CN110932911B - 一种多生成树域内交换机优先级生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种多生成树域内交换机优先级生成方法，该方法包括：域内各交换机获取本域内所有交换机的相关信息，生成本交换机的交换机信息表，并填入相关信息；对本交换机的交换机信息表的记录排序，并为域内各交换机分配交换机序号；域内各交换机获取本交换机的实例相关信息，生成本交换机的实例信息表，并填入相关信息；对本交换机的实例信息表的记录排序，并根据排序结果分配实例序号；按照优先级生成算法，各交换机为实例分配优先级。本发明通过构建优先级分配算法，能够实现多生成树域内交换机优先级自动配置，避免了手工配置繁杂和容易出错的问题。

Description

一种多生成树域内交换机优先级生成方法

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种多生成树域内交换机优先级生成方法。

背景技术

多生成树协议将多个VLAN映射到不同的实例，为每个实例划分不同的生成树，用以实现VLAN流量的负载分担和备份。在大型网络中，无法保证所有交换机VLAN和实例的对应关系完全相同，因此将网络划分为多个多生成树域(MST域)，并使域内所有交换机VLAN和实例的对应关系完全相同。

但是，在当前运行多生成树协议的园区网中，因域的个数较多，且不同域内VLAN对应的实例也各有不同，对于域内的每一台交换机，需要针对不同的实例规划并确定不同的优先级，使得各个实例选择不同生成树路径，达到负载分担和备份的目的。为达成上述目的，需要网络管理员手工为多生成树域内每台交换机配置优先级，内容复杂且繁重，工作量大且易出错，要求网络管理员有较高的专业基础和实践能力。

可见，现有技术中的多生成树域内交换机优先级配置存在手工配置繁杂和容易出错的问题。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种多生成树域内交换机优先级生成方法，解决现有技术中的多生成树域内交换机优先级配置存在手工配置繁杂和容易出错的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一实施例提供一种多生成树域内交换机优先级生成方法，包括以下步骤：

步骤S100，域内各交换机获取本域内所有交换机的相关信息，生成本交换机的交换机信息表，并填入相关信息；

步骤S200，对本交换机的交换机信息表的记录排序，并为域内各交换机分配交换机序号；

步骤S300，域内各交换机获取本交换机的实例相关信息，生成本交换机的实例信息表，并填入相关信息；

步骤S400，对本交换机的实例信息表的记录排序，并根据排序结果分配实例序号；

步骤S500，按照优先级生成算法，各交换机为实例分配优先级。

本发明的一个实施例中，所述步骤S100，还包括以下步骤：

步骤S101，各交换机中设置交换机信息表，该表初始为空，并填入本交换机的桥MAC地址和桥优先级；

步骤S102，各交换机判断自身是否为域根交换机，若是域根交换机，转至步骤S103，若不是域根交换机，转至步骤S104；

步骤S103，域根交换机将本交换机的交换机信息表封装为询问数据包，选取与域内其它交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包；

步骤S104，各交换机中设置接收超时门限T_Rout，设置并启动接收超时计时器T_R；

步骤S105，各交换机接收询问数据包，并判断接收超时计时器T_R是否大于接收超时门限T_Rout，若T_R大于T_Rout，判定为超时，转至步骤S111，反之，接收到询问数据包且未超时，转至步骤S106；

步骤S106，复位接收超时计时器T_R，各交换机提取询问数据包中的信息Info；

步骤S107，从信息Info中提取一非空记录项X，判断提取是否成功,若提取成功，转至步骤S108，若提取不成功，转至步骤S110；

步骤S108，判断记录项X是否在交换机信息表存在内容相同的记录，若存在内容相同的记录，转至步骤S107，若不存在内容相同的记录，转至步骤S109；

步骤S109，将该记录项X的内容填入本交换机的交换机信息表，转至步骤S107；

步骤S110，各交换机将本交换机的交换机信息表封装成询问数据包，选取与域内非域根交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包，转至步骤S105；

步骤S111，各交换机询问过程达到稳态，转至步骤S200。

本发明的一个实施例中，所述步骤S101中的交换机信息表，还包括：

交换机信息表包含三个字段，第一个字段为交换机的桥MAC地址，第二字段为交换机的桥优先级，第三字段为交换机序号。

本发明的一个实施例中，所述步骤S106中提取询问数据包中的信息Info，还包括：

信息Info为询问数据包中封装的交换机信息表中的记录，需将记录逐条提取为记录项，以便后续步骤S108中将记录项与本交换机的交换机信息表比较。

本发明的一个实施例中，所述步骤S108中判断记录项X在交换机信息表存在内容相同记录的方法，还包括：

记录项X应与交换机信息表中记录逐个比较，若没有一项记录内容相同，则认为记录项X在交换机信息表不存在内容相同记录，反之，认为存在内容相同记录；

记录项X与交换机信息表中记录比较方法为，提取两者的桥MAC地址和桥优先级字段，若两个字段均相同，则认为两者内容相同，若两个字段有一项不同，则认为两者内容不相同。

本发明的一个实施例中，所述步骤S200，包括以下步骤：

步骤S210，删除本交换机的交换机信息表中域根交换机的记录；

步骤S220，按照主要关键字桥优先级和次要关键字桥MAC地址依据数值升序排序；

步骤S230，按照排序结果对域内各交换机分配交换机序号，交换机序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将交换机序号填入交换机信息表中对应记录的交换机序号字段。

本发明的一个实施例中，所述步骤S300中实例信息表，还包括：

实例信息表包含四个字段，第一个字段为交换机的VLAN号，第二字段为实例号，第三字段为实例序号，第四字段为优先级，优先级初始为32768。

本发明的一个实施例中，所述步骤S400，包括以下步骤：

步骤S410，删除本交换机的实例信息表中实例号为0的记录；

步骤S420，按照主要关键字实例号依据数值升序排序；

步骤S430，按照排序结果对本交换机中的实例分配实例序号，实例序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将实例序号填入实例信息表中对应记录的实例序号字段。

本发明的一个实施例中，所述步骤S500中优先级生成算法，包括以下步骤：

步骤S501，各交换机依据本交换机的交换机信息表，获取域内交换机数量N；

步骤S502，各交换机依据本交换机的实例信息表，获取域内实例数M；

步骤S503，设置循环整数变量i和j，设置计数器整数变量count，i、j和count初始值为0；

步骤S504，判断循环整数变量i是否小于域内交换机数量N，若i小于N，转至步骤S505，若i不小于N，转至步骤S519；

步骤S505，提取本交换机的交换机信息表中第i条记录的交换机序号，字段交换机序号记为Seq[i]；

步骤S506，判断交换机序号Seq[i]是否大于域内实例数M，若Seq[i]大于M，转至步骤S507，若Seq[i]小于等于M，转至步骤S508；

步骤S507，设置交换机序号是Seq[i]的交换机中所有实例的优先级均为32768，转至步骤S518；

步骤S508，设置计数器整数变量count和循环整数变量j为0；

步骤S509，判断循环整数变量j是否小于域内实例数M，若j小于M，转至步骤S510，若j大于等于M，转至步骤S518；

步骤S510，提取本交换机实例信息表中第j条记录的实例序号，字段实例序号记为Ins[j]；

步骤S511，判断实例序号Ins[j]是否等于交换机序号Seq[i]，若相等，转至步骤S512，若不相等，转至步骤S513；

步骤S512，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为0，转至步骤S517；

步骤S513，判断实例序号Ins[j]是否大于9，若大于，转至步骤S514，若小于等于，转至步骤S515；

步骤S514，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为32768，转至步骤S517；

步骤S515，计数器整数变量count的值设置为计数器整数变量count对(N-1)取模的结果，计数器整数变量count自增1；

步骤S516，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级为count*4096；

步骤S517，循环变量j自增1，转至步骤S509；

步骤S518，循环变量i自增1，转至步骤S504；

步骤S519，将上述步骤计算出的优先级写入对应实例信息表记录的优先级字段。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的多生成树域内交换机优先级生成方法，通过构建优先级分配算法，能够实现多生成树域内交换机优先级自动配置，避免了手工配置繁杂和容易出错的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种多生成树域内交换机优先级生成方法的流程图；

图2为本发明一实施例中交换机信息表生成方法的流程图；

图3为本发明一实施例中域内各交换机分配交换机序号的流程图；

图4为本发明一实施例中实例信息表生成的流程图；

图5为本发明一实施例中优先级分配算法的流程图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为本发明一实施例提供的一种多生成树域内交换机优先级生成方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

如图1所示，步骤S100，域内各交换机获取本域内所有交换机的相关信息，生成本交换机的交换机信息表，并填入相关信息；

如图1所示，步骤S200，对本交换机的交换机信息表的记录排序，并为域内各交换机分配交换机序号；

如图1所示，步骤S300，域内各交换机获取本交换机的实例相关信息，生成本交换机的实例信息表，并填入相关信息；

如图1所示，步骤S400，对本交换机的实例信息表的记录排序，并根据排序结果分配实例序号；

如图1所示，步骤S500，按照优先级生成算法，各交换机为实例分配优先级。

在图1所示本发明实施例所提供的技术方案中，构建优先级分配算法，能够实现多生成树域内交换机优先级自动配置，避免了手工配置繁杂和容易出错的问题。

以下对图1所示实施例的各个步骤的具体实现进行详细阐述：

在步骤S100中，域内各交换机获取本域内所有交换机的相关信息，生成本交换机的交换机信息表，并填入相关信息。

本发明的一个实施例中，域内各交换机需设置一张交换机信息表，该交换机信息表中包含本域内各交换机的桥MAC地址和桥优先级信息，上述信息来源于交换机之间通信的询问数据包。图2为本发明一实施例中交换机信息表生成方法的流程图，包括以下步骤：

如图2所示，步骤S101，各交换机中设置交换机信息表，该表初始为空，并填入本交换机的桥MAC地址和桥优先级；

如图2所示，步骤S102，各交换机判断自身是否为域根交换机，若是域根交换机，转至步骤S103，若不是域根交换机，转至步骤S104；

如图2所示，步骤S103，域根交换机将本交换机的交换机信息表封装为询问数据包，选取与域内其它交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包；

如图2所示，步骤S104，各交换机中设置接收超时门限T_Rout，设置并启动接收超时计时器T_R；

如图2所示，步骤S105，各交换机接收询问数据包，并判断接收超时计时器T_R是否大于接收超时门限T_Rout，若T_R大于T_Rout，判定为超时，转至步骤S111，反之，接收到询问数据包且未超时，转至步骤S106；

如图2所示，步骤S106，复位接收超时计时器T_R，各交换机提取询问数据包中的信息Info；

如图2所示，步骤S107，从信息Info中提取一非空记录项X，判断提取是否成功,若提取成功，转至步骤S108，若提取不成功，转至步骤S110；

如图2所示，步骤S108，判断记录项X是否在交换机信息表存在内容相同的记录，若存在内容相同的记录，转至步骤S107，若不存在内容相同的记录，转至步骤S109；

如图2所示，步骤S109，将该记录项X的内容填入本交换机的交换机信息表，转至步骤S107；

如图2所示，步骤S110，各交换机将本交换机的交换机信息表封装成询问数据包，选取与域内非域根交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包，转至步骤S105；

如图2所示，步骤S111，各交换机询问过程达到稳态，转至步骤S200。

本发明的一个实施例中，所述步骤S101中的交换机信息表，还包括：

交换机信息表包含三个字段，第一个字段为交换机的桥MAC地址，第二字段为交换机的桥优先级，第三字段为交换机序号。

本发明的一个实施例中，所述步骤S106中提取询问数据包中的信息Info，还包括：

信息Info为询问数据包中封装的交换机信息表中的记录，需将记录逐条提取为记录项，以便后续步骤S108中将记录项与本交换机的交换机信息表比较。

本发明的一个实施例中，所述步骤S108中判断记录项X在交换机信息表存在内容相同记录的方法，还包括：

记录项X应与交换机信息表中记录逐个比较，若没有一项记录内容相同，则认为记录项X在交换机信息表不存在内容相同记录，反之，认为存在内容相同记录；

记录项X与交换机信息表中记录比较方法为，提取两者的桥MAC地址和桥优先级字段，若两个字段均相同，则认为两者内容相同，若两个字段有一项不同，则认为两者内容不相同。

在步骤S200中，对本交换机的交换机信息表的记录排序，并为域内各交换机分配交换机序号。

本发明的一个实施例中，通过对交换机信息表的记录排序，对域内各交换机从小到大分配交换机序号，为后续步骤S500中优先级生成算法做好数据准备。图3为本发明一实施例中域内各交换机分配交换机序号的流程图，包括以下步骤：

如图3所示，步骤S210，删除本交换机的交换机信息表中域根交换机的记录；

如图3所示，步骤S220，按照主要关键字桥优先级和次要关键字桥MAC地址依据数值升序排序；

如图3所示，步骤S230，按照排序结果对域内各交换机分配交换机序号，交换机序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将交换机序号填入交换机信息表中对应记录的交换机序号字段。

本发明的一个实施例中，步骤S210中，因域根交换机是实例0的根桥，且域根交换机一般是数据进出MST域的出入口，为降低域根交换机负担，需删除交换机信息表中域根交换机的记录。

本发明的一个实施例中，步骤S220中，排序时应先依据数值比较主要关键字桥优先级大小，若桥优先级相同，再依据数值比较次要关键字桥MAC地址大小。

在步骤S300中，域内各交换机获取本交换机的实例相关信息，生成本交换机的实例信息表，并填入相关信息。

本发明的一个实施例中，本交换机的VLAN与实例号的对应关系由网络管理员预先手工配置，可通过本交换机的配置文件获取；

本发明的一个实施例中，实例信息表包含四个字段，第一个字段为交换机的VLAN号，第二字段为实例号，第三字段为实例序号，第四字段为优先级，优先级初始为32768。

在步骤S400中，对本交换机的实例信息表的记录排序，并根据排序结果分配实例序号。

本发明的一个实施例中，通过对实例信息表的记录排序，对本交换机内实例从小到大分配实例序号，为后续步骤S500中优先级生成算法做好数据准备。图4为本发明一实施例中实例信息表生成的流程图，包括以下步骤：

如图4所示，步骤S410，删除本交换机的实例信息表中实例号为0的记录；

如图4所示，步骤S420，按照主要关键字实例号依据数值升序排序；

如图4所示，步骤S430，按照排序结果对本交换机中的实例分配实例序号，实例序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将实例序号填入实例信息表中对应记录的实例序号字段。

在步骤S500中，按照优先级生成算法，各交换机为实例分配优先级。

本发明的一个实施例中，各交换机依据本交换机的交换机信息表提供的信息，遍历实例信息表，按照优先级生成算法对交换机中的实例分配优先级，优先级通过实例信息表中的实例号，映射到实例信息表中交换机的VLAN号，来实现VLAN之间的负载均衡。图5为本发明一实施例中优先级分配算法的流程图，包括以下步骤：

如图5所示，步骤S501，各交换机依据本交换机的交换机信息表，获取域内交换机数量N；

如图5所示，步骤S502，各交换机依据本交换机的实例信息表，获取域内实例数M；

如图5所示，步骤S503，设置循环整数变量i和j，设置计数器整数变量count，i、j和count初始值为0；

如图5所示，步骤S504，判断循环整数变量i是否小于域内交换机数量N，若i小于N，转至步骤S505，若i不小于N，转至步骤S519；

如图5所示，步骤S505，提取本交换机的交换机信息表中第i条记录的交换机序号，字段交换机序号记为Seq[i]；

如图5所示，步骤S506，判断交换机序号Seq[i]是否大于域内实例数M，若Seq[i]大于M，转至步骤S507，若Seq[i]小于等于M，转至步骤S508；

如图5所示，步骤S507，设置交换机序号是Seq[i]的交换机中所有实例的优先级均为32768，转至步骤S518；

如图5所示，步骤S508，设置计数器整数变量count和循环整数变量j为0；

如图5所示，步骤S509，判断循环整数变量j是否小于域内实例数M，若j小于M，转至步骤S510，若j大于等于M，转至步骤S518；

如图5所示，步骤S510，提取本交换机实例信息表中第j条记录的实例序号，字段实例序号记为Ins[j]；

如图5所示，步骤S511，判断实例序号Ins[j]是否等于交换机序号Seq[i]，若相等，转至步骤S512，若不相等，转至步骤S513；

如图5所示，步骤S512，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为0，转至步骤S517；

如图5所示，步骤S513，判断实例序号Ins[j]是否大于9，若大于，转至步骤S514，若小于等于，转至步骤S515；

如图5所示，步骤S514，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为32768，转至步骤S517；

如图5所示，步骤S515，计数器整数变量count的值设置为计数器整数变量count对(N-1)取模的结果，计数器整数变量count自增1；

如图5所示，步骤S516，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级为count*4096；

如图5所示，步骤S517，循环变量j自增1，转至步骤S509；

如图5所示，步骤S518，循环变量i自增1，转至步骤S504；

如图5所示，步骤S519，将上述步骤计算出的优先级写入对应实例信息表记录的优先级字段。

综上所述，本发明实施例提供的方法，通过构建优先级分配算法，能够实现多生成树域内交换机优先级自动配置，解决了现有技术中的多生成树域内交换机优先级配置存在手工配置繁杂和容易出错的问题。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (2)

1.一种多生成树域内交换机优先级生成方法，其特征在于，包括：

步骤S100，域内各交换机获取本域内所有交换机的相关信息，生成本交换机的交换机信息表，并填入相关信息；

步骤S200，对本交换机的交换机信息表的记录排序，并为域内各交换机分配交换机序号；

步骤S300，域内各交换机获取本交换机的实例相关信息，生成本交换机的实例信息表，并填入相关信息；

步骤S400，对本交换机的实例信息表的记录排序，并根据排序结果分配实例序号；

步骤S500，按照优先级生成算法，各交换机为实例分配优先级；

所述步骤S200包括：

步骤S210，删除本交换机的交换机信息表中域根交换机的记录；

步骤S220，按照主要关键字桥优先级和次要关键字桥MAC地址依据数值升序排序；

步骤S230，按照排序结果对域内各交换机分配交换机序号，交换机序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将交换机序号填入交换机信息表中对应记录的交换机序号字段；

所述步骤S400包括：

步骤S410，删除本交换机的实例信息表中实例号为0的记录；

步骤S420，按照主要关键字实例号依据数值升序排序；

步骤S430，按照排序结果对本交换机中的实例分配实例序号，实例序号从1开始，按照排序结果依次加1，并将实例序号填入实例信息表中对应记录的实例序号字段；

所述步骤S500包括：

步骤S501，各交换机依据本交换机的交换机信息表，获取域内交换机数量N；

步骤S502，各交换机依据本交换机的实例信息表，获取域内实例数M；

步骤S503，设置循环整数变量i和j，设置计数器整数变量count，i、j和count初始值为0；

步骤S504，判断循环整数变量i是否小于域内交换机数量N，若i小于N，转至步骤S505，若i不小于N，转至步骤S519；

步骤S505，提取本交换机的交换机信息表中第i条记录的交换机序号，字段交换机序号记为Seq[i]；

步骤S506，判断交换机序号Seq[i]是否大于域内实例数M，若Seq[i]大于M，转至步骤S507，若Seq[i]小于等于M，转至步骤S508；

步骤S507，设置交换机序号是Seq[i]的交换机中所有实例的优先级均为32768，转至步骤S518；

步骤S508，设置计数器整数变量count和循环整数变量j为0；

步骤S509，判断循环整数变量j是否小于域内实例数M，若j小于M，转至步骤S510，若j大于等于M，转至步骤S518；

步骤S510，提取本交换机实例信息表中第j条记录的实例序号，字段实例序号记为Ins[j]；

步骤S511，判断实例序号Ins[j]是否等于交换机序号Seq[i]，若相等，转至步骤S512，若不相等，转至步骤S513；

步骤S512，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为0，转至步骤S517；

步骤S513，判断实例序号Ins[j]是否大于9，若大于，转至步骤S514，若小于等于，转至步骤S515；

步骤S514，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级均为32768，转至步骤S517；

步骤S515，计数器整数变量count的值设置为计数器整数变量count对(N-1)取模的结果，计数器整数变量count自增1；

步骤S516，设置交换机序号是Seq[i]的实例序号为Ins[j]的实例优先级为count*4096；

步骤S517，循环变量j自增1，转至步骤S509；

步骤S518，循环变量i自增1，转至步骤S504；

步骤S519，将上述步骤计算出的优先级写入对应实例信息表记录的优先级字段。

2.如权利要求1所述的多生成树域内交换机优先级生成方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

步骤S101，各交换机中设置交换机信息表，该表初始为空，并填入本交换机的桥MAC地址和桥优先级；

步骤S102，各交换机判断自身是否为域根交换机，若是域根交换机，转至步骤S103，若不是域根交换机，转至步骤S104；

步骤S103，域根交换机将本交换机的交换机信息表封装为询问数据包，选取与域内其它交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包；

步骤S104，各交换机中设置接收超时门限T_Rout，设置并启动接收超时计时器T_R；

步骤S105，各交换机接收询问数据包，并判断接收超时计时器T_R是否大于接收超时门限T_Rout，若T_R大于T_Rout，判定为超时，转至步骤S111，反之，接收到询问数据包且未超时，转至步骤S106；

步骤S106，复位接收超时计时器T_R，各交换机提取询问数据包中的信息Info；

步骤S107，从信息Info中提取一非空记录项X，判断提取是否成功,若提取成功，转至步骤S108，若提取不成功，转至步骤S110；

步骤S108，判断记录项X是否在交换机信息表存在内容相同的记录，若存在内容相同的记录，转至步骤S107，若不存在内容相同的记录，转至步骤S109；

步骤S109，将该记录项X的内容填入本交换机的交换机信息表，转至步骤S107；

步骤S110，各交换机将本交换机的交换机信息表封装成询问数据包，选取与域内非域根交换机互连的全部端口，通过该端口发送询问数据包，转至步骤S105；

步骤S111，各交换机询问过程达到稳态，转至步骤S200。

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