一种负载分担实现方法和装置制造方法
【专利摘要】本申请提供了一种负载分担方法和装置，技术方案为：接收到来自用户网络的属于某一服务实例的报文时，从该服务实例对应的多个衍生I-SID中选择一个衍生I-SID，根据该衍生I-SID对应的转发表项转发报文。本申请可以实现流量在同一服务实例内的负载分担。
【专利说明】一种负载分担实现方法和装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及通信【技术领域】,特别涉及一种应用于最短路径桥接(Shortest PathBridge, SPB)网络中的负载分担实现方法和装置。
【背景技术】
[0002]SPB是IEEE802.1aq定义的以太网标准之一，是多生成树协议(MSTP)的进一步延伸，旨在构建大型扁平的无阻塞二层网络，使用基于中间系统到中间系统的最短路径桥接(SPB-1SIS)来共享网络中的链路状态，网络各个节点并行计算与其它各节点之间的最短路径，能够避免使用生成树协议(STP)带来的不稳定性和部分链路利用效率低下的不足。
[0003]IEEE802.1aq定义了两种SPB模式:虚拟局域网(VLAN)嵌套模式(VLAN模式的SPB简称SPBV)和MAC嵌套(M-1n-M)模式(M_in_M模式的SPB简称SPBM)。
[0004]参见图1，图1是现有技术SPBM组网示意图，用户网络通过骨干网边缘网桥(Backbone Edge Bridge，BEB)连接到骨干网络，在骨干网络中BEB之间通过骨干网核心网桥(Backbone Core Bridge，BCB)相连。其中，BEB负责将来自用户网络的报文进行M_in_M封装，并转发到骨干网络中；或者将来自骨干网络的M-1n-M报文进行解封装，并转发到用户网络中。BCB负责按照骨干网介质访问控制(Backbone MAC，B-MAC)和骨干网VLAN(B-VLAN)转发 M-1n-M 报文。
[0005]SPBM支持多实例，每个SPBM实例代表了一类业务或用户，具有惟一的编号:骨干网服务实例编号(Backbone Service Instance Identif ier, 1-SID),并承载在一个B-VLAN中。不同SPBM实例的流量转发完全隔离。
[0006]参见图2，图2是基于图1的SPBM实例示意图，在图1所示SPBM组网中定义了三个SPBM实例。其中，SPBM实例I承载了 1-SID300的流量，SPBM实例2承载了 1-SID400的流量，SPBM实例3承载了 1-SID500的流量。1-SID300、1-SID400和1-SID500的流量转发
完全隔离。
[0007]在SPBM网络中，利用ECT (Equal Cost Tree,等价树)算法实现负载分担,不同ECT算法可以决策出不同的SPT (Shortest Path Tree，最短路径树)，每个SPT对应一个转发路径，流量可在不同的SPT中进行负载分担。SPB目前只支持16种ECT算法，因此在同一SPBM内至多只能有16个转发路径。
[0008]现有实现中，ECT算法与B-VLAN之间有映射关系，将一组B-VLAN映射到同一 ECT算法，后续该组B-VLAN的流量都在该ECT算法决策的SPT内进行转发。例如在图1中，ECT算法I决策出SPT1，ECT算法2决策出SPT2，则可以将承载1-SID300的B_VLAN和承载1-SID400的B-VLAN映射到ECT算法1，将承载1-SID500的B_VLAN映射到ECT算法2，1-SID300和1-SID400的流量将沿SPTl转发，1-SID500的流量将沿SPT2转发。
[0009]可以看出，目前SPBM只实现不同1-SID之间的流量负载分担，而同一 1-SID的流量无法使用ECT算法进行负载分担，即同一服务实例的流量无法进行负载分担。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种负载分担实现方法和装置，可以实现流量在同一服务实例内的负载分担。
[0011]为实现上述目的，本申请提供的技术方案为:
[0012]一种负载分担实现方法，应用于M-1n-M模式的最短路径桥接SPBM网络中骨干网边缘桥BEB上的任一服务实例，该方法包括:
[0013]接收来自用户网络的属于所述服务实例的报文；
[0014]从所述服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID，根据选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文；
[0015]其中，所述多个衍生1-SID关联于所述服务实例的1-SID，每个衍生1-SID对应于一 B-VLAN以及根据该B-VLAN映射的ECT算法确定的转发表项。
[0016]一种负载分担实现装置，应用于SPBM网络中BEB上的任一服务实例，该装置包括:接收单元、控制单元、发送单元；
[0017]所述接收单元，用于接收来自用户网络的属于所述服务实例的报文；
[0018]所述控制单元，用于接收单元接收到来自用户网络的属于所述服务实例的报文，从所述服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID ；
[0019]所述发送单元，用于根据控制单元选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文；
[0020]其中，所述多个衍生1-SID关联于所述服务实例的1-SID，每个衍生1-SID对应于一 B-VLAN以及根据该B-VLAN映射的ECT算法确定的转发表项。
[0021]综上所述，本申请中，当BEB设备接收到来自用户网络的属于某一服务实例的报文时，通过在该服务实例对应的多个衍生1-SID中选择衍生一个衍生1-SID，并利用该选择的衍生1-SID对应的转发表项进行报文转发，从而使得流量可以在同一 1-SID的各衍生1-SID之间进行负载分担。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有技术SPBM组网示意图；
[0023]图2是现有技术基于图1的SPBM实例不意图；
[0024]图3是本申请实施例衍生1-SID格式不意图；
[0025]图4 是本申请实施例 SPBM Ramification Service ISID-ADDR sub-TLV格式不意图；
[0026]图5是本申请实施例负载分担方法的流程不意图；
[0027]图6是本申请实施例负载分担装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请所述方案作进一步地详细说明。
[0029]本申请中，可为SPBM网络中的一服务实例生成或配置多个衍生I 一 SID，这样，当BEB设备接收到来自用户网络的属于同一服务实例的报文时，通过在该服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID，并利用该衍生1-SID对应的转发表项进行报文转发，可以实现流量在该同一服务实例内的负载分担。
[0030]下面对本申请实施例负载分担的实现原理进行详细说明:
[0031 ] 为服务实例的1-SID生成或配置衍生1-SID: [0032]现有实现中，1-SID占用3字节(bytes)，取值范围为0-16777215。
[0033]本申请实施例中，将1-SID的长度进行扩展，例如扩展为3.5字节、4字节等，其中原有的3个字节表示原有1-SID，新增/扩展的字节称为1-SID-Plus，1-SID-Plus和原有1-SID共同构成衍生1-SID，例如图3所示的衍生1-SID格式示意图，其中第I个字节表示1-SID-Plus，第2-4字节表示原有1-SID。
[0034]为一个1-SID生成或配置的衍生1-SID的个数上限可以根据ECT算法个数确定，由于目前的ECT算法共有16种，因此，可以为1-SID最多生成16个衍生1-SID，每个衍生1-SID分别对应16种ECT算法中的一种。当然，也可以为一个1-SID生成少于16个衍生1-SID0而且，如果ECT算法增多，还可以随ECT算法个数的增加而增加可生成衍生1-SID个数上限，或者，也可以根据具体的网络环境，或者报文传输量确定设置合适数量的衍生1-SID0
[0035]为衍生1-SID分配对应的B_VLAN:
[0036]为1-SID生成或配置衍生1-SID后，还需要为各衍生1-SID分配对应的B-VLAN，这些B-VLAN可以是连续的，也可以是不连续的。衍生1-SID (仅用1-SID-Plus表示)和B-VLAN的对应关系可以如表一所不:
[0037]
【权利要求】
1.一种负载分担方法,应用于M-1n-M模式的最短路径桥接SPBM网络中骨干网边缘桥BEB上的任一服务实例，其特征在于，该方法包括: 接收来自用户网络的属于所述服务实例的报文； 从所述服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID，根据选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文； 其中，所述多个衍生1-SID关联于所述服务实例的1-SID，每个衍生1-SID对应于一B-VLAN以及根据该B-VLAN映射的ECT算法确定的转发表项。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 预先为所述服务实例的1-SID配置或生成多个衍生1-SID ； 为每个衍生1-SID分配对应的B-VLAN，将该B-VLAN映射到不同的ECT算法，根据该衍生1-SID对应的B-VLAN映射的ECT算法决策该衍生1-SID对应的SPT，并根据该衍生1-SID对应的SPT生成该衍生1-SID对应的转发表项。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 接收到来自骨干网络的属于所述服务实例的任一衍生1-SID的M-1n-M报文时，将M-1n-M报文解封装并学习M-1n-M报文的客户网源MAC地址到M_in_M报文的接收接口，根据学习结果分别生成该客户网源MAC地址对应的关联于所述服务实例的各衍生1-SID的CMAC表项，将解封装后的报文转发到用户网络。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述根据选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文的方法为: 如果存在报文的客户网目的MAC地址对应的关联于该选择的衍生1-SID对应的CMAC表项，确定该CMAC表项对应的转发表项，根据该转发表项对报文进行M-1n-M封装和转发；如果不存在报文的客户网目的MAC地址对应的关联于该选择的衍生1-SID对应的CMAC表项，则将报文以组播方式沿该衍生1-SID对应的SPT转发。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 预先将所述多个衍生1-SID中的至少一个衍生1-SID指定为永久生效的衍生1-SID，并按照流量越大则暂时生效衍生1-SID数目越大的原则设置流量取值区间与暂时生效衍生1-SID数目对照表； 当所述服务实例的流量值所在流量取值区间变化且在新的流量取值区间保持预设时长时，比较当前被设置为暂时生效的衍生1-SID数目CurTempNum和所述服务实例当前流量值所在流量取值区间对应的暂时生效衍生1-SID数目NextTempNum的大小: 如果 CurTempNum 小于 NextTmepNum,则计算 NextTempNum 与 CurTmepNum 的差值,基于该差值从所述多个衍生1-SID中选择未生效衍生1-SID，将选择的所有未生效衍生1-SID设置为暂时生效，并将选择的所有未生效衍生1-SID作为待生效衍生1-SID通知给SPBM网络中的其它所有设备，以使其它所有设备将待生效衍生1-SID设置为暂时生效； 如果CurTempNum等于NextTmepNum,则保持暂时生效的衍生1-SID不变； 如果 CurTempNum 大于 NextTmepNum,则计算 CurTmepNum 与 NextTempNum 的差值,基于该差值从被设置为暂时生效的所有衍生1-SID中选择暂时生效的衍生1-SID，将选择的所有暂时生效衍生1-SID设置为无效，并将选择的所有暂时生效衍生1-SID作为待无效衍生1-SID通知给SPBM网络中的其它所有设备，以使其它所有设备将待无效衍生1-SID设置为无效； 所述从所述服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID的方法为:从所述多个衍生1-SID中被设置为永久生效或暂时生效的衍生1-SID中选择一个衍生1-SID。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 将所述多个衍生1-SID中的至少一个衍生1-SID指定为永久生效的衍生1-SID之后，进一步包括: 将所述多个衍生1-SID信息通告给承载所述服务实例的其它所有BEB设备，并接收其它所有BEB设备通告的属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息； 根据本BEB设备中属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息和其它所有BEB设备通告的属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息确定永久生效的衍生1-SID ； 比较确定为永久生效的衍生1-SID集合SI与指定为永久生效的衍生1-SID集合S2，如果SI包含S2，则将SI与S2的差集中的所有衍生1-SID也设置为永久生效；如果SI等于S2,则保持S2中所有衍生1-SID的永久生效状态；如果S2包含SI，则将S2与SI的差集中的所有衍生1-SID的永久生效取消，重新设置成无效； 其中，所述衍生1-SID信息包括衍生Ι-SID、生效状态；所述生效状态包括:永久生效、暂时生效、无效。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 根据本BEB设备的所有衍生1-SID信息和其它所有BEB设备通告的所有衍生1-SID信息确定永久生效的衍生1-SID的方法为: 将所有BEB设备中属于所述服务实例的永久生效的衍生1-SID进行交集运算，将交集运算结果中的所有衍生1-SID确定为永久生效的衍生1-SID ； 或者， 将所有BEB设备中属于所述服务实例的永久生效的衍生1-SID进行并集运算，将并集运算结果中的所有衍生1-SID确定为永久生效的衍生1-SID。
8.根据权利要求5-7任一权项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括: 将生效的衍生1-SID对应的转发表项下发到硬件驱动，将未生效的衍生1-SID对应的转发表项从硬件驱动中删除。
9.一种负载分担装置，应用于SPBM网络中BEB上的任一服务实例，其特征在于，该装置包括:接收单元、控制单元、发送单元； 所述接收单元，用于接收来自用户网络的属于所述服务实例的报文； 所述控制单元，用于接收单元接收到来自用户网络的属于所述服务实例的报文，从所述服务实例对应的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID ； 所述发送单元，用于根据控制单元选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文； 其中，所述多个衍生1-SID关联于所述服务实例的1-SID，每个衍生1-SID对应于一B-VLAN以及根据该B-VLAN映射的ECT算法确定的转发表项。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置还包括配置单元和表项生成单元; 所述配置单元，用于预先为所述服务实例的1-SID配置或生成多个衍生1-SID ;用于为每个衍生1-SID分配对应的B-VLAN，将该B-VLAN映射到不同的ECT算法；所述表项生成单元，用于根据每个衍生1-SID对应的B-VLAN映射的ECT算法决策该衍生1-SID对应的SPT，并根据该衍生1-SID对应的SPT生成该衍生1-SID对应的转发表项。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于， 所述接收单元，进一步用于:接收到来自骨干网络的属于所述服务实例的任一衍生1-SID 的 M-1n-M 报文； 所述控制单元，进一步用于接收单元接收到来自骨干网络的属于所述服务实例的任一衍生1-SID的M-1n-M报文时，将M_in_M报文解封装并学习M_in_M报文的客户网源MAC地址到M-1n-M报文的接收接口，根据学习结果分别生成该客户网源MAC地址对应的关联于所述服务实例的各衍生1-SID的CMAC表项，指示发送单元将解封装后的报文转发到用户网络。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述发送单元在根据控制单元选择的衍生1-SID对应的转发表项转发报文时，用 如果存在报文的客户网目的MAC地址对应的关联于该选择的衍生1-SID对应的CMAC表项，确定该CMAC表项对应的转发表项，根据该转发表项对报文进行M-1n-M封装和转发； 如果不存在报文的客户网目的MAC地址对应的关联于该选择的衍生1-SID对应的CMAC表项，则将报文以组播方式沿该衍生1-SID对应的SPT转发。
13.根据权利要 求9所述的装置，其特征在于，该装置还包括检测单元； 所述配置单元，进一步用于:预先将所述多个衍生1-SID中的至少一个衍生1-SID指定为永久生效的衍生1-SID，并按照流量越大则暂时生效衍生1-SID数目越大的原则设置流量取值区间与暂时生效衍生1-SID数目对照表； 所述检测单元，用于测量所述服务实例的当前流量； 所述控制单元，进一步用于当所述服务实例的流量值所在流量取值区间变化且在新的流量取值区间保持预设时长时，比较当前被设置为暂时生效的衍生1-SID数目CurTempNum和所述服务实例当前流量值所在流量取值区间对应的暂时生效衍生1-SID数目 NextTempNum 的大小:如果 CurTempNum 小于 NextTmepNum,则计算 NextTempNum 与CurTmepNum的差值，基于该差值从所述多个衍生1-SID中选择未生效衍生1-SID，将选择的所有未生效衍生1-SID设置为暂时生效，并指示发送单元将选择的所有未生效衍生1-SID作为待生效衍生1-SID通知给SPBM网络中的其它所有设备，以使其它所有设备将待生效衍生1-SID设置为暂时生效；如果CurTempNum等于NextTmepNum,则保持暂时生效的衍生1-SID 不变；如果 CurTempNum 大于 NextTmepNum,则计算 CurTmepNum 与 NextTempNum 的差值，基于该差值从被设置为暂时生效的所有衍生1-SID中选择暂时生效的衍生1-SIDJf选择的所有暂时生效衍生1-SID设置为无效，并指示发送单元将选择的所有暂时生效衍生1-SID作为待无效衍生1-SID通知给SPBM网络中的其它所有设备，以使其它所有设备将待无效衍生1-SID设置为无效； 所述控制单元从所述服务实例对应的的多个衍生1-SID中选择一个衍生1-SID时，用于:从所述多个衍生1-SID中被设置为永久生效或暂时生效的衍生1-SID中选择一个衍生1-SID0
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于， 所述发送单元，进一步用于:在配置单元将所述多个衍生1-SID中的至少一个衍生1-SID指定为永久生效的衍生1-SID之后，将所述多个衍生1-SID信息通告给承载所述服务实例的其它所有BEB设备； 所述接收单元，进一步用于接收其它所有BEB设备通告的属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息； 所述控制单元，进一步用于根据本BEB设备中属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息和其它所有BEB设备通告的属于所述服务实例的所有衍生1-SID信息确定永久生效的衍生1-SID ;比较确定为永久生效的衍生1-SID集合S I与指定为永久生效的衍生1-SID集合S2，如果SI包含S2，则将SI与S2的差集中的所有衍生1-SID也设置为永久生效；如果SI等于S2，则保持S2中所有衍生1-SID的永久生效状态；如果S2包含SI，则将S2与SI的差集中的所有衍生1-SID的永久生效取消，重新设置成无效； 其中，所述衍生1-SID信息包括衍生Ι-SID、生效状态；所述生效状态包括:永久生效、暂时生效、无效。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于， 所述控制单元在根据本BEB设备的所有衍生1-SID信息和其它所有BEB设备通告的所有衍生1-SID信息确定永久生效的衍生1-SID时，用于: 将所有BEB设备中属于所述服务实例的永久生效的衍生1-SID进行交集运算，将交集运算结果中的所有衍生1-SID确定为永久生效的衍生1-SID ； 或者， 将所有BEB设备中属于所述服务实例的永久生效的衍生1-SID进行并集运算，将并集运算结果中的所有衍生1-SID确定为永久生效的衍生1-SID。
16.根据权利要求13-15任一权项所述的装置，其特征在于: 所述控制单元，进一步用于将生效的衍生1-SID对应的转发表项下发到硬件驱动，将未生效的衍生1-SID对应的转发表项从硬件驱动中删除。
【文档编号】H04L12/721GK103581038SQ201310549883
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】杨斌 申请人:杭州华三通信技术有限公司