CN1311364C - 网络布局设定的方法及其装置与系统 - Google Patents

Abstract

一种网络布局设定的方法及其装置与系统，可应用在虚拟局域网中。本发明的网络布局设定的方法，至少包括：通过检测一连接端口上的一第一插拔信号，以取得该第一连接端口上的一第一媒体存取控制地址MAC；比对该第一MAC地址与一虚拟局域网布局设定记录，以获得一比对结果；以及根据该比对结果对该虚拟局域网布局设定记录进行一更新步骤。本发明让支持虚拟局域网功能的网络设备(如交换器)，可借着检测各个连接端口上的插拔信号，并根据连接在交换器连接端口上的其它网络设备的媒体存取控制地址(Media Access ControlAddress；MAC地址)，而动态设定及调整交换器内部所储存的虚拟局域网布局设定记录，以方便虚拟局域网的维护及管理。

Description

网络布局设定的方法及其装置与系统

技术领域

本发明涉及一种网络布局设定的方法及其装置与系统，特别是关于应用在虚拟局域网(Virtual LAN；VLAN)中的一种网络布局设定的方法及其装置与系统，藉以动态设定及调整内部的虚拟局域网布局。

发明背景

随着计算机网络的快速成长，计算机网络的规划与设定变得越来越重要。其中，虚拟局域网是一种具有规划灵活和弹性设定的局域网络。由于虚拟局域网是将实际上不一定相连接的网络设备以逻辑的方式连接起来，使得这些网络设备之间的通讯行为如同它们连接在一起时一样，所以有关虚拟局域网的通讯协议和布局设定与传统的局域网络并不相同。

所谓虚拟局域网的布局设定，是指设定虚拟局域网成员的布局，目前较广为采用的有以下五种：1.以连接端口为基础的虚拟局域网；2.以媒体存取控制地址(Media Access Control Address；MAC地址)为基础的虚拟局域网；3.以IP子网络为基础的虚拟局域网；4.以网络层通讯协议为基础的虚拟局域网；以及5.以原则为基础的虚拟局域网。以下对1.以连接端口为基础的虚拟局域网和2.以MAC地址为基础的虚拟局域网稍作描述。

1.以连接端口为基础的虚拟局域网(Port-based VLAN)：虚拟局域网的成员是以集线器(Hub)、桥接器(Bridges)、或交换器(Switches)等网络设备的连接端口为基本单位，并利用管理软件来规划一个虚拟局域网应该包括哪些连接端口，而连接端口上又应该包含哪些成员。

请参考图1，其所绘示为以连接端口为基础的现有虚拟局域网示意图。在图1中，虚拟局域网50、虚拟局域网52和虚拟局域网54，是通过网络设备(如交换器)10、网络设备12和网络设备14所连接。虚拟局域网50的成员包括有分别连接至网络设备10的第二连接端口20、第三连接端口22、第四连接端口24和第五连接端口26的网络设备60、网络设备62、网络设备64和网络设备66。虚拟局域网52的成员包括有分别连接至网络设备10的第十一连接端口36和第十二连接端口38的网络设备72和网络设备74，以及分别连接至网络设备14的第九连接端口108和第十一连接端口110的网络设备88和网络设备90。而虚拟局域网54的成员包括有分别连接至网络设备10的第八连接端口32和第九连接端口34的网络设备68和网络设备70，分别连接至网络设备12的第二连接端口92、第四连接端口94、第六连接端口96和第八连接端口98的网络设备76、网络设备78、网络设备80和网络设备82，以及分别连接至网络设备14的第四连接端口104和第六连接端口106的网络设备84和网络设备86，其中网络设备10的第六连接端口28连接至网络设备12的第十二连接端口100，网络设备10的第七连接端口30连接至网络设备14的第一连接端口102。

虽然，以连接端口为基础的虚拟局域网在实施上并不困难，然而在网络的安全性和管理方面却具有严重的缺点。例如，当配置在网络设备10的第二连接端口20的网络设备60，改为配置在第十二连接端口38，而原配置在第十二连接端口38的网络设备74则改为配置在第二连接端口20时，可明显发现原属于虚拟局域网50的网络设备60，改为属于虚拟局域网52。同样，原属于虚拟局域网52的网络设备74，则更改为属于虚拟局域网50。由此可见，网络设备60和网络设备74所属于的虚拟局域网已不同于原设定的虚拟局域网，使得网络的安全性和管理方面出现严重的漏洞。

2.以MAC地址为基础的虚拟局域网(MAC-based VLAN)：虚拟局域网的成员是以各网络设备所具有唯一的MAC地址(一般为48位)为基本单位，同样也可利用管理设定软件来规划哪一个虚拟局域网应包含哪些MAC地址(即包含哪些网络设备)。

请参考图2，其所绘示为以MAC地址为基础的现有虚拟局域网示意图。在图2中，利用网络设备(如交换器)200和控制装置202，作为虚拟局域网210和虚拟局域网212的连接与控制。此外，网络设备200中具有储存装置，用以储存有关虚拟局域网210和虚拟局域网212的数据(如虚拟局域网的布局设定)。另外，此储存装置204和控制装置202可内建在网络设备200中，又或是其它的网络设备206里。

如图2所示，虚拟局域网210包括有连接至网络设备200第二连接端口216的20个网络设备，各自具有一个互不相同的MAC地址，分别为MAC21至MAC40。虚拟局域网212则包括有连接至网络设备200第一连接端口214的20个网络设备，此20个网络设备的MAC地址分别为MAC1至MAC20，以及连接至网络设备200第三连接端口218的20个网络设备，此20个网络设备的MAC地址分别为MAC41至MAC60，合共40个网络设备。

由于在网络设备200中，储存有关于虚拟局域网210和虚拟局域网212内，各个网络设备的配置和连接状态等信息，所以此60个网络设备可依不同的网络通讯设定而进行互相通讯。然而，假如连接至网络设备200第三连接端口218的20个网络设备，改为连接至网络设备200第五连接端口220，又或改为连接至其它网络设备的连接端口，又或是直接自网络设备200第三连接端口218拔除时，网络设备200内对应的虚拟局域网的布局设定未能动态地进行更新，则将造成某些网络设备的连接中断，并使得虚拟局域网212在逻辑结构上出现断路，进而使得虚拟局域网212的可靠度因而下降以及虚拟局域网的维护及管理更加困难。

发明内容

鉴于上述的发明背景中，当虚拟局域网内的网络设备，在插入连接端口、自连接端口拔除或更换连接端口时，由于交换器内储存的虚拟局域网布局设定记录未能随的更新，而使得虚拟局域网内的部份连接信道中断，造成维护及管理更加困难。

因此本发明的目的为提供一种网络布局设定的方法及其装置与系统，特别是可应用在虚拟局域网中的一种网络布局设定的方法及其装置与系统。本发明利用感测网络设备的MAC地址，藉以动态地设定及调整交换器内部所储存的虚拟局域网布局设定记录，故能解决现有技术所产生的问题。

根据以上所述的目的，本发明提供了一种网络布局设定的方法，至少包括：通过检测一连接端口上的一第一插拔信号，以取得该第一连接端口上的一第一媒体存取控制地址；比对该第一MAC地址与一虚拟局域网布局设定记录，以获得一比对结果；以及根据该比对结果对该虚拟局域网布局设定记录进行一更新步骤，其中若该比对结果显示该第一MAC地址不存在于该虚拟局域网布局设定记录内时，则该更新步骤为将该第一MAC地址及该第一连接端口配置进该虚拟局域网布局设定记录中；若该比对结果显示该虚拟局域网布局设定记录中的一第二MAC地址等于该第一MAC地址时，则该更新步骤为以该第一MAC地址和该第一连接端口，取代该虚拟局域网布局设定记录中的该第二MAC地址和对应该第二MAC地址的一第二连接端口。。

换言之，本发明的网络布局设定的方法，可应用在支持虚拟局域网的交换器内。此交换器具有多个连接端口，交换器内部储存有虚拟局域网布局设定记录，此虚拟局域网布局设定记录包含有多个MAC地址。本发明的网络布局设定的方法至少包括：感测并获得此交换器的连接端口上的一个网络装置的MAC地址；以及将虚拟局域网布局设定记录内的MAC地址与此网络装置的MAC地址作比对，若虚拟局域网布局设定记录内的多个MAC地址中的一个MAC地址等于此网络装置的MAC地址时，则以此网络装置连接至交换器的连接端口，取代虚拟局域网布局设定记录中此MAC地址所位于的连接端口。若此网络装置的MAC地址不等于虚拟局域网布局设定记录内任一MAC地址时，则在此虚拟局域网布局设定记录中，配置此网络装置的MAC地址和此网络装置连接至交换器的连接端口。

另外，本发明亦提供一种交换器，至少包括：具有一虚拟局域网布局设定记录的储存装置；以及一控制装置，用以感测该交换器上各连接端口的插拔信号，并取得配置在各连接端口上的网络设备的MAC地址，然后将MAC地址与该虚拟局域网布局设定记录比对，以获得比对结果，再根据此比对结果对该虚拟局域网布局设定记录进行更新步骤。若比对结果显示MAC地址不存在于虚拟局域网布局设定记录内时，则将MAC地址及其对应的连接端口配置进虚拟局域网布局设定记录中。若比对结果显示虚拟局域网布局设定记录中存有此MAC地址时，则以新感测获得的MAC地址及其对应的连接端口配置进虚拟局域网布局设定记录中，取代虚拟局域网布局设定记录中旧有的布局设定记录。

而本发明提供的虚拟局域网系统至少包括：具有多个连接端口的网络连接装置；至少一虚拟局域网，包括：具有一MAC地址的网络设备，耦接于网络连接装置的多个连接端口之一；具有至少一虚拟局域网布局设定记录的储存装置；以及控制装置，用以感测网络连接装置各连接端口上的各个插拔信号，并取得配置在各连接端口上的网络设备的MAC地址，然后将MAC地址与该虚拟局域网布局设定记录进行比对，以获得比对结果，再根据比对结果对虚拟局域网布局设定记录进行更新步骤。若比对结果显示MAC地址不存在于虚拟局域网布局设定记录内时，则将MAC地址及其对应的连接端口配置进虚拟局域网布局设定记录中。若比对结果显示虚拟局域网布局设定记录中存有此MAC地址时，则以新感测获得的MAC地址及其对应的连接端口配置进虚拟局域网布局设定记录中，取代虚拟局域网布局设定记录中旧有的布局设定记录。

在本发明的虚拟局域网系统中，上述的储存装置和该控制装置，可内建于网络连接装置或其它网络装置内，而网络连接装置与网络装置可为支持虚拟局域网的交换器、桥接器、路由器、集线器或网络终端设备等。

通过利用本发明的网络布局设定的方法，可根据连接在交换器连接端口上的其它网络设备的MAC地址，动态地设定及调整交换器内部所储存的虚拟局域网布局，以方便虚拟局域网的维护及管理。

本发明的优点为提供了一种网络布局设定的方法及其装置与系统，通过在虚拟局域网中利用本发明的网络布局设定的方法，使得支持虚拟局域网功能的网络设备，可借着检测各个连接端口上的插拔信号，并根据连接在交换器连接端口上的其它网络设备的MAC地址，藉以动态地设定、调整及更新交换器内部所储存的虚拟局域网布局设定记录，以方便虚拟局域网的维护及管理。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1是绘示以连接端口为基础的现有虚拟局域网示意图；

图2是绘示以MAC地址为基础的现有虚拟局域网示意图；

图3是绘示在以MAC地址为基础的虚拟局域网中，利用本发明的一较佳实施例的示意图；

图4是绘示在以MAC地址为基础的虚拟局域网中，利用本发明的一较佳实施例的示意图；

图5是绘示根据本发明的网络布局设定的方法所实施的交换器的示意图。

图中符号说明：

10网络设备         12网络设备

14网络设备         20第二连接端口

22第三连接端口     24第四连接端口

26第五连接端口     28第六连接端口

30第七连接端口     32第八连接端口

34第九连接端口     36第十一连接端口

38第十二连接端口   50虚拟局域网

52虚拟局域网       54虚拟局域网

60网络设备         62网络设备

64网络设备         66网络设备

68网络设备         70网络设备

72网络设备         74网络设备

76网络设备         78网络设备

80网络设备         82网络设备

84网络设备         86网络设备

88网络设备         90网络设备

92第二连接端口     94第四连接端口

96第六连接端口     98第八连接端口

100第十二连接端口  102第一连接端口

104第四连接端口    106第六连接端口

108第九连接端口    110第十一连接端口

200网络设备        202控制装置

204储存装置        206网络设备

210虚拟局域        212虚拟局域网

214第一连接端口    216第二连接端口

218第三连接端口    220第五连接端口

301网络连接设备    303网络连接设备

305网络连接设备    311网络设备

313网络设备        315网络设备

317网络设备        319网络设备

321网络设备        323网络设备

325网络设备        327网络设备

329网络设备        331网络设备

333网络设备        335网络设备

337网络设备        339网络设备

341网络设备        351第二连接端口

353第三连接端口    355第四连接端口

357第五连接端口    359第六连接端口

361第七连接端口    363第八连接端口

365第九连接端口    367第十一连接端口

369第十二连接端口  381第二连接端口

383第四连接端口    385第八连接端口

387第十连接端口    389第十二连接端口

401第一连接端口    403第二连接端口

405第四连接端口    407第八连接端口

409第十连接端口    500虚拟局域网

502虚拟局域网      504虚拟局域网

506虚拟局域网      508第十一连接端口

650交换器          652控制装置

654储存装置        660虚拟局域网

662虚拟局域网      664第一连接端口

666第二连接端口    668第三连接端口

670第五连接端口

具体实施方式

图3是绘示在以MAC地址为基础的虚拟局域网中，利用本发明的一较佳实施例的示意图。如图3所示，虚拟局域网500、虚拟局域网502、虚拟局域网504和虚拟局域网506，是通过网络连接设备301、网络连接设备303和网络连接设备305互相连接，其中网络连接设备301的第六连接端口359与网络连接设备303的第十二连接端口389连接，网络连接设备301的第七连接端口361与网络连接设备305的第一连接端口401连接。

虚拟局域网500是分别由配置在网络连接设备301的第二连接端口351的网络设备311和第三连接端口353的网络设备313，以及配置在网络连接设备303的第二连接端口381的网络设备327和第四连接端口383的网络设备329组成；虚拟局域网502是分别由配置在网络连接设备301的第四连接端口355的网络设备315和第五连接端口357的网络设备317，以及配置在网络连接设备303的第八连接端口385的网络设备331和第十连接端口387的网络设备333组成；虚拟局域网504是分别由配置在网络连接设备301的第八连接端口363的网络设备319和第九连接端口365的网络设备321，以及配置在网络连接设备305的第二连接端口403的网络设备335和第四连接端口405的网络设备337组成；以及虚拟局域网506是分别由配置在网络连接设备301的第十一连接端口367的网络设备323和第十二连接端口369的网络设备325，以及配置在网络连接设备305的第八连接端口407的网络设备339和第十连接端口409的网络设备341组成。

当虚拟局域网504中的网络设备319由网络连接设备301的第八连接端口363，更换配置在网络连接设备303的第十一连接端口508时，运用本发明的网络布局设定的方法及其装置与系统，网络连接设备303可直接或间接取得位于第十一连接端口508上的网络设备319的MAC地址，而且网络连接设备303会以此MAC地址与其储存的虚拟局域网布局设定记录作比较，比对出此网络设备319的MAC地址原位于网络连接设备301的第八连接端口363，且网络连接设备301的第八连接端口363被配置于虚拟局域网504中。藉此，网络连接设备303便可通过网址自动学习功能，根据目前网络设备319的MAC地址配置于网络连接设备303的第十一连接端口508，将第十一连接端口508加入其虚拟局域网布局设定记录内虚拟局域网504的配置中。接着，在虚拟局域网布局设定记录内，再以第十一连接端口508取代第八连接端口363(网络设备319的MAC地址原系配置在网络连接设备301的第八连接端口363)，以更新虚拟局域网布局设定记录。

而替换后有关虚拟局域网的配置可参考图4，其所绘示为在以MAC地址为基础的虚拟局域网中，利用本发明的一较佳实施例的示意图。由图4可得知，网络设备319配置在网络连接设备303的第十一连接端口508上，且仍属于虚拟局域网504。同样地，网络连接设备301和网络连接设备305亦会作出如上述的网络连接设备303相同的动作，即取得于网络连接设备303的第十一连接端口508上的网络设备319的MAC地址，并以此网络设备319的MAC地址与其虚拟局域网布局设定记录做比较，再将网络连接设备303用以连接网络设备319的第十一连接端口508加入其虚拟局域网布局设定记录，然后在虚拟局域网布局设定记录内，以第十一连接端口508取代第八连接端口363(网络设备319的MAC地址原系配置在网络连接设备301的第八连接端口363)，以更新虚拟局域网布局设定记录。

因此，当图4中任一网络设备欲存取网络设备319的资源时，便会经由网络连接设备303的第十一连接端口508，对网络设备319作存取。

请参考图5，其所绘示为根据本发明的网络布局设定的方法所实施的交换器的示意图。如图5所示，在以MAC地址为基础的虚拟局域网中，虚拟局域网660和虚拟局域网662通过利用本发明的交换器650而连接，其中此交换器650具有控制装置652和储存装置654，储存装置654用以储存有关虚拟局域网660和虚拟局域网662的布局设定等资料，而控制装置652则是用以控制交换器650内部和对外的运作。

另外，交换器650的初期虚拟局域网布局设定记录为：虚拟局域网660包括有配置在交换器650第二连接端口666的20个网络设备，此20个网络设备各自具有一个互不相同的MAC地址，分别为MAC21至MAC40；以及虚拟局域网662则包括有配置在交换器650第一连接端口664的20个网络设备，此20个网络设备的MAC地址分别为MAC1至MAC20，以及配置在交换器650第三连接端口668的20个网络设备，此20个网络设备的MAC地址分别为MAC41至MAC60，合计共有40个网络设备。

在图5中，交换器650可经由使用者对控制装置652作适当的设定，以决定是否检测交换器650各个连接端口上的插拔信号。所以，当配置在交换器650第三连接端口668的20个网络设备，改为配置在交换器650第五连接端口670时，控制装置652可检测到第三连接端口668上的拔除信号，然后控制装置652又检测到第五连接端口670上的插入信号，以及检测和获得目前配置在第五连接端口670上各个网络设备的MAC地址(即为MAC41至MAC60)，或是控制装置652可间接由更换连接端口的网络设备(即分别具有MAC41至MAC60的20个网络设备)所送出的信号，而取得配置在第五连接端口670上各个网络设备的MAC地址。

当控制装置652取得第五连接端口670上各网络设备的MAC地址后，控制装置652会将第五连接端口670上的MAC41至MAC60共20个MAC地址，与储存装置654中的虚拟局域网布局设定记录进行比对，并根据比对结果而进行下一步骤。在图5的实施例中，由于将配置在交换器650第三连接端口668的20个网络设备，改为配置在交换器650第五连接端口670的情况，故可根据各个网络设备的MAC地址，比对出目前配置在第五连接端口670的20个网络设备，原系配置在第三连接端口668，同时获知此第三连接端口668属于虚拟局域网662，进而比对出具有MAC41至MAC60的20个网络设备原本属于虚拟局域网662。

接着，控制装置652可通过网址自动学习的功能，根据各连接端口上的MAC地址，自动对储存装置654中的虚拟局域网布局设定记录进行比对更新，由于分别具有MAC41至MAC60的20个网络设备现已自第三连接端口668改为配置在第五连接端口670，所以控制装置652先将第五连接端口670加入虚拟局域网布局设定记录内的虚拟局域网662中，再以MAC41至MAC60现位于的第五连接端口670，取代MAC41至MAC60原位于的第三连接端口668，以更新虚拟局域网662的配置。故当虚拟局域网660或虚拟局域网662中任一网络设备，需要存取虚拟局域网662内MAC地址为MAC41至MAC60中的一MAC地址的网络设备时，交换器650便会依据更新后的虚拟局域网布局设定记录(即虚拟局域网662内，MAC41至MAC60的网络设备配置于交换器650的第五连接端口670上)，而对MAC地址为MAC41至MAC60中的一MAC地址的网络设备作存取。

在图5所示的实施例中，仅描述配置在交换器650第三连接端口668的20个网络设备，改为配置在交换器650第五连接端口670的情况。若在其它情况下，如配置在交换器650第三连接端口668的20个网络设备，改为连接至其它网络设备的连接端口，又或直接自交换器650第三连接端口668拔除时，本发明亦可作相应的比对处理，以更新虚拟局域网布局设定记录，使得虚拟局域网660和虚拟局域网662保持有一定的可靠度。

如本领域技术人员所了解的，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的专利保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种网络布局设定的方法，至少包括：

通过检测一连接端口上的一第一插拔信号，以取得该第一连接端口上的一第一媒体存取控制地址；

比对该第一媒体存取控制地址与一虚拟局域网布局设定记录，以获得一比对结果；以及

根据该比对结果对该虚拟局域网布局设定记录进行一更新步骤，其中若该比对结果显示该第一媒体存取控制地址不存在于该虚拟局域网布局设定记录内时，则该更新步骤为将该第一媒体存取控制地址及该第一连接端口配置进该虚拟局域网布局设定记录中；若该比对结果显示该虚拟局域网布局设定记录中的一第二媒体存取控制地址等于该第一媒体存取控制地址时，则该更新步骤为以该第一媒体存取控制地址和该第一连接端口，取代该虚拟局域网布局设定记录中的该第二媒体存取控制地址和对应该第二媒体存取控制地址的一第二连接端口。

2.一种交换器，该交换器应用在一虚拟局域网中，且用以连接多个网络设备，该交换器至少包括：

一储存装置，该储存装置具有一虚拟局域网布局设定记录；以及

一控制装置，该控制装置用以感测该交换器之一第一连接端口上的一第一插拔信号，并取得配置在该第一连接端口上的一第一网络设备的一第一媒体存取控制地址，然后比对该第一媒体存取控制地址与该虚拟局域网布局设定记录，以获得一比对结果，再根据该比对结果对该虚拟局域网布局设定记录进行一更新步骤，其中若该比对结果显示该第一媒体存取控制地址不存在于该虚拟局域网布局设定记录内时，则该更新步骤为将该第一媒体存取控制地址及该第一连接端口配置进该虚拟局域网布局设定记录中；若该比对结果显示该虚拟局域网布局设定记录中的一第二媒体存取控制地址等于该第一媒体存取控制地址时，则该更新步骤为以该第一媒体存取控制地址和该第一连接端口，取代该虚拟局域网布局设定记录中的该第二媒体存取控制地址和对应该第二媒体存取控制地址的一第二连接端口。

3.一种虚拟局域网系统，至少包括：

一网络连接装置，该网络连接装置具有多个连接端口；

至少一虚拟局域网，该至少一虚拟局域网至少包括：

一网络设备，该网络设备具有一媒体存取控制地址，且耦接于这些连接端口的一第一连接端口；

一储存装置，该储存装置具有该至少一虚拟局域网的至少一虚拟局域网布局设定记录；以及

一控制装置，该控制装置用以感测该网络连接装置的该第一连接端口上的一第一插拔信号，并取得配置在该第一连接端口上的一第一网络设备的一第一媒体存取控制地址，然后比对该第一媒体存取控制地址与该至少一虚拟局域网布局设定记录，以获得一比对结果，再根据该比对结果对该至少一虚拟局域网布局设定记录进行一更新步骤。

4.如权利要求3所述的虚拟局域网系统，其特征在于：该比对结果显示该第一媒体存取控制地址不存在于该至少一虚拟局域网布局设定记录内时，则该更新步骤为将该第一媒体存取控制地址及该第一连接端口配置进该至少一虚拟局域网布局设定记录中。

5.如权利要求3所述的虚拟局域网系统，其特征在于：该比对结果显示该至少一虚拟局域网布局设定记录中的一第二媒体存取控制地址等于该第一媒体存取控制地址时，则该更新步骤为以该第一媒体存取控制地址和该第一连接端口，取代该至少一虚拟局域网布局设定记录中的该第二媒体存取控制地址和对应该第二媒体存取控制地址的一第二连接端口。

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