專利名稱：基于生成樹協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，特別是指一種基于生成樹協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著市場對以太網(wǎng)接入需求的增長，以太網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化，出現(xiàn)了由多個物理網(wǎng)橋組成大型網(wǎng)橋的全交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并隨之而來產(chǎn)生了如何在大型網(wǎng)橋中有效運(yùn)行生成樹協(xié)議進(jìn)行管理這一新的問題。通常所說的生成樹協(xié)議包括普通生成樹協(xié)議(STP)、快速生成樹協(xié)議(RSTP)。在傳統(tǒng)的普通生成樹或快速生成樹協(xié)議應(yīng)用中，采取集中管理方式，同一物理網(wǎng)橋上的所有端口均被普通生成樹或快速生成樹協(xié)議所管理。這樣，一個生成樹實(shí)體只能運(yùn)行在一個物理網(wǎng)橋上。而對于多物理網(wǎng)橋結(jié)構(gòu)，還沒有成熟的解決辦法。
舉例來說，參見圖1所示的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，物理網(wǎng)橋A、B、C、D被兩兩相連。如果對每個物理網(wǎng)橋建立生成樹，則會造成多個生成樹之間的沖突而無法統(tǒng)一管理；如果對所有物理網(wǎng)橋端口只建立一個生成樹，則交換網(wǎng)中的環(huán)形結(jié)構(gòu)將被STP/RSTP更改拓?fù)涑蔀橐粋€沒有環(huán)路的樹狀結(jié)構(gòu)，比如如果以圖1中物理網(wǎng)橋A作為根網(wǎng)橋建立生成樹，則端口B2至C2、C3至D3和B1至D1之間的路徑將會被STP/RSTP斷開，無法相互通信，從而失去了STP/RSTP的信息之間透明共享，端口間信息互通的特點(diǎn)。
特別是近來隨著多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)和基于MPLS的虛擬專用網(wǎng)服務(wù)(VPLS)這類協(xié)議的使用，更要求將大型網(wǎng)橋中多個物理網(wǎng)橋上的端口在邏輯上作為同一個物理網(wǎng)橋的端口看待。而采用傳統(tǒng)方式運(yùn)行STP/RSTP將會帶來大型網(wǎng)橋內(nèi)部端口間無法正常通信的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中運(yùn)行生成樹協(xié)議的方法，使其能夠在由多個物理網(wǎng)橋組成大型網(wǎng)橋的全交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)中運(yùn)行單一的STP/RSTP進(jìn)行管理。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于生成樹協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理方法，包括以下步驟將一個以上節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的一個以上物理網(wǎng)橋劃分為一個邏輯網(wǎng)橋，設(shè)定邏輯網(wǎng)橋內(nèi)部物理網(wǎng)橋之間相互通信的端口為內(nèi)部端口，物理網(wǎng)橋上的其余端口為外部端口；對每個物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口設(shè)置虛擬的邏輯端口，并建立該物理網(wǎng)橋中所有內(nèi)部端口與該邏輯端口之間的映射關(guān)系；物理網(wǎng)橋的外部端口之間通過生成樹協(xié)議進(jìn)行管理；同一物理網(wǎng)橋外部端口與內(nèi)部端口之間通過邏輯端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；物理網(wǎng)橋之間由各自的邏輯端口通過內(nèi)部端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；內(nèi)部端口收到的數(shù)據(jù)提交給與其有映射關(guān)系的邏輯端口進(jìn)行處理；邏輯端口不向任何內(nèi)部端口轉(zhuǎn)發(fā)來自內(nèi)部端口的數(shù)據(jù)。
該方法所述同一物理網(wǎng)橋外部端口與內(nèi)部端口之間的數(shù)據(jù)交互過程進(jìn)一步包括來自邏輯網(wǎng)橋外部的報文信息由外部端口進(jìn)入，外部端口將其收到的報文信息提交至該外部端口所屬物理網(wǎng)橋的邏輯端口，由邏輯端口向內(nèi)部端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口收到報文信息后提交至與其有映射關(guān)系的邏輯端口，該邏輯端口判斷是否需要向邏輯網(wǎng)橋外部轉(zhuǎn)發(fā)所收到的報文信息，如果是，則將該報文信息經(jīng)由當(dāng)前邏輯端口所屬物理網(wǎng)橋的外部端口發(fā)送至外部網(wǎng)絡(luò)；否則保留。
該方法所述物理網(wǎng)橋之間的數(shù)據(jù)交互過程進(jìn)一步包括由物理網(wǎng)橋的邏輯端口將從外部端口收到的報文信息復(fù)制，并經(jīng)由與其有映射關(guān)系的內(nèi)部端口發(fā)送至其它物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口，其它物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口收到報文信息后提交至與其有映射關(guān)系的邏輯端口。
該方法所述建立物理網(wǎng)橋內(nèi)部端口與邏輯端口的映射關(guān)系是將屬于同一物理網(wǎng)橋的所有內(nèi)部端口捆綁在一起對應(yīng)該物理網(wǎng)橋的一個邏輯端口。
該方法進(jìn)一步包括對物理網(wǎng)橋的每個外部端口設(shè)置虛擬的邏輯端口，并建立該物理網(wǎng)橋中每個外部端口與每個邏輯端口之間的映射關(guān)系。
該方法進(jìn)一步包括將與內(nèi)部端口具有映射關(guān)系的邏輯端口設(shè)置為始終打開狀態(tài)。
該方法所述設(shè)置邏輯端口為始終打開狀態(tài)是將內(nèi)部端口的優(yōu)先級設(shè)置為最高。
該方法所述生成樹協(xié)議為普通生成樹協(xié)議。
該方法所述生成樹協(xié)議為快速生成樹協(xié)議。
通過以上所述可以看出，本發(fā)明方案因?yàn)椴恍枰獙ζ胀ㄉ蓸?快速生成樹協(xié)議進(jìn)行大的修改，只虛擬設(shè)置了的邏輯網(wǎng)橋和邏輯端口，并建立物理端口與邏輯端口的映射關(guān)系，因此實(shí)現(xiàn)簡單，易于管理；而且，由于采用了邏輯端口映射的方法，可以根據(jù)實(shí)際情況采用不同的映射方式，使用起來十分靈活。


圖1為有多個物理網(wǎng)橋組成一個大型網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明方案是將以太網(wǎng)中的多個物理網(wǎng)橋在邏輯上作為一個大網(wǎng)橋看待，使普通生成樹/快速生成樹協(xié)議在邏輯上只管理大網(wǎng)橋?qū)ν獾亩丝?，而在大網(wǎng)橋內(nèi)部采用建立端口映射的方法管理端口之間的信息交互，使其實(shí)現(xiàn)內(nèi)部交換網(wǎng)的功能。這樣生成樹實(shí)體相當(dāng)于只運(yùn)行在一個網(wǎng)橋上，不會對STP/RSTP的管理帶來任何麻煩，而大網(wǎng)橋內(nèi)部通過映射機(jī)制也可以自由地進(jìn)行信息交互。
仍以圖1的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例。如圖1從邏輯上可將物理網(wǎng)橋A、B、C、D整體看作一個大網(wǎng)橋，本發(fā)明中稱之為邏輯網(wǎng)橋101。圖1中物理網(wǎng)橋A、B、C、D的端口A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3用于內(nèi)部互聯(lián)，本發(fā)明中這些端口相對于邏輯網(wǎng)橋101可稱為內(nèi)部端口。內(nèi)部端口可以將邏輯網(wǎng)橋101所接收的數(shù)據(jù)在這些邏輯網(wǎng)橋101內(nèi)部的物理網(wǎng)橋之間進(jìn)行交換，但是要注意只有相鄰的端口可以交換數(shù)據(jù)，且不能轉(zhuǎn)發(fā)，以避免廣播風(fēng)暴。物理網(wǎng)橋A、B、C、D的端口A4、B4、C4、D4作為邏輯網(wǎng)橋101的對外接口，連接外部網(wǎng)絡(luò)LAN1～LAN3，用于同外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在本發(fā)明中這四個端口相對于邏輯網(wǎng)橋101可稱為外部端口。
如果按照傳統(tǒng)方式運(yùn)行STP/RSTP，則不可避免的有內(nèi)部端口連接形成的交換網(wǎng)將被STP/RSTP更改拓?fù)涑蔀橐粋€沒有環(huán)路的樹狀結(jié)構(gòu)，如此，就無法實(shí)現(xiàn)端口之間數(shù)據(jù)互通，失去了其在邏輯上作為內(nèi)部交換網(wǎng)的功能。而如果讓STP/RSTP只處理外部端口，不處理內(nèi)部端口的連接也是不行的。參見圖1，當(dāng)A4和B4之間通過LAN1連接形成環(huán)路的時候，如果內(nèi)部的交換網(wǎng)不能將數(shù)據(jù)在物理網(wǎng)橋A、B之間傳遞，則STP/RSTP的作用也無法發(fā)揮。
從上面的分析可知，上述問題形成的主要原因是由內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成的拓?fù)洳荒鼙籗TP/RSTP處理，同時這個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還要擔(dān)負(fù)起傳遞報文的任務(wù)這兩者之間的矛盾引起的。
但是，如果換一個角度，忽略邏輯網(wǎng)橋101內(nèi)部端口之間的具體連接關(guān)系，而是從邏輯視角觀察這一網(wǎng)絡(luò)，則可得出圖2所示的結(jié)構(gòu)。由于同時用于內(nèi)部互聯(lián)的所有端口在邏輯上都被視為同一個內(nèi)部端口，忽略了圖1中出現(xiàn)的內(nèi)部連接環(huán)路，因此在此結(jié)構(gòu)體系上在運(yùn)行STP/RSTP就不會存在什么問題了。
根據(jù)上面的分析，本發(fā)明提出的解決方案如下為了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容，本發(fā)明實(shí)施例采用的是802系列協(xié)議中規(guī)定的STP/RSTP算法，該協(xié)議是通過物理網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU)報文來傳遞信息的。因?yàn)樵谏蓸鋮f(xié)議的運(yùn)行過程中，所有的端口及其連接的拓?fù)湫畔⒍夹枰ㄟ^BPDU來進(jìn)行傳遞，如果不能將BPDU報文在交換網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行傳遞，則不是同一個物理網(wǎng)橋的兩個端口收到的拓?fù)湫畔o法被互通，導(dǎo)致的后果是外部端口將無法進(jìn)行統(tǒng)一處理，不能生成正確的拓?fù)?，所以必須將BPDU報文在交換網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行交流。
在各個物理網(wǎng)橋上面運(yùn)行的協(xié)議實(shí)體及物理網(wǎng)橋之間引入邏輯端口與內(nèi)部端口的映射機(jī)制每個物理網(wǎng)橋用于內(nèi)部通信的物理端口，即內(nèi)部端口統(tǒng)一映射到一個內(nèi)部的邏輯端口，形成一對多的映射結(jié)構(gòu)。如此，相當(dāng)于把每個物理網(wǎng)橋的所有內(nèi)部端口看作一個邏輯端口。當(dāng)收發(fā)報文時，同一物理網(wǎng)橋上的任何一個內(nèi)部通信端口收到的BPDU報文都要上報到該物理網(wǎng)橋的內(nèi)部邏輯端口進(jìn)行處理；反之，一個物理網(wǎng)橋上的內(nèi)部邏輯端口發(fā)送的BPDU報文通過映射機(jī)制復(fù)制多份，并向該物理網(wǎng)橋的每一個內(nèi)部端口發(fā)送一份，從而達(dá)到BPDU報文信息交互的目的。并且，為了保證內(nèi)部邏輯端口不會被意外阻塞掉，內(nèi)部邏輯端口的優(yōu)先級始終設(shè)置為打開狀態(tài)。這樣通過如上操作，雖然事實(shí)上STP/RSTP仍然管理著所有物理網(wǎng)橋的所有端口，但由于內(nèi)部端口的映射機(jī)制和內(nèi)部邏輯端口的優(yōu)先級保護(hù)，STP/RSTP無法在邏輯網(wǎng)橋內(nèi)部起作用。
下面結(jié)合圖1所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對本發(fā)明的方案作詳細(xì)敘述。
以物理網(wǎng)橋D為例，將物理網(wǎng)橋D的內(nèi)部端口D1、D2、D3映射到一個邏輯端口D0，即可用公式表示為邏輯端口D0＝內(nèi)部端口D1+內(nèi)部端口D2+內(nèi)部端口D3。其中，這里的邏輯端口D0為物理網(wǎng)橋D內(nèi)部虛擬創(chuàng)建的并不真實(shí)存在。
協(xié)議的報文映射關(guān)系為(1)邏輯端口→內(nèi)部端口D0發(fā)出的報文復(fù)制3份，分別發(fā)送到D1、D2、D3。
(2)內(nèi)部端口→邏輯端口對于D1、D2、D3接收的報文，則原樣傳遞給D0。
邏輯網(wǎng)橋101的其它物理網(wǎng)橋A、B、C的各內(nèi)部端口，也同樣按上述方法建立起與各自邏輯端口A0、B0、C0的映射關(guān)系。
其中，端口映射機(jī)制的建立方法很多，比如可以采取將同一物理網(wǎng)橋的多個物理端口捆綁在一起的方式實(shí)現(xiàn)。并將內(nèi)部邏輯端口的優(yōu)先級始終設(shè)置為打開狀態(tài)，具體實(shí)施中可采取將所有物理網(wǎng)橋內(nèi)部端口優(yōu)先級設(shè)置為最高。
以邏輯網(wǎng)橋101與外部網(wǎng)絡(luò)之間收發(fā)報文為例，其發(fā)送接收過程是這樣1)從外部網(wǎng)絡(luò)LAN3傳送進(jìn)來的BPDU報文，經(jīng)外部端口D4進(jìn)入，由D4發(fā)送至邏輯端口D0，D0將該報文復(fù)制3份，分發(fā)至D1、D2、D3，最后通過D1、D2、D3分別發(fā)送至物理網(wǎng)橋B、物理網(wǎng)橋A、物理網(wǎng)橋C的端口B1、A2、C3。
2)物理網(wǎng)橋A的內(nèi)部端口A2接收到該報文后，將其原樣傳遞給該物理網(wǎng)橋A的邏輯端口A0，A0根據(jù)報文所含信息，再對其進(jìn)行處理，如果需要向外部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，則A0通過外部端口A4發(fā)送給LAN1，如果不需要向外轉(zhuǎn)發(fā)則保留。
同樣，物理網(wǎng)橋B的內(nèi)部端口B1接收到該報文后，將其原樣傳遞給B0，B0收到該報文后，如果需要對外轉(zhuǎn)發(fā)，也可能會通過B4發(fā)送至LAN1，于是根據(jù)STP/RSTP，系統(tǒng)會自動將LAN1斷開，以避免形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。
物理網(wǎng)橋C的內(nèi)部端口C3接收到該報文后，將其原樣傳遞給C0，C0根據(jù)其內(nèi)容，再對其進(jìn)行處理，即向外部網(wǎng)絡(luò)LAN2進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或保留。另外，外部端口可以保留標(biāo)準(zhǔn)的普通生成樹/快速生成樹方式，也可以統(tǒng)一使用邏輯端口映射機(jī)制，而對STP/RSTP的使用不會造成影響。例如對外部端口D4也使用邏輯端口映射機(jī)制，將其映射為邏輯端口X0，將內(nèi)部端口D1、D2、D3映射為邏輯端口X1。此時從外部網(wǎng)絡(luò)LAN3傳來的報文，首先被外部端口D4接收，D4將上報至邏輯端口X0，X0再將其發(fā)送至邏輯端口X1，X1將該報文復(fù)制3份，分別發(fā)送至物理端口D1、D2、D3。
如此把物理網(wǎng)橋A、B、C、D看作一個大的邏輯網(wǎng)橋101，把端口A4、B4、C4、D4作為該邏輯網(wǎng)橋101的四個外部端口。在邏輯網(wǎng)橋101外部，對此四個外部端口通過運(yùn)行STP/RSTP進(jìn)行管理；而在邏輯網(wǎng)橋101內(nèi)部，則對各內(nèi)部端口通過上述映射機(jī)制進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部端口間報文互通。從而實(shí)現(xiàn)在一個多節(jié)點(diǎn)的交換網(wǎng)絡(luò)上STP/RSTP的應(yīng)用。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于生成樹協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，包括以下步驟將一個以上節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的一個以上物理網(wǎng)橋劃分為一個邏輯網(wǎng)橋，設(shè)定邏輯網(wǎng)橋內(nèi)部物理網(wǎng)橋之間相互通信的端口為內(nèi)部端口，物理網(wǎng)橋上的其余端口為外部端口；對每個物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口設(shè)置虛擬的邏輯端口，并建立該物理網(wǎng)橋中所有內(nèi)部端口與該邏輯端口之間的映射關(guān)系；物理網(wǎng)橋的外部端口之間通過生成樹協(xié)議進(jìn)行管理；同一物理網(wǎng)橋外部端口與內(nèi)部端口之間通過邏輯端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；物理網(wǎng)橋之間由各自的邏輯端口通過內(nèi)部端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；內(nèi)部端口收到的數(shù)據(jù)提交給與其有映射關(guān)系的邏輯端口進(jìn)行處理；邏輯端口不向任何內(nèi)部端口轉(zhuǎn)發(fā)來自內(nèi)部端口的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述同一物理網(wǎng)橋外部端口與內(nèi)部端口之間的數(shù)據(jù)交互過程進(jìn)一步包括來自邏輯網(wǎng)橋外部的報文信息由外部端口進(jìn)入，外部端口將其收到的報文信息提交至該外部端口所屬物理網(wǎng)橋的邏輯端口，由邏輯端口向內(nèi)部端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口收到報文信息后提交至與其有映射關(guān)系的邏輯端口，該邏輯端口判斷是否需要向邏輯網(wǎng)橋外部轉(zhuǎn)發(fā)所收到的報文信息，如果是，則將該報文信息經(jīng)由當(dāng)前邏輯端口所屬物理網(wǎng)橋的外部端口發(fā)送至外部網(wǎng)絡(luò)；否則保留。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述物理網(wǎng)橋之間的數(shù)據(jù)交互過程進(jìn)一步包括由物理網(wǎng)橋的邏輯端口將從外部端口收到的報文信息復(fù)制，并經(jīng)由與其有映射關(guān)系的內(nèi)部端口發(fā)送至其它物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口，其它物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口收到報文信息后提交至與其有映射關(guān)系的邏輯端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述建立物理網(wǎng)橋內(nèi)部端口與邏輯端口的映射關(guān)系是將屬于同一物理網(wǎng)橋的所有內(nèi)部端口捆綁在一起對應(yīng)該物理網(wǎng)橋的一個邏輯端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括對物理網(wǎng)橋的每個外部端口設(shè)置虛擬的邏輯端口，并建立該物理網(wǎng)橋中每個外部端口與每個邏輯端口之間的映射關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括將與內(nèi)部端口具有映射關(guān)系的邏輯端口設(shè)置為始終打開狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，所述設(shè)置邏輯端口為始終打開狀態(tài)是將內(nèi)部端口的優(yōu)先級設(shè)置為最高。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述生成樹協(xié)議為普通生成樹協(xié)議。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述生成樹協(xié)議為快速生成樹協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于生成樹協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理方法，包括以下步驟將多個物理網(wǎng)橋劃分為一個邏輯網(wǎng)橋，設(shè)定邏輯網(wǎng)橋的物理網(wǎng)橋之間相互通信的端口為內(nèi)部端口，其余端口為外部端口；對物理網(wǎng)橋的內(nèi)部端口設(shè)置虛擬的邏輯端口，建立物理網(wǎng)橋中內(nèi)部端口與邏輯端口之間的映射關(guān)系；物理網(wǎng)橋的外部端口之間通過生成樹協(xié)議管理；物理網(wǎng)橋外部與內(nèi)部端口之間通過邏輯端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；物理網(wǎng)橋之間由各自的邏輯端口通過內(nèi)部端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；內(nèi)部端口收到的數(shù)據(jù)提交給邏輯端口處理；邏輯端口不向任何內(nèi)部端口轉(zhuǎn)發(fā)來自內(nèi)部端口的數(shù)據(jù)。通過該方法可以簡單靈活地在包含由多個物理網(wǎng)橋組成的邏輯物理網(wǎng)橋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)生成樹協(xié)議的使用。
文檔編號H04L12/24GK1521986SQ0310243
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者鄭平, 鄭 平 申請人:華為技術(shù)有限公司