CN1317864C - 一种在虚拟局域网中实现表更新的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，包括：根据网络设备接收的拓扑改变报文确定接收所述报文的端口所属的虚拟局域网；确定所述网络设备中与接收所述报文的端口属于相同虚拟局域网的其他端口；将与所述其他端口相关的表中的相应表项更新。利用本发明，可较准确的定位网络设备相关的表中需要更新的表项，并对其进行相应的更新，避免了网络设备中一些不必要的表项更新，从而减轻了因大量表项的更新而引起的网络震荡现象，减少了网络中传输数据报文的丢失现象，减少了因学习新表项而占用的网络资源，从而实现了节约网络资源，提高网络安全性、可靠性和稳定性的目的。

Description

一种在虚拟局域网中实现表更新的方法

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种在虚拟局域网中实现表更新的方法。

背景技术

在通讯网络中，支持STP(生成树协议)的网络设备的端口会因各种原因而发生状态变化，如：端口因进行STP计算时blocking(阻塞)而变成discarding(禁止)状态、网络设备中端口因与其相连的其他网络设备的UP(连接)、DOWN(连接拆除)而使其他端口变成discarding状态。当网络设备的端口发生状态变化时，网络设备会按照STP向其根节点方向的其他网络设备发送TCN(拓扑改变报文)，通讯网络中的其他网络设备在收到TCN后会继续按照STP转发TCN。通讯网络中TCN的传输如附图1所示。

在图1中，网络设备A的a端口、b端口分别与网络设备B的c端口、d端口相连，网络设备B还通过e端口与其他网络设备相连。

当网络设备B的c端口变成discarding状态，或者当网络设备B的e端口收到TCN继续向网络设备A转发，或者当与网络设备B的e端口相连的网络设备发生UP、DOWN时，网络设备B从d端口向网络设备A发送TCN；网络设备A通过b端口接收到TCN后，由于TCN中并不包含详细的哪个设备的哪个端口发生的状态变化信息，所以网络设备A不知道对端的网络设备B到底发生了什么情况。

现在假设网络设备B由于c端口变成discarding状态向网络设备A发送TCN，c端口不能收发数据报文，但对于网络设备A来说，与端口相关的表如路由表，ARP(地址解析协议)表，MAC(介质访问控制)表等等的与a端口相关的表项都需要进行老化处理。

比较常见的老化处理的方法如直接删除相关表中的相关表项或者通过其他协议重新学习。

通过其他协议重新学习的方法如通过ARP(地址解析协议)发送ARP请求报文来重新学习。由于与端口相关的表中的与a端口相关的表项都需要进行重新学习，因此通讯网络中会存在很多因学习而产生的广播报文，如果通讯网络中的网络终端用户较多，网络终端用户频繁的开机、关机操作，如：与e端口连接的网络终端用户因上、下线，使大量的网络设备中的几乎与所有的端口相关的表项都需要重新学习，从而使网络中传输大量的广播报文。尤其在上下班高峰时间，由于此时有很多网络终端用户进行开关机操作，大量的广播报文、表项更新占用了网络资源，使报文传输的延时较长，同时使网络震荡，处于不稳定状态，此时的网络基本上是不可用的。

直接删除相关表中的与接收TCN报文之外的所有端口相关的表项会导致一些本不相干的网络终端用户受到影响，而产生数据传输时的丢包现象，使网络的可靠性得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，利用拓扑改变报文准确定位网络设备中需要更新的表项，以实现节约网络资源、提高网络安全性、可靠性和稳定性的目的。

为达到上述目的，本发明提供的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法包括：

a、根据支持生成树类协议的网络设备接收的拓扑改变报文确定接收所述报文的端口所属的虚拟局域网；

b、确定所述网络设备中与接收所述报文的端口属于相同虚拟局域网的其他端口；

c、将与所述其他端口相关的表中的相应表项更新。

所述的网络设备为环路网络中支持生成树类协议的网络设备。

所述的生成树类协议包括：生成树协议、或快速生成树协议、或多生成树协议。所述的接收所述报文的端口所属的虚拟局域网可以为一个或多个。

所述的与端口相关的表包括下述任意一个或多个：路由表、地址解析协议表、介质访问控制表。

所述的步骤c包括：

确定所述其他端口所属的虚拟局域网；

将与所述其他端口相关的表中与所述其他端口及其所属的虚拟局域网相关的表项更新。

所述的步骤c也可以包括：将与所述其他端口相关的表中与所述其他端口及接收所述报文的端口所属的虚拟局域网相关的表项更新。

上述的表项更新包括删除相关表项。

上述的表项更新也可以包括对相关表项进行学习。

所述的学习包括：通过发送地址解析协议请求报文进行学习。

利用本发明，通过网络设备间传输的拓扑改变报文中可准确定位网络设备中与接收TCN报文的端口同属于一个虚拟局域网的其他端口，只对与这些其他端口相关的表中的相应表项进行更新，避免了网络设备中对不必要的表项的删除、重新学习，从而大大减少了因对不必要的表项的删除而引起的通讯网络中数据报文在传输过程中的丢失现象；避免了因对不必要的表项的重新学习而引起的占用网络资源现象；避免了因对不必要的表项更新而引起的网络震荡现象；从而实现了节约网络资源，提高网络安全性、可靠性和稳定性的目的。

附图说明

图1是通讯网络中TCN传输示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想为：在虚拟局域网中，当网络设备接收到拓扑改变报文时，可根据网络设备接收的该报文确定接收该报文的端口及该端口所属的虚拟局域网；该端口所属的虚拟局域网可为一个或多个；根据其所属的虚拟局域网可确定该网络设备中所有与收到该报文的端口同属于一个虚拟局域网的其他端口，并将与端口相关的表中与上述其他端口相关的表项进行更新。这样网络设备中与收到该报文的端口不在同一个虚拟局域网中的端口对应的相关表中的相关的表项不需要进行更新。从而实现了本发明的目的。

由于在通讯网络中VLAN(虚拟局域网)技术已作为一项成熟的技术而广泛应用，网络设备的端口通常属于某个VLAN，使某个VLAN中的报文通过这些端口进行传输。在实际应用中可将网络设备中的端口作为干道端口属于一个或多个VLAN，从而允许带有相应标识的以太网报文通过该端口进行传输；也可以将网络设备中的端口作为存取端口属于某个VLAN，该端口接收的不带相应标识的以太网报文都认为是该VLAN中的报文。

网络设备中传输的网络终端用户发送的报文承载的信息也会带有VLANID(标识)，网络设备中的一些与端口相关的表，如路由表、ARP(地址解析协议)表及MAC(介质访问控制)表中也会记录与各端口、各端口所属的VLAN相关的表项，这样，该报文可根据网络设备中记录的相关的表项通过与其同在一个VLAN的端口进行安全的报文传输。

通常来说，在支持VLAN的通讯网络中的报文传输只与网络设备中与其相关的端口、与其相关的表、表项有关。与其相关的端口为具有相同VLAN的端口。当通讯网络中因某个端口发生了状态改变，而需要重新建立某个VLAN报文的传输路径时，应将与端口相关的表中的与该VLAN报文原传输路径相关表项进行更新。网络设备中与端口相关的表中的其他VLAN报文的传输路径可不进行更新，这样，即可减少因不必要的表项更新而引起的占用网络资源、网络震荡、报文丢包等现象。从而实现了本发明的目的。

本发明提供的在网络设备中确定与端口相关的表中的与某VLAN报文原传输路径相关表项的方法为：首先应确定与某VLAN报文原传输路径相关的端口，再根据这些端口确定与某VLAN报文原传输路径相关的表项。

其具体实施方法为：在运行生成树类协议的虚拟局域网中，该生成树类协议包括生成树协议、快速生成树协议、多生成树协议等其他类似协议；如果某网络设备的端口因进行STP计算时blocking、或该网络设备中的端口因与其相连的其他网络设备的UP、DOWN而使其他端口变成discarding状态，该网络设备会按照STP向其根节点方向的其他网络设备发送TCN，当其他网络设备接收到该TCN时，可确定接收该TCN的端口；并可根据该端口所属的VLAN来确定网络设备中同属于该VLAN的其他端口，这些端口是与该VLAN报文原传输路径相关的端口。

由于网络设备中一个端口上存在属于1个或多个VLAN的情况，这样接收该TCN的端口和网络设备中的其他端口同样会存在属于1个或多个VLAN的情况。基于这种情况，接收到TCN的网络设备中的其他端口所属的VLAN之一与接收TCN的端口所属的VLAN之一同属于一个VLAN，该端口即为与该VLAN报文原传输路径相关的端口。确定了与VLAN报文的原传输路径相关的端口后，可根据这些端口和与接收TCN的端口同属于一个VLAN的VLAN ID确定与端口相关的表中需要进行相应更新的表项。也可根据这些端口和其各自所属VLAN确定与端口相关的表中需要进行相应更新的表项。针对表中的表项更新可通过老化处理来实现。

老化处理通常采用的方法，如将相应的表项删除、利用ARP请求报文重新学习。这样，在做表项删除时，只需删除一些相关的表项，不对不相关的表项进行处理，从而减少了网络终端用户发送报文的数据丢失现象，提高了网络的安全性、可靠性。在做表项重新学习时，由于只需要对相关的表项进行学习，减少了通讯网络中广播报文的传输，从而节约了网络资源，进一步减轻了因大量的表项更新而引起的网络震荡。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的在虚拟局域网中实现表更新的方法仍根据图1进行说明。

在图1中，设定网络设备A的a端口只属于VLAN 10，b端口只属于VLAN 20。

当网络设备B的c端口变成discarding状态，或者当网络设备B的e端口收到TCN继续向网络设备A转发，或者当与网络设备B的e端口相连的网络设备发生UP、DOWN时，网络设备B从d端口向网络设备A发送TCN；网络设备A通过b端口接收到TCN后，由于b端口只属于VLAN 10，而a端口只属于VLAN 20，a端口和b端口不属于同一个VLAN，所以与端口相关的表中与a端口相关的表项就不需要做相应的更新。

在图1中，设定网络设备A的a端口只属于VLAN 10和VLAN 20，b端口只属于VLAN 20和VLAN 30。

当网络设备B从d端口向网络设备A发送TCN，网络设备A通过b端口接收到TCN后，由于b端口属于VLAN 20和a端口属于的VLAN 20同属于一个VLAN，所以与端口相关的表中与a端口相关的表项需要做相应的更新。我们可以设定与a端口的VLAN 10和VLAN 20相关的表项都需要进行相应的更新；也可以设定只与a端口的VLAN 20相关的表项需要进行相应的更新。这两种更新情况可根据实际需要进行设定。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (10)

1、一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于包括：

a、根据支持生成树类协议的网络设备接收的拓扑改变报文确定接收所述报文的端口所属的虚拟局域网；

b、确定所述网络设备中与接收所述报文的端口属于相同虚拟局域网的其他端口；

c、将与所述其他端口相关的表中的相应表项更新。

2、如权利要求1所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的网络设备为环路网络中支持生成树类协议的网络设备。

3、如权利要求2所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的生成树类协议包括：生成树协议、或快速生成树协议、或多生成树协议。

4、如权利要求2或3所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的接收所述报文的端口所属的虚拟局域网可以为一个或多个。

5、如权利要求4所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的与端口相关的表包括下述任意一个或多个：路由表、地址解析协议表、介质访问控制表。

6、如权利要求4所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的步骤c包括：

确定所述其他端口所属的虚拟局域网；

将与所述其他端口相关的表中与所述其他端口及其所属的虚拟局域网相关的表项更新。

7、如权利要求4所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的步骤c包括：

将与所述其他端口相关的表中与所述其他端口及接收所述报文的端口所属的虚拟局域网相关的表项更新。

8、如权利要求6或7所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的更新包括删除。

9、如权利要求6或7所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的更新包括学习。

10、如权利要求9所述的一种在虚拟局域网中实现表更新的方法，其特征在于所述的学习包括：

通过发送地址解析协议请求报文进行学习。

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