一種多對一vlan映射方法
2023-10-09 05:28:04 2
專利名稱：一種多對一vlan映射方法
技術領域：
本發明涉及應用交換機進行數據通信的領域，具體的是涉及支持 VLAN (Virtual Local Area Network,虛擬區域網)映射的帶網絡處理器的 交換機進行多對一映射的方法。
背景技術：
隨著交換機應用的普及，VLAN技術的應用也越來越廣泛。眾所周知， VLAN技術的主要作用是可將分布於不同地理位置的計算機按工作需要組 合成一個邏輯網絡，同時VLAN的劃分可縮小廣播域，以提高網絡傳輸速 度，由於處於不同VLAN的計算機之間不能直接通信，從而使網絡的安全 性能得到了很大提高。但事實上在很多網絡中要求處於不同VLAN中的計 算機間能夠相互通信，如何解決VLAN間的通信問題是進行通信時需要面 對的問題。
採用VLAN映射方法，可以解決上述問題，它允許用於邊緣接入的不 同乙太網交換機的VLAN ID設置互相重疊，通過乙太網交換機的VLAN 映射功能，將不同交換機的重複VLAN ID修改為不同的VLAN ID，並從 上聯埠發送出去，從而在二層核心交換機中也實現用戶的隔離，這樣就 簡化了邊緣接入交換機的設置。
在使用交換機進行數據通信時，通常將跟用戶相接的埠稱為下聯口， 跟網絡側相接的埠稱為上聯口，普通二層處理，只有上聯口和下聯口的 VLAN—致才能對通，有了 VLAN映射，可以實現一個下聯口的多個VLAN 跟一個上聯口的一個VLAN互通，稱為多對一VLAN映射。在現有的多 對一VLAN映射技術中，由於上聯口對應一個VLAN，因此，從下聯口往 上聯口發數據包處理比較容易，若查到MAC即轉發，若査不到MAC地 址只要在上聯口的VLAN內廣播即可；但是由於下聯口對應多個VLAN， 因此，從上聯口往下聯口發數據包時則出現這種情況，即若查到MAC
即按照MAC表中的地址進行轉發，若查不到MAC就要在下聯口的所有 VLAN內進行廣播，因為下聯口的VLAN範圍可能是在1-4095內任意取， 範圍比較廣，如果對每個VLAN都進行數據包的廣播傳輸，網絡傳輸效率 低，實現困難。
發明內容
本發明的目的是，為了克服現有技術中進行多對一 VLAN映射時下行 廣播實現難的問題，提出了一種可以靈活方便地進行下行廣播的方法。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是 一種多對一VLAN映 射方法，其中，從上聯口到下聯口的下行處理過程包括以下步驟
1) 將下聯口的各VLAN分成N個區間，N為大於l的整數；每個區 間包括多個VLAN;
2) 進入VLAN映射的上聯口的數據包根據其屬性進行MAC學習和 查MAC表；
3) 如果步驟2)中查不到MAC，則網絡處理器將數據包複製成N份， 每份對應一個下聯口 VLAN區間；
4) 網絡處理器將步驟3)中複製後的各份數據包分別進行再複製，復 制的數量分別為各區間中包括的VLAN個數，完成數據包在下聯口的廣 播。
優選地，所述步驟l)中每個區間中的VLAN是連續的。 優選地，所述每個區間中的VLAN數不超過網絡處理器一次能複製數 據包數量。
優選地，所述步驟2)包括如下步驟用所述數據包中的上聯口 VLAN 和源MAC做MAC學習，用所述數據包中的上聯口 VLAN和目的MAC 查MAC表，查到MAC出口，並把數據包中的VLAN轉換成該MAC出 口對應的下聯口 VLAN。
優選地，所述步驟3)中網絡處理器複製後的各數據包中帶有序列號， 分別對應於下聯口的VLAN區間。
優選地，所述步驟4)中通過軟體或硬體環回將步驟3)中複製後的各 數據包送入網絡處理器中進行再複製。 .
優選地，VLAN映射方法還包括從下聯口到上聯口的上行處理過程，
該上行處理過程包括以下步驟
5) 進入VLAN映射的下聯口的數據包根據其屬性進行MAC學習和 查MAC表；
6) 如果步驟5)中查到MAC出口，將數據包中的VLAN轉換成該 MAC出口對應的上聯口 VLAN;如果查不到MAC出口 ，則將該數據包在 上聯口的VLAN中進行廣播。
優選地，所述步驟5)中MAC學習和査MAC表的處理過程具體為 用所述數據包中的下聯口 VLAN和源MAC做MAC學習，用所述數據包 中的下聯口 VLAN和目的MAC査MAC表。
本發明的有益效果是通過採用將下聯口的多個VLAN進行分區劃分 和二次複製的技術方案進行下行廣播，可以更高效地進行數據傳輸，使得 下聯口 VLAN的範圍和數目不受限，有利於下聯口的擴展。
圖1是本發明實施例多對一VLAN映射的系統圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細的說明。
如圖1所示，從數據轉發的角度來分析VLAN映射過程。假設配置下
聯口的VLANl-50、 100-200 ，VLAN A屬於這個範圍,映射成上聯口的
VLANB。
分成上行處理和下行處理兩個過程來進行說明。
上行處理時(即下聯口往上聯口發送報文包的過程)，數據包的結構
為'MAC1 I MAC2 |VLAN A|0x0800卩p包，，其中MAC1為目的MAC, MAC2為源MAC, VLAN A為數據包所攜帶的VLAN，後面就是IP類型 值及IP包處理過程包括以下步驟
1) 數據包帶有VLAN A，通過入接口屬性表發現是.VLAN映射的下 聯口，並且由入接口屬性表告知要映射成VLANB。
2) 用MAC2+VLAN B來進行MAC學習，並且把原數據包帶的VLAN A寫入MAC表。
3) 用MACl + VLAN B查MAC表。査到則把數據包的VLAN A變成 VLAN B進行轉發；査不到則在要映射的VLAN B裡面進行廣播。
下行處理時(即上聯口往下聯口發送報文包的過程)，數據包的結構 為'MAC2 |MAC1 I VLANB |0x0800 lip包，，其中MAC2為目的MAC, MACl為源MAC, VLAN B為數據包所攜帶的VLAN，後面就是IP類型 值及IP包處理過程包括以下步驟
1 )數據包帶有VLAN B,通過入接口屬性表發現是VLAN映射的上聯 口，如果發現不是上聯口，是普通埠則做普通的二層處理
2) MAC1+VLAN B進行MAC學習
3) MAC2+VLANB查MAC表，若查到MAC,如果發現MAC表顯 示的是一個VLAN映射下聯口學到的MAC,並且査到此MAC對應的下 聯口 VLAN是A ，則把數據包映射成VLANA並轉發出去。如果查到此 MAC不需要進行VLAN映射，是一個普通MAC表項，則不進行轉發。 從而進行了 VLAN映射和普通VLAN的隔離；
4) 如果査不到MAC,則在所有下聯口配置VLAN映射的範圍 (VLANl-50、 100-200)內進行廣播。
其中步驟4)中的廣播過程包括，把這些下聯口的VLAN分成一些區 間，每個區間的VLAN都是連續的，每個區間的VLAN數目最多為網絡 處理器一次複製數據包的個數。比如，現在下聯口的VLANl-50,100-200, 都要映射成400。網絡處理器一次能複製64個數據包，這樣就分成三個區 間，<l-50〉<100-163〉，這樣形成兩張表,即區間數目表和 區間VLAN表。其中，區間數目表中放總共的分區間的數目，本例中VLAN
B對應的結果區間個數為3個。區間VLAN表放每個區間的VLAN起始值 和VLAN個數。本例中 .
VLAN B+序號0對應的結果是初始VLAN l，VLAN個數50;
VLANB+序號1對應的結果是初始VLAN 100,VLAN個數64;
VLAN B+序號2對應的結果是初始VLAN 164,VLAN個數36;
廣播時，網絡處理器首先用VLAN查區間數目表發現一共分成3個區 間，網絡處理器則複製3份數據包。每個數據包帶一個不同的序列號。
數據包通過硬體環回，或者軟體環回方法重新進入網絡處理器。複製 出來的數據包通過序列號來區分這個是哪個區間。再進行查表，得知這個 區間的起始VLAN值和這個區間的VLAN的個數，比如該實施例第一個 區間的起始是l，個數為50，則網絡處理器就通過硬體環回，或者軟體環回 方法複製50份數據包，每個數據包的VLAN從1-50遞增。
通過上述方法就實現了整個上聯口到下聯口的廣播工作。
以上為本發明的一個優選實施方式，對於本發明所屬技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演 或替換，比如在進行區間劃分時，每個區間中的VLAN也可以是非連續的， 同樣可以取得本發明相同的效果，這些經過簡單推演或替換後的技術方案 都應當視為屬於本發明確定的專利保護範圍。
權利要求
1.一種多對一VLAN映射方法，其特徵在於，VLAN映射從上聯口到下聯口的下行處理過程包括以下步驟1)將下聯口的各VLAN分成N個區間，N為大於1的整數；每個區間包括多個VLAN；2)進入VLAN映射的上聯口的數據包根據其屬性進行MAC學習和查MAC表；3)如果步驟2)中查不到MAC，則網絡處理器將數據包複製成N份，每份對應一個下聯口VLAN區間；4)網絡處理器將步驟3)中複製後的各份數據包分別進行再複製，複製的數量分別為各區間中包括的VLAN個數，完成數據包在下聯口的廣播。
2. 根據權利1所述的多對一VLAN映射方法，其特徵在於，所述步 驟l)中每個區間中的VLAN是連續的。
3. 根據權利要求1或2所述的多對一 VLAN映射方法，其特徵在於， 所述每個區間中的VLAN數不超過網絡處理器一次能複製數據包數量。
4. 根據權利1所述的多對一VLAN映射方法，其特徵在於，所述步驟 2)包括如下步驟用所述數據包中的上聯口 VLAN和源MAC做MAC學 習，用所述數據包中的上聯口 VLAN和目的MAC査MAC表，査到MAC 出口，並把數據包中的VLAN轉換成該MAC出口對應的下聯口 VLAN。
5. 根據權利要求1所述的多對一VLAN映射方法，其特徵在於，所 述步驟3)中網絡處理器複製後的各數據包中帶有序列號，分別對應於下 聯口的VLAN區間。
6. 根據權利要求1或4或5所述的多對一VLAN映射方法，其特徵 在於，所述步驟4)中通過軟體或硬體環回將步驟3)中複製後的各數據包 送入網絡處理器中進行再複製。
7. 根據權利要求1所述的多對一VLAN映射方法，其特徵在於，還包括從下聯口到上聯口的上行處理過程，該上行處理過程包括以下步驟5) 進入VLAN映i]"的下聯口的數據包根據其屬性進行MAC #習和 査MAC表；6) 如果步驟5)中查到MAC出口，將數據包中的VLAN轉換成該 MAC出口對應的上聯口 VLAN;如果查不到MAC出口 ，則將該數據包在 上聯口的VLAN中進行廣播。
8. 根據權利要求7所述的多對一 VLAN映射方法，其特徵在於，所 述步驟5)中MAC學習和査MAC表的處理過程具體為用所述數據包中 的下聯口 VLAN和源MAC做MAC學習，用所述數據包中的下聯口 VLAN 和目的MAC查MAC表。
全文摘要
本發明公開了一種多對一VLAN映射方法，包括以下步驟1)將下聯口的各VLAN分成N個區間，N為大於1的整數；每個區間包括多個VLAN；2)進入VLAN映射的上聯口的數據包根據其屬性進行MAC學習和查MAC表；3)如果步驟2)中查不到MAC，則網絡處理器將數據包複製成N份，每份對應一個下聯口VLAN區間；4)網絡處理器將步驟3)中複製後的各份數據包分別進行再複製，複製的數量分別為各區間中包括的VLAN個數，完成數據包在下聯口的廣播。採用本發明所述的多對一VLAN映射方法提高了數據傳輸的效率，並使得下聯口VLAN的範圍和數目不受限，有利於下聯口的擴展。
文檔編號H04L12/56GK101098286SQ200710112740
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月14日 優先權日2007年3月15日
發明者宋曉娟 申請人:中興通訊股份有限公司