專利名稱：學習mac地址的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交換網(wǎng)絡技術領域，尤其涉及學習MAC地址的方法和設備。
背景技術：
現(xiàn)有的二層交換設備如圖1所示，分為控制平面和轉發(fā)平面，下接若干個端口，端 口之間轉發(fā)流量。轉發(fā)平面由專用的ASIC轉發(fā)芯片實現(xiàn)，執(zhí)行高速的報文交換功能。控制 平面運行在通用的CPU上，生成控制信息并下發(fā)至轉發(fā)平面，用于控制數(shù)據(jù)流量的轉發(fā)。在 現(xiàn)有的二層交換網(wǎng)絡中，由各個交換設備的控制平面執(zhí)行MAC地址學習等二層功能，在某 些情況下，二層交換設備的CPU能力相對較弱，這使得二層交換網(wǎng)絡整體學習MAC地址的速 度較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，能夠加快二層交換網(wǎng)絡 學習MAC地址的速度。本發(fā)明還提供了一種網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，能夠加快二層交換網(wǎng)絡學習MAC 地址的速度。本發(fā)明還提供了一種控制器和網(wǎng)橋，能夠加快二層交換網(wǎng)絡學習MAC地址的速度。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，該方法應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋 的二層交換網(wǎng)絡，包括所述控制器通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲信息以及學 習到的鄰居的鏈路層拓撲信息；所述控制器接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習 到的MAC地址信息的報文，所述控制器根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓 撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得到所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確 定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口，將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口 的對應關系通過控制通道下發(fā)至相應的所述網(wǎng)橋；所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算能力 的網(wǎng)橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。一種網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，該方法應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換 網(wǎng)絡，包括網(wǎng)橋將自身的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器，并學習域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋 的鏈路層拓撲信息，將域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器；網(wǎng)橋 接收域外鏈路發(fā)送的報文后進行MAC地址學習，并將學習到的MAC地址通過控制通道發(fā)送 到所述控制器；網(wǎng)橋接收控制器通過控制通道下發(fā)的MAC地址與需要學習所述MAC地址的 端口的對應關系，網(wǎng)橋保存接收到的對應關系，所述控制器下發(fā)的對應關系中的MAC地址是其他網(wǎng)橋學習到的MAC地址，所述端口是該網(wǎng)橋上的端口，所述對應關系是所述控制器 根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得到所 述報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口所得出的對應關系。一種控制器，應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng)絡，包括拓撲信息接收模塊，用于通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲 信息以及學習到的鄰居的鏈路層拓撲信息；MAC地址學習控制模塊，用于接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習到的 MAC地址信息的報文，根據(jù)所述拓撲信息接收模塊接收的信息進行二層管理協(xié)議計算，得到 所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端 口，將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口的對應關系通過控制通道下發(fā)至相應 的所述網(wǎng)橋；其中，所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算 能力的網(wǎng)橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。一種網(wǎng)橋，應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng)絡，包括拓撲信息上報模塊，用于將自身的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器， 并學習域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息，將域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道 上報至控制器；MAC地址學習模塊，用于接收域外鏈路發(fā)送的報文后進行MAC地址學習，并將學習 到的MAC地址通過控制通道發(fā)送到所述控制器；MAC地址保存模塊，用于接收控制器通過控制通道下發(fā)的MAC地址與需要學習所 述MAC地址的端口的對應關系，網(wǎng)橋保存接收到的對應關系，所述控制器下發(fā)的對應關系 中的MAC地址是其他網(wǎng)橋學習到的MAC地址，所述端口是該網(wǎng)橋上的端口，所述對應關系是 所述控制器根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議 計算，得到所述報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口 所得出的對應關系?？梢姡景l(fā)明提出的學習MAC地址的方法和設備，將域內(nèi)網(wǎng)橋的控制平面集中到 控制器，由控制器集中控制整個二層交換網(wǎng)絡中MAC地址的學習，從而加快二層交換網(wǎng)絡 學習MAC地址的速度。


圖1為現(xiàn)有的二層交換設備結構示意圖；圖2為本發(fā)明提出的控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法流程圖；圖3為本發(fā)明提出的網(wǎng)橋學習MAC地址的方法流程圖圖4為本發(fā)明實施例所應用的系統(tǒng)結構示意圖；圖5為本發(fā)明提出的控制器的結構示意圖；圖6為本發(fā)明提出的網(wǎng)橋的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出一種控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，應用于包括控制器和多個 網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng)絡，如圖2為本發(fā)明提出的控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法流程圖， 包括以下步驟步驟201 控制器通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲信息以 及學習到的鄰居的鏈路層拓撲信息；步驟202 控制器接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習到的MAC地址信 息的報文，根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計 算，得到所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng) 橋的端口，將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口的對應關系通過控制通道下發(fā) 至相應的所述網(wǎng)橋；其中，所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算 能力的網(wǎng)橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。 上述方法可以進一步包括步驟203 控制器通過控制通道接收所述域內(nèi)某個網(wǎng)橋對MAC地址進行老化的信 息，并在本地查詢保存有所述老化MAC地址的其他網(wǎng)橋，并將刪除MAC地址的信息通過控制 通道下發(fā)至所述其他網(wǎng)橋。本發(fā)明還提出一種網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二 層交換網(wǎng)絡，如圖3為本發(fā)明提出的網(wǎng)橋學習MAC地址的方法流程圖，包括以下步驟步驟301 網(wǎng)橋將自身的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器，并學習域 內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息，將域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控 制器；步驟302 網(wǎng)橋接收域外鏈路發(fā)送的報文后進行MAC地址學習，并將學習到的MAC 地址通過控制通道發(fā)送到所述控制器；步驟303 網(wǎng)橋接收控制器通過控制通道下發(fā)的MAC地址與需要學習所述MAC地 址的端口的對應關系，網(wǎng)橋保存接收到的對應關系，所述控制器下發(fā)的對應關系中的MAC 地址是其他網(wǎng)橋學習到的MAC地址，所述端口是該網(wǎng)橋上的端口，所述對應關系是所述控 制器根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得 到所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的 端口所得出的對應關系。其中，所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算 能力的網(wǎng)橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。上述方法可以進一步包括步驟304 網(wǎng)橋對MAC地址進行老化，并將老化信息上報至控制器。以下舉具體的實施例詳細介紹。本實施例將二層交換網(wǎng)絡中的交換設備劃分為域內(nèi)網(wǎng)橋和域外網(wǎng)橋，其中，域內(nèi) 網(wǎng)橋為只包括轉發(fā)平面的橋，域內(nèi)網(wǎng)橋的控制平面被分離出來，統(tǒng)一運行在控制器上，而域內(nèi)網(wǎng)橋上只運行代理進程，用于與控制器之間進行通信以及管理本地的物理信息(域內(nèi)網(wǎng) 橋即為上述方法中所述的網(wǎng)橋)；域外網(wǎng)橋為包括控制平面和轉發(fā)平面的橋。相應地，在 二層交換網(wǎng)絡中，兩端均連接域內(nèi)網(wǎng)橋的鏈路為域內(nèi)鏈路，其余鏈路為域外鏈路；連接域內(nèi) 鏈路的端口稱為域內(nèi)鏈路端口，連接域內(nèi)鏈路的端口稱為域外鏈路端口。控制器可以是計 算能力極強的服務器，控制器與域內(nèi)網(wǎng)橋之間使用控制通道進行通信。如圖4為本發(fā)明實 施例所應用的系統(tǒng)結構示意圖，在圖4中，5個橋組成二層交換網(wǎng)絡，其中，MAC地址分別為 0000-0000-0001,0000-0000-0002,0000-0000-0003,0000-0000-0004 的 4 個橋為域內(nèi)網(wǎng) 橋，MAC 地址為 0000-0000-0005 的橋為域外網(wǎng)橋；鏈路 11-21、12_31、22-32、23-41、42_33 為域內(nèi)鏈路，鏈路51-13、52-M為域外鏈路。所有域內(nèi)網(wǎng)橋組成被控制器統(tǒng)一管理的域，控 制器和域內(nèi)網(wǎng)橋之間通過控制通道進行通信，如圖4中虛線所示。在圖4中，域外網(wǎng)橋未被 改造。進行上述配置之后，控制器可以控制圖4所示二層交換網(wǎng)絡中MAC地址的學習，具 體包括步驟1 域內(nèi)網(wǎng)橋管理本設備的各個端口鏈路層拓撲信息，包括設備的MAC地址、 端口 MAC地址、端口的索引編號、設備名稱、設備描述信息等，并且將這些鏈路層拓撲信息 經(jīng)過控制通道統(tǒng)一上報到運行在控制器上的控制平面進行管理。步驟2 在域內(nèi)網(wǎng)橋的域內(nèi)鏈路端口上運行鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議，例如鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議 (LLDP)等，通過鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議交互各個設備的MAC地址、端口 MAC地址、端口的索引編號、設 備名稱、設備描述信息等鏈路層拓撲信息，從而學習到鄰居域內(nèi)網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息，并 將各個端口學習到的鄰居域內(nèi)網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道統(tǒng)一上報至控制器進 行拓撲的分析和管理。步驟3 控制器對各個域內(nèi)網(wǎng)橋上報的鏈路層拓撲信息進行分析和重構，形成二 層交換網(wǎng)絡的完整的拓撲信息，并保存該信息。之后可以利用該二層交換網(wǎng)絡的拓撲信息 集中控制二層交換網(wǎng)絡。二層交換網(wǎng)絡的拓撲信息的具體內(nèi)容如下表1所示
權利要求
1.一種控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，該方法應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的 二層交換網(wǎng)絡，其特征在于，所述方法包括所述控制器通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲信息以及學習到 的鄰居的鏈路層拓撲信息；所述控制器接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習到的 MAC地址信息的報文，所述控制器根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信 息進行二層管理協(xié)議計算，得到所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需 要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口，將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口的對 應關系通過控制通道下發(fā)至相應的所述網(wǎng)橋；所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算能力的網(wǎng) 橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括所述控制器通過控制通道接收所述域內(nèi)某個網(wǎng)橋對MAC地址進行老化的信息，并在本 地查詢保存有所述老化MAC地址的其他網(wǎng)橋，并將刪除MAC地址的信息通過控制通道下發(fā) 至所述其他網(wǎng)橋。
3.一種網(wǎng)橋學習MAC地址的方法，該方法應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng) 絡，其特征在于，所述方法包括網(wǎng)橋將自身的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器，并學習域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈 路層拓撲信息，將域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器；網(wǎng)橋接收 域外鏈路發(fā)送的報文后進行MAC地址學習，并將學習到的MAC地址通過控制通道發(fā)送到所 述控制器；網(wǎng)橋接收控制器通過控制通道下發(fā)的MAC地址與需要學習所述MAC地址的端 口的對應關系，網(wǎng)橋保存接收到的對應關系，所述控制器下發(fā)的對應關系中的MAC地址是 其他網(wǎng)橋學習到的MAC地址，所述端口是該網(wǎng)橋上的端口，所述對應關系是所述控制器根 據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得到所述 MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口所 得出的對應關系。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括所述網(wǎng)橋對MAC地址 進行老化，并將老化信息上報至控制器。
5.一種控制器，應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng)絡，其特征在于，所述控制 器包括拓撲信息接收模塊，用于通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲信息 以及學習到的鄰居的鏈路層拓撲信息；MAC地址學習控制模塊，用于接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習到的MAC 地址信息的報文，根據(jù)所述拓撲信息接收模塊接收的信息進行二層管理協(xié)議計算，得到所 述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口， 將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口的對應關系通過控制通道下發(fā)至相應的所 述網(wǎng)橋；其中，所述網(wǎng)橋為不具有利用所述二層交換網(wǎng)絡的鏈路層拓撲信息進行協(xié)議計算能力 的網(wǎng)橋，所述域為由所述網(wǎng)橋構成的域，所述控制通道為在網(wǎng)橋和控制器之間設置的通道。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制器，其特征在于，所述控制器進一步包括MAC地址老化控制模塊，用于通過控制通道接收所述域內(nèi)某個網(wǎng)橋對MAC地址進行老 化的信息，并在本地查詢保存有所述老化MAC地址的其他網(wǎng)橋，并將刪除MAC地址的信息通 過控制通道下發(fā)至所述其他網(wǎng)橋。
7.—種網(wǎng)橋，應用于包括控制器和多個網(wǎng)橋的二層交換網(wǎng)絡，其特征在于，所述網(wǎng)橋包括拓撲信息上報模塊，用于將自身的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報至控制器，并學 習域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息，將域內(nèi)鄰居網(wǎng)橋的鏈路層拓撲信息通過控制通道上報 至控制器；MAC地址學習模塊，用于接收域外鏈路發(fā)送的報文后進行MAC地址學習，并將學習到的 MAC地址通過控制通道發(fā)送到所述控制器；MAC地址保存模塊，用于接收控制器通過控制通道下發(fā)的MAC地址與需要學習所述MAC 地址的端口的對應關系，保存接收到的對應關系，所述控制器下發(fā)的對應關系中的MAC地 址是其他網(wǎng)橋學習到的MAC地址，所述端口是該網(wǎng)橋上的端口，所述對應關系是所述控制 器根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得到 所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端 口所得出的對應關系。
8.如權利要求7所述的網(wǎng)橋，其特征在于，所述網(wǎng)橋進一步包括MAC地址老化上報模塊，用于對MAC地址進行老化，并將老化信息上報至控制器。
全文摘要
本發(fā)明提出學習MAC地址的方法和設備，其中控制器控制網(wǎng)橋學習MAC地址的方法包括控制器通過控制通道接收域內(nèi)各個網(wǎng)橋發(fā)送的自身鏈路層拓撲信息以及學習到的鄰居的鏈路層拓撲信息；控制器接收網(wǎng)橋通過控制通道發(fā)送來的攜帶有其學習到的MAC地址信息的報文，根據(jù)域內(nèi)各個網(wǎng)橋上報的自身的和鄰居的鏈路層拓撲信息進行二層管理協(xié)議計算，得到所述MAC地址對應報文的傳輸路徑，根據(jù)傳輸路徑確定需要學習所述MAC地址的網(wǎng)橋的端口，將所述MAC地址與需要學習所述MAC地址的端口的對應關系通過控制通道下發(fā)至相應的所述網(wǎng)橋。本發(fā)明能夠加快二層交換網(wǎng)絡中學習MAC地址的速度。
文檔編號H04L29/12GK102118316SQ20111005358
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權日2011年3月7日
發(fā)明者周萬 申請人:杭州華三通信技術有限公司