[发明专利]一种以太网交换系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种以太网交换系统及设备。

背景技术

虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称VLAN)，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的技术。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN，即VLAN)，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个计算机无须被放置在同一个物理空间里，即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段。

VLAN内的主机间可以直接通信，而VLAN间不能直接互通，这样，广播报文被限制在一个VLAN内。除了划分广播域，VLAN还可以满足更复杂的网络应用，有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性。有多种划分VLAN的方法，根据交换机的端口编号来划分VLAN是最常用的方法之一。

VLAN存在广播环路问题，目前的技术是利用生成树协议(Spanning TreeProtocol，简称STP)来破除环路。STP选择性地阻塞网络冗余链路，将网络修剪成树状，达到消除环路的目的，同时具备链路备份功能。STP属于数据链路层的管理协议，可应用于存在环路的局域网。STP通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文，即桥协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit，简称BPDU)，STP依据BPDU中包含的信息来完成生成树计算，来确定网络的拓扑结构(RSTP在STP基础上进行了改进，提供状态快速收敛。MSTP可以弥补STP和RSTP的缺陷，它既可以快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径分发，从而为冗余链路提供了很好的负载分担机制)。

如图1所示，三台以太网交换机的端口两两互连，这些端口加入同一个VLAN后，在同一个VLAN内就构成了一个广播环路，如果该VLAN内存在广播报文，该报文将在VLAN内循环往复转发，从而产生广播风暴。这时必须用STP协议破除VLAN内广播环路，消除广播风暴，才能使网络工作正常。

STP对设备资源(CPU、内存)消耗比较大，并且一般的设备支持使能STP的端口数量有限，不能支持大规模网络的应用，如果一个设备上使能STP的端口数量较多，容易造成设备CPU负荷过大，使设备运行异常。

发明内容

本发明提出了逻辑接口(TRUNK)的成员端口构成备份组的方法，防止VLAN内的广播环路。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种以太网交换系统，以太网交换设备的两个物理端口构成备份组加入到一个逻辑接口，所述逻辑接口属于一个虚拟局域网VLAN，该VLAN内的物理端口两两相连，组成一个网络环路，该逻辑接口的两个物理端口分别被划分为主用端口和备用端口，主用端口用于发送和接收报文，同一逻辑接口下的主用端口和备用端口不转发同一广播报文。

优选地，所述以太网交换设备的两个物理端口构成备份组加入到一个逻辑接口具体包括，通过TRUNK实现将两个物理端口绑定为一个逻辑接口，其中一个物理端口为主用端口，另一个为备用端口，主用端口用于转发报文。

其中，所述以太网交换设备包括具备以太网交换功能的设备。

其中，所述同一逻辑端口下的主用端口和备用端口不转发同一广播报文具体包括：

所述备用端口接收到来自同一逻辑端口下的主用端口的广播报文，不向所述主用端口和其他以太网交换设备继续转发该广播报文；

或者，同一逻辑端口下的两个物理端口分别接收到来自其他以太网交换设备的广播报文时，不互相转发该广播报文。

其中，根据用户策略或者主用端口发生故障，切换到备用端口转发报文。

本发明通过在探测到备份组的主端口故障时，将流量快速切换到备份端口，从而提高了网络业务的可靠性。本发明进一步可以用来解决NGN承载网中存在不可靠的以太交换机的保护倒换问题，对提高IP承载网的可靠性具有很强的实用价值。

其中，所述以太网交换设备支持VLAN三层接口，配置IP地址，作为终端设备的网关。

其中，切换到备用端口转发报文时，所述以太网交换设备发送免费ARP，触发其他以太网交换设备更新MAC地址学习表。

其中，所述以太网交换设备地址解析协议ARP主动端口学习时，优先学习所述主用端口。

其中，所述以太网交换设备主机路由的出接口优先选择主用端口。