[发明专利]一种以太网堆叠系统中管理报文的方法及交换机装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种以太网堆叠系统中管理报文的方法及交换机装置。

背景技术

以太网堆叠是目前常用的一种扩展端口的方法，堆叠技术最大的优点是提供了简化的本地管理，即将一组交换机设备作为一个对象来管理。堆叠系统通常由一个主设备和多个从设备构成，每个设备包括管理单元和交换单元，主设备和从设备之间通过相对高速的端口连接，其中主设备承担整个系统的管理及协议的运行。

堆叠系统的组网拓扑结构最常见的为链型和环型，环型拓扑可以转化为链式拓扑。以链型的堆叠系统为例，如图1所示：第一交换机A为主设备，第二交换机B和第三交换机C为从设备，第一交换机A包括第一管理单元CPUA和第一交换单元SWITCHA，第二交换机B包括第二管理单元CPUB和第二交换单元SWITCHB，第三交换机C包括第三管理单元CPUC和第三交换单元SWITCHC，与设备连接的端口包括第一端口P1、第二端口P2、......、第一百四十四端口P144。在整个堆叠系统中，主设备管理的报文包括以下两类：一类为主设备与从设备之间发送的报文，报文格式为CPU TO CPU，如图1中虚线所示，这种报文要跨越不同的主机进行转发；另一类为仅在本主设备内发送的发文，报文格式为FROM CPU TAG，如图1中点划线所示。

当堆叠系统开启某种协议功能，如STP(Spanning Tree Protocol)协议时，由于第一交换机A为主设备，第一管理单元CPUA就要向所有连接的端口发送管理报文。第一管理单元CPUA发往第一端口P1的报文只须运用FROM CPU TAG报文格式在本地设备转发即可。第一管理单元CPUA发往第四十九端口P49的报文则须经过以下两个步骤来完成：首先第一管理单元CPUA运用CPU TO CPU TAG报文格式将报文通过第一交换机A和第二交换接B之间的管理通道，中继到第二交换机B的第二管理单元CPUB，然后由第二管理单元CPUB运用FROM CPU TAG报文格式将报文转发到第四十九端口P49。

报文格式均包含以下报文信息：设备号devid，局域网网号vlanid，端口号portid，报文的属性tag。第一管理单元CPUA运用FROM CPU TAG报文格式发往本地的主设备端口的报文，通常需要携带以下四种报文信息：主设备号local devid、本地的端口号local portid、局域网网号vlanid、报文的属性tag，FROM CPU TAG报文格式如图2所示。第一管理单元CPUA发往远端的从设备端口的报文，运用CPU TO CPU报文格式，需要携带以下四种报文信息：从设备号remote devid、远端的端口号remote portid、局域网网号vlanid、报文的属性tag，CPU TO CPU TAG报文格式在目前的大部分堆叠系统中通常如图3所示。

采用上述格式封装报文，如果发往远端的从设备的端口数目比较少，其性能的劣势表现的还不是很明显，但是假定一台从设备中的端口数目较多且都需要接收相同的报文，比如从设备中的端口数为N，主设备的管理单元就需要发送N个报文，同时管理通道也要将所述报文转发N次，这将给主设备的管理单元带来巨大的负担，系统开销比较大，降低了协议的收敛和计算速度，同时也严重影响了该管理通道的吞吐量，容易引起管理通道的拥塞，降低了该通道的可靠性和性能，对带宽也是一种巨大的浪费。

中国专利申请CN200710187279.9公开了一种交换机堆叠系统中报文处理的方法，首先在接到输入报文时，将报文按照发送和接收设备的不同分为三类：第一类为堆叠系统成员设备之间交互的报文，第二类为堆叠系统成员设备与堆叠系统之外的外接设备交互的报文，第三类为堆叠系统之外的外界设备之间交互的报文，并且为三类报文设置优先级。然后进行报文输出时，按照报文优先级从高到低的顺序输出报文。这项专利申请使得堆叠系统在网络拥塞时也能正常工作。但是并没有从根本上解决主设备向端口发送大量相同报文时，容易引起的管理通道拥塞的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种以太网堆叠系统中管理报文的方法及交换机装置，在主设备向大量端口发送相同内容的报文时，减少了主设备和从设备之间信息传输的次数和信息量，提高了带宽利用率和网络的可靠性，从而提高硬件性能。

本发明采用的技术方案是，所述以太网堆叠系统中管理报文的方法，包括如下步骤：

步骤一、根据报文中的目的设备号和端口号，分别统计出发往各个目的设备的端口数；