專利名稱：10gpon系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)n:1 vlan映射的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速無(wú)源光通信網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，尤其涉及一種10千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) (GPON, Gigabit-Capable PON)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: 1虛擬局域網(wǎng)(VLAN)映射的方法。
背景技術(shù)：
在GPON光線路終端(OLT)系統(tǒng)中，通信鏈路的上行方向需要實(shí)現(xiàn)N 1的VLAN匯 聚，下行方向需要實(shí)現(xiàn)1:N的VLAN轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常的做法是用訪問(wèn)控制表(ACL)實(shí) 現(xiàn)對(duì)特定介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC，Media AccessControl)流進(jìn)行下行的VLAN還原操作，但是， 當(dāng)同一用戶VLAN下出現(xiàn)多個(gè)MAC地址時(shí)，會(huì)導(dǎo)致OLT設(shè)備大量的ACL資源被消耗掉，因此 這種基于MAC地址還原用戶VLAN的做法在應(yīng)用中會(huì)受到很大限制。另外，由于此方法還須 通過(guò)CPU進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便及時(shí)將新的MAC地址加入到N: 1的轉(zhuǎn)換之中，而實(shí)時(shí)添加ACL 的做法，又會(huì)進(jìn)一步加重CPU的負(fù)擔(dān)，增加系統(tǒng)的負(fù)荷和開(kāi)銷。

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10GP0N系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: 1虛擬局域網(wǎng) (VLAN)映射的方法，以將應(yīng)用于不同用戶業(yè)務(wù)VLAN的傳送語(yǔ)音、音頻和視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)場(chǎng) 景的上行數(shù)據(jù)流根據(jù)組網(wǎng)要求匯聚到各種局端VLAN，然后對(duì)下行數(shù)據(jù)流進(jìn)行還原操作，即 根據(jù)用戶原始VLAN信息進(jìn)行反向的1 :N轉(zhuǎn)換還原出用戶業(yè)務(wù)VLAN，以期減輕CPU的負(fù)擔(dān)， 并降低系統(tǒng)的負(fù)荷和開(kāi)銷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種GPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，包括如下步驟A、當(dāng)用戶側(cè)數(shù)據(jù)流進(jìn)入OLT時(shí)，根據(jù)用戶原始VLAN生成OLT設(shè)備原始的VLAN映 射標(biāo)記，基于用戶原始VLAN的數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類，并將用戶原始VLAN記錄替換為 局端VLAN ；B、在轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄該數(shù)據(jù)流的源MAC地址、經(jīng)轉(zhuǎn)換之后的VLAN和所述基于原始 VLAN生成的映射標(biāo)記；C、記錄所述源MAC地址，根據(jù)所述報(bào)文轉(zhuǎn)換之后的局端VLAN和目的MAC地址，在 二層轉(zhuǎn)發(fā)表中找到對(duì)應(yīng)的目的物理端口，并轉(zhuǎn)發(fā)該上行報(bào)文；D、在下行方向上，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)的上行報(bào)文找到目的MAC地址、報(bào)文所攜帶的局 端VLAN和用戶側(cè)的出端口外，還要查找到之前記錄的用戶原始VLAN生成標(biāo)記，將其作為查 找結(jié)果；E、基于轉(zhuǎn)發(fā)表的查找結(jié)果，根據(jù)所述映射標(biāo)記信息，在報(bào)文的目的端口上查找到 的SUB-PORT等匹配表項(xiàng)，將局端VLAN轉(zhuǎn)換為新的1 :N用戶VLAN。其中，步驟A進(jìn)一步包括，還記錄下該用戶原始VLAN的生成標(biāo)記和轉(zhuǎn)換后的局端 VLAN之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)報(bào)文進(jìn)入OLT后，首先判斷該報(bào)文中是否有TAG 若沒(méi)有，則作為UNTAG類型，若有，則按報(bào)文的類型進(jìn)一步分為SINGLE TAG類型或D0UBLETAG類型。步驟B所述的轉(zhuǎn)換是N: IVLAN轉(zhuǎn)換，其將需要做轉(zhuǎn)換的用戶原始VLAN報(bào)文轉(zhuǎn)換成 局端VLAN。步驟B所述基于原始VLAN生成的映射標(biāo)記，對(duì)應(yīng)用戶原始VLAN信息。步驟B進(jìn)一步包括分配原始標(biāo)記信息，所述分配的標(biāo)記信息稱作SUB-P0RT，該標(biāo) 記信息的生成由需要做N: IVLAN轉(zhuǎn)換的原始VLAN和報(bào)文進(jìn)入的物理端口決定。步驟C所述的記錄源MAC地址，除了記錄報(bào)文的源MAC地址和轉(zhuǎn)換之后局端VLAN 外，還要記錄所述分配的SUB-PORT標(biāo)記。步驟D進(jìn)一步包括D1、根據(jù)對(duì)從上聯(lián)端口進(jìn)來(lái)的以太網(wǎng)報(bào)文進(jìn)入VLAN的判定，得到報(bào)文的VLAN信 息，具體為判斷報(bào)文中是否含有TAG，若有，則進(jìn)一步判斷是DOUBLE TAG還是SINGLE TAG, 并根據(jù)實(shí)際需求決定使用所述的TAG ；D2、然后再根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表的MAC地址以及局端VLAN信息，將查找結(jié)果作 SUB-PORT標(biāo)記信息作為還原用戶原始VLAN的關(guān)鍵字，還原出原始VLAN。本發(fā)明所提供的一種GPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: 1虛擬局域網(wǎng)(VLAN)映射的方法，具有 以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明方法利用轉(zhuǎn)發(fā)表的容量大的特點(diǎn)，讓轉(zhuǎn)發(fā)表在學(xué)習(xí)(自動(dòng)記錄)MAC地址和 VLAN時(shí)將這種基于用戶原始VLAN特征的標(biāo)記記錄到所述轉(zhuǎn)發(fā)表中，從而避免了占用有限 的ACL資源，能夠減輕CPU的負(fù)擔(dān)，并降低系統(tǒng)的負(fù)荷和開(kāi)銷。


圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法中數(shù)據(jù)上、下行的過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明的方法中所述的上行VLAN轉(zhuǎn)換表示意圖；圖3為本發(fā)明的方法中所述的下行VLAN轉(zhuǎn)換表示意圖；圖4為本發(fā)明的方法中所述的二層地址表示意圖；圖5為應(yīng)用本發(fā)明方法的OLT設(shè)備(AN5516-02設(shè)備)的功能輪廓圖及內(nèi)部各主 要組成部分示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明的基本思想是由于現(xiàn)有的方法局限于用MAC地址作為還原N: IVLAN轉(zhuǎn)換 的匹配條件，并且需要將MAC寫(xiě)入ACL規(guī)則中，而ACL的容量相比MAC地址是很有限的，考 慮到有限的ACL資源不應(yīng)該消耗在這種應(yīng)用上。在OLT設(shè)備的數(shù)據(jù)上行方向，我們采用原 始用戶的VLAN信息生成的一種標(biāo)記，利用轉(zhuǎn)發(fā)表的容量大的特點(diǎn)，讓轉(zhuǎn)發(fā)表在學(xué)習(xí)MAC地 址和VLAN時(shí)將這種基于用戶原始VLAN特征的標(biāo)記記錄到所述轉(zhuǎn)發(fā)表中，從而避免了占用 有限的ACL資源；這樣，在該OLT設(shè)備的數(shù)據(jù)下行方向，在轉(zhuǎn)發(fā)表中即可快速找到用戶原始 VLAN信息并進(jìn)行1 :N轉(zhuǎn)換，最終還原出用戶業(yè)務(wù)VLAN。圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法中數(shù)據(jù)上、下行的過(guò)程示意圖，需要說(shuō)明的 是在應(yīng)用本方法之前，主控CPU需要對(duì)OLT設(shè)備做一些配置，該配置情況如下在需要進(jìn)行N: IVLAN轉(zhuǎn)換的端口上，使能(Enable)N: IVLAN轉(zhuǎn)換，并且把需要轉(zhuǎn)換的VLAN和轉(zhuǎn)換之 后的VLAN寫(xiě)入OLT硬件。分配SUB-PORT標(biāo)記，關(guān)聯(lián)到每一個(gè)需要轉(zhuǎn)換的VLAN上，寫(xiě)入OLT 硬件。在入端口的反方向上使能VLAN轉(zhuǎn)換，把分配的SUB-PORT標(biāo)記，報(bào)文的目的端口，報(bào) 文進(jìn)入OLT的局端VLAN作為查找關(guān)鍵字，報(bào)文的原始VLAN作為替換VLAN，寫(xiě)入OLT硬件。如圖1所示，該方法包括上行方向步驟101、當(dāng)用戶側(cè)數(shù)據(jù)流進(jìn)入OLT時(shí)，根據(jù)用戶原始VLAN生成OLT設(shè)備原始的 VLAN映射標(biāo)記，基于用戶原始VLAN的數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類，并將用戶原始VLAN記錄 替換為局端VLAN ；此外，還記錄下該用戶原始VLAN的生成標(biāo)記和轉(zhuǎn)換后的局端VLAN之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其進(jìn)一步包括當(dāng)報(bào)文進(jìn)入OLT后，首先判斷該報(bào)文是否存在VLAN標(biāo)記即判斷該報(bào)文中是否有 TAG 若沒(méi)有，則作為UNTAG類型，若有，則按報(bào)文的類型進(jìn)一步分為SINGLE TAG類型或 DOUBLE TAG 類型。步驟102、在轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄該數(shù)據(jù)流的源MAC地址、經(jīng)轉(zhuǎn)換之后的VLAN和所述基于 原始VLAN生成的標(biāo)記。所述轉(zhuǎn)換是N: IVLAN轉(zhuǎn)換，僅對(duì)報(bào)文做一種操作，即將需要做轉(zhuǎn)換 的用戶原始VLAN報(bào)文轉(zhuǎn)換成局端VLAN。具體過(guò)程為首先，要分配原始標(biāo)記信息，這里，分配出來(lái)的標(biāo)記稱作SUB-P0RT，所述SUB-PORT 的生成由需要做N: IVLAN轉(zhuǎn)換的原始VLAN和報(bào)文進(jìn)入的物理端口決定。例如共有4096 個(gè)SUB-PORT資源，按照實(shí)際需求，順次由軟件進(jìn)行自動(dòng)分配，待分配好之后寫(xiě)入OLT硬件。 這樣就可以對(duì)不同物理端口的不同原始VLAN的數(shù)據(jù)流用通過(guò)SUB-PORT進(jìn)行標(biāo)記分類。步驟103、記錄所述源MAC地址，根據(jù)所述報(bào)文轉(zhuǎn)換之后的局端VLAN和目的MAC地 址，在二層轉(zhuǎn)發(fā)表中找到對(duì)應(yīng)的目的物理端口，并轉(zhuǎn)發(fā)該上行報(bào)文。這里，所述記錄源MAC地址，除了記錄報(bào)文的源MAC地址和轉(zhuǎn)換之后局端VLAN夕卜， 還要記錄所述分配的SUB-PORT標(biāo)記。下行方向步驟104、在下行方向上，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)的上行報(bào)文找到目的MAC地址、報(bào)文所攜 帶的局端VLAN和用戶側(cè)的出端口外，還要查找到之前記錄的用戶原始VLAN生成標(biāo)記，將其 作為查找結(jié)果。具體過(guò)程為
首先，根據(jù)對(duì)從上聯(lián)端口進(jìn)來(lái)的以太網(wǎng)報(bào)文進(jìn)入VLAN的判定，得到報(bào)文的VLAN信 息即報(bào)文中是否含有TAG，若有，則進(jìn)一步判斷是DOUBLE TAG還是SINGLE TAG，并根據(jù)實(shí) 際需求決定使用所述的TAG。其次，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表的MAC地址以及目的端口等信息，將查找結(jié)果作為用戶原 始VLAN的映射標(biāo)記。其中包括所述的SUB-PORT標(biāo)記信息。步驟105、基于轉(zhuǎn)發(fā)表的查找結(jié)果，根據(jù)所述映射標(biāo)記信息，在報(bào)文的目的端口上 查找到的SUB-PORT等匹配表項(xiàng)，將局端VLAN轉(zhuǎn)換為新的1 :N用戶VLAN，即用原始VLAN生 成標(biāo)記進(jìn)行完成用戶側(cè)的VLAN還原。以上所述的GPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: 1虛擬局域網(wǎng)(VLAN)映射的方法，在我公司自主 開(kāi)發(fā)的0LT(AN5516-02)電信級(jí)以太網(wǎng)設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱AN5516-02設(shè)備)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。該AN5516-02為IOG PON設(shè)備。圖2 圖4分別為上行VLAN轉(zhuǎn)換表、下行VLAN轉(zhuǎn)換表及二層地址表。圖5為應(yīng)用本發(fā)明的方法的AN5516-02設(shè)備的功能輪廓圖及內(nèi)部各主要組成部 分示意圖，如圖5所示，其主業(yè)務(wù)芯片用來(lái)完成數(shù)據(jù)流的匹配、SUB-PORT的產(chǎn)生和VLAN的 轉(zhuǎn)換；該CPU用于完成對(duì)所述主業(yè)務(wù)芯片的控制，包括對(duì)該主業(yè)務(wù)芯片的資源管理以及 SUB-PORT資源的分配等。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IOG PON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于包括如下步驟A、當(dāng)用戶側(cè)數(shù)據(jù)流進(jìn)入OLT時(shí)，根據(jù)用戶原始VLAN生成OLT設(shè)備原始的VLAN映射標(biāo) 記，基于用戶原始VLAN的數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類，并將用戶原始VLAN記錄替換為局端 VLAN ；B、在轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄該數(shù)據(jù)流的源MAC地址、經(jīng)轉(zhuǎn)換之后的VLAN和所述基于原始VLAN 生成的映射標(biāo)記；C、記錄所述源MAC地址，根據(jù)所述報(bào)文轉(zhuǎn)換之后的局端VLAN和目的MAC地址，在二層 轉(zhuǎn)發(fā)表中找到對(duì)應(yīng)的目的物理端口，并轉(zhuǎn)發(fā)該上行報(bào)文；D、在下行方向上，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)的上行報(bào)文找到目的MAC地址、報(bào)文所攜帶的局端 VLAN和用戶側(cè)的出端口外，還要查找到之前記錄的用戶原始VLAN生成標(biāo)記，將其作為查找結(jié)果；E、基于轉(zhuǎn)發(fā)表的查找結(jié)果，根據(jù)所述映射標(biāo)記信息，在報(bào)文的目的端口上查找到的 SUB-PORT等匹配表項(xiàng)，將局端VLAN轉(zhuǎn)換為新的1 :N用戶VLAN。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于步 驟A進(jìn)一步包括，還記錄下該用戶原始VLAN的生成標(biāo)記和轉(zhuǎn)換后的局端VLAN之間的對(duì)應(yīng) 關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于 當(dāng)報(bào)文進(jìn)入OLT后，首先判斷該報(bào)文中是否有TAG 若沒(méi)有，則作為UNTAG類型，若有，則按 報(bào)文的類型進(jìn)一步分為SINGLE TAG類型或DOUBLE TAG類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于步 驟B所述的轉(zhuǎn)換是N: IVLAN轉(zhuǎn)換，其將需要做轉(zhuǎn)換的用戶原始VLAN報(bào)文轉(zhuǎn)換成局端VLAN。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N:IVLAN映射的方法，其特征在于步驟B 所述基于原始VLAN生成的映射標(biāo)記，對(duì)應(yīng)用戶原始VLAN信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于步 驟B進(jìn)一步包括分配原始標(biāo)記信息，所述分配的標(biāo)記信息稱作SUB-P0RT，該標(biāo)記信息的生 成由需要做N IVLAN轉(zhuǎn)換的原始VLAN和報(bào)文進(jìn)入的物理端口決定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于步 驟C所述的記錄源MAC地址，除了記錄報(bào)文的源MAC地址和轉(zhuǎn)換之后局端VLAN外，還要記 錄所述分配的SUB-PORT標(biāo)記。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOGPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N: IVLAN映射的方法，其特征在于步 驟D進(jìn)一步包括D1、根據(jù)對(duì)從上聯(lián)端口進(jìn)來(lái)的以太網(wǎng)報(bào)文進(jìn)入VLAN的判定，得到報(bào)文的VLAN信息，具 體為判斷報(bào)文中是否含有TAG，若有，則進(jìn)一步判斷是D0UBLETAG還是SINGLE TAG，并根據(jù) 實(shí)際需求決定使用所述的TAG ；D2、然后再根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表的MAC地址以及局端VLAN信息，將查找結(jié)果作SUB-PORT標(biāo) 記信息作為還原用戶原始VLAN的關(guān)鍵字，還原出原始VLAN。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種10GPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)N:1VLAN映射的方法，包括當(dāng)用戶側(cè)數(shù)據(jù)流進(jìn)入OLT時(shí)，根據(jù)用戶原始VLAN生成OLT原始的VLAN映射標(biāo)記，對(duì)數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類；在轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄數(shù)據(jù)流的源MAC地址、經(jīng)轉(zhuǎn)換后的VLAN和基于原始VLAN生成的標(biāo)記；記錄源MAC地址，根據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)換后的局端VLAN和目的MAC地址，在二層轉(zhuǎn)發(fā)表中找到對(duì)應(yīng)的目的物理端口，并轉(zhuǎn)發(fā)該上行報(bào)文；根據(jù)上行報(bào)文找到目的MAC地址、局端VLAN等信息作為查找結(jié)果；基于轉(zhuǎn)發(fā)表的查找結(jié)果，根據(jù)映射標(biāo)記信息，將局端VLAN轉(zhuǎn)換為新的1:N用戶VLAN。采用本方法，能夠減輕CPU的負(fù)擔(dān)，并降低系統(tǒng)的負(fù)荷和開(kāi)銷。
文檔編號(hào)H04L12/46GK102055669SQ201010596160
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者沈勝慶, 鄧作, 雷于紅 申請(qǐng)人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司