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Patent Searching and Data


Title:
DATA TRANSMISSION METHOD AND NETWORK NODE IN LAYER 2 NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/101708
Kind Code:
A1
Abstract:
Embodiments of the present invention relate to a data transmission method and a network node in a layer 2 network. The method comprises: configuring, according to a network architecture, a balance group for a network node on the basis of a principle for avoiding a broadcast storm, one balance group comprising one or more interfaces; the network node receiving a packet from a receiving interface; and the network node forwarding the packet to an interface excluding the balance group the receiving interface is located.

Inventors:
YU JINGHAI (CN)
FU ZHENTAO (CN)
HAN HUI (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/089936
Publication Date:
July 03, 2014
Filing Date:
December 19, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H04L45/18; H04L45/74
Foreign References:
CN101330370A2008-12-24
CN101155109A2008-04-02
US20110206058A12011-08-25
Attorney, Agent or Firm:
AFD CHINA INTELLECTUAL PROPERTY LAW OFFICE (CN)
北京安信方达知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种二层网络数据传送方法, 包括:

根据网络架构以避免广播风暴为原则为网络节点配置均衡组, 一个均衡 组包括一个或多个接口;

网络节点从接收接口接收 ^艮文; 以及

所述网络节点向所述接收接口所在均衡组之外的接口转发报文。

2、 如权利要求 1所述的方法, 其中: 所述均衡组内的接口均为用于与上 层网络设备交互的上行接口或均为用于与下层网络设备交互的下行接口。

3、 如权利要求 1所述的方法, 其中: 所述网络节点接收报文后, 所述方 法还包括:

所述网络节点根据报文中携带的介质访问控制 MAC信息查询本地 MAC 地址表;

如未查到匹配的地址表项, 则所述网络节点进行 MAC地址学习; 如查到匹配的地址表项, 则所述网络节点判断是否符合 MAC地址更新 条件; 以及

判断符合 MAC地址更新条件时, 所述网络节点进行 MAC地址更新。

4、如权利要求 3所述的方法, 其中: 所述网络节点进行 MAC地址学习, 包括: 判断所述接收接口所在的均衡组是否还有其他接口;

若没有其他接口, 则所述接收接口执行 MAC地址学习; 以及

若有其他接口, 则根据负载均衡策略选择所述接收接口所在的均衡组内 的接口执行所述 MAC地址学习。

5、 如权利要求 4所述的方法, 其中: 所述 MAC地址更新的条件包括: 匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口位于同一均衡组;

匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于不同的均衡组且不是同一 类型的接口; 或 匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于不同的均衡组 , 但属于同 一类型的接口, 且所述网络节点支持虚拟机迁移。

6、 如权利要求 5所述的方法, 其中,

符合 MAC地址更新条件为匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口 位于同一均衡组时, 所述网络节点根据负载均衡策略选择所述接收接口所在 的均衡组内的接口执行 MAC地址更新; 以及

符合 MAC地址更新条件为匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位 于不同的均衡组且不是同一类型的接口; 或匹配的地址表项中的接口与所述 接收接口位于不同的均衡组, 但属于同一类型的接口, 且所述网络节点支持 虚拟机迁移时, 所述网络节点的接收接口执行 MAC地址更新。

7、 如权利要求 1所述的方法, 其中: 当网络节点的接口故障时, 所述网 络节点根据负载均衡策略将所述故障接口的 MAC地址表转移到所述故障接 口所在均衡组的接口。

8、 一种网络节点, 包括:

若干个接口;

均衡组配置单元, 其设置成根据网络架构以避免广播风暴为原则为网络 节点配置均衡组, 一个均衡组包括一个或多个接口; 以及

报文转发控制模块, 从接收接口接收报文时, 其设置成向所述接收接口 所在均衡组之外的接口转发报文。 9、 如权利要求 8所述的网络节点, 其中: 所述均衡组内的接口均为用于 与上层网络设备交互的上行接口或均为用于与下层网络设备交互的下行接 口。

10、 如权利要求 8所述的网络节点, 其中: 所述网络节点还包括: 介质访问控制 MAC地址查询单元,其设置成根据报文中携带的 MAC信 息查询本地 MAC地址表;

MAC地址管理单元, 其设置成在未查到匹配的地址表项时,控制相应接 口进行 MAC地址学习, 以及在判断符合 MAC地址更新条件时, 控制相应接 口进行 MAC地址更新; 以及 MAC地址更新判断单元 , 其设置成在查到匹配的地址表项时 , 判断是否 符合 MAC地址更新条件。

11、 如权利要求 10所述的网络节点, 其中: 所述网络节点还包括均衡组 策略控制单元, 其设置成根据所述均衡组配置单元配置的均衡组基于负载均 衡策略对均衡组内的接口进行控制, 所述 MAC地址管理单元判断所述接收 接口所在的均衡组是否还有其他接口, 若没有其他接口, 则控制所述接收接 口执行 MAC地址学习; 若有其他接口, 则控制所述均衡组策略控制单元选 择的接口执行 MAC地址学习。

12、 如权利要求 11所述的网络节点, 其中: 所述 MAC地址更新的条件 包括:

匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口位于同一均衡组;

匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于不同的均衡组且不是同一 类型的接口; 或

匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于不同的均衡组, 但属于同 一类型的接口, 且所述网络节点支持虚拟机迁移。

13、 如权利要求 12所述的网络节点, 其中,

符合 MAC地址更新条件为匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口 位于同一均衡组时, 所述 MAC地址管理管理单元控制所述均衡组策略控制 单元选择的所述接收接口所在的均衡组内的接口执行 MAC地址更新; 以及 符合 MAC地址更新条件为匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位 于不同的均衡组且不是同一类型的接口; 或匹配的地址表项中的接口与所述 接收接口位于不同的均衡组, 但属于同一类型的接口, 且所述网络节点支持 虚拟机迁移时,所述 MAC地址管理管理单元控制所述接收接口执行 MAC地 址更新。

14、 如权利要求 8所述的网络节点, 其中: 所述网络节点还包括均衡组 故障处理单元, 其设置成根据所述均衡组配置单元配置的均衡组检测均衡组 中的接口, 以及在均衡组中的接口出现故障时, 通知 MAC地址管理单元将 所述故障接口的 MAC地址表转移到所述接收接口所在均衡组的其他接口。

Description:
二层网络数据传送方法及网络节点

技术领域

本发明涉及网络通信技术, 更具体的说, 是一种二层网络数据传送方法 及网络节点。

背景技术

随着互联网应用的日益广泛, 数据中心的应用也日益广泛。 在相关的标 准组织中, 各种与数据中心相关的技术标准也在积极推进 中。 为了能够在数 据中心网络中实现比较方便的虚拟机动态迁移 , 要求数据中心网络为大二层 网络成为构建数据中心的基本要求。

在二层网络中, 为了提高网络连接的可靠性和健壮性, 通常在组网上存 在冗余, 以便发生故障时, 流量能切换到备份链路上。 但是, 冗余链路的存 在导致在网络中天然存在着环路, 进而导致网络中出现广播风暴, 造成流量 拥塞等各种问题。 STP ( Spanning Tree Protocol, 生成树协议)及其后续改进 协议可以在网络节点之间通过改变设备节点的 端口状态来避免环路的出现, 同时在链路出现故障时, 通过改变设备端口状态使数据转发通过其它的 可达 链路进行转发, 保证网络数据传送的继续。 但 STP及其后续改进协议在数据 中心应用中有着其致命弱点, 就是带宽利用率严重不足, 大量链路因为端口 被该协议阻塞而无法使用。为此,业界提出了 若干种相关的技术来实现无 STP 的大二层网络, 目前讨论比较多的分别是 IRF ( Intelligent Resilient Framework , 智能弹性架构)、 VSS ( Virtual Switching System,虚拟交换系统)、 VPC ( virtual Port-Channel, 虚通道技术 ) 、 TRILL ( Transparent Interconnection of Lots of Links, 多链路透明互联 )技术和 SPB ( Shortest Path Bridging, 最短路径桥接 ) 技术。

IRF技术、 VSS和 VPC技术, 均为堆叠类技术实现方案。 IRF技术是一 种应用在中低端交换机设备上的虚拟化技术。 它可以将多台中低端交换机设 备(成员设备)虚拟为一台高端交换机设备( 虚拟设备) 。 同时, 各个成员 设备的物理端口被捆绑在一起, 作为一个逻辑端口使用, 在配置和组网使用 上与单个实际物理设备相类似, 由此可实现跨设备链路聚合功能, 这样也避 免了环路的发生, 同时增加了链路的健壮性。 从数据中心的组网图上来看, 使用 IRF聚合后的网络结构相当于一个树形结构,环 路发生的条件不再存在。 IRF技术需要在被虚拟的成员设备上启用 IRF控制协议, 并在各虚拟成员设 备之间交互协议报文。

TRILL技术与 SPB技术, 均为实现数据转发方面多路径的技术。 TRILL 技术是由 IETF提出的一种 "以太帧多路径转发"技术方案, 该技术的提出颠 覆了传统以太帧的转发方式。 因为多路径技术从来就是三层 IP才有的技术。 TRILL将此技术应用在二层交换机设备上,能够 现此功能的交换机称为 "路 由桥( Routing Bridge ,简称 RBridge ) "。 RBridge间通过类似 IS-IS ( Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol, 中间系统到中间系统的路由选 择协议)路由协议的链路状态控制协议 TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links, 多链接半透明互联) IS-IS实现相互间最短路径和等价多路径的 计算。 TRILL IS-IS只计算 RBridge间的拓朴, 而不关心网络中两台主机间的 拓朴。 在转发以太帧的时候, Ingress RBridge (入口路由桥)在以太帧上加封 装源 RBridge标识和目的 RBridge标识, 再加封装外层 VLAN标识, 外层下 一跳 RBridge标识,这样逐跳转发到 Egress RBridge(出口路由桥)节点, Egress RBridge将 TRILL头剥掉, 还原出传统的以太帧, 进行传统的以太帧转发。 通过使用具有此种技术特性的交换机设备构建 数据中心网络, 实现了没有环 路没有 STP的大二层网络。 但通过此种技术实现大二层网络, 要求所使用的 交换机设备必须能够支持此种技术 , 且原有交换机不能通过简单的软件升级 来支持。 发明内容

本发明实施例是提供一种二层网络数据传送方 法及网络节点, 以解决二 层网络中容易出现广播风暴的问题。

本发明实施例提供了一种二层网络数据传送方 法, 包括:

根据网络架构以避免广播风暴为原则为网络节 点配置均衡组, 一个均衡 组包括一个或多个接口; 网络节点从接收接口接收 ^艮文; 以及

所述网络节点向所述接收接口所在均衡组之外 的接口转发报文。

本发明实施例提供了一种网络节点, 该网络节点包括:

若干个接口;

均衡组配置单元, 其设置成根据网络架构以避免广播风暴为原则 为网络 节点配置均衡组, 一个均衡组包括一个或多个接口; 以及

报文转发控制模块, 从接收接口接收报文时, 其设置成向所述接收接口 所在均衡组之外的接口转发报文。

本发明实施例的方法和网络节点因预先根据网 络架构以避免广播风暴为 原则为网络节点配置均衡组, 进行报文转发时, 根据预置的均衡组向接收接 口所在的均衡组以外的所有其他接口转发报文 即可有效避免广播风暴, 本发 明实施例的方案只需要进行设置, 对节点设备的要求较低, 且容易实现。 另 夕卜, 在需要进行 MAC ( Media Access Control, 介质访问控制)地址学习和更 新时, 同一均衡组的接口根据均衡策略实现了 MAC地址学习的分担, 提高 了系统的性能。 附图概述

图 1是本发明二层网络数据传送方法实施例 1的示意图;

图 2是本发明实施例的均衡组配置的示意图;

图 3是本发明二层网络数据传送方法实施例 2的示意图;

图 4是本发明实施例进行 MAC处理的示意图;

图 5是进行 MAC学习的具体流程示意图;

图 6-8是本发明实施例的网络节点实施例的模块结 构示意图;

图 9-11是本发明应用实例的示意图; 其中, 图 9是本发明实施例在标准 胖树结构下转发及 MAC学习示意图; 图 10是本发明实施例的非标准胖树结 构下转发及 MAC学习示意图; 图 11是本发明实施例在一种组播情况下转发 及 MAC学习示意图。 本发明的较佳实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明实施例所 述技术方案作详细描述, 以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明 实施例并能予以实施, 但所举 实施例不作为对本发明的限定。 需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请 中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例 1

本发明二层网络数据传送方法实施例 1 , 如图 1所示, 该方法包括: 步骤 101 : 根据网络架构以避免广播风暴为原则为网络节 点配置均衡组, 一个均衡组包括一个或多个接口;

本发明实施例所说的网络节点可以是网络接入 设备及聚合设备或网络核 心设备, 为更好的描述本发明实施例的内容, 本文引入以下概念定义:

上行接口: 数据中心网络结构中, 与上层网络节点交互的接口, 为该层 网络节点的上行接口。

下行接口: 数据中心网络结构中, 与下层网络节点交互的接口, 为该层 网络节点的下行接口。

本发明实施例中, 均衡组内的接口均为用于与上层网络设备交互 的上行 接口或均为用于与下层网络节点交互的下行接 口。

均衡组: 也可称为接口组或端口组, 以避免广播风暴为原则将相同类型 的接口 (上行接口或者下行接口或者上行接口或下行 接口的一部分接口) , 捆绑到一起, 阻止组内接口收到的流量向组内别的接口转发 , 同时进行 MAC 地址学习的分担或者流量分担, 以及进行流量保护。 类似链路捆绑, 但是不 需要协议协商, 且是本地单独存在, 不需要和对端有相同的均衡组。

其中, 流量分担是通过在均衡组的端口上均匀的学习 对端 MAC,后续从 均衡组往外部转发时, 自然查表, 业务 MAC基本均衡, 可以认为体现了流 量分担。

对于一个确定的以太网多链路环境中的网络节 点, 它的接口或为上行接 口, 或为下行接口, 上行接口使用 U-P表示, 下行接口使用 D-P表示; 在上行接口或下行接口中, 可以根据需要配置均衡组。 如图 2所示, 均 衡组包括了全部的上行接口或包括了全部的下 行接口, 在实际的组网中, 均 衡组可以只包括一部分上行接口或只包括一部 分下行接口。 其中, 若网络节 点为网络接入设备及聚合设备, 则可配置上行接口为一个均衡组; 若网络节 点为网络核心设备, 则根据该网路核心设备所连接的聚合设备的拓 朴情况配 置均衡组。

步骤 102: 网络节点从接收接口接收报文;

本发明实施例所说的报文主要是需要洪泛的报 文, 如广播报文、 协议报 文或未知广播报文。 对于单播报文, 则需要查找转发表, 向对应的端口转发, 不会向所有的端口转发。

步骤 103 : 所述网络节点向所述接收接口所在均衡组之外 的接口转发报 文。

该实施例 1 中, 同一均衡组接口收到的报文, 不再向该接收接口所在均 衡组内别的接口转发, 若一个均衡组包括了所有的上行接口, 则从上行接口 接收的广播 /组播或未知单播报文, 不再向另外的上行接口转发。 因预先根据 网络架构以避免广播风暴为原则为网络节点配 置均衡组, 进行报文转发时, 根据预置的均衡组向接收接口所在的均衡组以 外的所有其他接口转发报文即 可有效避免环路产生, 也即避免了广播风暴, 本发明实施例的方案只需要进 行设置, 对节点设备的要求较低, 且容易实现。

实施例 2

本发明二层网络数据传送方法实施例 2, 如图 3所示, 该方法包括: 步骤 301 : 根据网络架构以避免广播风暴为原则为网络节 点配置均衡组, 一个均衡组包括一个或多个接口;

所述均衡组内的接口均为用于与上层网络节点 交互的上行接口或均为用 于与下层网络节点交互的下行接口。

步骤 302: 网络节点从接收接口接收报文;

步骤 303: 网络节点根据报文中的 MAC ( Media Access Control, 介质访 问控制)信息进行 MAC处理;

具体地, 如图 4所示, MAC处理包括:

步骤 401 : 所述网络节点根据报文中携带的 MAC信息查询本地 MAC地 址表;

步骤 402: 如未查到匹配的地址表项, 则所述网络节点进行 MAC地址学 习;

所述 MAC地址学习的步骤包括: 判断所述接收接口所在的均衡组是否 还有其他接口;

若没有其他接口, 则所述接收接口执行 MAC地址学习;

若有其他接口, 则根据负载均衡策略选择所述接收接口所在的 均衡组内 的接口执行所述 MAC地址学习。

步骤 403: 如查到匹配的地址表项, 则所述网络节点判断是否符合 MAC 地址更新条件;

所述 MAC地址更新的条件包括:

条件 A: 匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口位 于同一均衡组; 条件 B: 匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于 不同的均衡组且 不是同一类型的接口; 或

条件 C, 匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于 不同的均衡组, 但属于同一类型的接口, 且所述网络节点支持虚拟机迁移。

步骤 404: 判断符合 MAC地址更新条件时, 所述网络节点进行 MAC地 址更新。

满足 MAC地址更新条件 A时, 所述网络节点根据负载均衡策略选择所 述接收接口所在的均衡组内的接口执行 MAC地址更新;满足 MAC地址更新 条件 B、 C时, 所述网络节点的接收接口执行 MAC地址更新(即接收报文的 接口后学习的 MAC地址生效, 同时删除原有接口学习的 MAC地址)。

步骤 304: 所述网络节点向所述接收接口所在均衡组之外 的其他接口转 发报文。 在以上实施例 2中, 网络节点的接口及所配置的均衡组遵守以下规 则:

A、 同一均衡组接口收到的报文, 不再向该接收接口所在均衡组内别的 接口转发, 若一个均衡组包括了所有的上行接口, 则从上行接口接收的广播 / 组播或未知单播报文, 不再向另外的上行接口转发。

B、 如已有与接收报文的接口相同类型接口学习到 的 MAC地址, 且所在 网络节点不支持虚拟机迁移, 那么接口报文的接口不再进行 MAC地址学习。

C、 如已有与接收报文的接口同一均衡组接口学习 到的 MAC地址, 可以 根据均衡策略来让合适的接口 (比如负载少的接口) 学习。

E、 已有不同类型接口学习到的 MAC, 接收报文的接口后学的 MAC地 址生效, 同时删除原有接口学习的 MAC地址。

因预先根据网络架构以避免广播风暴为原则为 网络节点配置均衡组, 进 行报文转发时, 根据预置的均衡组向接收接口所在的均衡组以 外的所有其他 接口转发报文即可有效避免环路产生, 也即避免了广播风暴, 本发明实施例 的方案只需要进行设置, 对节点设备的要求较低, 且容易实现。 另外, 在需 要进行 MAC 地址学习和更新时, 同一均衡组的接口根据均衡策略实现了 MAC地址学习的分担, 提高了系统的性能。

在以上实施例 1和 2中,某接口故障(如,断链 ) ,可以将此接口的 MAC 表转移到与故障接口同一均衡组的其他接口。

基于本发明实施例的方案, 当一个网络节点接收到以太报文, 根据所述 报文携带的 MAC ( Media Access Control, 介质访问控制)信息, 进行 MAC 查找和 MAC学习;

所述节点首先根据所述报文的 MAC信息查找本地 MAC表是否已有所述 MAC信息, 查找所在均衡组是否有其他接口, 查找均衡组内是否已有接口学 到所述 MAC信息;

若所在均衡组没有其他接口, 则接收报文的接口根据 MAC 学习规则进 行 MAC 学习或更新; 若所在均衡组有其他接口, 根据均衡组配置策略进行 MAC学习或处理; 另外, 不同类型接口学习到的 MAC, 则后学习的 MAC生效, 同时删除 原有接口的学习的 MAC。

在网络节点中的进行 MAC学习的具体流程如图 5所示, 本流程是上述 规则的具体体现, 其步骤说明如下:

步骤 501 : 网络节点接收到以太报文;

步骤 502: 所述节点分析所接收到的报文, 获取其 MAC地址以及接收所 述报文的接口信息;

步骤 503: 所述节点查询本节点的 MAC表信息;

步骤 504: 根据所查询的 MAC表信息结果, 判断是否已有对应报文中 MAC的地址表项; 若无, 继续处理; 否则, 转到步骤 508;

步骤 505: 所述节点的 MAC表中没有对应所述 MAC的地址表项, 分析 接收报文的接口是否所在的均衡组是否还有其 他接口;若无,则执行步骤 506; 否则, 转到步骤 507;

步骤 506: 所述节点的接收报文的接口学习报文所携带的 MAC地址, 加 入 MAC地址表项, 流程结束;

步骤 507: 根据负载均衡策略选择所述接收接口所在的均 衡组内的接口 学习报文所携带的 MAC地址; 学习完毕流程结束;

步骤 508:分析比较已有 MAC地址条目中接口信息与接收报文的接口是 否处于同一个均衡组中; 若相同, 则执行步骤 509; 否则, 转到步骤 511 ; 步骤 509: 判断两个接口是否属于相同类型的接口, 若不是相同类型的 接口, 则转到执行步骤 511 , 否则, 执行步骤 510;

步骤 510: 判断所属网络节点是否支持虚拟机迁移技术, 若支持, 则执 行步骤 511 , 否则, 因原接口中已存在所述 MAC信息, 新接口不再学习, 流 程结束;

步骤 511 : 根据负载均衡策略选择所述接收接口所在的均 衡组内的接口 更新 MAC地址表中相关信息。 为了实现上述方法, 本发明实施例还提供了一种网络节点, 如图 6所示, 该网络节点包括:

若干个接口;

均衡组配置单元 11 , 用于根据网络架构以避免广播风暴为原则为网 络节 点配置均衡组, 一个均衡组包括一个或多个接口; 以及

所述均衡组内的接口均为用于与上层网络设备 交互的上行接口或均为用 于与下层网络设备交互的下行接口。

报文转发控制模块 12, 从接收接口接收报文时, 用于向所述接收接口所 在均衡组之外的其他接口转发报文。

对应于实施例 2, 如图 7所示, 所述网络节点还包括:

MAC地址查询单元 13 ,用于根据报文中携带的 MAC信息查询本地 MAC 地址表;

MAC地址管理单元 14, 用于在未查到匹配的地址表项时, 控制相应接 口进行 MAC地址学习, 以及在判断符合 MAC地址更新条件时, 控制相应接 口进行 MAC地址更新;

MAC地址更新判断单元 15, 用于在查到匹配的地址表项时, 判断是否 符合 MAC地址更新条件。

可选地, 如图 8所示, 所述网络节点还包括均衡组策略控制单元 16, 用 于根据所述均衡组配置单元 11 配置的均衡组基于负载均衡策略对均衡组内 的接口进行控制, 所述 MAC地址管理单元 14判断所述接收接口所在的均衡 组是否还有其他接口, 若没有其他接口, 则控制所述接收接口执行 MAC地 址学习; 否则, 控制所述均衡组策略控制单元 16选择的接口执行 MAC地址 学习, 从而由不同接口执行 MAC地址学习, 实现流量分担的效果, 达到各 个接口上流量的相对均衡的目的。

如上文所述, 所述 MAC地址更新的条件包括:

条件 A: 匹配的地址表项中的接口是与所述接收接口位 于同一均衡组; 条件 B: 匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于 不同的均衡组且 不是同一类型的接口; 或 条件 c, 匹配的地址表项中的接口与所述接收接口位于 不同的均衡组, 但属于同一类型的接口, 且所述网络节点持虚拟机迁移。

具体地, 满足 MAC地址更新条件 A时, 所述 MAC地址管理管理单元 控制所述均衡组策略控制单元 16选择的所述接收接口所在的均衡组内的接 口执行 MAC地址更新; 满足 MAC地址更新条件 B、 C时, 所述 MAC地址 管理管理单元 14控制所述接收接口执行 MAC地址更新。

如图 8所示, 所述网络节点还包括均衡组故障处理单元 17, 用于根据所 述均衡组配置单元 11配置的均衡组检测均衡组中的接口, 以及在均衡组中的 接口出现故障时, 通知 MAC地址管理单元 14将该故障接口的 MAC地址表 转移到所述接收接口所在均衡组的其他接口。 若均衡组内各接口出现流量明 显分化情况, 则由均衡组策略控制单元 16处理。

与相关技术相比较, 本发明实施例引入了上行接口、 下行接口和均衡组, 使网络节点完成对 MAC 的优化学习及报文的转发处理, 这样, 一方面保证 了报文处理的高速高效, 另一方面本发明实施例不需要在网络交换设备 上统 一运行控制协议和交互控制报文, 保留了二层的特性, 降低了配置的复杂度 和提高了系统的健壮性, 提高了系统设计的灵活性。 以下结合应用实例, 对本发明实施例的方法进行说明。 应用实例 1

图 9所示为应用实例 1 , 主要说明本发明实施例在标准胖树结构下, 进 行报文转发及 MAC学习的详细过程;

如图 9 所示, 这是本发明实施例在标准胖树(Fat-Tree )结构下转发及 MAC学习过程图, 其 MAC学习和流程如下:

步骤 901 : acl节点接收来自其所直连服务器发出的 ARP请求报文, 接 收该报文的接口为 D-P1 (下行接口中第一个接口, 以下类同) ;

步骤 902: acl节点分析所接收报文携带的源 MAC信息和目的 MAC信 息, 及接收报文的接口号 D-P1 ; 步骤 903: acl节点学习源 MAC信息和接口 D-P1的信息,写入 MAC表; 该应用实例中, D-P1接口学习了该 MAC地址;

步骤 904: acl节点 D-P1接口所在的均衡组没有其他接口, acl节点向所 有其它接口 ( U-P1和 U-P2 )转发该 ARP请求报文;

步骤 905: agl节点和 ag2节点分别通过其接口 D-P1接收到来自 acl节 点的报文;

步骤 906: agl节点分析所接收报文携带的源 MAC信息和目的 MAC信 息, 及接收报文的接口号 D-P1 ;

步骤 907: agl节点学习源 MAC信息和接口 D-P1的信息,写入 MAC表; 该应用实例中, D-P1接口学习了该 MAC地址;

步骤 908: ag2节点按同样的流程在其 D-P1接口上学习该 ARP报文所携 带的 MAC地址;

步骤 909: 因为 D-P1接口所在的均衡组没有其他接口, 那么 agl节点向 所有其他接口 (D-P2、 U-P1和 U-P2 )转发该报文。 cl、 c2和 ac2节点接收 所转发的 ARP请求 4艮文;

步骤 910: ac2节点接收到该 ARP请求 文后, 分析其 MAC信息和接收 报文的接口信息;

步骤 911 : 由于 ac2节点上 U-P1接口为上行接口; 按照网络节点学习 MAC流程进行 MAC学习处理, 在本应用实例中由 U-P1接口学习;

步骤 912: 由于 U-P2与 U-P1同属同一个均衡组, ac2节点不再向其它 上行接口 U-P2转发。

可理解地, 如 ac2节点还有下行接口则还需向下行接口转发 "^文。

步骤 913: cl节点 D-P1接口接收到 ARP请求报文后, 由于该接口所在 的均衡组没有其他接口, 其学习过程与 acl和 ag l节点相似, 不再赘述; 步骤 914: 重复前述步骤, ARP请求报文到达目的服务器 B, 各个网络 节点完成对源服务器 A的 MAC的学习; 目的服务器 B响应 A的请求, 从而 形成一条 A-B间的二层转发路径。 应用实例 2

图 10所示为应用实例 2, 主要说明本发明实施例在非标准胖树结构下, 进行才艮文转发及 MAC学习的详细过程;

如图 10所示, 这是本发明实施例在非标准胖树结构下转发及 MAC学习 过程图, 其 MAC学习和流程如下:

步骤 1001 : AC1节点接收来自其所直连服务器中虚拟机 VM1发送的免 费 ARP报文, 接收该报文的接口为 D-P1;

步骤 1002: AC1节点分析获取所接收报文携带的源 MAC信息, 及接收 报文的接口号 D-P1 ;

步骤 1003: AC1节点学习源 MAC信息和接口 D-P1的信息, 写入 MAC 表; 该应用实例中, D-P1接口学习了该 MAC地址;

步骤 1004: AC1节点 D-P1接口所在的均衡组没有其他接口, AC1节点 向所有其它接口 ( U-P1、 U-P2和 U-P3 )转发该免费 ARP报文;

步骤 1005: AGG1节点、 AGG 2节点和 AGG 3节点分别通过其接口 D-P1 接收到来自 AC1节点的报文;

步骤 1006: AGG1节点分析获取所接收报文携带的源 MAC信息, 及接 收报文的接口号 D-P1 ;

步骤 1007: AGG1节点学习源 MAC信息和接口 D-P1的信息,写入 MAC 表; 该应用实例中, D-P1接口学习了该 MAC地址;

步骤 1008: AGG2节点和 AGG3节点按同样的流程在其 D-P1接口上学 习该 MAC地址;

步骤 1009: 因为 AGG1节点 D-P1接口所在的均衡组没有其他接口, 那 么 AGG1节点向其除 D-P1接口外的所有接口 ( D-P2、 D-P3、 U-P1和 U-P2 ) 转发该报文。 Cl、 C2、 AC2和 AC3节点接收所转发的免费 ARP报文;

步骤 1010: AC2节点接收到该免费 ARP报文后, 分析其 MAC信息和接 收报文的接口信息; 步骤 1011 : AC2节点按照网络节点 MAC学习流程进行 MAC学习处理, 在本应用实例中, AC2节点上 U-P2学习到 MAC地址, U-P1接口未学习该 MAC地址。

步骤 1012: 由于 U-P2、 U-P3与 U-P1属同一个均衡组, 同为上行接口的 U-P2和 U-P3不参与转发。

步骤 1013: C1节点 D-P1接口接收到免费 ARP报文后, 由于该接口配置 有均衡组。 则根据均衡组策略让均衡组中某一个接口学习 报文所携带的 ARP 地址, 在本实施例中, 仍由 D-P1学习该 MAC地址;

步骤 1014: 由于 C1节点配置有多个不同的均衡组, C1节点将该 ARP 报文向接收所述 ARP报文的接口所在的均衡组之外的所有接口转 发。在本应 用实例中, 需要向 U-P4、 U-P5 和 U-P6接口转发;

步骤 1015: AGG4、 AGG5和 AGG6节点接收到由 C1节点转发的免费

ARP报文, 并分析获取报文所携带信息及接收接口信息; 按照前述步骤处理 并依次转发;

步骤 1016:免费 ARP " ^艮文转发到全网所有网络节点,各个网络节 完成 对源服务器上虚拟机 VM1的 MAC的学习,从而各个节点都拥有了转发目的 MAC为 VM1的 MAC地址的 MAC转发表项。

应用实例 3

图 11所示为应用实例 3 , 主要说明本发明实施例在组播业务情况下, 进 行报文转发及 MAC学习的详细过程;

如图 11所示, 这是本发明实施例在一种组播情况下建树转发 及 MAC学 习过程图, 其中路由器(Router )节点为控制网络组播的路由器, 其 MAC学 习和流程如下:

步骤 1101 : Router节点向它的所有接口发送组播查询报文; 报文类型为 广播报文;

步骤 1102: cl、 c2、 c3和 c4网络节点收到组播查询报文后, 按照前述 MAC学习流程学习 MAC; 以下流程以 cl网络节点为例进行描述; 步骤 1103 : cl接收所述组播查询报文的接口为 U-P1 , 所述 U-P1接口所 在的均衡组没有其他接口, 则 cl将组播查询报文向除 U-P1接口外所有接口 转发;

步骤 1104: agl、 ag3和 ag5 网络节点收到 cl节点转发的组播查询报文; 以 agl网络节点为例进行描述;

步骤 1105: agl 网络节点获取所接收组播查询报文信息及接收 该报文的 接口为 U-P1 ;

步骤 1106: agl网络节点根据网络节点 MAC学习流程进行 MAC学习处 理, 在本实施例中, 由 U-P1接口学习; 并向 U-P1所在的均衡组之外的所有 接口转发;

步骤 1107: acl和 ac2网络节点收到由 agl网络节点转发的报文; 以 acl 网络节点为例进行描述;

步骤 1108: acl网络节点学习 MAC和转发流程与 agl相似, 流程类同步 骤 1105-步骤 1106, 不再描述;

步骤 1109: 服务器 A收到来自 acl网络节点的组播查询报文, 服务器 A 响应该组播查询报文; 于是, 形成一条组播分支路径; 其它组播分支路径的 形成过程与此类同, 不再描述;

步骤 1110: 当所有服务器响应完毕, 组播路径形成。

相较于相关技术, 本发明实施例的方法和网络节点因预先根据网 络架构 以避免广播风暴为原则为网络节点配置均衡组 , 进行报文转发时, 根据预置 的均衡组向接收接口所在的均衡组以外的所有 其他接口转发报文即可有效避 免广播风暴, 本发明实施例的方案只需要进行设置, 对节点设备的要求较低, 且容易实现。 另外, 在需要进行 MAC地址学习和更新时, 同一均衡组的接 口根据均衡策略实现了 MAC地址学习的分担, 提高了系统的性能。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全 部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成, 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中, 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地, 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地, 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现, 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。

本发明实施例中所描述的系统 /装置 /设备中的模块仅是根据其功能进行 划分的一种示例, 可理解地, 在系统 /装置 /设备实现相同功能的情况下, 本领 域技术人员可给出一种或多种其他功能划分方 式, 在具体应用时可将其中任 意一个或多个功能模块釆用一个功能实体装置 或单元实现, 不可否认地, 以 上变换方式均在本申请保护范围之内。

显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实 施例,而非全部的实施例。 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的 前提 下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

工业实用性

本发明实施例的方法和网络节点因预先根据网 络架构以避免广播风暴为 原则为网络节点配置均衡组, 进行报文转发时, 根据预置的均衡组向接收接 口所在的均衡组以外的所有其他接口转发报文 即可有效避免广播风暴, 本发 明实施例的方案只需要进行设置, 对节点设备的要求较低, 且容易实现。 另 外, 在需要进行 MAC地址学习和更新时, 同一均衡组的接口根据均衡策略 实现了 MAC地址学习的分担, 提高了系统的性能。