RU2574352C2 - Technology for clearing and restudying mac addresses in data networks - Google Patents

Technology for clearing and restudying mac addresses in data networks

Info

Publication number
RU2574352C2
RU2574352C2 RU2011119118A RU2011119118A RU2574352C2 RU 2574352 C2 RU2574352 C2 RU 2574352C2 RU 2011119118 A RU2011119118 A RU 2011119118A RU 2011119118 A RU2011119118 A RU 2011119118A RU 2574352 C2 RU2574352 C2 RU 2574352C2
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
operation
clearing
port
restudying
avalanche
Prior art date
Application number
RU2011119118A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011119118A (en )
Inventor
Александр КУГЕЛЬ
Игорь ШИФРИН
Original Assignee
ИСиАй ТЕЛЕКОМ ЛТД.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to methods and a device for performing a clearing process in the port of a network switch. The method comprises an avalanche transmission operation and an operation for restudying MAC addresses, the two operations being made independent of each other; starting the operation for restudying MAC addresses before the end of the avalanche transmission operation; starting an operation for redirecting packets to the restudied MAC addresses before the end of the avalanche transmission operation; performing the avalanche transmission operation and the restudying operation respectively with a link to two artificially provided different instances of the cleared port, wherein to perform the clearing process in the port of the network switch, the two different instances are assigned to each port of said set when the clearing process is required for a specific port; declaring the "clearing" state only for one of the instances of the specific port; performing the avalanche transmission operation using the instance which is in a "clearing" state, and performing the restudying operation and the redirection operation using the instance which is not in a "clearing" state.
EFFECT: faster clearing in a network switch.
4 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к технологии повторного изучения адресов MAC в современных сетях передачи данных, более конкретно к рационализированной технологии очистки MAC. The present invention relates to a technology of re-examining MAC addresses in modern data networks, and more particularly to streamlined MAC purification technology.

Уровень техники BACKGROUND

Повторное изучение адресов MAC (адреса управления доступом к среде передачи данных) является известной процедурой в современных сетях передачи данных и обычно происходит, когда по какой-либо причине изменяется топология сети. Re-examination of MAC addresses (address to access the data medium control) is a known procedure in modern data networks, and usually occurs when, for any reason, the network topology changes. Например, изменился путь к некоторому устройству, имеющему адрес 1 MAC, но этот адрес 1 MAC еще не был повторно изучен со ссылкой на упомянутый новый путь (так называемое событие «перемещения MAC»). For example, it changed the way to some device having a MAC address 1, but the MAC address 1 has not yet been investigated again with reference to said new path (so-called event "movement MAC»). Для повторного изучения адреса 1 MAC в связи с новым путем/новым портом коммутатора ранее изученная информация (о связи адреса 1 MAC с предыдущим конкретным портом) должна быть удалена, другими словами "очищена" из конкретного предыдущего порта. For re-examination of the address 1 MAC in connection with the new path / new switch port previously studied information (about the connection address 1 MAC with the previous specific port) should be removed, in other words "cleared" from a particular previous port. Пусть этап вызова удаления будет обозначен как этап а). Let the step of removing the call will be labeled as step a). Решение об очистке MAC обычно принимает центральное процессорное устройство (CPU) коммутатора либо как результат обнаружения изменения в состоянии подключения логического интерфейса (отказ от подключенной цепи АС, туннеля, псевдопровода PW и т.д.), или как результат запроса/сообщения от пользователя (система управления элементами EMS, общий линейный интерфейс CLI, система управления сетью NMS) или другими элементами цепи (TCN, CCN), например сообщение отзыва MAC и т.д. about MAC cleaning solution usually takes a central processing unit (CPU) or the switch as a result of detecting a change in the logical connection state of the interface (failure of the connected AC circuit, tunnel pseudo PW, etc.), or as a result of the request / message from a user ( element management system EMS, shared line interface CLI, the network management system NMS) or other circuit elements (TCN, CCN), e.g. MAC response message, etc.

Затем наступает этап b) лавинная передача пакетов, адресованных в адрес 1 MAC, представляющий интерес, через все соответствующие интерфейсы (логические/физические) устройства коммутатора, и затем этап с) - после приема пакета из источника, имеющего адрес 1 MAC, регистрируют этот адрес 1 MAC в связи с этим портом коммутатора, через который пакет поступил в коммутатор. step occurs then b) avalanche transmission of packets addressed to the address of one MAC, of ​​interest, through appropriate interfaces (logical / physical) switch device and then step c) - after receiving a packet from a source having address 1, MAC, record this address 1 MAC in connection with the switch port through which the packet entered the switch.

Существует две распространенные в настоящее время практики для выполнения лавинной передачи: There are two common current practice to perform avalanche gear:

1. Коммутатор может сканировать свою внутреннюю базу данных перенаправления FDB и удалять все очищенные MAC из FDB один за другим. 1. The switch can scan its internal forwarding database FDB and cleaned to remove all MAC FDB from one another. В системах с большим количеством изученных MAC (100k+) это может занимать существенное время, отрицательно влияя, таким образом, на обслуживание и коммутатор. In systems with a large number of investigated MAC (100k +) it may take a significant amount of time, adversely affecting, thus, maintenance and switch.

2. В качестве альтернативы, коммутатор может входить в режим "очистки/лавинной передачи" для услуги, в котором этапы (а) и (b) комбинируют вместе. 2. Alternatively, the switch may enter the "clean / avalanche transmission" mode for services, wherein steps (a) and (b) are combined together. Во время режима очистки/лавинной передачи соответствующие MAC будут удалены из FDB (либо из-за устаревания или специальными операциями SW/HW/FW). During cleaning / avalanche transmission mode corresponding MAC will be removed from the FDB (either because of aging or special operations SW / HW / FW). Затем коммутатор может войти в комбинированное состояние "лавинной передачи/изучения" (этапы (b) и (с) = изучение). Then, the switch can enter into a combined state "avalanche transmission / learning" (steps (b) and (c) = study). Такой подход может быть более эффективным, чем подход 1, однако, он все еще имеет недостатки. This approach may be more efficient than the approach 1, but it still has drawbacks. Например, во время "очистки/лавинной передачи" коммутатор выполняет лавинную передачу во все MAC, даже если эти MAC поступили из нового виртуального интерфейса, то есть "пытается обеспечить повторное изучение". For example, during the "clear / flooding transmit" switch performs flooding transfer all MAC, even if the MAC received from the new virtual interface, that is, "it attempts to provide a re-examination." Это приведет к избыточной лавинной передаче, что, в свою очередь, удлиняет процесс и может повлиять на возможность передачи при оказании услуги. This will lead to excessive avalanche gear, which in turn lengthens the process and can affect the ability to transmit in the provision of services.

В современной практике этап (с) реального повторного изучения откладывается до конца лавинной передачи. In modern practice, (c) is a real re-examination be postponed until the end of avalanche gear. Во всех известных в настоящее время технологиях предполагается, что этапы лавинной передачи и повторного изучения (b и c) не могут быть эффективно выполнены одновременно. In all currently known technologies it is assumed that steps avalanche transmission and re-examination (b and c) can not be effectively implemented at the same time. Точнее, если один или более адресов MAC были повторно изучены во время операции лавинной передачи, становится невозможным выполнить правильное перенаправление этих адресов MAC до конца операции лавинной передачи. More precisely, if one or more MAC addresses have been re-studied during avalanche transmission operation, it becomes impossible to perform correct forwarding of MAC addresses until the end of the operation transmission cascade.

Кроме того, следует отметить, что в реальных сетях не только адрес 1 MAC, но и много других адресов MAC могут быть связаны с конкретным портом, который в данный момент времени подвергают очистке. Furthermore, it should be noted that in real networks not only one MAC address, but also many other MAC addresses may be associated with a particular port which at any given time subjected to purification. В случае, когда адрес 1 MAC "перемещается" на другой порт, другим адресам MAC может потребоваться оставаться зарегистрированными в обсуждаемом порте; When the MAC address 1 "moved" to a different port, a different MAC address may be required to be registered under discussion in the port; однако, поскольку обычно всю информацию из порта очищают, когда очищают один адрес, эти "другие" адреса MAC будут удалены. however, because usually all the information from the port clean when clean one address, these "other" the MAC address will be deleted. Кроме того, как адрес 1 MAC, так и эти другие адреса MAC должны ожидать до окончания процесса очистки, включая лавинную передачу, и только затем они могут быть изучены и зарегистрированы снова. In addition, as the MAC address of 1, and the other MAC address should be expected before the end of the purification process, including the flooding of the transmission, and only then they can be studied and recorded again.

Такая "полная очистка" обычно происходит, когда CPU коммутатора получает полную базу данных перенаправления (FDB) из NPU (модуль обработки сети, обычно микросхема, связанная с CPU) для каждого запроса очистки. Such a "thorough cleaning" usually occurs when the CPU receives the full switch forwarding database (FDB) of the NPU (network processing unit, usually a chip associated with the CPU) for each cleaning request. Изучение/повторное изучение будет временно не доступным во время очистки. The study / re-examination will be temporarily inaccessible during cleaning. Как было указано, в качестве альтернативы CPU может точно удалять несколько соответствующих адресов MAC из FDB. As mentioned, as alternative CPU can accurately remove several corresponding MAC addresses from FDB. В любом случае, эти операции являются медленными (от 10s до 100s секунд), десинхронизируют FDB и влияют на другие передачи данных CPU-NPU (например, сообщения IGMP и ОАМ). In any case, these operations are slow (from 10s to 100s seconds) desynchronizes FDB and affect other transmission CPU-NPU (e.g., IGMP messages and OAM) data.

В ряде документов предшествующего уровня техники пытались решить задачи операции очистки MAC, например: In a number of prior art documents have tried to solve the problem of MAC cleaning operation, for example:

В US 6330229 B описано управление, связанное с перенаправлением баз данных (FDB) в случае отказа соединения по мостам в соответствии с протоколом дерева охвата, ограничения при распространении уведомлений об изменениях топологии только в те части сети, на которые влияет неработоспособность соединения. In US 6330229 B describes the controls associated with the forwarding database (FDB) in the event of link failure on bridges in accordance with the protocol of the tree coverage, limits the propagation of the topology change notifications only to those parts of the network that are affected by non-functional compounds. Данная технология также инициирует частичную очистку, в отличие от полной очистки FDB, для повторного изучения наборов адресов, связанных с портами, на которые повлияли изменения топологии. This technology also initiates partial purification, as opposed to a complete cleaning FDB, to re-explore a set of addresses associated with ports that are affected by the topology change.

В CN 101572668 A описана технология для быстрого удаления адресов MAC из интерфейса, в котором производится очистка. The CN 101572668 A discloses a technology for rapid removal of MAC addresses from the interface, wherein the cleaning is performed. Способ содержит этапы, на которых сохраняют все адреса MAC, соответствующие интерфейсам и изученные интерфейсами, для которых требуется быстрое удаление, выполняют поиск всех адресов MAC в таблице MAC с адресами MAC, которые должны быть удалены, и быстро удаляют адреса MAC с помощью микрокода сетевого процессора. The method comprises the steps of retain all addresses MAC, appropriate interfaces and studied interfaces for which quick removal is required, perform searches for all MAC addresses in the MAC table with MAC addresses that are to be removed and quickly removed MAC address with a network processor microcode . Такое решение сокращает время удаления адресов MAC и время переключения для защиты цепи. This solution reduces the time of the removal of MAC addresses and to protect the circuit switching time.

В US 2010027543 A описаны очистка/повторная маршрутизация MAC уровня два и предложено решение для направления пакетов на основе проверки их адреса назначения, идентификатора адреса и идентификатора события. In US 2010027543 A describes the purification / rerouting MAC level two, and provides a solution to direct packets based on their destination address checking, the address-identifier and event ID. Данное решение автоматически идентифицирует События топологии изменения и выполняет лавинную передачу пакетов в результате. This solution automatically identifies Events topology changes and flooding performs packet transmission as a result.

Однако, ни в US 2010027543, ни в других упомянутых выше документах не предусмотрен механизм оптимизированной, мгновенной очистки и/или повторного изучения адресов MAC. However, neither in US 2010027543, or in other above-mentioned documents do not provide a mechanism optimized, instantaneous purification and / or re-learning MAC addresses.

Раскрытие изобретения SUMMARY OF THE iNVENTION

Цель изобретения - ускорить, сделать мгновенным процесс очистки в устройстве коммутации пакетов (сетевой коммутатор) для начала нормального перенаправления пакетов устройством. The purpose of the invention - to accelerate, making instant cleaning process in the packet switching device (network switch) for starting the normal packet forwarding device.

Эта цель может быть достигнута путем модификации процесса очистки, который происходит в определенном порте сетевого коммутатора (логический интерфейс VPN), а именно путем обеспечения мгновенности процесса повторного изучения адресов MAC в сетях передачи данных. This objective can be achieved by modification of the purification process, which occurs in a particular network switch port (VPN logical interface), namely by providing instantaneous process repeated learning MAC addresses in data networks.

Известно, что процесс очистки всегда содержит операцию удаления старых MAC, лавинную передачу в порт (логический/виртуальный интерфейс) и операцию повторного изучения адресов MAC в порте для дальнейшего перенаправления пакетов через порт в изучаемые адреса MAC. It is known that purification process always comprises the deletion of old MAC, avalanche sent to the port (logical / virtual interface) and the operation repeated learning MAC addresses to port for further redirecting packets through port studied address MAC.

Как описано выше, обычная операция очистки фактически означает а) удаляют предыдущую информацию о конкретном адресе 1 MAC в этом порте, b) выполняют лавинную передачу пакетов, адресованных в адрес 1 MAC, представляющий интерес, через все интерфейсы (логические/физические), относящиеся к конкретной услуге или VPN в коммутаторе; As described above, the conventional purification operation actually means a) remove the previous information about the specific address 1 MAC in this port, b) operate avalanche transfer packets addressed to the address of one MAC, of ​​interest, via all interfaces (logical / physical) related to specific service or VPN in the switch; с) повторно выполняют изучение, то есть после приема первого пакета из источника, имеющего адрес 1 MAC, регистрируют этот адрес 1 MAC в связи с этим портом коммутатора, через который пакет поступил в коммутатор. c) re-operate the study, i.e. after receiving a first packet from a source having a MAC address 1, register the MAC address 1 in connection with the switch port via which the packet entered the switch.

Фактически, для обеспечения мгновенного (немедленного) повторного изучения адресов MAC способ содержит этапы, на которых начинают нормальное перенаправление пакетов по адресам MAC, повторно изученным во время операции лавинной передачи, немедленно после повторного изучения упомянуты адресов. In fact, to ensure the momentary (immediate) MAC address re-learning method comprising the steps of starting to the normal packet forwarding of MAC addresses repeatedly studied during avalanche transfer operation immediately after the re-examination mentioned addresses. Технология, предложенная авторами изобретения, позволяет выполнять нормальное перенаправление во время процесса "очистки/лавинной передачи", а также в нормальной (без очистки)ситуации. Technology proposed by the inventors makes it possible to perform a normal process during redirection "cleaning / transmission cascade", and also in normal (untreated) situation.

Следует учитывать, что в настоящее время, когда порт/логический или виртуальный интерфейс устройства коммутатора/VPN очищают (что включает в себя удаление ранее изученных адресов, лавинную передачу в порт и последующее повторное изучение адресов), «линия ввода данных» порта, которая существует в базе данных перенаправления (FDB) коммутатора, указывает состояние очистки интерфейса порта/виртуального интерфейса. Note that at present, when the port / logical or virtual switch device interface / VPN clean (which involves the removal of the previously studied addresses flooding transfer to the port and the subsequent re-examination of addresses), "data input line" port, which exists in the base referral data (FDB) switch indicates the state of the cleaning port / virtual interface interface. Такое указание в настоящее время препятствует выполнению эффективного перенаправления (вследствие такого повторного изучения) любых адресов в этот порт во время процесса лавинной передачи. Such an indication is currently hinders the implementation of effective referral (as a result of this re-examination) any address in the port during the transfer process of avalanche.

Учитывая описанное выше, предложен способ выполнения процесса очистки в порте (виртуальном интерфейсе), причем процесс очистки содержит операцию лавинной передачи и операцию повторного изучения адресов MAC, способ характеризуется тем, что выполняют упомянутые две операции независимо, а именно путем начала операции повторного изучения адресов MAC, а также операции перенаправления пакетов в повторно изученный адрес перед завершением операции лавинной передачи. Given described above, a method of performing the cleaning process in the port (virtual interface), wherein the cleaning process includes a step of avalanche transmission and operation re-learning MAC addresses, the method is characterized in that operate mentioned two operations independently, namely by the operation of re-examining MAC addresses and a packet forwarding operation repeatedly studied address before the completion of the transfer operation avalanche.

Более конкретно, для немедленного начала перенаправления пакетов в адреса MAC, повторно изученные во время операции лавинной передачи, способ содержит этапы, на которых выполняют операцию лавинной передачи и операцию повторного изучения независимо (по отдельности, раздельно) друг от друга таким образом, что не допускают лавинную передачу пакетов в повторно изученные адреса MAC во время продолжения операции лавинной передачи. More specifically, for an immediate start redirecting packets in MAC address re-learned during avalanche transfer operation, the method comprises the steps of performing an operation avalanche transmission and operation re-examination independently (individually separated) from each other in such a way that do not allow the flooding packet transmission in re-learned MAC addresses while continuing avalanche transfer operation.

Это может быть обеспечено путем выполнения упомянутой операции лавинной передачи и упомянутой операции повторного изучения соответственно со ссылкой на два искусственно обеспеченные (в соответствии с назначением) разные экземпляры/копии одного и того же конкретного порта/интерфейса; This can be achieved by performing said operations of said avalanche transmission and re-learning operations, respectively, with reference to two artificially provided (in accordance with the purpose) are different copies / copy of the same specific port / interface; когда выполняют очистку порта, предложенные два различных экземпляра позволяют выполнить операции лавинной передачи и повторного изучения независимо друг от друга. when performing cleaning port, two different instance proposed allow to perform operations of transmission and re-flooding study independently.

Упомянутый порт (также называемый интерфейсом IF или интерфейсом виртуального коммутатора VSI) может быть, например, физическим портом или логическим портом. Said port (also called the interface, or interface IF virtual switch VSI) can be, for example, a physical port or logical port. Под логическим портом/интерфейсом должны пониматься, но не ограничиваясь этим: порты, схемы подключения, псевдопровода и т.д. Under the logical port / interface to be understood, but not limited to: the ports, wiring diagrams, pseudo etc.

Более конкретно, для выполнения процесса очистки в порте/интерфейсе сетевого коммутатора, который содержит множество портов/интерфейсов, считается, что каждый порт имеет два экземпляра (один называется первым, или основным экземпляром, а другой называется вторым, или воображаемым, фиктивным экземпляром). More particularly, for performing the cleaning process in the port / interface network switch that includes a plurality of ports / interfaces, it is considered that each port has two copies (one is called the first, or primary copy, and the other is called the second or imaginary dummy instance). Во время состояния очистки порта только один из упомянутых двух экземпляров имеет состояние очистки и используется для операции лавинной передачи, в то время как другой экземпляр свободен от состояния очистки и используется для операции повторного изучения и перенаправления. During cleaning port state only one of said two copies of a state of purification and is used for transmitting operation avalanche, while the other copy free state of purification and re-used for the operation examination and redirection.

Фактически, упомянутый эффект достигается потому, что операцию повторного изучения и перенаправления выполняют так, как если бы они выполнялись в отношении совершенного другого порта, который имеет свой уникальный номер. In fact, the said effect is achieved because the operation of re-examination and redirect performed as if they were carried out in relation to a completely different port, which has a unique number.

Физически адреса MAC могут быть изучены в каждом одном из этих экземпляров, но в соответствии с правилами, описанными далее. Physically MAC addresses can be studied in each one of these instances, but in accordance with rules described below.

Способ содержит этапы, на которых The method comprises the steps of:

- присваивают два уникальных индекса (например, числа) каждому порту из упомянутого множества, один индекс для каждого экземпляра порта; - assign two unique index (e.g., numbers) each port of the plurality, one index for each instance of the port;

- присваивают два альтернативных состояния/статуса двум соответствующим экземплярам; - assigning two alternative states / status of the two respective instances; каждый экземпляр порта имеет состояние, либо "Очистка", или "Отсутствие очистки" (или "Перенаправление"); each port instance has a status or "purification" or "absence purification" (or "redirection");

- когда новый адрес MAC должен быть изучен в порте, всегда изучение выполняют в состоянии "Перенаправление" (отсутствие "очистки") экземпляра порта; - when a new MAC address should be studied in the port, always carry out the study in the "Redirection" (no "clean") copies of the port;

- в случае, когда процесс очистки требуется для конкретного порта, выполняют взаимный обмен состояниями "Очистка/перенаправление" между двумя экземплярами порта (в первый раз это может быть выполнено без обмена); - when the cleaning process is required for a particular port, operate interchange states "Cleaning / redirection" between two instances of ports (the first time this can be done without exchange);

- выполняют операцию лавинной передачи для всех адресов MAC, изученных на экземпляре, которые находятся в данный момент в состоянии "Очистка"; - perform avalanche transmission operation for all MAC addresses, examined in the instance that are currently in a state of "Clear";

- удаляют адреса, ранее изученные (на любом из экземпляров) упомянутого конкретного порта из-за устаревания (как обычно выполняют это в коммутаторах); - delete addresses previously learned (in any of the copies) of said particular port because of aging (both usually operate it switches);

- начинают операцию повторного изучения адресов до прекращения операции лавинной передачи и выполняют ее следующим образом: - re-learning operation start address to abort transmission cascade and operate it as follows:

если пакет, имеющий адрес источника, неизвестный порту, в который поступает пакет (или поступает неизвестный адрес в новый порт, отличный от упомянутого конкретного порта, которому он был ранее присвоен), выполняют изучение упомянутого адреса на том экземпляре этого нового порта, который не находится в состоянии "Очистка": if a packet having a source address, an unknown port that receives the packet (or enters an unknown address in the new port that is different from said specific port to which it was previously assigned), perform the study mentioned address on the copy of the new port, which is not in the "Cleaning" state:

если пакет, имеющий известный адрес (для FDB), поступает в тот же упомянутый конкретный порт, где он был зарегистрирован ранее, выполняют повторное изучение (повторную регистрацию) его адреса в том экземпляре конкретного порта, который не находится в состоянии "Очистка" (в нашем примере, в состоянии "Перенаправление"); if the packet having known address (for the FDB), comes in the same said specific port where it has been registered previously, perform re-examination (re-registration) of his address in the instance of a particular port, which is not able to "Cleaning" (in our example, in the "Forward");

тем самым отделяют упомянутую операцию лавинной передачи от упомянутой операции повторного изучения, ускоряя, таким образом, операцию повторного изучения и весь процесс очистки в упомянутом конкретном порте, и thereby separating said avalanche transmission operation of said re-learning operation, accelerating, thus the operation of re-examining the whole purification process in said specific port, and

- начинают операцию перенаправления пакетов перед окончанием операции лавинной передачи, используя экземпляр порта, имеющий состояние "Перенаправление". - begin packet forwarding operation before the end of avalanche transmission operation using the port instance to the state of "Redirect".

Фактически, в описанном процессе лавинной передачи происходит следующее: лавинная передача продолжается для всех соответствующих (то есть соответствующих для услуги предоставления трафика или VPN, представляющего интерес) MAC, которые еще не были повторно изучены. In fact, in the process described avalanche transmit the following occurs: avalanche transmission continues for all relevant (ie corresponding to the service is provided or the VPN traffic, of interest) MAC, which has not been re-examined. Все соответствующие MAC, которые уже были приняты во время "лавинной передачи", будут повторно изучены и лавинная передачи в них не будет больше осуществляться. All relevant the MAC, which had already been taken during the "avalanche of transmission" will be re-examined and avalanche transfer will not be carried over into them.

Следует отметить, что упомянутые два индекса экземпляров порта любого порта являются уникальными (то есть отличаются друг от друга и от индексов любого другого порта в коммутаторе; оба из упомянутых индексов связаны друг с другом и, как предполагается, используются, например, в CPU или EMS, для обслуживания одного и того же упомянутого конкретного порта. Эти два индекса могут быть реализованы как две связанных записи в базе данных, например, в базе данных перенаправления (FDB) коммутатора, причем одна из записей считается основной, или обычной за It should be noted that these two indices copies port any port are unique (i.e., different from each other and from the index of any other port in the switch, both of said codes associated with each other and are assumed to be used, for example, a CPU or EMS for servicing of the same said specific port. These two indexes can be implemented as two linked records in the database, for example, in the database redirect data (FDB) switch, one of the records is considered main, or normal for писью, а другая - как дополнительная, или фиктивная запись. separately signed, and the other - as an extra or dummy entry.

Для отражения двух альтернативных экземпляров порта одну запись FDB порта всегда рассматривают, как выполняющую "Перенаправление", и другую, как выполняющую "Очистку" (например, с помощью CPU). To reflect two alternative instances FDB entry port one port always considered as performing a "redirection", and another as performing the "purification" (e.g., via CPU). Если состояние порта изменяется (либо порт переходит в состояние очистки, либо обратно), эти два экземпляра взаимно изменяют свое состояние (например, по команде из CPU). If the port status changes (or the port goes into a state of purification, or vice versa), these two instances mutually change their state (for example, on a command from CPU). Для выполнения переключения экземпляров система может содержать CPU и соответствующий NPU, FPGA или любой другой выделенный модуль переключения для изменения состояния записей. To perform the switch copies the system may include a CPU and a corresponding NPU, FPGA or any other dedicated switching module to change the records state.

Предложенное разделение и ускорение операции изучения/повторного изучения позволяет устранить проблемы, которые возникают в современных сетях передачи данных. The proposed division and acceleration of research / re-learning operation eliminates the problems which arise in modern communication networks. Например, эти проблемы могут содержать For example, these problems may include

- очистку ERP, где трафик из разных колец может поступать в один и тот же коммутатор, и где очистка адресов, изученных одним кольцом, не должна влиять на адреса, изученные для другого кольца. - ERP purification, where traffic from the different rings can flow in the same switch, and wherein the cleaning addresses studied single ring should not affect the addresses studied for another ring. Предложенный способ очистки позволяет быстро выполнять повторное изучение этих адресов MAC, которые должны быть повторно изучены. The proposed method of cleaning allows you to quickly re-examination of these MAC addresses, which should be re-examined. Для того чтобы не выполнять очитку некоторых адресов MAC в конкретном порте, способ может затем позволять дифференцировать адреса MAC (например, путем их указания для каждого кольца); In order not to perform stonecrops certain MAC addresses in a particular port, then the method may allow to differentiate the MAC addresses (e.g., through their guidance for each ring);

- очистку RSTP, например, когда принимают требование "очистить все, кроме меня"; - cleaning RSTP, for example, when receiving the requirement of "clear all except me";

- очистку в сетях MPLS, где сообщения отзыва MAC используются для очистки при удаленных изменениях топологии (например, при избыточности PW, оптимизированного отвода адреса MAC и т.д.). - purification in MPLS networks, wherein messages are used for MAC Review purification remote topology changes (e.g., redundancy PW, optimized retraction MAC address, etc.).

Во всех упомянутых выше задачах ключевая проблема состоит в ускорении операции повторного изучения, то есть быстрого восстановления и обновления информации, очищенной из базы данных (FDB) коммутатора, и непосредственного начала нормального, правильного перенаправления. For all the tasks mentioned above, the key issue is to accelerate the re-examination of the operation, that is, rapid restore and upgrade information, purified from the database (FDB) switch, and the immediate start of the normal, proper redirection.

Более конкретно, способ для выполнения процесса очистки (очистка) в порте (интерфейс IF, интерфейс виртуального коммутатора VSI) сетевого коммутатора, имеющего множество портов, может содержать этапы, на которых More specifically, the method for performing the cleaning process (cleaning) in the port (IF interface, a virtual switch interface VSI) network switch having a plurality of ports may comprise the steps of:

- предоставляют таблицу состояния портов упомянутого коммутатора (который может представлять собой часть базы данных перенаправления FDB), - provide a ports status table of said switch (which may be a part of database FDB redirection)

- предоставляют в таблице состояния одну обычную запись для конкретного порта коммутатора; - provide in the state table of a normal recording for a specific switch port;

- предоставляют, в той же таблице состояния, дополнительную (фиктивную, альтернативную, вторую) запись для упомянутого конкретного порта коммутатора; - provide, in the same state table, additional (dummy, an alternative, second) record for said particular switch port;

- выполняют маркировку одной из этих записей для конкретного порта с указанием состояния "Перенаправление"; - carry out the marking of one of these entries for a specific port, indicating the status "Forward";

- выполняют маркировку другой записи для конкретного порта с указанием состояния "Очистка"; - perform marking another record for a specific port, indicating the state of "Clear";

- обеспечивают следующее поведение для записей, имеющих состояния "Очистка" и "Перенаправление", в случае, когда операцию очистки запрашивают для упомянутого конкретного порта коммутатора: - provide the following behavior for records with the state of "Clear" and "Forward", when the cleaning operation request for said particular port on the switch:

- запись порта с состоянием "Перенаправление" теперь получает состояние/статус "очистки", обеспечивая таким образом возможность удаления а) (в результате устаревания) адресов, ранее изученных по упомянутому конкретному порте, и b) лавинной передачи пакетов (как это обычно принято), в то время как - Entry port state "Redirection" now receives the state / status of the "clean", thus allowing the removal of a) (as a result of aging) addresses, previously studied by the said specific ports, and b) flooding packet (as is customary) , while

- альтернативная запись теперь получает состояние/статус "Перенаправление"; - alternative entry now receives the state / status of "Redirect";

таким образом, используют упомянутую дополнительную запись, как замену основной записи для операции повторного изучения в упомянутом конкретном порте, в то время как в упомянутый порт все еще выполняют лавинную передачу, и как ссылку для операции перенаправления. thereby using said additional recording, as a substitute for the master operation re-examination in said particular port, while port to said avalanche still operate transmission and as a reference to the redirection operation.

Предпочтительно, способ содержит этапы, на которых предоставляют таблицу состояния с описанными дополнительными объектами для всех портов коммутатора, в дополнение к их соответствующим основным записям. Preferably, the method comprises the steps of providing the state table described with additional objects for all ports on the switch, in addition to their respective master records.

Во время процесса очистки дополнительная запись будет иметь состояние альтернативное состоянию основной записи и должна использоваться как замена основной записи. During the cleaning process, additional recording will have the status of an alternative of the master record and should be used as a substitute for the master record. Дополнительная запись обеспечивает возможность повторного изучения любого адреса MAC в конкретном порте, представляющем для нас интерес, и независимо от факта, что в порт выполняют лавинную передачу данных в это время. Additional recording makes it possible to re-examination of any of the MAC address in a particular port, is of interest to us, and regardless of the fact that the port perform avalanche data at this time. Само собой разумеется, что любое повторное изучение фактически выполняют путем регистрации в FDB необходимого адреса MAC в связи с портом, представляющим интерес. It goes without saying that any re-examination actually performed by FDB registration required MAC address in connection with the port of interest. В нашем случае это может быть выполнено всякий раз, когда какой-либо пакет поступает в конкретный порт, в то время как он все еще выполняет процесс лавинной передачи, и регистрация адреса MAC пакета может быть выполнена в FDB через дополнительную запись, имеющую необходимую связь с упомянутым конкретным портом. In our case it whenever a packet arrives at a particular port, while it still performs the process of avalanche transfer and register the MAC address of the packet can be performed in the FDB through additional record having the necessary communication can be performed said specific port. Таким образом, дополнительная запись используется для повторного изучения MAC во время лавинной передачи в конкретный порт. Thus, an additional entry is used for the re-examination of MAC during avalanche transfer to a specific port.

На практике таблица состояния портов коммутатора может содержать два участка - первый участок (А) может содержать все обычные (основные) записи всех портов коммутатора, в то время как второй участок (В) может содержать соответствующее множество дополнительных, фиктивных записей в те же самые порты, в которых каждая обычная запись (Ai), присвоенная конкретному порту, соединена со связанной с ним фиктивной записью (Bi), присвоенной тому же порту. In practice, the state table of switch ports may comprise two sections - the first section (A) can contain all conventional (fixed) recording all switch ports, while the second portion (B) may comprise a corresponding plurality of additional, dummy records in the same ports in which every normal recording (Ai), assigned a specific port is connected with a dummy entry (Bi) associated assigned to the same port.

В рамках этого способа изучение в то время, когда конкретный порт находится в процессе "очистки" (в состоянии "очистки") может быть выполнена следующим образом: In this way the study at the time when a specific port is in the process of "cleaning" (in "cleaning") can be performed as follows:

- если пакет с известным (для коммутатора) адресом MAC поступает из нового источника (через другой, новый порт/интерфейс), выполняют так называемое перемещение MAC, то есть этот адрес MAC будет зарегистрирован по этому новому порту, используя основное обозначение нового порта (например, он может быть реализован с использованием основной записи этого нового порта, на первом участке (А) FDB коммутатора; - if a package with a known (for the switch) MAC address comes from a new source (through another, new port / interface), perform the so-called movement of the MAC, that is, the MAC address will be registered on this new port using the basic notation of the new port (eg it can be implemented using a master of the new port, the first section (a) FDB switch;

- если пакет с известным адресом MAC поступает в коммутатор из того же, ранее известного, источника (то есть через тот же самый известный конкретный порт/интерфейс), альтернативный экземпляр (в виде альтернативного индекса, обозначающего дополнительную запись FDB) этого порта используют для выполнения операции изучения так, как если бы она была выполнена в отношении другого порта. - if a packet with a known MAC address is supplied to the switch of the same, previously known, the source (that is, through the same well-known specific port / interface), an alternate instance (as an alternative index, indicating the FDB additional recording) This port is used to perform operation study as if it had been made in relation to the other port. В таком случае операция изучения фактически представляет собой регистрацию адреса MAC в связи с альтернативным индексом упомянутого конкретного порта. In this case, learning operation is actually a MAC address registered in connection with an alternate index of said particular port. На практике регистрация может быть выполнена с использованием альтернативной записи этого конкретного порта на втором участке (В) FDB коммутатора. In practice, the registration may be performed using alternative recording that particular port on the second portion (B) FDB switch.

В соответствии с другим аспектом изобретения также предусмотрено устройство коммутации пакетов, выполненное с возможностью выполнения способа, описанного выше. In accordance with another aspect of the invention also provides packet switching apparatus adapted to perform the method described above. В устройстве коммутации описанные таблицы состояния портов (базы данных) и управляемые таблицы адреса организованы в FDB, и соответствующее программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение устанавливают так, чтобы обеспечить возможность для коммутатора выполнения описанного выше способа. The switching device disclosed ports status table (database) and the address management table arranged in the FDB, and corresponding software and / or firmware is set so as to be able to switch execution process described above. Различные комбинации соответствующего FW/SW можно использовать в пределах сетевого коммутатора, и все операции, соответствующие изобретению, могут быть выполнены локально в коммутаторе. Various combinations of the respective FW / SW can be used within the network switch, and all the operations of the invention can be made locally in the switch.

Устройство коммутации пакетов, имеющее множество портов, может содержать центральное процессорное устройство (CPU) и модуль коммутации пакетов PSM, осуществляющие связь друг с другом, причем упомянутый PSM содержит базы данных состояний упомянутых портов и базу данных перенаправления FDB, при этом FDB содержит две записи, имеющие разные индексы, для каждого из упомянутых портов, и при этом в случае, когда упомянутый конкретный порт находится в состоянии "очистки", одна из указанных двух записей конкретного порта выполнена с возможностью использо Apparatus packet switching having a plurality of ports may comprise a central processing unit (CPU) and a packet switching module PSM, communicating with each other, said PSM comprises a database of states of said ports and base redirect data FDB, wherein the FDB comprises two entries, having different codes for each of said ports, and wherein when said specific port is in the "cleaning", one of said two records specific port configured to Use вания для лавинной передачи, в то время как другая из записей выполнена с возможностью одновременного использования для повторного изучения адресов MAC и перенаправления пакетов в повторно изученные адреса MAC. Bani for avalanche transmission, while the other of the records is capable of simultaneous use for re-examination of MAC addresses and forward the packets in the re-learned MAC addresses.

Также предложен PSM для устройства коммутации. PSM is also provided for switching the device. Его воплощения могут быть различными, но он должен содержать базу данных состояния портов коммутатора и базу данных перенаправления FDB, причем FDB содержит две записи с разными индексами для каждого из упомянутых портов; Its embodiments may be different, but it should contain a base state switch port data and redirect data base FDB, wherein FDB comprises two entries with different indices for each of said ports; при этом предусмотрено, что в случае, когда требуется очистить конкретный порт, PSM выполнен с возможностью присвоения для одной записи конкретного порта состояния "очистки", что позволяет использовать запись, имеющую состояние "очистки", для пакетов лавинной передачи, в то время как другая из записей выполнена с возможностью одновременного использования для повторного изучения адресов MAC и перенаправления пакетов в повторно изученные адреса MAC. in this case it is provided that in the case when you want to clean a particular port, the PSM is capable of assigning to a single record of a particular port status "clean", that allows the use of a record having status of "cleaning" for the flooding packets, while the other of the entries is adapted to the simultaneous use of re-examination and the MAC addresses in the redirect packet re-learned addresses MAC.

Дополнительно может быть предусмотрен программный продукт, содержащий выполняемые компьютером команды и/или данные (такие, как FDB, содержащая таблицы адреса и таблицы состояния порта) для осуществления способа в соответствии с приведенным выше описанием, причем программный продукт содержится на соответствующем считываемом компьютером носителе данных, так чтобы программное обеспечение было выполнено с возможностью осуществления операций упомянутого способа при использовании в компьютере или в компьютерной системе. Additionally, it may be provided program product comprising computer-executable instructions and / or data (such as FDB, comprising address table and the port state tables) for implementing the method according to the above description, the program product contained in the relevant computer readable storage medium, so that the software is adapted to carry out operations of said method, when used in a computer or a computer system. Компьютер в данном конкретном случае может быть представлен в виде блока CPU управления коммутатором или модулем коммутации пакетов, связанным с CPU. The computer in this case can be represented as a CPU unit or management switch module packet switching-related CPU. Модуль коммутации пакетов может содержать (но не ограничен этим) NPU (модуль обработки сети), FPGA или любую другую специализированную ASIC. The module packet switching may include (but not limited to) NPU (network processing unit), FPGA, or any other specialized ASIC. CPU также может составлять часть такой специализированной ASIC. CPU may also be part of a dedicated ASIC.

Запросы на очистку в CPU или NPU могут поступать из EMS/NMS; Requests for cleanup in the CPU or NPU can come from the EMS / NMS; эти запросы также могут быть специфичными, не связанными с какими-либо изменениями топологии. These requests may also be specific, not associated with any change in the topology. Внешние запросы на очистку могут поступать из сети MPLS и т.д. External requests can come from clean MPLS network, etc.

При этом здесь могут быть предусмотрены следующие категории защиты: способ, считываемый компьютером носитель данных, на котором размещен программный продукт, модуль коммутации пакетов (PSM), в котором размещен программный продукт и который выполнен с возможностью использования программного продукта, и сетевой коммутатор (устройство коммутации пакетов), выполненный с возможностью выполнения операций способа и снабженный соответствующими FW/HW. Thus here the following categories of protection may be provided: a method, a computer readable storage medium on which is placed a software packet switching module (PSM), in which is placed a software product and which is operative to use the software product, and a network switch (switching device packets) configured to perform a method and provided with respective FW / HW. FW/HW фактически составляет PSM и, предпочтительно, в нем размещен предложенный программный продукт. FW / HW is actually PSM and preferably it suggested program product is placed.

Краткое описание чертежей BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Изобретение будет дополнительно описано и представлено с использованием следующих не ограничивающих чертежей, на которых: The invention will be further described and illustrated by the following non-limiting drawings, in which:

На фиг.1 схематично иллюстрируется пример базы данных/таблицы 10 состояний порта, которая модифицирует обычную базу данных перенаправления FDB. 1 schematically illustrates an example of a database / table 10 port states, which modifies the usual forwarding database FDB.

На фиг.2 (предшествующий уровень техники) иллюстрируется пример обычной таблицы 12 адресов MAC в FDB. Figure 2 (prior art) illustrates an example of conventional MAC address table 12 in the FDB.

На фиг.3а и фиг.3b иллюстрируются два разных случая изучения адресов MAC. Figures 3a and 3b illustrate two different case study of MAC addresses.

На фиг.4 схематично иллюстрируется один вариант осуществления устройства коммутации пакетов, в котором предусмотрены возможности поддержки способа в соответствии с изобретением. 4 schematically illustrates one embodiment of the packet switching device, which provides the capability of supporting the method according to the invention.

На фиг.5 схематично показана блок-схема последовательности операций предложенного алгоритма для процесса перенаправления в устройстве коммутации. 5 schematically shows a flowchart of the algorithm for redirection process operations in the switching device.

На фиг.6 схематично представлена одна версия предложенного алгоритма для быстрого изучения адресов MAC в устройстве коммутации. Figure 6 schematically illustrates one version of the proposed algorithm to quickly learn MAC addresses in the switching device.

Осуществление изобретения EMBODIMENTS

Как пояснялось в кратком описании изобретения, авторы изобретения предлагают разделить/сделать независимыми операцию лавинной передачи и операцию (повторного) изучения и перенаправления в устройстве коммутации пакетов. As explained in the summary of the invention, the inventors propose to divide / make independent operation avalanche transmission and operation (re) learning and redirect a packet switching device. Это стало возможным благодаря выполнению лавинной передачи со ссылкой на основной экземпляр, "Очистка" конкретного порта при выполнении операции изучения и перенаправления с использованием дополнительного экземпляра, "Перенаправление" этого порта. This is made possible by performing avalanche transmission with reference to the primary copy, "Cleaning" specific port when performing examination and redirection using additional copy, "Redirect" of this port.

Изучение может содержать а) повторное изучение адресов во время состояния очистки порта, и/или b) изучение нового адреса для нового порта, в который поступает новый пакет с новым адресом (это может произойти также во время состояния очистки). The study may include a) re-examination of addresses during a cleaning port status, and / or b) the study of a new address for the new port, which receives a new package with a new address (it can also occur during the cleaning state). Также следует отметить, что если какой-либо зарегистрированный адрес не появляется в течение длительного времени и таким образом не подтверждает свою регистрацию в FDB, такой адрес будет удален из нее как устаревший. It should also be noted that if any of the registered address is not displayed for a long time and thus does not confirm its registration in FDB, such an address will be removed from it as outdated.

На фиг.1 схематично иллюстрируется пример базы данных/таблицы 10 состояния портов, которая модифицирует обычную базу данных перенаправления FDB. 1 schematically illustrates an example of database / tables 10, state ports which modifies conventional redirection database FDB. База данных/таблицы 10 состояния портов содержит две таблицы состояния порта (основную таблицу А и дополнительную таблицу В), в которой каждая запись в базе данных 10 содержит индекс (номер) конкретного логического/виртуального порта и его состояния очистки. Database / ports status table 10 comprises two port state table (Table A basic and supplementary table B), wherein each database record 10 comprises an index (number) of specific logical / virtual port and purification conditions. Фактически, таблица В представляет собой копию таблицы А, поскольку обе таблицы относятся к одной и той же группе логических портов. In fact, in the table it is a copy of Table A, because both tables are the same logical group of ports. Однако, индексы портов в таблице В другие; However, port indexes in the table in the other; эти числа представляют собой всего лишь фиктивные номера тех же портов, что представлены в таблице А. Таблица А содержит реальные номера от 0 до 127 порта и формирует первый банк портов, в то время как таблица В содержит фиктивные номера 128-255 порта и формирует второй (дополнительный) банк портов. these numbers are merely dummy same number of ports as shown in Table A. Table A contains a real number from 0 to port 127 and generates a first port bank, while Table B contains a fictitious numbers 128-255 and forms a second port (optional) ports bank. Вначале, при нормальной работе, состояние очистки всех портов в обеих таблицах А и В может быть одинаковым ("0", отсутствие очистки или перенаправление). First, during normal operation, the state of clearing of all the ports in both Tables A and B may be the same ( "0", no purification or redirecting). В случае очистки в определенном порте, например в порте 1, CPU или специально выделенный логический модуль коммутатора обновляют состояние этого порта в основной таблице А ("1", очистка) при сохранении состояния того же порта в таблице В, как не осуществляющего очистку или осуществляющего перенаправление ("0"). In the case of cleaning in a specific port, such as port 1, CPU or a dedicated logical switch module update status of that port in the main table A ( "1" treatment) while maintaining the state of the same port in Table B as not performing cleaning or performing redirection ( "0"). Следует учитывать, что порт 1 в таблице В обозначен номером 129. Эти две взаимосвязанные/соединенные записи одного и того же порта схематично обозначены пунктирной кривой. Note that the port 1 in the table is denoted by reference 129. In these two related / linked entries of the same port indicated schematically by the dashed curve.

На фиг.2 (предшествующий уровень техники) иллюстрируется пример обычной таблицы 12 адресов MAC в FDB, на которой показано, как адреса MAC вначале изучают и регистрируют в FDB коммутатора, причем каждый адрес MAC связан с конкретной виртуальной частной сетью VPN и конкретным интерфейсом (виртуальный порт). Figure 2 (prior art) illustrates an example of conventional MAC address table 12 in the FDB, which shows how to learn the MAC address first, and registered in the FDB switch, wherein each MAC address associated with a particular virtual private network VPN, and a specific interface (Virtual port).

Новая модифицированная FDB в соответствии с изобретением содержит не только обычную таблицу 20 адресов MAC (фиг.2), но также и новую базу 10 данных состояния порта, состоящую из таблиц А и В (фиг.1). New modified FDB according to the invention comprises not only the usual MAC address table 20 (Figure 2), but also a new data base 10, a port state, consisting of tables A and B (Figure 1). Сетевой коммутатор (не показан), который содержит такую FDB, и предложенный программный продукт (который обеспечивает выполнение способа очистки в соответствии с изобретением) также являются модифицированными и новыми. A network switch (not shown) which contains a FDB, and the proposed software (which provides the purification method according to the invention) are also new and modified.

Пусть теперь коммутатор регистрирует запрос на очистку всех MAC, зарегистрированных в порте 1. Состояние порта в подтаблице А (фиг.1) будет обновлено со значением "1", что обозначает состояние "Очистки" порта. Suppose now that the switch detects a request to clear all MAC, for the port to port 1. The Status A subtable in (1) will be updated with the value "1" that indicates the state "cleaning" port.

Как будет выполнено перенаправление пакетов в предложенном модифицированном коммутаторе? How to redirect packets in the proposed modified switch will be done? Пусть пакет с адресом MAC поступает в коммутатор; Let packet with the MAC address supplied to the switch; он должен быть перенаправлен в соответствующий порт (порты). it must be forwarded to the appropriate port (s). Как обычно, выполняют поиск в FDB адреса MAC, и если он будет найден, для него проверяют его ассоциированную VPN и виртуальный порт (в таблице 12 адресов MAC, фиг.2), и затем состояние назначенного виртуального порта (Таблица В базы 10 данных, фиг.1). As usual, the FDB search the MAC address, and if it is found, it is checked for its associated VPN virtual port and (in the MAC address table 12, Figure 2) and then the state of the assigned virtual port (Table 10 The data base, 1). Если адрес MAC будет найден (например, он представляет собой MAC-99:11:22:33:44:55 в первой строке таблицы 12 адресов MAC), и состояние очистки его ассоциированного порта 1 равно "1" (см. таблицу А базы 10 данных), будет выполнена лавинная передача пакетов через все соответствующие порты коммутатора, за исключением принимающего порта. If the address MAC is found (e.g., it is a MAC-99: 11: 22: 33: 44: 55 in the first row of Table 12 MAC addresses), and the clear state of its associated port 1 is "1" (see table A base. 10 data), avalanche packet transmission is executed through the corresponding switch ports except the receiving port. Соответствующие порты следует понимать, как порты, относящиеся к конкретной VPN (виртуальной частной сети, используемой конкретной услугой передачи данных). The respective ports are to be understood as ports relating to a particular VPN (virtual private network used by a particular data service). Если адрес MAC полученного пакета не будет найден в FDB, пакет должен быть передан в режиме лавинной передачи (перенаправлен через все соответствующие порты), поскольку это представляет собой правило для пакетов с неизвестными адресами MAC. If the MAC address of the received packet is not found in the FDB, the packet must be transmitted to the avalanche transfer mode (forwarded through the corresponding ports) since this is a rule for packets with unknown MAC addresses.

В модифицированной FDB предпочтительно интегрированы как таблица 12, так и таблица 10. In the modified FDB preferably integrated as a table 12 and table 10.

Как будет выполнено изучение адресов MAC в предложенном модифицированном коммутаторе после очистки порта 1? As the study of MAC addresses will be made in the proposed modified switch after cleaning port 1?

На фиг.3а и фиг.3b иллюстрируются два разных случая изучения адресов MAC. Figures 3a and 3b illustrate two different case study of MAC addresses.

На фиг.3а представлено "событие" перемещения порта одного из MAC, который "переместился" в другой (неочищенный) порт. Figure 3 is an "event" of a moving port MAC, which is "shifted" to another (crude) port. На фиг.3а показана модифицированная таблица 14 адресов MAC, которая сформирована из таблицы 12 по фиг.2, где первая строка несколько изменена в результате перемещения порта. 3a shows a modified MAC address table 14, which is formed in the table 12 of Figure 2, where the first row slightly changed by the movement of the port. Предположим, что в результате некоторого изменения топологии сети пакет с адресом MAC 00:11:22:33:44:55, который, как известно коммутатору, относится к конкретной VPN, появляется через новый порт (I/F) 2, а не через ранее известный порт 1. После поиска в FDB MAC и VPN будет найдена первая строка таблицы 12, и зарегистрированный порт (I/F) теперь изменится с 1 на 2 (см. первую строку в таблице 14). Assume that as a result of a change in the topology of the network packet address MAC 00: 11: 22: 33: 44: 55, which is known to the switch, refers to a specific VPN, it appears through the new port (I / F) 2, not via formerly known port 1. After searching the FDB MAC and VPN is found first row of table 12, and the registered port (I / F) will now change from 1 to 2 (see. the first row in table 14). Это событие изменения порта называется событием перемещения MAC и иллюстрируется в первой строке таблицы 14. This event is called an event to change the port MAC movement and is illustrated in the first row of the table 14.

На фиг.3b иллюстрируется процесс повторного изучения адреса MAC порта, в котором выполняют очистку. 3b illustrates a process of re-examining port MAC addresses, wherein the cleaning is performed. Другими словами, на фиг.3b представлена другая модификация 16 таблицы 12, когда пакет с известным адресом MAC поступает через тот же очищенный порт (порт, уже зарегистрированный в таблице 12 FDB, в связи с адресом MAC и конкретной VPN, и этот порт находится в его состоянии очистки (таблица 10)). In other words, Figure 3b shows another modification 16 of the table 12, when a packet with a known MAC address is supplied through the same purified port (port already registered in the table 12 FDB, in connection with the MAC address and the particular VPN, and this port is in his state of purification (table 10)). Это как раз один из тех случаев, на который направлено изобретение для ускорения операции повторного изучения MAC. This is just one of those to which the invention is directed to accelerate the re-learning operation MAC.

Пусть адрес MAC представляет собой 00:11:22:33:44:77 ("третья строка таблицы 20"), и он поступает из порта 1. После поиска в FDB будет найден MAC в той же записи для порта, и после определения, что для записи порта выполняется очистка, будет инициирована операция повторного изучения. Let the MAC address is 00: 11: 22: 33: 44: 77 ( "the third row of the table 20"), and it receives from port 1. After searching the FDB MAC is found in the same entry port, and upon determination that for writing the port clears, it will initiate re-examination of the operation. Индекс порта будет заменен в таблице 16 его соответствующим альтернативным индексом (взятым от таблицы В базы 10 данных состояния), и таким образом операция повторного изучения выполняется, но в связи с альтернативным индексом порта. port index will be replaced in the table 16 of its corresponding alternate index (taken from Table 10 in the base state data), and thus re-learning operation is performed, but in connection with the alternate port index. В данном конкретном примере индекс 1 порта будет заменен на номер 129 порта. In this particular example, the port index 1 will be replaced with the number 129 port. Однако следует учитывать, что номер 129 порта известен CPU, как замена номера 1 порта. However, it should be noted that the port number 129 is known CPU, just replacing the port number 1.

Теперь, если пакет с упомянутым адресом MAC должен быть перенаправлен, поиск этого пакета будет выполнен в FDB по MAC, VPN, номеру порта. Now, if a packet with said MAC address to be redirected, the search for this package will be implemented in the FDB by MAC, the VPN, port number. После того, как будет найден фиктивный индекс (номер 129) порта, пакет будет перенаправлен через исходный порт 1, но со ссылкой на его фиктивный индекс 129. After the dummy index (number 129) of the port is found, the packet is routed through source port 1, but with reference to a fictitious index 129.

Само собой разумеется, что если любой адрес MAC, который зарегистрирован в таблице 12, не появляется в прибывающих пакетах в течение длительного времени, он может быть (и будет) удален из таблицы вследствие устаревания. It goes without saying that if there is any address MAC, which is registered in the table 12 does not appear in the incoming packets for a long time, it can be (and will be) removed from the table due to obsolescence.

CPU коммутатора предпочтительно манипулирует таблицами состояния порта. CPU switch preferably manipulates tables port status. HW коммутатора пакетов (модуль PS) предпочтительно выполняет все необходимое перенаправление, лавинную передачу и повторное изучение. HW packet switch (PS module) preferably performs all the necessary redirection, avalanche gear and re-examination.

На фиг.4 схематично иллюстрируется примерная структура устройства 20 коммутации пакетов данных, выполненного с возможностью выполнения предложенного способа. 4 schematically illustrates an exemplary structure of the switching device 20 of data packets, adapted to perform the proposed method. Порты или интерфейсы (физический, логический, виртуальный и т.д.) устройства коммутации схематично обозначены как 21. Коммутатор 20 содержит внутренний модуль 22 коммутации пакетов, отслеживаемый и управляемый модулем CPU 24 обработки управления, который связан с модулем PSM 22 коммутации пакетов, который содержит соответствующее средство HW/FW, например, NPU или ASIC, или FPGA (программируемую вентильную матрицу). The ports or interfaces (physical, logical, virtual, etc.) of the switching device is schematically indicated as 21. The switch 20 comprises an internal packet switching module 22, a module to track and manage CPU 24 controls processing, which is associated with the module 22 PSM packet switching which comprises suitable means HW / FW, e.g., NPU or ASIC, or FPGA (field programmable gate array). В CPU 24 встроена база данных перенаправления FDB 26 и предложенный программный продукт SW 28, который обеспечивает возможность работы CPU в соответствии с предложенным способом. The CPU 24 also has a database 26 and redirect FDB proposed software SW 28 which allows the CPU operation in accordance with the proposed method. Программные продукты SW 28 и FDB 26 расположены в ОЗУ 27. SW28 находится во взаимодействии с двумя базами данных в пределах FDB 26: базой 10 данных состояния порта и таблицей 12 адреса MAC. SW Software FDB 28 and 26 are located in the RAM 27. SW28 is in communication with two databases within FDB 26: 10 base data status of the port 12 and MAC address table. CPU 24 связано с портами через PSM 32 и с внешней системой управления, например системой управления элемента EMS и, кроме того, с NMS (системой управления сетью) для обмена информацией и командами. CPU 24 is connected with ports through the PSM 32 and an external control system, for example EMS element management system and, moreover, a NMS (network management system) for the exchange of information and commands.

Предложенный вариант осуществления представляет собой только пример, при этом алгоритм может быть воплощен на основе одной ASIC без CPU; The proposed embodiment is only an example, the algorithm may be implemented based on a single ASIC without CPU; и т.д. etc.

На фиг.5 показано, как выполняется предлагаемый процесс перенаправления пакета. Figure 5 shows how a proposed process for redirecting packet. Адрес MAC места назначения пакета, поступающего в коммутатор, сканируют для проверки, зарегистрирован ли он уже в базе данных перенаправления FDB коммутатора (блок 30). MAC address of the packet's destination, entering the switch, scan to check whether it has been registered already in the database FDB redirection switch data (block 30). Если нет, пакет будет передан в режиме лавинной передачи (блок 32) во все порты, относящиеся к соответствующей услуге/VPN, которым принадлежит пакет. If not, the packet will be transferred to the avalanche transmission mode (block 32) in all the ports that belong to the corresponding service / VPN, to which the packet belongs. Если адрес MAC будет найден в FDB, в экземпляре/записи/показателе, ассоциированном с портом N, эту запись N проверяют, находится ли она в состоянии "очистки" (блок 34). If the MAC address is found in the FDB, to copy / writing / index associated with the port of N, N this entry is checked, whether it is in a "clean" (block 34). Если порт действительно находится в состоянии очистки, пакет будет передан в режиме лавинной передачи (блок 36) во все соответствующие порты, связанные с указанной VPN. If the port is indeed able to purification, the packet is transmitted to the avalanche transmission mode (block 36) corresponding to all the ports associated with said VPN. Если нет, пакет будет нормально перенаправлен в порт N (блок 38). If not, the packet is normally forwarded to port N (block 38).

На фиг.6 схематично представлен пример нового предложенного способа для ускорения изучения MAC, где два экземпляра (основной и дополнительный) предусмотрены для каждого порта в FDB. 6 schematically shows an example of the new proposed method for acceleration of learning MAC, where two copies of the (primary and secondary) are provided for each port in the FDB. Блок 40 проверяет, является ли адрес MAC источника пакета, принятого в коммутаторе через порт К, зарегистрированным в FDB. Block 40 checks whether the source MAC address of the packet received through the port in the switch K recorded in the FDB. Предположим, что такая регистрация отсутствует. Suppose that such registration is available. Затем проверяют, находится ли первый (основной) экземпляр/запись/показатель порта К в состоянии "очистки" (блок 42). Then it is checked whether the first (primary) instance / record / display port K in a "clean" (block 42). Если это так, адрес MAC пакета будет изучен во втором (дополнительном, фиктивном) экземпляре порта К (блок 44). If so, MAC address of the packet will be examined in the second (additional, dummy) K copy port (block 44). Перенаправление будет таким образом выполнено с использованием 2-го экземпляра. Redirection thus be performed using the 2nd instance. Если порт К находится в его нормальном состоянии, адрес MAC будет изучен по основному/первому экземпляру порта (блок 46), и перенаправление будет выполнено с использованием 1 -ого экземпляра. If the port K is in its normal state, MAC address will be studied at the main / first copy port (block 46), and redirection is performed using the 1 th instance. Как видно, перенаправление будет выполнено с использованием экземпляра, который находится в нормальном (без очистки) состоянии. As seen, the redirection is performed using a specimen, which is in a normal (no treatment) condition.

В качестве альтернативы, в случае, когда адрес MAC прибывающего пакета будет найден в FDB (блок 40), способ требует проверки, является ли он зарегистрированным в первом (основном) экземпляре порта К (блок 48). Alternatively, when the MAC address of the arriving packet will be found in the FDB (block 40), the method requires a check whether it is registered in the first (basically) copy port K (block 48). Если это так, следует различить, каким из двух предоставленных экземпляров адрес зарегистрирован, и действовать соответственно. If so, it should distinguish between which of the two copies of the address provided by the member, and act accordingly. В случае, когда адрес MAC будет найден в основном (первом) экземпляре порта К, и этот экземпляр указывает, что порт К находится в состоянии "очистки" (блок 50), этот экземпляр бесполезен для повторного изучения адреса, и адрес будет повторно изучен во втором (фиктивном) экземпляре порта К (блок 52). When the MAC address is found in the main (first) instance of the port K, and this instance indicates that the port to being able to "clean" (block 50), this copy is useless to repeat the study addresses, and the address will be re-examined in the second (dummy) K copy port (block 52). Если основной экземпляр находится в своем нормальном состоянии, нет необходимости изменять регистрацию, которая уже существует (блок 54). If the primary copy is in its normal state, there is no need to change the registration, which already exists (block 54). Однако, в случае, когда адрес MAC будет найден во втором экземпляре (блок 48), и этот экземпляр показывает, что порт К находится в состоянии "очистки" (блок 56), это означает, что порт снова изменил свое состояние, и что теперь необходимо выполнить повторное изучение адреса MAC по альтернативному первому экземпляру порта К (блок 58). However, in the case where the MAC address is found in the second instance (block 48), and this specimen shows that the port to being able to "clean" (block 56), it means that the port is again changed its state and is now must re-learning MAC addresses of alternate first copy port K (block 58). Если второй экземпляр не находится в состоянии очистки, это означает, что ситуация остается стабильной после первой очистки порта К, и что не требуется изменять существующую регистрацию адреса MAC (блок 60). If the second instance is not able to clean, it means that the situation is stable after the first vent port K, and is not required to modify an existing registration address MAC (block 60). Как отмечено выше, перенаправление выполняют в соответствии с экземпляром, находящимся в состоянии отсутствия очистки. As noted above, the redirection performed in accordance with a copy in a state of lack of cleaning.

Если все-таки следующая очистка требуется в порте, два экземпляра порта выполняют взаимный обмен своими состояниями. If, nevertheless, the next cleaning is required at port, two copies of the port carried out mutual exchange of their states.

Следует понимать, что другие модификации предложенного способа программного продукта с модифицированной FDB, и коммутатора, выполненного с возможностью выполнения способа, могут быть предложены, и их следует рассматривать как часть изобретения в том виде, как оно определено следующей формулой изобретения. It should be understood that other modifications of the proposed method with the software modified FDB, and a switch configured to perform the method can be proposed and should be considered as part of the invention in the form as it is defined by the following claims.

Claims (4)

  1. 1. Способ выполнения процесса очистки в порте сетевого коммутатора, характеризующийся тем, что процесс очистки содержит по меньшей мере две операции, представляющие собой операцию лавинной передачи и операцию повторного изучения адресов MAC; 1. A method of performing the cleaning process at the network switch port, characterized in that the cleaning process comprises at least two operations, which are cascade operation and transmission operation of MAC address re-learning; при этом способ содержит этапы, на которых: the method comprising the steps of:
    делают независимыми друг от друга упомянутые две операции; made independent of each other said two operations;
    начинают операцию повторного изучения адресов MAC до окончания операции лавинной передачи; start operation MAC address re-learning operations until closure avalanche transmission; начинают операцию перенаправления пакетов в повторно изученные адреса MAC до окончания операции лавинной передачи; redirecting packet start operation again learned MAC addresses until the operation avalanche transmission;
    выполняют упомянутую операцию лавинной передачи и упомянутую операцию повторного изучения соответственно со ссылкой на два искусственно обеспеченные разные экземпляры упомянутого очищенного порта, тем самым делая упомянутые две операции независимыми и не допуская лавинной передачи пакетов в повторно изученные адреса MAC во время выполнения операции лавинной передачи, perform said operation and said avalanche transmission operation respectively re-examination with reference to the artificially provided two different instances of said purified port, thereby making said two independent operations and avoiding flooding packets to re-learned MAC addresses during operation avalanche transmission,
    при этом для выполнения процесса очистки в упомянутом порте сетевого коммутатора, содержащего множество портов: wherein for performing the cleaning process in said port network switch comprising a plurality of ports:
    присваивают упомянутые два разных экземпляра каждому порту упомянутого множества, причем один экземпляр представляет собой основной экземпляр, а другой экземпляр представляет собой дополнительный экземпляр, two different copies of each port of said plurality of said assigned, one copy is a copy of the primary, and the other instance is an additional copy,
    в случае, когда процесс очистки требуется для конкретного порта, объявляют состояние “очистки” только для одного из экземпляров упомянутого конкретного порта; when the cleaning process is required for a particular port, announce state "clean" only for one of the instances of said particular port;
    выполняют операцию лавинной передачи с использованием экземпляра, находящегося в состоянии “очистки”, и operation is performed using the transmission avalanche instance, in a state of "purification" and
    выполняют операции повторного изучения и операцию перенаправления с использованием экземпляра, который не находится в состоянии “очистки”. re-learning operation is performed and redirection operation using the instance which is not able to "clean".
  2. 2. Способ по п.1, в котором: 2. The method of claim 1, wherein:
    выполняют операцию повторного изучения адреса MAC следующим образом: perform an operation of re-examining the MAC address as follows:
    если пакет, имеющий адрес MAC источника, поступает в новый порт, для которого он не был ранее присвоен, повторно изучают упомянутый адрес MAC с использованием экземпляра нового порта, находящегося не в состоянии “очистки”; if the packet having the source MAC address arrives at a new port for which it was not previously assigned, re-examine the said MAC address by using an instance of the new port not located in a "clean";
    если пакет, имеющий известный адрес MAC источника, поступает в тот же конкретный порт, в котором он был зарегистрирован раньше, повторно изучают упомянутый известный адрес MAC с использованием экземпляра упомянутого конкретного порта, находящегося не в состоянии “очистки”, if the packet having source MAC address is known, enters the same specific port, in which it was previously registered, said re-learn MAC address known to said specific instance using a port not located in the "purification"
    выполняют операцию перенаправления пакетов только с использованием экземпляров, находящихся не в состоянии “очистки”, perform packet forwarding operation using only instances that are not able to "clean"
    в результате чего разделяют и делают независимыми упомянутую операцию лавинной передачи и упомянутую операцию повторного изучения, ускоряя тем самым операцию повторного изучения и весь процесс очистки в упомянутом конкретном порте. whereby separated and made independent operation of said transmission and said avalanche operation re-examination, thereby expediting the operation and re-examining the purification process in said specific port.
  3. 3. Способ выполнения процесса очистки в порте сетевого коммутатора, характеризующийся тем, что процесс очистки содержит по меньшей мере две операции, представляющие собой операцию лавинной передачи и операцию повторного изучения адресов MAC; 3. A method of performing the cleaning process at the network switch port, characterized in that the cleaning process comprises at least two operations, which are cascade operation and transmission operation of MAC address re-learning; при этом способ содержит этапы, на которых: the method comprising the steps of:
    делают независимыми друг от друга упомянутые две операции; made independent of each other said two operations;
    начинают операцию повторного изучения адресов MAC до окончания операции лавинной передачи; start operation MAC address re-learning operations until closure avalanche transmission; начинают операцию перенаправления пакетов в повторно изученные адреса MAC до окончания операции лавинной передачи; redirecting packet start operation again learned MAC addresses until the operation avalanche transmission;
    обеспечивают таблицу состояния портов коммутатора; provide status table of switch ports;
    обеспечивают в таблице состояния основную запись для конкретного порта коммутатора, содержащую основной индекс упомянутого порта; provide the status table of the master record for a particular switch port containing port of said main index;
    обеспечивают в таблице состояния дополнительную запись для упомянутого конкретного порта коммутатора, причем дополнительная запись содержит дополнительный индекс того же конкретного порта; to provide additional state table entry for said particular switch port, wherein the additional entry contains an additional index of the particular port; и and
    обеспечивают следующее поведение основной записи и дополнительной записи в случае необходимости выполнения процесса очистки на упомянутом конкретном порте коммутатора: provide the following behavior of the main and additional recording of recording in the case of having to perform the cleaning process at said particular switch port:
    одна из упомянутых записей конкретного порта получает состояние “очистки”, а другая запись имеет альтернативное состояние относительно упомянутого состояния “очистки”; one of said specific port entries received state "clean", and the other entry is an alternative state with respect to said status "clean";
    используют запись, имеющую упомянутое альтернативное состояние, в качестве замены записи в состоянии "очистки" для операции повторного изучения MAC в упомянутом конкретном порте, когда в упомянутом порте выполняют лавинную передачу; using a record having said alternative state in a replacement recording in a "clean" operation for re-examination in said MAC specific port, said port when in avalanche perform transmission; и and
    в случае, когда в том же порте требуется другая очистка, выполняют взаимный обмен состояниями двух записей. when in the same port requires a different treatment, perform a mutual exchange of states of the two records.
  4. 4. Устройство коммутации пакетов, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью выполнения способа по п.1. 4. The packet switching device, characterized in that it is adapted to perform the method of claim 1.
RU2011119118A 2010-05-13 2011-05-12 Technology for clearing and restudying mac addresses in data networks RU2574352C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL205725 2010-05-13
IL20572510 2010-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011119118A true RU2011119118A (en) 2012-11-20
RU2574352C2 true RU2574352C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6330229B1 (en) * 1998-11-09 2001-12-11 3Com Corporation Spanning tree with rapid forwarding database updates
RU2189072C2 (en) * 1996-01-31 2002-09-10 Ипсилон Нетуоркс, Инк. Improved method and device for dynamic shift between routing and switching bursts in data transmission network
US20100039961A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Francois Edouard Tallet Optimized flush operation in response to topology changes for spanning tree protocols

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189072C2 (en) * 1996-01-31 2002-09-10 Ипсилон Нетуоркс, Инк. Improved method and device for dynamic shift between routing and switching bursts in data transmission network
US6330229B1 (en) * 1998-11-09 2001-12-11 3Com Corporation Spanning tree with rapid forwarding database updates
US20100039961A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Francois Edouard Tallet Optimized flush operation in response to topology changes for spanning tree protocols

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6820210B1 (en) System and method for fault recovery for a two line bi-directional ring network
US5926626A (en) Network bridge using only hardware to process media access control (MAC) packet-switching operations
US5347633A (en) System for selectively intercepting and rerouting data network traffic
US6898630B2 (en) Network management system utilizing notification between fault manager for packet switching nodes of the higher-order network layer and fault manager for link offering nodes of the lower-order network layer
US7006431B1 (en) Load sharing and redundancy scheme
US20090052317A1 (en) Ring Network System, Failure Recovery Method, Failure Detection Method, Node and Program for Node
US6725401B1 (en) Optimized fault notification in an overlay mesh network via network knowledge correlation
US7400634B2 (en) MAC address learning apparatus
US5781715A (en) Fault-tolerant bridge/router with a distributed switch-over mechanism
US6654369B1 (en) Method for directing the route of a cell transmitting a network
US20090268746A1 (en) Communication system, communication method, node, and program for node
US20010021189A1 (en) Packet exchange and router and input packet processing method thereof
US20040001485A1 (en) Methods and systems for hitless restart of layer 3 packet forwarding
US5884046A (en) Apparatus and method for sharing data and routing messages between a plurality of workstations in a local area network
US8155150B1 (en) Cooperative MAC learning/aging in highly distributed forwarding system
US7263060B1 (en) Multiple switch protected architecture
US20080068986A1 (en) Method and system for optimized switchover of redundant forwarding engines
JP2006270169A (en) Packet repeating device
US20090116514A1 (en) Method for implementing synchronization of link state database, router, line card and master board
US20080075117A1 (en) Communication apparatus and retrieval table management method used for communication apparatus
JP2012049674A (en) Communication apparatus, communication system, communication method and communication program
US20070008878A1 (en) Method and apparatus for providing faster convergence for redundant sites
US20110055622A1 (en) Network system and network relay apparatus
CN101442494A (en) Method for implementing rapid rerouting
CN1674527A (en) Method for enhancing survivability of automatic exchange optical network