CN105471651B - 一种二层网络中vlan同步方法、本地交换机和远端交换机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二层网络中VLAN同步方法，以及基于该方法的本地交换机和远端交换机，该方法包括：本地交换机将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文；将封装成私有以太网类型的以太网报文通过二层网络发送至远端交换机，以便远端交换机根据该以太网报文与本地交换机进行配置。该方法解决了现有技术中在配置远端设备时，需要设备安装人员到远端设备所在的现场配置导致的效率低、人力成本高、出错几率大的问题。

Description

一种二层网络中VLAN同步方法、本地交换机和远端交换机

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种二层网络中VLAN同步方法，以及基于该方法的本地交换机和远端交换机。

背景技术

在网络的建设与规划中，通常会因为开局部署或扩容引入大量的零配置设备。例如针对一个本地设备，在扩容过程中需要引入多个远端设备与其通信，并且需要对这些远端设备进行网络管理，以使其与本地设备进行同步学习。目前，在实施引入远端设备的工作中，需要设备安装人员到远端设备所在的现场对其进行一一配置，这样既影响了网络部署的效率，又大幅提高了人力成本，且由于采用纯手动配置，增加了配置过程中的出错几率。

发明内容

本发明实施例提供了一种二层网络中VLAN同步方法、本地交换机及远端交换机，以解决现有技术中在配置远端设备时，需要设备安装人员到远端设备所在的现场配置导致的效率低、人力成本高、出错几率大的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种二层网络中VLAN同步方法，包括：

本地交换机将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文；

将封装成私有以太网类型的以太网报文通过二层网络发送至远端交换机，以便远端交换机根据该以太网报文与本地交换机进行配置。

在第一方面的第一种可能实现的方式中，本地交换机的发包端口与远端交换机的收包端口上均加入有相同域名ID的域，本地交换机配置为Server模式，远端交换机配置为Client模式，使两端的交换机可识别并转发私有以太网报文。

结合第一方面或第一方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述本地交换机将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文包括：

本地交换机将需要发送的VLAN信息以Tag方式加入发包端口；

将需要发送的VLAN信息以私有格式进行以太网封装。

第二方面，本发明实施例提供一种二层网络中VLAN同步方法，包括：

远端交换机接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

对所述以太网报文进行解封装处理；

根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

若可以，则根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置；

若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理。

在第二方面的第一种可能实现的方式中，根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置包括：

当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。

结合第二方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述预定策略为：

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同，则丢弃以太网报文；

若远端交换机的模式为Server模式，则丢弃所述以太网报文；

若远端交换机的模式为Transparent模式，则转发所述以太网报文至其他端口。

结合第二方面、第二方面的第一种可能实现的方式和第二方面的第二种可能实现的方式中的任意一种，在第三种可能实现的方式中，所述根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置包括：

比较以太网报文内的VLAN列表和收包端口中已存在的VLAN列表；

若以太网报文内的VLAN列表中存在收包端口没有的VLAN信息，则将该VLAN信息以Tag模式加入收包端口；

若收包端口存在以太网报文VLAN列表之外的VLAN信息，则将该VLAN信息删除；

若收包端口存在的VLAN信息包含在以太网报文中，则对该VLAN信息不做任何处理。

第三方面，本发明实施例提供一种本地交换机，包括：

标记模块，用于将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文；

发送模块，用于将封装成私有以太网类型的以太网报文通过二层网络发送至远端交换机，以便远端交换机根据该以太网报文与本地交换机进行配置。

在第三方面的第一种可能实现的方式中，本地交换机的发包端口上加入有与远端交换机的收包端口上相同域名ID的域，其中本地交换机配置为Server模式，远端交换机配置为Client模式，使两端的交换机可识别并转发私有以太网。

结合第三方面或第三方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述标记模块具体用于将需要发送的VLAN信息以Tag方式加入发包端口；

将需要发送的VLAN信息以私有格式进行以太网封装。

第四方面，本发明实施例提供一种远端交换机，包括：

接收模块，用于接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

解封装模块，用于对所述以太网报文进行解封装处理；

判断模块，用于根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

配置模块，用于若可以，则根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置；

处理模块，用于若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能实现的方式中，所述判断模块，用于根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置具体包括：

所述判断模块，用于：

当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。

结合第四方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述处理模块对以太网报文进行处理的预定策略为：

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同，则丢弃以太网报文；

若远端交换机的模式为Server模式，则丢弃所述以太网报文；

若远端交换机的模式为Transparent模式，则转发所述以太网报文至其他端口。

结合第四方面、第四方面的第一种可能实现的方式、第四方面的第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述配置模块根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置具体包括：所述配置模块，用于：

比较以太网报文内的VLAN列表和收包端口中已存在的VLAN列表；

若以太网报文内的VLAN列表中存在收包端口没有的VLAN信息，则将该VLAN信息以Tag模式加入收包端口；

若收包端口存在以太网报文VLAN列表之外的VLAN信息，则将该VLAN信息删除；

若收包端口存在的VLAN信息包含在以太网报文中，则对该VLAN信息不做任何处理。

本发明实施例提供的技术方案，通过将本地交换机内的VLAN同步信息以私有格式封装成以太网报文，穿越二层网络发送至远端交换机，远端交换机根据预定的方式与本地交换机配置，实现了对远端交换机的网络管理，使远端交换机能与本地交换机自动同步配置、学习，故不再需要设备安装人员到远端设备所在的现场配置，提高了网络部署和扩容的效率、节约了人力成本、且由于远端交换机与本地交换机之间采用自动的方式配置，消除了人为操作带来的出错率。

附图说明

图1为本发明所提供的一种二层网络中VLAN同步方法涉及的实施环境的网络结构示意图；

图2为本发明第一个实施例中提供的一种二层网络中VLAN同步方法的流程图；

图3为本发明第二个实施例中提供的一种二层网络中VLAN同步方法的流程图；

图4为本发明第二个实施例中远端交换机在接收到以太网报文后的具体处理方法的流程图；

图5为本发明第三个实施例中提供的一种本地交换机的结构示意图；

图6为本发明第四个实施例中提供的一种远端交换机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，本发明提供的一种二层网络中VLAN同步方法，可以应用在如图1所示的网络结构，在该网络结构中，包括一个本地交换机1，以及远端交换机2-8。本地交换机1与各远端交换机是通过公共二层网络通信的，如PTN(分组传送网，Packet TransportNetwork)。在通信过程中，远端交换机若需起到扩容网络的作用，需要与本地交换机1进行同步配置和学习。

实施例一

如图2所示，本发明实施例一提供了一种二层网络中VLAN同步方法，该方法可以包括：

101，本地交换机将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文；

步骤101具体可以是：本地交换机将需要发送的VLAN信息以Tag方式加入发包端口；

将需要发送的VLAN信息以私有格式进行以太网封装。

表1所示为本地交换机封装的以太网报文的帧结构：

表1

目的MAC

源MAC

802.1q

Tag标签

私有类型

VLAN数据

CRC

表2所示为VLAN数据所封装的私有以太网类型的帧结构：

表2

其中，需要远端交换机学习的同步信息存储在VLAN列表中。

102，将封装成私有以太网类型的以太网报文通过二层网络发送至远端交换机，以便远端交换机根据该以太网报文与本地交换机进行配置。

本地交换机的发包端口与远端交换机的收包端口上均加入有相同域名ID的域，加入的模式可以是Hybrid或Trunk。本地交换机预先设置成Server模式(服务器模式)，在此模式下可进行VLAN的创建、更改、删除，并自动将VLAN的信息向同一个VTP域内的其它交换机广播。需要进行同步学习的远端交换机预先设置成Client模式(客户模式)，只能被动接收VTP Server的VLAN配置。远端交换机如果是零配置启动或者无法进行手动配置时，可以在设备初始化时将域名和模式设置好。这样本地交换机和远端交换机间均可识别并转发私有格式的以太网报文。

在以太网报文的发送过程中，本地交换机可以采用广播或多播的方式进行发送，这样以私有格式封装起来VLAN信息通过二层网络发送给同一域内的远端交换机，远端交换机接收到以太网报文并对其进行解封后，可以根据报文内的信息与本地交换机配置并进行同步学习，这一过程能够自动完成，无需人工参与，节约了人力成本，提高了配置效率，减少了配置过程中的出错率。

实施例二

如图3所示，本实施例以以太网报文的接收端为主体，提供一种二层网络中VLAN同步方法，该方法包括：

201，远端交换机接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

步骤201中所述的以太网报文即实施例一步骤101-102中所述的以太网报文，其封装格式及可以采用的帧结构与实施例一101-102相同，在此不再赘述。

202，对所述以太网报文进行解封装处理；

203，根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

所述预先确定的规则具体可以是：当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。

在同一域内的交换机中，可能有一部分远端交换机是需要与本地交换机进行同步配置和学习的，而另一部分可能不需要，这些远端交换机的模式并非Client模式，而是Server模式(服务器模式)或Transparent模式(透传模式)；其中在Transparent模式下，远端交换机可独立配置自己的VLAN，但不与其它交换机交换本机的VLAN信息，同时转发其它交换机发来的VLAN信息。

204，若可以，则根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置；

配置时对VLAN信息的具体处理方法可以是：

比较以太网报文内的VLAN列表和收包端口中已存在的VLAN列表；

若以太网报文内的VLAN列表中存在收包端口没有的VLAN信息，则将该VLAN信息以Tag模式加入收包端口；

若收包端口存在以太网报文VLAN列表之外的VLAN信息，则将该VLAN信息删除；

若收包端口存在的VLAN信息包含在以太网报文中，则对该VLAN信息不做任何处理。

这样，远端交换机通过将其收包端口VLAN列表内的VLAN信息与本地交换机发送的VLAN列表中的VLAN同步信息逐条进行比较，将本机(远端交换机)中不存在的同步信息加入，并删除掉与同步信息不符的VLAN信息，以实现与本地交换机与远端交换机的同步，由于本地交换机会定时将以太网报文以多播或广播的方式发送，VLAN同步信息会按照定时周期更新，此过程完全自动化，无需人工的参与。

205，若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理。

如图4所示，所述的预定策略具体包括：

206，若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同，则丢弃以太网报文；

在网络系统的构建过程中，需要先将本地交换机与远端交换机设置在同一域内，例如可以像实施例一中那样，所述的本地交换机的发包端口与远端交换机的收包端口上均加入有相同域名ID的域，加入的模式可以是Hybrid或Trunk。执行步骤206后，远端交换机通过分析以太网报文的域值，若发现发送该报文的本地交换机与本机不在同一广播域内，不需要与其配置，所以可直接将以太网报文丢弃。

207，若远端交换机的模式为Server模式，则丢弃所述以太网报文；

208，若远端交换机的模式为Transparent模式，则转发所述以太网报文至其他端口。

远端交换机在Transparent模式下工作时，当接收到以太网报文中，虽然不会根据以太网报文内的VLAN信息进行同步学习，但是会将该报文再次发送至其他端口，其中其他端口是除了本机之外的远端交换机的端口。例如在图1中，交换机3的工作模式可能为Transparent模式，当其接收到以太网报文后，不进行同步学习，但是会把报文从发包端转发给交换机6。交换机6的工作模式为Client工作模式，其在接收到交换机3转发的以太网报文后同样可以与本地交换机进行配置和同步学习。

实施例三

如图5所示，本发明实施例三提供一种本地交换机，包括：

标记模块301，用于将VLAN同步信息标记，并封装成私有以太网类型的以太网报文；

发送模块302，用于将封装成私有以太网类型的以太网报文通过二层网络发送至远端交换机，以便远端交换机根据该以太网报文与本地交换机进行配置。

进一步地，本地交换机的发包端口上加入有与远端交换机的收包端口上相同域名ID的域，其中本地交换机配置为Server模式，远端交换机配置为Client模式，使两端的交换机可识别并转发私有以太网。

在具体实现中，本实施例中的标记模块301具体用于将需要发送的VLAN信息以Tag方式加入发包端口；

将需要发送的VLAN信息以私有格式进行以太网封装。

本发明实施例三提供的本地交换机用于执行本发明实施例一提供的二层网络中VLAN同步方法，具备相应的功能模块，其实现原理和技术效果类似，为描述的方便和简洁，本地交换机各功能模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，此处不再赘述。

实施例四

如图6所示，本发明实施例四提供一种本地交换机，包括：

接收模块401，用于接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

解封装模块402，用于对所述以太网报文进行解封装处理；

判断模块403，用于根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

配置模块404，用于若可以，则根据以太网报文内的VLAN信息与本地交换机进行配置；

处理模块405，用于若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理。

在本实施例中，判断模块403具体用于：

当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。

进一步地，处理模块405对以太网报文进行处理的预定策略为：

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同，则丢弃以太网报文；

若远端交换机的模式为Server模式，则丢弃所述以太网报文；

若远端交换机的模式为Transparent模式，则转发所述以太网报文至其他端口。

本实施例中，配置模块404具体用于：

比较以太网报文内的VLAN列表和收包端口中已存在的VLAN列表；

若以太网报文内的VLAN列表中存在收包端口没有的VLAN信息，则将该VLAN信息以Tag模式加入收包端口；

若收包端口存在以太网报文VLAN列表之外的VLAN信息，则将该VLAN信息删除；

若收包端口存在的VLAN信息包含在以太网报文中，则对该VLAN信息不做任何处理。

本发明实施例四提供的远端交换机用于执行本发明实施例二提供的二层网络中VLAN同步方法，具备相应的功能模块，其实现原理和技术效果类似，为描述的方便和简洁，远端交换机各功能模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明所提供的一种二层网络中VLAN同步方法、本地交换机和远端交换机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种二层网络中VLAN同步方法，其特征在于，包括：

远端交换机接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

对所述以太网报文进行解封装处理；

根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

若可以，则根据以太网报文内的VLAN同步信息与本地交换机进行配置；

若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理；

所述根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置包括：

当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；所述域值用于标记交换机所属的广播域；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。

2.根据权利要求1所述的二层网络中VLAN同步方法，其特征在于，所述预定策略为：

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同，则丢弃以太网报文；

若远端交换机的模式为Server模式，则丢弃所述以太网报文；

若远端交换机的模式为Transparent模式，则转发所述以太网报文至其他端口。

3.根据权利要求1或2所述的二层网络中VLAN同步方法，其特征在于，所述根据以太网报文内的VLAN同步信息与本地交换机进行配置包括：

比较以太网报文内的VLAN列表和收包端口中已存在的VLAN列表；

若以太网报文内的VLAN列表中存在收包端口没有的VLAN信息，则将该VLAN信息以Tag模式加入收包端口；

若收包端口存在以太网报文VLAN列表之外的VLAN信息，则将该VLAN信息删除；

若收包端口存在的VLAN信息包含在以太网报文中，则对该VLAN信息不做任何处理。

4.一种远端交换机，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收通过二层网络发送的以太网报文；所述以太网报文为封装成私有格式的以太网报文，其内包括被标记过的VLAN同步信息；

解封装模块，用于对所述以太网报文进行解封装处理；

判断模块，用于根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置；

配置模块，用于若可以，则根据以太网报文内的VLAN同步信息与本地交换机进行配置；

处理模块，用于若不可以，则根据预定策略对以太网报文进行处理；

所述用于根据预先确定的规则判断是否可以与本地交换机进行配置具体包括：

当本地交换机配置为Server模式时，检测解封装处理后的以太网报文内的域值是否与远端交换机自身的域值相同；所述域值用于标记交换机所属的广播域；

若域值相同，进一步检测远端交换机的模式是否为Client模式；

若为Client模式，则确定可以与本地交换机进行配置；

若解封装处理后的以太网报文内的域值与远端交换机自身的域值不同或远端交换机的模式不为Client模式时，则确定不可以与本地交换机进行配置。