CN1968207A - 广播风暴控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种广播风暴控制系统及方法。所述广播风暴控制系统包括多个端口与一处理模块。每一端口包括一计数器，用以计数在一个单位时间中接收的广播包的数目。每一端口也包括相应的一丢弃标志，其中丢弃标志是依据计数值与端口的一准许进入率来设定。处理模块由这些端口中的一特定端口接收一包，且依据相应此特定端口的丢弃标志来丢弃或是转送此包到这些端口中的至少一个。本发明所提供的广播风暴控制系统及方法，可避免来自所有端口的广播包都被停止传送的情况出现。

Description

广播风暴控制系统及方法
技术领域
本发明是有关于网络传输，且特别有关于一种广播风暴(Broadcast Control)控制系统及方法。
背景技术
在网络传输中，一交换器(Switch)具有多个端口(Port)来连接至多个包交换式网段(Network Segment)，且依据介质存取控制(MAC)定址的方式来转送数据包(Packet)。当由一个端口接收一包时，交换器可以选择性地依据包中记录的目的地介质存取控制地址来将包由特定端口传送。如果目的地介质存取控制地址是已知，包将被转送至介质存取控制地址表中所记录的相应的端口。如果目的地介质存取控制地址是未知，举例来说，一个广播地址，交换器会将包传送至除了收到此包的端口之外的所有的端口。如果目的地端口与原始来源端口相同，则不转送包，而将包过滤掉。
当接收到广播包时，每一包致使一接收端口通过在网络上广播其本身的包来进行回应，其他收到包的端口也会进行相同的回应。此网络情形称为广播风暴，且会对于网络效能造成严重的负面影响。图1A显示包的广播。在图1A中，在一交换器中端口0与24传送广播包。端口1通过将广播包转送至端口2来进行回应，且端口2通过将广播包转送至端口3来进行回应，以此类推。如果端口24是一个高速端口(Giga Port)，端口24比端口0传送更多的包，且导致端口2发生拥塞(Congestion)，现有的广播风暴控制机制将会停止端口0与24再次传送广播包，如图1B所示。换言之，现有广播风暴控制机制是基于拥塞而进行处理，且是针对进入的广播包。如果一交换器因为广播包而发生拥塞的情形，则来自所有端口的广播包都会被停止传送，这将不会是我们所乐见的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供广播风暴控制系统及方法。
本发明实施例的广播风暴控制系统包括多个端口与一处理模块。每一端口包括一计数器，用以计数在一个单位时间中接收的广播包的数目。每一端口也包括相应的一丢弃标志，其中丢弃标志是依据计数值与端口的一准许进入率来设定。处理模块由这些端口中的一特定端口接收一包，且依据相应此特定端口的丢弃标志来丢弃或是转送此包到这些端口中的至少一个。
本发明所述的广播风暴控制系统，其中当该计数值超过一队列限制时，该丢弃标志被设为一第一值，且当该丢弃标志为该第一值时，该处理模块将该包丢弃，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定。
本发明所述的广播风暴控制系统，其中当该计数值小于一准许进入量时，该丢弃标志被设为一第二值，且当该丢弃标志为该第二值时，该处理模块将该包转送至所述端口中的至少一个，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定。
本发明所述的广播风暴控制系统，其中当该计数值超过一队列限制时，该丢弃标志被设为一第一值，当该计数值小于一准许进入量时，该丢弃标志被设为一第二值，当该丢弃标志为该第一值时，该处理模块将该包丢弃，且当该丢弃标志为该第二值时，该处理模块将该包转送至所述端口中的至少一个，其中该队列限制大于该准许进入量，且该队列限制与该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定。
本发明所述的广播风暴控制系统，其中该包为一广播包。
本发明实施例的广播风暴控制方法，用于多个端口，每一所述端口包括一丢弃标志。首先，多个端口中的一特定端口计数在一个单位时间中接收的广播包的数目。依据广播包的数目与特定端口的一准许进入率(Ingress Rate)来设定相应此特定端口的一丢弃标志。依据相应此特定端口的丢弃标志来丢弃或是转送来自此特定端口的一包到这些端口中的至少一个。
本发明所述的广播风暴控制方法，更包括下列步骤：当该广播包的数目超过一队列限制时，将该丢弃标志设为一第一值，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定；以及当该丢弃标志为该第一值时，将该包丢弃。
本发明所述的广播风暴控制方法，更包括下列步骤：当该广播包的数目小于一准许进入量时，将该丢弃标志设为一第二值，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定；以及当该丢弃标志为该第二值时，将该包转送至所述端口中的至少一个。
本发明所述的广播风暴控制方法，更包括下列步骤：当该广播包的数目超过一队列限制时，将该丢弃标志设为一第一值，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定；当该广播包的数目小于一准许进入量时，将该丢弃标志设为一第二值，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定，且该队列限制大于该准许进入量；当该丢弃标志为该第一值时，将该包丢弃；以及当该丢弃标志为该第二值时，将该包转送至所述端口中的至少一个。
本发明所述的广播风暴控制方法，其中该包为一广播包。
本发明上述方法可以透过程序码方式收录于实体介质中。当程序码被机器载入且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。
本发明所提供的广播风暴控制系统及方法，可避免来自所有端口的广播包都被停止传送的情况出现。
附图说明
图1A为一示意图是显示包的广播。
图1B为一示意图是显示广播风暴。
图2为一示意图是显示依据本发明实施例的广播风暴控制系统。
图3为一流程图是显示依据本发明实施例的各个端口的设定方法。
图4为一流程图是显示依据本发明实施例的丢弃标志的维护方法。
图5为一流程图是显示依据本发明实施例的广播风暴控制方法。
图6为一例子是显示计数值、队列限制、准许进入量与丢弃标志间的关系。
图7为一示意图是显示依据本发明实施例的广播风暴控制。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。
本发明提供广播风暴控制系统及方法。
图2显示依据本发明实施例的广播风暴控制系统。系统1000可以是一个网络交换器。系统1000包括多个端口(1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270与1280)与一处理模块1100。每一端口具有一各自的准许进入率。每一端口连接至各式的接口与装置，且由这些接口与装置接收包。这些接收的包透过连接(1213、1223、1233、1243、1253、1263、1273与1283)被传送至处理模块1100，以进行后续处理。处理模块1100包括一介质存取控制(MAC)地址表与一转送表(未绘示)。介质存取控制地址表与转送表可以用来在端口之间转送包。值得注意的是，交换操作与转送的方法对于本领域普通技术人员为现有的技术，故在此省略。每一端口各包括一计数器(1211、1221、1231、1241、1251、1261、1271与1281)，用以计数在一个单位时间中接收的广播包的数目。计数值透过连接(1212、1222、1232、1242、1252、1262、1272与1282)被传送至处理模块1100，以进行后续处理。值得注意的是，这些连接对(1212与1213、1222与1223、1232与1233、1242与1243、1252与1253、1262与1263、1272与1273以及1282与1283)可以各自设计为一个电路(Channel)与/或接口。处理模块1100包括多个相应各个端口的丢弃标志1110。丢弃标志可以用于广播风暴控制，其设定与用法将于后进行说明。
图3显示依据本发明实施例的各个端口的设定方法。如前所述，每一端口可以具有各自的准许进入率。如步骤S310，设定一端口的准许进入率。在一些实施例中，一端口的准许进入率可以依据连接至此端口的装置的需求与重要性来进行设定。如步骤S320，依据端口的准许进入率设定此端口的队列限制(QueueLimit)，且如步骤S330，依据端口的准许进入率设定此端口的准许进入量。在一些实施例中，队列限制是大于准许进入量，且队列限制与准许进入量皆为准许进入率的一部分，例如为准许进入率的1/2、1/4、1/8与1/16。队列限制与准许进入量的用法将于后进行说明。
图4显示依据本发明实施例的丢弃标志的维护方法。如步骤S410，一端口的计数器计数在一个单位时间中接收的广播包的数目。如步骤S420，判断计数值是否超过队列限制。若是，如步骤S430，将相应此端口的丢弃标志设为一第一值，如1，且流程回到步骤S410。若否，如步骤S440，判断计数值是否小于准许进入量。若否，流程回到步骤S410。若是，如步骤S450，将相应此端口的丢弃标志设为一第二值，如0，且流程回到步骤S410。值得注意的是，丢弃标志的设定可以在处理模块1100中进行。在一些实施例中，丢弃标志的设定可以在各自的端口中进行，再传送至处理模块1100。
图5显示依据本发明实施例的广播风暴控制方法。如步骤S510，由一特定端口接收一包，如广播包。如步骤S520，判断相应此特定端口的丢弃标志是否为第一值，如1。若是，如步骤S530，将广播包丢弃。若否，如步骤S540，依据交换器的操作与转送方法将广播包转送到至少一个端口。
图6为一例子，是显示计数值、队列限制、准许进入量与丢弃标志间的关系。相应一端口的丢弃标志的原始值为0。在时间“a”，计数值表示此端口在一个单位时间中接收的广播包的数目并未超过队列限制，因此，丢弃标志并未改变。在时间“b”，由于计数值超过队列限制，因此，丢弃标志被设为1。在时间“c”，计数值并未超过队列限制。由于计数值仍然超过准许进入量，丢弃标志仍然维持为1。在时间“d”，由于计数值小于准许进入量，因此，丢弃标志被设为0。在此例子中，在时间“b”到时间“d”之间此端口接收到的广播包将会被丢弃。图7显示依据本发明实施例的广播风暴控制。类似图1A，在一交换器中端口0与24传送广播包。如果端口24是一个高速端口，端口24比端口0传送更多的包，且导致端口2发生拥塞。由于端口24的计数值可能会超过其队列限制，因此，只有端口24被停止。如果端口0的计数值并未超过其队列限制时，则端口0可以继续传送广播包。
本发明的方法，或特定型态或其部分，可以以程序码的型态包含于实体介质，如软盘、光盘片、硬盘或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存介质，其中，当程序码被机器，如计算机载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序码型态透过一些传送介质，如电线或电缆、光纤或是任何传输型态进行传送，其中，当程序码被机器，如计算机接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时，程序码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。
以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
附图中符号的简单说明如下：
1000：广播风暴控制系统
1100：处理模块
1110：丢弃标志
1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280：端口
1211、1221、1231、1241、1251、1261、1271、1281：计数器
1212、1222、1232、1242、1252、1262、1272、1282、1213、1223、1233、1243、1253、1263、1273、1283：连接
S310、S320、S330：步骤
S410、S420、...、S450：步骤
S510、S520、...、S540：步骤

Claims (10)

1.一种广播风暴控制系统，其特征在于，所述广播风暴控制系统包括：
多个端口，每一所述端口包括一计数器，用以计数在一个单位时间中接收的广播包的数目，且每一所述端口包括一丢弃标志，其中该丢弃标志是依据该计数器的计数值与该端口的一准许进入率设定；以及
一处理模块，用以由所述端口中的一特定端口接收一包，且依据相应该特定端口的该丢弃标志来处理该包。
2.根据权利要求1所述的广播风暴控制系统，其特征在于，当该计数值超过一队列限制时，该丢弃标志被设为一第一值，且当该丢弃标志为该第一值时，该处理模块将该包丢弃，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定。
3.根据权利要求1所述的广播风暴控制系统，其特征在于，当该计数值小于一准许进入量时，该丢弃标志被设为一第二值，且当该丢弃标志为该第二值时，该处理模块将该包转送至所述端口中的至少一个，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定。
4.根据权利要求1所述的广播风暴控制系统，其特征在于，当该计数值超过一队列限制时，该丢弃标志被设为一第一值，当该计数值小于一准许进入量时，该丢弃标志被设为一第二值，当该丢弃标志为该第一值时，该处理模块将该包丢弃，且当该丢弃标志为该第二值时，该处理模块将该包转送至所述端口中的至少一个，其中该队列限制大于该准许进入量，且该队列限制与该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定。
5.根据权利要求1所述的广播风暴控制系统，其特征在于，该包为一广播包。
6.一种广播风暴控制方法，其特征在于，用于多个端口，每一所述端口包括一丢弃标志，该广播风暴控制方法包括下列步骤：
计数在一个单位时间中接收的广播包的数目；
依据该广播包的数目与一准许进入率设定该丢弃标志；以及
依据相应一特定端口的该丢弃标志处理来自该特定端口的一包。
7.根据权利要求6所述的广播风暴控制方法，其特征在于，更包括下列步骤：
当该广播包的数目超过一队列限制时，将该丢弃标志设为一第一值，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定；以及
当该丢弃标志为该第一值时，将该包丢弃。
8.根据权利要求6所述的广播风暴控制方法，其特征在于，更包括下列步骤：
当该广播包的数目小于一准许进入量时，将该丢弃标志设为一第二值，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定；以及
当该丢弃标志为该第二值时，将该包转送至所述端口中的至少一个。
9.根据权利要求6所述的广播风暴控制方法，其特征在于，更包括下列步骤：
当该广播包的数目超过一队列限制时，将该丢弃标志设为一第一值，其中该队列限制是依据该特定端口的该准许进入率决定；
当该广播包的数目小于一准许进入量时，将该丢弃标志设为一第二值，其中该准许进入量是依据该特定端口的该准许进入率决定，且该队列限制大于该准许进入量；
当该丢弃标志为该第一值时，将该包丢弃；以及
当该丢弃标志为该第二值时，将该包转送至所述端口中的至少一个。
10.根据权利要求6所述的广播风暴控制方法，其特征在于，该包为一广播包。
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