堆叠系统中可变长堆叠头的实现方法及其设备与流程

本发明涉及一种网络通信技术领域，尤其是涉及一种堆叠系统中报文跨芯片转发方法及交换机设备。

背景技术：

为了使交换机满足大型网络对端口的数量要求，一般在较大型网络中都采用交换机堆叠方式来解决。要注意的是只有可堆叠交换机才具备这种端口，所谓可堆叠交换机，就是指一个交换机中一般同时具有UP和DOWN堆叠端口。当多个交换机连接在一起时，其作用就像一个模块化交换机一样，堆叠在一起交换机可以当作一个单元设备来进行管理。一般情况下，当有多个交换机堆叠时，其中存在一个可管理交换机，利用可管理交换机可对此可堆叠式交换机中的其他独立型交换机进行管理。可堆叠式交换机能够方便的实现对网络的扩充，堆叠中的所有交换机可视为一个整体的交换机来进行管理，也就是说，堆叠中所有的交换机从拓扑结构上可视为一个交换机。堆栈在一起的交换机可以当作一台交换机来统一管理。交换机堆叠技术采用了专门的管理模块和堆栈连接电缆，这样做的好处是，一方面增加了用户端口，能够在交换机之间建立一条较宽的宽带链路，这样每个实际使用的用户带宽就有可能更宽(只有在并不是所有端口都在使用情况下)。另一方面多个交换机能够作为一个大的交换机，便于统一管理。

在网络交换芯片堆叠使用的场景中，源芯片会根据查表处理的结果，增加一个堆叠头。后续芯片只需要根据这个堆叠头中的字段进行处理即可，而不需要对原始报文做进一步查表。但是现有方案中，堆叠头的长度是固定的，这样带来两个问题：一是当堆叠头信息过多时，会额外占用芯片之间的带宽；二是当堆叠头信息不足时，无法扩展。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种堆叠系统中可变长堆叠头的实现方法及其设备，使得堆叠头具有较好的扩展性，同时减少堆叠头带来的额外开销。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种堆叠系统中可变长堆叠头的实现方法，所述堆叠系统包括复数通过内部堆叠口相互连接的堆叠设备，所述可变长堆叠头的实现方法包括以下步骤：

S1，对待转发报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息；

S2，对获得的需要编码进堆叠头的报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息；

S3，对所述基础信息，以及扩展信息进行重新编码，获得基础头，以及扩展头；

S4，对获得的基础头和扩展头组合成堆叠头与原始报文进行封装。

优选地，所述基础头数量为1个且所述基础头被封装至每一个转发的报文中。

优选地，所述基础头包括扩展头数量信息、原始端口信息、原始芯片信息、转发目的信息、报文优先级，以及其他信息。

优选地，所述扩展头数量信息为5位二进制数，所述扩展头数量信息表示基础头后携带的扩展头数量，所述扩展头数量信息第一位为表示无扩展头的二进制数零。

优选地，所述扩展头包括扩展头类型，以及扩展信息，所述扩展头类型为5位二进制数。

一种堆叠设备，所述堆叠设备包括入方向处理模块、堆叠头编辑模块，出方向处理模块；

所述入方向处理模块，对待转发报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息，对获得的需要编码进堆叠头的报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息；

所述堆叠头编辑模块，对所述基础信息，以及扩展信息进行重新编码，获得基础头，以及扩展头，对获得的基础头和扩展头组合成堆叠头与原始报文进行封装；

所述出方向处理模块，对封装后的报文进行查找转发。

优选地，所述基础头数量为1个且所述基础头被封装至每一个转发的报文中。

优选地，所述基础头包括扩展头数量信息、原始端口信息、原始芯片信息、转发目的信息、报文优先级，以及其他信息。

优选地，所述扩展头数量信息为5位二进制数，所述扩展头数量信息表示基础头后携带的扩展头数量，所述扩展头数量信息第一位为零表示无扩展头的二进制数零。

优选地，所述扩展头包括扩展头类型，以及扩展信息，所述扩展头类型为5位二进制数。

本发明的有益效果是：

本发明所述的可变长堆叠头中基础头对线路带宽占用低，并且所述堆叠头扩展性强，新的堆叠设备增加的功能不需要改变原有堆叠头，只需增加扩展头即可，如果接收芯片发现堆叠头中有的扩展头不识别，只需要跳过即可，根据基础头中的扩展头数量可以很容易实现。

附图说明

图1是本发明的跨芯片报文转发方法步骤示意图；

图2是本发明的基础头格式示意图；

图3是本发明的扩展头格式示意图；

图4是本发明的报文格式示意图；

图5是本发明的堆叠设备中交换芯片结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

结合图1所示，本发明所揭示的一种在堆叠系统可变长堆叠头的实现方法，所述方法包括如下步骤：

S1，对待转发报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息；

S2，对获得的需要编码进堆叠头的报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息；

S3，对所述基础信息，以及扩展信息进行重新编码，获得基础头，以及扩展头；

S4，对获得的基础头和扩展头组合成堆叠头与原始报文进行封装。

具体的，在对待转发报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息时，堆叠设备中的芯片对报文内容进行查找，如查找MAC地址或IP地址，这些信息需要编码进堆叠头中，转发至目的堆叠设备时，目的堆叠设备只需基于堆叠头内容进行查找转发即可，无需对原始报文中的MAC地址和IP地址进行查找。

为了使堆叠头可变长，因此需要对堆叠头结构进行重新编码，具体的，对获得的需要编码进堆叠头的报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息，其中，基础信息在任何报文转发时都需要用到的，扩展信息是承载的是一些特殊功能，当启动某些特殊功能时，才需要编码扩展头。

获得基础信息和扩展信息后，对基础信息和扩展信息进行重新编码，获得基础头和扩展头，所述基础头只有一个，报文转发时必须要封装进转发报文，扩展头可以有多个，根据不同的功能选择不同的扩展头封装进转发报文，具体的如图2示，基础头的格式，基础头包括扩展头数量信息，原始端口信息，原始芯片信息，转发目的信息，报文优先级信息，以及其他信息，其中，扩展头数量信息为5位(Bit)二进制数，原始端口为8位(Bit)二进制数，原始芯片为8位(Bit)二进制数，转发目的信息为16位(Bit)二进制数，报文优先级信息为4位(Bit)二进制数，其他信息为7位(Bit)二进制数，扩展头数量信息为5位(Bit)二进制数，表示基础头后能够携带的扩展头数量，当扩展头数量信息全为0时表示无扩展头，可变长堆叠头最多支持31种扩展头，本发明所述的基础头信息共6个字节(Byte)，对带宽占用低，减小堆叠设备的开销。

如图3示，扩展头格式，所述扩展头包括扩展头类型，以及扩展信息，所述扩展头以4字节(Byte)对齐，可根据不同的功能进行编码，编码成支持不同功能的扩展头，如支持OAM功能的扩展头，支持CPU之间通信的扩展头，支持出方向编辑功能的扩展头，等等，并且，扩展头类型为5位二进制数，指示当前4字节扩展头的类型，扩展头类型在扩展头中的位置固定不变，扩展信息为27位二进制数，表示扩展头携带的信息。

如图4示，重新编码后的堆叠头格式，重新堆叠头的格式为基础头+扩展头1+扩展头2+……+扩展头n，报文转发时将重新编码后的堆叠头与原始报文进行重新封装，封装后转发至目的堆叠设备。

一种堆叠设备，所述堆叠设备包括入方向处理模块、堆叠头编辑模块，出方向处理模块；

所述入方向处理模块，对待转发报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息，对获得的需要编码进堆叠头的报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息；

所述堆叠头编辑模块，对所述基础信息，以及扩展信息进行重新编码，获得基础头，以及扩展头，对获得的基础头和扩展头组合成堆叠头与原始报文进行封装；

所述出方向处理模块，对封装后的报文进行查找转发。

如图5示，具体的，入方向处理模块对进入芯片的报文内容进行查找，获得需要编码进堆叠头的报文信息，并对报文信息进行分类解析，获得基础信息和扩展信息，其中，基础信息是每个转发报文时必须的，扩展信息仅当需要启动某些功能时，才需要扩展信息，所述基础信息和扩展信息送入至堆叠头编辑模块进行进一步处理。

所述堆叠头编辑模块对基础信息和扩展信息进行重新编码，获得基础头和扩展头，其中，基础头是固定的，只有一个，且基础头包括扩展头数量信息，原始端口信息，原始芯片信息，转发目的信息，报文优先级信息，以及其他信息，其中，扩展头数量信息为5位(Bit)二进制数，原始端口为8位(Bit)二进制数，原始芯片为8位(Bit)二进制数，转发目的信息为16位(Bit)二进制数，报文优先级信息为4位(Bit)二进制数，其他信息为7位(Bit)二进制数，扩展头数量信息为5位(Bit)二进制数，表示基础头后能够携带的扩展头数量，当扩展头数量信息全为0时表示无扩展头，可变长堆叠头最多支持31种扩展头。

重新编码后的堆叠头格式，重新堆叠头的格式为基础头+扩展头1+扩展头2+……+扩展头n，报文转发时将重新编码后的堆叠头与原始报文进行重新封装，封装后的报文进入出方向处理模块，所述出方向处理模块根据对于堆叠头的内容进行查找转发。

本发明所述的可变长堆叠头的实现方法及其设备能够使堆叠头长度可变，具有很强的扩展性，并且基础头长度固定，在基础场景下，能够减少堆叠头带来的额外开销。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。