[发明专利]一种轻量化的树形网络数据转发方法

权利要求书

1.一种轻量化的树形网络数据转发方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、以数据交换节点为节点构建多层级树形网络；

S2、在多层级树形网络中构建各数据交换节点面向数据终端的主机转发表、面向上级节点的上级转发表及面向下级节点的下级转发表；

S3、向与初始数据终端相连的数据交换节点发送数据，查询当前数据交换节点的主机转发表，判断主机转发表中是否存在与目的数据终端网络编址相同的终端网络编址，若存在，则通过当前数据交换节点将数据转发给目的数据终端；

S4、若当前数据交换节点的主机转发表中不存在与目的数据终端网络编址相同的终端网络编址，则根据当前数据交换节点的层级判断目的数据终端的网络编址与当前数据交换节点的网络编址是否存在相同的掩码；

若目的数据终端的网络编址与当前数据交换节点的网络编址存在相同的掩码，则查询当前数据交换节点的下级转发表，根据下级节点层级确定与目的数据终端网络编址具有相同掩码的下级节点网络编址，并将数据转发给所述下级节点网络编址对应的下级节点；

若目的数据终端的网络编址与当前数据交换节点的网络编址不存在相同的掩码，则查询当前数据交换节点的下级转发表，将数据转发给当前数据交换节点对应的上级节点；

S5、重复步骤S3-S4直至将数据转发至目的数据终端。

2.根据权利要求1所述的轻量化的树形网络数据转发方法，其特征在于，步骤S2中构建主机转发表、上级转发表及下级转发表具体包括：

数据交换节点定时向各个数据终端接口发送查询报文，各个数据终端回复终端信息给数据交换节点，通过单片机将终端信息写入数据交换节点的主机转发表，所述终端信息包括终端网络编址、终端IP地址、终端物理接口地址以及数据交换节点面向数据终端的外出接口号；

数据交换节点定时向多层级树形网络中的其他数据交换节点的中继接口发送邻居探测数据包，所述邻居探测数据包携带当前数据交换节点的层级，根据层级判断其他数据交换节点是当前数据交换节点的上级节点还是下级节点，其中，上级节点回复上级节点信息给当前数据交换节点，通过单片机将上级节点信息写入当前数据交换节点的上级转发表，所述上级节点信息包括数据交换节点面向上级节点的接口号以及上级节点物理接口地址；

下级节点回复下级节点信息给当前数据节点，通过单片机将下级节点信息写入当前数据交换节点的下级转发表，所述下级节点信息包括数据交换节点面向下级节点的接口号、下级节点网络编址、下级节点层级以及下级节点物理接口地址。

3.根据权利要求2所述的轻量化的树形网络数据转发方法，其特征在于，步骤S3中通过当前数据交换节点将数据转发给目的数据终端，具体包括：

当前数据交换节点接收数据对应的数据报文，将数据报文的“目的数据终端物理接口地址”替换为当前数据交换节点主机转发表中的终端物理接口地址，将报文的“目的数据终端IP地址”替换为当前数据交换节点主机转发表中的终端IP地址，并根据主机转发表中数据交换节点面向数据终端的外出接口号获取当前数据交换节点外出接口的IP地址和物理接口地址，以当前数据交换节点外出接口的IP地址和物理接口地址分别替换数据报文的源IP地址和源物理接口地址，进行数据报文IP头部校验后将数据转发给目的数据终端。

4.根据权利要求1所述的轻量化的树形网络数据转发方法，其特征在于，查询主机转发表、下级转发表或上级转发表之前还包括步骤：校验目的数据终端的物理接口地址是否与当前数据交换节点的物理接口地址相匹配，若不匹配则丢弃该数据对应的数据包。

5.根据权利要求1所述的轻量化的树形网络数据转发方法，其特征在于，步骤S4中根据当前数据交换节点的层级判断目的数据终端的网络编址与当前数据交换节点的网络编址是否存在相同的掩码，具体包括：

以当前数据交换节点的层级n为数位，取目的数据终端网络编址的开始n位编码作为第一掩码，取当前数据交换节点的网络编址的开始n位编码作为第二掩码，比较第一掩码是否与第二掩码相同。