[发明专利]一种哈希冲突的处理方法、装置及交换设备

说明书

本发明提供了一种MAC地址哈希冲突的处理方法、装置及交换设备，其中，该方法包括：确定发生哈希冲突的媒体接入控制MAC地址；将该MAC地址的表项信息存储于交换芯片的用户自定义转发表L2_USER_ENTRY中；在接收到以该MAC地址为目的地址的报文时，通过从该L2_USER_ENTRY表中查询该MAC地址的表项信息进行报文转发。本发明解决了现有技术在应对哈希冲突时所造成的需要修改硬件设计以及成本增加的问题，实现了在不修改硬件设计，不增加硬件成本的前提下，有效缓解MAC地址的哈希冲突。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种MAC地址哈希冲突的处理方法、装置及交换设备。

背景技术

MAC地址(媒体接入控制地址)，也被称为物理地址或硬件地址。它是与网络硬件相关联的固定序列号，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。交换机或者其他二层设备的转发是基于MAC地址表来进行的。它通过建立一张包含源MAC地址，VLAN ID(虚拟局域网标识号)，PORT(设备端口号)的转发表，并根据该转发表来实现报文的转发。

MAC地址表最初采用顺序表的结构存储MAC地址，当MAC地址发生变化时，即添加或删除MAC地址时，为了保持MAC地址表的有序性，MAC地址表会出现表项移动。当MAC地址表存储的内容较多时，移动与查找就变得复杂，此时报文无法达到线速，查找效率也较低下。后期的芯片，MAC地址表多采用哈希表格式存储MAC地址表项。当进行MAC地址学习时，芯片会根据报文的源MAC地址和VLAN ID使用特定的哈希算法得到哈希桶的编号，然后把MAC地址存储到该桶中。通过哈希表存储MAC地址表项可以有效提高查表效率，但是同时也产生了哈希冲突的问题。

假如一个哈希桶能存储N个MAC地址，当它装满N个MAC地址后，一个正在被学习的MAC地址根据哈希算法获得的存储编号依然为该哈希桶时，就无法存储到该哈希桶中，此种情况即为哈希冲突。如何在满足性能要求的前提下，降低哈希冲突发生的概率已成为业界亟需解决的问题。

通常情况下，交换芯片中MAC地址硬件表的容量越大，MAC地址产生冲突的概率就越小。现有的应对哈希冲突的方案主要有以下两类：

方案一，优化MAC地址硬件表的存储算法，降低哈希冲突发生的概率。然而，交换芯片内部的硬件对用户是封闭的，想要通过改变硬件的存储算法以降低哈希冲突发生的概率基本难以实现。

方案二，升级硬件，使用MAC地址硬件表容量更大的交换芯片或者外挂TCAM等。该方案的实现存在以下问题：第一，更换交换芯片的成本较高，芯片厂家不一定能提供符合用户需求的芯片产品；第二，外挂TCAM会存在与交换芯片的兼容性问题，并且同样需要用户修改硬件。

关于相关技术在解决哈希冲突时所造成的需要修改硬件以及增加硬件成本的问题，现有技术没有提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提出了一种哈希冲突处理方法、装置及交换设备，以解决现有技术在应对哈希冲突时所造成的需要修改硬件以及成本增加的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种哈希冲突处理方法，包括：

确定发生哈希冲突的媒体接入控制MAC地址；

将所述MAC地址的表项信息存储于交换芯片的用户自定义转发表L2_USER_ENTRY中；

在接收到以所述MAC地址为目的地址的报文时，通过从所述L2_USER_ENTRY表中查询所述MAC地址的表项信息进行报文转发。

进一步的，确定所述发生哈希冲突的媒体接入控制MAC地址包括：

通过查询访问控制列表ACL确定MAC地址学习失败的报文；

解析得到所述报文携带的源MAC地址；