專利名稱：城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)的多播和廣播技術(shù)，特別是關(guān)于城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在以太網(wǎng)中，所有以太幀的開始96位為源介質(zhì)訪問控制(MAC，MediaAccess Control)地址和目的MAC地址兩部分，并且其定義都是相同的。目的MAC地址共有48位，分為單播、廣播和多播三類。單播地址第一個字節(jié)的最低位為0，如00-E0-FC-00-00-06；多播地址第一個字節(jié)的最低位為1，如01-E0-FC-00-00-06；廣播地址的48位全部為1，即FF-FF-FF-FF-FF-FF。在實際處理中，并不是具有廣播地址的報文，簡稱廣播報文，才做廣播處理，而對于找不到目的端口的單播報文同樣也做廣播處理。
參見圖1所示，以太網(wǎng)報文處理流程如下步驟101、橋接設(shè)備收到以太網(wǎng)報文后，首先判斷目的MAC地址是否等于全1，如果為全1，表明該報文為廣播報文，且直接將其廣播處理，否則，執(zhí)行步驟102；步驟102、判斷該報文目的MAC地址第一個字節(jié)的最低位是否為1，如果為1，則將其進(jìn)行多播處理，否則，執(zhí)行步驟103；步驟103、判斷該報文是否查找到目的端口，如果是，則將其進(jìn)行單播處理，否則，將其進(jìn)行廣播處理。
參見圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中報文廣播處理的具體過程如下步驟201、將一個需要廣播的報文送入廣播處理入口；
步驟202、復(fù)制一份該廣播報文；步驟203、將復(fù)制后的報文綁定到一個出端口隊列中等待調(diào)度；步驟204、判斷該報文是否還有其它端口，如果有，執(zhí)行步驟202，否則，結(jié)束。
從上述步驟可以看出，復(fù)制后的報文在局域網(wǎng)(LAN)內(nèi)所有物理端口中逐一綁定后，壓入出端口隊列，等待發(fā)送。并且，上述過程只能在以太網(wǎng)的橋接設(shè)備中實現(xiàn)，而對于城域網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入單元卻顯的力不從心。這主要是由于橋接設(shè)備中一個物理端口只對應(yīng)一個邏輯通道，需要廣播的報文能和唯一的物理通道綁定；而城域網(wǎng)設(shè)備中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入單元的上行業(yè)務(wù)采用虛通道技術(shù)，每一個虛通路由都有對應(yīng)的唯一標(biāo)識(Tag)，該標(biāo)識是網(wǎng)絡(luò)鏈路端點之間的一種邏輯聯(lián)系，是在兩個或多個端點之間傳送報文的通信鏈路，用于端點之間信息轉(zhuǎn)移。并且，具有同一標(biāo)識符的一組報文流，在傳輸過程中組合在一起構(gòu)成虛通道(VC)。也就是說，同一物理端口中存在多個虛通道，而每個虛通道在邏輯上是獨立的，因此需要廣播的報文也就不能識別邏輯上的虛通道，導(dǎo)致無法發(fā)送多播或廣播報文。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，使其在城域網(wǎng)設(shè)備中實現(xiàn)報文的廣播/多播。
城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播實現(xiàn)方法，是這樣實現(xiàn)的。
A.將來自端口的廣播報文/多播報文復(fù)制；在所有廣播報文/多播報文復(fù)制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標(biāo)識；所述廣播報文/多播報文復(fù)制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應(yīng)；B.按照虛通道標(biāo)識將廣播報文/多播報文復(fù)制件發(fā)送至相應(yīng)虛通道中。
所述步驟A進(jìn)一步包括A1.預(yù)先設(shè)置虛通道標(biāo)識索引表，用于存放端口廣播域/多播組內(nèi)所有虛通道標(biāo)識；
A2.根據(jù)來自端口的廣播報文/多播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定該廣播報文/多播報文的群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由，然后將確定的群索引值加在該廣播/多播報文頭部，再根據(jù)確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該含有群索引值的廣播報文/多播報文送入交換網(wǎng)模塊；A3.交換網(wǎng)模塊收到該含有群索引值的廣播報文/多播報文后，復(fù)制該廣播報文/多播報文，且復(fù)制份數(shù)與步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表含有的虛通道標(biāo)識數(shù)量相等，然后對廣播報文/多播報文復(fù)制件進(jìn)行調(diào)度；A4.調(diào)度出廣播報文/多播報文復(fù)制件至發(fā)送處理模塊，發(fā)送處理模塊根據(jù)每個廣播報文/多播報文復(fù)制件中含有的群索引值索引虛通道標(biāo)識索引表得到對應(yīng)的虛通道標(biāo)識，將對應(yīng)的虛通道標(biāo)識加在每個廣播報文/多播報文復(fù)制件的頭部。
來自端口的報文為廣播報文，步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表存儲廣播域中所有虛通道標(biāo)識。
來自端口的報文為多播報文，步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表存儲多播組中所有虛通道標(biāo)識。
來自端口的報文為多播報文，預(yù)先設(shè)置的虛通道標(biāo)識索引表存儲廣播域中所有虛通道標(biāo)識，所述步驟A1進(jìn)一步包括預(yù)先設(shè)置多播過濾表，用于存儲該多播組內(nèi)的所有虛通道標(biāo)識；并且在步驟A4給多播報文添加完虛通道標(biāo)識后，索引多播過濾表，根據(jù)多播過濾表中含有的虛通道標(biāo)識，丟棄不屬于多播組內(nèi)的虛通道標(biāo)識的多播報文復(fù)制件。
步驟A3中所述調(diào)度為串行調(diào)度方式。
步驟A4所述索引虛通道標(biāo)識索引表，為報文添加虛通道標(biāo)識的過程包括根據(jù)廣播報文/多播報文復(fù)制件含有的群索引值索引虛通道標(biāo)識索引表，讀取虛通道標(biāo)識索引表中的標(biāo)識指針值，讀取群索引值加上該標(biāo)識指針值處的標(biāo)識，將該標(biāo)識封裝在報文頭部；
將該標(biāo)識指針值加上1，判斷標(biāo)識指針是否大于該廣播域/多播組所包含的虛通道數(shù)，如果不大于，則將標(biāo)識指針存儲回表項的原位置，否則，則將標(biāo)識指針初始化后，存儲回原位置。
本發(fā)明通過采用標(biāo)記方法，實現(xiàn)在城域網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入單元中報文的廣播和多播，所有操作均可由預(yù)先設(shè)置的軟件完成，因此該方法靈活、易控，并且對傳統(tǒng)的廣播/多播技術(shù)是一個很好的完善和補(bǔ)充。


圖1為以太網(wǎng)報文處理流程圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中廣播報文處理流程圖；圖3為本發(fā)明實現(xiàn)城域傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/廣播系統(tǒng)示意圖；圖4為本發(fā)明處理廣播報文的具體流程圖；圖5為虛通道廣播報文的復(fù)制件調(diào)度示意圖；圖6為虛通道標(biāo)識索引表；圖7為多播過濾表示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心內(nèi)容是將需要廣播或多播的報文復(fù)制成與所需虛通道數(shù)量相等的復(fù)制件，且在所有廣播或多播報文復(fù)制件的幀首部分別加上對應(yīng)虛通道號，然后根據(jù)虛通道號將廣播或多播報文的復(fù)制件分別發(fā)送至對應(yīng)虛通道中。
下面結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施方案。
如圖3所示，實現(xiàn)城域傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)單元廣播的系統(tǒng)包括端口301、接收處理模塊302、交換網(wǎng)模塊303、發(fā)送處理模塊304和虛通道305等。其中，接收處理模塊302和發(fā)送處理模塊303為城域傳輸設(shè)備上行傳輸中使用的處理模塊。
參見圖4所示，本發(fā)明處理報文的具體過程如下
步驟401、報文從端口進(jìn)入接收處理模塊，接收處理模塊根據(jù)報文的MAC地址，判斷該報文是否是多播報文，如果不是，執(zhí)行步驟402，否則，執(zhí)行步驟403；步驟402、將該報文進(jìn)行單播處理；步驟403、判斷該報文是否是廣播報文，如果不是，則執(zhí)行步驟404，否則，執(zhí)行步驟405；步驟404、將該報文進(jìn)行多播處理；步驟405、根據(jù)廣播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由；步驟406、將步驟405確定的群索引值添加在該報文的頭部；步驟407、再根據(jù)步驟405確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該廣播報文送入交換網(wǎng)模塊；步驟408、交換網(wǎng)模塊收到該廣播報文后，復(fù)制廣播報文，且復(fù)制的份數(shù)和所用虛通道標(biāo)識索引表含有的虛通道數(shù)相等；步驟409、將所有廣播報文復(fù)制件送入同一出端口隊列進(jìn)行調(diào)度；步驟410、交換網(wǎng)模塊調(diào)度出的一個含有群索引值的廣播報文復(fù)制件，且送入發(fā)送處理模塊；步驟411、發(fā)送處理模塊收到含有群索引的廣播報文后，將群索引值從廣播報文中分離出來，利用該群索引值索引虛通道標(biāo)識索引表得到對應(yīng)的虛通道號，再將每個廣播報文復(fù)制件加上虛通道號；步驟412、根據(jù)該廣播報文的虛通道號，發(fā)送處理模塊將該廣播報文發(fā)送至相應(yīng)虛通道中。
從上述過程中可以看出，由于每個去往虛通道的報文都具有確定的目的物理端口，所以當(dāng)多個虛通道屬于同一個廣播域時，廣播報文需要進(jìn)行復(fù)制，本實施例中由交換網(wǎng)硬件完成數(shù)據(jù)報文的復(fù)制，并且，在報文出交換網(wǎng)，到達(dá)物理端口前，廣播報文已被復(fù)制成和虛通道數(shù)目相等的多份報文，但這時每份報文還沒有和虛通道一一對應(yīng)。
為了防止報文亂續(xù)，在步驟409中對廣播報文的復(fù)制件要進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。如圖5所示，虛通道所在的物理端口對應(yīng)一個調(diào)度器，調(diào)度器下掛接多個等待調(diào)度的隊列。其中，一個調(diào)度隊列作為單播報文拷貝的專用隊列，另一個調(diào)度隊列作為多播或廣播報文的拷貝件的專用隊列，而且所有多播和廣播報文的拷貝件都入到該隊列中。因此，所有拷貝件都能夠串行的、按順序從物理端口出去，同樣也是按順序去讀取虛通道標(biāo)識，保證報文不會亂序。
并且，由于廣播報文在復(fù)制之前會獲得一個群索引(Group_Index)，該群索引指向虛通道標(biāo)識索引表。當(dāng)廣播/多播報文被交換網(wǎng)復(fù)制后，每份報文都將存在該索引值，并且都指向虛通道標(biāo)識的索引表。
圖6所示為虛通道標(biāo)識索引表，該索引表寬度為2個字節(jié)，其中第0個字節(jié)為N，N為自然數(shù)，表示有N個報文與N個虛通道相對應(yīng)，也就是需要對N個報文分別打上N個不同的標(biāo)識(Tag)，這里，該標(biāo)識包括Tag1+Tag2；第1個字節(jié)標(biāo)識指針(Tag_Pointer)表示當(dāng)前報文所需要打上標(biāo)識Tag的偏移量，也就是從該處讀取虛通道標(biāo)識。當(dāng)存在多個線程或者任務(wù)并行處理時，需要對每個線程或者任務(wù)的讀寫進(jìn)行互斥操作。
系統(tǒng)讀取虛通道標(biāo)識以及將其封裝具體操作過程如下A.先讀第1個字節(jié)處的Tag_Pointer的值；B.以群索引(Group_Index)與Tag_Pointer之和為偏移量，讀取(Group_Index+Tag_Pointer)處的Tag(包括Tag1+Tag2)標(biāo)識，封裝在報文頭部；C.將Tag_Pointer加1；D.判斷Tag_Pointer是否等于N，如果不等于N，則將Tag_Pointer存儲回表項的原來位置；如果等于N，則將Tag_Pointer賦值“0”后，再存儲回表項的原來位置；F、下一個報文重復(fù)步驟A～D。
其中，上述Tag_Pointer初始化值為0。
另外，上述實現(xiàn)報文的廣播過程同樣可以適用多播報文，只是多播報文在對應(yīng)多播組內(nèi)進(jìn)行廣播，而不是將報文轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)所有虛通道中，因此，在這種情況下，虛通道標(biāo)識索引表是存放多播組內(nèi)所有的虛通道標(biāo)識。但是，如果多播報文與廣播報文使用的虛通道標(biāo)識索引表是一樣的，那么只要在步驟411和步驟412之間增加丟棄被打上不屬于該多播組中的虛通道標(biāo)識的報文的過程即可，本實施例采用多播過濾表來過濾出不屬于多播組的虛通道。
如圖7所示，每個多播組對應(yīng)一個多播過濾表，并且每個虛通道對應(yīng)過濾表中的一位，虛通道號和多播過濾表中的比特位是一一對應(yīng)的。如果一個比特位的值為1，則說明其對應(yīng)的虛通道屬于該多播組，若該比特位的值為0，則說明該比特位對應(yīng)的虛通道不屬于該多播組，則具有該虛通道號的多播報文需要被過濾。比如，圖中0、4、5號虛通道對應(yīng)的比特位為0，因此，被打上0、4、5虛通道標(biāo)識的報文將被丟棄，而1、2、3等虛通道號對應(yīng)比特位為1，則被打上1、2、3虛通道號的報文將發(fā)送到1、2、3通道中。
本發(fā)明在傳統(tǒng)以太網(wǎng)端口的廣播/多播技術(shù)基礎(chǔ)上，在城域網(wǎng)傳輸產(chǎn)品中，采用標(biāo)記技術(shù)實現(xiàn)了基于虛通道技術(shù)的多播和廣播。所有操作由軟件完成，因此靈活，易控，并且對傳統(tǒng)的廣播/多播技術(shù)是一個很好的完善和補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1.城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A.將來自端口的廣播報文/多播報文復(fù)制；在所有廣播報文/多播報文復(fù)制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標(biāo)識；所述廣播報文/多播報文復(fù)制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應(yīng)；B.按照虛通道標(biāo)識將廣播報文/多播報文復(fù)制件發(fā)送至相應(yīng)虛通道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A進(jìn)一步包括A1.預(yù)先設(shè)置虛通道標(biāo)識索引表，用于存放端口廣播域/多播組內(nèi)所有虛通道標(biāo)識；A2.根據(jù)來自端口的廣播報文/多播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定該廣播報文/多播報文的群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由，然后將確定的群索引值加在該廣播報文/多播報文頭部，再根據(jù)確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該含有群索引值的廣播報文/多播報文送入交換網(wǎng)模塊；A3.交換網(wǎng)模塊收到該含有群索引值的廣播報文/多播報文后，復(fù)制該廣播報文/多播報文，且復(fù)制份數(shù)與步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表含有的虛通道標(biāo)識數(shù)量相等，然后對廣播報文/多播報文復(fù)制件進(jìn)行調(diào)度；A4.調(diào)度出廣播報文/多播報文復(fù)制件至發(fā)送處理模塊，發(fā)送處理模塊根據(jù)每個廣播報文/多播報文復(fù)制件中含有的群索引值索引虛通道標(biāo)識索引表得到對應(yīng)的虛通道標(biāo)識，將對應(yīng)的虛通道標(biāo)識加在每個廣播報文/多播報文復(fù)制件的頭部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為廣播報文，步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表存儲廣播域中所有虛通道標(biāo)識。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為多播報文，步驟A1中所述虛通道標(biāo)識索引表存儲多播組中所有虛通道標(biāo)識。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為多播報文，預(yù)先設(shè)置的虛通道標(biāo)識索引表存儲廣播域中所有虛通道標(biāo)識，所述步驟A1進(jìn)一步包括預(yù)先設(shè)置多播過濾表，用于存儲該多播組內(nèi)的所有虛通道標(biāo)識；并且在步驟A4給多播報文添加完虛通道標(biāo)識后，索引多播過濾表，根據(jù)多播過濾表中含有的虛通道標(biāo)識，丟棄不屬于多播組內(nèi)的虛通道標(biāo)識的多播報文復(fù)制件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A3中所述調(diào)度為串行調(diào)度方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A4所述索引虛通道標(biāo)識索引表，為報文添加虛通道標(biāo)識的過程包括根據(jù)廣播報文/多播報文復(fù)制件含有的群索引值索引虛通道標(biāo)識索引表，讀取虛通道標(biāo)識索引表中的標(biāo)識指針值，讀取群索引值加上該標(biāo)識指針值處的標(biāo)識，將該標(biāo)識封裝在報文頭部；將該標(biāo)識指針值加上1，判斷標(biāo)識指針是否大于該廣播域/多播組所包含的虛通道數(shù)，如果不大于，則將標(biāo)識指針存儲回表項的原位置，否則，則將標(biāo)識指針初始化后，存儲回原位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城域網(wǎng)傳輸設(shè)備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括將來自端口的廣播報文/多播報文復(fù)制；在所有廣播報文/多播報文復(fù)制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標(biāo)識，所述廣播報文/多播報文復(fù)制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應(yīng)；按照虛通道標(biāo)識將廣播報文/多播報文復(fù)制件發(fā)送至相應(yīng)虛通道中。本發(fā)明通過在城域網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入單元中采用標(biāo)記方法實現(xiàn)報文的廣播/多播，并且靈活、易控。
文檔編號H04L12/28GK1509020SQ0215670
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者徐前鋒, 藍(lán)建棟 申請人:華為技術(shù)有限公司