專(zhuān)利名稱：一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)環(huán)路檢測(cè)和阻斷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著局域網(wǎng)的發(fā)展，用戶通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多，安裝局域網(wǎng)時(shí)常出現(xiàn)的問(wèn)題主要是網(wǎng)絡(luò)形成環(huán)路，在有些情況下錯(cuò)誤地連接了一根線纜，就可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，如圖1a和圖1b的所示情況，在一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上存在一個(gè)自環(huán)頭，或者在該以太網(wǎng)交換級(jí)連的以太網(wǎng)交換機(jī)或者網(wǎng)橋上存在自環(huán)頭或環(huán)路情況。在上述兩種組網(wǎng)情況下，PC機(jī)都存在不能正常和服務(wù)器通信的可能性。在圖1a的情況下，PC機(jī)與服務(wù)器通信時(shí)，開(kāi)始會(huì)發(fā)送一個(gè)ARP廣播報(bào)文，到達(dá)設(shè)備后，設(shè)備會(huì)將PC的MAC地址學(xué)習(xí)到交換機(jī)的端口PORT1上。同時(shí)，該廣播報(bào)文會(huì)在二層網(wǎng)絡(luò)中廣播，因此會(huì)送到接自環(huán)頭的端口PORT6和接服務(wù)器的端口PORT8上。由于端口PORT6上接了一個(gè)自環(huán)頭，于是，該報(bào)文會(huì)原封不動(dòng)的送回到端口PORT6上。由于報(bào)文中的源MAC地址為PC機(jī)的MAC地址，這樣，就會(huì)導(dǎo)致PC機(jī)的MAC地址從端口PORT1上移動(dòng)到PORT6上。當(dāng)服務(wù)器回應(yīng)的單播ARP的報(bào)文送到交換機(jī)后，根據(jù)二層交換原理，通過(guò)目的MAC尋址查找出端口，就會(huì)找到端口PORT6，然后將報(bào)文從端口PORT6送出去。這樣，PC機(jī)就不能和服務(wù)器進(jìn)行正常的通信了。圖1b的情況和圖1a是類(lèi)似的，環(huán)回或環(huán)路情況存在于級(jí)連的交換機(jī)。同樣會(huì)導(dǎo)致MAC地址的學(xué)習(xí)錯(cuò)誤，使正常的網(wǎng)絡(luò)通訊中斷。圖1b的情況更接近于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況。更難于發(fā)現(xiàn)和定位。這種環(huán)回情況對(duì)于二層網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是災(zāi)難性的，二層網(wǎng)絡(luò)越大，影響范圍越大。為了避免這種情況發(fā)生，必須采用環(huán)路檢測(cè)方法，利用環(huán)路檢測(cè)可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中是否存在這種情況，及時(shí)解決問(wèn)題。為了檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中存在的環(huán)回和阻斷環(huán)回，目前大多都要求設(shè)備上有用做管理和收發(fā)報(bào)文的CPU。圖2是傳統(tǒng)的基于CPU收發(fā)報(bào)文方式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中存在環(huán)回的方法示意圖，如圖2所示，環(huán)路檢測(cè)是通過(guò)CPU收發(fā)報(bào)文來(lái)進(jìn)行的，CPU通過(guò)在設(shè)備的端口上發(fā)送一種特殊的報(bào)文，并檢測(cè)該報(bào)文是否能夠從發(fā)送出去的端口送回來(lái)，來(lái)確定這個(gè)端口上是否存在環(huán)回情況。當(dāng)鏈路上某端口下存在環(huán)回情況時(shí)，從該端口發(fā)送出去的檢測(cè)報(bào)文必須能夠從該端口送回到本設(shè)備的CPU；當(dāng)CPU從某端口發(fā)出的檢測(cè)報(bào)文不能送回到本設(shè)備的該端口，則可以確認(rèn)該端口下環(huán)回不存在。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是一個(gè)隨時(shí)都有可能存在變動(dòng)的對(duì)象，因此環(huán)路檢測(cè)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，也就是說(shuō)，在設(shè)備上需要每隔一定時(shí)間間隔進(jìn)行一次檢測(cè)，來(lái)確定各個(gè)端口上是否存在環(huán)回，以及上次發(fā)現(xiàn)存在環(huán)回的端口上環(huán)回是否已經(jīng)消失等情況。
從上述對(duì)基于CPU收發(fā)報(bào)文方式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中是否存在的環(huán)回過(guò)程的分析，可以看出其最大的缺點(diǎn)在于為了檢測(cè)二層網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，需要設(shè)備上添加CPU，對(duì)于家庭和小企業(yè)而言，的確是望而生畏而且可能成本高昂，同時(shí)每隔一定時(shí)間間隔進(jìn)行一次檢測(cè)，在各個(gè)端口上收發(fā)報(bào)，來(lái)確定各個(gè)端口上是否存在環(huán)回，這樣會(huì)占用各個(gè)端口的一定的帶寬，會(huì)對(duì)一些正常數(shù)據(jù)流產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法及裝置，能夠在二層網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)快速的檢測(cè)環(huán)路和阻斷環(huán)路，避免廣播風(fēng)暴的影響并且不占用端口的帶寬，同時(shí)使設(shè)備的成本將低。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法，按以下步驟進(jìn)行(1)輸入單元將從端口接收和發(fā)送的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)，輸送給計(jì)算單元，計(jì)算單元將以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLANID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)相加構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息并輸送給邏輯運(yùn)算單元、學(xué)習(xí)單元和比較控制單元；(2)邏輯運(yùn)算單元對(duì)得到的關(guān)鍵信息作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，得到一個(gè)關(guān)鍵信息表的地址索引值輸送給學(xué)習(xí)單元和查找單元；(3)學(xué)習(xí)單元根據(jù)所得的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表；(4)查找單元根據(jù)所得的地址索引值，查找構(gòu)成關(guān)鍵信息表中與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息輸送給比較控制單元，比較控制單元將得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息與從計(jì)算單元得到的關(guān)鍵信息進(jìn)行對(duì)比，如相同，則說(shuō)明該端口下的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了環(huán)路，將接收到的該數(shù)據(jù)包丟棄，并阻斷廣播風(fēng)暴的擴(kuò)散，將環(huán)路的影響限制在該端口以下的網(wǎng)絡(luò)中，若不相同，則該數(shù)據(jù)包不丟棄，作正常的轉(zhuǎn)發(fā)處理。
一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的裝置，包括輸入單元、計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元、學(xué)習(xí)單元、查找單元、比較控制單元，其特征在于發(fā)送輸入單元依次與計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元，邏輯運(yùn)算單元分別與學(xué)習(xí)單元和查找單元相連，學(xué)習(xí)單元和查找單元相連之間互連，查找單元與比較控制單元相連；輸入單元用于提取從端口接收的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)；計(jì)算單元用于將以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址，VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)相加，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息；邏輯運(yùn)算單元用于對(duì)得到的關(guān)鍵信息作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，得到一個(gè)關(guān)鍵信息表的地址索引值；學(xué)習(xí)單元用于根據(jù)所述的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表；查找單元用于根據(jù)所得到的地址索引值，查找構(gòu)成關(guān)鍵信息表中與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息，比較控制單元用于將表項(xiàng)中的得到關(guān)鍵信息與給定的關(guān)鍵信息作并行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作處理。
還包括定時(shí)器單元，定時(shí)器單元與學(xué)習(xí)單元相連，定時(shí)器單元用于關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)老化處理，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔，使關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)可周期性的逐一自動(dòng)刷新，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?br> 在學(xué)習(xí)單元中連入定時(shí)器單元，對(duì)關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)進(jìn)行老化處理，具體步驟發(fā)如下在學(xué)習(xí)單元根據(jù)所得的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器單元，記錄每條表項(xiàng)在表中已存在的時(shí)間；判斷對(duì)應(yīng)表項(xiàng)是否超過(guò)設(shè)定時(shí)間，如超過(guò)，進(jìn)行刪除，如沒(méi)超過(guò)，則保留；如果刪除的表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還在發(fā)送，則這條表項(xiàng)還會(huì)學(xué)習(xí)到，如不存在，則會(huì)被其他的新的表項(xiàng)所代替，這一過(guò)程稱為表項(xiàng)的刷新，使表中的信息能依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓粩嗟淖詣?dòng)更新。
由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明采用將從端口接收和發(fā)送的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址，VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息，作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，組成關(guān)鍵信息表，根據(jù)關(guān)鍵信息表的表項(xiàng)與得到的關(guān)鍵信息比較，判斷該端口下環(huán)路是否存在，和對(duì)其環(huán)路阻斷。該方法與傳統(tǒng)的基于CPU收發(fā)報(bào)文方式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中是否存在環(huán)回的方法不同，其主要區(qū)別在于以前，大多采用CPU發(fā)特定的報(bào)文方式，本發(fā)明不發(fā)送特定的報(bào)文，不需要CPU，而是采用端口上正常發(fā)送和接收的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)作為判斷依據(jù)，將從端口發(fā)送的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址，VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息，對(duì)此關(guān)鍵信息作邏輯運(yùn)算，得到關(guān)鍵信息表的地址索引值，然后將給定的關(guān)鍵信息寫(xiě)入索引值對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)中，并通過(guò)老化機(jī)制，使關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)周期性的自動(dòng)刷新，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，同時(shí)將從端口接收的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息，對(duì)此關(guān)鍵信息作邏輯運(yùn)算，得到關(guān)鍵信息表的地址索引值，根據(jù)索引值查找關(guān)鍵信息表的與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到的表項(xiàng)的關(guān)鍵信息，判斷表項(xiàng)的關(guān)鍵信息與給定的關(guān)鍵信息是否相同，如相同，則將該數(shù)據(jù)包丟棄，如不相同，則數(shù)據(jù)包不丟棄。
本發(fā)明采用端口上發(fā)送和接收的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)作為關(guān)鍵信息組成關(guān)鍵信息表和判斷端口下出現(xiàn)環(huán)路的依據(jù)，對(duì)關(guān)鍵信息作邏輯運(yùn)算是冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算。其優(yōu)點(diǎn)在于使網(wǎng)絡(luò)上環(huán)路可以快速的檢測(cè)到，并阻斷，可以自動(dòng)的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瑫r(shí)不占用端口的帶寬，也可降低二層以太網(wǎng)設(shè)備的成本。


圖1是網(wǎng)絡(luò)中存在的環(huán)回的示意圖。
圖2是傳統(tǒng)的基于CPU收發(fā)報(bào)文方式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中存在的環(huán)回的方法示意圖。
圖3是本發(fā)明的自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和阻斷的方法示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和阻斷的方法流程圖。
圖5是本發(fā)明自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和阻斷的裝置方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說(shuō)明。
圖3是本發(fā)明的自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和阻斷的方法的流程示意圖。
如圖3所示，本發(fā)明的思路是在端口發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，將其所包含的源MAC地址、VLAN表示號(hào)和端口號(hào)獲取，構(gòu)成一個(gè)60比特位的關(guān)鍵信息，將此將此關(guān)鍵字進(jìn)行并行的冗余循環(huán)CRC-10邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算得到10比特位結(jié)果作為關(guān)鍵信息表的地址索引值，將對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵信息寫(xiě)入地址索引值對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)中，即存入一張寬度為64，深度為1024的表中，這一過(guò)程稱為學(xué)習(xí)過(guò)程，構(gòu)成一個(gè)64×1024的關(guān)鍵信息表，表中的每條表項(xiàng)記錄了該端口對(duì)應(yīng)的已發(fā)送包的源MAC地址和VLAN標(biāo)識(shí)符信息；同時(shí)在每條表項(xiàng)生成時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，記錄每條表項(xiàng)在表中已存在的時(shí)間，對(duì)超過(guò)設(shè)定時(shí)間的表項(xiàng)，進(jìn)行刪除，如果刪除的表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還在發(fā)送，則這條表項(xiàng)還會(huì)學(xué)習(xí)到，如不存在，則會(huì)被其他的新的表項(xiàng)所代替，這一過(guò)程稱為表項(xiàng)的刷新，使表中的信息能依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓粩嗟淖詣?dòng)更新；根據(jù)以太網(wǎng)的特點(diǎn)，從本端口發(fā)送出去的數(shù)據(jù)包是不能回到本端口的特點(diǎn)，并且源MAC地址的唯一性等特點(diǎn)，當(dāng)端口收到數(shù)據(jù)包時(shí)，將其所包含的源MAC地址、VLAN表示號(hào)和端口號(hào)獲取，構(gòu)成一個(gè)60比特位的關(guān)鍵信息，將此關(guān)鍵字進(jìn)行并行的冗余循環(huán)CRC-10邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算得到10比特位結(jié)果作為關(guān)鍵信息表的地址索引值，根據(jù)地址索引值得到其在關(guān)鍵信息表中對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，這一過(guò)程成為查找；找到對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)后，將其與得到的關(guān)鍵信息比較，若相同，則說(shuō)明該端口下的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了環(huán)路，將接收到的該數(shù)據(jù)包丟棄，阻斷廣播風(fēng)暴的擴(kuò)散，將環(huán)路的影響限制在該端口以下的網(wǎng)絡(luò)中，若不相同，則該數(shù)據(jù)包不丟棄，作正常的轉(zhuǎn)發(fā)處理。其中60比特位的關(guān)鍵字是由{VLAN_ID+MAC}構(gòu)成，冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算采用的是64比特位的并行CRC-10運(yùn)算，CRC-10的生成多項(xiàng)式為C(x)＝x10+x9+x5+x4+x+1。
本實(shí)施例中的關(guān)鍵信息表的表項(xiàng)數(shù)目最多可以有64×1024個(gè)，基于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和系統(tǒng)設(shè)備的性價(jià)比，可以將表項(xiàng)數(shù)目設(shè)置為64×4K個(gè)或64×8K個(gè)。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和阻斷的方法的流程示意圖。如圖4所示，具體操作步驟包括A、在端口發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，將其所包含的源MAC地址、VLAN表示號(hào)和端口號(hào)獲取，構(gòu)成一個(gè)60比特位的關(guān)鍵信息；B、將此關(guān)鍵字進(jìn)行并行的冗余循環(huán)CRC-10邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算得到10比特位結(jié)果作為關(guān)鍵信息表的地址索引值；C、對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵信息寫(xiě)入地址索引值對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)中，即存入一張寬度為64，深度為1024的表中，構(gòu)成一個(gè)64×1024的關(guān)鍵信息表，表中的每條表項(xiàng)記錄了該端口對(duì)應(yīng)的已發(fā)送包的源MAC地址和VLAN標(biāo)識(shí)符信息；D、同時(shí)在每條表項(xiàng)生成時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，記錄每條表項(xiàng)在表中已存在的時(shí)間；E、判斷對(duì)應(yīng)表項(xiàng)是否超過(guò)設(shè)定時(shí)間，設(shè)定的時(shí)間范圍為60秒到600秒，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需要來(lái)設(shè)定，如超過(guò)，進(jìn)行刪除，如沒(méi)超過(guò)，則保留，如果刪除的表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還在發(fā)送，則這條表項(xiàng)還會(huì)學(xué)習(xí)到，如不存在，則會(huì)被其他的新的表項(xiàng)所代替，這一過(guò)程稱為表項(xiàng)的刷新，使表中的信息能依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓粩嗟淖詣?dòng)更新F、當(dāng)端口收到數(shù)據(jù)包時(shí)，將其所包含的源MAC地址、VLAN表示號(hào)和端口號(hào)獲取，構(gòu)成一個(gè)60比特位的關(guān)鍵信息；G、將此關(guān)鍵字進(jìn)行并行的冗余循環(huán)CRC-10邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算得到10比特位結(jié)果作為關(guān)鍵信息表的地址索引值；H、根據(jù)地址索引值得到其在關(guān)鍵信息表中對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，這一過(guò)程成為查找；I、找到對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)后，將其與得到的關(guān)鍵信息比較，若相同，則說(shuō)明該端口下的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了環(huán)路，將接收到的該數(shù)據(jù)包丟棄，阻斷廣播風(fēng)暴的擴(kuò)散，將環(huán)路的影響限制在該端口以下的網(wǎng)絡(luò)中，若不相同，則該數(shù)據(jù)包不丟棄，作正常的轉(zhuǎn)發(fā)處理。
根據(jù)在端口上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的源MAC地址和VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)，重復(fù)執(zhí)行上述A到I操作步驟，可完成環(huán)路的檢測(cè)和阻斷操作。
一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的裝置，如圖5所示，包括輸入單元、計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元、學(xué)習(xí)單元、查找單元、比較控制單元、定時(shí)器單元，發(fā)送輸入單元依次與計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元，邏輯運(yùn)算單元分別與學(xué)習(xí)單元和查找單元相連，學(xué)習(xí)單元和查找單元相連之間互連，查找單元與比較控制單元相連；定時(shí)器單元與學(xué)習(xí)單元相連，輸入單元用于提取從端口接收的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)；計(jì)算單元用于將以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址，VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)相加，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息；邏輯運(yùn)算單元用于對(duì)得到的關(guān)鍵信息作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，得到一個(gè)關(guān)鍵信息表的地址索引值；學(xué)習(xí)單元用于根據(jù)所述的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表；查找單元用于根據(jù)所得到的地址索引值，查找構(gòu)成關(guān)鍵信息表中與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息，比較控制單元用于將表項(xiàng)中的得到關(guān)鍵信息與給定的關(guān)鍵信息作并行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作處理；定時(shí)器單元與學(xué)習(xí)單元相連，定時(shí)器單元用于關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)老化處理，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔，使關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)可周期性的逐一自動(dòng)刷新，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?br> 權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法，按以下步驟進(jìn)行(1)輸入單元將從端口接收和發(fā)送的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLANID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)，輸送給計(jì)算單元，計(jì)算單元將以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLANID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)相加構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息并輸送給邏輯運(yùn)算單元、學(xué)習(xí)單元和比較控制單元；(2)邏輯運(yùn)算單元對(duì)得到的關(guān)鍵信息作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，得到一個(gè)關(guān)鍵信息表的地址索引值輸送給學(xué)習(xí)單元和查找單元；(3)學(xué)習(xí)單元根據(jù)所得的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表；(4)查找單元根據(jù)所得的地址索引值，查找構(gòu)成關(guān)鍵信息表中與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息輸送給比較控制單元，比較控制單元將得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息與從計(jì)算單元得到的關(guān)鍵信息進(jìn)行對(duì)比，如相同，則說(shuō)明該端口下的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了環(huán)路，將接收到的該數(shù)據(jù)包丟棄，并阻斷廣播風(fēng)暴的擴(kuò)散，將環(huán)路的影響限制在該端口以下的網(wǎng)絡(luò)中，若不相同，則該數(shù)據(jù)包不丟棄，作正常的轉(zhuǎn)發(fā)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在學(xué)習(xí)單元中連入定時(shí)器單元，對(duì)關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)進(jìn)行老化處理，具體步驟發(fā)如下在學(xué)習(xí)單元根據(jù)所得的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器單元，記錄每條表項(xiàng)在表中已存在的時(shí)間；判斷對(duì)應(yīng)表項(xiàng)是否超過(guò)設(shè)定時(shí)間，設(shè)定的時(shí)間范圍為60秒到600秒，如超過(guò)，進(jìn)行刪除，如沒(méi)超過(guò)，則保留；如果刪除的表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還在發(fā)送，則這條表項(xiàng)還會(huì)學(xué)習(xí)到，如不存在，則會(huì)被其他的新的表項(xiàng)所代替，這一過(guò)程稱為表項(xiàng)的刷新，使表中的信息能依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓粩嗟淖詣?dòng)更新。
3.一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的裝置，包括輸入單元、計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元、學(xué)習(xí)單元、查找單元、比較控制單元，其特征在于發(fā)送輸入單元依次與計(jì)算單元、邏輯運(yùn)算單元，邏輯運(yùn)算單元分別與學(xué)習(xí)單元和查找單元相連，學(xué)習(xí)單元和查找單元相連之間互連，查找單元與比較控制單元相連；輸入單元用于提取從端口接收的以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址、VLANID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)；計(jì)算單元用于將以太網(wǎng)幀的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址，VLANID標(biāo)識(shí)號(hào)和端口號(hào)相加，構(gòu)造成一個(gè)具有特定比特位的關(guān)鍵信息；邏輯運(yùn)算單元用于對(duì)得到的關(guān)鍵信息作并行的冗余循環(huán)CRC-10的邏輯運(yùn)算，得到一個(gè)關(guān)鍵信息表的地址索引值；學(xué)習(xí)單元用于根據(jù)所述的關(guān)鍵信息和地址索引值自動(dòng)的構(gòu)成關(guān)鍵信息表；查找單元用于根據(jù)所得到的地址索引值，查找構(gòu)成關(guān)鍵信息表中與之對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)，得到表項(xiàng)中的關(guān)鍵信息，比較控制單元用于將表項(xiàng)中的得到關(guān)鍵信息與給定的關(guān)鍵信息作并行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的裝置，其特征在于還包括定時(shí)器單元，定時(shí)器單元與學(xué)習(xí)單元相連，定時(shí)器單元用于關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)老化處理，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔，使關(guān)鍵信息表中的表項(xiàng)可周期性的逐一自動(dòng)刷新，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)快速環(huán)路檢測(cè)和環(huán)路阻斷的方法及裝置，該方法及裝置的關(guān)鍵是在每個(gè)端口上持續(xù)不斷地檢測(cè)，是否接收到其自身發(fā)送出去的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，如果檢測(cè)到，則將該數(shù)據(jù)包丟棄并將該端口設(shè)置為阻塞狀態(tài)，這樣就阻斷了環(huán)路，限制了以太網(wǎng)中廣播風(fēng)暴的擴(kuò)散和傳播，避免了廣播風(fēng)暴對(duì)其他正常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響。本發(fā)明不需要CPU，采用端口上發(fā)送和接收的以太網(wǎng)幀的48比特位的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的源MAC地址和12比特位的VLAN ID標(biāo)識(shí)號(hào)，作為關(guān)鍵信息，對(duì)其進(jìn)行邏輯運(yùn)算，學(xué)習(xí)、查找和比較等操作，提高了環(huán)路檢測(cè)和預(yù)防的自適應(yīng)性和速度，同時(shí)不占用網(wǎng)絡(luò)的帶寬，不影響網(wǎng)絡(luò)上的正常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/26GK1988476SQ20061012549
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者徐旺生 申請(qǐng)人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司