CN108600001B - 一种网络管理方法、交换机和网络管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络管理方法、交换机和网络管理系统，其中所述方法包括：获取至少一个端口的状态报文；如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收通信数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送通信数据的状态。本发明能够有效的提高网络利用率。

Description

一种网络管理方法、交换机和网络管理系统

技术领域

本发明实施例涉及网络交互技术领域，特别涉及一种网络管理方法、交换机和网络管理系统。

背景技术

目前，在现有的通信网络中，局域网仍然作为主流配置应用在生产和工作环境中。在局域网的网络配置下，为了保证不同交换机所对应的设备之间的网络的隔离和互通的需求，通常数据网络所连接的交换机的网络都配置为VLAN TRUNK类型。而将交换机的各端口都配置成VLAN TRUNK类型会导致不同网络中各设备之间的广播风暴虽然在业务上被隔离了，但是在链路带宽资源和交换机转发资源上仍然会相互影响，造成了网络性能和规模的限制。

发明内容

本发明实施例提供了一种能够提高网络带宽利用率的网络管理方法、交换机和网络管理系统。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下的技术方案：

本发明实施例提供了一种网络管理方法，其包括：

获取至少一个端口的状态报文；

如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收通信数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送通信数据的状态。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括：

如果所述状态报文为第二状态报文，则判断该端口所连接的电子设备是否全部已对该端口传送第二状态报文，

如是，则将该端口从第二状态切换为第一状态；否则保持所述第二状态。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括：

获取所述状态报文的标识信息；

基于所述标识信息确定所述状态报文是否为第一状态报文。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括：

在第二状态下，基于接收的数据包所对应的目的地址发送该数据包。

本发明实施例还提供了一种交换机，其包括：

至少一个端口；

处理器，其配置为获取至少一个端口的状态报文，如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收VLAN数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送VLAN数据的状态。

在本发明的一实施例中，所述处理器进一步配置为如果所述状态报文为第二状态报文，则判断该端口所连接的电子设备是否全部已对该端口传送第二状态报文，

如是，则将该端口从第二状态切换为第一状态；否则保持所述第二状态。

在本发明的一实施例中，所述处理器通过获取所述状态报文的标识信息，确定所述状态报文是否为第一状态报文。

在本发明的一实施例中，所述处理器还配置为在端口的第二状态下，基于该端口接收的数据包所对应的目的地址传送该数据包。

本发明实施例还提供了一种网络管理系统，其包括多个如上述实施例所述的交换机。

在本发明的一实施例中，各交换机至少构造为一级交换机，以及与各一级交换机分别对应连接的二级交换机；

所述二级交换机配置为根据从对应的一级交换机接收的第一状态报文将对应端口从默认的第一状态切换为第二状态。

基于上述实施例的公开可以获知，本发明实施例具备如下的有益效果：

1、本发明实施例可以在需要传输数据时才开启对应端口的数据传送功能(VLAN功能)，解决了广播风暴泛滥的问题；

2、本发明实施例仅仅通过简单的消息通告机制来调节各端口的VLAN功能，不修改VLAN报文数据平面的格式，保持和传统交换机的互联互通；

3、本发明实施例可以更准确的执行报文转发，减少无效带宽占用，减少无效的硬件缓冲区占用；

4、本发明实施例可以避免被恶意用户攻击，私自接入的设备所传输的数据不会被转发；

5、支持云计算网络提高整网带宽利用率，扩大了网络规模。

附图说明

图1为本发明实施例中的网络管理方法的原理流程图；

图2为本发明实施例中的交换机的原理结构图；

图3为本发明实施例中的网络管理系统的原理结构图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述，但不作为本发明的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面，结合附图详细的说明本发明实施例，本发明实施例提供了一种网络管理方法，其可以应用在局域网环境中，例如云计算领域的局域网环境中。通过本发明实施例提供的网络管理方法可以实现在不需要向其他设备发送数据时切换该端口的状态，以关闭对应端口的数据发送功能。从而避免网络中各设备之间的网络风暴，提高网络利用率。

如图1所示，为本发明实施例中的网络管理方法的原理流程图，其中该方法可以包括：

获取至少一个端口的状态报文；

如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收通信数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送通信数据的状态。

本发明实施例中的网络管理方法可以应用在布设于通信网络中的交换机中，该方法可以基于获取的各端口的状态报文来调节对应端口的状态，如第一状态为仅能够接收VLAN数据而不发送VLAN数据的状态，第二状态为能够接收和发送VLAN数据的状态。即本发明实施例可以实现在不需要一端口发送数据时将该端口调节到第一状态，从而节约网络资源，避免所有的端口都执行数据的收发，造成带宽资源和交换机转发资源的问题。

其中，本发明实施例获取的状态报文可以来自各端口所连接的电子设备，该电子设备可以为上级交换机，或者能够控制交换机的状态的服务器或者其他设备。在交换机的端口所连接的某一设备需要对应的交换机端口向外发送数据时，则可以向交换机发送第一状态报文，而当不需要对应的交换机端口发送VLAN数据时，则向该端口发送第二状态报文。或者，本发明实施例中的交换机也可以对其各个端口的状态自行进行管理，当端口处于不需要发送数据的状态时，则可以将该端口转换为第一状态。例如，当检测到第一端口所连接的设备处于不工作状态，或者第一端口未连接有电子设备时，则可以判断出该端口处于不需要发送数据的状态。基于上述，则可以实现交换机的各端口的状态切换。

具体的，本发明实施例中的交换机的端口的默认状态为仅能接收通信数据的第一状态，从而可以实现数据的接收，但是可以不执行数据的传输和发送，减少了不必要的网络资源的占用。如上所述，本发明实施例中的交换机可以具有多个端口，并且各端口可以分别连接至少一个电子设备，如服务器或者交换机等可以应用在通信网络中与交换机连接实现网络数据交互的设备。上述设备可以向交换机的对应端口发送控制端口状态的VLAN状态报文，同时交换机可以基于该接收的状态报文实时的切换各个端口的状态。当交换机的一个端口所连接的一个电子设备向交换机的对应端口发送第一状态报文时，表明该电子设备需要通过交换机的该端口执行数据通信，因此需要将该端口切换至能够收发通信数据的第二状态，在接收到第一状态报文后，交换机可以将接收到该第一状态报文的端口切换至第二状态，实现通信数据的传输，此时上述电子设备可以执行通信网络内的数据传输和发送。

其中，本发明实施例中的获取的状态报文可以包括多个字段，例如，可以包括DA字段，其为6个字节的数据段，其用于添加目的通信地址，如VLAN数据的目的端的MAC地址；也可以包括数据信息的字段，以及还可以包括期望的交换机端口的状态的字段，该字段可以为2个字节的数据段。因此交换机可以获取所述状态报文的标识信息，并基于所述标识信息确定所述状态报文是否为第一状态报文。

即本发明实施例中的交换机可以根据该字段的标识信息确定端口接收的状态报文是第一状态报文还是第二状态报文，其中标识信息为1表示上述状态报文为第二状态报文，标识信息为0表示上述状态报文为第一状态报文。

进一步地，交换机在基于第一状态报文将端口状态切换到第二状态时，可以根据该第二状态执行通信数据的发送操作。具体的，在第二状态下，当端口接收到其所连接的设备所发送的VLAN数据包时，可以解析该VLAN数据包中所包括的目的端的通信地址，并基于该通信地址对应的发送VLAN数据包。

基于上述，本发明实施例可以实现交换机根据接收的第一状态报文将对应的端口从第一状态切换至第二状态。同时，本发明实施例中，当交换机的一端口获取的状态报文为第二状态报文时，此时表明该电子设备不需要通过该端口执行数据的传输操作，此时交换机可以判断该端口所连接的其他电子设备是否全部已对该端口传送了第二状态报文，如是，则表明该端口所连接的全部电子设备都不需要通过这一端口执行数据的传输操作，交换机可以将该端口从第二状态切换为第一状态，使得该端口仅用于接收数据，但不执行数据的向外传输操作。如果该端口所连接的其他的电子设备中存在至少一个电子设备未发送第二状态报文，则保持该端口的第二状态，防止不能正常的执行数据的传输。

另外，本发明实施例中的交换机也可以根据端口的工作状态执行上述状态切换。例如，交换机可以实时地检测其各端口发送第一通信数据的第一时间，如果距离第一时间的时间间隔超出预设时间，且该预设时间内该端口所连接的电子设备中不存在任意的电子设备通过该端口发送数据，则将该端口从第二状态调整到第一状态。即，交换机可以自动的判断该端口是否需要执行数据传输，并且在将端口的状态从第二状态调整到第一状态时，还可以向与该端口连接的电子设备发送状态切换报文，以通知各电子设备该端口当前的状态，方便各设备执行数据通信。

基于上述配置，本发明实施例可以在需要传输通信数据时才开启交换机的对应端口的VLAN功能，解决的广播风暴泛滥的问题；另外，本发明实施例仅仅通过简单的消息通告机制来调节各端口的VLAN功能，不修改VLAN报文数据的格式，保持和传统交换机的互联互通。另外，本发明实施例可以仅将需要执行数据发送的端口切换到第二状态，从而更准确的执行报文转发，减少无效带宽占用，减少无效的硬件缓冲区占用；本发明实施例还可以避免被恶意用户攻击，私自接入的VLAN不会被转发；本发明实施例还可以支持云计算网络提高整网带宽利用率，扩大网络规模。

另外，本发明实施例还提供了一种交换机，该交换机可以应用在上述网络管理方法中，并且如图2所示的本发明实施例中的交换机的原理结构图，其中交换机可以包括：至少一个端口1，以及处理器2。

其中，处理器2可以获取各端口1所接收的状态报文，并确定该状态报文是否为第一状态报文，如是，则将接收到第一状态报文的端口1从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收通信数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送通信数据的状态。

本发明实施例中的处理器2可以基于各端口1所接收的状态报文来调节对应端口1的状态，如第一状态为仅能够接收通信数据而不发送通信数据的状态，第二状态为能够接收和发送VLAN数据的状态。即本发明实施例可以实现在不需要一端口发送数据时将交换机的该端口调节到第一状态，从而节约网络资源，避免所有的端口都执行数据的收发，造成带宽资源和交换机转发资源的问题。

其中，本发明实施例获取的状态报文可以来自各端口1所连接的电子设备，该电子设备可以为上级交换机，或者能够控制交换机的状态的服务器或者其他设备。在交换机的端口1所连接的某一设备需要对应的交换机端口向外发送数据时，则可以向交换机发送第一状态报文，而当不需要对应的交换机端口发送通信数据时，则向该端口发送第二状态报文。或者，本发明实施例中的处理器2也可以对其各个端口的状态自行进行管理，当端口1处于不需要发送数据的状态时，则处理器2可以将该端口转换为第一状态。例如，当处理器2检测到第一端口所连接的设备处于不工作状态，或者第一端口未连接有电子设备时，则可以判断出该端口处于不需要发送数据的状态。基于上述，则可以实现交换机的各端口的状态切换。

具体的，本发明实施例中的交换机的端口1的默认状态为仅能接收通信数据的第一状态，从而可以实现数据的接收，但是可以不执行数据的传输和发送，减少了不必要的网络资源的占用。如上所述，本发明实施例中的交换机可以具有多个端口1，并且各端口1可以分别连接至少一个电子设备，如服务器或者交换机等可以应用在通信网络中与交换机连接实现网络数据交互的设备。上述设备可以向交换机的对应端口发送控制端口状态的VLAN状态报文，同时处理器2可以基于该接收的状态报文实时的切换各个端口的状态。当交换机的一个端口1所连接的一个电子设备向交换机的对应端口发送第一状态报文时，表明该电子设备需要通过交换机的该端口执行数据通信，因此需要将该端口切换至能够收发通信数据的第二状态，在接收到第一状态报文后，交换机可以将接收到该第一状态报文的端口切换至第二状态，实现通信数据的传输，此时上述电子设备可以执行通信网络内的数据传输和发送。

其中，本发明实施例中的获取的状态报文可以包括多个字段，例如，可以包括DA字段，其为6个字节的数据段，其用于添加目的通信地址，如VLAN数据的目的端的MAC地址；也可以包括数据信息的字段，以及还可以包括期望的交换机端口的状态的字段，该字段可以为2个字节的数据段。因此交换机可以获取所述状态报文的标识信息，并基于所述标识信息确定所述状态报文是否为第一状态报文。

即本发明实施例中的处理器2可以根据该字段的标识信息确定端口接收的状态报文是第一状态报文还是第二状态报文，其中标识信息为1表示上述状态报文为第二状态报文，标识信息为0表示上述状态报文为第一状态报文。

进一步地，处理器2在基于第一状态报文将端口状态切换到第二状态时，可以根据该第二状态执行通信数据的发送操作。具体的，在第二状态下，当端口接收到其所连接的设备所发送的VLAN数据包时，处理器2可以解析该VLAN数据包中所包括的目的端的通信地址，并基于该通信地址对应的发送VLAN数据包。

基于上述，本发明实施例可以实现处理器2根据接收的第一状态报文将对应的端口从第一状态切换至第二状态。同时，本发明实施例中，当交换机的一端口获取的状态报文为第二状态报文时，此时表明该电子设备不需要通过该端口执行数据的传输操作，此时交换机可以判断该端口所连接的其他电子设备是否全部已对该端口传送了第二状态报文，如是，则表明该端口所连接的全部电子设备都不需要通过这一端口执行数据的传输操作，交换机可以将该端口从第二状态切换为第一状态，使得该端口仅用于接收数据，但不执行数据的向外传输操作。如果该端口所连接的其他的电子设备中存在至少一个电子设备未发送第二状态报文，则保持该端口的第二状态，防止不能正常的执行数据的传输。

另外，本发明实施例中的处理器2也可以根据端口的工作状态执行上述状态切换。例如，处理器2可以实时地检测其各端口发送第一通信数据的第一时间，如果距离第一时间的时间间隔超出预设时间，且该预设时间内该端口所连接的电子设备中不存在任意的电子设备通过该端口发送数据，则将该端口从第二状态调整到第一状态。即，处理器2可以自动的判断该端口是否需要执行数据传输，并且在将端口的状态从第二状态调整到第一状态时，还可以向与该端口连接的电子设备发送状态切换报文，以通知各电子设备该端口当前的状态，方便各设备执行数据通信。

基于上述配置，本发明实施例可以在需要传输通信数据时才开启交换机的对应端口的VLAN功能，解决了广播风暴泛滥的问题；另外，本发明实施例仅仅通过简单的消息通告机制来调节各端口的VLAN功能，不修改VLAN报文数据平面的格式，保持和传统交换机的互联互通。另外，本发明实施例可以仅将需要执行数据发送的端口切换到第二状态，从而更准确的执行报文转发，减少无效带宽占用，减少无效的硬件缓冲区占用；本发明实施例还可以避免被恶意用户攻击，私自接入的VLAN不会被转发；本发明实施例还可以支持云计算网络提高整网带宽利用率，扩大网络规模。

另外，本发明实施例还可以提供一种网络管理系统，该系统可以包括多个如上述实施例所述的交换机。如图3所示，为本发明实施例中的网络管理系统的原理结构图。其中，该网络管理系统中的各交换机可以构造为至少一个一级交换机10，以及与一级交换机10分别对应连接的至少一个二级交换机20。

其中，一级交换机10可以向二级交换机20的对应端口发送状态报文，如上述第一状态报文或者第二状态报文。

二级交换机20可以检测其各端口是否接收到上述VLAN状态报文，并基于该报文对应的调整端口状态，其中可以根据从对应的一级交换机10接收的第一VLAN状态报文将对应端口从默认的第一状态切换为第二状态。

同时，二级交换机20可以向一级交换机实时上报其端口的状态，例如在执行第一状态到第二状态的切换或者第二状态到第一状态的切换操作时，可以向一级交换机10发送该端口的状态切换报文，以使得一级交换机实时的获知各二级交换机20的端口状态信息，方便执行数据的分发和通信操作。

本发明实施例中的一级交换机和二级交换机都可以具有与上述实施例中的交换机类似的配置，在此不再赘述。通过上述配置可以方便地实现网络中各端口的管理，减少网络中广播风暴泛滥的情况。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的数据处理方法所应用于的电子设备，可以参考前述产品实施例中的对应描述，在此不再赘述。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种网络管理方法，其包括：

获取至少一个端口的状态报文；

基于获取的所述状态报文的标识信息确定所述状态报文是否为第一状态报文；

如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，所述第一状态为仅能够接收通信数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送通信数据的状态；

其中，所述第一状态报文为所述端口所连接的电子设备需要通过所述端口执行数据通信时生成的报文；

其中，所述方法还包括：

如果所述状态报文为第二状态报文，则判断该端口所连接的电子设备是否全部已对该端口传送第二状态报文，

如是，则将该端口从第二状态切换为第一状态；如果该端口所连接的电子设备中存在至少一个电子设备未发送第二状态报文，保持所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

在第二状态下，基于接收的数据包所对应的目的地址发送该数据包。

3.一种交换机，其包括：

至少一个端口；

处理器，其配置为获取至少一个端口的状态报文，基于获取的所述状态报文的标识信息确定所述状态报文是否为第一状态报文，如果该状态报文为第一状态报文，则将该端口从默认的第一状态切换为第二状态，其中，所述第一状态为仅能够接收VLAN数据的状态，所述第二状态为能够接收和发送VLAN数据的状态，所述第一状态报文为所述端口所连接的电子设备需要通过所述端口执行数据通信时生成的报文；

其中，所述处理器进一步配置为如果所述状态报文为第二状态报文，则判断该端口所连接的电子设备是否全部已对该端口传送第二状态报文，

如是，则将该端口从第二状态切换为第一状态；如果该端口所连接的电子设备中存在至少一个电子设备未发送第二状态报文，保持所述第二状态。

4.根据权利要求3所述的交换机，其中，所述处理器还配置为在端口的第二状态下，基于该端口接收的数据包所对应的目的地址传送该数据包。

5.一种网络管理系统，其包括：多个如权利要求3或4中任意一项所述的交换机。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，各交换机构造为至少一个 一级交换机，以及与各一级交换机分别对应连接的二级交换机；

所述二级交换机配置为根据从对应的一级交换机接收的第一状态报文将对应端口从默认的第一状态切换为第二状态。

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