[发明专利]以太网通信方法、系统和SDN交换机

说明书

本发明公开了一种用于以太网通信的方法、系统和SDN交换机。包括：SDN交换机把本地学习到的MAC地址向集中控制器通告，集中控制器基于全网拓扑自动发现和基于策略的路由计算，向管理域下的所有SDN交换机下发目的MAC地址对应转发端口的转发表；SDN交换机根据本地学到的MAC地址转发表以及集中控制器下发的MAC地址转发表实现以太网帧的转发。本发明由集中控制器向管理域中SDN交换机下发MAC地址转发表，避免了传统以太网交换机通过数据转发平面学习全网MAC地址的局限性，解决了传统以太网存在广播风暴、生成树协议导致的大量冗余链路阻塞、网络收敛速度慢、无法实现流量工程等问题。

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种用于以太网通信的方法、系统和SDN交换机。

背景技术

传统以太网存在广播风暴、STP（Spanning Tree Protocol, 生成树协议）导致的大量冗余链路阻塞、网络收敛速度慢、无法实现流量工程等问题。这些问题限制了以太网的组网规模，不能适应正在兴起的云计算、大数据等业务的应用和创新。

图1示出了采用传统以太网交换机构建数据中心网络的典型组网架构。为避免环路引起广播风暴，交换机必须启用STP阻塞部分端口，导致网络链路利用率低下，同时还会产生以太网流量的非最优路径，如图中服务器11与服务器12的互通流量由于接入交换机之间的链路被阻塞，需绕转至汇聚交换机。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

根据本发明的一方面，提出一种SDN（Software Defined Network, 软件定义网络）交换机对以太网帧处理的方法，包括：

所述SDN交换机把本地学到的MAC地址转发表通告给集中控制器；

所述SDN交换机接收集中控制器下发的目的MAC地址对应转发端口的转发表；

所述SDN交换机收到来自用户侧端口或网络侧端口的以太网单播帧或组播帧，根据本地学到的MAC地址转发表和集中控制器下发的MAC地址转发表向对应的端口转发；

所述SDN交换机收到来自用户侧端口属于某个VLAN的以太网广播帧，向除网络侧端口外的所有属于同一个VLAN的用户侧端口广播；同时将该以太网广播帧直接转发到集中控制器，所述集中控制器根据预先定义的策略向其管理域指定SDN交换机转发以太网广播帧；

所述SDN交换机接收到集中控制器的以太网广播帧，若该广播帧没有携带VLAN ID信息，向交换机本地所有用户侧端口广播；若该广播帧携带VLAN ID信息，只向交换机本地所有对应VLAN ID的用户侧端口广播；

其中，所述SDN交换机的用户侧端口是指直连传统以太网交换机或用户终端的以太网端口，所述SDN交换机的网络侧端口是指直连SDN交换机的以太网端口。

进一步，所述SDN交换机收到的以太网单播帧或组播帧的目的MAC地址在转发表中未找到相应匹配项，则丢弃该以太网帧。

进一步，所述SDN交换机在设定的时间间隔内收到用户侧端口的多个相同的以太网广播帧，只向集中控制器发送一个以太网广播帧；

为防止大量以太网广播帧对集中控制器的冲击，所述SDN交换机在向集中控制器发送以太网广播帧时，能够控制以太网广播帧的发送速度。

根据本发明的另一方面，还提出一种用于处理以太网帧的SDN交换机，包括：

状态监控单元，用于监控交换机节点及端口工作状态、端口链路连通性状态、端口链路带宽利用率情况；

配置及状态信息上报单元，用于设备重启回到工作状态时配置信息的上报，以及所述状态信息或状态变化的实时上报；