[发明专利]一种网络拓扑计算方法和设备有效

专利信息
申请号: 201310070897.0 申请日: 2013-03-06
公开(公告)号: CN103139080A 公开(公告)日: 2013-06-05
发明(设计)人: 王明军;周万 申请(专利权)人: 杭州华三通信技术有限公司
主分类号: H04L12/753 分类号: H04L12/753;H04L12/757
代理公司: 北京鑫媛睿博知识产权代理有限公司 11297 代理人: 龚家骅
地址: 310053 浙江省杭州市高新技术产业*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 网络 拓扑 计算方法 设备
【说明书】:

技术领域

发明涉及通信领域,尤其涉及一种网络拓扑计算方法和设备。

背景技术

生成树协议是一种二层管理协议,它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的,同时具备链路的备份功能。生成树协议随着网络的不断发展而不断更新换代。最初被广泛应用的是IEEE802.1D-1998STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议),随后以它为基础产生了IEEE802.1wRSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树协议)、PVST(Per VLANSpanning Tree,每VLAN生成树)协议和IEEE802.1s MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多生成树协议)。

MSTP引入“域”的概念,将一个交换网络划分成多个域。每个域内计算出多个MSTI(Multiple Spanning Tree Instance,多生成树实例),形成多棵生成树,生成树之间彼此独立;在域间,MSTP利用CIST(Common and Internal Spanning Tree,公共和内部生成树)保证全网络拓扑结构的无环路存在。

运行生成树协议的设备之间,互相通告生成树协议消息,如BPDU(Bridge Protocol Data Unit,桥协议数据单元),其中携带有用于生成树计算的所有有用信息,设备根据这些信息进行比较计算,确定出端口角色,在整个网络内计算出具有唯一树根节点的无环路树形网络拓扑结构。

在MSTP的计算过程中,端口角色有根端口、指定端口、替换端口和阻塞端口等,其中:

根(root port)端口:通向根桥并提供转发通路的端口,负责向根桥方向转发数据;

指定端口(designated port):从树根指向树的叶子节点,提供下行转发通路的端口,负责向下游网段或设备转发数据;

替换(alternative port)端口:通向根桥,但只提供备份的阻塞端口为替换端口,当根端口被阻塞后,替换端口将成为新的根端口;

阻塞(backup port)端口:当开启了MSTP的同一台设备的两个端口互相连接时就存在一个环路,此时设备会阻塞端口ID较小的端口,而另外一个端口则处于转发状态,成为指定端口。阻塞端口是指定端口的备份端口。

所有网桥的MSTP角色都是通过生成树协议消息中携带的信息计算出来的,消息中携带的最重要的信息就是生成树的优先级向量,优先级向量的组成为:{根桥ID,根路径开销,指定桥ID,指定端口ID},其中各向量成员含义如下:

根桥ID:即根桥的标识,由根桥的优先级和MAC(Media Access Control,媒体访问控制)地址组成;

根路径开销:到根桥的总路径开销;

指定桥ID:即发送桥的标识,由指定桥的优先级和MAC地址组成;

指定端口ID:即指向下游设备的发送端口的标识,由指定端口的优先级和该端口的全局编号组成。

运行生成树协议的设备根据生成树协议计算生成树时所依据的优先级向量中除包括{根桥ID,根路径开销,指定桥ID,指定端口ID}以外,还在该向量的尾部加上接收端口ID,即,优先级向量的组成为:{根桥ID,根路径开销,指定桥ID,指定端口ID,接收端口ID}。

MSTP角色和端口角色的计算中涉及到的一些优先级向量包括:

消息优先级向量:由从生成树协议消息中接收的优先级向量,加上接收端口ID所构成的优先级向量;

端口优先级向量:端口优先级向量是随端口收到的消息优先级向量更新的:如果端口收到的消息优先级向量优于端口优先级向量,则将端口优先级向量更新为消息优先级向量;否则,端口优先级向量保持不变;

根路径优先级向量:根路径优先级向量由端口优先级向量计算得到,如果端口优先级向量来自同一域的网桥,根路径优先级向量的内部路径开销为端口优先级向量的内部根路径开销和端口路径开销之和;

桥优先级向量:桥优先级向量中的根桥ID和指定桥ID都是本桥ID,路径开销为0,指定端口ID和接收端口ID也全为0;

根优先级向量:根优先级向量是桥优先级向量和所有指定桥ID和本桥ID值不相同的根路径优先级向量的最优值;

指定优先级向量:端口的指定优先级向量由根优先级向量计算得到,将根优先级向量的指定桥ID替换为本桥ID,指定端口ID替换为自己的端口ID。

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