[發明專利]一種數據包交換方法、裝置以及接入交換機和交換系統

有效

• 申請號: 201310269682.1
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253765B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 楊小玲;馬會肖;耿東玉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911;H04L12/801;H04L12/935
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙)44285
• 代理人: 唐華明

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種數據包交換方法、裝置以及接入交換機和交換系統。

背景技術

數據中心(data center/datacenter)又稱為服務器農場(server farm)，用于安放計算機系統及其相關的通信組件，一般包括備份的供電設備、冗余的數據通信連接以及環境控制和安全相關設備，是企業信息化的重要基礎設施。數據中心是企業提供各種信息相關的應用業務服務的中心，也是數據運算、交換和存儲的中心。數據中心結合了先進的計算模式、網絡技術和存儲技術，為企業的信息服務提供運行平臺。現有的數據中心一般由服務器、TOR(Top Of Rack)交換機、匯聚層交換機和核心層交換機等組成，采用如圖1所示的3級樹形結構進行組網，其中，服務器構成樹型結構的葉節點，一般通過1Gps網口和TOR交換機連接，TOR交換機、匯聚層交換機和核心層交換機分別構成樹的節點，TOR交換機通過更高速率例如10Gps的接口連接到匯聚層交換機，匯聚層交換機進一步通過更高速率例如40Gps的接口連接到核心層交換機，服務器產生的流量通過TOR交換機、匯聚層交換機和核心層交換機一層一層匯聚，因此，越靠近根節點的交換機需要提供更高交換容量才能滿足需求。

隨著視頻流、社交網絡和云計算等新興應用的發展，對數據中心的要求也越來越高，例如，在數據中心的服務器中托管的應用程序(例如云計算的應用程序、搜索引擎等)需要在數據中心的服務器之間進行海量數據交互。這就要求在數據中心構成的網絡中設計高效的互連方案，以提供更高帶寬和更低的延遲，而背板、能耗等技術的限制使得電交換技術無法滿足數據中心帶寬和時延的需求。

為解決上述問題，現有技術提出的一種數據中心的網絡架構是如圖2所示的C-through架構，C-through架構是將光路交換和電包交換混合使用形成混合網絡結構的數據中心網絡。在附圖2示例的C-through架構中，數據中心由電網絡和光網絡構成。電網絡提供服務器之間全互聯的網絡，其架構和現有的數據中架構一致，采用3級樹形結構，分別是TOR交換機、匯聚層交換機和核心層交換機。光網絡是由可配置的光路交換設備構成，可以提供機架和機架之間一條光鏈路，使得兩個機架之間可以以非常高的速率通信。

當兩個TOR交換機之間有長數據流傳輸，例如長達1s的通信連接時，中央控制器給這對TOR交換機配置一條高速寬帶的光路連接，兩個TOR交換機之間就通過光網絡通信，而其他的一些TOR交換機，若只有少量數據傳輸，則仍然通過電網絡交換。如此，光網絡承擔長數據流的交換，而電網絡承擔短數據流的交換。

現有技術提供的數據中心網絡，其可配置的光路交換設備主要用于負責長數據流的交換，當網絡中主要是類似于數據備份這樣的長數據流時，光路交換可以為其提供高效的服務，而當網絡主要是類似于社交服務這種短數據流時，光路交換發揮的作用就很小。

發明內容

本發明實施例提供一種數據包交換方法、裝置以及接入交換機和交換系統，以滿足數據中心對交換帶寬和交換顆粒度的要求。

本發明實施例提供一種數據包交換方法，所述方法包括：接收媒質訪問控制層MAC幀控制信息，所述MAC幀控制信息包括目的MAC地址、虛擬局域網標識和幀協議類型信息中的一種或其任意結合；

根據所述MAC幀控制信息和通過查詢MAC地址轉發表，確定用于轉發所述MAC幀的接口，所述用于轉發所述MAC幀的接口包括下行鏈路接口、上行電包交換網絡接口和/或上行光包交換網絡接口；

向電包交換單元發出控制信號，以使將所述MAC幀從所述確定的接口轉發出去；

其中，所述根據所述MAC幀控制信息和通過查詢MAC地址轉發表，確定用于轉發所述MAC幀的接口包括：若所述MAC幀來自下行鏈路接口，并且所述MAC幀的目的MAC地址不是廣播地址或者組播地址，并且查詢到所述MAC地址轉發表中存在與所述MAC幀的目的MAC地址對應的表項，并且所述MAC地址轉發表中光包交換網絡轉發接口信息不為NULL，并且根據所述控制信息判斷所述MAC幀不是協議幀，并且與所述MAC幀的目的MAC地址對應的上行光包交換網絡接口對應的輸出緩存未滿，則確定與所述MAC幀的目的MAC地址對應的上行光包交換網絡接口用于轉發所述MAC幀，否則，確定下行鏈路接口和/或上行電包交換網絡接口用于轉發所述MAC幀；