[发明专利]用于802.1aq的三级折叠Clos优化

权利要求书

1.一种用于在三级折叠Clos网络内在所述网络中有故障的情况下以计算复杂性、网络管理、多播寻址和载荷重新分布的改进效率进行以太网路由的方法，其中所述网络包括各表示网络元件的多个节点，所述节点包含根节点和边缘节点，每个边缘节点包括面向用户的输入和输出端口集合，并且每个根节点包括用于互连所述边缘节点的端口集合，所述方法包括如下步骤：

由所述网络中的每个节点计算并安装用于在所述根节点上生根的生成树的转发状态，其中当所述网络中没有故障时，所述生成树中的数据转发利用多播路径的任何源地址；

将所述边缘节点中的给定边缘节点标识为具有到所述根节点中的给定根节点的出故障连接；

由所述网络中的每个节点或系统管理功能将在所述给定边缘节点上生根的最短路径优先SPF树构造为到所述给定边缘节点的连接性的原型，对于在所述给定根节点上生根并使用所述出故障连接的所述生成树的主干虚拟局域网标识符B-VID集合中的每个标识符构造所述SPF树，其中所述SPF树充当到所述B-VID的所述给定边缘节点的单播和多播连接性的原型；

填充标识成具有共同与所述B-VID集合关联的服务的边缘节点对的所述给定边缘节点与其它边缘节点之间成对连接性的过滤数据库；

在所述过滤数据库中安装单播状态；

使用多播寻址的混合在所述过滤数据库中安装多播状态，所述多播寻址根据业务是指向所述给定边缘节点还是来自所述给定边缘节点来选择；以及

根据所述过滤数据库转发所述网络中的单播和多播数据。

2.如权利要求1所述的方法，其中转发数据帧的步骤进一步包括如下步骤：

使用802.1ah多播媒体访问控制MAC寻址将数据帧的第一集合从所述给定边缘节点转发到所述其它边缘节点以到达具有相同服务标识符的群中的所有所述边缘节点；以及

使用单播或802.1aq多播MAC寻址将数据帧的第二集合从每一个所述其它边缘节点转发到所述给定边缘节点，其中所述单播和所述802.1aq多播MAC寻址允许到所述群中的所述边缘节点的子集而不是所有所述边缘节点的通信。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

当所述节点的系统ID由与所述生成树关联的掩码值变换时，为每一个所述生成树选择在所述网络中的所述节点当中具有最低系统ID的根节点。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：

由每个节点接收多个系统ID以便在生成树根选择期间打破平局，使得出故障的根节点的工作载荷被分布在多个其它根节点上。

5.如权利要求1所述的方法，其中计算和安装的步骤进一步包括如下步骤：

使用Dijkstra算法对于每个根节点计算其到所述边缘节点的路径，以形成所述网络中给定B-VID的生成树；

从所述生成树剪除到所述边缘节点具有多于一跳的所述路径；以及

将所述生成树中的三跳路径标识为在所述三跳路径故障的末端的边缘节点与所述根节点之间具有链路故障。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

标识与相同服务标识符关联的边缘-边缘节点对；以及

基于标识的边缘-边缘节点对，为所述网络中的每个节点构造所述过滤数据库。

7.如权利要求6所述的方法，其中构造所述过滤数据库的步骤进一步包括如下步骤：

由每个边缘节点填充所述过滤数据库，使得独立的服务标识符I-SID多播地址指向生成树的根和所述边缘节点的节点单播地址；以及

由每个根节点填充所述过滤数据库以将所述过滤数据库中的多播条目交叉连接到所述标识的边缘-边缘节点对和所述根节点的所述节点单播地址。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

将所述生成树的子集标识为具有优于所述网络中其它生成树的优先级；以及

将所述子集内的故障扩散到所述子集外部，而不将所述子集外部的故障扩散到所述子集中。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述网络中的所述故障包括如下：出故障的根节点；部分切断的根节点，其中连接所述部分切断的根节点的多于一个链路出故障；具有单个链路存活的实际切断的根节点；部分切断的边缘节点，其中连接所述部分切断的边缘节点的多于一个链路出故障；或者多个出故障的链路，各连接到不同根节点和不同边缘节点。