СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНФИГУРИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВА ЭЛЕМЕНТА УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ К СРЕДЕ В УСЛУГЕ ВИРТУАЛЬНОЙ ЧАСТНОЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ
METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING MEDIUM ACCESS CONTROL SPACE IN SERVICE VIRTUAL PRIVATE LOCAL AREA NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области связи и, в частности, к способу и устройству для конфигурирования пространства элемента управления доступом к среде (MAC) в услуге виртуальной частной LAN (VPLS).
Уровень техники
VPLS является услугой двухуровневой виртуальной частной сети (VPN) типа «точка - группа точек», предусмотренной в сети общего пользования. VPLS позволяет пользовательским узлам, изолированным в определенной области, соединяться через общегородскую сеть (MAN) или глобальную сеть (WAN), и эффект от соединения среди узлов подобен тому, который наблюдается в локальной сети (LAN).
На Фиг.1 показана простая схема подключения к сети VPLS, и топология схемы состоит из множества пограничных устройств провайдера (PE) и пограничного устройства между провайдером и пользователем (UPE). Линия связи с полным подключением VPLS устанавливается среди PE1, PE2 и PE3; пограничное устройство 1 клиента (CE1) осуществляет доступ к PE1; CE2 осуществляет доступ к PE2; UPE1 осуществляет доступ к PE3; и, в целом, UPE имеет производительность хуже, чем PE, в частности обладает меньшим пространством элемента пересылки, низкой скоростью обработки и т.п. CE3, CE4 и CE5 «привязаны» к UPE1.
После успешного установления линии связи все пользователи могут безошибочно осуществлять связь. Поскольку VPLS является двухуровневой услугой, сообщение пересылается на основании MAC-адреса. Следовательно, после приема сообщения от пользователя PE или UPE сначала получают MAC-адрес источника, а затем пересылают сообщение в соответствии с MAC-адресом получателя. Например, CE1 (с MAC-адресом A) будет осуществлять связь с CE5 (с MAC-адресом E). Сначала сообщение от CE1 принимается посредством PE1; в то же время PE1 получает MAC-адрес A, добавляет MAC-адрес A в свою таблицу MAC VPLS и осуществляет поиск таблицы переадресации посредством MAC-адреса E получателя; и в элементе не существует записи, связанной с E, так как связь выполняется в первый раз, так что сообщение требуется передавать в широковещательном режиме всем участниками, т.е. PE2 и PE3. Подобно PE1, после приема сообщения PE2 и PE3 сначала получают MAC-адрес A для CE1, а затем осуществляют поиск таблицы переадресации, используя MAC-адрес E получателя; и также в элементе MAC VPLS на PE2 и PE3 не существует записи, связанной с E, так что сообщение передается в широковещательном режиме на CE2 посредством PE2 и на UPE1 посредством PE3. Используя такой же процесс обработки, как и описанный выше, UPE1 сначала получает MAC-адрес A для CE1 после приема сообщения, а затем сообщение передается в широковещательном режиме на CE3, CE4 и CE5. CE5 отвечает CE1 после приема сообщения; в то же время UPE1 сначала получает MAC-адрес E для CE5 после приема сообщения от CE5, а затем осуществляет поиск таблицы переадресации MAC VPLS, используя MAC-адрес A получателя; и в то же время в элементе MAC VPLS на UPE1 существует запись A, так что сообщение может передаваться на PE3 в одноадресном режиме. Подобно UPE1, PE3 получает MAC-адрес E, и сообщение передается на PE1 в одноадресном режиме. Описанным выше способом PE1 получает MAC-адрес E, и сообщение передается на CE1 в одноадресном режиме. Используя описанный выше процесс, MAC-адреса CE1 и CE5 получают посредством PE1, PE2, PE3 и UPE1, так что CE1 и CE5 могут в дальнейшем осуществлять связь в одноадресном режиме.
Однако возникает проблема, связанная с тем, что если все больше и больше пользователей осуществляют доступ, пространство элемента MAC VPLS на PE1, PE2, PE3 и UPE1 становится все меньше и меньше; и UPE1, в целом, имеет низкую производительность и малое пространство элемента MAC VPLS, так что элемент MAC VPLS на UPE1 будет сначала исчерпываться вместе с осуществлением доступа пользователями. После того как элемент MAC VPLS на UPE1 будет исчерпан, UPE1 не сможет получать MAC нового пользователя, так что сообщение, передаваемое новому пользователю, в конечном счете пересылается в широковещательном режиме, что приводит к бесполезной трате ресурсов полосы пропускания сети и также к снижению производительности обработки UPE1.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS, чтобы решить, по меньшей мере, вышеупомянутую техническую проблему снижения производительности обработки, вызванного исчерпанием пространства элемента MAC VPLS на UPE.
Согласно аспекту настоящего изобретения настоящее изобретение предоставляет способ конфигурирования пространства элемента MAC VPLS, включающий в себя следующие этапы, на которых: когда UPE принимает сообщение со стороны сети, выполняют операцию неполучения MAC-информации сообщения со стороны сети в таблице MAC VPLS на UPE; и когда UPE принимает сообщение со стороны пользователя, выполняют операцию получения MAC-информации сообщения со стороны пользователя в таблице MAC VPLS на UPE, при этом одна сторона UPE, соединенная с сетевым устройством, является стороной сети, а другая сторона UPE, соединенная с пользовательским устройством, является стороной пользователя.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения настоящее изобретение предоставляет устройство для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS, включающее в себя: первый исполнительный блок, выполненный с возможностью, когда UPE принимает сообщение со стороны сети, выполнять операцию неполучения MAC-информации сообщения со стороны сети в таблице MAC VPLS на UPE; и второй исполнительный блок, выполненный с возможностью, когда UPE принимает сообщение со стороны пользователя, выполнять операцию получения MAC-информации сообщения со стороны пользователя в таблице MAC VPLS на UPE, при этом одна сторона UPE, соединенная с сетевым устройством, является стороной сети, а другая сторона UPE, соединенная с пользовательским устройством, является стороной пользователя.
Согласно настоящему изобретению после приема сообщения со стороны сети UPE не получает это сообщение со стороны сети, чтобы сэкономить пространство элемента MAC VPLS на UPE, улучшить производительность пересылки UPE и решить техническую проблему в данной области техники, связанную со снижением производительности обработки, вызванным исчерпанием пространства элемента MAC VPLS на UPE.
Краткое описание чертежей
Чертежи, предоставленные для дополнительного понимания настоящего изобретения и формирования части описания, используются для объяснения настоящего изобретения совместно с вариантами осуществления настоящего изобретения, а не для ограничения настоящего изобретения, при этом на чертежах:
Фиг.1 представляет собой топологическую карту сети VPLS в соответствии с релевантной областью техники;
Фиг.2 представляет собой предпочтительную блок-схему последовательности этапов способа конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 представляет собой другую предпочтительную блок-схему последовательности этапов способа конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.4 представляет собой предпочтительную структурную схему устройства для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Вариант 1 осуществления
Фиг.2 представляет собой предпочтительную блок-схему последовательности этапов способа конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Способ включает в себя нижеследующие этапы:
Этап S202, на котором при приеме сообщения со стороны сети UPE выполняет операцию неполучения MAC-информации сообщения со стороны сети в таблице MAC VPLS на UPE; и
Этап S204, на котором при приеме сообщения со стороны пользователя UPE выполняет операцию получения MAC-информации сообщения со стороны пользователя в таблице MAC VPLS на UPE, при этом одна сторона UPE, соединенная с сетевым устройством, является стороной сети, а другая сторона UPE, соединенная с пользовательским устройством, является стороной пользователя.
В предпочтительном варианте осуществления после приема сообщения со стороны сети UPE не получает это сообщение со стороны сети, чтобы сэкономить пространство элемента MAC VPLS на UPE, улучшить производительность пересылки UPE, решить техническую проблему в релевантной области техники, связанную со снижением производительности обработки, вызванным исчерпанием пространства элемента MAC VPLS на UPE.
Предпочтительно, чтобы UPE было соединено только с одним сетевым устройством на стороне сети. В предпочтительном варианте осуществления UPE соединено только с одним сетевым устройством, чтобы улучшить производительность пересылки. Разумеется, в данном варианте осуществления UPE может быть соединено с множеством пользовательских устройств на стороне пользователя.
Предпочтительно, чтобы когда UPE принимает сообщение со стороны сети, способ дополнительно включал в себя следующее. UPE осуществляет поиск элемента в таблице MAC VPLS, в которой элемент соответствует информации об адресе получателя, переносимой в сообщении со стороны сети. UPE пересылает сообщение со стороны сети в широковещательном режиме, если элемент не существует. В предпочтительном варианте осуществления, если элемент не существует в таблице MAC VPLS, UPE пересылает сообщение со стороны сети в широковещательном режиме таким образом, чтобы сообщение можно было своевременно пересылать.
Предпочтительно, чтобы после осуществления посредством UPE поиска элемента в таблице MAC VPLS, в которой элемент соответствует информации об адресе получателя, переносимой в сообщении со стороны сети, способ дополнительно включал в себя следующее. Если элемент существует, UPE передает сообщение со стороны сети на пользовательское устройство, соответствующее информации об адресе получателя, в одноадресном режиме. В предпочтительном варианте осуществления после определения того, что элемент существует, UPE непосредственно передает сообщение на пользовательское устройство, соответствующее информации об адресе получателя, в одноадресном режиме, так что происходит снижение необязательной траты системных ресурсов.
Предпочтительно, чтобы, когда UPE принимает сообщение со стороны пользователя, способ дополнительно включал в себя следующее. UPE непосредственно передает сообщение со стороны пользователя на сетевое устройство на стороне сети, соединенной с UPE. В предпочтительном варианте осуществления сообщение непосредственно передается на сетевое устройство на стороне сети, соединенной с UPE, чтобы улучшить производительность пересылки.
Предпочтительно, чтобы UPE не получало MAC-информацию сообщения со стороны сети в таблице MAC VPLS на UPE, и способ включал в себя следующее. UPE не генерирует элемент, соответствующий MAC-информации, в таблице MAC VPLS. В предпочтительном варианте осуществления элемент, соответствующий MAC-информации сообщения со стороны сети, не генерируется, чтобы снизить занятое пространство в таблице MAC VPLS на UPE.
Варианта 2 осуществления
Как показано на Фиг.1, линия связи с полным подключением VPLS устанавливается среди PE1, PE2 и PE3; CE1 осуществляет доступ к PE1, CE2 осуществляет доступ к PE2, UPE1 осуществляет доступ к PE3, и CE3, CE4 и CE5 «привязаны» к UPE1. Предполагается, что CE1 будет осуществлять связь с CE5. Конкретный процесс реализации показан на Фиг.3, и способ конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя нижеследующие этапы.
Этап 0: После приема сообщения от CE1 PE1 сначала получает MAC-адрес A для CE1, т.е. происходит генерирование элемента MAC VPLS на PE1, при котором значением ключа является MAC-адрес A для CE1 и выходным интерфейсом является интерфейс Gei 1/1 сети Gigabit Ethernet, а затем осуществляет поиск таблицы MAC VPLS, используя MAC-адрес E для CE5, и пересылает сообщение на PE2 и PE3 в широковещательном режиме, если результат не найден.
Этап 1: После приема сообщения от PE1 PE3 сначала получает MAC-адрес A для CE1, т.е. происходит генерирование элемента MAC VPLS на PE3, при котором значением ключа является MAC-адрес A для CE1 и выходным интерфейсом является интерфейс Gei 3/3, а затем осуществляет поиск таблицы MAC VPLS, используя MAC-адрес E для CE5, и пересылает сообщение на UPE1 в широковещательном режиме, если результат не найден.
Этап 2: После приема сообщения от PE3 UPE1 не получает MAC-адрес сообщения, принятого со стороны сети, непосредственно осуществляет поиск таблицы MAC VPLS, используя MAC-адрес E для CE5, и пересылает сообщение на CE3, CE4 и CE5 в широковещательном режиме, если результат не найден.
Этап 3: CE5 дает ответ после приема сообщения от CE1, и ответное сообщение передается на UPE1.
Этап 4: После приема сообщения от CE5 UPE1 необходимо получить MAC-адрес источника сообщения, принятого со стороны пользователя, т.е. происходит генерирование элемента MAC VPLS на UPE1, при котором значением ключа является MAC-адрес E для CE5 и выходным интерфейсом является интерфейс Gei 1/5; и UPE1 не требуется осуществлять поиск таблицы MAC VPLS и непосредственно передает сообщение на сторону сети, а именно на PE3, при пересылки сообщения со стороны пользователя.
Этап 5: После приема сообщения от UPE1 PE3 сначала получает MAC-адрес E для CE5, т.е. происходит генерирование элемента MAC VPLS на PE3, при котором значением ключа является MAC-адрес E для CE5 и выходным интерфейсом является интерфейс Gei 3/1, а затем осуществляет поиск таблицы MAC VPLS, используя MAC-адрес A для CE1, и передает сообщение на PE1, если найден результат, состоящий в том, что выходным интерфейсом является интерфейс Gei 3/3.
Этап 6: После приема сообщения от PE3 PE1 сначала получает MAC-адрес E для CE5, т.е. происходит генерирование элемента MAC VPLS для PE1, при котором значением ключа является MAC-адрес E для CE5 и выходным интерфейсом является интерфейс Gei 1/3, а затем осуществляет поиск таблицы MAC VPLS, используя MAC-адрес A для CE1, и передает сообщение на CE1, если найден результат, состоящий в том, что выходным интерфейсом является интерфейс Gei 1/1.
Благодаря вышеупомянутым этапам связь между CE1 и CE5 осуществляется один раз, элемент MAC VPLS также добавляется в каждом устройстве в процессе пересылки сообщения, и содержание элемента является таким, как показано в таблице 1. Из данной таблицы 1 видно, что UPE1 имеет только MAC-адрес E стороны пользователя, но не MAC-адрес A стороны сети, и PE1 и PE3 имеют как только MAC-адрес A, так и MAC-адрес E. Используя данное решение, значительно экономится пространство элемента MAC VPLS на UPE, и избегается состояние, при котором неизвестное одноадресное сообщение передается в широковещательном режиме, так как пространство элемента MAC VPLS на UPE насыщается, и MAC-адрес пользователя не может быть получен, с тем чтобы эффективно улучшить производительность пересылки UPE.
Таблица 1
Устройство
Значение ключа таблицы MAC VPLS
Выходной интерфейс таблицы MAC VPLS
PE1
А
Gei 1/1
Е
Gei 1/3
PE3
А
Gei 3/3
Е
Gei 3/1
UPE1
Е
Gei 1/5
Следует понимать, что приведенные выше варианты осуществления описаны подробно, но не должны толковаться как ограничивающие объем охраны настоящего изобретения, и объем охраны настоящего изобретения должен определяется формулой изобретения.
Вариант 3 осуществления
Фиг.4 представляет собой структурную схему устройства для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство включает в себя первый исполнительный блок 402, выполненный с возможностью, когда UPE принимает сообщение со стороны сети, выполнять операцию неполучения MAC-информации сообщения со стороны сети в таблице MAC VPLS на UPE; и второй исполнительный блок 404, соединенный с первым исполнительным блоком 402 и выполненный с возможностью, когда UPE принимает сообщение со стороны пользователя, выполнять операцию получения MAC-информации сообщения со стороны пользователя в таблице MAC VPLS на UPE; при этом одна сторона UPE, соединенная с сетевым устройством, является стороной сети, а другая сторона UPE, соединенная с пользовательским устройством, является стороной пользователя.
В предпочтительном варианте осуществления после приема сообщения со стороны сети UPE не получает это сообщение со стороны сети, чтобы сэкономить пространство элемента MAC VPLS на UPE, улучшить производительность пересылки UPE и решить техническую проблему в данной области техники, связанную со снижением производительности обработки, вызванным исчерпанием пространства элемента MAC VPLS на UPE.
Предпочтительно, чтобы устройство для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS было выполнено на UPE, при этом UPE соединено только с одним сетевым устройством на стороне сети. В предпочтительном варианте осуществления UPE соединен только с одним сетевым устройством, чтобы улучшить производительность пересылки. Разумеется, в данном варианте осуществления UPE может быть соединено с множеством пользовательских устройств на стороне пользователя.
Предпочтительно, чтобы устройство для конфигурирования пространства элемента MAC VPLS дополнительно включало в себя: блок 406 поиска, выполненный с возможностью осуществлять поиск элемента в таблице MAC VPLS, при этом элемент соответствует информации об адресе получателя, переносимой в сообщении со стороны сети; и блок 408 передачи, выполненный с возможностью пересылать сообщение со стороны сети в широковещательном режиме, если элемент не существует. Предпочтительно, чтобы блок 406 поиска осуществлял связь с первым исполнительным блоком 402, и блок 408 передачи осуществлял связь со вторым исполнительным блоком 404. В предпочтительном варианте осуществления после определения того, что элемент не существует в таблице MAC VPLS, UPE пересылает сообщение со стороны сети в широковещательном режиме, чтобы гарантировать своевременную пересылку сообщения. Предпочтительно, чтобы после осуществления поиска элемента в таблице MAC VPLS, при этом элемент соответствует информации об адресе получателя, переносимой в сообщении со стороны сети, если элемент не существует, блок 408 передачи передает сообщение со стороны сети на пользовательское устройство, соответствующее информации об адресе получателя, в одноадресном режиме. В предпочтительном варианте осуществления после определения того, что элемент существует, сообщение передается на пользовательское устройство, соответствующее информации об адресе получателя, в одноадресном режиме, чтобы снизить необязательные траты системных ресурсов.
Предпочтительно, чтобы блок 408 передачи был выполнен с дополнительной возможностью, когда UPE принимает сообщение со стороны пользователя, непосредственно передавать сообщение со стороны пользователя на сетевое устройство на стороне сети, соединенной с UPE. В предпочтительном варианте осуществления сообщение непосредственно передается на сетевое устройство на стороне сети, соединенной с UPE, чтобы улучшить производительность пересылки.
Специалисты в данной области техники очевидно должны понимать, что вышеупомянутые модули и этапы настоящего изобретения могут быть реализованы посредством использования вычислительного устройства общего назначения, могут быть объединены в одном вычислительном устройстве или распределены по сети, которая состоит из множества вычислительных устройств. В качестве альтернативы модули и этапы настоящего изобретения могут быть реализованы посредством использования исполняемого программного кода вычислительного устройства. Следовательно, они могут храниться на устройстве хранения и исполняться вычислительным устройством, или они выполняются соответственно в модуле интегральных схем, или множество модулей или этапов настоящего изобретения выполняются в модуле одной интегральной схемы. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено какой-либо определенной комбинацией программного и аппаратного обеспечения.
Вышеописанное является только предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, который не используется для ограничения настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что настоящее изобретение может иметь различные изменения и варианты. Все любые изменения, эквивалентные замены, улучшения и т.д. в пределах настоящего изобретения включены в объем охраны настоящего изобретения.