CN1996925A - 链路聚合方法、装置、mac帧收发方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种链路聚合方法、装置、MAC帧收发方法和系统。链路聚合方法包括：链路两端的系统通过消息交互将本端系统中的端口所属VLAN的信息传输至对端系统；链路两端的系统分别根据其接收的对端系统中的端口所属VLAN的信息和本端系统端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，并根据链路所属的VLAN进行链路聚合。MAC帧收发方法包括：发送端获取MAC帧的VLAN信息、及链路聚合组中链路的VLAN信息；发送端从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，并将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；接收端将其接收的MAC帧发送至MAC客户端。本发明实施方式提高了组网灵活性以及网络设计和维护管理的易用性；且具有VLAN标识的MAC帧能够快速、准确、方便地分发到相应的VLAN链路上。

Description

链路聚合方法、装置、MAC帧收发方法和系统
技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种链路聚合方法、装置、MAC帧收发方法和MAC帧收发系统。
背景技术
链路聚合(Link Aggregation)技术也称为链路汇聚、或者链路捆绑(LinkBundling)，或者汇聚链接(Trunking)。链路聚合技术即：将多条独立的物理链路聚合成为一条逻辑链路。链路聚合后，对上层MAC客户端只体现为一条逻辑链路。链路聚合能够增加网元之间的带宽，同时能够提高网元之间连接的可靠性和弹性。
目前，链路聚合的实现过程为：
链路两端的系统通过交换LACPDU(Link Aggregation Control Protocol DataUnit，链路聚合控制协议数据单元)报文来进行链路聚合配置信息的交互。上述LACPDU报文的目的MAC地址通常为01-80-c2-00-00-02，源MAC地址为发送LACPDU报文的端口MAC地址。LACPDU报文中携带有标识符信息和状态信息。标识符信息用于识别参与链路聚合的单元。LACP协议实体为参与链路聚合的每个单元均分配有标识符。这里的“单元”包括：参与链路聚合的系统、聚合器、端口、端口的聚合能力以及链路聚合组(LAG)。其中，除了“端口的聚合能力”采用管理Key值和运行Key值作为标识符外，其它单元的标识符基本上都是基于MAC地址的。对于处于同一层次的单元来说，标识符信息应该是唯一的，并受全局管理。
链路两端系统的LACP协议实体在接收到LACPDU报文后，根据LACPDU报文中携带的“端口的聚合能力标识符”确定哪些端口可以聚合在一起，并创建或维护相应的链路聚合组，如LACP协议实体在确定LACPDU报文中携带的“端口的聚合能力标识符”与已经存在的链路聚合组的“端口的聚合能力标识符”相同时，将相应端口对应的链路添加到上述存在的链路聚合组中；再如LACP协议实体在确定LACPDU报文中携带的“端口的聚合能力标识符”与已经存在的各链路聚合组的“端口的聚合能力标识符”均不相同时，则创建一个新的链路聚合组。在新的链路聚合组创建以后，链路两端的LACP协议实体需要就新创建的链路聚合组达成一致，然后，再使用新创建的链路聚合组进行MAC帧传输。
目前，基于链路聚合的MAC帧传输过程为：
帧分发器(Frame Distributor)根据MAC帧的DA(目的地址)、SA(源地址)、M_SDU(MAC服务数据单元)、service_class(服务等级)将MAC帧分发到链路聚合组中相应的链路上，以进行MAC帧传输。
从上述描述可以看出，目前链路聚合的实现过程是不考虑VLAN(VirtualLocal Area Network，虚拟局域网)的，而且，帧分发器在进行MAC帧分发时同样不考虑VLAN，从而不能实现按照VLAN标识分发MAC帧。如果链路聚合组中物理链路的端口进行了VLAN划分，并且链路聚合组中不同物理链路的端口所属的VLAN不同，则具有VLAN标识的MAC帧可能会分发到其他VLAN链路上。如果要避免具有VLAN标识的MAC帧分发到其他VLAN链路上的问题，则需要在链路聚合时，保证参与聚合的各链路的端口的VLAN配置相同，但是，这样一来，影响了组网应用的灵活性，而且增加了网络设计和网络维护管理的难度，甚至会导致采用手工方式才能完成链路聚合。
发明内容
本发明实施方式提供一种链路聚合方法、装置、MAC帧收发方法和系统，使具有VLAN标识的MAC帧能够快速、准确、方便地分发到相应的VLAN链路上，提高了组网灵活性，提高了网络设计和维护管理的易用性。
本发明实施方式提供一种链路聚合方法，将链路聚合为链路聚合组，利用链路聚合组进行MAC帧传输，所述方法包括：
链路两端的系统通过消息交互将本端系统中的端口所属VLAN的信息传输至对端系统；链路两端的系统分别根据其接收的对端系统中的端口所属VLAN的信息和本端系统端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，并根据链路所属的VLAN进行链路聚合。
本发明实施方式还提供一种链路聚合装置，设置于链路两端系统中，所述链路聚合装置中设置有VLAN信息存储模块、收发模块、链路聚合模块；
VLAN信息存储模块：用于存储链路两端系统的端口所属VLAN的信息；
收发模块：用于将VLAN信息存储模块存储本端系统的端口所属VLAN的信息传输至对端系统，并接收对端系统传输来的端口所属VLAN的信息，将对端系统传输来的端口所属VLAN的信息存储在VLAN信息存储模块中；
链路聚合模块：用于根据VLAN信息存储模块中存储的链路两端系统的端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，并根据链路所属的VLAN进行链路聚合。
本发明实施方式还提供一种MAC帧收发方法，MAC帧通过链路聚合组传输，所述方法包括：发送端获取MAC帧的VLAN信息、及链路聚合组中链路的VLAN信息；发送端从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，并将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；接收端将其接收的MAC帧发送至MAC客户端。
本发明实施方式还提供一种MAC帧收发系统，所述系统将MAC帧通过链路聚合组传输，所述系统包括：发送装置和接收装置；
发送装置：用于获取MAC帧的VLAN信息、及链路聚合组中链路的VLAN信息，并从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；
接收装置：用于将其接收的MAC帧发送至MAC客户端。
通过上述技术方案的描述可知，本发明实施方式通过在链路聚合时根据链路所属的VLAN进行链路聚合，提高了组网灵活性，提高了网络设计和维护管理的易用性；通过在MAC帧分发时考虑MAC帧的VLAN信息以及链路所属的VLAN信息，能够有效保证属于某个VLAN的MAC帧只分发到属于该VLAN的链路上去，从而使具有VLAN标识的MAC帧能够快速、准确、方便地分发到相应的VLAN链路上。
附图说明
图1是本发明实施方式的LACPDU报文结构示意图一；
图2是本发明实施方式的LACPDU报文结构示意图二；
图3是本发明实施方式的MAC帧分发示意图一；
图4是本发明实施方式的MAC帧分发示意图二；
图5是本发明实施方式的基于端口所属VLAN进行链路聚合的流程图。
具体实施方式
VLAN技术是目前广泛应用的以太网技术。VLAN能够对网络中的广播域进行隔离，增强了用户的保密性，保证了网络安全，提高了网络组网的灵活性。目前，划分VLAN的方式包括如下几种：基于端口划分VLAN、基于MAC地址划分VLAN、基于网络层协议划分VLAN、基于IP地址划分VLAN、基于应用程序划分VLAN和基于策略划分VLAN等。最常用的划分VLAN的方式是基于端口划分VLAN，即一个端口属于多个VLAN。
本发明实施方式在进行链路聚合时，考虑了链路所属的VLAN信息，链路所属的VLAN信息可以根据链路两端端口上划分的VLAN来确定，端口上划分的VLAN也可以称为端口所属的VLAN。本发明实施方式的链路聚合技术方案也可以称为基于端口所属VLAN的链路聚合技术方案。下面首先对本发明实施方式的链路聚合方法进行说明。
首先，链路两端的系统需要交互链路的端口所属VLAN的信息，即链路两端的系统均需要将该链路在本端系统的端口所属VLAN的信息发送至对端系统。本发明实施方式不限制链路两端的系统传输端口所属VLAN的信息的时机，如链路两端的系统可以周期性的传输端口所属VLAN的信息，也可以在本端系统的端口所属VLAN的信息发生变化时传输端口所属VLAN的信息，还可以在链路创建时传输端口所属VLAN的信息等等。链路两端的系统均可以将端口所属VLAN的信息一次传输至对端系统，也可以将端口所属VLAN的信息分多次传输至对端系统。链路两端的系统可以采用VLAN列表等方式来存储各端口所属VLAN的信息，本端系统在接收到对端系统传输来的端口所属VLAN的信息后，应及时更新VLAN列表。上述端口所属VLAN的信息即表明某个端口上VLAN划分情况的信息，端口所属VLAN的信息可以为端口标识信息以及该端口的VLAN信息，还可以为端口标识信息、该端口的VLAN信息以及VLAN数量信息等，本发明实施方式不限制端口所属VLAN的信息的具体表现形式。链路两端的系统可以采用多种协议的报文来传输端口所属VLAN的信息，如采用LACP的报文来传输，再如采用GARP的报文来传输，再如采用自定义的协议报文来传输等等，本发明实施方式不限制传输端口所属VLAN的信息所采用的协议。本发明实施方式可以采用在报文中新增字段的形式来携带端口所属VALN的信息，也可以利用现有的报文中原来设置的字段来传输端口所属VLAN的信息，本发明实施方式不限制端口所属VLAN的信息在报文中的具体表现形式。
当一端系统需要将链路在本系统的端口所属VLAN的信息发送至对端系统时，还可以将其存储的对端系统的端口所属VLAN的信息一起发送至对端系统。这样，可以使两端系统存储的端口所属VLAN的信息能够尽可能的保持一致，如设定链路两端的系统为系统1和系统2，系统1将链路在本系统的端口所属VLAN的信息、以及其存储的链路在系统2的端口所属VLAN的信息一起发送至系统2，系统2根据系统1发送来的链路在系统1的端口所属VLAN的信息来更新其存储的链路在系统1的端口所属VLAN的信息，系统2可以将系统1发送来的链路在系统2的端口所属VLAN的信息和系统2存储的链路在本系统的端口所属VLAN的信息进行比较，在确定两者不相同时，系统2决定将其存储的链路在系统2的端口所属VLAN的信息发送至系统1，从而使两端系统存储的端口所属VLAN的信息能够快速同步；系统2在确定两者相同时，系统2可以暂时不发送链路在本系统的端口所属VLAN的信息，从而避免了不必要的信息传输，节约了网络传输资源。
在进行了上述端口所属VLAN的信息的交互后，链路两端的系统均可以获知链路在本端系统的端口上的VLAN划分情况和链路在对端系统的端口上的VLAN划分情况，链路两端的系统可以根据上述端口上的VLAN划分情况确定出链路所属的VLAN信息，如链路两端的系统分别将链路两端端口所属VLAN信息相交，交集部分的VLAN信息即为链路所属的VLAN信息。这样，链路两端的系统可以根据各个链路所属的VLAN信息进行链路聚合。获得了链路所属的VLAN信息后，链路两端系统在进行链路聚合时，可以采用与现有的链路聚合技术基本相同的实现过程，在此不再详细说明。
在链路聚合后，当链路聚合组中的所有链路均故障时，链路两端的系统均应输出链路聚合组连通故障信息。链路两端的系统可以采用定时检测的方法来确定链路聚合组中各链路的链路状态，也可以在物理链路出现故障时，检测该物理链路所属的VLAN信息，然后，根据该物理链路所属的VLAN信息去检测相应链路聚合组中各链路的链路状态。本发明实施方式不限制检测链路聚合组中所有链路是否故障的具体实现方法。
当链路聚合组中的所有链路均故障后，如果该链路聚合组中有的某条或者某些条链路恢复正常时，链路两端的系统均应输出链路聚合组连通恢复正常的信息。链路两端的系统可以采用定时检测的方法来确定链路聚合组中各链路的链路状态，也可以在物理链路恢复正常时，检测该物理链路所属的VLAN信息，然后，根据该物理链路所属的VLAN信息去检测相应链路聚合组中各链路的链路状态。本发明实施方式不限制检测链路聚合组中所有链路是否恢复正常的具体实现方法。
下面以LACP为例对本发明实施方式的链路聚合方法进行详细说明。
在本实施方式中，链路两端的系统通过在LACPDU报文中增加端口所属的VLAN标识来进行端口所属VLAN的信息传输，从而使链路两端的系统在进行链路聚合时，能够引入链路所属的VLAN信息。
首先，链路两端的系统分别为每条物理链路所属的端口建立一个VLAN列表。即物理链路两端系统均记录有物理链路两端端口的VLAN列表。当物理链路所属的端口被添加到某个VLAN时，该端口在两端系统中的VLAN列表会增加记录，以记录端口新添加到的VLAN信息；当该端口从某个VLAN中删除时，在该端口的VLAN列表中删除相应VLAN。
链路两端的系统均需要根据对端系统传输来的端口所属VLAN的信息来修改VLAN列表，链路两端的系统在利用LACPDU报文来传输端口所属VLAN的信息时，可以对LACPDU报文进行扩展，在LACPDU报文中增加端口所属VLAN的信息，如附图1所示。
图1中，TLV_type＝Actor VLAN Table用于标识这个TLV段是Actor(本系统)的VLAN列表信息，该标识可以使用0x04。Actor是指发出LACPDU报文的系统的标识。考虑到LACPDU报文的字段长度最多只能表示255个字节，一个VLANTable可能不能完全容纳所有的VLANID，因此，需要使用TLV_type＝ActorVLAN Table Continuation用于标识这个TLV段是Actor的VLAN Table的附加，该标识可以使用0x05。
Actor_Vlan_Table_Length＝x用于标识这个TLV字段的长度，TLV字段的长度可以是以字节计算的长度(1字节＝8比特)。其中，x表示这个TLV段的长度是可变长的。这个长度随VLAN列表中的VLAN ID数量的变化而变化，每个VLAN ID可以占用两个字节。
Actor_Port用于标识VLAN列表对应的端口号，该端口号可以是一个由Actor分配的无符号整数。
Actor_Port_Vlan_Table包含Actor Port上所有VLAN的VLAN ID列表。
TLV_type＝Partner VLAN Table用于标识这个TLV段是Partner(对端系统)的VLAN列表信息。该标识可以使用0x06。Partner指接收LACPDU报文的系统。TLV_type＝Partner VLAN Table Continuation用于标识这个TLV段是Partner的VLAN列表的附加，该标识可以使用0x07。
Partner_Vlan_Table_Length＝x用于标识这个TLV字段的长度，TLV字段的长度可以是以字节计算的长度。
Partner_Port用于标识VLAN列表对应的端口号。该端口号可以是一个由Partner分配的无符号整数。
Partner_Port_Vlan_Table包含Partner Port上所有的VLAN的VLAN ID列表。
TLV_type＝Actor VLAN Bit Map用于标识TLV段是Actor的VLAN配置位图信息。该标识可以使用0x06。
Actor_Vlan_Bit_Map_Length＝0用于标识TLV段的长度是固定的，可以为516字节。
Actor_Port_Vlan_Bit_Map是Actor port上所有VLAN的位图表示法。如果VLAN ID采用12比特来表示，则Actor_Port_Vlan_Bit_Map的长度范围可能为0～4095比特。如果每个VLAN ID在这个位图表示法中以一个比特来表示，4096个VLAN ID对应的比特可以用512个字节来容纳。
TLV_type＝Partner VLAN Bit Map用于标识TLV段是Partner的VLAN配置位图信息，该标识可以使用0x07来表示。
Partner_Vlan_Bit_Map_Length＝0用于表示TLV段的长度是固定的，可以为516字节。
Partner_Port_Vlan_Bit_Map是Partner port上所有VLAN的位图表示法。
以上图1中定义了两种VLAN标识的表示方法，采用两种VLAN标识的表示方法主要是考虑到在一个端口上划分的VLAN数量，如果仅仅使用VLAN ID列表来表示端口上划分的VLAN，可能会出现字段长度不够的情况；如果仅仅使用VLAN位图来表示端口上划分的VLAN，LACPDU报文又比较长。采用两种方式来表示VLAN标识，可以灵活的根据端口上划分的VLAN数量来设置LACPDU报文，如在端口上划分的VLAN数量较少的情况下，可以使用VLAN ID列表的方式来传输端口所属VLAN的信息，从而能够有效减小LACPDU报文的长度；再如在端口上划分的VLAN数量较多的情况下，可以使用VLAN位图的方式来传输端口所属VLAN的信息，从而能够避免需要传输多次LACPDU报文的问题。
本发明实施方式还可以采用其他扩展方式对LACPDU报文进行扩展，如利用附图2所示的LACPDU报文来传输端口所属VLAN的信息。
图2中，在LACPDU报文的源地址(SA)字段后增加VLAN tag字段，该字段用于标识端口所属的VLAN信息。VLAN tag字段可以符合IEEE 802.1q标准。由于端口所属的VLAN数量可以是多个，而采用图2所示的LACPDU报文一次只能传输端口所属的一个VLAN信息，因此，需要根据端口所属的VLAN数量多次发送携带有VLAN tag的LACPDU报文，才能够将端口所属的所有VLAN传输至对端系统。
除上述例举的采用LACPDU报文来传输端口所属VLAN的信息之外，本发明实施方式还可以采用其他标准协议的报文或者非标准协议的报文来传输端口所属VLAN的信息，如采用GVRP(GARP VLAN Registration Protocol，基于GARP的VLAN注册协议)等。GVRP是GARP(Generic Attribute RegistrationProtocol，一般属性注册协议)的一种具体应用，GARP能够在网络内的网络设备之间进行信息分发、信息传播、信息注册等，这里的信息如VLAN信息、组播地址等。GVRP主要解决的问题是：全网VLAN统一，以减少手动配置VLAN的工作量，从而实现网内大部分VLAN的动态配置，即GVRP能够实现VLAN的动态注册、注销等操作，并且，GVRP中的VLAN属性的操作是基于端口的，而且只有接收到报文的端口才进行VLAN属性的操作。本发明实施方式可以充分利用网络中交互的GVRP报文，即链路两端的系统通过GVRP报文获取端口所属VLAN的信息，其具体实现过程在此不再详细描述。
链路两端的系统在通过LACPDU报文获取到链路两端端口所属VLAN的信息后，应根据链路两端端口所属VLAN的信息来确定链路所属的VLAN信息，即对链路所属的VLAN进行计算，计算方法可以为：将链路两端端口所属的VLAN信息相交，将交集部分的VLAN信息确定为链路所属的VLAN。链路两端的系统应该在链路建立时确定链路所属的VLAN，链路两端的系统还应该在链路两端任一端口所属的VLAN信息发生变化后，进行上述计算，以重新确定链路所属的VLAN。也就是说，链路两端的系统在本端系统的端口的VLAN配置发生变化后，除了需要及时更新本端系统中的VLAN列表、及时发送携带有端口所属VLAN的信息的LACPDU报文之外，还需要重新计算链路所属的VLAN，与此同时，对端系统在接收到LACPDU报文后，也需要及时更新VLAN列表，并重新计算链路所属的VLAN。
上述确定链路所属的VLAN的技术方案，能够自动实现对参与链路聚合的链路所属VLAN的配置，避免了对参与链路聚合的链路的端口的VLAN配置相同的限制问题。
在确定了链路所属的VLAN后，两端系统就可以根据链路所属的VLAN进行链路聚合了，链路聚合的具体实现原理与现有技术中链路聚合的实现原理基本相同，在此不再详细说明。本发明实施方式实现了基于端口划分VLAN的系统之间的链路聚合，提高了网络设计、管理和维护的易用性。
链路两端的系统在进行了链路聚合后，如果物理链路发生故障，除了需要按照现有的方式进行处理操作以外，还需要在本端系统中查找该物理链路所属的链路聚合组，并在链路聚合组中查找和该故障物理链路具有相同VLAN的其他物理链路，如果查找到的其他物理链路均处于故障状态，则链路两端的系统可以告警，输出链路聚合组故障的信息，从而避免了物理链路故障影响VLAN联通性的缺陷。当然，链路两端的系统也可以在链路聚合组中的物理链路处于正常状态的链路数量低于预定值时，输出相应的告警信息。在链路聚合组故障后，如果某条物理链路恢复为正常状态，除了需要按照现有的方式进行操作处理以外，还需要在本端系统中查找该物理链路所属的链路聚合组，然后，输出链路聚合组恢复正常的信息。也就是说，在某条物理链路恢复为正常状态后，需要在本端系统中查找该物理链路所属的链路聚合组，然后，在该链路聚合组中查找和上述恢复正常的物理链路具有相同VLAN的其他链路的链路状态，如果其他链路的链路状态均为故障，则输出链路聚合组恢复正常的信息；如果其他链路的链路状态不是均为故障，则不输出链路聚合组恢复正常的信息。
下面对本发明实施方式提供的链路聚合装置进行说明。
本发明实施方式中的链路聚合装置设置于链路两端系统中，即链路两端系统中均设置有链路聚合装置。链路聚合装置中设置有VLAN信息存储模块、收发模块、链路聚合模块。
VLAN信息存储模块主要用于存储链路两端系统的端口所属VLAN的信息。端口所属VLAN的信息可以以VLAN列表的形式存储在VLAN信息存储模块中。端口所属VLAN的信息包括的具体内容等如上述方法实施方式中的描述。
收发模块主要用于将VLAN信息存储模块中存储的本端系统的端口所属VLAN的信息传输至对端系统，并接收对端系统传输来的端口所属VLAN的信息，将对端系统传输来的端口所属VLAN的信息存储在VLAN信息存储模块中。收发模块可以采用周期性传输、端口所属VLAN的信息变化时传输等方式来传输端口所属VLAN的信息。收发模块可以采用LACPDU报文、GVRP报文或其他协议的报文来传输端口所属VLAN的信息。收发模块可以将端口所属VLAN的信息一次传输至对端、也可以将端口所属VLAN的信息分多次传输至对端。具体如上述方法实施方式中的描述。
链路聚合模块主要用于根据VLAN信息存储模块中存储的链路两端系统的端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，确定链路所属的VLAN的方法如将链路两端端口所属VLAN信息相交，将交集部分确定为链路所属的VLAN信息，然后，链路聚合模块根据链路所属的VLAN信息进行链路聚合。具体如上述方法实施方式中的描述。
下面对本发明实施方式提供的MAC帧的收发方法进行详细说明。本发明实施方式在进行MAC帧发送时考虑了MAC的VLAN信息和链路聚合组中链路的VLAN信息。这里的链路聚合组可以为采用现有技术进行链路聚合的链路聚合组，也可以为采用上述实施方式中描述的基于端口所属VLAN进行链路聚合的链路聚合组。MAC帧收发的实现过程为：
发送端接收MAC客户端传输来的MAC帧，从该MAC帧中获取VLAN信息，发送端查找该MAC客户端对应的链路聚合组，并获取所述对应链路聚合组中链路的VLAN信息。发送端根据链路的VLAN信息查找并选取与MAC帧具有相同VLAN的链路，并从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，也就是说，发送端需要保证属于某个VLAN的MAC帧只分发到属于该VLAN的链路上去。然后，发送端将该MAC帧通过上述选取的链路发送至接收端。
接收端接收发送端发送来的MAC帧，即接收端从链路聚合组的链路中接收MAC帧，并将该MAC帧发送至该链路聚合组对应的MAC客户端。
在发送端，一个链路聚合组可以对应一个MAC客户端，也可以对应多个MAC客户端；在接收端，一个链路聚合组可以对应一个MAC客户端，也可以对应多个MAC客户端。一个链路聚合组对应一个MAC客户端即MAC帧中的VLAN标识不用于区分MAC客户端。
在上述描述中，发送端还可以根据发送MAC帧的实际需要，从MAC帧中获取目的地址(DA)、源地址(SA)、MAC服务数据单元(M_SDU)和服务等级(service_class)等信息。这样，发送端可以根据目的地址、源地址、VLAN信息、MAC服务数据单元和服务等级等信息、采用预定帧分发算法将MAC帧分发到与MAC帧具有相同VLAN的链路上，使MAC帧能够通过正确的VLAN链路发送至接收端。
本发明实施方式不限制帧分发器采用的预定帧分发算法，本发明实施方式的重点在于：帧分发器能够获知MAC帧的VLAN标识以及各链路所属的VLAN，而且，MAC帧的VLAN标识以及各链路所属的VLAN需要作为预定帧分发算法的参数，从而使MAC帧的VLAN标识以及各链路所属的VLAN对预定帧分发算法的计算结果产生了影响，即对MAC帧分发到的链路产生了影响，保证了属于某个VLAN的MAC帧只能分发到属于该VLAN的链路上去。
当一个链路聚合组对应一个MAC客户端时，本发明的实施方式可以在链路两端的系统中分别设置一个帧分发器和一个帧收集器(Frame Collection)，如附图3所示。发送端在接收到MAC客户端传输来的MAC帧后，将该MAC帧发送至帧分发器，帧分发器对其接收的MAC帧进行解析，从MAC帧中获取目的地址、源地址、VLAN信息、MAC服务数据单元和服务等级等信息，然后，帧分发器采用预定帧分发算法从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取链路，并将所述MAC帧发送至其选取的链路上，使MAC帧发送至接收端。接收端的帧收集器接收链路聚合组的链路上的MAC帧，并将其接收的MAC帧传输至MAC客户端。
当一个链路聚合组对应多个MAC客户端时，MAC帧中的VLAN标识用于区分MAC客户端。本发明的实施方式可以在链路两端的系统分别设置多个帧分发器和多个帧收集器，如附图4所示。在一个链路聚合组中，针对每个MAC客户端，在链路聚合组中都有一个专门的帧分发器和一个专门的帧收集器与之对应。也就是说，链路聚合组中的帧分发器的数量和帧收集器的数量可以与MAC客户端的数量相同。链路两端系统中的帧分发器的数量和帧收集器的数量与链路聚合组中物理链路的数量、以及某物理链路所属VLAN的数量没有直接的关系。
当一个链路聚合组对应多个MAC客户端时，发送端的每个帧分发器均对应一个VLAN，一个帧分发器对应一个MAC客户端，也就是说，帧分发器的一端仅与一个MAC客户端连接，帧分发器的另一端仅与链路聚合组中具有某VLAN的链路连接。帧分发器在接收到MAC客户端传输来的MAC帧后，从该MAC帧中提取目的地址、源地址、MAC服务数据单元和服务等级等信息，然后，帧分发器采用预定帧分发算法并根据上述提取的信息将其接收到的MAC帧发送至其对应的链路上，使MAC帧发送至接收端。接收端接收到MAC帧后，聚合解析/复用器(Aggregator Parser/Multiplexer)会按照MAC帧的VLAN标识对MAC进行处理，如聚合解析/复用器接收到MAC帧的VLAN标识不属于传输MAC帧的链路，则聚合解析/复用器将其接收到的MAC帧丢弃，并进行其他相关处理；再如聚合解析/复用器接收到的MAC帧的VLAN标识属于传输MAC帧的链路，则聚合解析/复用器将其接收到的MAC帧发送到传输MAC链路的VLAN标识对应的帧收集器处，由帧收集器将其接收的MAC帧传输到该帧收集器对应的MAC客户端。
当一个链路聚合组对应多个MAC客户端时，每个帧分发器只会接收到其对应的MAC客户端传输来的MAC帧，帧分发器只会接收到与其对应的MAC客户端传输来的MAC帧的方法可以有多种，如根据MAC客户端对应的VLAN将一个帧分发器只与一个MAC客户端连接，再如发送端先获取MAC客户端发送来的MAC帧的VLAN信息，然后，根据该VLAN信息和帧分发器对应的VLAN信息将MAC帧分发到相应的帧分发器中。每个帧分发器只会将MAC帧分发到与其关联的链路上；每个帧收集器只会从与其关联的链路上接收到MAC帧。也就是说，在MAC帧的出系统方向，对不同VLAN的MAC客户端先做了一次MAC帧的分发，这个分发过程可以通过将MAC客户端与其对应的帧分发器连接来实现，也可以通过根据MAC帧的VLAN信息以及帧分发器对应的VLAN信息来实现。通过先进行的MAC帧分发过程，MAC客户端的MAC帧能够直接分发到相应的帧分发器中，然后，再通过帧分发器将MAC帧分发到属于MAC帧的VLAN的链路上；在MAC帧的入系统方向，对于某个端口而言，先将MAC帧分发到该链路的VLAN对应的帧收集器，再由帧收集器收集多个端口发来的属于该VLAN的MAC帧，然后，由收集器将MAC帧发送至对应的MAC客户端。
在上述描述中，帧分发器和帧收集器是与链路聚合组中的链路相关联的，在进行关联过程中，可能会存在如下三种情况：
A、当链路两端的端口所属的VLAN有交集时，该链路有所属的VLAN，在这种情况下，该链路与具有相同VLAN的帧分发器和帧收集器相关联。
B、当链路两端的端口所属的VLAN没有交集时，则该链路没有所属的VLAN，在这种情况下，该链路不与任何帧分发器和帧收集器相关联。
C、某个MAC客户端的VLAN不在链路两端端口所属VLAN的交集中，在这种情况下，该MAC客户端的帧分发器和帧收集器不与任何一条链路相关联。
在出现上述B、C两种情况时，可以按照现有技术的MAC帧收发方法进行MAC帧收发。
当链路所属的VLAN发生变化时，该变化可以在一段时间内对帧分发器分发MAC帧的操作不产生影响，即在一段时间内帧分发器分发的MAC帧会发生丢失现象。当链路所属的VLAN发生变化时，帧分发器也可以暂停MAC帧的分发操作，在链路所属的VLAN重新确定后，帧分发器再继续进行后续MAC帧的分发操作。
下面对本发明实施方式提供的MAC帧收发系统进行说明。
本发明实施方式提供的MAC帧收发系统主要包括发送装置和接收装置。
发送装置获取MAC客户端传输来的MAC帧的VLAN信息，查找该MAC客户端对应的链路聚合组，并获取该MAC客户端对应的链路聚合组中链路的VLAN信息。发送装置根据链路的VLAN信息查找并选取与MAC帧具有相同VLAN的链路，并从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，然后，将该MAC帧通过上述选取的链路发送至接收端。
在上述描述中，发送装置可以根据发送MAC帧的实际需要，从MAC帧中获取目的地址(DA)、源地址(SA)、MAC服务数据单元(M_SDU)和服务等级(service_class)等信息。这样，发送装置可以根据目的地址、源地址、VLAN信息、MAC服务数据单元和服务等级等信息、采用预定帧分发算法将MAC帧分发到与MAC帧具有相同VLAN的链路上，使MAC帧能够通过正确的VLAN链路发送至接收端。发送装置能够保证属于某个VLAN的MAC帧只分发到属于该VLAN的链路上去。
接收端从链路聚合组的链路中接收到MAC帧后，接收装置将该MAC帧发送至该链路聚合组对应的MAC客户端。
当一个链路聚合组对应一个MAC客户端时，发送装置包括一个帧分发器，接收装置包括一个帧收集器；当一个链路聚合组对应多个MAC客户端时，发送装置包括多个帧分发器，接收装置包括多个帧收集器接收装置还可以包括一个聚合解析/复用器，以对发送装置发送来的MAC帧进行过滤处理。上述一个帧分发器和一个帧收集器收发MAC帧的过程、多个帧分发器和多个帧收集器收发MAC帧的过程如上述方法实施方式中的描述。接收装置还可以包括聚合解析/复用器，聚合解析/复用器对MAC帧的处理过程如上述方法实施方式中的描述。
当MAC帧分发过程中的链路聚合组为本发明实施方式中基于VLAN的链路聚合组时，链路聚合以及MAC帧分发过程如附图5所示。
图5中，在步骤50，物理链路两端的系统分别为链路的端口建立VLAN列表，以存储链路的端口所属VLAN的信息。
到步骤51，链路两端的系统均将链路在本端系统端口所属VLAN的信息携带在LACPDU报文中传输对端系统。
到步骤52，链路两端的系统在接收到对端系统传输来的端口所属VLAN的信息、并存储。系统可以将其接收到的端口所属VLAN的信息存储在VLAN列表中。
到步骤53，链路两端的系统分别将链路在本端系统中的端口所属的VLAN信息和链路在对端系统中的端口所属的VLAN信息进行相交，将交集部分的VLAN确定为链路所属的VLAN。
到步骤54，链路两端的系统均根据链路所属的VLAN和MAC帧中的VLAN进行MAC帧的分发。
当链路两端的端口上配置的VLAN发生变化时，到步骤55，发生变化的一端系统将链路在本端系统的端口所属VLAN的信息发送至对端系统，链路两端的系统均及时更新其存储的端口所属VLAN的信息，并根据更新后的端口所属VLAN的信息重新计算链路所属的VLAN。
当某条物理链路的链路状态发生变化时，到步骤56，链路两端的系统均进行链路聚合组连通故障报告、获知链路聚合组连通恢复报告等处理。
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，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (16)

1、一种链路聚合方法，将链路聚合为链路聚合组，利用链路聚合组进行MAC帧传输，其特征在于，所述方法包括：
链路两端的系统通过消息交互将本端系统中的端口所属VLAN的信息传输至对端系统；
链路两端的系统分别根据其接收的对端系统中的端口所属VLAN的信息和本端系统端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，并根据链路所属的VLAN进行链路聚合。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输端口所属VLAN的信息的步骤包括：链路两端的系统分别为链路两端的端口设置VLAN列表，以存储链路两端端口所属VLAN的信息；链路两端的系统分别在本端系统中的端口所属VALN的信息发生变化时，更新本端VLAN列表，并通知对端系统更新VLAN列表。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输端口所属VLAN的信息的步骤包括：链路两端的系统通过基于链路聚合控制协议的报文、或者通过基于GVRP的报文将本端系统中的端口所属VLAN的信息传输至对端系统。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定链路所属的VLAN的步骤包括：将链路两端端口所属VLAN相交，将交集部分的VLAN确定为链路所属的VLAN。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在链路聚合组中的各链路均故障时，输出链路聚合组连通故障信息；在输出所述故障信息后、且所述链路聚合组中有至少一条链路恢复正常时，输出链路聚合组连通恢复信息。
6、一种链路聚合装置，设置于链路两端系统中，其特征在于，所述链路聚合装置中设置有VLAN信息存储模块、收发模块、链路聚合模块；
VLAN信息存储模块：用于存储链路两端系统的端口所属VLAN的信息；
收发模块：用于将VLAN信息存储模块存储本端系统的端口所属VLAN的信息传输至对端系统，并接收对端系统传输来的端口所属VLAN的信息，将对端系统传输来的端口所属VLAN的信息存储在VLAN信息存储模块中；
链路聚合模块：用于根据VLAN信息存储模块中存储的链路两端系统的端口所属VLAN的信息确定链路所属的VLAN，并根据链路所属的VLAN进行链路聚合。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述链路聚合模块将链路两端端口所属VLAN相交，将交集部分的VLAN确定为链路所属的VLAN。
8、一种MAC帧收发方法，MAC帧通过链路聚合组传输，其特征在于，所述方法包括：
发送端获取MAC帧的VLAN信息、及链路聚合组中链路的VLAN信息；
发送端从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，并将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；
接收端将其接收的MAC帧发送至MAC客户端。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述链路聚合组包括：基于端口所属VLAN进行链路聚合的链路聚合组。
10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取信息并将MAC帧发送至接收端的步骤包括：
发送端获取MAC帧的目的地址、源地址、VLAN信息、MAC服务数据单元和服务等级，并根据所述获取的信息、采用预定帧分发算法将MAC帧分发到与MAC帧具有相同VLAN的链路上，发送至接收端。
11、如权利要求8或9或10所述的方法，其特征在于，一个链路聚合组对应一个帧分发器和一个帧收集器；
帧分发器从发送端的MAC客户端传输来的MAC帧中获取VALN信息，帧分发器从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取链路，并将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；
接收端的帧收集器接收链路聚合组的链路上的MAC帧，并将其接收的MAC帧传输至接收端的MAC客户端。
12、如权利要求8或9或10所述的方法，其特征在于，一个链路聚合组对应多个帧分发器和多个帧收集器，一个帧分发器和一个帧收集器对应一个VLAN；
发送端的帧分发器接收与其具有相同VLAN的MAC客户端传输来的MAC帧，所述帧分发器从与其具有相同VLAN的链路中选取链路，并将所述MAC帧发送至所述选取的链路上；
接收端的帧收集器接收链路聚合组中、与其具有相同VLAN的链路上的MAC帧，所述帧收集器将其接收的MAC帧传输至与其具有相同VLAN的MAC客户端。
13、一种MAC帧收发系统，所述系统将MAC帧通过链路聚合组传输，其特征在于，所述系统包括：发送装置和接收装置；
发送装置：用于获取MAC帧的VLAN信息、及链路聚合组中链路的VLAN信息，并从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取发送MAC帧的链路，将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；
接收装置：用于将其接收的MAC帧发送至MAC客户端。
14、如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述发送装置从MAC帧中获取目的地址、源地址、VLAN信息、MAC服务数据单元和服务等级，并根据所述获取的信息、采用预定帧分发算法将MAC帧分发到与MAC帧具有相同VLAN的链路上，发送至接收端。
15、如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述发送装置包括一个帧分发器，所述接收装置包括一个帧收集器，所述帧分发器和帧收集器对应一个链路聚合组；
帧分发器：用于接收MAC帧，获取MAC帧的VALN信息，从与MAC帧具有相同VLAN的链路中选取链路，并将所述MAC帧通过所述选取的链路发送至接收端；
帧收集器：用于接收链路聚合组的链路上的MAC帧，并将其接收的MAC帧传输至接收端的MAC客户端。
16、如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述发送装置包括多个帧分发器，所述接收装置包括多个帧收集器，一个帧分发器和一个帧收集器对应链路聚合组中的一个VLAN；
帧分发器：用于接收与其连接的具有相应VLAN的MAC客户端传输来的MAC帧，帧分发器从与其对应的链路中选取链路，并将所述MAC帧发送至所述选取的链路上；
帧收集器：用于接收链路聚合组中具有相应VLAN的链路上的MAC帧，并将其接收的MAC帧传输至与其连接的MAC客户端。
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