[發明專利]用于處理未知單播數據包的方法和系統

有效

• 申請號: 201310345224.1
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103581062B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: B·G·巴納瓦利卡;K·G·坎伯;A·P·庫布海爾
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H04L12/937
• 分類號: H04L12/937;H04L12/741
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明涉及數據中心基礎結構，具體來說，本發明涉及通過避免由交換機MAC地址表溢出所產生的未知單播泛洪（unicast flood）來改善結構帶寬使用率。

背景技術

在分組交換網絡交換機中，通常對目的地媒體訪問控制（MAC）地址執行查詢，以發現用于轉發數據包的交換設備的實際目的地端口。對MAC地址學習表執行此查詢。大多數系統使用某種類型的交換處理器，諸如專用集成電路（ASIC），來進行此判斷。交換處理器維護用于執行查詢解析的查詢表，該查詢表在典型的網絡可以相當長，可能具有成千上萬個條目。查詢表存儲在芯片中或者存儲在芯片外部。

當交換機的MAC地址表變滿時，沒有容量學習新MAC地址條目，盡管在數據包處理過程中可能由交換機發現新的未知的MAC地址。在此情況下，當帶有不在MAC地址表里的目的地MAC的單播數據包到達時，交換機可能既不能從傳入的數據包“學習”MAC地址，交換機也不能夠確定將傳入的數據包轉發到哪一個端口，因為MAC地址不與交換機的外出端口相關聯。

為了解決此情況，當前，交換機的默認行為是在全部外出端口（排除在其上接收到數據包的傳入端口）上創建未知單播泛洪（發送到多個端口的單播數據包），好像單播泛洪是廣播數據包（多播數據包）。在發送單播泛洪的時間和接收到響應的時間兩者之間，MAC地址表中的一個或多個MAC地址條目必須老化（age out），以便來自具有目的地MAC地址的設備的響應通過創建MAC地址/交換機端口關聯，允許交換機“學習”作出響應的設備的MAC地址，以便用于未來的轉發引用。如果MAC地址表仍滿（即，在響應時間間隔內，沒有現有的MAC地址條目老化），那么相同的問題會持續，并且未知的單播廣播反復地泛洪結構。

此默認交換機行為存在兩個問題。首先，此行為消耗諸如結構帶寬之類的關鍵資源，其次，此行為可能會導致非希望的主機接收到敏感的流量（以單播泛洪的形式）的安全問題。

相應地，具有能夠解決接收具有未知MAC地址的數據包而不會產生單播泛洪的問題的系統和/或方法是有益的。

發明內容

在一個實施例中，系統包括以硬件實現的適于運行交換機控制器應用的處理器，被配置成用于檢測網絡中的交換機的邏輯器，被配置成用于確定所述交換機能夠通過所述交換機控制器應用進行通信的邏輯器，以及被配置成用于改寫用于處理所述交換機中的未知單播數據包以便當接收到未知單播數據包時，所述交換機將由所述交換機接收到的任何未知單播數據包發送到所述系統代替泛洪的默認規則的邏輯器。

根據另一實施例，用于處理未知單播數據包的計算機程序產品包括實現了計算機可讀的程序代碼的計算機可讀存儲介質，計算機可讀的程序代碼包括：被配置成用于檢測網絡中的交換機的計算機可讀的程序代碼，被配置成用于確定所述交換機能夠通過所述交換機控制器應用進行通信的計算機可讀的程序代碼，以及被配置成用于改寫用于處理所述交換機中的未知單播數據包以便當接收到未知單播數據包時，所述交換機將由所述交換機接收到的任何未知單播數據包發送到所述交換機控制器代替泛洪的默認規則的計算機可讀的程序代碼，其中所述交換機控制器能夠運行所述交換機控制器應用和與所述交換機進行通信。

在再一個實施例中，一種用于處理未知單播數據包的方法包括：檢測包括交換機和交換機控制器的網絡中的交換機，確定所述交換機能夠通過所述交換機控制器應用進行通信，以及改寫用于處理所述交換機中的未知單播數據包以便當接收到未知單播數據包時，所述交換機將由所述交換機接收到的任何未知單播數據包發送到所述交換機控制器代替泛洪的默認規則。