CN114124805B - 一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，包括：在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；采用二层通信与所述策略控制相结合，实现环网中节点间通信数据一跳到达。该方法在非令牌的环网中，通过消除通信环路、抑制广播风暴、二层转发、MSTP生成树协议、策略控制相结合的方式，实现数据一跳转发；还可以扩大通信节点间的节点个数，而不受TTL字段的限制。

Description

一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法。

背景技术

在一些大型网络中，为了保证整体系统的可靠性与稳定性，骨干节点一般都是环形拓扑，在这种环形拓扑的通信网络中往往会使用到一种特殊格式的帧，被称为“令牌”，令牌通过一定的传输机制，在环网中来确定节点的数据交互时机，使得在某一时刻，环网中只有一个节点能够使用信道，因此采用令牌无法充分使用信道资源，并且还需要不断维护令牌，一旦令牌控制异常，整个环网通信将会出现问题。

另外，当环网节点为交换机时，交换机的二层接口收到广播报文时，会在其广播域内向所有端口都转发出去，在环网拓扑中，数据包将会被不断复制和转发，直至网络瘫痪，这就是广播风暴。

当环网中节点间通信方案采用三层交换，则IP报文最大跳数会因TTL值受到一定限制，TTL是Time To Live的缩写，它位于IPv4包的第9个字节，取值范围为0～255，该字段表示IP数据包在计算机网络中可以转发的最大跳数，即最大跳数为255跳。当通信方案采用三层交换，则IP报文每通过一个节点，TTL值将会减少1，直至到达目的地，若在到达目的地之前，TTL已耗尽，则数据包将不会被继续转发，因此使得计算机网络中的节点个数受到一定限制。

因此，如何克服上述现有技术中的缺陷，成为同行从业人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，可解决传统的环网通信中令牌通信机制无法充分利用其信道并且需要维护令牌的问题，并解决三层交换IP报文最大跳数会因TTL值受限制、节点个数受限制的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明实施例提供一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，包括：

在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；

在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；

采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；

采用二层通信与所述策略控制相结合，实现环网中节点间通信数据一跳到达。

进一步地，在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；包括：

在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信；

配置需要连入环形拓扑的端口为二层接口，基于端口VLAN配置所有节点的port1与port2，设置相同的PVLAN，并设置属性为ACCESS接口。

进一步地，在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；包括：

在环形拓扑中，对所有网络节点的port1与port2启用MSTP生成树协议；

通过对节点的监控，查看MSTP生成树结构，消除通信环路、抑制广播风暴。

进一步地，采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；包括：

捕获对仅需要与相邻节点进行通信，且不需要与远端节点通信的类型报文；

对所述报文进行重定向处理或丢弃处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，包括：在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；采用二层通信与所述策略控制相结合，实现环网中节点间通信数据一跳到达。该方法在非令牌的环网中，通过消除通信环路、抑制广播风暴、二层转发、MSTP生成树协议、策略控制相结合的方式，实现数据一跳转发；还可以扩大通信节点间的节点个数，而不受TTL字段的限制。

附图说明

图1为本发明实施例提供的在非令牌的环网中一跳转发数据的方法的流程图。

图2为环形拓扑结构示意图。

图3为本发明实施例提供的策略控制流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明实施例提供一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，包括：

S10、在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；

S20、在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；

S30、采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；

S40、采用二层通信与所述策略控制相结合，实现环网中节点间通信数据一跳到达。

本实施例中，节点间在物理连接链路上为环形拓扑，在环形拓扑中，但不采用令牌环网通信机制，而采用非令牌通信机制进行节点间通信，使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴，同时采用策略控制捕获特定的组播和广播报文，防止其扩散到其他节点，此外采用二层通信与策略控制相结合的方法，实现环网中节点间通信数据一跳到达，进而可解除TTL字段对通信链路中节点个数的限制，理论上通信链路中的节点数量可以超过TTL字段所能表示的范围。

下面针对上述步骤进行详细的说明：

本发明提供的一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，主要是在环形拓扑中，消除令牌通信机制，并将MSTP生成树、策略控制、二层转发相结合来实现环网中一跳转发的功能，对应的3个方面内容分别如下：

1、本发明是使用MSTP生成树协议,在非令牌通信机制的环形网络中，进行消除通信环路，而物理连接上仍然保持原有的环形拓扑不变。

2、本发明采用策略控制，对特定的组播报文、广播报文进行识别，并进行处理，使其不从环网中的端口转发至下一节点，处理动作主要为丢弃或重定向至其他接口。

3、本发明采用二层转发而非三层转发，可以使环形拓扑中任一节点1向节点2发送IP报文，而不减少其TTL值，实现一跳转发，进而可以增加通信节点数量。

具体来说：

(1)、节点端口属性配置

为实现一跳转发，则采用二层转发方案，配置需要连入环形拓扑的端口为二层接口，如图2所示，基于端口VLAN配置节点1的port1与port2，设置相同的PVLAN(PrivateVLAN)，并设置其属性为ACCESS接口,其他节点配置方法参照节点1的配置过程，不同节点之间的PVLAN可以不相同。

(2)、环路消除

对节点1的port1、port2启用MSTP生成树协议，其他节点配置方法参照节点1的配置过程。然后按照图2所示搭建环形拓扑，通过对节点的监控，可查看MSTP生成树结构，同时通信环路已消除，广播风暴被抑制。

(3)、策略控制

网络通信中的交换设备，具有对数据报文进行策略控制的模块，其主要实现流程为截获数据报文、识别特定字段、执行动作，执行动作又主要有重定向、丢弃、修改报文数据等。策略控制主要用于对符合识别条件的数据报文进行特殊处理，以此来完成对应的功能需求。

环形拓扑中节点与节点之间通信存在协议交互，例如领居发现协议、路由协议、节点控制协议等协议报文，这类报文往往会包含组播通信、广播通信，而部分协议又仅仅只需要与相邻节点进行通信，而不需要与远端节点通信，因此需要将这类报文识别出来，进行重定向处理，对于不符合通信业务需求的报文设置为丢弃，防止其通过二层转发发送至下一节点。

策略控制处理流程如图3所示，对捕获的报文进行识别匹配，若匹配成功则执行相应动作(重定向或丢弃或其他)，若匹配失败，则不对该报文进行特殊处理，依据其原有属性进行操作。

本发明实施例提供的一种非令牌的环网中一跳转发数据的方法，传统的环网通信中，令牌通信机制有无法充分利用其信道并且需要不断维护令牌等不足，因此本发明采用非令牌的环网通信方案；若环网中节点间通信方案采用三层交换，则IP报文最大跳数会因TTL值受到一定限制，进而使得网络中的节点个数受到一定限制，存在不足；由于存在环网，采用MSTP生成树协议，消除通信环路，抑制环网中的广播风暴，同时对特定的协议报文进行策略控制，以此建立良好的通信环境。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种在非令牌的环网中一跳转发数据的方法，其特征在于，包括：

在环形拓扑中，采用非令牌通信机制进行节点间通信，并对节点端口进行配置；所述配置需要连入环形拓扑的端口为二层接口，基于端口VLAN配置所有节点的port1与port2，设置相同的PVLAN，并设置属性为ACCESS接口；

在网络节点上使用MSTP生成树协议消除通信环路、抑制广播风暴；具体包括：在环形拓扑中，对所有网络节点的port1与port2启用MSTP生成树协议；通过对节点的监控，查看MSTP生成树结构，消除通信环路、抑制广播风暴；

采用策略控制捕获预设类型的组播和广播报文，进行识别处理；具体包括：捕获对仅需要与相邻节点进行通信，且不需要与远端节点通信的类型报文；对所述报文进行重定向处理或丢弃处理；

采用二层通信与所述策略控制相结合，实现环网中节点间通信数据一跳到达。