專利名稱：基于二層的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務介質訪問控制地址收斂方法
技術領域：
本發(fā)明涉及虛擬專用網(wǎng)絡技術，特別涉及基于二層的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務介質訪問控制地址收斂方法。
背景技術：
運營商為用戶提供專線服務已經有很長的歷史了，現(xiàn)在的技術條件，已經實現(xiàn)了跨更大地域、采用更通用網(wǎng)絡的服務提供手段。對于用戶組建多點之間的虛擬網(wǎng)絡的需求，有基于多協(xié)議標簽交換(MPLS)網(wǎng)絡的多點之間虛擬專用局域網(wǎng)服務(VPLS)。
VPLS實現(xiàn)的二層專用虛擬專用網(wǎng)絡(L2VPN)業(yè)務，當隧道側發(fā)生變動的時候，為了保證業(yè)務的快速恢復，需要將老的二層轉發(fā)表項刪除掉。在L2VPN的標準草案中，也已經討論了更新二層轉發(fā)這個問題。但是草案中討論的實現(xiàn)方案要依靠生成樹協(xié)議來發(fā)送介質訪問控制(MAC)地址unlearning消息，并逐個傳送，而且更深入的要求L2VPN實現(xiàn)分離的MAC地址學習機制。
在基于標簽分發(fā)協(xié)議(LDP)方式的VPLS L2VPN中，數(shù)據(jù)平面在接收到用戶側的報文后，首先利用目的MAC查找單播MAC表，期望找到對應的表項，從表項中索引到對應的隧道索引。數(shù)據(jù)平面根據(jù)轉發(fā)的報文學習到與L2VPN用戶相關的MAC表項，從而在下次轉發(fā)的過程中就不需要走廣播流程，而直接查找單播MAC表索引到隧道，從而實現(xiàn)正確、有效的轉發(fā)。如果發(fā)現(xiàn)沒有找到目的MAC地址對應的MAC單播表，就首先將源MAC學習，然后走廣播流程，該報文被廣播到整個VPLS域內。
但是當隧道側的出接口或者隧道本身發(fā)生使能或者去使能之后，原有的MAC表項很可能就不能夠在使用了，就需要有個很好的方法進行刪除。否則如果還按照原來的MAC表項進行轉發(fā)的話，就很有可能導致業(yè)務不通或者索引到錯誤的隧道。目前的MAC表有老化機制，一段時間內沒有報文索引到它，當老化定時器超時后就會被老化掉。但是MAC表的老化定時器一般情況下都比較長，S8016的規(guī)格是缺省值300秒，其他產品有可能更長。在網(wǎng)上真正應用的時候，最壞的情況是300秒老化時間內L2VPN業(yè)務都不通。這是用戶所無法忍受的。
總之，現(xiàn)有技術中L2VPN的MAC表收斂存在以下缺點(1)收斂速度慢(2)需要依靠第三方協(xié)議來實現(xiàn)(3)對設備的處理能力有比較高的要求，即需要能夠快速感應到組網(wǎng)的變化并且逐個傳送這個消息。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于二層虛擬專用網(wǎng)絡的介質訪問控制地址快速收斂方法，以能夠更簡單、直接的實現(xiàn)介質訪問控制(MAC)地址收斂。
本發(fā)明的技術方案一種基于二層的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務的介質訪問控制地址收斂方法，該方法包括第一判斷步驟，當隧道由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)時，由虛擬專用網(wǎng)業(yè)務模塊判斷隧道的當前出接口與前次出接口是否一致；收集步驟，在第一判斷步驟的判斷結果為不一致時，將所述的前次出接口的索引值添加到本地收集鏈表中；第二判斷步驟，當虛擬電路由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)時，由虛擬專用網(wǎng)業(yè)務模塊根據(jù)本地虛擬電路節(jié)點結構中的標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)判斷該虛擬電路的傳輸狀態(tài)是否發(fā)生過變化；第三判斷步驟，在第二判斷步驟的判斷結果為發(fā)生過變化時，進一步判斷該虛擬電路對應隧道的當前出接口與前次出接口是否一致；刪除步驟，在第三判斷步驟的判斷結果為不一致時，由相關模塊根據(jù)本地收集鏈表中的信息下發(fā)刪除對應介質訪問控制地址消息，觸發(fā)刪除該介質訪問控制地址。
根據(jù)上述方法在第一、第三判斷步驟中，如果判斷結果為一致，則進行其他正常處理流程。
在收集步驟中，將前次出接口的索引值添加到本地收集鏈表時先判斷該鏈表中是否已存在所述前次出接口的索引值，如果存在則不再進行添加操作，否則申請一個新的節(jié)點，將所述索引值加入鏈表中。
所述標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)在初始化時置為無效值。
在第二判斷步驟的判斷結果為未發(fā)生過變化時，則該虛擬電路向標簽交換路徑代理模塊(即lspagt模塊)申請一個標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)，并賦值到該虛擬電路對應的結構節(jié)點的相應變量中。
刪除步驟包括下述步驟啟動一定時器開始定時；定時器超時后，將本地接口信息鏈表發(fā)送到二層接口管理模塊(L2IF)；二層接口管理模塊將鏈表中節(jié)點取出并下發(fā)到接口的微碼，由接口的微碼刪除介質訪問控制地址表。
本發(fā)明具有以下有益效果(1)實現(xiàn)簡單；只需要本機主要特性中增加相關的代碼即可實現(xiàn)，與其他特性基本無關。
(2)不依靠其他協(xié)議進行信令的傳送；此方法不需要其他的輔助協(xié)議進行信令的傳送，只要求本機自己實現(xiàn)相應的MAC地址刪除即可，不需要其他設備的配合。
(3)收斂速度更快，業(yè)務恢復時間很快；傳統(tǒng)的方法需要信令經過多次傳送，到達本機后再進行處理，所以收斂的時間較長。本專利提到的方法只需要本機進行操作，同樣可以實現(xiàn)相同的功能。
(4)對其他的基本轉發(fā)業(yè)務沒有影響。
本專利提到的方法只與虛擬專用網(wǎng)業(yè)務相關，與基本的IP轉發(fā)模塊沒有任何影響，不會影響到其他業(yè)務的轉發(fā)性能。


圖1為服務提供者邊界連接的示意圖；圖2為基于二層的虛擬專用局域網(wǎng)模塊的結構框圖；圖3為隧道端口信息收集流程圖；圖4為虛擬電路刪除MAC表項流程圖。
具體實施例方式
參閱圖1所示，設備PE(即服務提供者邊界)通過光纖等物理介質連接，光纖等為設備間的物理通道，而虛擬隧道Tunnel是通過標簽分發(fā)協(xié)議(LDP)在物理通道內構造出來傳輸通道?；诙拥奶摂M專用網(wǎng)((Layer 2 VPN module，簡稱L2VPN)配置的虛擬電路(簡稱VC)就是包含在隧道Tunnel中，同樣可以看做是一條條細小的隧道，報文就是通過這一條條小的隧道進行傳輸?shù)?。實際上對于各種設備的報文轉發(fā)，簡單來講，就是從A端口接收到報文，對其進行分析、處理，然后通過B端口轉發(fā)出去。為了實現(xiàn)這個目的，就需要根據(jù)報文的內在信息，在本地的某些表項中進行查找，這個表項就是報文的信息與接口的對應關系。也就是說，接收到報文之后，需要找到它應該從哪個端口再給發(fā)送出去。
可以看出來，VC能夠實現(xiàn)傳輸?shù)闹匾獥l件之一就是隧道Tunnel被使能，即隧道處于能夠進行報文傳輸?shù)臓顟B(tài)。但是隧道Tunnel使能之后，VC也不一定能夠傳輸數(shù)據(jù)，因為這還與其他的因素相關，比如接口狀態(tài)、協(xié)議協(xié)商是否成功等等。因此，VC如果由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)了，那么隧道Tunnel也必然是變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)；反之，隧道處于可傳輸狀態(tài)，VC不一定能夠從不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)。
參閱圖2所示，圖中表示了基于二層的虛擬專用網(wǎng)模塊(L2VPN)、二層接口管理模塊(Layer 2 interface manage module，簡稱L2IF)和標簽交換隧道代理模塊(Label Switch Path Agent module，簡稱lspagt)的關系。
二層接口管理模塊負責接口的管理，主要包括接口數(shù)據(jù)結構的維護、接口索引的分配、接口狀態(tài)的監(jiān)控等等，通知其他模塊進行MAC地址刪除也是其負責功能其中之一。
標簽交換隧道代理模塊主要負責標識隧道的標簽交換路徑占用(簡稱lsptoken)索引的管理與分配、L2VPN表項的下發(fā)(下發(fā)到微碼)等等。每配置一條VC連接，就需要向其申請一個lsptoken，lsptoken就是為了把上層的VC標識和微碼中的VC隧道標識關聯(lián)起來，是一個重要的關鍵字。所以，只要這個VC存在，它就會一直占用一個lsptoken，直到將VC刪除為止。
對于本發(fā)明，L2VPN的介質訪問控制(MAC)地址的快速收斂，是通過向二層接口管理模塊發(fā)送針對某個特定端口MAC地址的刪除消息，二層接口管理模塊采用向微碼的接口發(fā)送刪除消息而實現(xiàn)的。L2VPN負責收集在隧道變化后的相關接口與槽位信息，并存入本地專門用于收集此信息的鏈表中。本發(fā)明與二層接口管理模塊(L2IF)主要的關系就是刪除與特定接口關聯(lián)的MAC地址，與lspagt模塊的關系就是申請與釋放Lsptoken。
本發(fā)明的主要過程(1)初始化的時候將本地虛擬電路(VC)節(jié)點結構中的標識隧道的lsptoken標記置為無效值，表示虛擬電路未曾從不可傳輸狀態(tài)變化為可傳輸狀態(tài)。
(2)隧道由可傳輸狀態(tài)變?yōu)椴豢蓚鬏敔顟B(tài)(DOWN)時，不對本地鏈表進行更新操，即不將發(fā)生狀態(tài)變化的接口索引信息記錄到鏈表中。因為隧道DOWN的原因有很多種，比如用戶把網(wǎng)線拔掉、對端設備出現(xiàn)問題、協(xié)議交互有問題等等。
(3)隧道由不可傳狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)時，判斷此時的隧道出接口和上次的隧道出接口是否一致，如果不一致，則表明出接口發(fā)生了變化，則將上次的出接口的索引值添加到本地收集鏈表中去。所述的接口的索引值是能夠在設備內部處理過程中唯一能夠標識接口的信息之一。
(4)虛擬電路(VC)由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)時，判斷該虛擬電路所對應的lsptoken是否為無效值；如果不是無效值，說明該虛擬電路曾經在不可傳輸狀態(tài)和可傳輸狀態(tài)(UP/DOWN)之間變化過，進一步判斷其對應的隧道出接口是否與原來一致；假如不一致，則啟動15秒定時器，等待15秒定時器超時后按照收集到的端口信息鏈表，通過二層接口管理模塊(也可為其他模塊)下發(fā)刪除相應MAC地址的消息，觸發(fā)刪除MAC地址。
參閱圖3所示，當某一條隧道由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)時，虛擬專用網(wǎng)業(yè)務會判斷此隧道信息節(jié)點中的上次出接口是否為無效值，如果為無效值，那么說明此隧道是第一次UP，不需要做端口收集工作，所以直接轉正常處理流程。如果此隧道在這次UP之前曾經發(fā)生過UP，那么其上次出接口肯定不是無效值，則再將此隧道的當前出接口與上次的出接口進行比較，看兩者是否相等。如果相等，則不需要將其端口對應的MAC表中的MAC地址刪除；如果不相等，則首先判斷隧道的上次出接口是否已經添加到本地鏈表中去了，如果已經添加則直接返回。如果沒有在本地鏈表中找到，則向此本地鏈表中添加此隧道的上次的出接口索引。至此，完成了一次接口收集工作。當有別的隧道發(fā)生UP的時候，同樣進行這樣的操作。
參閱圖4所示，隧道UP的時候進行接口信息的收集工作，等到虛擬電路UP時，才進行真正的MAC地址刪除操作。每一條虛擬電路都是與某一條隧道相關的，那么如果某一條虛擬電路UP時，首先判斷其對應的lsptoken是否為無效值，如果為無效值，那么說明這條虛擬電路(VC)自從配置以來，從來沒有使能過，則向負責lsptoken分配的lspagt模塊申請一個lsptoken，并將申請到的lsptoken賦值到該虛擬電路對應的結構節(jié)點中。如果在該虛擬電路UP之前曾經UP過，那么就需要判斷其對應的隧道出接口是否與上次的相同。如果不相同，則啟動15秒定時器，當15秒定時器超時后，將收集的接口信息鏈表發(fā)送到二層接口管理模塊(L2IF)，由二層接口管理模塊模塊將一個個節(jié)點取出來，下發(fā)到微碼進行MAC表的刪除。
權利要求
1.一種基于二層的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務的介質訪問控制地址收斂方法，其特征在于包括第一判斷步驟，當隧道由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)時，由虛擬專用網(wǎng)業(yè)務模塊判斷隧道的當前出接口與前次出接口是否一致；收集步驟，在第一判斷步驟的判斷結果為不一致時，將所述的前次出接口的索引值添加到本地收集鏈表中；第二判斷步驟，當虛擬電路由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)時，由虛擬專用網(wǎng)業(yè)務模塊根據(jù)本地虛擬電路節(jié)點結構中的標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)判斷該虛擬電路的傳輸狀態(tài)是否發(fā)生過變化；第三判斷步驟，在第二判斷步驟的判斷結果為發(fā)生過變化時，進一步判斷該虛擬電路對應隧道的當前出接口與前次出接口是否一致；刪除步驟，在第三判斷步驟的判斷結果為不一致時，由相關模塊根據(jù)本地收集鏈表中的信息下發(fā)刪除對應介質訪問控制地址消息，觸發(fā)刪除該介質訪問控制地址。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于在第一、第三判斷步驟中，如果判斷結果為一致，則進行其他正常處理流程。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在收集步驟中，將前次出接口的索引值添加到本地收集鏈表時先判斷該鏈表中是否已存在所述前次出接口的索引值，如果存在則不再進行添加操作，否則申請一個新的節(jié)點，將所述索引值加入鏈表中。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)在初始化時置為無效值。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在第二判斷步驟的判斷結果為未發(fā)生過變化時，則該虛擬電路向標簽交換路徑代理模塊(lspagt模塊)申請一個標識隧道的標簽交換路占用標記(lsptoken)，并賦值到該虛擬電路對應的結構節(jié)點的對應變量中。
6.如權利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，刪除步驟包括下述步驟啟動一定時器開始定時；定時器超時后，將本地接口信息鏈表發(fā)送到二層接口管理模塊(L2IF)；二層接口管理模塊將鏈表中節(jié)點取出并下發(fā)到接口的微碼，由接口的微碼刪除介質訪問控制地址表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于二層的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務的介質訪問控制地址收斂方法，該方法在隧道由不可傳狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)并且此時的隧道出接口和上次的隧道出接口不一致時，將上次的出接口的索引值添加到本地收集鏈表中去；在虛擬電路由不可傳輸狀態(tài)變?yōu)榭蓚鬏敔顟B(tài)(UP)并且該虛擬電路曾經在不可傳輸狀態(tài)和可傳輸狀態(tài)(UP/DOWN)之間變化過時，判斷其對應的隧道出接口是否與原來一致；假如不一致，則啟動15秒定時器，等待15秒定時器超時后按照收集到的端口信息鏈表，通過二層接口管理模塊下發(fā)刪除相應MAC地址的消息，觸發(fā)刪除MAC地址。
文檔編號G06F12/08GK1577293SQ0314390
公開日2005年2月9日 申請日期2003年7月28日 優(yōu)先權日2003年7月28日
發(fā)明者孫輝 申請人:華為技術有限公司