一种车载以太网VLAN节点配置方法与流程

一种车载以太网vlan节点配置方法
技术领域
1.本发明涉及车载以太网技术领域，尤其涉及一种车载以太网vlan节点配置方法。


背景技术：

2.随着车载以太网应用越来越多，车载以太网中的网络节点、交换机数量也越来越多。目前车载以太网基本使用静态vlan配置，在各个lan之间的设备建立vlan，增加了各个网络数据流的复杂度，尤其各个lan、vlan在进行数据广播时，会占用大量的带宽，导致网络拥挤。


技术实现要素：

3.本发明提供一种车载以太网vlan节点配置方法，旨在解决现有技术中的缺陷，实现有效改善虚拟局域网的数据广播带来的影响。
4.为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：本发明提供一种车载以太网vlan节点配置方法，包括：步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网；步骤2、在所述虚拟局域网的交换机中设置对应的acl表、流表；步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备退出所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；步骤4、根据所述目标设备的ip地址在acl中删除对应表项；步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备加入所述虚拟局域网的消息，则进入下一步；步骤6、根据所述目标设备的ip地址在acl中增加对应表项。
5.具体地，所述acl表项包括：用于表示acl表项优先级高低的优先级字段，用于指向acl表项的执行动作结构体的acl指针字段；所述执行动作结构体包括：用于记录正在使用当前acl表项的成员个数的引用计数位，用于表示当前acl表项是否有效的acl有效标志位，用于表示 acl 执行动作的执行动作位；所述流表表项包括：用于指向acl表项的执行动作结构体的流表指针字段，表示流表表项是否有效的流表有效标志位。
6.进一步地，所述acl表项还包括：用于指向前一个acl表项的前向链表指针字段，用于指向后一个acl表项的后向链表指针字段，用来表示 acl表项特征值的acl条件字段，用于与报文中的条件字段作与运算的条件掩码字段。
7.进一步地，所述流表表项还包括：用于表示流表表项是否处于在建状态的状态位字段，用于表示流表表项特征值的流表条件字段。
8.具体地，所述步骤3包括：步骤301、当判断所述目标设备为在线状态，则进入下一步；
步骤302、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则重复执行本步骤，否则所述目标设备向交换机发送退出网络消息。
9.具体地，所述步骤4包括：步骤401、查找所述目标设备对应的目标acl表项，将所述目标acl表项标记为待删除acl表项，并将所述待删除acl表项的动作结构体中的acl有效标志位设置为无效，引用计数减1；步骤402、判断所述引用计数是否为 0，是则将所述目标acl表项删除，否则进入下一步；步骤403、根据acl指针字段找到对应的流表表项，判断所述流表表项中的流表有效标志位是否为无效，是则将所述引用计数减1，并返回步骤402，否则重复执行本步骤。
10.具体地，所述查找所述目标设备对应的目标acl表项包括：使用tcam算法查找所述目标设备对应的目标acl表项。
11.具体地，所述步骤5包括：步骤501、当判断所述目标设备为离线状态，则进入下一步；步骤502、根据所述目标设备内置的规则，判断所述目标设备在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网，是则所述目标设备向交换机发送加入网络消息，否则重复执行本步骤。
12.具体地，所述步骤6包括：步骤601、比较待添加acl表项与已存在的前一acl表项、后一acl表项的优先级，若所述前一acl表项的优先级低于所述待添加acl表项且后一acl表项的优先级高于所述待添加acl表项，则将所述待添加acl表项插入到所述前一acl表项之后，否则继续查找；步骤602、对所述待添加acl表项后的acl表项进行重新编号；步骤603、删除并重新添加所述待添加acl表项之后所有acl表项；步骤604、重新建立所述待添加acl表项之后所有acl表项相关联的流表表项。
13.本发明的有益效果在于：本发明通过在车载以太网虚拟局域网的交换机中设置对应的acl表、流表，根据目标设备退出或加入虚拟局域网的消息，自动删除或增加其在acl中的对应表项，实现了有效改善车载以太网虚拟局域网的数据广播带来的影响。
附图说明
14.图1是本发明的车载以太网vlan节点配置方法的流程示意图；图2是本发明的车载以太网vlan示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
16.在本发明的说明书、权利要求书或附图中描述的流程中，包含各个步骤的序号（如步骤10、20等），所述序号仅用于区分开各个步骤，所述序号本身不代表任何的执行顺序。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，仅用于区分描述对象等，不代表先后顺序，也
不表示“第一”、“第二”等是不同的类型。
17.如图1所示，本发明提供一种车载以太网vlan节点配置方法，包括：步骤1、根据各车载设备的通信需求，建立虚拟局域网vlan1。
18.如图2所示，车载以太网系统包括中央计算机、交换机、中央网关、域控制器、车载设备等网络模块。这些网络模块均包含soc，对网络模块进行管理，并拥有一个或者多个mac物理地址；通过soc控制交换机、网关、车载设备建立车载lan和vlan网络。
19.例如，ecu1、ecu2、摄像头等车载设备配置为vlan1。
20.步骤2、在所述虚拟局域网vlan1的交换机中设置对应的acl表、流表。
21.acl是access control list的缩写，意即访问控制列表，由一系列条件规则（即描述报文匹配条件的判断语句）组成，是一种应用在网络设备各种软硬接口上的的指令列表。
22.流表是数据流的策略表项的集合，负责数据包的查找和转发。
23.在本实施例中，所述acl存储在交换机的寻址存储器中，包括若干个acl表项；所述流表存储在交换机的内存中，包括若干个流表表项；每个流表表项均有对应的acl表项。
24.在本实施例中，每个acl表项至少包括：用于表示acl表项优先级高低的优先级字段，用于指向acl表项的执行动作结构体的acl指针字段。
25.所述优先级字段的值越大，优先级越高，反之越低。
26.在本实施例中，所述执行动作结构体至少包括：用于记录正在使用当前acl表项的成员个数的引用计数位，用于表示当前acl表项是否有效的acl有效标志位，用于表示 acl 执行动作的执行动作位。
27.在本发明的另一个实施例中，所述acl表项还包括：用于指向前一个acl表项的前向链表指针字段，用于指向后一个acl表项的后向链表指针字段，用来表示 acl表项特征值的acl条件字段，用于与报文中的条件字段作与运算的条件掩码字段。
28.在本实施例中，每个流表表项至少包括：用于指向acl表项的执行动作结构体的流表指针字段，表示流表表项是否有效的流表有效标志位。
29.由以上可见，acl表项中的acl指针字段与流表中的流表指针字段均指向acl表项的执行动作结构体，即将acl表项与流表表项建立了对应关系。
30.在本发明的另一个实施例中，所述流表表项还包括：用于表示流表表项是否处于在建状态的状态位字段，用于表示流表表项特征值的流表条件字段。
31.本实施例通过流表对将要转发的数据流进行统计和标记，实现对于将要转发的数据流的调度，从而避免转发队列的堵塞。
32.步骤3、若所述交换机判断接收到目标设备a退出所述虚拟局域网vlan1的消息，则进入下一步。
33.在本实施例中，所述步骤3包括：步骤301、当判断所述目标设备a为在线状态，则进入下一步。
34.步骤302、根据所述目标设备a内置的规则，判断所述目标设备a在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网vlan1，是则重复执行本步骤，否则所述目标设备a向交换机发送退出网络消息。
35.例如，若所述目标设备a为倒车摄像头，根据其内置的规则，当车辆正在高速路上行驶时不需要使用虚拟局域网vlan1，则倒车摄像头向所述虚拟局域网vlan1的交换机发送
退出网络的消息。
36.步骤4、根据所述目标设备a的ip地址在acl中删除对应表项。
37.在本实施例中，所述步骤4包括：步骤401、查找所述目标设备a对应的目标acl表项 r[j]，将所述目标acl表项 r[j]标记为待删除acl表项，并将所述待删除acl表项r[j]的动作结构体中的acl有效标志位设置为无效，引用计数减1。
[0038]
在本实施例中，所述查找所述目标设备a对应的目标acl表项 r[j]包括：使用tcam算法查找所述目标设备a对应的目标acl表项 r[j]。
[0039]
步骤402、判断所述引用计数是否为 0，是则将所述目标acl表项 r[j]删除，否则进入下一步。
[0040]
步骤403、根据acl指针字段找到对应的流表表项，判断所述流表表项中的流表有效标志位是否为无效，是则将所述引用计数减 1，并返回步骤402，否则重复执行本步骤。
[0041]
步骤5、若所述交换机判断接收到目标设备a加入所述虚拟局域网vlan1的消息，则进入下一步。
[0042]
在本实施例中，所述步骤5包括：步骤501、当判断所述目标设备a为离线状态，则进入下一步。
[0043]
步骤502、根据所述目标设备a内置的规则，判断所述目标设备a在当前状态下是否需要使用所述虚拟局域网vlan1，是则所述目标设备a向交换机发送加入网络消息，否则重复执行本步骤。
[0044]
步骤6、根据所述目标设备a的ip地址在acl中增加对应表项。
[0045]
在本实施例中，所述步骤6包括：步骤601、比较待添加acl表项r[k]与已存在的前一acl表项r[k-1]、后一acl表项r[k+1]的优先级，若所述前一acl表项r[k-1]的优先级低于所述待添加acl表项r[k]且后一acl表项r[k+1]的优先级高于所述待添加acl表项r[k]，则将所述待添加acl表项r[k]插入到所述前一acl表项r[k-1]之后，否则继续查找；步骤602、对所述待添加acl表项r[k]后的acl表项进行重新编号；步骤603、删除并重新添加所述待添加acl表项r[k]之后所有acl表项；步骤604、重新建立所述待添加acl表项r[k]之后所有acl表项相关联的流表表项。
[0046]
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。