报文交换处理方法、业务板及网络交换系统的制作方法_4

文档序号:8546140阅读:来源:国知局
地址转发表中查找与报文的平面标识、目的MAC地址和虚拟局域网VLAN标识对应表项,并在对应表项中确定用于转发信元的所述第二业务板的分布交换处理单元以及与第二业务板的分布交换处理单元连接并用于转发报文的转发端口。其中,交换二层地址转发表用于记录信元所对应报文的平面标识、目的MAC地址和VLAN标识与信元目的地址之间的对应关系。交换二层地址转发表的表项和业务二层地址转发表的表项类似,在交换二层地址转发表中,以报文的平面标识、目的MAC地址和VLAN标识作为表的索引项,依照该索引可以查找到对应的目的地址。具体的,目的地址可以设定为分布交换处理单元的标识号以及和该分布交换处理单元连接的端口的端口号等。例如,交换板3的交换二层地址转发表可以具有多个索引及对应表项,包括:
[0151]平面0+VLAN1+MAC10,其对应表项为 CSWlO+ 端口 O。
[0152]具体的,为了保证可靠转发,交换二层地址转发表中也带有表征平面标识的表项,此时该交换板分布交换处理单元的交换二层地址转发表中,平面标识表项均相同,例如都是平面0,或者都是平面I。而如果需要对交换板的设计进行简化,也可以仅用报文的目的MAC地址和VLAN标识作为表的索引项来查找对应的目的地址。图7是简化的交换二层地址转发表的表项结构示意图。如图7所示,此时交换二层地址表的表项仅包括报文目的MAC地址、VLAN标识和目的地址的表项。
[0153]同样的,在确定交换板I上该报文的目的地址时,通过查找交换板I上的交换二层地址转发表可知,平面标识为平面0,目的MAC地址为MAClO,VLAN标识为VLANl的报文,其目的地址对应的分布交换处理单元的标识号为CSW10,即业务板C的分布交换处理单元。
[0154]2)当业务板A将单播报文发送至业务板B时,该报文的目的地址为业务板B端口O的MAC地址MAC3。依照平面标识、VLAN标识和目的MAC地址为平面0+VLAN1+MAC3查表,可查得对应表项为CSWl+端口 0,即对应的该分布交换处理单元的标识号为CSWl,与该分布交换处理单元相连的端口的端口号为0,此即为报文的转发地址。
[0155]得到报文转发地址对应标识号为CSWl的分布交换处理单元,且端口号为O的端口,该分布交换处理单元位于业务板B上。业务板A将报文转换分割成信元后,经过交换网片,发送至业务板B的分布交换处理单元CSWl上。
[0156]S402、根据报文所携带的转发标识确定报文对应的目的端口,并将报文发送至目的端口上。
[0157]具体的,可以根据报文所携带的转发标识确定与第二业务板的分布交换处理单元连接并用于转发报文的转发端口,并将转发端口作为报文对应的目的端口。作为第二业务板的业务板B和业务板C中的分布交换处理单元分别接收到单播报文后,根据报文携带的转发标识,可以确定分别发送到业务板B和业务板C的分布交换处理单元的单播报文的目的端口分别为业务板B中的端口 0,以及业务板C的端口 0,将报文分别发送至上述两个目的端口,并进一步分别发送到和目的端口相连的业务处理单元的处理端口上,以完成整个单播报文的发送过程。
[0158]目的业务板B或C在接收该报文时,可以将该报文的平面标识、源媒体访问控制MAC地址和虚拟局域网VLAN标识与报文的源地址的对应关系学入该业务板的业务二层地址转发表中,以使业务板B或C发送的应答报文可以根据业务二层地址转发表进行发送。具体的,以业务板C为例,业务板C在接收交换板3发送的信元并将其转换为报文后,首先根据接收到报文的目的端口 0,重新确定报文的平面标识为平面0,然后在业务板C的业务二层地址转发表中查找报文的平面标识、源媒体访问控制MAC地址和虚拟局域网VLAN标识和报文的源地址有无对应关系。例如该报文的源媒体访问控制MAC地址为业务板A端口 O的地址MAC0,平面标识为平面0,VLAN标识为VLANl,而报文的源地址为交换板3的分布交换处理单元标识号CSW12,以及分布交换处理单元的端口号O。根据地址MACO,平面标识为平面0,VLAN标识为VLANl计算Hash,算出相对应的索引,即可进行业务二层地址转发表的学表操作。
[0159]若重新确定的报文的所述平面标识、源媒体访问控制MAC地址和虚拟局域网VLAN标识与报文的源地址之间无对应关系,则将该对应关系学入业务二层地址转发表中,具体为:
[0160]平面 0+VLAN1+MAC0,对应表项为 CSW12+ 端口 O。
[0161 ] 该项操作可以实现业务板在接收到报文后对业务二层转发表的学表操作。
[0162]本实施例中,在转发单播报文时,利用记录了报文的平面标识、目的MAC地址和VLAN标识与转发地址之间对应关系的交换二层地址转发表与业务二层地址转发表进行转发。具体为在交换二层地址转发表以及业务二层地址转发表中查找与报文的平面标识、目的MAC地址和虚拟局域网VLAN标识对应表项,并在对应表项中确定用于转发信元的分布交换处理单元以及与该分布交换处理单元连接并用于转发报文的转发端口。这样在进行报文的单播时,同样实现了限定报文的发送端口与目的端口在同一个传输平面上,解决了在分布式交换网上支持双平面交换系统的问题,从而可以满足网络设备对双平面组网模型的需求和网络设备在双平面上的可靠通讯需求。
[0163]本发明实施例五提供了当网络架构为模拟双平面四通道的实施场景时,该报文交换处理方法的具体流程步骤。本实施例的方法步骤与上述实施例四类似,不同之处在于本实施例中在不同平面之间设置了一个虚拟通道,使得业务板和交换板之间的转发路径发生了改变。本实施例的提供的报文交换处理方法的流程步骤仍旧如图4所示,此处不再赘述。
[0164]图8是本发明实施例五中的网络架构示意图。如图8所示,在平面O和平面I之间增加了一个虚拟通道,该虚拟通道可由软件设置而成,在打开此虚拟通道的情况下,在交换网片和分布交换单元中增加了另外一个平面的转发地址。
[0165]本实施例中,因为在不同平面之间增设了一个虚拟通道,使得业务板的不同端口所对应的平面之间可以进行数据传输。因为处于不同平面的端口之间实现了互联,因此在发送广播、多播与DLF单播报文时,报文到达的目的端口可配置为业务板上与发送端口处于不同平面上的端口。具体的,可通过对业务板的分布交换单元和交换板上的交换网片的具体配置来实现。此时网络和一般分布式交换网络的实际功能一致,此处不再赘述。
[0166]例如,以从业务板A发送广播报文为例,在虚拟通道关闭时,该情况为一般的双平面状态,此时业务板A端口 O所发出的报文,只能经过交换板I和交换板3到达作为目的业务板的业务板B、业务板C和业务板D的端口 O上,即报文只在平面O上进行转发,而业务板A端口 I所发送的报文,同样只能在平面I上进行转发。
[0167]而不同平面之间开启虚拟通道之后,业务板A的端口 O或端口 I在广播时,由于在两个平面之间设置了虚拟通道,所以信元到达交换网片后,可以通过该虚拟通道配置,同时送达到和原发送端口处于不同平面的另外一个交换板的分布交换处理单元上,此处为将信元发送至和交换板I处于不同平面的交换板2的分布交换处理单元上,交换板I和交换板2的分布交换处理单元在重组报文后,分别通过交换板I和交换板2的级联端口发送出去,再到达对侧的交换板3和4的分布交换处理单元上,并经交换网片分别送达业务板,因而业务板B、业务板C和业务板D的端口 O及端口 I都收到了来自于业务板A的广播报文,从而使得业务板的CPU可以分别从第一处理端口和第二处理端口接收到相同的报文。此外,业务板A本身也会收到经交换网片转发的该广播报文,当业务板A发现该报文由自身发出时,业务板A的端口 O因为报文由本端口发出,故而会进行剪枝处理,并丢弃该报文;而业务板A的端口 I由于其配置,可接收另外一个平面的报文,故也可接收到该报文,并送至CPU进行处理。需要说明的是,虚拟通道通常在中心框处设置即可,为了避免环路,在业务板C所在的业务框中,平面O上的报文并不会送达位于平面I的交换板4上。
[0168]此时,因为当虚拟通道打开时,平面O上的报文可以经过该虚拟通道发送至平面I之上,即可以发送至和平面I相连的端口,所以多播转发标识所对应的分布交换处理单元与和分布交换处理单元连接的端口有所不同,也使得业务板和交换板所学习到二层转发表的表项也和双平面的虚拟通道未打开时有所不同。
[0169]具体的,在虚拟通道打开的情况下,当业务板A分别从端口 O和端口 I发送广播报文时,因为报文切分而成的信元同时经由两个不同平面发送,此时交换板I和交换板2的交换二层地址转发表学到的对应表项为:
[0170]交换板I的交换二层地址转发表学到的对应关系有:
[0171]平面0+VLAN1+MAC0,对应表项为 CSWO+ 端口 O ;
[0172]平面0+VLAN1+MAC1,对应表项为 CSWO+ 端口 I。
[0173]交换板2的交换二层地址转发表学到的对应关系有:
[0174]平面1+VLAN1+MAC0,对应表项为 CSWO+ 端口 O ;
[0175]平面1+VLAN1+MAC1,对应表项为 CSWO+ 端口 I。
[0176]因为交换板3和交换板4直接通过级联端口接收报文,所以交换板3和交换板4在该过程中不执行学表操作。
[0177]业务板B分别由端口 O和端口 I收到广播报文后,在其业务二层地址转发表中学习到的表项有:
[0178]平面0+VLAN1+MAC0,对应表项 CSWO+ 端口 O ;
[0179]平面1+VLAN1+MAC0,对应表项 CSWO+ 端口 O ;
[0180]平面1+VLAN1+MAC1,对应表项 CSWO+ 端口 I ;
[0181]平面0+VLAN1+MAC1,对应表项 CSWO+端口 I。
[0182]业务板C分别由端口 O和端口 I收到报文后,其业务二层地址转发表中学到的表项有:
[0183]平面0+VLAN1+MAC0,对应表项为 CSW12+ 端口 O ;
[0184]平面1+VLAN1+MAC1,对应表项为 CSW13+ 端口 O ;
[0185]平面0+VLAN1+MAC1,对应表项为 CSW12+ 端口 O ;
[0186]平面1+VLAN1+MAC0,对应表项为 CSW13+ 端口 O。
[0187]业务板D学到的表项与业务板B和业务板C类似,此处不再赘述。
[0188]而当业务板A作为目的业务板时,也会学习到对应的表项,此处为了方便下面单播查表的描写,根据以上描述可知当业务板C为源业务板向业务板A发送报文时,业务板A学到的表项为:
[0189]平面0+VLAN1+MAC10,对应表项为 CSW2+ 端口 O ;
[0190]平面1+VLAN1+MAC10,对应表项为 CSW2+ 端口 O ;
[0191]平面0+VLAN1+MAC11,对应表项为 CSW3+ 端口 O ;
[0192]平面1+VLAN1+MAC11,对应表项为 CSW3+ 端口 O。
[0193]由上述可见,当两个平面之间存在虚拟通道的时候,交换板及业务板在二层地址转发表中所学到的表项相比于单纯的双平面也有所不同,这些表项可以在进行报文单播时,用于通过查表获取对应的转发标识。而当该虚拟通道关闭时,由于虚拟通道打开而学习到的另外一个平面的表项会在定时刷新时老化,从而二层转发表中的表项与未开启虚拟通道时的双平面交换系统一致。
[0194]下面再以业务板A发送一个单播报文给业务板C的端口 O为例进行说明。业务板A在发送单播报文给业务板C的端口 O时,可以通过自身端口 O发送,也可通过端口 I发送,其对应的平面标识为平面O或平面I。
[0195]具体的,向业务板C的端口 O发送单播报文时,业务板A根据报文默认是否有VLAN标签来确认VLAN标识,如果有VLAN标签,则按报文中的VLAN标签进行VLAN标识;如果没有,则加上默认的VLAN标签,并确认为VLAN标识。此时假设VLAN标识为1,并将该标识加入报文内。在确定报文的转发端口时,可以在业务板A的业务二层地址转发表中查找与报文的平面标识、目的MAC地址和VLAN标识对应表项,并在对应的表项中确定报文的转发端口。其中,因为两个平面之间增加了一条虚拟通路,业务板A的业务二层地址转发表所包括的索引及对应表项会有所不同,具体的,依照发送端口以及目的MAC地址的不同,单播报文在发送时,其查表获得的转发标识如下:
[0196]I)如果该单播报文从端口 O发送,目的MAC地址为MAC10,则依照平面0+VLAN1+MAC10查表可获得转发标识为CSW2+端口 O ;
[0197]2)如果该单播报文从端口 I发送,目的MAC地址为MAC10,则依照平面1+VLAN1+MAC10查表可获得转发标识为CSW2+端口 O ;
[0198]3)如果该单播报文从端口 O发送,目的MAC地址为MAC11,则依照平面0+VLAN1+MAC11查表可获得转发标识为CSW3+端口 O ;
[0199]4)如果该单播报文从端口 I发送,目的MAC地址为MAC11,则依照平面1+VLAN1+MAC11查表可获得转发标识为CSW3+端口 O ;
[0200]即对应报文可以根据转发标识转发至标识号为CSW2或CSW3的交换板的分布交换处理交换单元上。
[0201]由上述可知,在业务板A向业务板C的端口 O发送单播报文时,依照平面标识、VLAN标识和目的MAC地址为平面0+VLAN1+MAC10以及平面1+VLAN1+MAC11查表,可查得对应表项为CSW2+端口 O以及CSW3+端口 0,即对应报文可以根据转发标识转发至标识号为CSW2及CSW3的级联交换板的分布交换处理交换单元上,需要说明的是,和分布交换处理单元相连端口的端口号都为0,此时对应情况为标识号为CSW2和CSW3的分布交换处理交换单元均以端口号为O的端口作为级联端口和另一个交换板级联。而CSW2和CSW3的分布交换处理交换单元也可以用端口号为I的端口作为级联端口和另一个交换板进行级联时,具体情况和上述类似,此处不再赘述。
[0202]交换板I的级联端口只和交换板3连接,交换板2的级联接口只和交换板4连接。因此可将从业务板A发送的报文经级联端口转发至交换板3或者交换板4上。
[0203]具体的,在重新确定交换板3与交换板4上该报文的目的地址时,通过查找交换二层地址转发表可知,假如平面标识为平面0,目的MAC地址为MAC10,VLAN标识为VLANl的报文,查表后可得到其目的地址对应分布交换处理单元标识号为CSWlO的业务板C。
[0204]业务板C接收到信元并将信元合并为报文后,根据单播报文所携带的转发标识,可以确定报文对应的目的端口的端口号为端口 O。业务板C确定端口号后,即可从该目的地址发送信元,通过端口 O将报文发送至业务板C的处理端口 O中,完成报文的整个发送过程。
[0205]业务板A发送单播报文至业务板B与前述实施例四中的描述类似,只是会由于虚拟通道的打开,而导致根据发送源端口及目的MAC地址的不同,而查找的业务二层转发表和交换二层转发表中的具体表项有所不同,从而确定的转发标识有所不同,此处不再赘述。
[0206]由上述可以看出,双平面之间打开了虚拟通道的情况下,在报文进行多播、广播或者DLF单播时,每个业务板可以分别从不同的平面接收到相同的报文,而在单纯模拟双平面时,每个业务板所接收到的是来自于本平面的报文,因而和前述实施例中单纯模拟双平面相比,本实施例所提供的方案相当于报文多了冗余的传输链路,这样可以增强整个双平面交换系统的可靠性;同样的,在单播时,因为在两个平面之间开启了虚拟通道,所以可根据发送的源端口和目的MAC地址的不同,而选择将报文从不同的通道发送到目的业务板上,例如是当两个平面之间没有开启虚拟通道时,从源业务板端口 O上发出的报文,只能经由平面O进行传输,并最终发送至目的业务板的端口 O上,而两平面间开启虚拟通道后,在源业务板端口 O上发出的报文,如果其目的业务板的目的MAC为本属于另外一个平面的端口 1,则根据实际查表结果,会选择经过另一个平面转发,从而跨平面实现传输,实现更高的可靠性及使用灵活性,并且当某平面出现故障时,系统仍然可以进行报文的发送。
[0207]本实施例中,在模拟双平面四通道的网络架构时,通过业务板的分布交换单元和交换板上的交换网片的配置,模拟出连接两个不同平面的虚拟通道,报文到达的目的端口可配置为业务板上与发送端口处于不同平面上的端口,因而报文发送后,可通过和发送端口处于不同平面的交换板及业务板进行转发,并送到和发送端口位于不同平面的目的端口之上。这样在不同平面之间有虚拟通路的情况下,实现根据发送报文时该报文的平面标识来确定报文的目的端口,解决了在分布式交换网上支持双平面交换系统的问题,从而可以满足网络设备对双平面组网模型的需求和网络设备在双平面上的可靠通讯需求。
[0208]图9是本发明实施例六提供的业务板的结构示意图。本实施例中的业务板用于分布式交换网中,分布式交换网络至少包括第一业务板、第二业务板和至少一个交换板;第一业务板以及第二业务板包括分布交换处理单元、第一端口、第二端口以及业务处理单元,业务处理单元具有第一处理端口和第二处理端口,第一处理端口连接分布交换处理单元与第一处理端口,第二端口连接分布交换处理单元与第二处理端口。如图9所示,本实施例提供的业务板61包括:
[0209]信元处理模块601,用于接收交换板转发的信元并将信元转换为报文,其中,信元是由作为源业务板的第一业务板的分布交换处理单元通过将需要所发送的报文进行分割后,发送到交换板的,每个信元携带有信元所对应的报文的转发标识,以使交换板根据转发标识将每个信元发送至第二业务板的分布交换处理单元,转发标识是根据第一业务板发送的报文的平面标识所确定,平面标识由第一业务板的分布交换处理单元
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