CN114222209A - 混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备，该方法应用于网络交换设备，包括：接收待转发数据；根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC‑AE‑1553数据，IPFC数据，以太网数据。本申请提供的混合协议交换网络路由实现方法，用于解决不同协议同时传输的问题。

Description

混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备

技术领域

本申请涉及数据交换领域，尤其涉及一种混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备。

背景技术

为了适应计算机网络中不同的数据交换场景，建立了不同的网络协议。网络协议是指计算机网络中互相通信的对等实体之间交换信息时所必须遵守的规则。

通常情况下，为了能够处理计算机网络中发送的不同协议的数据，需要在网络中部署支持多种协议的网络交换设备。然而，在相关技术中，缺少支持FC-AE（Fiber ChannelAvionicsEnvironment，光纤通道航空电子环境）协议族、IPFC（ip over fibre channel）协议的网络交换设备。

发明内容

本申请的目的是提供一种混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备，用于实现网络中不同协议数据的路由。

本申请提供一种混合协议交换网络路由实现方法，应用于网络交换设备，包括：

接收待转发数据；根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

可选地，所述根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发，包括：在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发；或者，在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发；或者，在所述待转发数据为以太网数据的情况下，将所述以太网数据转换为IPFC数据后，通过所述动态路由策略进行转发；其中，所述静态路由策略由所述网络交换设备所处网络的网络拓扑结构确定的。

可选地，所述静态路由策略为基于以下步骤确定的：获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；根据所述网络拓扑配置信息，配置连接关系表；根据所述网络拓扑配置信息，确定FC-AE-1553数据的单播数据转发表和广播数据转发表，并根据所述单播数据转发表和广播数据转发表对静态路由转发表进行配置；其中，所述连接关系表用于指示两个相连的网络交换设备间的连接关系；所述连接关系表包括：两个相连的网络交换设备间的链路权重以及链路特征；所述链路权重用于路由计算以及消除两个相连的网络交换设备间的通信环路；所述链路特征用于标识两个相连的网络交换设备间的链路是否能够传输FC-AE-1553数据。

可选地，所述在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发，包括：在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过所述静态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述动态路由策略为基于以下步骤确定的：获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；根据所述网络拓扑配置信息，配置动态路由转发表，并根据所述网络拓扑结构的变化，对所述动态路由转发表进行更新。

可选地，所述在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发，包括：在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过所述动态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述动态路由转发表，包括：单播动态路由转发表，组播动态路由转发表，广播动态路由转发表。

可选地，所述方法还包括：

根据所述单播动态路由转发表，并基于生成树算法，生成所述广播动态路由转发表。

本申请还提供一种混合协议交换网络路由实现装置，包括：

接收模块，用于接收待转发数据；转发模块，用于根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

可选地，所述转发模块，具体用于在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发；或者，所述转发模块，具体还用于在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发；或者，所述转发模块，具体还用于在所述待转发数据为以太网数据的情况下，将所述以太网数据转换为IPFC数据后，通过所述动态路由策略进行转发；其中，所述静态路由策略由所述网络交换设备所处网络的网络拓扑结构确定的。

可选地，所述装置还包括：获取模块，配置模块；所述获取模块，用于获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；所述配置模块，用于根据所述网络拓扑配置信息，配置连接关系表；所述配置模块，还用于根据所述网络拓扑配置信息，确定FC-AE-1553数据的单播数据转发表和广播数据转发表，并根据所述单播数据转发表和广播数据转发表对静态路由转发表进行配置；其中，所述连接关系表用于指示两个相连的网络交换设备间的连接关系；所述连接关系表包括：两个相连的网络交换设备间的链路权重以及链路特征；所述链路权重用于路由计算以及消除两个相连的网络交换设备间的通信环路；所述链路特征用于标识两个相连的网络交换设备间的链路是否能够传输FC-AE-1553数据。

可选地，所述转发模块，具体用于在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过所述静态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述获取模块，还用于获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；所述配置模块，还用于根据所述网络拓扑配置信息，配置动态路由转发表，并根据所述网络拓扑结构的变化，对所述动态路由转发表进行更新。

可选地，所述转发模块，具体用于在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过所述动态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述动态路由转发表，包括：单播动态路由转发表，组播动态路由转发表，广播动态路由转发表。

可选地，所述装置还包括：生成模块；所述生成模块，用于根据所述单播动态路由转发表，并基于生成树算法，生成所述广播动态路由转发表。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一种所述混合协议交换网络路由实现方法的步骤。

本申请还提供一种网络交换设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述混合协议交换网络路由实现方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述混合协议交换网络路由实现方法的步骤。

本申请提供的混合协议交换网络路由实现方法、装置及网络交换设备，网络交换设备在接收到数据类型为FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据的待转发数据后，根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发，使得FC网络交换设备具有处理上述FC-AE-1553协议、IPFC协议，以及以太网协议的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本申请提供的混合协议交换网络路由实现方法的流程示意图；

图2是本申请提供的交换网络拓扑结构图；

图3是本申请提供的网络交换设备的初始化流程示意图；

图4是本申请提供的数据交换路由查询及发送的流程示意图；

图5是本申请提供的混合协议交换网络路由实现装置的结构示意图；

图6是本申请提供的网络交换设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

光纤通道(Fiber Channel，FC)是一种高速串行通信协议。军用标准（militarystandard）MIL-STD-1553B总线是一种命令/响应式多路复用数据总线。作为FC-AE协议簇中的一员，FC-AE-1553协议是由MIL-STD-1553B总线协议映射到光纤通道协议的适用于FC网络的一种命令/响应式网络通信协议，具有高可靠性、高带宽、强实时性、强兼容性等特点，被广泛用于航空航天等军用电子环境中通信设备之间的数据传输和指挥控制等技术领域。

FC-AE标准是一个应用到航空电子环境中的一组协议族 （protocol family），主要用于航空电子下各设备之间的数据通信，传输视频、指控、仪器仪表、传感器等数据，目前FC-AE网络在诸多航电网络和军工设备中得到了广泛的应用。

以太网是一种计算机局域网技术，电气与电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers ，IEEE)的IEEE802.3标准制定了以太网的技术标准。以太网是目前应用最普遍的局域网技术。具有简单方便、价格低、速度快等特点。其帧格式与互联网协议地址（Internet Protocol，IP）一致，适合于传输IP数据。

为了使得网络交换设备能够支持上述协议，本申请实施例提供了一种混合协议交换网络路由实现方法，可以实现FC-AE-1553协议、IPFC协议和以太网协议业务数据的传输，解决了不同协议同时传输的问题。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现方法进行详细地说明。

如图1所示，本申请实施例提供的一种应用于网络交换设备的混合协议交换网络路由实现方法，该方法可以包括下述步骤101和步骤102：

步骤101、接收待转发数据。

示例性地，在计算机网络中，为了实现不同设备间的数据传输，需要在计算机网络中部署网络交换设备。计算机网络中的各种数据的传输，都需要通过网络交换设备进行转发。

网络交换设备的任意节点收到数据传输指令后，即对于存储在内存里的地址表进行快速查找，从而对于媒体存取控制位址（Media Access Control Address，MAC Address）的网卡连接位置进行确认，然后再将数据传输到该节点上。如果在地址表中找到相应的位置，则进行传输；若没有，网络交换设备会将该地址进行记录，以利于下次寻找和使用。通常情况下，网络交换设备只需要将帧发送到相应的点，而无需发送到所有节点，进而节省了资源和时间，提高了数据传输的速率。

示例性地，上述待转发数据为网络交换设备接收到的需要进行转发的数据。

步骤102、根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发。

其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

示例性地，上述待转发数据可以为基于上述FC-AE-1553协议、IPFC协议、或者以太网协议生成并发送的数据。

示例性地，网络交换设备在接收到上述待转发数据后，根据该待转发数据的数据类型（对应的协议），确定对应的转发方式，并按照确定的转发方式进行数据的转发。

需要说明的是，在混合协议交换网络中存在不同协议的数据传输，数据传输时通过路由地址表查询来判断目的端口地址，为了满足数据传输的实时性和可靠性等要求，不但需要混合协议交换网络进行设计，更需要对路由实现方法进行设计。

具体地，上述步骤102，可以包括以下步骤102a、步骤102b或者步骤102c：

步骤102a、在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发。

步骤102b、在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发。

步骤102c、在所述待转发数据为以太网数据的情况下，将所述以太网数据转换为IPFC数据后，通过所述动态路由策略进行转发。

其中，所述静态路由策略由所述网络交换设备所处网络的网络拓扑结构确定的。

示例性地，本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现方法，网络交换设备在接收到上述FC-AE-1553数据、IPFC数据、以太网数据后，根据数据类型的不同，可以采用不同的转发策略进行数据的转发。

在混合协议交换网络中，基于FC-AE-1553协议、IPFC协议和以太网协议进行业务数据的传输，基于扩展链路服务（ELS，Extended Link Service）协议和内部链路协议（ILS，Internal Link Services）进行登录、时间同步和网络管理数据传输。为保证不同的冗余备份方式和不同的传输目的节点的数据能够被正确传输，对于FC-AE-1553协议可以采用热备份传输方案，对IPFC、ELS和ILS协议可以采用温备份传输方案。

进一步地，根据交换网络中传输数据的备份方式的不同，可以采用不同的路由策略，对热备份传输的数据采用静态路由策略，对于温备份传输的数据采用动态路由策略，以太网协议在网络交换设备内部先转换为IPFC协议再进行数据转发，路由策略与IPFC协议相同，均为动态路由策略。

具体地，本申请实施例中涉及的静态路由策略和动态路由策略，可以根据网络交换机所处网络的网络拓扑配置信息生成。

示例性地，本申请实施例提供过的混合协议交换网络路由实现方法中的静态路由策略，可以根据以下步骤103至步骤105确定：

步骤103、获取用于路由计算的网络拓扑配置信息.

其中，所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的。

步骤104、根据所述网络拓扑配置信息，配置连接关系表。

步骤105、根据所述网络拓扑配置信息，确定FC-AE-1553数据的单播数据转发表和广播数据转发表，并根据所述单播数据转发表和广播数据转发表对静态路由转发表进行配置。

其中，所述连接关系表用于指示两个相连的网络交换设备间的连接关系；所述连接关系表包括：两个相连的网络交换设备间的链路权重以及链路特征；所述链路权重用于路由计算以及消除两个相连的网络交换设备间的通信环路；所述链路特征用于标识两个相连的网络交换设备间的链路是否能够传输FC-AE-1553数据。

以如图2所示的交换网络拓扑结构图为例进行解释。按照如图2所示的连接方式连接网络交换设备，使用网络配置管理软件按照实际连接情况对网络中的网络交换设备进行配置，根据用户配置的网络拓扑，生成用于进行路由计算的网络拓扑配置信息。网络配置管理软件需要配置核心FC交换网络、接入FC交换网络及接入FC交换网络的数量；配置网络中主网络交换设备和第二主网络交换设备编号；配置网络交换设备连接关系表，连接关系表主要包括相连的两个网络交换设备的编号、级联端口编号、链路权重和链路特征。其中链路权重用于路由算法计算和消除网络中的通信环路，避免广播风暴，链路特征用于标识该链路是否能够传输热备份数据。

为满足交换系统中通信速率、吞吐率、实时性和可靠性等需求，混合协议交换网络采用双冗余多级交换式拓扑结构，如图2所示，网络中核心FC交换网络的两个网络交换设备和每个接入FC交换网络的两个网络交换设备之间建立两条级联通信链路，同时核心FC交换网络的两个网络交换设备之间、每个接入FC交换网络的两个网络交换设备之间也分别建立一条级联通信链路，确保网内任意一条传输链路出现故障时，网内节点还能够正常通信。

需要说明的是，上述网络交换设备可以为图2所示的交换网络中的任一网络交换设备。

示例性地，网络拓扑配置信息由网络配置管理软件根据实际网络拓扑设计，如果网络交换设备是主网络交换设备，在出厂设置时配置管理软件通过以太网接口将网络拓扑配置信息发送给网络交换设备，网络交换设备的配置管理模块接收到网络拓扑配置信息后进行固化存储，在每次上电时从存储中读取网络拓扑配置信息进行设备初始化。

示例性地，如图3所示，为网络交换设备的初始化流程示意图。图中FC交换处理固件为网络交换设备中的现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA），过程描述如下：a、主交换设备配置管理软件从配置文件中读取域拓扑图，然后读取当前交换设备的连接关系，并根据连接关系更细域拓扑图中的连接关系。b、主交换设备配置管理软按照域拓扑图关系向下级发送快速初始化请求；经由FC交换处理固件处理以网络链路服务（internal link services）ILS帧发送；c、从交换设备接收到快速初始化请求的ILS帧后由FC交换处理固件上报给从交换设备配置管理软件，从交换设备配置管理软件发送快速初始化响应；d、从交换设备FC交换处理固件发送将快速初始化响应ILS帧发送给主机；e、从交换设备接收到快速初始化请求的ILS帧后由FC交换处理固件上报给从交换设备配置管理软件，从交换设备配置管理软件发送初始化响应；f、主交换设备接收到快速初始化响应的ILS帧后由FC交换处理固件上报给主交换设备的配置管理软件，当前流程结束；g、从交换设备连读状态和域拓扑图不一致时，从机配置管理软按根据链路状态变化情况向主交换设备发送链路变化请求；经由FC交换处理固件处理以ILS帧发送；h、主交换设备接收到快链路变化请求的ILS帧后由FC交换处理固件上报给主交换设备配置管理软件，主交换设备配置管理软件发送链路变化响应；i、主交换设备FC交换处理固件发送将链路变化响应ILS帧发送给从机；j、从交换设备接收到链路变化响应的ILS帧后由FC交换处理固件发送给从机配置管理软件，当前流程结束；k、主交换设备根据收到的链路状态变化返回步骤b、继续进行初始化。

示例性地，在确定上述静态路由转发表之后，上述步骤102a，具体可以包括以下步骤102a1：

步骤102a1、在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过所述静态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

示例性地，网络交换设备上电后，配置管理模块根据从存储中读取的网络拓扑配置信息对热备份数据流计算单播和广播数据转发表，根据数据转发表对数据交换模块的静态路由转发表进行配置，在数据传输时，网络交换设备的数据交换模块对数据帧类型进行判断，若上述待转发数据为FC-AE-1553数据，则查询静态路由转发表获取目的端口，将数据发送至目的端口。

示例性地，若上述FC-AE-1553数据为单播数据，则根据单源最短路径（Dijkstra）算法对转发热备份数据的静态路由表进行计算，并通过计算得到的最短路径将该FC-AE-1553数据传输至目的端口。

若上述FC-AE-1553数据为广播数据，则网络交换设备只需要根据网络拓扑配置信息中的交换机连接关系表中找到允许进行热备份数据发送的级联端口加入广播数据的转发队列即可。

需要说明的是，单源最短路径（Dijkstra）算法使用邻接表的方式来对拓扑信息进行保存，因此交换机在进行路径计算之前就需要将网络拓扑配置信息中的每个交换机的交换机连接关系表转换成对应的邻接表。邻接表的每个表项包括目标交换机编号，本地端口号，对端端口号，跳数，链路权重。

网络交换设备根据网络拓扑配置信息中的连接关系表，计算出的邻接表是距离自身一跳范围内的最短路径邻接表；网络交换设备根据自身的邻接表，找到与自己相连的所有一跳网络交换设备节点，并计算出他们的邻接表；根据他们的邻接表，计算出距离自身两跳范围内的最短路径邻接表。以此类推，当某个交换网络交换设备完成对网络交换系统内部所有的多跳邻接网络交换设备的邻接表的遍历之后，就能得到满足网络交换系统内部热备份数据传输的最短路径转发表。

交换网络中各网络交换设备之间的拓扑配置信息下发参照FC-SW（FibreChannel—Switch Fabric - 5）协议中规定的快速网络初始化（FFI，Fast FabricInitialization）流程进行实现，网络交换设备的配置管理模块进行FFI协议的处理。

示例性地，本申请实施例提供过的混合协议交换网络路由实现方法中的动态路由策略，可以根据以下步骤106和步骤107确定：

步骤106、获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的。

步骤107、根据所述网络拓扑配置信息，配置动态路由转发表，并根据所述网络拓扑结构的变化，对所述动态路由转发表进行更新。

示例性地，网络交换设备的动态路由转发表根据默认网络拓扑状态进行设置，固化在配置管理模块的存储中。在系统上电后，由配置管理模块在初始化阶段对数据交换模块的动态路由转发表进行配置，数据交换模块在数据转发时对数据帧类型进行判断，若是IPFC数据则根据动态路由转发表进行转发目的接口查询。

示例性地，上述步骤102b，可以包括以下步骤102b1：

步骤102b1、在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过所述动态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

需要说明的是，上述步骤102a1和步骤102b1中将所述待转发数据发送至所述目的端口的步骤，具体可以包括以下步骤102d：

步骤102d、将所述待转发数据通过最短路径发送至所述目的端口。

其中，上述最短路径为基于连接关系表生成的每个网络交换设备的邻接表确定的。

示例性地，所述动态路由转发表，包括：单播动态路由转发表，组播动态路由转发表，广播动态路由转发表。

可以理解的是，网络交换设备对FC-AE-1553协议的动态路由转发表根据目的节点地址的不同，分为单播动态路由转发表、组播动态路由转发表和广播动态路由转发表。交换设备的数据交换模块中动态路由转发表的设计方式与静态路由转发表完全一致，只是储存的表项内容存在区别。

示例性地，本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现方法，还可以包括以下步骤108：

步骤108、根据所述单播动态路由转发表，并基于生成树算法，生成所述广播动态路由转发表。

示例性地，配置管理模块根据网络拓扑情况对各动态路由转发表进行计算，将计算得到的转发表向数据交换模块下发配置。其中，单播动态路由转发表的计算方式与热备份数据使用的静态路由转发表的计算方式一致，拓扑更新的部分参照交换最短路径（FSPFFabric Shortest Path First，FC-SW协议中定义）协议实现；广播动态路由转发表可以利用单播动态路由转发表，基于生成树算法，从而获得转发表的表项；组播动态路由转发表初始为空，根据用户实际使用情况，采用动态感知、集中管理和全网同步的方式进行管理。

具体地，针对单播动态路由转发表：

系统参照交换最短路径（FSPF）协议实现单播路由的管理。FSPF是一种路径选择协议，FSPF保持对网络中所有交换机连接状态的跟踪，并关联每个连接的开销情况。FSPF计算从网络交换设备到其他所有网络交换设备的路径开销，并选择最小开销的路径作为路由路径，收集所有网络交换设备之间的连接状态构建链路状态数据库，包括链路开销情况。

系统中网络交换设备在FSPF协议实现上，采用单源最短路径（Dijkstra）算法来实现路径计算方法，使用邻接表来实现路由表。系统中网络交换设备使用Hello协议帧（HLO）建立与邻居网络交换设备之间的双向通信链路，当拓扑发生变化时，采用单源最短路径（Dijkstra）算法重新对邻接表进行计算，得到本节点的单播动态路由转发表，并通过FSPF协议中的链路状态更新（LSU）帧通知邻居网络交换设备。

若网络交换设备收到了邻居网络交换设备发来的链路状态更新（LSU）帧，回复链路状态确认（LSA）帧，并根据链路状态更新帧中的路由信息，对本地路由进行重新计算之后，通知相邻的网络交换设备。

具体地，针对组播动态路由转发表：

网络系统的组播路由主要用于转发IPFC协议的组播数据。交换设备通过以下方式实现组播路由管理功能：

a) 选定网内节点编号最小的网络交换设备作为网内的组播路由器（组播路由管理节点）角色。

b) 如果网内的组播路由器出现故障，则由网内正常工作的节点编号最小的网络交换设备升级为网内的组播路由器。

c) 网络交换设备收到包含组播信息的IPFC数据包后，根据数据包内容，将某个FC协议地址加入或者退出某个组播组，并将组播组更新信息发送至网内的组播路由器。

d) 网内的组播路由器收到其它网络交换设备发来的组播组更新信息后，对全网的组播组信息进行更新，并广播至全网所有网络交换设备。

e) 网内网络交换设备根据组播组信息，计算出组播动态路由表。

其中，组播组信息采用数据表方式，每个表项内容包括组播组地址和拥有该组播组地址的交换机编号。网络交换设备根据每个表项中的内容，分别计算出每个组播组对应的多个目标网络交换设备的最短路径对应的端口，进一步形成组播动态路由转发表。

具体地，针对广播动态路由转发表：

高速总线系统采用以下规则来确定广播链路：

a) 使用交换设备编号最小的交换设备作为根节点。

b) 根据网络拓扑配置信息中的交换设备连接关系表中的权重信息，计算本交换机到达根节点的最小权重路径，交换设备连接关系表将最小权重路径上的下一个节点纳入广播转发表。

c) 据网络拓扑配置信息中的交换设备连接关系表中的权重信息，计算本交换设备所有邻居交换设备到达根节点的最小权重路径，若本节点是邻居节点到达根节点的最小权重路径上的下一跳节点，则将该邻居节点加入广播转发表。

需要说明的是，网络系统拓扑设置时，默认将核心FC交换子网内部两台交换设备之间的路径以及核心FC交换子网交换设备与接入FC交换子网交换设备之间的路径权重设为1，将接入FC交换子网内部两台交换设备之间的路径权重设为100。系统交换设备根据上述算法和配置，能够在拓扑树生成的过程中，将接入FC交换子网内部两台交换设备之间的路径断开，避免广播数据的无限制传播。

以下对本申请实施例所涉及的混合协议交换网络路由实现方法中对待转发数据的具体发送步骤进行描述。数据交换路由查询及发送的流程如图4所示，过程描述如下：

a) 上电初始化。

b) 根据加载的拓扑信息或下发的拓扑信息配置静态路由转发表和动态路由转发表。

c) 交换数据进入交换设备。

d) 交换设备里FC交换处理固件中的数据交换模块对交换数据进行缓存。

e) 数据交换模块提取交换数据里的路由选择控制（Routing Control，R_CTL）字段、类型（TYPE）字段和目的端口标识（destination identifier，DID）字段；

f) 数据交换模块对R_CTL字段进行判断，若R_CTL为0x01、0x06或者0x07，则表示数据为FC-AE-1553数据帧；若R_CTL为0x04、TYPE为0x05，表明为IPFC数据帧；其他数据帧进入其他数据处理流程。

g) 若为FC-AE-1553数据帧，使用DID查找静态路由转发表。

h) 若为IPFC数据帧，使用DID查找动态路由转发表。

i)通过对静态路由转发表或动态路由转发表的查询获得数据转发信息和目的端口。

j)数据交换模块根据数据转发信息将转发数据写入到转发信息指定的数据交换单元，并将转发信息发送至目的端口。

k) 目的端口根据转发信息对数据交换单元中待转发数据进行读取，将数据送交换单元读出。

l)目的端口将数据发送至与目的端口连接的设备。

本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现方法，网络交换设备在接收到数据类型为FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据的待转发数据后，根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发，使得FC网络交换设备具有处理上述FC-AE-1553协议、IPFC协议，以及以太网协议的能力。

需要说明的是，本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现方法，执行主体可以为混合协议交换网络路由实现装置，或者该混合协议交换网络路由实现装置中的用于执行混合协议交换网络路由实现方法的控制模块。本申请实施例中以混合协议交换网络路由实现装置执行混合协议交换网络路由实现方法为例，说明本申请实施例提供的混合协议交换网络路由实现装置。

需要说明的是，本申请实施例中，上述各个方法附图所示的。混合协议交换网络路由实现方法均是以结合本申请实施例中的一个附图为例示例性的说明的。具体实现时，上述各个方法附图所示的混合协议交换网络路由实现方法还可以结合上述实施例中示意的其它可以结合的任意附图实现，此处不再赘述。

下面对本申请提供的混合协议交换网络路由实现装置进行描述，下文描述的与上文描述的混合协议交换网络路由实现方法可相互对应参照。

图5为本申请一实施例提供的混合协议交换网络路由实现装置的结构会示意图，如图5所示，具体包括：

接收模块501，用于接收待转发数据；转发模块502，用于根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

可选地，所述转发模块502，具体用于在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发；或者，所述转发模块502，具体还用于在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发；或者，所述转发模块502，具体还用于在所述待转发数据为以太网数据的情况下，将所述以太网数据转换为IPFC数据后，通过所述动态路由策略进行转发；其中，所述静态路由策略由所述网络交换设备所处网络的网络拓扑结构确定的。

可选地，所述装置还包括：获取模块，配置模块；所述获取模块，用于获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；所述配置模块，用于根据所述网络拓扑配置信息，配置连接关系表；所述配置模块，还用于根据所述网络拓扑配置信息，确定FC-AE-1553数据的单播数据转发表和广播数据转发表，并根据所述单播数据转发表和广播数据转发表对静态路由转发表进行配置；其中，所述连接关系表用于指示两个相连的网络交换设备间的连接关系；所述连接关系表包括：两个相连的网络交换设备间的链路权重以及链路特征；所述链路权重用于路由计算以及消除两个相连的网络交换设备间的通信环路；所述链路特征用于标识两个相连的网络交换设备间的链路是否能够传输FC-AE-1553数据。

可选地，所述转发模块502，具体用于在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过所述静态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述获取模块，还用于获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；所述配置模块，还用于根据所述网络拓扑配置信息，配置动态路由转发表，并根据所述网络拓扑结构的变化，对所述动态路由转发表进行更新。

可选地，所述转发模块502，具体用于在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过所述动态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

可选地，所述动态路由转发表，包括：单播动态路由转发表，组播动态路由转发表，广播动态路由转发表。

可选地，所述装置还包括：生成模块；所述生成模块，用于根据所述单播动态路由转发表，并基于生成树算法，生成所述广播动态路由转发表。

本申请提供的混合协议交换网络路由实现装置，网络交换设备在接收到数据类型为FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据的待转发数据后，根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发，使得FC网络交换设备具有处理上述FC-AE-1553协议、IPFC协议，以及以太网协议的能力。

图6示例了一种网络交换设备的实体结构示意图，如图6所示，该网络交换设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行混合协议交换网络路由实现方法，该方法包括：接收待转发数据；根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元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，本申请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，或者网络交换设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的混合协议交换网络路由实现方法，该方法包括：接收待转发数据；根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

又一方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的混合协议交换网络路由实现方法，该方法包括：接收待转发数据；根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，或者网络交换设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种混合协议交换网络路由实现方法，应用于网络交换设备，其特征在于，包括：

接收待转发数据；

根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；

其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发，包括：

在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发；

或者，

在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发；

或者，

在所述待转发数据为以太网数据的情况下，将所述以太网数据转换为IPFC数据后，通过所述动态路由策略进行转发；

其中，所述静态路由策略由所述网络交换设备所处网络的网络拓扑结构确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静态路由策略为基于以下步骤确定的：

获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；

根据所述网络拓扑配置信息，配置连接关系表；

根据所述网络拓扑配置信息，确定FC-AE-1553数据的单播数据转发表和广播数据转发表，并根据所述单播数据转发表和广播数据转发表对静态路由转发表进行配置；

其中，所述连接关系表用于指示两个相连的网络交换设备间的连接关系；所述连接关系表包括：两个相连的网络交换设备间的链路权重以及链路特征；所述链路权重用于路由计算以及消除两个相连的网络交换设备间的通信环路；所述链路特征用于标识两个相连的网络交换设备间的链路是否能够传输FC-AE-1553数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过静态路由策略进行转发，包括：

在所述待转发数据为FC-AE-1553数据的情况下，通过所述静态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态路由策略为基于以下步骤确定的：

获取用于路由计算的网络拓扑配置信息；所述网络拓扑配置信息为根据所述网络拓扑结构生成的；

根据所述网络拓扑配置信息，配置动态路由转发表，并根据所述网络拓扑结构的变化，对所述动态路由转发表进行更新。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过动态路由策略进行转发，包括：

在所述待转发数据为IPFC数据的情况下，通过所述动态路由转发表确定目的端口，并将所述待转发数据发送至所述目的端口。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述动态路由转发表，包括：单播动态路由转发表，组播动态路由转发表，广播动态路由转发表。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述单播动态路由转发表，并基于生成树算法，生成所述广播动态路由转发表。

9.一种混合协议交换网络路由实现装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收待转发数据；

转发模块，用于根据待转发数据的数据类型，确定对应的转发方式，并进行数据的转发；

其中，所述待转发数据的数据类型包括：光纤通道航空电子环境FC-AE-1553数据，IPFC数据，以太网数据。

10.一种网络交换设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8中任一项所述混合协议交换网络路由实现方法的步骤。

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