[发明专利]一种抑制车载网络广播风暴的方法

说明书

本发明公开了一种抑制车载网络广播风暴的方法，该方法包括：将车载网络中第一中央网关的第一物理端口与第二中央网关的第一物理端口相连；将车载网络中第一中央网关的第二物理端口和第二中央网关的第二物理端口与区/域网关相连构成环形网络结构；将第一中央网关的其他物理端口、第二中央网关的其他物理端口以及区/域网关的其他物理端口与车载网络中的电子控制器相连；基于第一预设转发策略，阻断通过第二中央网关的第一物理端口向第二中央网关的输出端口转发的广播帧；基于第二预设转发策略，阻断通过第一中央网关的第一物理端口向第一中央网关的输出端口转发的广播帧。该方法不需要生成树，减少了初始化时间；当车载网络中增加或减少区/域网关时，均不影响两个中央网关建立的虚拟闸门。

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，具体地，涉及一种抑制车载网络广播风暴的方法。

背景技术

近年来，随着车联网以及自动驾驶技术的迅速发展，大量的数据交互和数据的安全传输对车载网络提出了越来越高的要求。由于传统的车载网络(CAN，FlexRay等)所能承担的负载不能满足大量的数据交互和数据的安全传输的要求，因此一种新型的车载网络——车载以太网应运而生。根据车载以太网的应用场景，车载网络的结构可以为中央网关—区/域网关—电子控制器(ECU)。为了增加网络通信的承载性和安全性，中央网关和区/域网关之间可能构成环形网络结构，形成冗余，当一条链路故障时，保证另外一条链路能够继续传输数据。虽然环形网络结构能够提供通信通道的冗余，但是会带来一个严重的问题——广播风暴，即交换机或网关接收到广播帧时，会向它输入端口以外的所有的端口转发广播帧。当环形网络上某一个节点发送广播时，数据会在环形网络结构上一直循环，导致网络带宽被广播风暴耗尽，正常的数据无法发送。

目前抑制环形网络结构的方法主要是STP生成树，通过STP协议，环形网络结构上的网关或者交换机选举出根桥(根网关)，计算非根桥到根桥的最短路径并分配端口角色类型。每个网关或者交换机默认自己为根桥，每个交换机广播接收到的BPDU(BridgeProtocol DataUnit，网桥协议数据单元)和发送自身的BPDU，通过BPDU泛洪，可以获知BID(Bridge ID，网桥ID)最小的交换机，该交换机即被选为根桥，其他交换机即为非根桥。每个交换机的端口可以分为指定端口，非指定端口及根端口，指定端口可以进行数据转发，非指定端口不进行数据转发，根端口用于非根桥网关和根桥之间数据转发。根桥的所有端口均为指定端口，根端口存在于非根桥网关上，每个非根桥网关只有一个根端口。根端口依据当前非根桥交换机到根桥交换机的最小路径开销选定。根端口选定之后，将剩下的端口配置为指定端口或者非指定端口。交换网络中的每个网段只能有一个指定端口。当两个非根端口的交换机端口连接到同一个网段时，会发生竞争端口角色的情况，BID小的交换机端口为指定端口，最终完成逻辑无环生成树。如图1所示，交换机A、B和C中A的BID最小，因此A被选举为根桥交换机，B和C为非根桥交换机。端口B1和C1分别是交换机B和C到根桥交换机路径代价最小的端口，因此B1和C1为根端口。B2和C3连接至局域网2上，由于B2的BID小于C3的BID，B2为指定端口，C3为非指定端口，即C3端口被阻塞。由此产生逻辑无环生成树。

现有技术中要求车载网络上的所有交换机均支持STP协议，而在车规Switch芯片中，受成本因素影响，中低端的芯片并不支持STP，无法完成生成树，并且，STP算法逻辑十分复杂，在初始化时需要经过较长时间的初始化。此外，当网络拓扑结构中有新增的节点或者原网络中某些端口故障时，需要重新产生生成树，而生成树需要耗费较长的时间，对网络通信的实时性造成较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制车载网络广播风暴的方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抑制车载网络广播风暴的方法，所述方法包括：

将车载网络中第一中央网关的第一物理端口与第二中央网关的第一物理端口相连；