[发明专利]一种L2数据报文的转发方法

说明书

本发明公开了一种L2数据报文的转发方法，涉及数据通信技术领域，其在L2转发模块与L2转发表之间增加一过滤器，在数据报文转发过程中，仅在其第一个报文进行地址学习，利用所述过滤器过滤掉其第一个报文以外的报文的学习过程。本发明方法在转发数据报文的过程中，当仅数据流的第一个报文需要进行地址学习，后续报文无需进行地址学习时，可以过滤掉绝大多数的读写表查找操作，交换芯片可以降低功耗；也可以减少读写冲突，进一步提升性能。

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，具体而言，涉及一种L2数据报文的转发方法。

背景技术

经典的L2转发设计架构如图1所示，由L2转发模块与L2转发表构成。L2转发表逻辑上为一张HASH表，查找键值为MAC地址+VID，HASH表分成n张物理表，每一张物理表称之为一个Bank。目前，L2转发模块转发流程由下面几个步骤构成：

1)判断源MAC地址是否已经学习：根据源MAC地址+VID查找L2转发表，命中即表明地址已经学习；未命中，则表明地址尚未学习。

2)学习源MAC地址：如果未命中，则将地址学习到L2转发表，具体实现方式为写转发表，键值为源MAC地址+VID。

3)查找目的口：根据目的MAC地址+VID查找L2转发表，如果命中，则根据表中的目的口进行转发；否则进行泛洪。

当进行读或写操作时，要读或写的内容位于bank0的概率为1/n；同理位于bank1的概率也为1/n…。当同时进行读或写操作时，且读或写的内容位于相同的bank的概率为1/n²，这个概率为冲突概率。当发生冲突时，流水线必须延迟其中一个操作，当另一个操作完成时，才继续执行被延迟的操作，这会造成性能损失。随着bank的数量增大时，冲突的概率呈指数级地降低，当bank数量达到一定数量后，冲突概率达到可以接受的程度。

目前，通过bank的方式已经解决了大部分读写冲突的问题，性能也提升了许多，但是仍然存在一些问题。正常转发过程中，交换芯片仅在来了一条新的数据流时，需要进行地址学习，其余时刻实际上是不需要进行学习的，因为地址已经学习在L2转发表中了。所以转发过程中，地址学习即步骤1)与2)，在大部分时间内都是多余的操作，这部分引入了冲突来源，并且增加了芯片的功耗。

发明内容

本发明在于提供一种L2数据报文的转发方法，其能够缓解上述问题。

为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：

一种L2数据报文的转发方法，在L2转发模块与L2转发表之间增加一过滤器，在两地址已确定的设备之间进行数据报文流的转发时，仅在第一个报文转发过程中进行地址学习，利用所述过滤器过滤掉其它报文的学习过程。

本方案的技术效果是：仅在新数据流的第一个报文进行学习，后续的报文学习过程被过滤器过滤掉，大大减少了重复无用的查表、写表操作，降低了芯片的功耗，降低了读写表冲突的可能性，改善了芯片性能。

进一步地，所述过滤器包括由寄存器bit构成的数组BITMAP[N]，其每一个bit的值代表L2转发表中是否存在某条表项，其中，1代表存在，0代表不存在。

本方案的技术效果是：仅在数据流建立过程中存在地址学习并转发过程，即一个报文执行了读、写、读三次L2转发表操作。后续稳定后，仅存在转发过程，即一个报文只执行一次读L2转发表操作，不再有表读写冲突的情况。

进一步地，所述数组BITMAP[N]的大小N等于L2转发表的表项数量。