專利名稱：轉發(fā)報文和建立媒質接入控制地址表項的方法及交換機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及虛擬局域網(wǎng)技術，特別是涉及一種轉發(fā)報文的方法和一種建立媒質接入控制(MAC)地址表項的方法以及一種交換機。
背景技術：
隔離用戶虛擬局域網(wǎng)(isolate-user-vlan)技術是應用在交換機上的二層虛擬局域網(wǎng)(VLAN)技術。如圖1所示，在交換機上應用isolate-user-vlan技術時，需要在交換機上劃分出一個主虛擬局域網(wǎng)(Primary VLAN)和多個次虛擬局域網(wǎng)(Secondary VLAN)，并且，每一個Secondary VLAN中至少包括一個與固定用戶終端相連的接入端口，所有Secondary VLAN共用一個上行端口，該上行端口也與固定的網(wǎng)絡設備相連。Primary VLAN中包含所有Secondary VLAN中包含的接入端口和上行端口。在交換機上應用isolate-user-vlan技術后，對于與交換機通信的上層設備來說，只須識別交換機中的Primary VLAN，而不必關心Primary VLAN中包含的SecondaryVLAN，因此，簡化了配置，節(jié)省了VLAN資源。
參見圖1，比如，用戶終端1與上行端口即端口1相連，其IP地址為1.1.1.1/24，MAC地址為8888-8888-8888，用戶終端2與Secondary VLAN20中的接入端口即端口2相連，其IP地址為1.1.1.2/24，MAC地址為2222-2222-2222，用戶終端3與Secondary VLAN30中的接入端口即端口3相連，其IP地址為1.1.1.3/24，MAC地址為6666-6666-6666。在任意兩個用戶終端比如用戶終端1與用戶終端2通信時，在交換機上實現(xiàn)報文轉發(fā)的過程可參見圖2所示，具體包括以下步驟步驟201當用戶終端2需要與用戶終端1通信時，用戶終端2將請求報文發(fā)送至交換機的端口2。
這里，用戶終端2發(fā)送的請求報文中攜帶有源MAC地址即用戶終端2的MAC地址2222-2222-2222。
步驟202交換機在Secondary VLAN20的接入端口即端口2上接收到請求報文后，根據(jù)該請求報文中的源MAC地址，分別建立對應于SecondaryVLAN20和Primary VLAN100的MAC地址表項。
這里，交換機在接收到攜帶源MAC地址2222-2222-2222的請求報文后，由于是首次學習到源MAC地址2222-2222-2222，因此，交換機會建立如下表1中對應于Secondary VLAN20的第1條MAC地址表項，另外，還將該源MAC地址同步到Primary VLAN100，即建立如下表1中對應于PrimaryVLAN100的第2條MAC地址表項。

表1步驟203交換機根據(jù)請求報文中的目的MAC地址和SecondaryVLAN20的VLAN ID，在Secondary VLAN20中發(fā)送請求報文。
這里，由于只建立了表1所示的MAC地址表項，交換機根據(jù)請求報文中的目的MAC地址8888-8888-8888以及Secondary VLAN20的VLAN ID為20則無法查找到出端口，則通過Secondary VLAN20中除接收到該請求報文的端口2之外的所有端口分別發(fā)送一份請求報文。請求報文從端口1發(fā)送出去，到達與端口1相連的用戶終端1。
步驟204用戶終端1將響應報文發(fā)送至交換機的端口1。
這里，用戶終端1發(fā)送的響應報文中攜帶有源MAC地址即用戶終端1的MAC地址8888-8888-8888。
步驟205交換機在Primary VLAN100的上行端口即端口1上接收到響應報文后，根據(jù)該響應報文中的源MAC地址，建立對應于Primary VLAN100和所有Secondary VLAN的MAC地址表項。
這里，交換機在接收到攜帶源MAC地址8888-8888-8888的響應報文后，由于是首次學習到源MAC地址8888-8888-8888，因此，交換機會建立如下表2中對應于Primary VLAN100的第6條MAC地址表項，另外，還將該源MAC地址同步到所有的Secondary VLAN，即建立如下表2中分別對應于各個Secondary VLAN的第3、4和5條MAC地址表項。

表2步驟206交換機根據(jù)響應報文中的目的MAC和VLAN ID，在PrimaryVLAN中轉發(fā)響應報文。
這里，交換機根據(jù)目的MAC和VLAN ID(2222-2222-2222/100)在表2所示的MAC地址表中查找出端口，這時可以匹配到第2條表項，出端口為端口2，于是交換機將該響應報文從端口2轉發(fā)出去。
步驟207當交換機再次從Secondary VLAN20的端口2上接收到用戶終端2發(fā)送給用戶終端1的報文時，則根據(jù)該報文中的目的MAC和VLANID，查找到表2中的第3條MAC地址表項，確定出端口為端口1，則通過端口1將報文發(fā)送至用戶終端1。
由以上描述可以看出，在現(xiàn)有技術中，當在交換機上應用isolate-user-vlan技術時，交換機在首次學習到一個MAC地址后，都會建立該MAC地址對應的MAC地址表項，也就是說，從Primary VLAN的上行端口學習到的MAC地址會同步到所有Secondary VLAN，而從SecondaryVLAN的接入端口學習到的MAC地址會同步到Primary VLAN，即分別建立對應于該Secondary VLAN的MAC地址表項和對應于Primary VLAN的MAC地址表項。這樣，則會使得交換機中建立大量的MAC地址表項，大大浪費了交換機中的表項資源。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種轉發(fā)報文的方法、一種建立MAC地址表項的方法以及一種交換機，以便于減少交換機中建立的MAC地址表項，節(jié)約交換機的表項資源。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種轉發(fā)報文的方法，該方法包括交換機確定在接入端口上首次學習到第一MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的第一MAC地址的表項；交換機在上行端口上首次學習到第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個Secondary VLAN的第二MAC地址的表項；交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文。
所述交換機確定在接入端口上首次學習到第一MAC地址的步驟包括交換機判斷自身中是否保存有第一MAC地址，如果未保存，則確定在接入端口上首次學習到所述第一MAC地址，并保存該第一MAC地址。
當交換機在Secondary VLAN中接收到報文時，所述交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文的步驟包括交換機根據(jù)報文中攜帶的目的MAC地址和VLAN ID，在已建立的MAC地址表項中查找對應的MAC地址表項，如果查找到對應的MAC地址表項，則通過該MAC地址表項中記錄的端口轉發(fā)報文，如果未查找到對應的MAC地址表項，則通過Secondary VLAN中除接收到所述報文的端口之外的所有端口分別轉發(fā)所述報文。
一種建立MAC地址表項的方法，該方法包括
交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的該MAC地址的表項。
所述交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址的步驟包括交換機判斷自身中是否保存有所述MAC地址，如果未保存，則確定在接入端口上首次學習到所述MAC地址，并保存該MAC地址。
一種交換機，該交換機包括MAC地址學習單元、檢測單元和表項建立單元，其中，MAC地址學習單元，用于從接入端口接收到的報文中學習第一MAC地址，并將學習到的第一MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第一MAC地址是否為首次學習到，在確定第一MAC地址為首次學習到后，將第一MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第一MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的第一MAC地址的表項。
該交換機進一步包括MAC地址存儲單元，其中，所述檢測單元，用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第一MAC地址，在檢測出未保存后，確定第一MAC地址為首次學習到，并將該第一MAC地址保存在MAC地址存儲單元中。
所述MAC地址學習單元，進一步用于從上行端口接收到的報文中學習第二MAC地址，并將學習到的第二MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第二MAC地址是否為首次學習到，在確定第二MAC地址為首次學習到后，將第二MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個次虛擬局域網(wǎng)Secondary VLAN的第二MAC地址的表項。
該交換機進一步包括MAC地址存儲單元，其中，所述檢測單元，用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第二MAC地址，在檢測出未保存后，確定第二MAC地址為首次學習到，并將該第二MAC地址保存在MAC地址存儲單元中。
該交換機進一步包括報文轉發(fā)單元，用于根據(jù)表項建立單元所建立的MAC地址的表項，轉發(fā)報文。
由此可見，在本發(fā)明中，當交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的MAC地址表項，而不再執(zhí)行現(xiàn)有技術中建立對應于Secondary VLAN的MAC地址表項的過程。這樣，由于在交換機上存在多個接入端口，按照本發(fā)明的實現(xiàn)方式，從所有接入端口上學習到的MAC地址都無需建立對應于Secondary VLAN的MAC地址表項，因此，大大減少了交換機中建立的MAC地址表項，節(jié)約了交換機的表項資源。


圖1是在交換機上應用isolate-user-vlan技術的示意圖。
圖2是在現(xiàn)有技術中轉發(fā)報文的流程圖。
圖3是在本發(fā)明中轉發(fā)報文的流程圖。
圖4是在本發(fā)明中交換機內(nèi)部的基本結構示意圖。
圖5是在本發(fā)明中交換機內(nèi)部的一種優(yōu)選結構示意圖。
圖6是在本發(fā)明中交換機內(nèi)部的另一種優(yōu)選結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
在現(xiàn)有技術中，交換機從一個接入端口學習到一個MAC地址后，不僅會建立該MAC地址對應于Secondary VLAN的MAC地址表項，而且還要建立該MAC地址對應于Primary VLAN的MAC地址表項。而通過交換機上的報文轉發(fā)流程可以看出，如果一個Secondary VLAN中只設置一個與固定用戶終端相連的接入端口，也就是說，每一個Secondary VLAN中只有一個接入端口和一個上行端口，那么，根據(jù)從接入端口學習到的MAC地址所建立的對應于Secondary VLAN的MAC地址表項，在報文轉發(fā)過程中根本不會被使用，也就是說，該MAC地址表項對于交換機來說，沒有實際的利用價值；如果一個Secondary VLAN中包括多個接入端口，那么，根據(jù)從接入端口學習到的MAC地址所建立的對應于Secondary VLAN的MAC地址表項，也完全可以不用來轉發(fā)報文，而通過其他方式，比如廣播的方式來轉發(fā)報文。
根據(jù)上述特點，本發(fā)明提出了一種轉發(fā)報文的方法，其核心思想是交換機確定在接入端口上首次學習到第一MAC地址后，僅建立對應于PrimaryVLAN的第一MAC地址的表項；交換機在上行端口上首次學習到第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個Secondary VLAN的第二MAC地址的表項；交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文。
相應地，本發(fā)明還提出了一種建立MAC地址表項的方法，該方法包括交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的MAC地址表項。
為了更加清楚地說明在本發(fā)明中建立MAC地址表項和轉發(fā)報文的具體過程，下面以一個具體的報文轉發(fā)流程為例進行說明。
比如，每一個Secondary VLAN中只有一個接入端口，用戶終端1與上行端口即端口1相連，其IP地址為1.1.1.1/24，MAC地址為8888-8888-8888，用戶終端2與Secondary VLAN20中的接入端口即端口2相連，其IP地址為1.1.1.2/24，MAC地址為2222-2222-2222，用戶終端3與Secondary VLAN30中的接入端口即端口3相連，其IP地址為1.1.1.3/24，MAC地址為6666-6666-6666。在任意兩個用戶終端比如用戶終端1與用戶終端2通信時，在交換機上實現(xiàn)報文轉發(fā)的過程可參見圖3所示，具體包括以下步驟步驟301當用戶終端2需要與用戶終端1通信時，用戶終端2將請求報文發(fā)送至交換機的端口2。
這里，用戶終端2發(fā)送的請求報文中攜帶有源MAC地址即用戶終端2的MAC地址2222-2222-2222。
步驟302交換機在Secondary VLAN20的接入端口即端口2上接收到請求報文，并學習到該請求報文中的源MAC地址。
步驟303交換機判斷在接入端口上即端口2上學習到的源MAC地址是否為首次學習到，如果是，則執(zhí)行步驟304，否則，直接執(zhí)行步驟305。
步驟304交換機根據(jù)在接入端口上即端口2上學習到的源MAC地址，僅建立對應于Primary VLAN100的MAC地址表項。
這里，交換機在接收到攜帶源MAC地址2222-2222-2222的請求報文后，由于是首次學習到源MAC地址2222-2222-2222，因此，交換機僅將該源MAC地址同步到Primary VLAN100，即僅建立如下表3中對應于PrimaryVLAN100的第1條MAC地址表項。

表3步驟305交換機根據(jù)請求報文中的目的MAC地址和SecondaryVLAN20的VLAN ID，在Secondary VLAN20中發(fā)送請求報文。
這里，由于只建立了表3所示的MAC地址表項，交換機根據(jù)請求報文中的目的MAC地址8888-8888-8888以及Secondary VLAN20的VLAN ID為20則無法查找到出端口，則通過Secondary VLAN20中除接收到該請求報文的端口2之外的所有端口分別發(fā)送一份請求報文。其中，由于在Secondary VLAN20中除端口2之外的端口只有上行端口即端口1，因此，請求報文從端口1發(fā)送出去，到達與端口1相連的用戶終端1。
步驟306用戶終端1將響應報文發(fā)送至交換機的端口1。
這里，用戶終端1發(fā)送的響應報文中攜帶有源MAC地址即用戶終端1的MAC地址8888-8888-8888。
步驟307交換機在Primary VLAN100的上行端口即端口1上接收到響應報文后，根據(jù)該響應報文中的源MAC地址，建立對應于Primary VLAN100和所有Secondary VLAN的MAC地址表項。
本步驟的實現(xiàn)過程與現(xiàn)有技術的相應實現(xiàn)過程相同，即，交換機在接收到攜帶源MAC地址8888-8888-8888的響應報文后，由于是首次學習到源MAC地址8888-8888-8888，因此，建立如下表4中對應于Primary VLAN100的第5條MAC地址表項，另外，還將該源MAC地址同步到所有的SecondaryVLAN，即建立如下表4中分別對應于各個Secondary VLAN的第2、3和4條MAC地址表項。

表4步驟308交換機根據(jù)響應報文中的目的MAC和VLAN ID，在PrimaryVLAN中轉發(fā)響應報文。
這里，交換機根據(jù)目的MAC和VLAN ID(2222-2222-2222/100)在表2所示的MAC地址表中查找出端口，這時可以匹配到第1條表項，出端口為端口2，于是交換機將該報文從Primary VLAN中的端口2轉發(fā)出去。
步驟309當交換機再次從端口2上接收到用戶終端2發(fā)送給用戶終端1的報文時，則根據(jù)該報文中的目的MAC和VLAN ID，查找到表4中的第2條MAC地址表項，確定出端口為端口1，則在Secondary VLAN20中通過端口1將報文發(fā)送至用戶終端1。
需要說明的是，在上述圖3所示過程中，是以Secondary VLAN中只有一個接入端口為例來說明報文轉發(fā)流程。如果Secondary VLAN中包括多個接入端口，那么，交換機建立MAC地址表項的具體過程與上述圖3所示流程中的相應過程完全相同，而需要指出的是，當交換機在Secondary VLAN中接收到報文時，交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文的具體實現(xiàn)過程包括交換機根據(jù)報文中攜帶的目的MAC地址和VLAN ID，在已建立的MAC地址表項中查找對應的MAC地址表項，如果查找到對應的MAC地址表項，則通過該MAC地址表項中記錄的端口轉發(fā)報文，如果未查找到對應的MAC地址表項，則通過Secondary VLAN中除接收到所述報文的端口之外的所有端口分別轉發(fā)所述報文。
相應地，本發(fā)明還提出了一種交換機。圖4是在本發(fā)明中交換機內(nèi)部的基本結構示意圖。參見圖4，在本發(fā)明中，該交換機包括MAC地址學習單元、檢測單元和表項建立單元，其中，MAC地址學習單元，用于從接入端口接收到的報文中學習第一MAC地址，并將學習到的第一MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第一MAC地址是否為首次學習到，在確定第一MAC地址為首次學習到后，將第一MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第一MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的第一MAC地址的表項。
參見圖4，較佳地，在本發(fā)明提出的交換機中，所述MAC地址學習單元，進一步用于從上行端口接收到的報文中學習第二MAC地址，并將學習到的第二MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第二MAC地址是否為首次學習到，在確定第二MAC地址為首次學習到后，將第二MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個次虛擬局域網(wǎng)Secondary VLAN的第二MAC地址的表項。
圖5是在本發(fā)明中交換機的一種優(yōu)化結構示意圖。參見圖5，在本發(fā)明中，交換機還可以進一步包括MAC地址存儲單元，這樣，較佳地，所述檢測單元用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第一MAC地址，在檢測出未保存后，確定第一MAC地址為首次學習到，并將該第一MAC地址存儲在MAC地址存儲單元中；較佳地，所述檢測單元用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第二MAC地址，在檢測出未保存后，確定第二MAC地址為首次學習到，并將該第二MAC地址存儲在MAC地址存儲單元中。
圖6是在本發(fā)明中交換機的另一種優(yōu)化結構示意圖。參見圖6，在本發(fā)明中，交換機還可以進一步包括報文轉發(fā)單元，用于根據(jù)表項建立單元所建立的MAC地址的表項，轉發(fā)報文。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種轉發(fā)報文的方法，其特征在于，該方法包括交換機確定在接入端口上首次學習到第一媒質接入控制MAC地址后，僅建立對應于主虛擬局域網(wǎng)Primary VLAN的第一MAC地址的表項；交換機在上行端口上首次學習到第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個次虛擬局域網(wǎng)Secondary VLAN的第二MAC地址的表項；交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換機確定在接入端口上首次學習到第一MAC地址的步驟包括交換機判斷自身中是否保存有第一MAC地址，如果未保存，則確定在接入端口上首次學習到所述第一MAC地址，并保存該第一MAC地址。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，當交換機在SecondaryVLAN中接收到報文時，所述交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文的步驟包括交換機根據(jù)報文中攜帶的目的MAC地址和VLAN ID，在已建立的MAC地址表項中查找對應的MAC地址表項，如果查找到對應的MAC地址表項，則通過該MAC地址表項中記錄的端口轉發(fā)報文，如果未查找到對應的MAC地址表項，則通過Secondary VLAN中除接收到所述報文的端口之外的所有端口分別轉發(fā)所述報文。
4.一種建立MAC地址表項的方法，其特征在于，該方法包括交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的該MAC地址的表項。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述交換機確定在接入端口上首次學習到一個MAC地址的步驟包括交換機判斷自身中是否保存有所述MAC地址，如果未保存，則確定在接入端口上首次學習到所述MAC地址，并保存該MAC地址。
6.一種交換機，其特征在于，該交換機包括MAC地址學習單元、檢測單元和表項建立單元，其中，MAC地址學習單元，用于從接入端口接收到的報文中學習第一MAC地址，并將學習到的第一MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第一MAC地址是否為首次學習到，在確定第一MAC地址為首次學習到后，將第一MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第一MAC地址后，僅建立對應于Primary VLAN的第一MAC地址的表項。
7.根據(jù)權利要求6所述的交換機，其特征在于，該交換機進一步包括MAC地址存儲單元，其中，所述檢測單元，用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第一MAC地址，在檢測出未保存后，確定第一MAC地址為首次學習到，并將該第一MAC地址保存在MAC地址存儲單元中。
8.根據(jù)權利要求6所述的交換機，其特征在于，所述MAC地址學習單元，進一步用于從上行端口接收到的報文中學習第二MAC地址，并將學習到的第二MAC地址發(fā)送至檢測單元；檢測單元，用于檢測學習到的第二MAC地址是否為首次學習到，在確定第二MAC地址為首次學習到后，將第二MAC地址發(fā)送至表項建立單元；表項建立單元，用于在接收到檢測單元發(fā)來的第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個次虛擬局域網(wǎng)Secondary VLAN的第二MAC地址的表項。
9.根據(jù)權利要求6所述的交換機，其特征在于，該交換機進一步包括MAC地址存儲單元，其中，所述檢測單元，用于檢測MAC地址存儲單元中是否保存有第二MAC地址，在檢測出未保存后，確定第二MAC地址為首次學習到，并將該第二MAC地址保存在MAC地址存儲單元中。
10.根據(jù)權利要求6至9中任意一項所述的交換機，其特征在于，該交換機進一步包括報文轉發(fā)單元，用于根據(jù)表項建立單元所建立的MAC地址的表項，轉發(fā)報文。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉發(fā)報文的方法和建立媒質接入控制(MAC)地址表項的方法以及一種交換機。在本發(fā)明中，交換機確定在接入端口上首次學習到第一MAC地址后，僅建立對應于主虛擬局域網(wǎng)(Primary VLAN)的第一MAC地址的表項；并且，交換機在上行端口上首次學習到第二MAC地址后，分別建立對應于Primary VLAN和各個次虛擬局域網(wǎng)(Secondary VLAN)的第二MAC地址的表項；交換機根據(jù)已建立的MAC地址表項轉發(fā)報文。本發(fā)明中的交換機包括MAC地址學習單元、檢測單元和表項建立單元。本發(fā)明大大減少了交換機中建立的MAC地址表項，節(jié)約了交換機的表項資源。
文檔編號H04L12/04GK101014015SQ200710080260
公開日2007年8月8日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權日2007年2月15日
發(fā)明者王峰, 李達 申請人:杭州華為三康技術有限公司