專利名稱：一種降低交換機中央處理器使用率的方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數據交換領域，尤其一種降低交換機中央處理器使用率的方 法的裝置。
背景技術：
現今網絡發(fā)展速度驚人，網絡的穩(wěn)定性問題也表現的尤為突出。對于承 載著各種網絡業(yè)務的網絡設備(包括路由器、交換機等)來說，保護自身中
央處理器(Central Processing Unit, CPU)不被攻擊、對外正常提供業(yè)務就 顯得尤為重要。
網絡中惡意攻擊的行為很多，最常見的方式就是利用網絡病毒。這些網 絡病毒大多針對個人電腦，但有個別在破壞個人電腦的同時也在擾亂著網絡。
網絡設備都有 一 個標識自己的硬件地址，即MAC ( Media Access Control,介質訪問控制)地址。MAC地址由6個字節(jié)的數字構成，用于唯 一地標識一個網絡設備。交換機在進行報文交換時，需要進行MAC地址學 習，即需要知道攜帶源MAC地址的報文是從哪個端口傳進來的。那么當接 收到目的MAC地址為上述源MAC地址的報文時，就將該報文從這個端口 發(fā)送出去。
交換機對報文進行二層轉發(fā)時，需要查找轉發(fā)表，該轉發(fā)表中保存著 MAC地址與VLAN ( Virtual Local Area Network,虛擬局i或網)的對應關系。 該表中的表項是交換機通過學習得到的，學習的過程就是當攜帶源MAC 地址的報文到達交換機之后，交換機在本地轉發(fā)表中查找是否存在該源 MAC地址對應的表項，如果沒有就需要進行學習，有些交換機中的交換芯 片支持芯片自學習，而有些則不支持。對于不支持自學習的交換芯片就需要說明書第2/5頁
對上述報文進行復制后發(fā)送到交換機的CPU中，由CPU中的軟件進行學習 后，再把該源MAC地址對應的表項寫入到硬件中。若此后再接收到攜帶該 源MAC地址的報文時，由于轉發(fā)表中已存在該源MAC地址對應的表項， 因此就不會再將該報文上送到該交換機的CPU中。
當交換機接收到一條流量非常大的數據流時，如果在轉發(fā)表中沒有查找 到該數據流所攜帶的源MAC地址時，則交換芯片會將成千上萬的數據包發(fā) 送到CPU,由CPU交給協(xié)議棧去學習MAC地址，這將導致CPU的瞬間使 用率居高不下，很容易影響到網絡業(yè)務，進而引發(fā)惡性循環(huán)。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題提供一種降低交換機中央處理器使用率的方 法的裝置，以克服現有技術中存在的大量攜帶MAC地址的重復報文沖擊 CPU的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種降低交換機中央處理器(CPU)使 用率的方法，包括
當收到攜帶源介質訪問控制(MAC)地址的報文時，交換機若在轉發(fā) 表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已保存過該 源MAC地址；如果沒有，則保存該源MAC地址并將該報文上送到CPU進 行MAC地址學習；如果保存過，則丟棄該報文。
進一步地，上述方法還可具有以下特征
所述交換機上預設有本地保存的MAC地址的最多條數N,其中，N為 正整數；當所述交換機通過在本地查找判斷出沒有保存過所述源MAC地址 后，保存該源MAC地址是指所述交換機判斷本地已保存的MAC地址的 條數是否已達到N條，若已達到，則刪除最早保存的那條MAC地址并保存 所述源MAC地址；否則，直接保存所述源MAC地址。
進一步地，上述方法還可包括
當收到表示要在轉發(fā)表中刪除一 MAC地址對應表項的刪除命令時，所 述交換機根據該刪除命令中攜帶的所述MAC地址，判斷本地是否保存有該MAC地址；如有，則將本地保存的該MAC地址刪除，并在所述轉發(fā)表中 刪除該MAC地址對應的表項；否則，直接在所述轉發(fā)表中將該MAC地址 對應的表項刪除。
本發(fā)明還提供了一種降低交換機中央處理器(CPU)使用率的裝置，包 括交換芯片和CPU;
所述交換芯片用于在收到攜帶源介質訪問控制(MAC)地址的報文時， 若在轉發(fā)表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已 保存過該源MAC地址；如沒有查找到，則還用于保存該源MAC地址并將 該報文上送到所述CPU;如果保存過，則還用于丟棄該報文；
所述CPU用于根據接收到的4艮文進行MAC地址學習。
進一步地，上述裝置還可具有以下特征
所述交換芯片上預設有本地保存的MAC地址的最多條數N，其中，N 為正整數；
所述交換芯片用于在本地沒有查找到所述源MAC地址后，保存該源 MAC地址是指所述交換芯片用于判斷本地已保存的MAC地址的條數是 否已達到N條，若已達到，則還用于刪除最早保存的那條MAC地址并保存 所述源MAC地址；否則，還用于保存所述源MAC地址。
進一步地，上述裝置還可具有以下特征
所述交換芯片還用于在收到表示要在轉發(fā)表中刪除一 MAC地址對應表 項的刪除命令時，根據該刪除命令中攜帶的所述MAC地址，判斷本地是否 保存有該MAC地址；如有，則還用于將本地保存的該MAC地址刪除，并 在所述轉發(fā)表中刪除該MAC地址對應的表項；否則，用于在所述轉發(fā)表中 將該MAC地址對應的表項刪除。
采用本發(fā)明后，可以有效地防止同一時刻大量重復的報文沖擊CPU去 學習MAC地址，有效的降低了 CPU使用率，避免了 CPU瞬間使用率過高 的情況產生。


圖1為本發(fā)明實施例中降低交換機CPU使用率的方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例中刪除MAC地址對應表項的方法流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案進行更詳細的說明。
如圖1所示，本發(fā)明所述方法的基本構思是當收到攜帶源MAC地址 的報文時，交換機若在轉發(fā)表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則 在本地查找是否已保存過該源MAC地址；如果沒有，則保存該源MAC地 址并將該報文上送到CPU進行MAC地址學習；如果保存過，則丟棄該沖艮文。
為了保證每次進行本地查找MAC地址時需要比較的次數不至于過多， 可在交換機上預設本地保存的MAC地址的條數最多為N條；當交換機通過 在本地查找判斷出沒有保存過該源MAC地址后，還保存該源MAC地址是 指交換機判斷本地已保存的MAC地址的條數是否已達到N條，若已達到， 則刪除最早保存的那條MAC地址并保存上述源MAC地址；否則，直接保 存上述源MAC地址。其中，N為正整^t，其取值可以zf旦不限于等于10。
如圖2所示，當收到表示要在轉發(fā)表中刪除某MAC地址對應表項的刪 除命令時，交換機根據該刪除命令中攜帶的MAC地址，判斷本地是否保存 有該MAC地址；如有，則將本地保存的該MAC地址刪除，并在轉發(fā)表中 刪除對應表項；否則，直接在轉發(fā)表中將對應表項刪除。
需要說明的是，上述方法不僅僅限于MAC地址學習，任何需要報文上 送才能工作的協(xié)議，都需要對多余的重復報文進行丟棄，以降低CPU的使 用率，只是每種協(xié)議需要判斷的關鍵字不一樣。
此外，本發(fā)明所述降低交換機CPU使用率的裝置，包括交換芯片和 CPU;交換芯片用于在收到攜帶源MAC地址的報文時，若在轉發(fā)表中沒有查 找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已保存過該源MAC地 址；如沒有查找到，則還用于保存該源MAC地址并將該報文上送到上述 CPU;如果保存過，則還用于丟棄該報文；
CPU用于根據接收到的報文進行MAC地址學習。
另外，交換芯片上還可以預設有本地保存的MAC地址的最多條數N， 其中，N為正整數；
交換芯片用于在本地沒有查找到上述源MAC地址后，保存該源MAC
條，若已達到，則還用于刪除最早保存的那條MAC地址并保存上述源MAC 地址；否則，還用于保存上述源MAC地址。
另外，交換芯片還可用于在收到表示要在轉發(fā)表中刪除一 MAC地址對 應表項的刪除命令時，根據該刪除命令中攜帶的MAC地址，判斷本地是否 保存有該MAC地址；如有，則還用于將本地保存的該MAC地址刪除，并 在轉發(fā)表中刪除該MAC地址對應的表項；否則，用于在轉發(fā)表中將該MAC 地址對應的表項刪除。
當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的 形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種降低交換機中央處理器(CPU)使用率的方法，其特征在于，當收到攜帶源介質訪問控制(MAC)地址的報文時，交換機若在轉發(fā)表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已保存過該源MAC地址；如果沒有，則保存該源MAC地址并將該報文上送到CPU進行MAC地址學習；如果保存過，則丟棄該報文。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換機上預設有本地保存的MAC地址的最多條數N,其中，N為 正整數；當所述交換機通過在本地查找判斷出沒有保存過所述源MAC地址 后，保存該源MAC地址是指所述交換機判斷本地已保存的MAC地址的 條數是否已達到N條，若已達到，則刪除最早保存的那條MAC地址并保存 所述源MAC地址；否則，直接保存所述源MAC地址。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括當收到表示要在轉發(fā)表中刪除一 MAC地址對應表項的刪除命令時，所 述交換機根據該刪除命令中攜帶的所述MAC地址，判斷本地是否保存有該 MAC地址；如有，則將本地保存的該MAC地址刪除，并在所述轉發(fā)表中 刪除該MAC地址對應的表項；否則，直接在所述轉發(fā)表中將該MAC地址 對應的表項刪除。
4、 一種降低交換機中央處理器(CPU)使用率的裝置，其特征在于， 包括交換芯片和CPU;所述交換芯片用于在收到攜帶源介質訪問控制(MAC)地址的報文時， 若在轉發(fā)表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已 保存過該源MAC地址；如沒有查找到，則還用于保存該源MAC地址并將 該報文上送到所述CPU;如果保存過，則還用于丟棄該報文；所述CPU用于根據接收到的報文進行MAC地址學習。
5、 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述交換芯片上預設有本地保存的MAC地址的最多條數N,其中，N 為正整數；所述交換芯片用于在本地沒有查找到所述源MAC地址后，保存該源 MAC地址是指所述交換芯片用于判斷本地已保存的MAC地址的條數是 否已達到N條，若已達到，則還用于刪除最早保存的那條MAC地址并保存 所述源MAC地址；否則，還用于保存所述源MAC地址。
6、 如權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述交換芯片還用于在收到表示要在轉發(fā)表中刪除一 MAC地址對應表 項的刪除命令時，根據該刪除命令中攜帶的所述MAC地址，判斷本地是否 保存有該MAC地址；如有，則還用于將本地保存的該MAC地址刪除，并 在所述轉發(fā)表中刪除該MAC地址對應的表項；否則，用于在所述轉發(fā)表中 將該MAC地址對應的表項刪除。
全文摘要
一種降低交換機中央處理器(CPU)使用率的方法及裝置，所述裝置包括交換芯片和CPU；所述方法包括當收到攜帶源介質訪問控制(MAC)地址的報文時，交換機若在轉發(fā)表中沒有查找到該源MAC地址對應的表項，則在本地查找是否已保存過該源MAC地址；如果沒有，則保存該源MAC地址并將該報文上送到CPU進行MAC地址學習；如果保存過，則丟棄該報文。采用本發(fā)明后，可以有效地防止同一時刻大量重復的報文沖擊CPU去學習MAC地址，有效的降低了CPU使用率，避免了CPU瞬間使用率過高的情況產生。
文檔編號H04L29/06GK101645904SQ20091017037
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權日2009年9月9日
發(fā)明者貝 苗, 峰 高 申請人:中興通訊股份有限公司