[發(fā)明專利]媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010150103.8
• 申請(qǐng)日: 2010-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN101834788A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒兆港
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤(rùn)湘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

媒體訪問控制(MediaAccess?Control，MAC)地址用來識(shí)別以太網(wǎng)內(nèi)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)MAC地址。以太網(wǎng)報(bào)文包含兩個(gè)重要字段：源MAC地址和目的MAC地址，源MAC地址是發(fā)送端節(jié)點(diǎn)的MAC地址，而目的MAC地址則是指接收端節(jié)點(diǎn)的MAC地址。交換機(jī)當(dāng)收到以太網(wǎng)報(bào)文后，則提取報(bào)文的源MAC地址，連同與之連接的端口號(hào)和虛擬局域網(wǎng)(VirtualLocal?Area?Network，VLAN)標(biāo)識(shí)存放到其內(nèi)部的硬件表項(xiàng)中，這個(gè)硬件表項(xiàng)就稱為MAC地址表。

MAC地址表是交換機(jī)用來轉(zhuǎn)發(fā)二層以太網(wǎng)報(bào)文的重要依據(jù)，交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)報(bào)文時(shí)，根據(jù)以太網(wǎng)報(bào)文的目的MAC地址，在MAC地址表中查找與之連接的端口號(hào)，最終將報(bào)文從該端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。

交換機(jī)初始化的時(shí)候，MAC地址表的內(nèi)容為空，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)流通信時(shí)，交換機(jī)不斷學(xué)習(xí)新的MAC地址表項(xiàng)，學(xué)習(xí)的過程即提取數(shù)據(jù)流的源MAC地址、該數(shù)據(jù)流所屬的VLAN的標(biāo)識(shí)，以及接收該數(shù)據(jù)流的交換機(jī)端口號(hào)，將學(xué)習(xí)到的MAC地址、VLAN標(biāo)識(shí)和端口號(hào)作為MAC地址表中一個(gè)表項(xiàng)。經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)MAC地址表項(xiàng)，MAC地址表容納的表項(xiàng)越多，查找MAC地址時(shí)的命中率就越高，交換機(jī)性能也就越高。

交換機(jī)MAC地址表的容量受交換芯片的限制，目前一般為16M或32M，高端交換芯片常采用外部三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器(Ternary?Content?AddressableMemory，TCAM)設(shè)計(jì)來擴(kuò)大交換機(jī)MAC地址表容量。外部TCAM是在MAC地址表的基礎(chǔ)上增加的額外存儲(chǔ)器，最高可以達(dá)到512M的容量，可以用來存儲(chǔ)和查找MAC表項(xiàng)，用作轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的依據(jù)。與原有的MAC地址表不同的是：外部TCAM的表項(xiàng)不能通過硬件學(xué)習(xí)自動(dòng)加入，需要通過軟件進(jìn)行插入。為了與現(xiàn)有MAC地址表配合工作，目前該軟件的技術(shù)方案為：

循環(huán)檢測(cè)內(nèi)部的MAC地址表，如果內(nèi)部的MAC地址表學(xué)習(xí)到一個(gè)新表項(xiàng)，則查找外部TCAM是否存在該表項(xiàng)。如果不存在，則嘗試將新表項(xiàng)插入外部TCAM；插入成功后，則將該表項(xiàng)從MAC地址表刪除；如果存在，則直接將該表項(xiàng)從MAC地址表中刪除。

上述軟件使得外部的TCAM和內(nèi)部的MAC地址表協(xié)同工作，避免了MAC地址表和外部TCAM中的表項(xiàng)重復(fù)，并充分利用了外部TCAM的大容量空間，但上述MAC地址表和TCAM的協(xié)同工作機(jī)制的不足之處在于：在交換機(jī)一個(gè)端口連續(xù)接收同一源MAC地址的數(shù)據(jù)流情況下，由于上述協(xié)同工作機(jī)制，交換機(jī)在第一次學(xué)習(xí)到該數(shù)據(jù)流的源MAC地址后，將其插入外部TCAM中，同時(shí)將其從內(nèi)部MAC地址表中刪除，由于內(nèi)部MAC地址表中一直未存儲(chǔ)有該MAC地址表項(xiàng)，因此在連續(xù)接收同一源MAC地址的數(shù)據(jù)流時(shí)，會(huì)不斷地學(xué)習(xí)同一MAC地址，同時(shí)會(huì)不斷地查找外部TCAM，由于該MAC地址早已存在于外部TCAM中，就會(huì)不斷地把新學(xué)習(xí)到的該MAC地址從MAC地址表刪除，數(shù)據(jù)流越大，占用CPU的時(shí)間越多，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能降低，甚至進(jìn)入自攻擊的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作方法、裝置及設(shè)備，用以解決現(xiàn)有MAC地址表與外部TCAM協(xié)同工作機(jī)制中存在的不斷重復(fù)學(xué)習(xí)同一源MAC地址的數(shù)據(jù)流的MAC地址表項(xiàng)導(dǎo)致過度占用系統(tǒng)資源的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作方法，包括：

檢測(cè)媒體訪問控制MAC地址表是否學(xué)習(xí)到了新的媒體訪問控制MAC地址表項(xiàng)；

當(dāng)MAC地址表學(xué)習(xí)到新的MAC地址表項(xiàng)時(shí)，在所述MAC地址表中選擇除所述新的MAC地址表項(xiàng)之外的任一個(gè)第一MAC地址表項(xiàng)存儲(chǔ)到三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器TCAM中；

從所述MAC地址表中刪除所述第一MAC地址表項(xiàng)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作裝置，包括：

檢測(cè)單元，用于檢測(cè)MAC地址表是否學(xué)習(xí)到新的MAC地址表項(xiàng)；

存儲(chǔ)單元，用于當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到MAC地址表學(xué)習(xí)到新的MAC地址表項(xiàng)時(shí)，在所述MAC地址表中選擇除所述新的MAC地址表項(xiàng)之外的任一個(gè)第一MAC地址表項(xiàng)存儲(chǔ)到三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器TCAM中；

刪除單元，用于從所述MAC地址表中刪除所述第一MAC地址表項(xiàng)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述媒體訪問控制地址表項(xiàng)的存儲(chǔ)操作裝置。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括：