CN112673602B - 一种避免广播风暴的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避免广播风暴的方法，包括：网络设备接收广播报文；所述网络设备判断所述广播报文是否为重复接收；若所述广播报文为重复接收，所述网络设备判断所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差是否小于阈值，以及判断所述广播报文收到的次数是否大于阈值；若所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差小于阈值，以及所述广播报文收到的次数大于阈值，则所述网络设备丢弃所述广播报文。在不改变路由之间的组网结构和不改变路由之间传递的广播包的情况下，避免广播风暴。

Description

一种避免广播风暴的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种避免广播风暴的方法和装置。

背景技术

目前组网技术越来越复杂，组网成环的概率较大。而环回组网会引起广播风暴，导致整个网络瘫痪。

现有技术中有两种方式来避免广播风暴：

第一种方式，通过生成树协议STP破除环路，使整个网络保持一个树状组网。

第二种方式，通过广播包中的特殊标记或者序号来确认是否是重复的广播包，如果是重复的广播包就丢弃该重复的广播包。

但是上述现有技术的不足在于，STP技术无法保持组网方式为网状组网，在路由的选路上无法做到最优路径。而通过序号对广播包去重，需要对广播包进行改造，无法适用于用以太网的报文格式传输广播包。

发明内容

本发明实施例提供一种避免广播风暴的方法和装置，在不改变路由之间的组网结构和不改变路由之间传递的广播包的情况下，避免广播风暴。

第一方面，本发明实施例提供了一种避免广播风暴的方法，包括：网络设备接收广播报文；所述网络设备判断所述广播报文是否为重复接收；若所述广播报文为重复接收，所述网络设备判断所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差是否小于阈值，以及判断所述广播报文收到的次数是否大于阈值；若所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差小于阈值，以及所述广播报文收到的次数大于阈值，则所述网络设备丢弃所述广播报文。

结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述判断所述广播报文是否为重复接收，包括：所述网络设备判断接收到的所述广播报文的源媒体存取控制MAC地址是否为所述网络设备的MAC地址，如果所述广播报文的MAC地址是所述网络设备的MAC地址，则所述广播报文为重复接收。

结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，所述判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

判断所述网络设备中是否有所述广播报文的内容，若所述网络设备中有所述广播报文的内容，则所述广播报文为重复接收；如果所述广播或组播报文内容记录表中没有所述广播报文，则所述广播报文不是重复接收，并记录该广播或组播包的报文内容。结合第一方面的第二种可实现方式在第一方面的第四种可实现方式中，所述广播或组播报文内容记录表包括：广播或组播报文的源MAC地址，广播或组播报文的内容，最近一次接收广播或组播报文的时间，接收广播或组播报文的次数。

在一种可能的实现方式中，所述广播或组播报文内容记录表定时老化。

第二方面，本发明实施例提供一种网络设备，包括：接收器，用于接收广播报文；处理器，用于判断所述广播报文是否为重复接收；若所述广播报文为重复接收，判断所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差是否小于阈值，以及判断所述广播报文收到的次数是否大于阈值；所述处理器，还用于当所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差小于阈值，以及所述广播报文收到的次数大于阈值时，丢弃所述广播报文。

结合第二方面，第二方面的第一种可实现方式中，所述处理器用于判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

所述处理器用于判断接收到的所述广播报文的源媒体存取控制MAC地址是否为所述网络设备的MAC地址，如果所述广播报文的MAC地址是所述网络设备的MAC地址，则所述广播报文为重复接收。

结合第二方面，第二方面的第二种可实现方式中，所述处理器用于判断所述网络设备中是否有所述广播报文的内容，若所述网络设备中有所述广播报文的内容，则所述广播报文为重复接收；如果所述广播或组播报文内容记录表中没有所述广播报文，则所述广播报文不是重复接收，并通知存储器记录该广播或组播包的报文内容；所述网络设备还包括：所述存储器，用于记录所述广播报文的内容。

在一种可能的实现方式中，所述广播或组播报文内容记录表包括：广播或组播报文的源MAC地址，广播或组播报文的内容，最近一次接收广播或组播报文的时间，接收广播或组播报文的次数。

在一种可能的实现方式中，所述广播或组播报文内容记录表定时老化。

通过上述实施例，在不改变路由之间的组网结构和不改变路由之间传递的广播包的情况下，避免广播风暴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例中的网络设备的系统组网图；

图2是本发明实施例中的避免广播风暴的方法流程图；

图3是本发明实施例中的另一避免广播风暴的方法流程图；

图4是本发明实施例中的网络设备的结构示意图；

图5是本发明实施例中的网络设备的另一结构示意图；

图6是本发明实施例中网络设备的参数页面示意图；

图7是本发明实施例中网络设备的参数页面的另一示意图；

图8是本发明实施例中网络设备的参数页面的又一示意图。

具体实施方式

为确认本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。

如图1所示的系统中，主路由器A、从路由器B、从路由器C和从路由器D组成一个局域网。在该局域网中，由主路由器A通过有线或无线的方式连接到因特网。主路由器A、从路由器B、从路由器C和从路由器D各自可通过有线或无线的方式连接一个或多个终端设备。其中，主路由器A和从路由器B、从路由器C和从路由器D之间的区别在于，主路由器用于接入WAN侧的因特网(Internet)和实现LAN侧的路由，从路由器仅用于实现LAN侧的路由。该局域网中的主路由器和各从路由器可以用有线的方式相连。当至少四个路由器在组网时，其中的至少三个路由器的组网方式可能为环状组网。成环的组网方式有一定的好处，比如选择传输通路时的选择较多。比如如图1的组网方式中，从主路由器A到从路由器D的路由中，可以走由主路由器A、从路由器B和从路由器C组成的环左侧的主路由器A到从路由器B到从路由器C，再到从路由器D。也可以走右侧的主路由器A到从路由器C，再到从路由器D。还例如，由从路由器C出发，到从路由器B，可以走由从路由器C到主路由器A，再到从路由器B的路径。也可以直接由从路由器C出发，不经由主路由器A，到达从路由器B。这样就会造成同一广播报文重复传输到同一目的路由器。因此，当网络中存在环路，就会造成每一帧都在网络中重复传播，引起广播风暴。

本发明实施例的技术方案，能够在不改变路由之间的组网结构和不改变路由之间传递的广播包的情况下，避免广播风暴。

如图2是本发明实施例中的避免广播风暴的方法流程图。以下步骤的执行主体可以为路由器、基站、DSLAM(数字用户线路接入复用器，Digital Subscriber Line AccessMultiplexer)、交换机、和DSL(数字用户线路，Digital Subscriber Line)网关。本发明实施例中以路由器为例说明。

步骤S201，路由器接收到组播或广播报文。

步骤S202，路由器判断是否首次收到该组播或广播报文。当判断为首次收到该组播或广播报文时，进入步骤S204。当判断为不是首次收到该组播或广播报文时，进入步骤S203。具体的，如果接收到的广播或组播报文的源MAC(媒体存取控制，Media AccessControl)地址为本路由器的MAC地址，说明该报文是本设备发送的，可以标识为已经接收过该报文。

或者，可选的，接收到广播或组播报文后，查询广播或组播报文内容记录表，如果记录表中有该报文内容，说明已经发送过该报文；如果记录表中没有该报文，说明没有发送过该报文，同时记录该广播或组播包的报文内容。

其中，广播或组播报文内容记录表，包括如下表项：广播或组播源MAC地址，报文内容，最近一次接收报文时间，接收报文次数。

为了避免正常发送的广播或组网报文被丢弃掉，可以设定上述广播或组播报文内容记录表1s定时老化(清除)。

步骤S203，路由器将收到的报文和上次收到的该报文相比，判断时间差是否小于阈值。当时间差小于阈值时，进入步骤S206。当时间差大于或等于阈值时，进入步骤S205。

步骤S204，路由器记录该报文的内容和接收时间。

步骤S205，路由器判断收到该报文的次数是否大于阈值，如果路由器判断收到该报文的次数大于阈值，进入步骤S206。路由器判断收到该报文的次数小于或等于阈值，进入步骤S207。

步骤S206，路由器将该报文丢弃。

步骤S207，路由器记录该报文的接收次数。

步骤S208，路由器转发该报文。

本发明实施例中，当判断接收到重复的报文后，通过进一步判断跟上次接收到该报文相比，时间差是否小于阈值，以及进一步判断收到该报文的次数是否大于阈值，从而确定是转发该报文还是丢弃该报文。从而保证该报文不在环状网络中无限次转发，从而不会造成广播风暴。与现有技术中的需要破除环的方式和修改报文结构的方式相比，本发明实施例的方法能保证路由器连接的拓扑结构不改变，以及保证在路由器之间传递的报文的结构也不改变。

如图3是本发明实施例中的避免广播风暴的另一方法流程图。

步骤S301，路由器接收到组播或广播报文。

步骤S302，路由器判断是否首次收到该组播或广播报文。当判断为首次收到该组播或广播报文时，进入步骤S304。当判断为不是首次收到该组播或广播报文时，进入步骤S303。具体的，如果接收到的广播或组播报文的源MAC(媒体存取控制，Media AccessControl)地址为本路由器的MAC地址，说明该报文是本设备发送的，可以标识为已经接收过该报文。或者，

具体的，接收到广播或组播报文后，查询广播或组播报文内容记录表，如果记录表中有该报文内容，说明已经发送过该报文；如果记录表中没有该报文，说明没有发送过该报文，同时记录该广播或组播包的报文内容。

其中，广播或组播报文内容记录表，包括如下表项：广播或组播源MAC地址，报文内容，最近一次接收报文时间，接收报文次数。

为了避免正常发送的广播或组网报文被丢弃掉，可以设定上述广播或组播报文内容记录表1秒定时老化(清除)。

步骤S303，路由器判断收到该报文的次数是否大于阈值，如果路由器判断收到该报文的次数大于阈值，进入步骤S306。如果路由器判断收到该报文的次数小于或等于阈值，进入步骤S305。

步骤S304，路由器记录该报文的内容和接收时间。

步骤S305，路由器将收到的报文和上次收到的该报文相比，判断时间差是否小于阈值。当时间差小于阈值时，进入步骤S306。当路由器判断时间差大于或等于阈值时，进入步骤S307。

步骤S306，路由器将该报文丢弃。

步骤S307，路由器记录该报文的接收次数。

步骤S308，路由器转发该报文。

本发明实施例中，当判断接收到重复的报文后，通过进一步判断收到该报文的次数是否大于阈值，以及进一步判断跟上次接收到该报文相比，时间差是否小于阈值，从而确定是转发该报文还是丢弃该报文。从而保证该报文不在环状网络中无限次转发，从而不会造成广播风暴。与现有技术中的需要破除环的方式和修改报文结构的方式相比，本发明实施例的方法能保证路由器连接的拓扑结构不改变，以及保证在路由器之间传递的报文的结构也不改变。

如图4是本发明实施例中的网络设备的结构示意图。本发明实施例中，将以路由器作为网络设备的举例来说明。如图4所示的路由器中，包括处理器480，为处理器供电的电源490，和处理器480相连的内部存储器420，和处理器480相连的USB接口410,和处理器480相连的以太网接口440，以及，和处理器480相连的WiFi模块470。以下将详细介绍各个模块的作用。

处理器480是路由器400的控制中心，利用各种接口和线路连接路由器400的各个部分，通过运行或执行存储在内部存储器420内的应用程序，以及调用存储在内部存储器420内的数据，执行路由器400的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器480可包括一个或多个处理单元；处理器480还可以集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器480中。

存储器420用于存储应用程序以及数据，处理器480通过运行存储在存储器420的应用程序以及数据，执行路由器400的各种功能以及数据处理。存储器420主要包括存储程序区以及存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可以存储根据使用路由器400时所创建的数据。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失存储器，例如磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件等。存储器420可以存储各种操作系统，如linux操作系统。具体的，存储器420可以存储上一次收到的报文内容和广播或组播报文内容记录表。

USB接口410用于将处理器480和USB外设连接，提供USB标准相关的服务。

以太网接口440用于提供有线接口，连接上行和/或下行的以太网线。当该以太网接口440连接上行以太网线时，该以太网接口为上行以太网接口。当该以太网接口440连接下行以太网线时，该以太网接口为下行以太网接口。

WiFi模块470用于提供下行的WiFi无线连接的接口。该WiFi无线连接的接口为下行接口。

此处的上行是指从终端设备到网络设备。此处的下行是指从网络设备到终端设备。

本申请实施例提供了一种网络设备，如图5所示，该网络设备130可以包括处理器1301、Wi-Fi装置1303、电源装置1305及存储器1302，该网络设备130的上述各个部分可以通过一根或多根通信总线1304连接。可以理解的是，尽管图5未示出，该电子设备130还可以包括USB接口等，在此不再赘述。

上述图4中的网络设备中的处理器480和图5中的网络设备中的处理器1301用于执行上述如图2和图3中的方法实施例中的步骤，此处不再赘述。

图6是本发明实施例中网络设备的参数页面示意图。具体的，网络设备通过与之连接的终端设备上运行的应用程序APP呈现网络设备的参数页面。

例如，该APP上有环回计数的选项。点开“环回计数”的标签后，进入图6右边的界面。图6的右边的界面包括如下几个选项：是否开启环回计数，环回计数是否反馈，环回计数是否达到阈值。

其中，是否开启环回计数是指该路由器是否开启环回计数。如果开启环回计数，则路由器则开启环回计数的功能。比如现在右图中，为已经开启环回计数的功能。

环回计数是否反馈，是指是否反馈环回计数的数值。例如，重复的数据包有5个，是否反馈环回计数为5。

环回计数是否达到阈值，是指反馈环回计数是否达到预设的数值。如果环回计数的数值达到阈值，则反馈达到预设的阈值。

图7是本发明实施例中网络设备的另一参数页面示意图。其中，在与路由器相连的终端的界面上，显示环回计数反馈的数值为5。用户可以选择“确定”或“取消”。

图8是本发明实施例中网络设备的又一参数页面示意图。其中，在与路由器相连的终端的界面上，显示是否环回计数达到阈值。如果计数达到10，并且环回计数的阈值为10，则环回计数就到达阈值10。这时，用户可以选择“确定”，表示环回计数达到阈值。当环回计数的数值没有到达环回计数的阈值时，用户也可以选择“取消”。

使用图6到图8的界面，将更容易使得用户能够参与网络设备的环回计数参数设定，使得环回计数的参数设定更容易。

应当理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可能在上述实施例中用来描述各种电子设备，但是这些电子设备不应当被这些术语限定。这些术语只是用来将一个电子设备与另一电子设备区分开。例如，第一电子设备可以被命名为第二电子设备，类似地，第二电子设备也可以被命名为第一电子设备，而不背离本申请实施例的范围。

如上述实施例中所用，根据上下文，术语“如果”可以被解释为意思是“当…时”或“在…后”或“响应于确定…”或“响应于检测到…”。类似地，根据上下文，短语“如果确定…”或“如果检测到(所陈述的条件或事件)”可以被解释为意思是“在确定…时”或“响应于确定…”或“在检测到(所陈述的条件或事件)时”或“响应于检测到(所陈述的条件或事件)”。

在上述实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在上述实施例和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、云服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、云服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的云服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

为了解释的目的，前面的描述是通过参考具体实施例来进行描述的。然而，上面的示例性的讨论并非意图是详尽的，也并非意图要将上述技术方案限制到所公开的精确形式。根据以上教导内容，很多修改形式和变型形式都是可能的。选择和描述实施例是为了充分阐明本技术方案的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够充分利用具有适合于所构想的特定用途的各种修改的技术方案以及各种实施例。

Claims (10)

1.一种避免广播风暴的方法，其特征在于，包括：

网络设备接收广播报文；

所述网络设备判断所述广播报文是否为重复接收；

若所述广播报文为重复接收，所述网络设备判断所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差是否小于阈值，以及判断所述广播报文收到的次数是否大于阈值；

若所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差小于阈值，和/或，所述广播报文收到的次数大于阈值，则所述网络设备丢弃所述广播报文；

若所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差大于或者等于阈值，且所述广播报文的收到的次数小于或者等于阈值，则记录接收次数，并转发所述广播报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

所述网络设备判断接收到的所述广播报文的源媒体存取控制MAC地址是否为所述网络设备的MAC地址，如果所述广播报文的MAC地址是所述网络设备的MAC地址，则所述广播报文为重复接收。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

判断广播或组播报文内容记录表中是否有所述广播报文的内容，若所述广播或组播报文内容记录表中有所述广播报文的内容，则所述广播报文为重复接收；如果所述广播或组播报文内容记录表中没有所述广播报文，则所述广播报文不是重复接收，并记录该广播报文的报文内容。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述广播或组播报文内容记录表包括：

广播或组播报文的源MAC地址，广播或组播报文的内容，最近一次接收广播或组播报文的时间，接收广播或组播报文的次数。

5.根据权利要求3至4任一项所述的方法，其特征在于，所述广播或组播报文内容记录表定时老化。

6.一种网络设备，其特征在于，包括：

接收器，用于接收广播报文；

处理器，用于判断所述广播报文是否为重复接收；若所述广播报文为重复接收，判断所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差是否小于阈值，以及判断所述广播报文收到的次数是否大于阈值；

所述处理器，还用于当所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差小于阈值，和/或，所述广播报文收到的次数大于阈值时，丢弃所述广播报文；若所述广播报文和上一次收到的所述广播报文相比，接收的时间差大于或者等于阈值，且所述广播报文的收到的次数小于或者等于阈值，则记录接收次数，并转发所述广播报文。

7.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述处理器用于判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

所述处理器用于判断接收到的所述广播报文的源媒体存取控制MAC地址是否为所述网络设备的MAC地址，如果所述广播报文的MAC地址是所述网络设备的MAC地址，则所述广播报文为重复接收。

8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述处理器用于判断所述广播报文是否为重复接收，包括：

所述处理器用于判断广播或组播报文内容记录表中是否有所述广播报文的内容，若所述广播或组播报文内容记录表中有所述广播报文的内容，则所述广播报文为重复接收；如果所述广播或组播报文内容记录表中没有所述广播报文，则所述广播报文不是重复接收，并通知存储器记录该广播或组播包的报文内容；所述网络设备还包括：

所述存储器，用于记录所述广播报文的内容。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述广播或组播报文内容记录表包括：

广播或组播报文的源MAC地址，广播或组播报文的内容，最近一次接收广播或组播报文的时间，接收广播或组播报文的次数。

10.根据权利要求8至9任一项所述的网络设备，其特征在于，所述广播或组播报文内容记录表定时老化。

Images