一種協議報文處理方法、裝置及系統的製作方法
2023-05-28 17:07:16
一種協議報文處理方法、裝置及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種協議報文處理方法、裝置及系統，包括：控制器接收轉發模塊發送的協議報文；當在軟體MAC地址表中未查找到與協議報文的MAC地址和VLAN?ID匹配的表項時，對協議報文進行MAC地址學習，將協議報文的MAC地址、VLAN?ID、以及與MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在軟體MAC地址表中；將協議報文進行處理得到的回應報文和協議報文的目的輸出埠信息下發到轉發模塊，用於所述轉發模塊通過目的輸出埠轉發回應報文。採用本發明實施例提供的方案，降低了物理交換設備的發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高了網絡帶寬的利用率。
【專利說明】一種協議報文處理方法、裝置及系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及計算機網絡通信領域，尤其涉及一種協議報文處理方法、裝置及系統。
【背景技術】
[0002] 網絡中通過物理交換設備對報文進行轉發的過程中，通常物理交換設備分為控 制平面和轉發平面，轉發平面由硬體轉發晶片實現，通過對報文進行介質訪問控制（MAC， Media Access Control)地址學習，在硬體轉發晶片的埠之間對報文進行轉發。
[0003] 網絡中的報文按處理方式不同，分為數據報文和協議報文。如圖1所示為單虛擬 區域網（VLAN, Virtual Local Area Network)場景下的協議報文處理系統的結構示意圖， 在單VLAN場景下對協議報文進行轉發時，現有的處理方式主要為：
[0004] 轉發平面的硬體轉發晶片通過埠接收到終端發送的協議報文，並將協議報文 上報給控制平面的協議模塊，該協議報文中攜帶MAC地址和虛擬區域網標識（VLAN ID， Virtual Local Area Network Identification)，同時當硬體轉發晶片在轉發地址表中未查 找到與該協議報文的MAC地址和VLAN ID對應的表項時，對該協議報文進行MAC地址學習， 將包括該協議報文的MAC地址、VLAN ID和目的輸出埠對應關係的表項上報給控制平面， 控制平面將該表項添加到自身存儲的軟體MAC地址表中，其中，該目的輸出埠即硬體轉 發晶片接收終端發送的協議報文的埠。
[0005] 控制平面的協議模塊接收轉發平面的硬體轉發晶片發送的協議報文，並對該協議 報文進行處理，生成回應報文，回應報文的目的MAC地址、VLAN ID分別與該協議報文的MAC 地址、VLAN ID相同，在控制平面內的軟體MAC地址表中查找與該協議報文MAC地址即回應 報文的目的MAC地址對應的表項，得到該回應報文的目的輸出埠，將回應報文和該回應 報文的目的輸出埠發送給轉發平面的硬體轉發晶片，硬體轉發晶片將該回應報文由目的 輸出埠轉發。由於根據與該協議報文的MAC地址對應的目的輸出埠轉發報文，實際上 是對應輸出給終端，即硬體轉發晶片將該回應報文轉發給該終端。
[0006] 上述在單VLAN的場景下對協議報文進行轉發的處理方式，同樣適用於超級虛擬 區域網（Super VLAN，Super Virtual Local Area Network)場景下，如圖 2 所不為 Super VLAN場景下的協議報文處理系統的結構示意圖。Super VLAN是將多個子接口綁定到一個 虛接口中，每個子接口為Super VLAN的子VLAN，即Sub VLAN。當Sub VLAN下的終端向該 SubVLAN上報協議報文時，硬體轉發晶片對該協議報文的MAC地址進行學習，並將該協議報 文的MAC、Super VLAN ID和目的輸出埠對應關係的表項上報給控制平面，控制平面將該 表項添加到自身存儲的軟體MAC地址表中。
[0007] 上述現有的對協議報文轉發處理方法中，協議報文在轉發平面與控制平面的傳遞 與硬體轉發晶片將學習到的MAC地址表上報給控制平面是在兩個不同的通路中實現的，是 兩個獨立的處理過程。當控制平面的協議模塊對上報的協議報文處理生成回應報文，在軟 件MAC地址表中查找與該協議報文的MAC地址對應的表項時，如果此時轉發平面的硬體轉 發晶片還未將包括該MAC地址和VLAN ID對應的目的輸出埠對應關係的表項上報給控 制平面，即硬體轉發晶片上報該表項發生延遲，那麼協議模塊將不能在軟體MAC地址表中 查找到與該協議報文對應的表項，使得在協議報文通信前期發生大量的協議報文廣播的情 況。由於頻繁的進行協議報文廣播，非應答目的終端會接收到無效的協議報文，極大地佔用 了區域網的帶寬資源，降低了網絡帶寬的利用率。
【發明內容】
[0008] 本發明實施例提供一種協議報文處理方法、裝置及系統，用以解決現有技術中存 在的處理協議報文導致的網絡帶寬利用率低，以及協議報文的大量廣播問題。
[0009] 本發明實施例提供一種協議報文處理方法，包括：
[0010] 控制器接收轉發模塊發送的協議報文，所述協議報文攜帶向所述轉發模塊發送所 述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬區域網的虛擬區域網 標識 VLAN ID ;
[0011] 當在軟體MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表 項時，對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、 以及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中；
[0012] 將所述協議報文進行處理得到的回應報文和所述協議報文的目的輸出埠信息 下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所述回應報文。
[0013] 採用本發明實施例提供的方法，由於當控制器接收到上報的協議報文時，主動對 該協議報文進行MAC地址學習，將學習得到的該協議報文的MAC地址、VLAN ID和目的輸出 埠同步存儲在本地的軟體MAC地址表中，無需等待轉發模塊上報的與該協議報文MAC地 址對應的報文信息，避免了轉發模塊上報延遲的情況，進而避免了由於轉發模塊上報延遲 導致控制器在軟體MAC地址表中未查找到協議報文而大量廣播協議報文的情況，降低了物 理交換設備的發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高 了網絡帶寬的利用率。
[0014] 進一步的，所述虛擬區域網為超級虛擬區域網中SuperVLAN中任一個子虛擬局域 網 SubVLAN ;
[0015] 對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中，具體包 括：
[0016] 獲取所述協議報文攜帶的所述MAC地址、Sub VLAN ID以及Sub VLAN ID綁定的 SuperVLAN ID ；
[0017] 將所述協議報文的所述MAC地址、所述Sub VLAN ID、所述Sub VLAN ID對應的 SuperVLAN ID，以及所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中。
[0018] 進一步的，確定與所述MAC地址對應的目的輸出埠，具體包括：
[0019] 將所述轉發模塊接收所述終端發送所述協議報文的輸入埠確定為所述MAC地 址對應的目的輸出埠。
[0020] 進一步的，上述方法，還包括：
[0021] 當在軟體MAC地址表中查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項 時，將所述協議報文進行處理得到的回應報文和查找到的與所述MAC地址、VLAN ID對應的 目的輸出埠下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所述回 應報文。
[0022] 本發明實施例還提供了一種協議報文處理裝置，包括：
[0023] 接收單元，用於接收轉發模塊發送的協議報文，所述協議報文攜帶向所述轉發模 塊發送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬區域網的虛 擬區域網標識VLAN ID ;
[0024] 學習單元，用於當在軟體MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和 VLAN ID匹配的表項時，對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地 址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址 表中；
[0025] 第一下發單元，用於將所述協議報文進行處理得到的回應報文和所述協議報文的 目的輸出埠信息下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所 述回應報文。
[0026] 採用本發明實施例提供的裝置，由於當控制器接收到上報的協議報文時，主動對 該協議報文進行MAC地址學習，將學習得到的該協議報文的MAC地址、VLAN ID和目的輸出 埠同步存儲在本地的軟體MAC地址表中，無需等待轉發模塊上報的與該協議報文MAC地 址對應的報文信息，避免了轉發模塊上報延遲的情況，進而避免了由於轉發模塊上報延遲 導致控制器在軟體MAC地址表中未查找到協議報文而大量廣播協議報文的情況，降低了物 理交換設備的發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高 了網絡帶寬的利用率。
[0027] 進一步的，所述虛擬區域網為超級虛擬區域網中SuperVLAN中任一個子虛擬局域 網 SubVLAN ;
[0028] 所述學習單元，具體用於獲取所述協議報文攜帶的所述MAC地址、SubVLAN ID以 及SubVLAN ID綁定的SuperVLAN ID;將所述協議報文的所述MAC地址、所述SubVLAN ID、 所述SubVLAN ID對應的SuperVLAN ID，以及所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在 所述軟體MAC地址表中。
[0029] 進一步的，所述學習單元，具體用於將所述轉發模塊接收所述終端發送所述協議 報文的輸入埠確定為所述MAC地址對應的目的輸出埠。
[0030] 進一步的，上述裝置，還包括：
[0031] 第二下發單元，用於當在軟體MAC地址表中查找到與所述協議報文的MAC地址和 VLAN ID匹配的表項時，將所述協議報文進行處理得到的回應報文和查找到的與所述MAC 地址、VLAN ID對應的目的輸出埠下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的 輸出埠轉發所述回應報文。
[0032] 本發明實施例還提供了一種協議報文處理系統，包括：控制器和轉發模塊，其中：
[0033] 所述控制器，包括上述協議報文處理裝置；
[0034] 所述轉發模塊，用於向所述控制器發送協議報文；接收所述控制器發送的所述回 應報文和所述協議報文的目的輸出埠信息；通過所述目的輸出埠轉發所述回應報文。
[0035] 採用本發明實施例提供的系統，由於當控制器接收到上報的協議報文時，主動對 該協議報文進行MAC地址學習，將學習得到的該協議報文的MAC地址、VLAN ID和目的輸出 埠同步存儲在本地的軟體MAC地址表中，無需等待轉發模塊上報的與該協議報文MAC地 址對應的報文信息，避免了轉發模塊上報延遲的情況，進而避免了由於轉發模塊上報延遲 導致控制器在軟體MAC地址表中未查找到協議報文而大量廣播協議報文的情況，降低了物 理交換設備的發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高 了網絡帶寬的利用率。
[0036] 進一步的，所述控制器包括：學習模塊和協議模塊，其中：
[0037] 所述學習模塊，用於接收所述轉發模塊發送的所述協議報文，所述協議報文攜帶 向所述轉發模塊發送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛 擬區域網的虛擬區域網標識VLAN ID ;將所述協議報文發送給所述協議模塊；當在軟體MAC 地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項時，對所述協議報文 進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址對 應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中；將所述目的輸出埠信息發送給所 述協議模塊；
[0038] 所述協議模塊，用於接收所述學習模塊發送的所述協議報文；對所述協議報文進 行處理，得到回應報文；將所述回應報文和接收的所述目的輸出埠信息發送給所述轉發 模塊。
[0039] 本申請的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本申請的目的和其他優點可通過在所寫的說明 書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040] 附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明實施 例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0041] 圖1為現有技術中在單VLAN場景下的協議報文處理系統的結構示意圖；
[0042] 圖2為現有技術中在單Super VLAN場景下的協議報文處理系統的結構示意圖；
[0043] 圖3為本發明實施例提供的協議報文處理方法的流程圖；
[0044] 圖4為本發明實施例1提供的協議報文處理方法的流程圖；
[0045] 圖5為本發明實施例2提供的協議報文處理方法的流程圖；
[0046] 圖6為本發明實施例3提供的協議報文處理裝置的結構示意圖；
[0047] 圖7為本發明實施例4提供的協議報文處理系統的結構示意圖；
[0048] 圖8為本發明實施例4提供的控制器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0049] 為了給出提高處理協議報文時網絡帶寬利用率，避免協議報文大量廣播的實現方 案，本發明實施例提供了一種協議報文處理方法、裝置及系統，以下結合說明書附圖對本發 明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明， 並不用於限定本發明。並且在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以 相互組合。
[0050] 本發明實施例提供一種協議報文處理方法，如圖3所示，包括：
[0051] 步驟301、控制器接收轉發模塊發送的協議報文，該協議報文攜帶向該轉發模塊發 送該協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、該協議報文所屬虛擬區域網的虛擬區域網 標識 VLAN ID。
[0052] 步驟302、當在軟體MAC地址表中未查找到與該協議報文的MAC地址和VLAN ID匹 配的表項時，對該協議報文進行MAC地址學習，將協議報文的MAC地址、VLAN ID、以及與該 MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在軟體MAC地址表中。
[0053] 步驟303、將該協議報文進行處理得到的回應報文和該協議報文的目的輸出埠 信息下發到該轉發模塊，並控制該轉發模塊通過目的輸出埠轉發回應報文。
[0054] 本發明實施例提供的上述圖3所示的方法中，採用控制器對轉發模塊上報的協議 報文進行介質訪問控制（MAC,Media Access Control)地址學習，可以應用於單虛擬區域網 (VLAN, Virtual Local Area Network)場景下的協議報文轉發，也可以應用於超級虛擬局 域網（Super VLAN，Super Virtual Local Area Network)場景下的協議報文轉發。對協議 報文進行MAC地址學習是指當物理交換設備從某個物理埠接收到協議報文時，讀取報文 的MAC地址和VLAN ID，並將MAC地址、VLAN ID和該MAC地址對應的目的輸出埠記錄下 來。
[0055] 下面結合附圖，用具體實施例對本發明提供的方法及裝置和相應系統進行詳細描 述。
[0056] 實施例1 :
[0057] 以單VLAN場景下的協議報文轉發為例，圖4為本發明實施例1提供的協議報文處 理方法的流程圖，具體包括如下處理步驟：
[0058] 步驟401、當轉發模塊接收到協議報文時，將該協議報文發送給控制器。
[0059] 轉發模塊接收到的協議報文為與該轉發模塊連接的終端發送的協議報文。該協議 報文攜帶該轉發模塊發送該協議報文的終端的MAC地址、該協議報文所屬VLAN的VLAN ID。
[0060] 步驟402、當該控制器接收到該協議報文時，對該協議報文進行相應處理，得到回 應報文。
[0061] 本步驟中，針對不同的協議報文分別進行相應的處理，例如：當該協議報文為請求 上網的報文時，控制器將為發送該協議報文的終端分配一個IP位址，並生成攜帶該IP位址 的回應報文。
[0062] 步驟403、當控制器接收到該協議報文時，獲取該協議報文攜帶的MAC地址和VLAN ID〇
[0063] 步驟404、該控制器在本地的軟體MAC地址表中查找是否存在與該協議報文的MAC 地址和VLAN ID匹配的表項，如果是，進入步驟405,如果否，進入步驟407。
[0064] 其中，該軟體MAC地址表中存儲有MAC地址、VLAN ID和與該MAC地址對應的目的 輸出埠的對應關係。
[0065] 步驟405、當該控制器在本地的軟體MAC地址表中查找到與該協議報文的MAC地址 和VLAN ID對應的表項時，將該回應報文和查找到的表項中的目的輸出埠信息下發到該 轉發模塊。
[0066] 本步驟中，在該軟體MAC地址表中查找到與該協議報文的MAC地址和VLAN ID匹 配的表項時，查找到的表項中包括MAC地址、VLAN ID和該MAC地址對應的目的輸出埠， 即說明在此之前該MAC地址、VLAN ID對應的終端經由轉發模塊向該控制器發送過協議報 文，並已記錄下該MAC地址、VLAN ID以及目的輸出埠之間的對應關係。
[0067] 步驟406、當該轉發模塊接收到該回應報文和目的輸出埠信息時，通過該目的輸 出埠轉發該回應報文。
[0068] 本步驟中，由於該目的輸出埠與發送協議報文的終端的MAC地址對應，該轉發 模塊將該回應報文轉發給該終端。
[0069] 步驟407、當該控制器在本地的軟體MAC地址表中未查找到與該協議報文的MAC地 址和VLAN ID對應的表項時，讀取該協議報文中的MAC地址和VLAN ID。
[0070] 步驟408、控制器將該轉發模塊接收該終端發送該協議報文的輸入埠確定為該 MAC地址對應的目的輸出埠。
[0071] 具體的，該轉發模塊在向該控制器發送該協議報文的同時，將接收終端發送的該 協議報文使用的輸入埠信息發送給該控制器，控制器將接收到的輸入埠作為該MAC地 址對應的目的輸出埠。
[0072] 步驟409、控制器將該協議報文的MAC地址、VLAN ID和該目的輸出埠存儲在本 地的軟體MAC地址表中。
[0073] 步驟410、控制器將該回應報文和該回應報文對應的協議報文的目的輸出埠信 息下發給轉發模塊。
[0074] 具體的，控制器可以在軟體MAC地址表中查找與該協議報文的MAC地址、VLAN ID 對應的目的輸出埠，將該協議報文對應的回應報文和查找到的目的輸出埠信息下發給 轉發模塊，這裡，由於回應報文是對該協議報文進行相應處理得到的，並未改變該協議報文 中的MAC地址、VLAN ID信息，該回應報文的目的MAC地址、VLAN ID與該協議報文的MAC地 址、VLAN ID相同。
[0075] 步驟411、當該轉發模塊接收到該回應報文和該目的輸出埠信息後，該轉發模塊 通過該目的輸出埠轉發該回應轉發該回應報文。
[0076] 本步驟中，由於該目的輸出埠與發送協議報文的終端的MAC地址對應，該轉發 模塊將該回應報文轉發給該終端。
[0077] 上述步驟402與步驟403、404、407、408、409之間沒有嚴格的先後順序。步驟402 也可以與步驟403、404、407、408、409中任一步驟同步執行。
[0078] 本發明實施例1中，協議報文在由轉發模塊發送給控制器的上行傳輸過程中，該 協議報文對應的MAC地址相當於發送該協議報文的終端的源MAC地址，由於該協議報文經 過控制器進行處理後得到的回應報文最終還是要轉發給該終端，因此對於控制器向轉發模 塊發送回應報文的下行傳輸過程中，相對於控制器來說該協議報文對應的源MAC地址相當 於回應報文的目的MAC地址，但實際上，這裡所說的源MAC地址和目的MAC地址是相同的， 都是發送該協議報文的終端的MAC地址，即本發明實施例中的MAC地址。
[0079] 進一步的，控制器在對上報的協議報文主動進行MAC地址學習時，轉發模塊可以 採用現有技術的方式對協議報文進行MAC地址學習，轉發模塊還可以對數據報文進行MAC 地址學習，並將得到的報文的MAC地址、VLAN ID以及目的輸出埠上報給控制器，控制器 在本地的軟體MAC地址表中查找是否存在與轉發模塊上報的報文信息匹配的表項，如果不 存在，則將轉發模塊上報的報文信息添加到軟體MAC地址表中，以便在除了轉發協議報文 的情況以外需要使用報文信息時可以在軟體MAC地址表中查找報文信息。
[0080] 進一步的，控制器還可以將對協議報文進行MAC地址學習得到的軟體MAC地址表 中的表項下發到轉發模塊上，從而避免由於轉發模塊進行MAC地址學習失敗，導致數據報 文經由轉發模塊大量廣播的問題。
[0081] 通過本發明上述實施1提供的方法，由於當控制器接收到上報的協議報文時，主 動對該協議報文進行MAC地址學習，將學習得到的該協議報文的MAC地址、VLAN ID和目 的輸出埠同步存儲在本地的軟體MAC地址表中，無需等待轉發模塊上報的與該協議報文 MAC地址對應的報文信息，避免了轉發模塊上報延遲的情況，進而避免了由於轉發模塊上報 延遲導致控制器在軟體MAC地址表中未查找到協議報文而大量廣播協議報文的情況，降低 了發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高了網絡帶寬 的利用率。
[0082] 實施例2 :
[0083] 以Super VLAN場景下的協議報文轉發為例，Super VLAN下綁定多個SubVLAN，每 個SubVLAN下可以接入多個終端，圖5為本發明實施例1提供的協議報文處理方法的流程 圖，具體包括如下處理步驟：
[0084] 步驟501、當轉發模塊接收到協議報文時，將該協議報文發送給控制器。
[0085] 轉發模塊接收到的協議報文為與該轉發模塊連接的終端發送的協議報文。該協 議報文攜帶該轉發模塊發送該協議報文的終端的MAC地址，該協議報文所屬SubVLAN的 SubVLAN ID，以及與該 SubVLAN ID 綁定的 Super VLAN ID。
[0086] 步驟502、當該控制器接收到該協議報文時，對該協議報文進行相應處理，得到回 應報文。
[0087] 本步驟中，針對不同的協議報文分別進行相應的處理，例如：當該協議報文為請求 上網的報文時，控制器將為發送該協議報文的終端分配一個IP位址，並生成攜帶該IP位址 的回應報文。
[0088] 步驟503、當控制器接收到該協議報文時，獲取該協議報文攜帶的MAC地址、 SubVLAN ID 以及與該 SubVLAN ID 綁定的 Super VLAN ID。
[0089] 步驟504、該控制器在本地的軟體MAC地址表中查找是否存在與該協議報文的MAC 地址和Super VLAN ID匹配的表項，如果是，進入步驟505,如果否，進入步驟507。
[0090] 其中，該軟體MAC地址表中存儲有MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的 Super VLAN ID和與該MAC地址對應的目的輸出埠的對應關係。
[0091] 步驟505、當該控制器在本地的軟體MAC地址表中查找到與該協議報文的MAC地址 和Super VLAN ID對應的表項時，將該回應報文和查找到的表項中的目的輸出埠信息下 發到該轉發模塊。
[0092] 本步驟中，在該軟體MAC地址表中查找到與該協議報文的MAC地址和Super VLAN ID匹配的表項時，查找到的表項中包括MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID和該MAC地址對應的目的輸出埠，即說明在此之前該MAC地址、Super VLAN ID對 應的終端經由轉發模塊向該控制器發送過協議報文，並已記錄下該MAC地址、SubVLAN ID、 與SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID以及目的輸出埠之間的對應關係。
[0093] 步驟506、當該轉發模塊接收到該回應報文和目的輸出埠信息時，通過該目的輸 出埠轉發該回應報文。
[0094] 本步驟中，由於該目的輸出埠與發送協議報文的終端的MAC地址對應，該轉發 模塊將該回應報文轉發給該終端。
[0095] 步驟507、當該控制器在本地的軟體MAC地址表中未查找到與該協議報文的MAC地 址和Super VLAN ID對應的表項時，讀取該協議報文中的MAC地址和Super VLAN ID。
[0096] 步驟508、控制器將該轉發模塊接收該終端發送該協議報文的輸入埠確定為該 MAC地址對應的目的輸出埠。
[0097] 具體的，該轉發模塊在向該控制器發送該協議報文的同時，將接收終端發送的該 協議報文使用的輸入埠信息發送給該控制器，控制器將接收到的輸入埠作為該MAC地 址對應的目的輸出埠。
[0098] 步驟509、控制器將該協議報文的MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的 Super VLAN ID和該目的輸出埠存儲在本地的軟體MAC地址表中。
[0099] 本步驟中，建立該協議報文的MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID和該目的輸出埠之間的對應關係，即將該協議報文的MAC地址、SubVLAN ID、與 SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID和該目的輸出埠存儲在本地的軟體MAC地址表中，可 以採用如下幾種方式：
[0100] 第一種方式：
[0101] 將軟體MAC地址表分為兩個子表：子表1和子表2,子表1中存儲MAC地址、SubVLAN ID和目的輸出埠之間的對應關係，子表2中存儲MAC地址、Super VLAN ID和目的輸出 埠之間的對應關係，當控制器獲取協議報文的MAC地址、SubVLAN ID後，將MAC地址、 SubVLAN ID和確定的目的輸出埠存儲在子表1中，將MAC地址、Super VLAN ID和確定的 目的輸出埠存儲在子表2中，然後將子表2下協議報文對應的表項替換為子表1下該協 議報文對應的表項，即將子表2下的Super VLAN ID的內容替換為子表1下的SubVLAN ID 的內容。
[0102] 第二種方式：
[0103] 單獨建立"MAC-SubVLAN ID跳轉表項"，即建立MAC地址和SubVLAN ID之間的對 應關係，可首先根據MAC地址查找"MAC-SubVLAN ID跳轉表項"獲得SubVLAN ID，並根據 SubVLAN ID和MAC地址查找軟體MAC地址表。
[0104] 第三種方式：
[0105] 將協議報文的MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID和該 目的輸出埠之間的對應關係全部存儲在軟體MAC地址表中，即只存在一個表。
[0106] 步驟510、控制器將該回應報文和該回應報文對應的的協議報文的目的輸出埠 信息下發給轉發模塊。
[0107] 具體的，控制器可以在軟體MAC地址表中查找與該協議報文的MAC地址、Super VLAN ID對應的目的輸出埠，將該協議報文對應的回應報文和查找到的目的輸出埠信 息下發給轉發模塊，這裡，由於回應報文是對該協議報文進行相應處理得到的，並未改變該 協議報文中的MAC地址、Super VLAN ID信息，該回應報文的目的MAC地址、Super VLAN ID 與該協議報文的MAC地址、Super VLAN ID相同。
[0108] 步驟511、當該轉發模塊接收到該回應報文和該目的輸出埠信息後，該轉發模塊 通過該目的輸出埠轉發該回應轉發該回應報文。
[0109] 本步驟中，由於該目的輸出埠與發送協議報文的終端的MAC地址對應，該轉發 模塊將該回應報文轉發給該終端。
[0110] 上述步驟502與步驟503、504、507、508、509之間沒有嚴格的先後順序。步驟502 也可以與步驟503、504、507、508、509中任一步驟同步執行。
[0111] 本發明實施例2中，協議報文在由轉發模塊發送給控制器的上行傳輸過程中，該 協議報文對應的MAC地址相當於發送該協議報文的終端的源MAC地址，由於該協議報文經 過控制器進行處理後得到的回應報文最終還是要轉發給該終端，因此對於控制器向轉發模 塊發送回應報文的下行傳輸過程中，相對於控制器來說該協議報文對應的源MAC地址相當 於回應報文的目的MAC地址，但實際上，這裡所說的源MAC地址和目的MAC地址是相同的， 都是發送該協議報文的終端的MAC地址，即本發明實施例中的MAC地址。
[0112] 進一步的，控制器在對上報的協議報文主動進行MAC地址學習時，轉發模塊可以 採用現有技術的方式對協議報文進行MAC地址學習，轉發模塊還可以對數據報文進行MAC 地址學習，並將得到的報文的MAC地址、SubVLAN ID、與SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID 和目的輸出埠上報給控制器，控制器在本地的軟體MAC地址表中查找是否存在與轉發模 塊上報的報文信息匹配的表項，如果不存在，則將轉發模塊上報的報文信息添加到軟體MAC 地址表中，以便在除了轉發協議報文的情況以外需要使用報文信息時可以在軟體MAC地址 表中查找報文信息。
[0113] 進一步的，控制器還可以將對協議報文進行MAC地址學習得到的軟體MAC地址表 中的表項下發到轉發模塊上，從而避免由於轉發模塊進行MAC地址學習失敗，導致數據報 文經由轉發模塊大量廣播的問題。
[0114] 通過本發明上述實施1提供的方法，由於當控制器接收到上報的協議報文時，主 動對該協議報文進行MAC地址學習，將學習得到的該協議報文的MAC地址、SubVLAN ID、與 SubVLAN ID綁定的Super VLAN ID和目的輸出埠同步存儲在本地的軟體MAC地址表中， 無需等待轉發模塊上報的與該協議報文MAC地址對應的報文信息，避免了轉發模塊上報延 遲的情況，進而避免了由於轉發模塊上報延遲導致控制器在軟體MAC地址表中未查找到協 議報文而大量廣播協議報文的情況，降低了發包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無 效協議報文的數量，從而提高了網絡帶寬的利用率。
[0115] 實施例2:
[0116] 基於同一發明構思，根據本發明上述實施例提供的協議報文處理方法，相應地，本 發明另一實施例還提供了協議報文處理裝置，其結構示意圖如圖6所示，具體包括：
[0117] 接收單元601，用於接收轉發模塊發送的協議報文，所述協議報文攜帶向所述轉發 模塊發送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬區域網的 虛擬區域網標識VLAN ID;
[0118] 學習單元602，用於當在軟體MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和 VLAN ID匹配的表項時，對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地 址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址 表中；
[0119] 第一下發單元603,用於將所述協議報文進行處理得到的回應報文和所述協議報 文的目的輸出埠信息下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉 發所述回應報文。
[0120] 進一步的，所述虛擬區域網為超級虛擬區域網中SuperVLAN中任一個子虛擬局域 網 SubVLAN ;
[0121] 學習單元602,具體用於獲取所述協議報文攜帶的所述MAC地址、SubVLAN ID以及 SubVLAN ID綁定的SuperVLAN ID;將所述協議報文的所述MAC地址、所述SubVLAN ID、所 述SubVLAN ID對應的SuperVLAN ID，以及所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所 述軟體MAC地址表中。
[0122] 學習單元602,具體用於將所述轉發模塊接收所述終端發送所述協議報文的輸入 埠確定為所述MAC地址對應的目的輸出埠。
[0123] 進一步的，上述裝置，還包括：
[0124] 第二下發單元604,用於當在軟體MAC地址表中查找到與所述協議報文的MAC地 址和VLAN ID匹配的表項時，將所述協議報文進行處理得到的回應報文和查找到的與所述 MAC地址、VLAN ID對應的目的輸出埠下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述 目的輸出埠轉發所述回應報文。
[0125] 上述各單元的功能可對應於圖3-圖5所示流程中的相應處理步驟，在此不再贅 述。
[0126] 實施例3:
[0127] 基於同一發明構思，根據本發明上述實施例提供的協議報文處理方法，相應地，本 發明另一實施例還提供了協議報文處理裝置，其結構示意圖如圖7所示，包括：控制器701 和轉發模塊702,其中：
[0128] 所述控制器701，包括實施例2中的協議報文處理裝置；
[0129] 所述轉發模塊702,用於向所述控制器發送協議報文；接收所述控制器發送的所 述回應報文和所述協議報文的目的輸出埠信息；通過所述目的輸出埠轉發所述回應報 文。
[0130] 進一步的，所述控制器701，如圖8所示，包括：學習模塊801和協議模塊802,其 中：
[0131] 所述學習模塊801，用於接收所述轉發模塊發送的所述協議報文，所述協議報文攜 帶向所述轉發模塊發送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬 虛擬區域網的虛擬區域網標識VLAN ID ;將所述協議報文發送給所述協議模塊；當在軟體 MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項時，對所述協議報 文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址 對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中；將所述目的輸出埠信息發送給 所述協議模塊；
[0132] 所述協議模塊802,用於接收所述學習模塊發送的所述協議報文；對所述協議報 文進行處理，得到回應報文；將所述回應報文和接收的所述目的輸出埠信息發送給所述 轉發模塊。
[0133] 綜上所述，本發明實施例提供的方案，控制器接收轉發模塊發送的協議報文，該協 議報文攜帶向轉發模塊發送協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、協議報文所屬虛擬 區域網的虛擬區域網標識VLAN ID ;當在軟體MAC地址表中未查找到與協議報文的MAC地 址和VLAN ID匹配的表項時，對協議報文進行MAC地址學習，將協議報文的MAC地址、VLAN ID、以及與MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在軟體MAC地址表中；將協議報文進行處 理得到的回應報文和協議報文的目的輸出埠信息下發到轉發模塊，用於所述轉發模塊通 過目的輸出埠轉發回應報文。採用本發明實施例提供的方案，降低了物理交換設備的發 包負荷，並且降低了非應答目的終端接收無效協議報文的數量，從而提高了網絡帶寬的利 用率。
[0134] 本申請的實施例所提供的協議報文處理裝置及系統可通過電腦程式實現。本領 域技術人員應該能夠理解，上述的模塊劃分方式僅是眾多模塊劃分方式中的一種，如果劃 分為其他模塊或不劃分模塊，只要協議報文處理裝置及系統具有上述功能，都應該在本申 請的保護範圍之內。
[0135] 本申請是參照根據本申請實施例的方法、設備（系統）、和電腦程式產品的流程 圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一 流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算 機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理 器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生 用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能 的裝置。
[0136] 這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特 定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指 令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或 多個方框中指定的功能。
[0137] 這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計 算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或 其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖 一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0138] 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1. 一種協議報文處理方法，其特徵在於，包括： 控制器接收轉發模塊發送的協議報文，所述協議報文攜帶向所述轉發模塊發送所述協 議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬區域網的虛擬區域網標識 VLAN ID ； 當在軟體MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項 時，對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以 及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中； 將所述協議報文進行處理得到的回應報文和所述協議報文的目的輸出埠信息下發 到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所述回應報文。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述虛擬區域網為超級虛擬區域網中 SuperVLAN中任一個子虛擬區域網SubVLAN ; 對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以 及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中，具體包括： 獲取所述協議報文攜帶的所述MAC地址、SubVLAN ID以及SubVLAN ID綁定的 SuperVLAN ID ； 將所述協議報文的所述MAC地址、所述SubVLAN ID、所述SubVLAN ID對應的SuperVLAN ID，以及所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，確定與所述MAC地址對應的目的輸出端 口，具體包括： 將所述轉發模塊接收所述終端發送所述協議報文的輸入埠確定為所述MAC地址對 應的目的輸出埠。
4. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括： 當在軟體MAC地址表中查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項時， 將所述協議報文進行處理得到的回應報文和查找到的與所述MAC地址、VLAN ID對應的目 的輸出埠下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所述回應 報文。
5. -種協議報文處理裝置，其特徵在於，包括： 接收單元，用於接收轉發模塊發送的協議報文，所述協議報文攜帶向所述轉發模塊發 送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬區域網的虛擬局 域網標識VLAN ID ; 學習單元，用於當在軟體MAC地址表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID 匹配的表項時，對所述協議報文進行MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述 VLAN ID、以及與所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中； 第一下發單元，用於將所述協議報文進行處理得到的回應報文和所述協議報文的目的 輸出埠信息下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出埠轉發所述回 應報文。
6. 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述虛擬區域網為超級虛擬區域網中 SuperVLAN中任一個子虛擬區域網SubVLAN ; 所述學習單元，具體用於獲取所述協議報文攜帶的所述MAC地址、SubVLAN ID以及 SubVLAN ID綁定的SuperVLAN ID;將所述協議報文的所述MAC地址、所述SubVLAN ID、所 述SubVLAN ID對應的SuperVLAN ID，以及所述MAC地址對應的目的輸出埠對應存儲在所 述軟體MAC地址表中。
7. 如權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，所述學習單元，具體用於將所述轉發模 塊接收所述終端發送所述協議報文的輸入埠確定為所述MAC地址對應的目的輸出埠。
8. 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，還包括： 第二下發單元，用於當在軟體MAC地址表中查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項時，將所述協議報文進行處理得到的回應報文和查找到的與所述MAC地址、 VLAN ID對應的目的輸出埠下發到所述轉發模塊，用於所述轉發模塊通過所述目的輸出 埠轉發所述回應報文。
9. 一種協議報文處理系統，其特徵在於，包括：控制器和轉發模塊，其中： 所述控制器，包括如權利要求5-8任一所述的裝置； 所述轉發模塊，用於向所述控制器發送協議報文；接收所述控制器發送的所述回應報 文和所述協議報文的目的輸出埠信息；通過所述目的輸出埠轉發所述回應報文。
10. 如權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述控制器包括：學習模塊和協議模塊，其 中： 所述學習模塊，用於接收所述轉發模塊發送的所述協議報文，所述協議報文攜帶向所 述轉發模塊發送所述協議報文的終端的介質訪問控制MAC地址、所述協議報文所屬虛擬局 域網的虛擬區域網標識VLAN ID ;將所述協議報文發送給所述協議模塊；當在軟體MAC地址 表中未查找到與所述協議報文的MAC地址和VLAN ID匹配的表項時，對所述協議報文進行 MAC地址學習，將所述協議報文的所述MAC地址、所述VLAN ID、以及與所述MAC地址對應的 目的輸出埠對應存儲在所述軟體MAC地址表中；將所述目的輸出埠信息發送給所述協 議豐吳塊； 所述協議模塊，用於接收所述學習模塊發送的所述協議報文；對所述協議報文進行處 理，得到回應報文；將所述回應報文和接收的所述目的輸出埠信息發送給所述轉發模塊。
【文檔編號】H04L12/741GK104125150SQ201410349905
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】蔡振興 申請人:福建星網銳捷網絡有限公司