专利名称：Spbm中的lsp信息泛洪方法及设备的制作方法
技术领域：
本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种SPBM中的LSP信息泛洪方法及设备。
背景技术：
SPBCShortest Path Bridging,最短路径桥)是 IEEE802. Iaq定义的一种以太网标准，是MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol,多生成树协议)的进一步延伸，旨在构建大型扁平的无阻塞二层网络。SPB 使用 SPB_IS_IS( Intermediate System tolntermediateSystem，中间系统到中间系统)来共享网络中的链路状态，且网络中的各个节点并行计算各节点之间的最短路径，避免了使用STP (Spanning Tree Protocol,生成树协议)协议带来的不稳定性和部分链路利用效率低下的不足。·IEEE802. Iaq 定义了两种 SPB 模式VLAN 模式(SPBV (Shortest PathBridgingVLAN Mode, VLAN 模式的最短路径桥))和 M-in-M (Mac-in-Mac)模式(SPBM(ShortestPath Bridging MAC Mode, M-in-M 模式的最短路径桥))。SPBM 模式继承了IEEE802. Iah规定的报文封装格式及多实例的思想，但重新定义了数据平面的转发方式和控制平面，由SPB-IS-IS来学习链路状态信息，并进行全网同步，计算转发路径。SPBM是一种二层VPN (Virtual PrivateNetwork,虚拟专用网络)技术，其网络模型与IEEE802. Iah定义的M-in-M网络模型基本一致。如图I所示，在SPBM网络中，骨干网络主要包括BEB和BCB等类型的设备以及这些设备之间的骨干链路。下面对图I中涉及的各种技术术语进行解释如下BEBCBackbone Edge Bridge，骨干网边缘网桥):BEB设备是骨干网络的边缘设备，相当于 MPLS (Multiprotocol Label Switching,多协议标签交换)网络中的 PE (ProviderEdge，服务提供商网络边缘)设备。它负责将来自用户网络的报文进行M-in-M封装，并将得到的M-in-M报文转发到骨干网络中，或者将来自骨干网络的M-in-M报文进行解封装，并转发到用户网络中。BCB (Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥):BCB设备是骨干网络的核心设备，相当于MPLS网络中的P设备。它负责按照B-MAC (Backbone MAC,骨干网MAC)和B-VLAN(Backbone VLAN，骨干网VLAN)转发M_in_M报文。BCB设备只需要转发报文和学习骨干网中的MAC地址，不需要学习用户网络中大量的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址，从而降低了网络部署的成本，也为骨干网络提供了更好的可扩展性。M-in-M报文经过M_in_M封装的报文简称为M_in_M报文。B-MAC/B-VLAN =BEB设备在对用户报文进行M_in_M封装时，会为用户报文打上运营商分配的MAC地址和VLAN (Virtual LocalArea Network,虚拟局域网)。这个由运营商分配的MAC地址和VLAN就分别称为B-MAC和B-VLAN。在骨干网络中，BCB设备就是按照B-MAC和B-VLAN转发M_in_M报文的。B-MAC包括源B-MAC和目的B-MAC，BEB设备在对用户报文进行M-in-M封装时，会将自己的MAC作为源B-MACjf SPBM隧道目的端的BEB设备的MAC作为目的B-MAC进行封装。骨干链路/接入链路BEB设备与BCB设备之间、以及BCB设备之间的链路称为骨干链路，BEB设备连接用户网络的链路为接入链路。来自用户网络的用户报文被封装成M-in-M报文后，会通过BEB设备相应的骨干链路转发出去；而来自骨干网络的M_in_M报文被解封装后，会按照用户目的MAC地址通过BEB设备相应的接入链路转发出去。服务实例和I-SID :在骨干网络中，一个服务实例代表一类业务或者用户，I-SID(Backbone Service Instance Identifier,骨干网服务实例编号)是服务实例的唯一编号。(I) SPBM的数据平面SPBM继承了 IEEE 802. Iah定义的M_in_M报文的封装格式，如图2所示，在封装过程中，在用户原始的以太网报文的外层增加了服务实例、B-VLAN标签、BMAC地址信息，骨干网络通过这些信息对封装得到的M-in-M报文进行转发。
图2中涉及的相关术语的解释如下B-DACBackbone Destination MAC address,骨干网目的MAC地址):即目的B-MAC,是M-in-M封装的外层目的MAC地址，为SPBM隧道目的端的BEB设备的MAC地址。B-SACBackbone Source MAC address,骨干网源 MAC 地址)即源 B-MAC,是 M-in-M封装的外层源MAC地址，为SPBM隧道源端的BEB设备的MAC地址。B-Tag (Backbone VLAN Tag，骨干网 VLAN 标签)即 B-VLAN Tag，是 M_in_M 封装的外层VLAN Tag，用来标识报文在骨干网中的VLAN和优先级信息，其TPID (Tag ProtocolIdentifier，标签协议标识)值固定为0x88a8。I-Tag (Backbone Service Instance Tag,骨干网服务实例标签)M-in_M 封装中的业务标记，包括报文在BEB设备上处理时的传送优先级I-PCP和丢弃优先级I-DEI、标识服务实例的I-SID，其TPID值固定为0x88e7。C-DA (Customer Destination MAC address,用户网络目的 MAC 地址)用户报文原始的目的MAC地址。C-SA (Customer Destination MAC address,用户网络源 MAC 地址)用户报文原始的源MAC地址。BEB设备从连接用户网络的用户侧端口收到用户报文后，根据报文入端口和VLAN映射到相应的服务实例中进行查表转发，如果查到的出接口为SPBM隧道口，则根据该服务实例与B-VLAN的映射关系，得到B-Tag，然后使用该服务实例的I-SID、B-Tag和B-MAC对该用户报文进行M-in-M隧道封装。经过M-in-M隧道封装后的报文进入SPT区域内之后，BCB设备根据报文头的B-MAC、B-VLAN进行转发。在B-VLAN内不动态学习MAC地址，丢弃全F的广播报文、未知地址的单播报文和未知地址的组播报文，且在报文Ingress时根据B-SA和B-VLAN进行RPF (Reverse PathForwarding,逆向路径转发)检查，以防止环路；B_VLAN内的转发表项包括单播表项和组播表项，都由SPB-IS-IS下刷。骨干链路上只需要允许B-VLAN内的数据流通过。 (2) SPBM的控制平面SPBM在B-VLAN内不动态学习MAC地址，其转发表项都是由控制平面SPB-IS-IS学习并下刷。SPB-IS-IS的功能包括I)建立SPB桥(即BEB设备、BCB设备)之间的IS-IS邻居，进行链路状态数据库的快速更新和同步。2) I-SID的通告，负载分担算法的通告。3)各个节点并行计算SPT (Shortest Path Tree,最短路径树)，以保证任意两个节点间的路径最短，并给数据平面下发转发表项。在IS-IS中，每一个节点(包括BEB设备、BCB设备)都会生成LSP(Link StatePDU,链路状态协议数据单元)信息，此LSP信息中包含了本节点的所有链路状态信息(链路状态信息包括本节点有哪些链路、每一条链路的ID和开销、以及ECT (EqualCost Tree，等价树)算法等)、B-MAC/B-VLAN以及I-SID的对应关系，通过IS-IS LSP报文发送给邻接的节点，由邻接的节点再泛洪到全网。当网络中的所有节点都收到其它节点的LSP信息时，将开始SPT (包括单播SPT和组播SPT)计算，并最终生成转发表项下发到数据平面。数据平面根据这些转发表项进行报文的封装和转发处理。其中，计算单播SPT并下发单播FDB表项的过程包括步骤1 :针对每一个B-VLAN，根据自己的LSP信息以及接收到的LSP信息，使用该B-VLAN映射到的ECT算法，以本节点为根节点计算单播SPT，以确定到各个其他节点的出接Π ；步骤2 :生成每一个B-VLAN对应的单播FDB表项，下发到数据平面的单播FDB表中，其中，每一个单播FDB表项中包括B-DMACX即其他节点的B-MAC)、B-VLAN和出接口(SP，该B-VLAN中到该其他节点的出接口)。另外，根据IS-IS协议的交互原理，当网络拓扑变化(例如链路中断或恢复)时，检测到拓扑发生变化的节点需要构造新的LSP信息，通过邻接的节点逐跳泛洪到整网，以便重新计算SPT并下发转发表项。由于泛洪的过程中，LSP信息需要由节点的CPU处理后再转发至相邻节点，因此整网的LSP信息的同步过程影响了整体的收敛(所有节点都收到其它节点的LSP信息即完成了收敛)性能。例如如图3所示，当节点B检测到自己与节点C直连的链路中断后，将进行新的LSP信息的泛洪，过程如下1、节点B将把包含有这条中断的链路状态的新的LSP信息通过IS-IS LSP报文通告给邻居节点A、E ;2、节点A收到该IS-IS LSP报文后，上送控制平面CPU，控制平面CPU对新的LSP信息进行一系列处理(例如合法性检查等)后安装到自己的LSP数据库中，并把新的LSP信息下发到数据平面(例如交换芯片等)，由数据平面发送到其它邻居节点D、E，如图4所示；3、其它邻居节点再执行类似于步骤2的动作，把新的LSP信息泛洪到其它邻居节点；最终所有节点都收到新的LSP信息，从而，整个网络收敛，拓扑达成一致。节点C检测到自己与节点B直连的链路中断后的处理流程与上述过程类似。但是，采用上述的泛洪方法，每个节点接收到IS-IS LSP报文后都要将其上送控制平面，再由控制平面处理保存后下发到数据平面转发给邻居节点，该过程花费的时间较长，从而导致整个泛洪过程消耗的时间较长，泛洪速度比较慢。而且，网络中的节点越多，泛洪所需要的时间就越长
发明内容
本申请提供了一种SPBM中的LSP信息泛洪方法及设备，以解决现有技术中存在的泛洪过程消耗的时间较长，泛洪速度比较慢的问题。本申请的技术方案如下一方面，提供了一种SPBM中的LSP信息洪泛方法，SPBM网络中的每一个骨干网网桥设备的数据平面维护有单播FDB表，该方法包括检测到网络拓扑发生变化之后，根据网络拓扑的变化生成新的LSP信息；使用本地保存的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有新的LSP信息的IS-ISLSP报文，并将该IS-IS LSP报文通过单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去；其中，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN。另一方面，还提供了一种SPBM中的骨干网网桥设备，SPBM网络中的每一个骨干网网桥设备的数据平面维护有单播FDB表，该骨干网网桥设备包括检测模块，用于检测网络拓扑是否发生变化；LSP信息生成模块，用于在检测模块检测到网络拓扑发生变化之后，根·据网络拓扑的变化生成新的LSP信息；构造模块，用于使用本设备中保存的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有LSP信息生成模块所生成的新的LSP信息的IS-IS LSP报文，其中，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN ；;发送模块，用于将构造模块构造的IS-IS LSP报文通过单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去。本申请的技术方案中，利用本地的单播FDB表中已经保存的本设备到各个其他骨干网网桥设备的转发路径信息，在检测到网络拓扑发生变化，例如，自己连接的链路中断或恢复后，骨干网网桥设备使用每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC及其对应的B-VLAN,构造一个携带有新的LSP信息的IS-IS LSP报文，并通过对应的出接口发送给该设备，这样，可以同时将生成的新的LSP信息以单播的方式发送给所有的其他骨干网网桥设备，而不是仅发送给自己的邻居设备，提高了泛洪的速度，缩短了泛洪过程所花费的时间，提升了 SPBM网络的收敛性能。
图I是现有技术的SPBM网络的基本组网模型的示意图；图2是现有技术的SPBM中M_in_M报文的封装格式示意图；图3是现有技术的LSP信息泛洪的过程示意图；图4是现有技术的节点对接收到的IS-IS LSP报文的处理流程示意图；图5是本申请的实施例的SPBM中的LSP信息的泛洪方法的流程图；图6是本申请的实施例的LSP信息的泛洪过程示意图；图7是图6中的节点B对LSP信息的处理流程示意图；图8是本申请的实施例的SPBM中的骨干网网桥设备的一种结构示意图；图9是本申请的实施例的SPBM中的骨干网网桥设备的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的泛洪过程消耗的时间较长，泛洪速度比较慢的问题，本申请的以下实施例提供了一种SPBM中的LSP信息洪泛方法以及可以应用该方法的骨干网网桥设备，该骨干网网桥设备可以是BEB设备或BCB设备。由于在现有技术中，每一个骨干网网桥设备(BEB设备或BCB设备)会生成LSP信息并泛洪到整个骨干网，然后，在网络拓扑稳定后，以自己为根节点计算单播SPT，生成相应的单播FDB表项并下发到数据平面的单播FDB表中，具体参见背景技术部分，这里不再赘述。这样，在每一个骨干网网桥设备中的数据平面均维护有单播FDB表，该表中保存有每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址、对应的B-VLAN以及到该其他骨干网网桥设备的出接口，即，到其它骨干网网桥设备的转发路径。或者，每一个骨干网网桥设备从接收到的IS-IS LSP报文中也可以获得其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，并将这些信息保存到一个骨干网网桥设备信息表中，即，该骨干网网桥设备信息表中保存有每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，从而，通过该骨干网网桥设备信息表和单播FDB也可以得到每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址、对应的B-VLAN以及到该骨干网网桥设备的出接口。 本申请的以下实施例利用骨干网网桥设备中已有的上述信息来实现网络拓扑发生变化时的LSP信息的快速泛洪。本申请的实施例的SPBM网络的LSP信息的泛洪方法可以由任意一个BEB设备或BCB设备，即任意一个骨干网网桥设备来执行，如图5所示，该方法包括以下步骤步骤S502，骨干网网桥设备检测到网络拓扑发生变化之后，根据网络拓扑的变化生成新的LSP信息；骨干网网桥设备检测到网络拓扑发生变化，例如可以是骨干网网桥设备检测到自己连接的链路发生中断或者中断恢复。步骤S504,骨干网网桥设备使用本地保存的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有步骤S502中生成的新的LSP信息的IS-ISLSP报文，并将该IS-IS LSP报文通过单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去。其中，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN。由上可知，每一个骨干网网桥设备中已经保存有单播FDB表，或者保存有单播FDB表和骨干网网桥设备信息表，在步骤S502中生成了新的LSP信息之后，就可以通过以下方式之一来构造IS-IS LSP报文方式一、使用骨干网网桥设备信息表中的每一个其他骨干网网桥设备(例如，记为设备i )的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有新的LSP信息的IS-ISLSP报文，具体的，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制(B-DMAC)地址为该设备i的B-MAC地址，B-VLAN标签(TAG)填充有该设备i的B-MAC地址对应的B-VLAN。骨干网网桥设备信息表可以如表I所示
权利要求
1.一种Mac-in-Mac模式的最短路径桥SPBM中的链路状态协议数据单元LSP信息洪泛方法，SPBM网络中的每一个骨干网网桥设备的数据平面维护有单播转发数据库FDB表，其特征在于，所述方法包括 检测到网络拓扑发生变化之后，根据网络拓扑的变化生成新的LSP信息； 使用本地保存的每一个其他骨干网网桥设备的骨干网媒体访问控制B-MAC地址及其对应的骨干网虚拟局域网B-VLAN，构造一个携带有所述新的LSP信息的中间系统到中间系统IS-IS LSP报文，并将该IS-IS LSP报文通过所述单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去； 其中，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述使用本地保存的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有所述新的LSP信息的IS-IS LSP报文包括 使用本地保存的骨干网网桥设备信息表中的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有所述新的LSP信息的IS-IS LSP报文，其中，该骨干网网桥设备信息表中保存有每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN ； 或者，使用所述单播FDB表中的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN,构造一个携带有所述新的LSP信息的IS-IS LSP报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括 接收到IS-IS LSP报文； 若接收到的IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址为自己的B-MAC地址，则将该IS-ISLSP报文上送控制平面进行处理，并不再转发。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述接收到IS-ISLSP报文之后，还包括 若接收到的IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址不是自己的B-MAC地址，则在所述单播FDB表中查找与该IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址和B-VLAN相匹配的转发表项，将该IS-IS LSP报文通过查找到的转发表项中的出接口转发出去，并不再上送控制平面。
5.一种Mac-in-Mac模式的最短路径桥SPBM中的骨干网网桥设备，SPBM网络中的每一个骨干网网桥设备的数据平面维护有单播转发数据库FDB表，其特征在于，所述骨干网网桥设备包括 检测模块，用于检测网络拓扑是否发生变化； 链路状态协议数据单元LSP信息生成模块，用于在所述检测模块检测到网络拓扑发生变化之后，根据网络拓扑的变化生成新的LSP信息； 构造模块，用于使用本设备中保存的每一个其他骨干网网桥设备的骨干网媒体访问控制B-MAC地址及其对应的骨干网虚拟局域网B-VLAN，构造一个携带有所述LSP信息生成模块所生成的新的LSP信息的中间系统到中间系统IS-IS LSP报文，其中，该IS-IS LSP报文中的骨干网目的媒体访问控制B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN ；发送模块，用于将所述构造模块构造的IS-IS LSP报文通过所述单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述构造模块具体用于 使用本设备中保存的骨干网网桥设备信息表中的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有所述新的LSP信息的IS-IS LSP报文，其中，该骨干网网桥设备信息表中保存有每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN ； 或者，使用所述单播FDB表中的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN,构造一个携带有所述新的LSP信息的IS-IS LSP报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括 接收模块，用于接收IS-IS LSP报文； 上送模块，用于在所述接收模块接收到的IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址为本设备的B-MAC地址时，将该IS-IS LSP报文上送控制平面进行处理，并不再转发。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括查找模块，其中， 所述查找模块，用于在所述接收模块接收到的IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址不是本设备的B-MAC地址时，在所述单播FDB表中查找与该IS-IS LSP报文中携带的B-DMAC地址和B-VLAN相匹配的转发表项； 所述发送模块还用于将该IS-IS LSP报文通过所述查找模块查找到的转发表项中的出接口转发出去，并不再上送控制平面。
9.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述骨干网网桥设备为骨干网边缘网桥BEB设备或骨干网核心网桥BCB设备。
全文摘要
本发明公开了一种SPBM中的LSP信息泛洪方法及设备，SPBM网络中的每一个骨干网网桥设备的数据平面维护有单播FDB表，该方法包括检测到网络拓扑发生变化之后，根据网络拓扑的变化生成新的LSP信息；使用本地保存的每一个其他骨干网网桥设备的B-MAC地址及其对应的B-VLAN，构造一个携带有新的LSP信息的IS-ISLSP报文，并将该IS-IS LSP报文通过单播FDB表中与该B-MAC地址对应的出接口发送出去；其中，该IS-IS LSP报文中的B-DMAC地址为该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址，B-VLAN标签填充有该其他骨干网网桥设备的B-MAC地址对应的B-VLAN。本发明提高了泛洪的速度，缩短了泛洪过程所花费的时间，提升了SPBM网络的收敛性能。
文档编号H04L12/721GK102882784SQ20121039265
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者施鸿殊 申请人:杭州华三通信技术有限公司