動態分配虛埠VPLS轉發防錯方法及系統與流程
2023-08-03 09:57:01 1
本發明涉及vpls網絡模型領域，具體是涉及一種動態分配虛埠vpls轉發防錯方法及系統。
背景技術：
vpls(virtualprivatelanservic，虛擬專用區域網業務)網絡模型中，基於vp(virtualport，虛埠)的mac(mediaaccesscontrol，介質訪問控制)地址學習和業務數據轉發是基礎，需要保證用戶間通信的準確性。在動態的vpls業務場景中，業務場景的變化會導致業務及業務中vp的動態刪除和增加。
典型的業務場景是兩個通信設備之間創建兩條vpls業務，支持vp的動態刪除和增加。vpls的mac地址學習表項內容為mac地址和vp之間建立的映射關係。圖1為基本網絡拓撲模型的結構示意圖，如圖所示兩個vpls復用同一個物理鏈路。圖1中通信設備a和通信設備b之間的通信鏈路發生瞬間閃斷時，鏈路的保護機制會通知控制層面進行vpls業務中vp的快速刪除和增加；同時故障過程持續時間短，即使對於有基於vp的撤銷機制模型，由於刪除和增加時間短，也會存在瞬時轉發錯誤現象，不能避免通信的不準確、不可靠現象。故障過程可分為如下步驟舉例說明：
一、鏈路閃斷之前，vpid1屬於vsi1(virtualswitchinstance，虛擬交換實例)中成員，vsi1表示vpls的索引id1；vpid2屬於vsi2中成員，vsi2表示vpls的索引id2。mac地址表中學習到的條目如下：
vsi1+mac1-->vpid1
vsi2+mac2-->vpid2
二、鏈路閃斷之後沒有恢復之前，控制層面刪除了vsi1中的成員vpid1、vsi2中的vpid2，同時回收vpid資源；此時mac地址表沒有快速撤銷機制，mac地址表中學習到的條目保持不變，如下：
vsi1+mac1-->vpid1
vsi2+mac2-->vpid2
三、鏈路閃斷之後恢復後，控制層面重新創建了這兩條vpls中vp成員，但分配的vpid資源有變化，vpid1屬於vsi2，vpid2屬於vsi1；由於故障時間短，mac地址表中的學習到的條目尚未老化或者更新，導致之前學習到的條目依然保持不變，如下：
vsi1+mac1-->vpid1
vsi2+mac2-->vpid2
到了步驟三，發現此時轉發出現了問題，數據通過查詢mac地址表後，vsi1+mac1的數據流從vpid1發送出去，而此時vpid1為vsi2中成員；vsi2+mac2的數據流從vpid2發送出去，而此時vpid2為vsi1中成員；至此，兩個不同vpls業務之間的數據流發生了串流情況，轉發出錯。因此，如何實現vpls業務的成員vp動態刪除和增加時，mac地址表中對應的條目沒有刪除或者更新情況下，不同vpls業務間數據流不出現串流問題，具有很重要的研究價值。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種動態分配虛埠vpls轉發防錯方法及系統。本發明的轉發層能夠識別出vpls中vp存在重新創建過程，進而保證轉發正確，不發生串流情況，為用戶間通信準確性、可靠性等方面提供可預期的服務。
本發明提供一種動態分配虛埠vpls轉發防錯方法，包括如下步驟：
a、在虛埠vp表中增加用於轉發防錯的等級level欄位；
b、虛擬專用區域網業務vpls申請成員vp表，分配對應的vp表的索引vpid；
根據分配的vpid讀出對應的vp表，保存讀出vp表的level欄位的值；
在讀出vp表的level欄位的值的基礎上增加固定整數後，再將level欄位的值寫入vpid對應的vp表中的level欄位中；
c、vpls進行源mac地址學習得到源vpid，將源vpid寫入mac地址表，然後將vp表中level欄位的值讀出，寫入mac地址表中的vp等級vp_level欄位；
d、vpls查找mac地址表，獲得轉發目的vpid，讀出查找到的mac地址表中vp_level欄位的值；
讀出獲得的轉發目的vpid，查找vp表，獲得vp表中的level欄位的值，比較vp_level欄位的值和level欄位的值；
若結果不相等，業務轉發數據在vpls內廣播轉發，直至mac地址表更新為止；若結果相等，業務轉發數據從獲得的轉發目的vpid中轉發出去。
在上述技術方案的基礎上，步驟a和步驟b之間，還包括以下步驟：將vp表中level欄位的值初始化設為0。
在上述技術方案的基礎上，步驟b中所述在讀出vp表的level欄位的值的基礎上增加固定整數數值的具體過程為：將level欄位的值加1後寫入vpid對應的vp表中的level欄位，並在vpls動態分配vp表的過程中循環累加。
在上述技術方案的基礎上，步驟c中所述vpls進行源mac地址學習得到源vpid的具體過程為：vpls進行源mac地址學習，通過源mac和虛擬交換實例vsi學習得到源vpid，vsi為vpls的索引id。
在上述技術方案的基礎上，步驟d中所述vpls查找mac地址表，獲得轉發目的vpid的具體過程為：所述vpls根據vsi和目的mac地址查找mac地址表，獲得轉發目的vpid。
在上述技術方案的基礎上，步驟d之後，還包括如下步驟：
e：vpls刪除成員vp表，讀取刪除vp表的vpid對應的表項，保存讀出的level欄位；然後將vp表中所有欄位清零；再將保存的level欄位的值寫入該vp表中level欄位。
在上述技術方案的基礎上，步驟e之後，還包括如下步驟：
f：回收mac地址表，將vp表對應的mac地址表所有欄位清零；再將mac地址表中vp_level欄位清零。
本發明還提供一種動態分配虛埠vpls轉發防錯系統，用於轉發分布式設備之間虛擬專用區域網業務vpls的業務，該系統包括vpls處理模塊、vp表處理模塊、mac地址學習模塊、業務防錯轉發模塊、vp表回收更新模塊、mac地址表回收模塊；
所述vpls處理模塊用於：申請成員vp表，分配vp表的索引vpid，並建立mac地址表和vp表之間的映射關係；
所述vp表處理模塊用於：在vp表中增加等級level欄位，並在vpls動態分配vp表的過程中改變level欄位的值；
所述mac地址學習模塊用於：將vp表中level欄位的值讀出，寫入mac地址表中的vp等級vp_level欄位；
所述業務防錯轉發模塊用於：比較mac地址表中vp_level欄位的值和vp表中的level欄位的值，將業務轉發數據從轉發目的vpid轉發出去；
所述vp表回收更新模塊用於：回收vp表資源，保存讀出的vp表中的level欄位後，將vp表中所有欄位清零；
所述mac地址表回收模塊用於：將vp表對應的mac地址表所有欄位清零，並將mac地址表中vp_level欄位清零。
在上述技術方案的基礎上，所述vp表處理模塊將level欄位的值初始化設為0，在vpls動態分配vp表的過程中，將通過vp表回收更新模塊保存的level欄位的值加1後寫入vp表中，並循環累加。
在上述技術方案的基礎上，所述mac地址學習模塊通過源mac和虛擬交換實例vsi學習得到源vpid，將源vpid寫入mac地址表，其中，vsi為vpls的索引id；所述vpls處理模塊根據目的mac地址和虛擬交換實例vsi查找mac地址表，獲得轉發目的vpid。
與現有技術相比，本發明的優點如下：本發明的轉發層能夠識別出vpls中vp存在重新創建過程，進而保證轉發正確，不發生串流情況。
本發明在vp表中增加屬性level欄位；該level值硬體初始化為0，每次vp資源在刪除後重新分配，保留刪除前vp中level值，重新分配後在該保留level值基礎上加1寫到vp表中，循環累加。
mac地址學習時，需要將vp屬性中level欄位的值寫到mac地址表中；vpls在進行查找mac地址錶轉發時，將mac地址表中vp_level欄位的值，evel1和目的vp表中leve2值進行比較，相等轉發，不相等在vpls內廣播，直至mac地址表更新為止，保證業務轉發正確。
本發明能夠支持動態的vpls業務模型，能夠實時反映實際的業務應用場景，為用戶間通信準確性、可靠性等方面提供可預期的服務。
附圖說明
圖1為基本網絡拓撲模型的結構示意圖。
圖2為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的處理流程圖。
圖3為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的vp表初始化的處理流程圖。
圖4為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的vpls分配vp表的處理流程圖。
圖5為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的vpls進行mac地址學習處理流程圖。
圖6為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的vpls業務轉發防錯的處理流程圖。
圖7為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的回收vp表的處理流程圖。
圖8為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯方法的回收mac地址表的處理流程圖。
圖9為本發明實施例動態分配虛埠vpls轉發防錯系統的結構框圖。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
參見圖1所示，為基本網絡拓撲模型的結構示意圖，在背景技術中已經詳細說明，在此不再贅述。
參見圖2所示，本發明實施例提供一種分布式設備動態分配虛埠vpls轉發防錯方法，包括如下步驟：
s1：虛埠vp表初始化；
s2：虛擬專用區域網業務vpls分配vp表；
s3：vpls進行介質訪問控制mac地址學習後寫入mac地址表；
s4：vpls業務轉發防錯；
s5：回收vp表資源，用於後續動態分配使用；
s6：回收mac地址表，用於後續繼續轉發防錯使用。
參見圖3所示，步驟s1具體包括如下步驟：
s101：業務轉發硬體板卡上電，在vp表中增加用於轉發防錯的等級level欄位；
s102：vp表中level欄位的值初始化設為0。
參見圖4所示，步驟s2具體包括如下步驟：
s201：vpls申請成員vp表，分配對應的vp表的索引vpid；
s202：根據分配的vpid讀出對應的vp表，保存讀出vp表的level欄位的值；
s203：在讀出vp表的level欄位的值的基礎上加1後，再將level欄位的值寫入vpid對應的vp表中的level欄位中。
本實施例中，將level欄位的值加1後寫入vpid對應的vp表中的level欄位，並在vpls動態分配vp表的過程中循環累加，level欄位的值不同用於表明vp表是新分配的。在實際應用中，vp表中level欄位的值初始化也可以設為1、2、3等不同的數值，在vpls動態分配vp表的過程，level欄位的值也可以同理加上1、2、3等其他數值。
參見圖5所示，步驟s3具體包括如下步驟：
s301：vpls進行源mac地址學習，通過源mac和虛擬交換實例vsi學習得到源vpid，將源vpid寫入mac地址表，vsi為vpls的索引id。
s302：將vp表中level欄位的值讀出，寫入mac地址表中vp等級vp_level欄位；
參見圖6所示，步驟s4具體包括如下步驟：
s401：vpls根據vsi和目的mac地址查找mac地址表，獲得轉發目的vpid；
s402：讀出查找到的mac地址表中vp_level欄位的值，記為level1；
s403：讀出獲得的轉發目的vpid，查找vp表，獲得vp表中的level欄位的值，記為level2；
s404：比較level1和level2的值，若比較的結果不相等，轉到s405，若比較的結果相等，轉到s406；
s405：業務轉發數據在vpls內廣播轉發，直至mac地址表更新為止；
s406：業務轉發數據從獲得的轉發目的vpid中轉發出去。
參見圖7所示，步驟s5具體包括如下步驟：
s501：vpls刪除成員vp表，讀取刪除vp表的vpid對應的表項，保存讀出的level欄位；
s502：將vp表中所有欄位清零；
s503：將步驟s501中保存的level欄位的值寫入該vp表中level欄位。
參見圖8所示，步驟s6具體包括如下步驟：
s601：回收mac地址表，將vp表對應的mac地址表所有欄位清零；
s602：mac地址表中vp_level欄位清零。
參見圖9所示，本發明實施例還提供一種動態分配虛埠vpls轉發防錯系統，用於轉發分布式設備之間虛擬專用區域網業務vpls的業務，該系統包括vpls處理模塊、vp表處理模塊、mac地址學習模塊、業務防錯轉發模塊、vp表回收更新模塊、mac地址表回收模塊；
所述vpls處理模塊用於：申請成員vp表，分配vp表的索引vpid，並建立mac地址表和vp表之間的映射關係；
所述vp表處理模塊用於：在vp表中增加等級level欄位，並在vpls動態分配vp表的過程中改變level欄位的值；
所述mac地址學習模塊用於：將vp表中level欄位的值讀出，寫入mac地址表中的vp等級vp_level欄位；
所述業務防錯轉發模塊用於：比較mac地址表中vp_level欄位的值和vp表中的level欄位的值，將業務轉發數據從轉發目的vpid轉發出去；
所述vp表回收更新模塊用於：回收vp表資源，保存讀出的vp表中的level欄位後，將vp表中所有欄位清零；
所述mac地址表回收模塊用於：將vp表對應的mac地址表所有欄位清零，並將mac地址表中vp_level欄位清零。
其中，vpid用於查找並讀出對應的vp表，level欄位用於vpls業務間數據流的轉發防錯。
在本實施例中，所述vp表處理模塊將level欄位的值初始化設為0，在vpls動態分配vp表的過程中，將通過vp表回收更新模塊保存的level欄位的值加1後寫入vp表中，並循環累加。在實際應用中，vp表中level欄位的值初始化也可以設為1、2、3等不同的數值，在vpls動態分配vp表的過程，level欄位的值也可以同理加上1、2、3等其他數值。在實際應用中，vp表中level欄位的值初始化也可以設為1、2、3等不同的數值，在vpls動態分配vp表的過程，level欄位的值也可以同理加上1、2、3等其他數值。
在本實施例中，所述mac地址學習模塊通過源mac和虛擬交換實例vsi學習得到源vpid，將源vpid寫入mac地址表，其中，vsi為vpls的索引id；所述vpls處理模塊根據目的mac地址和虛擬交換實例vsi查找mac地址表，獲得轉發目的vpid。
本領域的技術人員可以對本發明實施例進行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則這些修改和變型也在本發明的保護範圍之內。
說明書中未詳細描述的內容為本領域技術人員公知的現有技術。