身的交换芯片和无源光网络PON芯片上获取动态MAC地址信息；其中，在自身的交换芯片和PON芯片上获取动态MAC地址信息，包括以下步骤：
线卡在交换芯片中获取以MAC地址为索引的带虚拟局域网VLAN信息的MAC地址的哈希表；
遍历每一个PON口，遍历每一个PON口下的光网络单元ONU；
查询ONU下学习到的动态MAC地址；
以MAC地址为索引，在带VLAN信息的MAC地址的哈希表中获取该MAC地址对应的VLAN；
构造容量大小达到一个消息单元容量的查询结果消息；
将MAC地址信息存入查询结果消息；
步骤S3、在所记录的MAC地址信息的容量大小达到板间通信的一个消息单元容量时，线卡将MAC地址信息打包成一条消息发送给主控板；当线卡获取所有MAC地址信息后发送一条结束消息给主控板，以便主控板将所述原子任务收集到的MAC地址信息显示出来。
7.根据权利要求6所述的分布式OLT系统中显示动态MAC地址表的方法，其特征在于：所述步骤S3中，每个消息单元最大允许传输的字节为8K，最多允许传输800条MAC地址信息。
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