TRILL网络管理方法及装置与流程

本发明涉及计算机科学技术领域，尤其涉及TRILL网络管理方法及装置。

背景技术：

随着数据中心的服务器和交换机数量的不断增加，为了便于维护和管理，数据中心大多采用扁平化的网络架构，这就要求构建一个大型的二层网络。TRILL(TRansparent Interconnection of Lots of Links，多链路透明互联)协议通过将三层路由协议IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System，中间系统到中间系统)的设计思路引入二层网络中，解决了STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)固有的收敛速度较慢、带宽浪费等问题，在数据中心得到了广泛的应用。其中，将应用了TRILL协议的网络称为TRILL网络，将位于TRILL网络中的每个设备称为TRILL网络设备或RB(Routing Bridge，路由桥)设备。

目前，常见的TRILL网络的管理和维护方法为在每个TRILL网络设备上手动配置IP(Internet Protocol，网络之间互联协议)地址，以及建立对应的IP管理网络，采用IP网络的管理和维护方法进行维护。但该方法要求在每个TRILL网络设备上手动配置IP地址，并且还需要建立及维护对应个IP管理网络。由于数据中心TRILL网络的规模通常会比较大，这就带来较大的管理工作量。再者，由于TRILL网络需要根据TRILL路由转发表进行管理和维护，而该TRILL路由转发表不使用IP地址，因此还需要在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法等，其工作量也较大。

技术实现要素：

本发明提供一种TRILL网络管理方法及装置，以解决现有技术中存在的由于需要为每个RB设备手动配置IP地址以及建立IP管理网络或者在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法，因而工作量较大的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种TRILL网络管理方法，包括：

RB设备创建虚拟三层接口和VRF，并将所述VRF绑定至所述虚拟三层接口；根据RB设备的标识，生成RB设备的IP地址，并将RB设备的标识和IP地址的对应关系保存至标识-地址映射关系表中；配置报文处理规则，所述报文处理规则用于将目的MAC地址为指定地址的报文进行本地处理；根据所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，利用所述虚拟三层接口发送管理报文或处理已接收的管理报文。

第二方面，本发明提供一种TRILL网络管理装置，包括：

处理模块，用于创建虚拟三层接口和VRF，并将所述VRF绑定至所述虚拟三层接口；根据RB设备的标识，生成RB设备的IP地址，并将RB设备的标识和IP地址的对应关系保存至标识-地址映射关系表中；配置报文处理规则，所述报文处理规则用于将目的MAC地址为指定地址的报文进行本地处理；

接口驱动模块，用于根据所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，利用所述处理模块创建的所述虚拟三层接口发送管理报文或处理已接收的管理报文。

与现有技术中需要为每个RB设备配置IP地址以及建立管理网络或者在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法相比，本发明提供的TRILL网络管理方法及装置，不需要为每个RB设备手动配置IP地址，也不需要再重新建立一套管理网络，而是能够根据RB设备的标识，生成每个RB对应的IP地址并保存RB设备标识和IP地址的对应关系，能够减少手动配置IP带来的工作量，并且直接利用已有的TRILL网络，也减少了IP管理网络的建设和维护工作；此外，本发明通过创建虚拟三层接口和VRF以及为该RB设备配置的报文处理规则，实现根据报文处理规则以及RB设备标识和IP地址的对应关系，将RB设备的标识与IP地址进行转换，利用该虚拟三层接口发送管理报文或对接收的管理报文进行处理，从而复用了IP网络的管理方法，无需在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法，因此管理TRILL网络的工作量也较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术提供的一种TRILL网络的架构图；

图2为本发明实施例提供的一种TRILL网络管理方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种利用虚拟三层接口发送管理报文的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种封装后的管理报文的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种利用虚拟三层接口接收管理报文并处理的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种TRILL网络管理装置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种TRILL网络管理装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种TRILL网络，该网络中包括多个路由交换设备101，每个路由交换设备均应用TRILL协议，因此，每个路由交换设备又可称为RB设备或者TRILL网络设备。

示例性的，该路由交换设备可以为三层交换机。

当需要对TRILL网络中的设备进行管理时，可以将任意RB设备作为管理设备，其余RB设备可称为被管理设备；管理设备与被管理设备进行报文交互以实现TRILL网络的管理。例如：管理设备向被管理设备发送管理报文，被管理设备在接收到该管理报文后进行相应的处理后应答。

如图2所示，本发明实施例提供了一种TRILL网络管理方法，可应用于图1所示的TRILL网络。该方法包括：

201：RB设备创建虚拟三层接口和VRF，并将VRF绑定至虚拟三层接口。

其中，该虚拟三层接口类型为非以太类型的点对点接口，例如：TRILL管理类型。该虚拟三层接口对报文处理时直接通过驱动程序进行报文发送。

可以理解的是，为了实现该虚拟三层接口的上述功能，该虚拟三层接口需要挂接对应的接口驱动程序。

可选的，VRF(Virtual Private Network Routing Forwarding，虚拟专用网络路由转发)可以在RB启动TRILL协议后创建；也可以在需要进行TRILL网络管理时创建。该VRF是用于TRILL网络管理的专用VRF。

需要说明的时，本发明实施例中所指的虚拟三层接口为逻辑上的接口。虚拟三层接口和VRF的创建可参考现有技术。

202：根据RB设备的标识，生成RB设备的IP地址，并将RB设备的标识和IP地址的对应关系保存至标识-地址映射关系表中。

在本步骤的具体实现过程中，不需要为每个RB设备人工配置IP地址，可根据RB设备的标识，按照一定的规则自动生成对应的IP地址，实现RB设备的标识和生成的IP地址的互相对应关系。

其中，该RB设备的标识为RB设备的别名(nickname)，当RB设备有多个别名时，可以为每个别名都自动生成对应的IP地址。在生成IP地址时，可将该别名中的指定字节确定为IP地址的指定字节。例如：可以将该别名取值的两个字节分别作为生成的IP地址的第二、三字节。如：RB设备的一个别名为192168，则生成的IP地址为10.192.168.1/8。也可以将RB设备的别名中的其中一个字节作为生成的IP地址的第二个字节。

可选的，当RB设备有多个别名时，还可以将RB设备的取值最大的别名作为本步骤所指的RB设备的标识，并根据该取值最大的别名的取值生成RB设备的IP地址。

可选的，当RB设备有多个别名时，该RB设备的标识还可以选择为RB设备的取值最小的别名。

其中，每个RB的别名可以从TRILL网络形成的转发表中或LSDB(Link State DataBase，链路状态数据库)中获取。

在生成RB设备的IP地址后，将RB设备的标识和对应的IP地址进行绑定，并保存到该标识-地址映射关系表中。该标识-地址映射关系表中包括TRILL网络中每个RB设备的标识和其对应生成的IP地址的对应关系。

可选的，增加命令选项，所述命令选项用于获取RB设备的标识，并根据RB设备的标识查询所述标识-地址映射关系表确定RB设备的IP地址。

需要说明的是，该步骤中生成的RB设备的IP地址主要用于TRILL网络管理。

还需要说明的是，本发明实施例中所指的同一RB设备对应的虚拟三层接口、该虚拟三层接口对应的VRF、RB设备的标识、RB设备的IP地址具有一一对应关系。也即，可以根据RB设备的标识确定RB设备的IP地址和该RB设备创建的虚拟三层接口和VRF。

203：配置报文处理规则，所述报文处理规则用于将目的MAC地址为指定地址的报文进行本地处理。

配置报文处理规则的目的是为了将含有指定的目的MAC地址的报文进行本地处理，也即将这种报文发送给CPU而不转发给其他设备，或者称为对报文进行Trap处理。

其中，该指定地址可以为一个指定的单播MAC地址，此MAC地址唯一做此用途，不做他用。每台需要进行管理的RB设备其指定MAC地址一样。

作为一种具体的实施例，配置该报文处理规则或者称为上CPU的方法具体可以为配置一条静态MAC地址到RB的层二转发表(layer 2forwarding database)中，其动作为Trap；或者配置全局ACL(Access Control List，访问控制列表)，该ACL用于表示仅接收并处理报文的目的MAC地址为指定地址的报文，动作为Trap。针对不同RB设备的特点，可通过不同的方法实现配置报文处理规则。

其中，上述步骤201至步骤203为对TRILL网络中RB设备进行初始化配置的实现过程。进行上述初始化配置的RB设备可以为TRILL网络中的所有RB设备，也可以为部分RB设备。

204：根据所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，利用虚拟三层接口发送管理报文或处理已接收的管理报文。

其中，如果当前RB设备为管理设备，则当前设备能够驱动虚拟三层接口发送管理报文。

具体应用中，经过上述步骤201至步骤203初始化后，任意RB设备可以向其他RB设备发起管理请求，根据发起管理请求的RB设备标识，查询标识-地址映射关系表，获取其他RB设备的IP地址，并且以其他RB设备的IP地址为目的地址，本机RB设备的IP地址为源地址，向传统的基于IP地址的应用申请服务，创建IP应用服务的具体实现过程可参考现有技术。创建IP应用服务后，在当前RB设备需要与其他RB设备进行报文交互时，当前RB将本机产生的管理报文通过对应的socket(套接字)将报文发送到IP层进行选路，IP层选路时，可以驱动虚拟三层接口发送管理报文。

如果当前RB设备为被管理设备，则当前RB设备用于接收管理报文并驱动该虚拟三层接口处理该管理报文。

与现有技术中需要为每个RB设备配置IP地址以及在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法相比，本发明提供的TRILL网络管理方法及装置，不需要为每个RB设备手动配置IP地址，而是能够根据RB设备的标识，自动生成每个RB对应的IP地址并保存RB设备标识和IP地址的对应关系，能够减少手动配置IP带来的工作量，并且直接利用了TRILL网络，减少了新建、维护IP管理网络的工作量；此外，本发明通过创建虚拟三层接口和VRF以及为RB设备配置的报文处理规则，实现根据该VRF、报文处理规则以及RB设备标识和IP地址的对应关系，将RB的标识与IP地址进行转换，利用该虚拟三层接口发送管理报文或对接收的管理报文进行处理，从而复用了IP网络的管理方法，无需在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法，因此管理TRILL网络的工作量也较小。

如图3所示，在图2所示方法的基础上，以当前RB设备与其他任意RB设备创建IP应用服务后，以当前RB设备为管理设备，该其他任意RB设备为被管理设备为例，本发明实施例提供了步骤204“根据所述VRF、所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，利用所述虚拟三层接口发送管理报文”的具体实现过程，包括：

301：为管理报文封装内层链路头。

其中，在所述内层链路头中，设置报文类型为预定义的TRILL管理类型，源MAC地址为当前RB设备的MAC地址，目的MAC地址为所述指定MAC地址。

302：确定所述管理报文的目的IP地址，并根据所述目的IP地址以及所述标识-地址映射关系表，确定目的RB设备的标识。

其中，管理报文的目的IP地址即为目的RB设备的IP地址。该目的RB设备即为被管理设备。

由于在初始化配置时，生成了RB设备标识和RB设备的IP地址的对应关系并保存在所述标识-地址映射关系表中，因此被管理设备的IP地址可以在管理设备与被管理设备申请创建IP应用服务的过程中通过被管理RB设备的别名和所述标识-地址映射关系表得到。需要对被管理设备进行管理时，在确定了被管理设备的IP地址后，可再次根据该标识-地址映射关系表，确定被管理设备的标识，也即目的RB设备的标识。

需要说明的是，有可能存在根据RB设备的IP地址以及标识-地址映射关系表无法确定RB设备的标识的情况，在这种情况下，则无需执行后续步骤，也无需发送该管理报文。

303：为所述管理报文封装TRILL头。

其中，在所述TRILL头中，设置报文类型为单播类型，出口RB标识(例如：报文中的Egress RB Nickname字段)为所述目的RB设备的标识，入口RB标识(例如：报文中的Ingress RB Nickname字段)为当前RB设备的标识。

可选的，通过设置TRILL头部中的M位为0，来设置管理报文的报文类型为单播类型。

304：根据所述目的RB设备的标识，确定用于发送所述管理报文的物理接口以及下一跳RB设备的MAC地址。

其中，管理报文可能需要经过中间RB设备的转发直至发送到目的RB设备。因此，还需要获取下一跳信息，该下一跳信息包括下一跳RB设备的MAC地址，虚拟局域网标签(Virtual Local Area Network Tag，VLAN TAG)信息等。

305：为所述管理报文封装外层链路头。

其中，在所述外层链路头中，设置报文类型为预定义的TRILL管理类型，源MAC地址为当前RB设备的MAC地址，目的MAC地址为所述下一跳RB设备的MAC地址。

可选的，还包括根据步骤304获取的下一跳信息中包含的其他信息进行设置，如设置VLAN TAG等。

306：通过确定的所述物理接口发送封装后的管理报文。

如前文所述，虚拟三层接口为逻辑上的接口，对管理报文进行上述处理后，还需要将管理报文通过RB设备的物理接口发送。因此，在完成对管理报文的封装后，通过相应的物理接口发送封装后的管理报文。

如图4所示，本发明实施例提供了一种根据图3所示的方法对管理报文进行封装后，封装后的报文的结构示意图。该封装后的报文中依次封装了内层链路头、TRILL头和外层链路头。

可见，当前RB设备在完成初始化配置后，当其作为管理设备发送管理报文时，可通过图3所示的实施例，根据创建的VRF、预先配置的报文处理规则和标识-地址映射关系表驱动虚拟三层接口发送管理报文。

封装后的管理报文在中间传输设备上根据路由转发信息进行正常的报文转发。

如图5所示，在图1所示方法的基础上，以当前RB设备为被管理设备为例，本发明实施例还提供了一种步骤204“所述根据所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，利用所述虚拟三层接口处理已接收的管理报文”的具体实现过程，具体包括：

401：接收管理报文，对所述管理报文进行解封装，得到携带有内层链路头的报文，并按照预先配置的报文处理规则，对该管理报文上交给CPU进行本地处理。

RB设备接收管理报文后，对管理报文进行解封装，将报文的外层链路头和TRILL头均去封装，得到携带有内层链路头的报文，按照预先配置的报文处理规则，将该管理报文上交给CPU。

402：根据所述内层链路头中携带的信息，当确定所述管理报文的目的MAC地址为所述指定MAC地址以及类型为预定义的TRILL管理类型时，去掉所述内层链路头，将所述管理报文发送给所述虚拟三层接口。

403：所述虚拟三层接口将所述管理报文上交到IP协议栈进行处理。

虚拟三层接口根据与其绑定的VRF，将管理报文上交到IP协议栈，后续走正常的IP流程，如建立TCP连接等，该过程的具体实现过程可参考现有技术。

可见，当前RB设备在完成初始化配置后，当其作为被管理设备接收管理报文后，可通过图3所示的实施例，根据预先配置的报文处理规则和标识-地址映射关系表驱动虚拟三层接口对接收的管理报文进行IP处理。

如图6所示，本发明实施例提供一种TRILL网络管理装置，用于实现图2至图4任意实施例所述的方法，该装置可应用于TRILL网络中的任意RB设备，该装置包括：

处理模块501，用于创建虚拟三层接口和VRF，并将所述VRF绑定至所述虚拟三层接口；根据RB设备的标识，生成RB设备对应的IP地址，并将RB设备的标识和IP地址的对应关系保存至标识-地址映射关系表中；配置报文处理规则，所述报文处理规则用于将目的MAC地址为指定地址的报文进行本地处理。

接口驱动模块502，用于根据所述标识-地址映射关系表和所述报文处理规则，驱动所述处理模块501创建的所述虚拟三层接口发送管理报文或处理已接收的管理报文。

可选的，所述处理模块501，还用于获取每个RB设备对应的至少一个标识的取值；根据每个标识的取值，分别生成每个标识对应的IP地址；其中，将所述标识中的指定字节确定为所述IP地址的指定字节。

相应的，所述处理模块501，还用于增加命令选项，所述命令选项用于获取RB设备的标识，并根据RB设备的标识查询所述标识-地址映射关系表确定RB设备的IP地址。

与现有技术中需要为每个RB设备配置IP地址以及在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法相比，本发明提供的TRILL网络管理装置，处理模块能够根据RB设备的标识，自动生成每个RB对应的IP地址并保存RB设备标识和IP地址的对应关系，不需要为每个RB设备手动配置IP地址，能够减少手动配置IP带来的工作量，并且直接利用了TRILL网络，减少了新建、维护IP管理网络的工作量；此外，通过处理模块创建的虚拟三层接口和VRF以及为RB设备配置的报文处理规则，接口驱动模块能够根据该报文处理规则以及RB设备标识和IP地址的对应关系，将RB设备标识与IP地址进行转换，驱动该虚拟三层接口发送管理报文或对接收的管理报文进行处理，因此本发明实施例提供的TRILL网络管理装置，复用了IP网络的管理方法，从而无需在TRILL网络上再定义、开发一套类似IP网络的管理和维护方法，因此管理TRILL网络的工作量也较小。

如图7所示，在图6所示装置的基础上，本发明实施例提供的TRILL网络管理装置还包括物理接口601。且所述接口驱动模块502，具体包括接口发送驱动单元602和接口接收驱动单元603，其中：

所述接口发送驱动单元602，用于为管理报文封装内层链路头；在所述内层链路头中，设置报文类型为预定义的TRILL管理类型，源MAC地址为当前RB设备的MAC地址，目的MAC地址为所述指定MAC地址。

所述处理模块501，还用于确定所述管理报文的目的IP地址，并根据所述目的IP地址以及所述标识-地址映射关系表，确定目的RB设备的标识。

所述接口发送驱动单元602，还用于为所述管理报文封装TRILL头；在所述TRILL头中，设置报文类型为单播类型，出口RB标识为所述处理模块501确定的目的RB设备的标识，入口RB标识为当前RB设备的标识。

所述处理模块501，还用于根据所述目的RB设备的标识查询TRILL网络形成的单播路由表，确定用于发送所述管理报文的物理接口以及下一跳RB设备的MAC地址。

所述接口发送驱动单元602，还用于为所述管理报文封装外层链路头；在所述外层链路头中，设置报文类型为预定义的TRILL管理类型，源MAC地址为当前RB设备的MAC地址，目的MAC地址为所述处理模块501确定的下一跳RB设备的MAC地址。

所述物理接口601，用于发送所述接口发送驱动单元602封装后的管理报文。

可见，本发明实施例提供的TRILL网络管理装置能够对管理报文进行封装后发送给相应的设备。

此外，所述物理接口601，还用于接收管理报文；对所述管理报文进行解封装，得到携带有内层链路头的报文，根据所述配置的报文处理规则，将报文上交到CPU进行本地处理；根据所述内层链路头中携带的信息，当确定所述管理报文的目的MAC地址为所述指定MAC地址以及类型为预定义的TRILL管理类型时，去掉所述内层链路头，将所述管理报文发送给所述接口接收驱动单元603。

所述接口接收驱动单元603，用于驱动所述虚拟三层接口，将所述管理报文上交到IP协议栈进行处理。

可见，本发明实施例提供的TRILL网络管理装置能够接收管理报文并对接收的管理报文进行相应的处理。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。