專利名稱：一種多mac端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，涉及到二層交換MAC設(shè)備互聯(lián)和MAC芯片互聯(lián)時MAC端口間的流量均衡方法。
背景技術(shù)：
端口匯聚TRUNK是通過配置軟件的設(shè)置，將2個或多個物理端口組合在一起成為一條邏輯的路徑，從而增加在交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的帶寬，將屬于這幾個端口的帶寬合并，給端口提供一個幾倍于獨(dú)立端口的獨(dú)享的高帶寬。TRUNK是一種封裝技術(shù)，它是一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，鏈路的兩端可以都是交換機(jī)，也可以是交換機(jī)和路由器，還可以是主機(jī)和交換機(jī)或路由器?；赥RUNK功能，允許交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與路由器、主機(jī)與交換機(jī)或路由器之間通過兩個或多個端口并行連接、同時傳輸，以提供更高帶寬、更大吞吐量，大幅度地提高整個網(wǎng)絡(luò)能力。
在許多數(shù)據(jù)通信應(yīng)用場合需要MAC設(shè)備之間和MAC芯片之間進(jìn)行互聯(lián)，此時MAC與MAC之間存在大容量的數(shù)據(jù)交換，為了增加MAC之間的交換帶寬，一般采用TRUNK技術(shù)，將多個物理端口組合成一條邏輯的路徑，從而增加MAC之間的數(shù)據(jù)交換帶寬。
在相互TRUNK的端口間，由于端口之間是相互對等的關(guān)系，有可能存在經(jīng)過交換的流量調(diào)度到同一個端口的現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致端口擁塞而出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，達(dá)不到利用TRUNK來實(shí)現(xiàn)增大MAC之間數(shù)據(jù)交換帶寬的目的。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，一般會采用哈希(HASH)算法來實(shí)現(xiàn)端口間的流量均衡。比如在一個由兩個端口組成的TRUNK組中，可以根據(jù)源MAC地址和目的MAC地址的最低位比特進(jìn)行異或的結(jié)果來進(jìn)行端口選擇，結(jié)果為0選端口0，結(jié)果為1選端口1。有的芯片還可以根據(jù)IP地址的HSAH來選擇端口。
使用TRUNK技術(shù)增大MAC之間的交換帶寬存在著一些問題。因?yàn)橛脩粼谑褂迷O(shè)備時，MAC地址或者IP地址不可控，這樣就存在著用戶數(shù)據(jù)包會哈希到同一個互聯(lián)端口的情況。當(dāng)數(shù)據(jù)流量大于單個端口的帶寬時，就造成此端口擁塞。而此時，其它端口可能擁有大量的空閑帶寬。另一種情況是在使用以太網(wǎng)測試儀對設(shè)備進(jìn)行測試時，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的源MAC地址和目的MAC地址可控，希望通過預(yù)先計(jì)算來設(shè)置MAC地址以均衡分配流量，從而達(dá)到測試系統(tǒng)的最大流量的目的。但是，如果從以太網(wǎng)MAC A到MAC B方向的HASH算法與MAC B到以太網(wǎng)MAC A方向的HASH算法不同，在端到端的互通中，很難計(jì)算出合理的數(shù)據(jù)包源MAC地址和目的MAC地址來測試系統(tǒng)的最大流量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多MAC端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法。它可以讓管理者來安排帶寬使用，也可以自行計(jì)算并根據(jù)流量來臺理進(jìn)行調(diào)度，以使帶寬得到充分利用。解決了通常使用TRUNK來增大MAC之間帶寬和使用HASH算法來進(jìn)行流量均衡存在的問題。
本發(fā)明的一種多MAC端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法，它包括如下步驟A.當(dāng)用戶配置一條業(yè)務(wù)時，CPU判斷是否為自動控制，若是，則繼續(xù)步驟B；否則，為管理者預(yù)知策略，轉(zhuǎn)到步驟C；B.CPU將配置的業(yè)務(wù)流量與當(dāng)前所有的端口流量分別進(jìn)行相加，從中選出流量最小的互聯(lián)端口，若相加后流量最小的端口有幾個，則選擇其中任意一個，轉(zhuǎn)到步驟D；C.管理者設(shè)定用戶端口的VID，CPU將此VID整除互聯(lián)的端口數(shù)，獲得余數(shù)，并選中編號為余數(shù)的互聯(lián)端口；D.CPU將選中的互聯(lián)端口與用戶業(yè)務(wù)接入端口分配到同一VLAN域中，用戶數(shù)據(jù)在此VLAN域中進(jìn)行交換，保證了相應(yīng)的帶寬可以順利交換而不被丟棄。
本發(fā)明是一種根據(jù)802.1Q的VLAN TAG來進(jìn)行流量均衡的方法。一方面為管理者提供實(shí)現(xiàn)流量分配策略，即按照分配給用戶的業(yè)務(wù)VID整除參加流量均衡的端口數(shù)后所得的余數(shù)作為業(yè)務(wù)通過端口。此方法需要管理者預(yù)先設(shè)計(jì)好流量的分配，軟件負(fù)責(zé)按照既定的策略將用戶端口和系統(tǒng)端口加入到同一個VLAN域中。另一方面在管理者不干預(yù)的情況下，由軟件自動實(shí)現(xiàn)流量均衡。軟件根據(jù)業(yè)務(wù)帶寬按照算法進(jìn)行計(jì)算，策略是將當(dāng)前業(yè)務(wù)流量與當(dāng)前每個端口業(yè)務(wù)進(jìn)行相加，尋找值與端口流量最接近的端口作為業(yè)務(wù)通過端口。
采用本方法可以實(shí)現(xiàn)MAC間數(shù)據(jù)包交換且流量均衡，最大限度地利用端口帶寬，同時也方便了用戶對系統(tǒng)帶寬進(jìn)行控制。


圖1是流量均衡算法的流程圖；圖2是實(shí)施例RPR單板的方框圖。
具體實(shí)施例方式
基于同步數(shù)字體系(SDH)的多業(yè)務(wù)傳輸節(jié)點(diǎn)(MSTP)技術(shù)以其對TDM業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的良好支持，逐漸成為城域傳送網(wǎng)中的主流傳送技術(shù)。在MSTP平臺中引入RPR功能，是MSTP的最新發(fā)展方向。RPR作為一種新興的MAC層協(xié)議，能夠很好滿足城域網(wǎng)各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送要求。
在RPR的實(shí)現(xiàn)方案中，一般采用以太網(wǎng)MAC+RPR MAC的方式。圖2是一個MSTP項(xiàng)目中RPR單板的方框圖，單板用戶側(cè)提供2個GE端口(GEA和GEB)和4個FE端口，RPR系統(tǒng)側(cè)采用了兩個GE端口(GE0和GE1，編號為0，1)。因此MAC間的最大流量為2Gbit/s。
為了實(shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)GE端口間的流量均衡，可以通過CPU自動控制或者管理者手動配置VLAN。比如，用戶端口兩個GE的流量分別為800M和600M，GEA的流量800M已經(jīng)配置到系統(tǒng)端口GE0中，參照圖1，采用本專利提供的方法，GEB配置業(yè)務(wù)過程如下A.CPU判斷是否為自動控制，若為自動控制，繼續(xù)B；否則為管理者預(yù)知策略，則轉(zhuǎn)到C。
B.CPU將GEB的流量600M與每個系統(tǒng)端口流量相加，結(jié)果端口GE1流量小，選擇流量小的系統(tǒng)端口GE1為互聯(lián)端口，轉(zhuǎn)至D。
C.由于此時端口0已經(jīng)配置有業(yè)務(wù)，為了將業(yè)務(wù)配置到剩余帶寬較大的端口1，管理者可將用戶端口GEB的VID設(shè)為奇數(shù)，CPU將此奇數(shù)整除互聯(lián)的端口數(shù)2，獲得余數(shù)1，此時管理者將選擇GE1(編號為1)為互聯(lián)端口。
D.CPU將選中的互聯(lián)端口GE1(編號為1)與用戶端口GEB加入到用戶設(shè)定的VLAN域中，用戶的業(yè)務(wù)600M將只在此VLAN域中進(jìn)行交換，保證了兩條業(yè)務(wù)在相應(yīng)的VLAN域順利交換而不被丟棄。
上述實(shí)施例中，如果GEA的流量800M還沒有配置到系統(tǒng)端口GE0中，那么在步驟B中，CPU將GEB的流量600M與每個系統(tǒng)端口流量相加，得到的兩個端口流量相同，那么就可任意選擇一個端口，如仍選擇端口GE1為互聯(lián)端口，然后進(jìn)行步驟D的處理。
權(quán)利要求
1.一種多MAC端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法，其特征在于，它包括如下步驟A.CPU判斷是否為自動控制，若是，則繼續(xù)步驟B；否則，為管理者預(yù)知策略，轉(zhuǎn)到步驟C；B.CPU將配置的業(yè)務(wù)流量與當(dāng)前所有的端口流量分別進(jìn)行相加，從中選出流量最小的互聯(lián)端口，轉(zhuǎn)到步驟D；C.管理者設(shè)定用戶端口的VID，CPU將此VID整除互聯(lián)的端口數(shù)，獲得余數(shù)，并選中編號為余數(shù)的互聯(lián)端口；D.CPU將選中的互聯(lián)端口與用戶業(yè)務(wù)接入端口分配到同一VLAN域中，用戶數(shù)據(jù)在此VLAN域中進(jìn)行交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多MAC端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法，其特征在于，步驟B中，CPU將配置的業(yè)務(wù)流量與當(dāng)前所有的端口流量分別進(jìn)行相加，若相加后流量最小的端口有幾個，則選擇其中任意一個，轉(zhuǎn)到步驟D。
全文摘要
本發(fā)明提出一種多MAC端口互聯(lián)時均衡端口流量的方法，包括如下步驟A.判斷是否為自動控制，若是，則繼續(xù)步驟B；否則，為管理者預(yù)知策略，轉(zhuǎn)到步驟C；B.將配置的業(yè)務(wù)流量與當(dāng)前所有的端口流量分別進(jìn)行相加，從中選出流量最小的互聯(lián)端口，轉(zhuǎn)到步驟D；C.軟件將分配給用戶的VID整除互聯(lián)的端口數(shù)，獲得余數(shù)，并選中編號為余數(shù)的互聯(lián)端口；D.將選中的互聯(lián)端口與用戶業(yè)務(wù)接入端口分配到同一VLAN域中，用戶數(shù)據(jù)在此VLAN域中進(jìn)行交換，保證了相應(yīng)的帶寬可以順利交換而不被丟棄。采用本方法可以實(shí)現(xiàn)MAC間數(shù)據(jù)包交換且流量均衡，最大限度地利用端口帶寬，同時也方便了用戶對系統(tǒng)帶寬進(jìn)行控制。
文檔編號H04L12/24GK1980163SQ20051012611
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者王大方 申請人:中興通訊股份有限公司