CN114070788B - 交换机在不支持stp的交换芯片下实现stp的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方法，为实现STP端口阻塞功能，利用各VLAN之间数据隔离不能互通的特性来实现阻止数据转发的作用。每个端口对应一个隔离VLAN，这个VLAN作为隔离VLAN不能由交换机配置使用，当需要端口配置为STP的端口阻塞时，这个端口配置到它对应的隔离VLAN上。本发明利用VLAN加VLAN Mapping，能够解决交换机在使用了不支持STP的交换芯片却又需要支持STP功能的问题。

Description

交换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方法
技术领域
本发明涉及数据通信领域的交换机通信系统，具体而言，涉及一种交 换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方法。
背景技术
在以太网中，当报文无法识别目的地时，会在同一VLAN内进行洪泛。 当网络存在环路时，报文就会在网络中无限循环增生，最终导致将带宽耗 尽，网络无法正常通信，为解决这个问题就需要用到IEEE 802.1D协议标准 定义的STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)。
STP用于消除网络环路，避免数据帧在环路中不断循环和增生，导致 网络拥塞，影响网络正常通信。STP通过生成树算法，能够判断网络中存 在环路的地方，阻塞冗余链路上的端口，把网络修剪成无环路的树型结构， 避免设备重复接收相同数据帧，当活动路径发生故障时，能够恢复被阻塞 冗余链路的连通性，保证业务正常运行。之后，在STP的基础上发展出RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议)、MSTP(MultipleSpanning Tree Protocol，多生成树协议)，这三者的基本原理相同，后者是前者的改 进版。
STP的协议计算大部分都是由软件完成，不存在硬件依赖，但是为了 实现STP最后的一步，实现既不影响协议报文收发，又能阻止数据报文转 发的方式，我们称之为阻塞端口转发的方式，通常是使用支持STP的交换 芯片提供的功能，但是如果我们使用的是一些较低端的交换芯片不支持STP， 但又需要支持STP功能，则需要用到本文介绍的一种交换机使用不支持生 成树的交换芯片时利用VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)加VLAN Mapping(Virtual Local Area Network Mapping，虚拟局域网映射 技术)实现生成树的方法来实现STP。
发明内容
本发明旨在提供一种交换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方 法，以解决交换机在使用了不支持STP的交换芯片却又需要支持STP功能 的问题。
本发明的主要内容是，使用交换芯片最常用的VLAN功能，实现 STP/RSTP/MSTP的端口阻塞功能，主要是利用各VLAN之间数据隔离不能 互通的特性来实现阻止数据转发的作用。
当实现交换机STP/RSTP端口阻塞时，每个端口对应一个隔离VLAN， 这个VLAN作为隔离VLAN不能由交换机配置使用，当需要端口配置为 STP/RSTP的端口阻塞时，这个端口配置到它对应的隔离VLAN上，以实 现阻止端口数据转发。
当实现交换机MSTP端口阻塞时，每个端口对应一个隔离VLAN，这 个VLAN作为隔离VLAN不能由交换机配置使用，当需要端口配置为MSTP 的端口阻塞时，首先解析出对应MSTP的MST域对应的VLAN，然后配置 端口的VLAN Mapping把这个VLAN转换为该端口隔离VLAN，最后把这 个端口配置到它对应的隔离VLAN上，以实现阻止端口对应MST数据转发。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明利用VLAN加VLAN Mapping，能够解决交换机在使用了不支 持STP的交换芯片却又需要支持STP功能的问题。
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为本发明实施例1的当交换机的端口为STP端口时，交换机在不 支持STP的交换芯片下实现STP的方法原理图。
图2为本发明实施例1的当交换机的端口为MSTP端口时，交换机在 不支持STP的交换芯片下实现STP的方法原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 发明实施例中的附图，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 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决交换机在使用了不支持STP的交换芯片却又需要支持STP功 能的问题，本发明采用了利用VLAN加VLANMAP的方式来替代实现正常 时使用交换芯片完成的STP端口阻塞功能。
VLAN是一种通用的虚拟局域网技术，物理链路可以被多个虚拟局域 网，各个虚拟局域网之间数据不能互通，VLAN Mapping即VLAN映射是 一种可以修改报文携带的VLAN的一种功能，在本发明中使用到的是 VLAN Mapping中把带指定VLAN的报文修改为设置VLAN的能力。这两 种技术作为交换机最基础的功能，通常再低端的交换芯片也会提供的，所 以本发明选择他们来实现STP。
本发明的主要思想是，使用各VLAN之间数据隔离不能互通的特性来 实现阻止数据转发的作用。每个端口对应一个隔离VLAN，这个VLAN作 为隔离VLAN不能由交换机配置使用了，当需要端口配置为STP的端口阻 塞时，这个端口配置到它对应的隔离VLAN上。RSTP实现端口阻塞和STP 完全一致，只有MSTP为了实现分别控制多个MST域，和STP有所不同， 当端口需要设置为MSTP的端口阻塞时，首先解析出对应MSTP的MST域 对应的VLAN，然后配置端口的VLAN Mapping把这个VLAN转换为该端 口隔离VLAN。
实施例1(STP/RSTP实现方式，图1)
依据本发明的主要思想，本实施例提出一种交换机在不支持STP的交 换芯片下实现STP的方法中，当实现交换机STP/RSTP时，如图1所示， 所述方法的执行步骤如下：
S1，设置隔离VLAN的范围，隔离VLAN不能由交换机配置使用；进 一步地，设置的所述隔离VLAN的范围中隔离VLAN的个数和交换机具有 的STP/RSTP端口个数对应。例如交换机有48个STP/RSTP端口，每个 STP/RSTP端口依次对应VLAN4046-4094作为隔离VLAN，隔离VLAN将 不再提供用户配置使用。
S2，保存每个STP/RSTP端口正常转发时的VLAN；
S3，设置STP/RSTP端口阻塞时，配置这个设置为阻塞的STP/RSTP 端口加入该STP/RSTP端口对应的隔离VLAN；
S4，设置STP/RSTP端口正常转发时，配置这个设置为正常转发的 STP/RSTP端口恢复为之前保存的正常转发时的VLAN。
实施例2(MSTP实现方式，图2)
依据本发明的主要思想，本实施例提出一种交换机在不支持STP的交 换芯片下实现STP的方法中，当实现交换机MSTP时，如图2所示，所述 方法的执行步骤如下：
S1，设置隔离VLAN的范围，隔离VLAN不能由交换机配置使用；进 一步地，设置的所述隔离VLAN的范围中隔离VLAN的个数和交换机具有 的MSTP端口个数对应。例如交换机有48个MSTP端口，每个MSTP端口 依次对应VLAN4046-4094作为隔离VLAN，隔离VLAN将不再提供用户 配置使用。
S2，保存每个MSTP端口正常转发时的VLAN；
S3，设置MSTP端口某个MST域为阻塞：
(1)解析出该设置为阻塞的MSTP端口的MST域对应的VLAN，将这个 解析出的VLAN称为MSTVLAN；
(2)配置VLAN Mapping映射这个MSTVLAN为该MSTP端口对应的隔 离VLAN；
(3)配置该MSTP端口加入该MSTP端口对应的隔离VLAN；
S4，设置MSTP端口某个MST域为正常转发：
(1)解析出该设置为正常转发的MSTP端口的MST域对应的VLAN；
(2)删除解析出的这个VLAN的对应VLAN Mapping配置；
(3)配置该MSTP端口恢复为之前保存的正常转发时的VLAN。
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。

Claims (2)

1.一种交换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方法，其特征在于，当实现交换机STP/RSTP端口阻塞时，每个端口对应一个隔离VLAN，这个VLAN作为隔离VLAN不能由交换机配置使用，当需要端口配置为STP/RSTP的端口阻塞时，这个端口配置到它对应的隔离VLAN上，以实现阻止端口数据转发；STP是指生成树协议，RSTP是指快速生成树协议；
所述方法的执行步骤如下：
S1，设置隔离VLAN的范围，隔离VLAN不能由交换机配置使用；步骤S1中设置的所述隔离VLAN的范围中隔离VLAN的个数和交换机具有的STP/RSTP端口个数对应；
S2，保存每个STP/RSTP端口正常转发时的VLAN；
S3，设置STP/RSTP端口阻塞时，配置这个设置为阻塞的STP/RSTP端口加入该STP/RSTP端口对应的隔离VLAN；
S4，设置STP/RSTP端口正常转发时，配置这个设置为正常转发的STP/RSTP端口恢复为之前保存的正常转发时的VLAN。
2.一种交换机在不支持STP的交换芯片下实现STP的方法，其特征在于，当实现交换机MSTP端口阻塞时，每个端口对应一个隔离VLAN，这个VLAN作为隔离VLAN不能由交换机配置使用，当需要端口配置为MSTP的端口阻塞时，首先解析出对应MSTP的MST域对应的VLAN，然后配置端口的VLAN Mapping把这个VLAN转换为该端口隔离VLAN，最后把这个端口配置到它对应的隔离VLAN上，以实现阻止端口对应MST数据转发；STP是指生成树协议，RSTP是指快速生成树协议，MSTP是指多生成树协议；
所述方法的执行步骤如下：
S1，设置隔离VLAN的范围，隔离VLAN不能由交换机配置使用；步骤S1中设置的所述隔离VLAN的范围中隔离VLAN的个数和交换机具有的MSTP端口个数对应；
S2，保存每个MSTP端口正常转发时的VLAN；
S3，设置MSTP端口某个MST域为阻塞：
(1)解析出该设置为阻塞的MSTP端口的MST域对应的VLAN，将这个解析出的VLAN称为MST VLAN；
(2)配置VLAN Mapping映射这个MST VLAN为该MSTP端口对应的隔离VLAN；
(3)配置该MSTP端口加入该MSTP端口对应的隔离VLAN；
S4，设置MSTP端口某个MST域为正常转发：
(1)解析出该设置为正常转发的MSTP端口的MST域对应的VLAN；
(2)删除解析出的这个VLAN的对应VLAN Mapping配置；
(3)配置该MSTP端口恢复为之前保存的正常转发时的VLAN。
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