CN114978809A - 一种车载以太网vlan节点配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车载以太网VLAN节点配置方法，方法包括：步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网；步骤2、在所述虚拟局域网的交换机中设置对应的ACL表、流表；步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备退出所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；步骤4、根据所述目标设备的IP地址在ACL中删除对应表项；步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备加入所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；步骤6、根据所述目标设备的IP地址在ACL中增加对应表项。本发明实现了有效改善虚拟局域网的数据广播带来的影响。
Description
技术领域
本发明涉及车载以太网技术领域，尤其涉及一种车载以太网VLAN节点配置方法。
背景技术
随着车载以太网应用越来越多，车载以太网中的网络节点、交换机数量也越来越多。目前车载以太网基本使用静态VLAN配置，在各个LAN之间的设备建立VLAN，增加了各个网络数据流的复杂度，尤其各个LAN、VLAN在进行数据广播时，会占用大量的带宽，导致网络拥挤。
发明内容
本发明提供一种车载以太网VLAN节点配置方法，旨在解决现有技术中的缺陷，实现有效改善虚拟局域网的数据广播带来的影响。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明提供一种车载以太网VLAN节点配置方法，包括：
步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网；
步骤2、在所述虚拟局域网的交换机中设置对应的ACL表、流表；
步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备退出所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；
步骤4、根据所述目标设备的IP地址在ACL中删除对应表项；
步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备加入所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；
步骤6、根据所述目标设备的IP地址在ACL中增加对应表项。
具体地，所述ACL表项包括：用于表示ACL表项优先级高低的优先级字段，用于指向ACL表项的执行动作结构体的ACL指针字段；
所述执行动作结构体包括：用于记录正在使用当前ACL表项的成员个数的引用计数位，用于表示当前ACL表项是否有效的ACL有效标志位，用于表示 ACL 执行动作的执行动作位；
所述流表表项包括：用于指向ACL表项的执行动作结构体的流表指针字段，表示流表表项是否有效的流表有效标志位。
进一步地，所述ACL表项还包括：用于指向前一个ACL表项的前向链表指针字段，用于指向后一个ACL表项的后向链表指针字段，用来表示 ACL表项特征值的ACL条件字段，用于与报文中的条件字段作与运算的条件掩码字段。
进一步地，所述流表表项还包括：用于表示流表表项是否处于在建状态的状态位字段，用于表示流表表项特征值的流表条件字段。
具体地，所述步骤3包括：
步骤301、当判断所述目标设备为在线状态，则进入下一步；
步骤302、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则重复执行本步骤，否则所述目标设备向交换机发送退出网络消息。
具体地，所述步骤4包括：
步骤401、查找所述目标设备对应的目标ACL表项，将所述目标ACL表项标记为待删除ACL表项，并将所述待删除ACL表项的动作结构体中的ACL有效标志位设置为无效，引用计数减1；
步骤402、判断所述引用计数是否为 0，是则将所述目标ACL表项删除，否则进入下一步；
步骤403、根据ACL指针字段找到对应的流表表项，判断所述流表表项中的流表有效标志位是否为无效，是则将所述引用计数减1，并返回步骤402，否则重复执行本步骤。
具体地，所述查找所述目标设备对应的目标ACL表项包括：使用TCAM算法查找所述目标设备对应的目标ACL表项。
具体地，所述步骤5包括：
步骤501、当判断所述目标设备为离线状态，则进入下一步；
步骤502、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则所述目标设备向交换机发送加入网络消息，否则重复执行本步骤。
具体地，所述步骤6包括：
步骤601、比较待添加ACL表项与已存在的前一ACL表项、后一ACL表项的优先级，若所述前一ACL表项的优先级低于所述待添加ACL表项且后一ACL表项的优先级高于所述待添加ACL表项，则将所述待添加ACL表项插入到所述前一ACL表项之后，否则继续查找；
步骤602、对所述待添加ACL表项后的ACL表项进行重新编号；
步骤603、删除并重新添加所述待添加ACL表项之后所有ACL表项；
步骤604、重新建立所述待添加ACL表项之后所有ACL表项相关联的流表表项。
本发明的有益效果在于：本发明通过在车载以太网虚拟局域网的交换机中设置对应的ACL表、流表，根据目标设备退出或加入虚拟局域网的消息，自动删除或增加其在ACL中的对应表项，实现了有效改善车载以太网虚拟局域网的数据广播带来的影响。
附图说明
图1是本发明的车载以太网VLAN节点配置方法的流程示意图；
图2是本发明的车载以太网VLAN示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
在本发明的说明书、权利要求书或附图中描述的流程中，包含各个步骤的序号（如步骤10、20等），所述序号仅用于区分开各个步骤，所述序号本身不代表任何的执行顺序。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，仅用于区分描述对象等，不代表先后顺序，也不表示“第一”、“第二”等是不同的类型。
如图1所示，本发明提供一种车载以太网VLAN节点配置方法，包括：
步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网VLAN1。
如图2所示，车载以太网系统包括中央计算机、交换机、中央网关、域控制器、车载设备等网络模块。这些网络模块均包含SoC，对网络模块进行管理，并拥有一个或者多个MAC物理地址；通过SoC控制交换机、网关、车载设备建立车载LAN和VLAN网络。
例如，ECU1、ECU2、摄像头等车载设备配置为VLAN1。
步骤2、在所述虚拟局域网VLAN1的交换机中设置对应的ACL表、流表。
ACL是Access Control List的缩写，意即访问控制列表，由一系列条件规则（即描述报文匹配条件的判断语句）组成，是一种应用在网络设备各种软硬接口上的的指令列表。
流表是数据流的策略表项的集合，负责数据包的查找和转发。
在本实施例中，所述ACL存储在交换机的寻址存储器中，包括若干个ACL表项；所述流表存储在交换机的内存中，包括若干个流表表项；每个流表表项均有对应的ACL表项。
在本实施例中，每个ACL表项至少包括：用于表示ACL表项优先级高低的优先级字段，用于指向ACL表项的执行动作结构体的ACL指针字段。
所述优先级字段的值越大，优先级越高，反之越低。
在本实施例中，所述执行动作结构体至少包括：用于记录正在使用当前ACL表项的成员个数的引用计数位，用于表示当前ACL表项是否有效的ACL有效标志位，用于表示 ACL执行动作的执行动作位。
在本发明的另一个实施例中，所述ACL表项还包括：用于指向前一个ACL表项的前向链表指针字段，用于指向后一个ACL表项的后向链表指针字段，用来表示 ACL表项特征值的ACL条件字段，用于与报文中的条件字段作与运算的条件掩码字段。
在本实施例中，每个流表表项至少包括：用于指向ACL表项的执行动作结构体的流表指针字段，表示流表表项是否有效的流表有效标志位。
由以上可见，ACL表项中的ACL指针字段与流表中的流表指针字段均指向ACL表项的执行动作结构体，即将ACL表项与流表表项建立了对应关系。
在本发明的另一个实施例中，所述流表表项还包括：用于表示流表表项是否处于在建状态的状态位字段，用于表示流表表项特征值的流表条件字段。
本实施例通过流表对将要转发的数据流进行统计和标记，实现对于将要转发的数据流的调度，从而避免转发队列的堵塞。
步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备A退出所述虚拟局域网VLAN1的消息，则进入下一步。
在本实施例中，所述步骤3包括：
步骤301、当判断所述目标设备A为在线状态，则进入下一步。
步骤302、根据所述目标设备A内置的规则，判断所述目标设备A在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网VLAN1，是则重复执行本步骤，否则所述目标设备A向交换机发送退出网络消息。
例如，若所述目标设备A为倒车摄像头，根据其内置的规则，当车辆正在高速路上行驶时不需要使用虚拟局域网VLAN1，则倒车摄像头向所述虚拟局域网VLAN1的交换机发送退出网络的消息。
步骤4、根据所述目标设备A的IP地址在ACL中删除对应表项。
在本实施例中，所述步骤4包括：
步骤401、查找所述目标设备A对应的目标ACL表项 r[j]，将所述目标ACL表项 r[j]标记为待删除ACL表项，并将所述待删除ACL表项r[j]的动作结构体中的ACL有效标志位设置为无效，引用计数减1。
在本实施例中，所述查找所述目标设备A对应的目标ACL表项 r[j]包括：使用TCAM算法查找所述目标设备A对应的目标ACL表项 r[j]。
步骤402、判断所述引用计数是否为 0，是则将所述目标ACL表项 r[j]删除，否则进入下一步。
步骤403、根据ACL指针字段找到对应的流表表项，判断所述流表表项中的流表有效标志位是否为无效，是则将所述引用计数减 1，并返回步骤402，否则重复执行本步骤。
步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备A加入所述虚拟局域网VLAN1的消息，则进入下一步。
在本实施例中，所述步骤5包括：
步骤501、当判断所述目标设备A为离线状态，则进入下一步。
步骤502、根据所述目标设备A内置的规则，判断所述目标设备A在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网VLAN1，是则所述目标设备A向交换机发送加入网络消息，否则重复执行本步骤。
步骤6、根据所述目标设备A的IP地址在ACL中增加对应表项。
在本实施例中，所述步骤6包括：
步骤601、比较待添加ACL表项r[k]与已存在的前一ACL表项r[k-1]、后一ACL表项r[k+1]的优先级，若所述前一ACL表项r[k-1]的优先级低于所述待添加ACL表项r[k]且后一ACL表项r[k+1]的优先级高于所述待添加ACL表项r[k]，则将所述待添加ACL表项r[k]插入到所述前一ACL表项r[k-1]之后，否则继续查找；
步骤602、对所述待添加ACL表项r[k]后的ACL表项进行重新编号；
步骤603、删除并重新添加所述待添加ACL表项r[k]之后所有ACL表项；
步骤604、重新建立所述待添加ACL表项r[k]之后所有ACL表项相关联的流表表项。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，包括：
步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网；
步骤2、在所述虚拟局域网的交换机中设置对应的ACL表、流表；
步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备退出所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；
步骤4、根据所述目标设备的IP地址在ACL中删除对应表项；
步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备加入所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；
步骤6、根据所述目标设备的IP地址在ACL中增加对应表项。
2.根据权利要求1所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，
所述ACL表项包括：用于表示ACL表项优先级高低的优先级字段，用于指向ACL表项的执行动作结构体的ACL指针字段；
所述执行动作结构体包括：用于记录正在使用当前ACL表项的成员个数的引用计数位，用于表示当前ACL表项是否有效的ACL有效标志位，用于表示 ACL 执行动作的执行动作位；
所述流表表项包括：用于指向ACL表项的执行动作结构体的流表指针字段，表示流表表项是否有效的流表有效标志位。
3.根据权利要求2所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述ACL表项还包括：用于指向前一个ACL表项的前向链表指针字段，用于指向后一个ACL表项的后向链表指针字段，用来表示 ACL表项特征值的ACL条件字段，用于与报文中的条件字段作与运算的条件掩码字段。
4.根据权利要求2所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述流表表项还包括：用于表示流表表项是否处于在建状态的状态位字段，用于表示流表表项特征值的流表条件字段。
5.根据权利要求1所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤301、当判断所述目标设备为在线状态，则进入下一步；
步骤302、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则重复执行本步骤，否则所述目标设备向交换机发送退出网络消息。
6.根据权利要求2所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤401、查找所述目标设备对应的目标ACL表项，将所述目标ACL表项标记为待删除ACL表项，并将所述待删除ACL表项的动作结构体中的ACL有效标志位设置为无效，引用计数减1；
步骤402、判断所述引用计数是否为 0，是则将所述目标ACL表项删除，否则进入下一步；
步骤403、根据ACL指针字段找到对应的流表表项，判断所述流表表项中的流表有效标志位是否为无效，是则将所述引用计数减1，并返回步骤402，否则重复执行本步骤。
7.根据权利要求6所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述查找所述目标设备对应的目标ACL表项包括：使用TCAM算法查找所述目标设备对应的目标ACL表项。
8.根据权利要求1所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤501、当判断所述目标设备为离线状态，则进入下一步；
步骤502、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则所述目标设备向交换机发送加入网络消息，否则重复执行本步骤。
9.根据权利要求2所述的车载以太网VLAN节点配置方法，其特征在于，所述步骤6包括：
步骤601、比较待添加ACL表项与已存在的前一ACL表项、后一ACL表项的优先级，若所述前一ACL表项的优先级低于所述待添加ACL表项且后一ACL表项的优先级高于所述待添加ACL表项，则将所述待添加ACL表项插入到所述前一ACL表项之后，否则继续查找；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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