[发明专利]拓扑改变报文的处理方法和处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络传输技术，具体涉及一种在网络拓扑改变后对拓扑改变(TC，Topology Change)报文的处理方法和处理装置。

背景技术

快速生成树协议(RSTP，Rapid Spanning Tree Protocol)和多生成树协议(MSTP，Multiple Spanning Tree Protocol)都属于生成树协议的改进协议，其作用是将环路网络修剪成无环的树型网络，避免报文在环型网络中的增生和无限循环，同时还提供了数据报文转发的冗余路径，是目前以太网的通用冗余备份手段。

在RSTP/MSTP的实际应用中，当网络中配置有RSTP/MSTP的交换机运行RSTP/MSTP后，这些运行有RSTP/MSTP的所有交换机都将自己作为生成树的根桥，周期性的向其它交换机发送桥协议数据单元(BPDU，BridgeProtocol Data Unit)报文，又称配置消息。交换机中接收到配置消息的端口通过对接收的配置消息和本端口的配置消息进行比较，以确定该端口的角色，然后转入相应的端口角色状态。当所有交换机都确定了其端口的角色和状态后，就形成了生成树。

图1示出了一种网络初始化后所形成生成树中各交换机端口的角色图。如图1所示，该网络为6个交换机组成的环型拓扑。经生成树计算后，形成一棵生成树。该生成树的根桥为交换机1，交换机2和6为交换机1的下游桥，交换机3为交换机2的下游桥，交换机4为交换机3的下游桥，交换机5为交换机4的下游桥。下游桥中与上游桥相连的端口角色为根(ROOT)端口，上游桥中与下游桥相连的端口角色为指定(DES，Design)端口，根端口和指定端口在其端口状态为转发(Forwarding)时，可以进行数据报文的转发和BPDU报文的接收和发送。交换机5与交换机6相连，但是交换机5的端口(port)51的端口角色为替换(ALT，Alternate)端口，替换端口的端口状态为阻塞(Discarding)，不能转发数据报文，只能接收但不能发送BPDU报文。可见，交换机5和6之间的链路被阻塞，相当于被断开，因此，经RSTP/MSTP计算后，图1中的物理环型拓扑变成了逻辑树型拓扑。

在图1中，PC1与交换机1相连，PC2与交换机4相连。PC1与PC2之间的数据报文通过交换机1、2、3、4形成的主链路进行转发。在转发过程中，PC1的媒体接入控制(MAC，Media Access Control)地址0-0-1被学习到交换机4的根端口port41上，交换机4将port41与PC1的MAC地址0-0-1的对应关系记录在其MAC表中，PC2的MAC地址0-0-2被学习到交换机1的指定端口port11上，交换机1将port11与PC2的MAC地址0-0-2的对应关系记录在其MAC表中。

当交换机2和交换机3之间的链路因物理断路(Link Down)而发生故障后，这个Link Down事件被交换机3检测到，由于交换机3的ROOT端口Down，因此交换机3将自身作为根桥，发起一轮从交换机3到交换机5的快速握手过程，以重新确定各交换机端口的角色。图2示出了图1中的数据链路发生故障后，重新确定各交换机端口角色后的角色图。如图2所示，交换机2和交换机3相连的一对端口角色为不可用(DISABLE)端口，不可用端口不能处理任何报文。交换机5中端口port51的新角色为根端口，而且在重新确定角色后除不可用端口之外的所有交换机端口的状态都是转发状态。

此时，由于交换机1和交换机4中所保存的MAC表并没有改变，因此，PC1和PC2之间的数据报文无法在正确的路径上转发，还需要在交换机上对MAC地址进行更新以恢复PC1和PC2之间的数据流。具体的，交换机采用发送TC报文的方法触发自身和其它交换机更新其各自的MAC表以恢复PC1和PC2之间的数据流。其中，TC报文属于BPDU报文，该TC报文用于通知其它交换机网络拓扑的变化。

下面以图2示出的拓扑结构为例，对目前发送TC报文的过程进行描述。图3示出了目前发送TC报文的方法流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301：当网络拓扑中的数据链路发生故障后，经重新确定角色后，交换机5中端口port51的角色由替换端口转换为根端口，且该端口状态也转换为转发状态，则交换机5生成TC报文，删除其自身保存的MAC表中与交换机4和交换机6相连的端口对应的MAC地址，并检查hello-time定时器。