CN116389391B - 交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机，其中，所述方法包括：获取目标报文上的堆叠标签；基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并基于所述目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。本发明能够实现较小的成本来堆叠多颗交换机芯片形成一个大型交换机的目的，提升相关以太网产品的竞争力。

Description

交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机
技术领域
本发明涉及交换机技术领域，特别是涉及一种交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机。
背景技术
以太网交换机的堆叠，是将多台以太网交换机连接在一起，组成可以提供多个端口的以太网交换机，为更多的用户提供接入服务，以适应组网需要。
一般来说，堆叠技术的实现方案通常是采用堆叠接口模块加上堆叠使用的线缆实现的，也即目前的简单堆叠的方案会增加交换机的管理困难，增加查找延时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机，用于解决交换机端口数量不足的问题。
第一方面，本申请提供了一种交换机芯片逻辑级联方法，所述方法包括：
获取目标报文上的堆叠标签；
基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；
基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并基于所述目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。
在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；其中，
当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括：
基于所述堆叠标签识别出口队列标签；
基于所述出口队列标签识别目标转发芯片以及输出端口优先级。
在本申请一个可能的实现方式中，所述获取目标报文上的堆叠标签，具体包括：
获取所述目标报文上的堆叠标识符，其中，所述堆叠标识符为两个字节；
基于所述堆叠标识符获取所述堆叠标签，其中，所述堆叠标签为五个字节。
在本申请一个可能的实现方式中，基于所述堆叠标签获取四字节的数据为所述目标端口掩码，基于所述堆叠标签获取一字节的数据为所述出口队列标签。
在本申请一个可能的实现方式中，基于所述出口队列标签获取第一比特位的参数得到所述输出端口优先级，基于所述出口队列标签获取第二比特位的参数得到所述目标转发芯片。
在本申请一个可能的实现方式中，识别到所述目标端口掩码对应为多播分组时，基于所述输出端口优先级利用不同的目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出。
第二方面，本申请提供了一种交换机芯片逻辑级联系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取目标报文上的堆叠标签；
识别模块，用于基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；
输出模块，用于基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并在删除所述堆叠标签后，基于所述目标输出端口将所述目标报文输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。
在本申请一个可能的实现方式中，所述系统还包括：
查找模块，用于获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；
添加模块，用于当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
第三方面，本申请提供了一种上述的交换机，用于执行所述的交换机芯片逻辑级联方法。
如上所述，本发明的交换机芯片逻辑级联方法、系统及交换机，能够实现较小的成本来堆叠多颗交换机芯片形成一个大型交换机的目的，提升相关以太网产品的竞争力。
附图说明
图1显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图2显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图3显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图4显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的以太网报文格式示意图；
图5显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的目标报文格式示意图；
图6显示为本发明的交换机芯片逻辑级联方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图7显示为本发明的交换机芯片逻辑级联系统于一实施例中的结构示意图；
图8显示为本发明一实施例中交换机的结构示意图。
元件标号说明
S102～S206 步骤
S202～S204 步骤
S302～S304 步骤
S602～S604 步骤
70 交换机芯片逻辑级联系统
71 获取模块
72 识别模块
73 输出模块
74 查找模块
75 添加模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
具体地，交换机芯片逻辑级联，通过定义一种特殊的供交换机芯片内部的使用网络字段，将该字段嵌入正常的以太网报文，通过芯片内部解析该特殊的网络字段而进行对多颗芯片在逻辑上进行堆叠，从而通过多芯片的逻辑级联扩展交换机端口数量，降低交换机的管理成本。本发明通过特殊字段的定义来完成多颗交换机芯片逻辑级联，从而达到多颗交换机芯片形成单个交换机，快速的满足日益增长的交换机端口数量扩展需求，通过定制一种特殊的交换机芯片内部的通信机制，从而实现较小的成本来堆叠多颗交换机芯片形成一个大型交换机的目的，提升相关以太网产品的竞争力。
请参阅图1，于发明一实施例中，本发明的交换机芯片逻辑级联方法包括如下步骤：
步骤S102，获取目标报文上的堆叠标签；
步骤S104，基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；
步骤S106，基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并基于所述目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。
需要说明的是，如图2所示，所述方法还包括如下步骤：
步骤S202，获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；
步骤S204，当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
需要说明的是，如图3所示，所述方法还包括如下步骤：
步骤S302，基于所述堆叠标签识别出口队列标签；
步骤S304，基于所述出口队列标签识别目标转发芯片以及输出端口优先级。
具体地，如图4所示，显示为正常的以太网报文格式，包含了DA，SA以及Rest ofEthernet Frame这三部分，其中，DA就是目的MAC地址，SA就是源MAC地址，Rest ofEthernet Frame就是以太网帧剩余部分，当交换机开启堆叠端口时，正常的以太网报文通过以太网口进入交换机后，即步骤S202中所提及到的获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果，其中，当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文，添加后的目标报文的格式如图5所示，其中，增加的Ethertype字段是软件可以定义的stack(堆叠)端口要传输的报文，该字段长度为两个字节，在一实施例中可将其定义为“0x9988”，即为stack type报文，相当于堆叠标识符，而增加的Tag长度为五个字节，包括四个字节的目标端口掩码以及一个字节的出口队列标签，其中，Tag的定义如表1所示：
表1.堆叠标签明细
其中，表1中字段号“0-3”中对应的是当前目标端口掩码，即最终以太网报文的输出端口，而表1中字段号“4”对应的是出口队列标签，其中，在实际应用时，可以基于所述出口队列标签获取第一比特位的参数得到所述输出端口优先级，基于所述出口队列标签获取第二比特位的参数得到所述目标转发芯片，具体地，字段号“4”里的“Bit2”到“Bit0”是标记当前报文在出口对应的输出端口优先级；“Bit7”到“Bit3”标记当前报文在整个交换机系统(多芯片堆叠交换机)里该转发到哪颗交换芯片，即所述目标芯片。
需要说明的是，如图6所示，所述获取目标报文上的堆叠标签，具体包括如下步骤：
步骤S602，获取所述目标报文上的堆叠标识符，其中，所述堆叠标识符为两个字节；
步骤S604，基于所述堆叠标识符获取所述堆叠标签，其中，所述堆叠标签为五个字节。
具体地，正常的以太网报文经过堆叠标签(Stack Tag)添加成为目标报文在交换机内进行传输时，需要基于所述目标报文上的堆叠标识符来绕过正常的L2查找，以避免传统技术中重复查找导致延时增加的问题，其中，L2查找具体是根据source MAC地址学习来的对应的MAC地址和端口的MAC表，然后根据destination MAC地址对该MAC表进行查找，从而找到报文的出口，由于本申请中添加了协议头，即通过特定的堆叠标签来将以太网报文引导传输到特定的输出端口，从而只需要一次L2查找即可，无需重复查找，并且，在基于目标端口掩码识别到特定对应的输出端口时，会将添加至正常以太网报文中的堆叠标签删除后利用当前输出端口进行输出。
于发明一实施例中，识别到所述目标端口掩码对应为多播分组时，基于所述输出端口优先级利用不同的目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出。
需要说明的是，所述目标端口掩码可以设置多个比特，用于编码一个或者多个端口来发送当前报文，因此，当所述目标端口掩码设置多个比特时，对应为多播分组，此时需要根据输出端口优先级将删除堆叠标签后的目标报文(即正常的以太网报文)在对应比特有效的目标输出端口进行输出。
本申请实施例还提供一种交换机芯片逻辑级联系统，所述交换机芯片逻辑级联系统可以实现本申请所述的交换机芯片逻辑级联方法，但本申请所述的交换机芯片逻辑级联方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的交换机芯片逻辑级联系统的结构，凡是根据本申请的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本申请的保护范围内。
请参阅图7，在一实施例中，本实施例提供的一种交换机芯片逻辑级联系统70，所述系统包括：
获取模块71，用于获取目标报文上的堆叠标签；
识别模块72，用于基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；
输出模块73，用于基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并在删除所述堆叠标签后，基于所述目标输出端口将所述目标报文输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口；
查找模块74，用于获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；
添加模块75，用于当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
由于本实施例的具体实现方式与前述方法实施例对应，因而于此不再对同样的细节做重复赘述，本领域技术人员也应当理解，图7实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个或多个物理实体上，且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。
参阅图8，本实施例提供一种交换机，详细地，用于执行任一项所述交换机芯片逻辑级联方法，其中，交换机整机中存在多个芯片，每个芯片对应有两个堆叠端口和四个正常以太网口，堆叠端口两两互联。
综上所述，本发明能够实现较小的成本来堆叠多颗交换机芯片形成一个大型交换机的目的，提升相关以太网产品的竞争力。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块/单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块/单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，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/单元来实现本申请实施例的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块/单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块/单元单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/单元集成在一个模块/单元中。
本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种交换机芯片逻辑级联方法，其特征在于，包括：
获取目标报文上的堆叠标签，其中，具体包括：获取所述目标报文上的堆叠标识符，其中，所述堆叠标识符为两个字节；基于所述堆叠标识符获取所述堆叠标签，其中，所述堆叠标签为五个字节；基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；以及基于所述堆叠标签识别出口队列标签；基于所述出口队列标签识别目标转发芯片以及输出端口优先级，其中，堆叠标签中字段号“0-3”对应的是当前目标端口掩码，具体对应为最终以太网报文的输出端口，而字段号“4”对应的是出口队列标签；
基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并基于所述目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。
2.根据权利要求1所述的交换机芯片逻辑级联方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；其中，
当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
3.根据权利要求1所述的交换机芯片逻辑级联方法，其特征在于，基于所述堆叠标签获取四字节的数据为所述目标端口掩码，基于所述堆叠标签获取一字节的数据为所述出口队列标签，其中，堆叠标签中字段号“0-3”对应的是当前目标端口掩码，字段号“4”对应的是出口队列标签。
4.根据权利要求3所述的交换机芯片逻辑级联方法，其特征在于，基于所述出口队列标签获取第一比特位的参数得到所述输出端口优先级，基于所述出口队列标签获取第二比特位的参数得到所述目标转发芯片。
5.根据权利要求4所述的交换机芯片逻辑级联方法，其特征在于，识别到所述目标端口掩码对应为多播分组时，基于所述输出端口优先级利用不同的目标输出端口将删除所述堆叠标签后的所述目标报文进行输出。
6.一种交换机芯片逻辑级联系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标报文上的堆叠标签，其中，具体包括：获取所述目标报文上的堆叠标识符，其中，所述堆叠标识符为两个字节；基于所述堆叠标识符获取所述堆叠标签，其中，所述堆叠标签为五个字节；
识别模块，用于基于所述堆叠标签识别目标端口掩码；以及基于所述堆叠标签识别出口队列标签；基于所述出口队列标签识别目标转发芯片以及输出端口优先级，其中，堆叠标签中字段号“0-3”中对应的是当前目标端口掩码，对应为最终以太网报文的输出端口，而字段号“4”对应的是出口队列标签；
输出模块，用于基于所述目标端口掩码获取目标输出端口，并在删除所述堆叠标签后，基于所述目标输出端口将所述目标报文输出，其中，所述目标输出端口至少包括一个以太网端口。
7.根据权利要求6所述的交换机芯片逻辑级联系统，其特征在于，还包括：
查找模块，用于获取输入的以太网报文，并基于二层转发逻辑查找当前所述以太网报文的转发结果；
添加模块，用于当所述转发结果为堆叠口时，添加所述堆叠标签到所述以太网报文上得到所述目标报文。
8.一种交换机，其特征在于，用于执行如权利要求1至5中任一项所述交换机芯片逻辑级联方法。
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