WO2013010431A1 - 三层交换机及用于三层交换机的路由方法 - Google Patents

三层交换机及用于三层交换机的路由方法 Download PDF

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林宁
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H04L49/354—Switches specially adapted for specific applications for supporting virtual local area networks [VLAN]

Definitions

  • the present invention relates to the field of switches, and more particularly to a Layer 3 switch and a routing method for a Layer 3 switch.
  • switches are generally applicable to the field of telecommunications.
  • the application of the three-layer switch is more and more extensive.
  • the three-layer switch it refers to a switch with partial router functions.
  • the most important purpose of the three-layer switch is to speed up the large-scale switch.
  • the data exchange inside the local area network has the router function also served for this purpose, so that the three-layer switch can perform one route and multiple times.
  • the regular work such as packet forwarding is implemented by hardware at high speed, and functions such as routing information update, routing table maintenance, route calculation, and route determination are implemented by software.
  • router For the so-called router, it is the hub of the Internet, "traffic police.” It is a device that connects to various LANs and WANs in the Internet. It automatically selects and sets routes according to the channel conditions, and sends signals in the best path and in the order.
  • routers have been widely used in various industries. Router products of various grades have become the main force for realizing internal connections of various backbone networks, interconnection between backbone networks, and interconnection and interconnection between backbone networks and the Internet.
  • the router is a port whose all physical ports are Layer 3 attributes. All ports can be directly forwarded. In addition to the Layer 2 switching function, the Layer 3 switch needs to complete the Layer 3 routing function.
  • the physical port is configured in a virtual local area network (vlan) vlan. Then, based on vlan, a Layer 3 interface is set, so that Layer 3 forwarding is performed in different VLANs.
  • the commonly used three-layer switch implements the route forwarding setting method including the following steps:
  • An object of the present invention is to provide a Layer 3 switch and a routing method for a Layer 3 switch, which can bind all physical ports of a Layer 3 switch by using a specific VLAN, so that all physical ports can be independent.
  • a routing method for a Layer 3 switch including:
  • the idle vlan is vlan 4095 or vlan 0.
  • step A performing: configuring the layer 2 forwarding of the vlan to be in a disabled state.
  • step B performing: configuring the Layer 2 forwarding of the vlan to be a disabled state.
  • the step B at least one Layer 3 interface configured on the VLAN is configured, and at least one IP address is configured for each Layer 3 interface.
  • a three-layer switch includes a switch chip and a vlan management unit, wherein the switch chip is configured to provide a vain resource; the vain management unit is configured to acquire an idle VLAN from the switch chip, and configure three layers on the vlan. Interface, and configure the corresponding IP address for the Layer 3 interface.
  • the idle vlan obtained by the vlan management unit from the switch chip is vlan 4095 or vlan 0.
  • the vlan management unit further configures the Layer 2 forwarding of the vlan to be in a disabled state.
  • the vlan management unit has at least one Layer 3 interface configured on the VLAN, and configures at least one IP address for each Layer 3 interface.
  • the three-layer switch and the routing method for the Layer 3 switch provided by the present invention are implemented in comparison with the methods for enabling the routing interface of the existing Layer 3 switch. On the premise of the routing function, the resources of the vlan can be further saved, because it is not required to separately configure the vlan for each physical port.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vlan configuration provided by the present invention
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a routing method for a three-layer switch provided by the present invention
  • a routing method for a Layer 3 switch includes the following steps: Acquiring an idle VLAN; B. Configure a Layer 3 interface on the VLAN and configure a corresponding IP address for the Layer 3 interface.
  • a vlan resource that is not normally used by a normal Layer 3 switch device is obtained.
  • a vlan 4095 or a vlan 0 is generally reserved.
  • the two vlan resources are generally not used by other normal applications, so the idle vlan is vlan 4095 or vlan 0.
  • a Layer 3 interface is configured on the obtained VLAN, and a corresponding IP address is configured for the Layer 3 interface.
  • the method for configuring the physical port of the Layer 3 switch that needs to enable the routing function is to configure an IP address for the Layer 3 interface configured by the VLAN, and the IP addresses respectively correspond to different physical ports, thereby After the configuration is completed, the corresponding physical port is added to the vlan, and the routing attribute is configured to become a routing port with routing function.
  • the Layer 2 forwarding of the VLAN is configured as a forbidden state, so that after the physical ports that are added to the VLAN are configured to complete the routing function, they are not mutually There will be mutual interference between broadcast and multicast.
  • performing the step B after performing: configuring the Layer 2 forwarding of the vlan to be a disabled state.
  • the Layer 2 forwarding of the vlan is configured as a forbidden state, so that after the physical ports that are added to the vlan are configured to complete the routing function, the mutual There is no mutual interference between broadcast and multicast.
  • At least one Layer 3 interface configured on the VLAN is configured, and at least one IP address is configured for each Layer 3 interface.
  • a Layer 3 interface can be configured with multiple IP addresses.
  • the physical interfaces of the Layer 3 switch can be multiplexed with the same Layer 3 interface to achieve the IP address of each routing interface.
  • FIG. 1 which is a schematic diagram of a vlan configuration provided by the present invention, where a physical port of a Layer 3 switch that needs to be configured with a route attribute is labeled as an L3 port, and other physical ports are labeled as an L2 port, in this embodiment of the present invention.
  • the routing method for the Layer 3 switch includes the following steps: Step 201: Initialize the device, and configure vlan4095 or vlanO as a Layer 3 interface.
  • Step 202 Configure vlan 4095 or vlan.
  • the Layer 2 forwarding of 0 is in the forbidden state, so that no forwarding behavior such as Layer 2 forwarding and broadcast multicast is allowed.
  • the physical port configured with the routing attribute is added to vlan 4095 or vlan O.
  • Step 204: Route each route The IP address of the port is configured on the switch chip.
  • the Layer 3 interface of each IP address points to vlan 4095 or vlan 0.
  • the embodiment of the present invention further provides a Layer 3 switch. As shown in FIG.
  • the Layer 3 switch includes a switch chip 10 and a vlan management unit 20, wherein the switch chip 10 is configured to provide a vain resource; the vain management unit 20, The interface is configured to acquire an idle VLAN from the switch chip 10, configure a Layer 3 interface on the VLAN, and configure a corresponding IP address for the Layer 3 interface.
  • the switch chip 10 may be a switch chip with 4K vlans, and also has a vlan 4095 or vlan 0 that the three-layer switch does not normally use under normal conditions.
  • the vain management unit 20 it can obtain an idle VLAN from the switch chip 10, for example, vlan 4095 or vlan 0, and configure a Layer 3 interface on the VLAN, and configure the Layer 3 interface.
  • the corresponding IP address is used to complete the routing configuration of the physical port of the Layer 3 switch that needs to be route-enabled, so that it can become a routing port with routing function, and thus the Layer 3 switch has a routing function.
  • the vlan management unit 20 further configures the Layer 2 forwarding of the vlan to be in a disabled state. After the vlan management unit obtains the idle vlan, in the Layer 3 switch, the second layer of the vlan is The forwarding configuration is disabled. Therefore, after the physical ports that are added to the VLAN are configured to complete the routing function, there is no mutual interference between the broadcast and multicast.
  • the vlan management unit 20 has at least one Layer 3 interface configured on the VLAN, and configures at least one IP address for each Layer 3 interface.
  • a Layer 3 interface can be configured with multiple IP addresses.
  • the physical interfaces of the Layer 3 switch can be multiplexed with the same Layer 3 interface. Therefore, the physical port of the Layer 3 switch provided by the present invention can be configured on the physical port of the Layer 3 switch, so that all the physical ports of the Layer 3 switch can be used only on one Vlan resource. Implementing the routing function greatly saves vlan resources compared to the prior art.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三层交换机及用于三层交换机的路由方法，所述方法包括：获取一个闲置的vlan；在所述vlan上配置三层接口，并对所述三层接口配置相对应的IP地址。采用本发明，可以使用交换机芯片来使得该三层交换机完成路由器的功能，从而一定程度上可以节约交换机芯片的成本。

Description

三层交换机及用于三层交换机的路由方法 技术领域 本发明属于交换机领域， 更为具体地， 涉及一种三层交换机及用于三层交换机的 路由方法。 背景技术 目前， 交换机已普遍适用于电信领域， 其中， 三层交换机的应用也越来越为广泛， 对于三层交换机， 是指具有部分路由器功能的交换机， 三层交换机的最重要目的就是 加快大型局域网内部的数据交换， 其所具有的路由器功能也是为该目的而服务的， 从 而使得该三层交换机能够做到一次路由， 多次转发。 其中， 对于数据包转发等规律性 的工作由硬件高速实现， 而像路由信息更新、 路由表维护、 路由计算、 路由确定等功 能， 则由软件实现。 而对于通常所说的路由器 （Router), 为互联网络的枢纽、 "交通警察"。 其为连接 因特网中各局域网、 广域网的设备， 它会根据信道的情况自动选择和设定路由， 以最 佳路径、 按前后顺序发送信号。 目前路由器已经广泛应用于各行各业， 各种不同档次 的路由器产品已经成为实现各种骨干网内部连接、 骨干网间互联和骨干网与互联网互 联互通业务的主力军。 对于所述三层交换机与路由器， 其相互之间主要存在以下区别： 路由器则是其所有的物理端口都是三层属性的端口， 所有的端口都可以直接进行 路由转发。 而三层交换机除了要完成二层交换的功能之外， 还需要完成三层路由的功能， 一 般情况下是将物理端口配置到某个虚拟局域网（virtual local area network,简称为 vlan) vlan中， 再基于 vlan来设置三层接口， 从而在不同的 vlan内进行三层转发。 目前， 普遍采用的三层交换机实现路由转发的设置方法包括如下几个步骤：
1、 配置某个端口或者某几个端口属于某个 vlan;
2、 在 vlan上配置三层接口， 并配置对应的 IP地址;
3、 配置相应的静态路由或者动态路由协议来进行路由方面的配置和转发。 从以上步骤可以看出， 三层交换机如果要进行路由转发， 必须有相应的 vlan进行 配合， 如果需要实现像路由器一样对于其每个端口都能够成为路由口， 具备路由转发 的功能， 则需要对该三层交换机绑定与其端口数量一样多的 vlan, 其在配置方面非常 复杂， 且难以实现。 发明内容 本发明的目的在于提供一种三层交换机以及用于三层交换机的路由方法， 其能够 使用一个特定的 vlan绑定三层交换机的所有物理端口， 使得该所有的物理端口都可以 进行独立的路由计算， 并且从配置上无需再为每个物理端口分配 vlan, 从而使得该每 个物理端口都具备路由转发的功能， 进而使得该三层交换机能够有效地达到路由器的 功能。 为了达到本发明的目的， 本发明实施例采用以下技术方案实现： 一种用于三层交换机的路由方法， 包括：
A、 获取一个闲置的 vlan;
B、 在所述 vlan上配置三层接口， 并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 在所述步骤 A中， 所述闲置的 vlan为 vlan 4095或者 vlan 0。
一种优选实施方式中， 在执行所述步骤 A之后， 还执行： 配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 另一种优选实施方式中， 在执行所述步骤 B之后， 还执行： 配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 在所述步骤 B中， 在所述 vlan上配置的三层接口为至少一个， 并对所述每个三层 接口配置至少一个 IP地址。 一种三层交换机， 包括交换机芯片以及 vlan管理单元， 其中， 交换机芯片， 设置为提供 vain资源； vain管理单元， 设置为从所述交换机芯片获取一个闲置的 vlan, 在所述 vlan上配 置三层接口， 并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 所述 vlan管理单元从所述交换机芯片获取的闲置的 vlan为 vlan 4095或者 vlan 0。 所述 vlan管理单元还配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 所述 vlan管理单元在所述 vlan上配置的三层接口为至少一个，并对所述每个三层 接口配置至少一个 IP地址。 由以上本发明实施例的技术方案可以看出， 与现有三层交换机使能路由口的方法 相比较， 本发明提供的三层交换机以及用于三层交换机的路由方法在满足其物理端口 均实现路由功能的前提下， 可以进一步地节省 vlan的资源， 因为其不需要为每个物理 端口单独配置 vlan, 除此之外， 本发明实施例中所有对于 vlan的配置均可以在用户不 可见的情况下完成， 用户只需要配置路由口属性使能， 后续的所有配置都可以在后台 程序中完成， 不需要在网管界面中进行多余的 vlan配置。 总之， 利用本发明， 可以使 用交换机芯片来使得该三层交换机完成路由器的功能， 从而一定程度上可以节约交换 机芯片的成本。 附图说明 图 1是本发明提供的 vlan配置示意图； 图 2是本发明提供的用于三层交换机的路由方法流程示意图； 图 3是本发明提供三层交换机的结构示意图； 图 4是本发明提供的物理端口路由配置流程示意图。 本发明目的的实现、 功能特点及优异效果， 下面将结合具体实施例以及附图做进 一步的说明。 具体实施方式 下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述， 以使本 领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施， 但所举实施例不作为对本发明 的限定。 依照本发明的一个实施例， 如图 2所示， 其提供的一种用于三层交换机的路由方 法， 包括如下几个步骤： 获取一个闲置的 vlan; B、 在所述 vlan上配置三层接口， 并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 在所述步骤 A中， 获取一个正常的三层交换机设备一般不会使用的 vlan 资源， 例如， 对于可以支持 4K个 vlan资源的交换机芯片上， 一般会预留一个 vlan 4095， 或 者一个 vlan 0， 而这两个 vlan资源一般不会被其他的正常应用所使用， 因此对于所述 闲置的 vlan为 vlan 4095或者 vlan 0。 在所述步骤 B中， 在所述获取到的 vlan上配置三层接口， 并对所述三层接口配置 相对应的 IP地址。对于三层交换机的需要启动路由功能的物理端口， 将这个或这些物 理端口均加入上述进行了配置的 vlan中， 则可以完成该三层交换机各个相应的物理端 口成为路由端口的配置， 从而使其能够完成路由转发的各项功能。 其中， 将所述三层交换机的需要启动路由功能的物理端口进行配置的方法为， 对 所述 vlan配置的三层接口上进行 IP地址的配置， 所述 IP地址分别对应不同的物理端 口， 从而在完成该配置之后即可实现对应的物理端口被加入到该 vlan, 进而使其完成 了路由属性的配置， 成为具备路由功能的路由端口。 在本发明实施例的一种优选实施方式中， 在执行所述步骤 A之后， 还执行： 配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 即在获取到闲置的 vlan之后， 在该三层交换机中， 将该 vlan的二层转发配置为禁 止状态， 从而当加入到该 vlan的各个物理端口在完成路由功能配置之后， 其相互之间 不会存在广播和组播的互相干扰。 在本发明实施例的另一种优选实施方式中， 在执行所述步骤 B之后， 还执行： 配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 同理， 在获取到闲置的 vlan之后， 在该三层交换机中， 将该 vlan的二层转发配置 为禁止状态， 从而当加入到该 vlan的各个物理端口在完成路由功能配置之后， 其相互 之间不会存在广播和组播的互相干扰。 在本发明的该实施例中， 在所述步骤 B中， 在所述 vlan上配置的三层接口为至少 一个， 并对所述每个三层接口配置至少一个 IP地址。利用一个三层接口上可以配置多 个 IP地址的特性， 来完成三层交换机的多个物理端口都可以复用同一个三层接口， 以 达到配置各自的路由口 IP地址的目的。 例如， 参照图 1， 其为本发明提供的 vlan配置示意图， 这里将需要配置路由属性 的三层交换机的物理端口标注为 L3 port, 将其他物理端口标注成 L2 port, 在本发明的 该实施例中， 将所述需要配置路由属性的所有 L3 port全部配置到了 vlan 4095中 （除 此之外， 也可以配置到 vlan 0中）， 并且在 vlan 4095上配置了三个 IP地址（其分别为 IP 10.1.1.1、 IP 20.1.1. K IP 30.1.1.1 ), 所述三个 IP地址分别对应这三个 L3 Port, 如此 便可以使得这三个物理端口实际上成为了能够实现路由器功能的端口， 且该三个物理 端口并且不会影响到其他的 L2 Port的转发逻辑和其他相应的功能。 在本实施例中， 如图 4所示， 其用于三层交换机的路由方法包括如下步骤： 步骤 201， 设备初始化， 并将 vlan4095或者 vlanO配置成三层接口； 步骤 202， 配置 vlan 4095或者 vlan 0的二层转发成为禁止状态， 从而不再允许任 何二层转发和广播组播等转发行为； 步骤 203， 将配置了路由属性的物理端口加入 vlan 4095或者 vlan O中； 步骤 204，将各个路由口的 IP地址配置在交换机芯片中，各个 IP地址的三层接口 都指向 vlan 4095或者 vlan 0。 本发明实施例还提供一种三层交换机， 如图 3所示， 所述三层交换机包括交换机 芯片 10以及 vlan管理单元 20， 其中， 交换机芯片 10， 设置为提供 vain资源； vain管理单元 20，设置为从所述交换机芯片 10获取一个闲置的 vlan,在所述 vlan 上配置三层接口， 并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 其中， 所述交换机芯片 10可以为具备 4K个 vlan的交换机芯片， 其还具有三层交 换机在正常情况下通常不会使用的 vlan 4095或者 vlan 0。 对于所述 vain管理单元 20， 其能够从所述交换机芯片 10获取一个闲置的 vlan, 例如为 vlan 4095或者 vlan 0， 并在所述 vlan上配置三层接口， 并对所述三层接口配置 相对应的 IP地址，从而完成三层交换机的相应的需要进行路由使能的物理端口的路由 配置， 使其能够成为具备路由功能的路由端口，进而使得该三层交换机具备路由功能。 在本实施例中， 所述 vlan管理单元 20还配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 在所述 vlan管理单元获取到闲置的 vlan之后， 在该三层交换机中， 将该 vlan的二层 转发配置为禁止状态，从而当加入到该 vlan的各个物理端口在完成路由功能配置之后， 其相互之间不会存在广播和组播的互相干扰。 进一步地， 在本发明的实施例中， 所述 vlan管理单元 20在所述 vlan上配置的三 层接口为至少一个， 并对所述每个三层接口配置至少一个 IP地址。利用一个三层接口 上可以配置多个 IP地址的特性，来完成三层交换机的多个物理端口都可以复用同一个 三层接口， 以达到配置各自的路由口 IP地址的目的。 因此， 通过该方法， 可以使得本 发明提供的三层交换机的各个物理端口均可以实现该路由功能的配置， 使得该三层交 换机在只使用一个 vlan资源的前提下， 其所有的物理端口均可以实现路由功能， 相比 于现有技术来说， 大大的节省了 vlan资源。 以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在其他 相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

、 一种用于三层交换机的路由方法， 包括：
A、 获取一个闲置的 vlan;
B、在所述 vlan上配置三层接口，并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 、 如权利要求 1所述的用于三层交换机的路由方法， 其中， 在所述步骤 A中， 所 述闲置的 vlan为 vlan 4095或者 vlan 0。 、 如权利要求 1所述的用于三层交换机的路由方法， 其中， 在执行所述步骤 A之 后， 还执行：
配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 、 如权利要求 1所述的用于三层交换机的路由方法， 其中， 在执行所述步骤 B之 后， 还执行：
配置所述 vlan的二层转发为禁止状态。 、 如权利要求 1所述的用于三层交换机的路由方法， 其中， 在所述步骤 B中， 在 所述 vlan上配置的三层接口为至少一个， 并对所述每个三层接口配置至少一个 IP地址。 、 一种三层交换机， 包括： 交换机芯片以及 vlan管理单元， 其中，
交换机芯片， 设置为提供 vain资源；
vain管理单元，设置为从所述交换机芯片获取一个闲置的 vlan,在所述 vlan 上配置三层接口， 并对所述三层接口配置相对应的 IP地址。 、 如权利要求 6所述的三层交换机， 其中， 所述 vlan管理单元从所述交换机芯片 获取的闲置的 vlan为 vlan 4095或者 vlan 0。 、 如权利要求 6所述的三层交换机， 其中， 所述 vlan管理单元还配置所述 vlan 的二层转发为禁止状态。 、 如权利要求 6所述的三层交换机，其中，所述 vlan管理单元在所述 vlan上配置 的三层接口为至少一个， 并对所述每个三层接口配置至少一个 IP地址。
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