[發明專利]一種用軟件實現1:NVLAN替換的方法

有效

• 申請號: 201310218473.4
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103312580B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 謝文娟;李松華;程友清;王一鳴
• 申請（專利權）人: 武漢烽火網絡有限責任公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/711
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 劉淑敏

技術領域

本發明涉及數據通信技術，尤其涉及一種用軟件實現1:N?虛擬局域網（VLAN）替換的方法。

背景技術

VLAN?Mapping也稱為VLAN映射，其主要功能是將用戶報文中的私網VLAN標簽（Tag）替換為公網的VLAN?Tag，使其按照公網的網絡規劃進行傳輸。在報文被發送到對端用戶私網時，再按照同樣的規則將VLAN?Tag恢復為原有的用戶私網VLAN?Tag，使報文正確到達目的地。該功能通常采用芯片來實現，由芯片自動將用戶報文VLAN?Tag替換。然而，有些芯片由于功能的限制，僅支持N:1?VLAN替換，卻不支持反向替換。對于這種芯片，需要通過軟件來實現，以彌補硬件功能不足的缺陷。

目前軟件1：N?VLAN替換的方法，通常采用所有包送CPU的方式實現。由CPU的收包處理函數判斷是否需要替換，若需要則設置硬件，在進入轉發表之前將包的原始VID改為新的VID，同時在回行方向轉發表轉發之后將新的VID改為原始VID，且該MAC的數據包不再送CPU。

但上述方法需要由CPU處理數據報文，會加重CPU的負荷。為了不干擾CPU的正常運行，必須對網絡進行限速，但限速又會造成丟包。同時，對于無須替換的MAC表項，也需要設置硬件不再送CPU。這樣將導致占用過多的硬件表項，不適合MAC較多的情況下的網絡應用。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種用軟件實現1：N?VLAN替換的方法，以彌補硬件芯片不支持1：N?VLAN替換的不足，又不會導致CPU負荷的增加，從而實現在不改變硬件的條件下，提高設備適應網絡的能力。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種用軟件實現1:N?虛擬局域網（VLAN）替換的方法，該方法包括：

A、將N：1?VLAN替換條目綁定到端口；

B、若綁定條目為N：1或1：1操作，則將綁定條目信息記錄到第一表中，同時增加替換后虛擬局域網號VID的計數值；

C、當軟件接收媒體訪問控制（MAC）添加消息，若VID值與綁定條目匹配則進行訪問控制列表ACL設置，使得MAC+VID的數據流的外層標簽Tag替換成新的VID進行轉發；回行方向根據MAC+新VID將數據包的外層Tag替換成原始VID，同時軟件表項記錄上述設置；

D、軟件接收MAC刪除消息，刪除步驟C所述的ACL設置及軟件表項。

其中：所述軟件接收的MAC添加和MAC刪除消息，由設備硬件發出；每當轉發表增加一條表項，該硬件向所述軟件發送一條MAC添加消息；每當轉發表刪除一條表項，該硬件向所述軟件發送一條MAC刪除消息。

所述硬件向所述軟件發送的MAC添加和MAC刪除消息，其參數包括端口號、MAC地址和原始VID。所述轉發表以MAC+VID作為索引。

本發明所提供的用軟件實現1:N?VLAN替換的方法，具有以下優點：

1）減少了下發訪問控制列表（ACL）的條數，節省了軟件表的空間和硬件ACL表項數：需要翻譯的包下兩條ACL，分別到VFP和IFP表項，無需翻譯的包不下發ACL。原先不僅需要翻譯的包下兩條ACL，無需翻譯的包也要下一條ACL表明不再送CPU。

2）無需CPU限速也無需戶在每個端口單獨使能/禁用（enable/disable）基于ACL的VLAN翻譯，減輕了CPU的負擔。

3）使用方便。用戶無需關心芯片是否支持1：N。

附圖說明

圖1為數據包在交換芯片中的流向示意圖；

圖2為VLAN翻譯條目綁定到端口的處理流程圖；

圖3為VLAN翻譯條目從端口解綁定的處理流程圖；

圖4為網絡拓撲示意圖；

圖5為本發明的數據包轉發過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及本發明的實施例對本發明的方法作進一步詳細的說明。

圖1為數據包在交換芯片中的流向示意圖。如圖1所示，其中VFP、VLAN翻譯、轉發表及IFP均為所有端口共用，VFP表項操作與VLAN翻譯操作均在轉發表之前執行，可依次執行，該步操作完畢后，進行轉發表學習，同時確定需要轉發的端口，隨后進行IFP表項操作。