CN109818861A - 实现报文洪泛的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据通信技术领域，具体涉及一种实现报文洪泛的方法及装置，该终端上存储有多个桥接组，为加入所述桥接组内的每个端口配置唯一标识，根据每个端口的唯一标识，在桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位，在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对报文进行洪泛。通过本方案实现了快速查找需要洪泛的端口，节约了时间，提高了洪泛性能。

Description

实现报文洪泛的方法及装置

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，具体而言，涉及一种实现报文洪泛的方法及装置。

背景技术

广播报文、组播报文、未知单播报文在进行二层转发的时候，只会进行源MAC学习，不进行目的MAC查找，这类报文需要在桥接组内洪泛，决定这三种类型报文在桥接组内的洪泛性能主要因素为：快速查找所有洪泛接口。当设备洪泛性能很低的情况下，会影响整个设备的正常转发性能，造成网络环境中存在大量丢包的现象，致使网络环境震荡不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现报文洪泛的方法及装置，以实现快速查找需要洪泛的接口，以提高设备的洪泛性能。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种实现报文洪泛的方法，所述方法包括：为加入桥接组内的每个端口配置唯一标识；根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位；在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对所述报文进行洪泛。

第二方面，本发明实施例还提供了一种实现报文洪泛的装置，所述装置包括：配置模块，用于为加入桥接组内的每个端口配置唯一标识；置位模块，用于根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位；查找模块，用于在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对所述报文进行洪泛。

本发明实施例提供的一种提高报文洪泛性能的方法及装置，该终端上存储有多个桥接组，为加入所述桥接组内的每个端口配置唯一标识，根据每个端口的唯一标识，在桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位，在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对报文进行洪泛。

在本方案中，为每一个加入桥接组的端口分配唯一标识，同时对该端口的唯一标识进行置位运算得到对应的置位结果。在查找需要洪泛的端口时，即需要接收报文的端口，按照查找长度查找对应的置位结果，以获取需要接收报文的端口的唯一标识。在查找接收报文的端口时，由于是按照查找长度进行查找，故相比现有技术依次在桥接组内查找端口，实现了快速查找需要洪泛的端口，节约了时间，提高了洪泛性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的流程示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的子步骤的流程示意图。

图3示出了本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的实施方式的示意图。

图4示出了本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的装置的功能模块示意图。

图示：110-实现报文洪泛的装置；111-配置模块；112-置位模块；113-查找模块；114-洪泛模块；1141-统计单元；1142-计算单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法应用于网络通信设备，该网络通信设备可以为，但不限于，以太网二层交换机。该网络通信设备内存储有多个桥接组，每个桥接组用于存储端口的唯一标识。在现有技术中，该网络通信设备实现桥接组内的报文转发有两种主要的形式，第一种为根据报文的源MAC地址(Media Access Control，物理地址)来创建MAC地址表，根据报文中帧的目的MAC地址将报文发送至相应的端口。第二种为对于广播报文、组播报文或未知单播报文的转发形式需要在桥接组内进行洪泛，换句话说，对于目的MAC地址未知的报文需要以广播的方式将报文发送至除接收端口之外的桥接组内的其他所有端口，以便于其他所有端口可以发送接收到的报文。

在现有技术中，对于第二种报文转发方式，由于每个桥接组内存储有网络通信设备的端口，且端口在桥接组内分布较为离散。在转发报文时，若从头到尾依次遍历所有桥接组内的每一项，则可能导致多次无用的遍历，一方面需要损耗较长的时间，另一方面需要将报文做多次无用的拷贝，导致洪泛性能下降。当网络通信设备的洪泛性能较低的情况下，会影响整个网络通信设备的正常转发性能，进而造成网络环境中存在大量丢包的情况，导致网络环境震荡不稳定。

目前，大多数的研究都是针对桥接组正常查表转发的性能研究，也就是，根据源MAC地址进行学习，根据目的MAC地址进行查表转发，且研究均偏向于多桥接组和硬件方面。然而，对桥接组内洪泛性能的研究较少。

因此，本发明实施例提供一种实现报文洪泛的方法，为每一个加入桥接组的端口分配一个唯一标识，将所有端口的标识存储于一个位图中。在进行报文转发时，按照查找长度在该位图中进行查找，以极大地提升查找速度，提高报文洪泛性能。

请参照图1，是本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的流程示意图，该实现报文洪泛的方法包括：

步骤S110，根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位。

该网络通信设备有多个桥接组，每个桥接组均存储有该网络通信设备端口的唯一标识。在本发明实施例中，该网络通信设备的端口对应的唯一标识均存储于该桥接组对应的位图中。一个端口的标识对应于该位图中的1bit，也就是说，当一个桥接组内存储有1K个端口的标识时，该位图的大小应为1Kbit或128字节才能存储所有端口对应的标识。

在本发明实施例中，一般结合检查置位算法的查找长度来设置置位算法，根据预设置位算法对每个端口的唯一标识(一般为ID)进行置位运算得到置位结果，其置位结果为二进制组合形式，其包括端口的标识在位图中的置位位置及对应的位图编号。如当预设的检查置位算法的查找长度为8bit(1个字节)时，预设置位算法可以设置为BitMap[ID/8]＝(1<<(ID％8))，该BitMap为位图，该ID为端口的唯一标识，BitMap[ID/8]表征该标识在位图中对应的位图编号，可以将该位图BitMap类似理解为数组，该BitMap[ID/8]即为数组下标。如当编号ID为2时，则根据置位算法算为在得到的位图编号那8个bit中，从最低位开始根据ID％8取模向左偏移得的置位结果：BitMap[0]＝00000100，该置位结果表明该标识在位图中对应的位图编号为0，同时该标识中低位中的第三位被置位。按照上述预设置位算法对桥接组内所有端口对应的唯一标识在位图中进行置位。

步骤S120，在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对所述报文进行洪泛。

在进行报文洪泛，查找需要接收报文的端口时，采用成熟的二进制检查置位算法按照查找长度在置位结果中查找参数。该查找长度可以为32位或64位(相应的置位算法应该为BitMap[ID/32]＝(1<<(ID％32))或BitMap[ID/64]＝(1<<(ID％64)))，容易理解的，该查找长度可以根据实际需要进行设置。即采用成熟的二进制检查置位算法按照32位或64位的长度再设置置位算法，即各个二进制的组合中，可以根据预设检查置位算法一次查找相应的位图编号以及置位位置。

请参照图2，是本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的步骤S120的子步骤的流程示意图，该步骤S120包括：

步骤S121，多个转发核并发执行所述预设检查置位算法，每次按照所述预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找置位结果。

请参照图3，是本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的方法的实施方式的示意图。该置位结果为各个端口的标识进行置位算法后得到的二进制的组合，且每个端口的标识经过置位算法后的二进制为八位，则根据成熟的二进制检查置位算法按照8位、32位或64位的预定查找长度从位图的开始依次查找位图中的置位位置，若某一位为1，则表征该位被置位。图3中，为方便理解，以检查置位算法以8位的查找长度为例，第一条虚线和第二条虚线之间的八位二进制中低位第三位为1，表征该位被置位，记录该置位位置为3。

此外，该网络通信设备内的多个转发核并发执行预设检查置位算法在位图中查找置位结果。采用多核并发的洪泛方式，相比于串行的洪泛流程，能极大地提高网络通信设备内的转发核的利用效率。

步骤S122，根据所述置位结果以及所述预设置位算法得到每个已置位的bit对应的端口的唯一标识。

在步骤S121中确定了置位位置后，根据置位位置和位图编号的对应关系确定位图编号，在本发明实施例中，该位图编号为0。

根据预设置位算法进行逆运算的逆运算算法为ID＝i*4+((bitSet-1)>>3)+(bitSet-1)％8，其中bitSet为置位位置，该i为位图编号，则将位图编号和置位位置带入计算后可得到端口的唯一标识为2，而可以找到对应的端口，以将报文发出。容易理解的，其余的端口的唯一标识也是依据该算法进行计算。

步骤S123，根据每个已置位的bit对应的端口的唯一标识，得到所述桥接组内所有需要洪泛的端口。

将得到的所有端口的唯一标识与报文接收端口的唯一标识进行比较，选取计算得到的所有端口中，其唯一标识与接收端口的唯一标识不相同的端口为需要洪泛的端口，即是从计算得到的所有端口中去除接收端口，以保证除接收端口外的其他端口均能接收到报文，且接收端口发出的报文能够少拷贝一次。由此可见，采用本发明实施例提供的方案能极大地减少报文拷贝的次数，提高了运行效率。

本方案通过按照查找长度对二进制形式的置位结果进行查找，根据成熟的二进制检查置位算法查找置位结果中被置位为1的置位位置，使得即便多个端口在桥接组内存储离散，也能以较少的遍历次数找到需接收报文的端口，减少了无用的遍历，提高了查找速度。在本方案中，由于每一个桥接组对应一个位图，且为加入桥接组的端口均被分配唯一的标识，所有端口均存储于位图中且都将进行置位运算得到置位结果，则实际查找接收报文的端口时，依照32位或64位的长度查找被置位的位置(置位为1的位数)，若置位结果中出现连续的0，则可直接跳过继续后边的查找，极大地提高了查找速度，进而提高了报文的洪泛性能。

步骤S130，统计需要洪泛的端口的个数。

步骤S140，将所述报文拷贝的份数加上收到的所述报文与需要洪泛的端口的个数对应，以便于除接收端口之外其余端口均能发送所述报文。

即是说将接收端口发出的报文拷贝需要洪泛的端口的个数减1的次数，以使得除接收端口之外其余端口均能发送所述报文。

请参照图4，是本发明实施例提供的一种实现报文洪泛的装置110的功能模块示意图，该实现报文洪泛的装置110应用于网络通信设备，该实现报文洪泛的装置110包括配置模块111、置位模块112、查找模块113、洪泛模块114，其中，洪泛模块114包括统计单元1141和计算单元1142。

配置模块111，用于为加入桥接组内的每个端口配置唯一标识。

置位模块112，用于根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位。

在本发明实施例中，步骤S110可以由置位模块112执行。

查找模块113，用于在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口；

洪泛模块114，用于对所述报文进行洪泛。

在本发明实施例中，步骤S120～S123可以由查找模块113执行查找，由洪泛模块114执行洪泛。

本发明的洪泛模块114还包括统计单元和计算单元，

统计单元1141用于统计需要洪泛的端口的个数。

在本发明实施例中，步骤S130可以由统计单元1141执行。

计算单元1142用于将所述报文拷贝后的份数加上收到的所述报文与需要洪泛的端口的个数对应，以便于除接收端之外的其余端口均能发送所述报文。

在本发明实施例中，步骤S140可以由计算单元1142执行。

由于在实现报文洪泛的方法部分已经详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的一种提高报文洪泛性能的方法及装置，该终端上存储有多个桥接组，为加入所述桥接组内的每个端口配置唯一标识，根据每个端口的唯一标识，在桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位，在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对报文进行洪泛。

在本方案中，为每一个加入桥接组的端口分配唯一标识，同时对该端口的唯一标识进行置位运算得到对应的置位结果。在查找需要洪泛的端口时，即需要接收报文的端口，按照查找长度查找对应的置位结果，以获取需要接收报文的端口的唯一标识。在查找接收报文的端口时，由于是按照检查置位算法查找长度进行查找，减少查找次数，，实现了快速查找需要洪泛的端口，节约了时间，提高了洪泛性能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种实现报文洪泛的方法，其特征在于，所述方法包括：

为加入桥接组内的每个端口配置唯一标识；

根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位；

在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口，对所述报文进行洪泛。

2.如权利要求1所述实现报文洪泛的方法，其特征在于，所述根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位的步骤包括：

根据每个所述端口的唯一标识以及所述预设置位算法，确定所述端口在所述位图中的对应bit的位置，并对所述对应的bit进行置位。

3.如权利要求1或2所述的实现报文洪泛的方法，其特征在于，所述按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口的步骤包括：

多个转发核并发执行所述预设检查置位算法，每次按照所述预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找置位结果；

根据所述置位结果以及所述预设置位算法得到每个已置位的bit对应的端口的唯一标识；

根据每个已置位的bit对应的端口的唯一标识，得到所述桥接组内所有需要洪泛的端口。

4.如权利要求3所述的实现报文洪泛的方法，其特征在于，所述根据每个已置位的bit对应的端口的唯一标识，得到所述桥接组内所有需要洪泛的端口的步骤包括：

将每个已置位的bit对应的端口的唯一标识与所述报文的接收端口的唯一标识进行比较，如不相同，则将该已置位的bit对应的端口作为需要洪泛的端口。

5.如权利要求1所述的实现报文洪泛的方法，其特征在于，所述对所述报文进行洪泛的步骤还包括：

统计需要洪泛的端口的个数；

将所述报文拷贝后的份数加上收到的所述报文与需要洪泛的端口的个数对应，以便于除接收端口之外的其余端口均能发送所述报文。

6.一种实现报文洪泛的装置，其特征在于，所述装置包括：

配置模块，用于为加入桥接组内的每个端口配置唯一标识；

置位模块，用于根据每个所述端口的唯一标识，在所述桥接组对应的位图中根据预设置位算法进行置位；

查找模块，用于在收到需要在所述桥接组内洪泛的报文后，按照预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找需要洪泛的端口；

洪泛模块，用于对所述报文进行洪泛。

7.如权利要求6所述的实现报文洪泛的装置，其特征在于，所述置位模块还用于：

根据每个所述端口的唯一标识以及所述预设置位算法，确定所述端口在所述位图中对应的bit位置，并对对应的bit进行置位。

8.如权利要求6或7所述的实现报文洪泛的装置，其特征在于，所述查找模块还用于：

多个转发核并发执行所述预设检查置位算法，每次按照所述预设检查置位算法的查找长度在所述位图中查找置位结果；

根据所述置位结果以及所述预设置位算法得到每个已置位的bit对应的端口的唯一标识；

根据每个已置位的bit对应的端口的唯一标识，得到所述桥接组内所有需要洪泛的端口。

9.如权利要求8所述的实现报文洪泛的装置，其特征在于，所述查找模块还用于：

将每个已置位的bit对应的端口的唯一标识与所述报文的接收端口的唯一标识进行比较，如不相同，则将该已置位的bit对应的端口作为需要洪泛的端口。

10.如权利要求6所述的实现报文洪泛的装置，其特征在于，所述洪泛模块包括：

统计单元，用于统计需要洪泛的端口的个数；

计算单元，用于将所述报文拷贝后的份数加上收到的所述报文与需要洪泛的端口的个数对应，以便于除接收端之外的其余端口均能发送所述报文。