[发明专利]网络互连设备中MAC地址表的优化同步

说明书

本发明涉及允许MAC地址表自动优化同步的方法，具体而言在 支持多点虚拟专用局域网服务的系统中允许MAC地址表自动优化同 步的方法。本发明也涉及根据所述方法的设备。

城域网由于支持虚拟局域网服务的本质要求而发展。在多协议标 签交换(MPLS)上下文中，这意味着提供一般具有多点到多点连接特征 的虚拟专用局域网服务(VPLS)。这要求客户端将MPLS网络理解为交 换器，并意味着与更简单的点对点连接(即虚拟有线服务(VPWS))相 比，在网络体系结构和系统方面有一定的复杂性。在多点到多点连接 中，任何用户位置可与同一虚拟局域网上的任何其它位置交换业务。

用户可从每个位置通过不止一个端口加入VPLS，并且通常所述 端口(物理接口)可属于地铁系统(metro system)上的不同业务卡。这 提出了一些可能的问题，特别是在整体解决方案的效率上。

客户端卡保持所谓的媒体接入控制(MAC)地址表，该表包含了关 于源的MAC地址、输入端口、VLAN和其它字段的信息，如应该是 在适当时间后被删除的表的条目的寿命引用。完整的连接必须在客户 端端口与线路端口之间及客户端端口之间实现。

如下所述，问题由于以下情况而产生：在MAC表中，通常根据 在条目本身中的适当字段中插入的数字值表示的其“寿命”而删除条 目。

假设有两个客户端卡，每个带有连接到客户端设备的一定数量的 接口或输入输出。随后假设由MAC YY地址识别的远程客户端设备 通过所述客户端卡之一的某个端口发送业务。所述客户端卡由于不知 道确切的目的地(尚未学习)，因此，将业务发送到每个可能的目的地 (在客户端侧和线路侧)。此操作称为“泛洪”。

在第一个卡MAC地址表中存储的并且包括象MAC地址、VLAN 标签、端口号等数据的相同信息发送到另一客户端卡。第二个卡也将 在其MAC表中存储该数据。

在反方向上，假设从MAC ZZ地址，业务通过适当的线路卡到达 设备，并且也发送到形成VPLS一部分的所有客户端卡；下面提供了 有关此机制的更多细节。

从客户端卡接收并来自线路的信息被转发到VPLS服务涉及的另 一客户端卡，以便遵守熟知的“水平分割”原则，该原则的目的是避免 环路。信息被置于两个客户卡的MAC地址表中。MAC地址表中的寿 命字段(以秒表示寿命)会自动更新。

随着时间的流逝，MAC YY地址仍向ZZ发射业务，但在客户端 卡1保持更新其MAC地址表时，它们不必执行任何泛洪机制，而只 是从客户端卡到正确线路卡简单地转发，客户端卡2由于未直接涉及 通信，因而不从客户端卡1接收有关此连接的任何信息，并且因此其 寿命字段会逐步增大。在现有技术中，达到最大老化时间(典型的值为 300秒)后，卡2的MAC表的对应条目会被删除。但是，对于在反方 向从线路卡到达的业务，即便由于系统在客户端卡1的MAC地址表 中保持此信息，业务随后必须只从客户端卡1处理并转发到客户端网 络，该业务也会转发到属于VPLS的所有客户端卡(否则，另一个MAC 地址表将被存储和保持在线路卡中)。不过，客户端卡2由于其MAC 地址表中相关联条目的过期而不再知道正确的关联，因此，可采取的 唯一操作是向VPLS中涉及的(朝向客户端网络的)所有端口实现泛洪。 这是消耗客户端网络资源而无任何实际动机的业务。

在现有技术中，已提议了一些解决方案以降低对泛洪的需要。

第一种解决方案要求即使在线路卡中也存储MAC地址表。线路 卡因此被强制为每个支持的VPLS保持完整的MAC地址表。但是， 这带来了复杂性和不必要地使用非常重要的资源。

第二种解决方案要求在用户卡上完整和持续的MAC地址表同步。 采用此解决方案时，驻留在所有客户端卡(通常不止两个)上的MAC 地址表需要完全同步，因而它们必须始终包含相同的信息。这带来了 在所有客户端卡之间通信的大幅增加，这是一个可变得极为严重和危 险的事情。

本发明的一般目的是通过表的优化同步机制避免不必要的泛洪问 题而补救上述缺陷，大幅降低为实现客户端卡MAC地址表同步而发 射控制信息的需要。