專利名稱：城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)的多播和廣播技術，特別是關于城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法。
背景技術：
在以太網(wǎng)中，所有以太幀的開始96位為源介質(zhì)訪問控制(MAC，MediaAccess Control)地址和目的MAC地址兩部分，并且其定義都是相同的。目的MAC地址共有48位，分為單播、廣播和多播三類。單播地址第一個字節(jié)的最低位為0，如00-E0-FC-00-00-06；多播地址第一個字節(jié)的最低位為1，如01-E0-FC-00-00-06；廣播地址的48位全部為1，即FF-FF-FF-FF-FF-FF。在實際處理中，并不是具有廣播地址的報文，簡稱廣播報文，才做廣播處理，而對于找不到目的端口的單播報文同樣也做廣播處理。
參見圖1所示，以太網(wǎng)報文處理流程如下步驟101、橋接設備收到以太網(wǎng)報文后，首先判斷目的MAC地址是否等于全1，如果為全1，表明該報文為廣播報文，且直接將其廣播處理，否則，執(zhí)行步驟102；步驟102、判斷該報文目的MAC地址第一個字節(jié)的最低位是否為1，如果為1，則將其進行多播處理，否則，執(zhí)行步驟103；步驟103、判斷該報文是否查找到目的端口，如果是，則將其進行單播處理，否則，將其進行廣播處理。
參見圖2所示，現(xiàn)有技術中報文廣播處理的具體過程如下步驟201、將一個需要廣播的報文送入廣播處理入口；
步驟202、復制一份該廣播報文；步驟203、將復制后的報文綁定到一個出端口隊列中等待調(diào)度；步驟204、判斷該報文是否還有其它端口，如果有，執(zhí)行步驟202，否則，結束。
從上述步驟可以看出，復制后的報文在局域網(wǎng)(LAN)內(nèi)所有物理端口中逐一綁定后，壓入出端口隊列，等待發(fā)送。并且，上述過程只能在以太網(wǎng)的橋接設備中實現(xiàn)，而對于城域網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)業(yè)務接入單元卻顯的力不從心。這主要是由于橋接設備中一個物理端口只對應一個邏輯通道，需要廣播的報文能和唯一的物理通道綁定；而城域網(wǎng)設備中數(shù)據(jù)業(yè)務接入單元的上行業(yè)務采用虛通道技術，每一個虛通路由都有對應的唯一標識(Tag)，該標識是網(wǎng)絡鏈路端點之間的一種邏輯聯(lián)系，是在兩個或多個端點之間傳送報文的通信鏈路，用于端點之間信息轉(zhuǎn)移。并且，具有同一標識符的一組報文流，在傳輸過程中組合在一起構成虛通道(VC)。也就是說，同一物理端口中存在多個虛通道，而每個虛通道在邏輯上是獨立的，因此需要廣播的報文也就不能識別邏輯上的虛通道，導致無法發(fā)送多播或廣播報文。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，使其在城域網(wǎng)設備中實現(xiàn)報文的廣播/多播。
城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播實現(xiàn)方法，是這樣實現(xiàn)的。
A.將來自端口的廣播報文/多播報文復制；在所有廣播報文/多播報文復制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標識；所述廣播報文/多播報文復制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應；B.按照虛通道標識將廣播報文/多播報文復制件發(fā)送至相應虛通道中。
所述步驟A進一步包括A1.預先設置虛通道標識索引表，用于存放端口廣播域/多播組內(nèi)所有虛通道標識；
A2.根據(jù)來自端口的廣播報文/多播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定該廣播報文/多播報文的群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由，然后將確定的群索引值加在該廣播/多播報文頭部，再根據(jù)確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該含有群索引值的廣播報文/多播報文送入交換網(wǎng)模塊；A3.交換網(wǎng)模塊收到該含有群索引值的廣播報文/多播報文后，復制該廣播報文/多播報文，且復制份數(shù)與步驟A1中所述虛通道標識索引表含有的虛通道標識數(shù)量相等，然后對廣播報文/多播報文復制件進行調(diào)度；A4.調(diào)度出廣播報文/多播報文復制件至發(fā)送處理模塊，發(fā)送處理模塊根據(jù)每個廣播報文/多播報文復制件中含有的群索引值索引虛通道標識索引表得到對應的虛通道標識，將對應的虛通道標識加在每個廣播報文/多播報文復制件的頭部。
來自端口的報文為廣播報文，步驟A1中所述虛通道標識索引表存儲廣播域中所有虛通道標識。
來自端口的報文為多播報文，步驟A1中所述虛通道標識索引表存儲多播組中所有虛通道標識。
來自端口的報文為多播報文，預先設置的虛通道標識索引表存儲廣播域中所有虛通道標識，所述步驟A1進一步包括預先設置多播過濾表，用于存儲該多播組內(nèi)的所有虛通道標識；并且在步驟A4給多播報文添加完虛通道標識后，索引多播過濾表，根據(jù)多播過濾表中含有的虛通道標識，丟棄不屬于多播組內(nèi)的虛通道標識的多播報文復制件。
步驟A3中所述調(diào)度為串行調(diào)度方式。
步驟A4所述索引虛通道標識索引表，為報文添加虛通道標識的過程包括根據(jù)廣播報文/多播報文復制件含有的群索引值索引虛通道標識索引表，讀取虛通道標識索引表中的標識指針值，讀取群索引值加上該標識指針值處的標識，將該標識封裝在報文頭部；
將該標識指針值加上1，判斷標識指針是否大于該廣播域/多播組所包含的虛通道數(shù)，如果不大于，則將標識指針存儲回表項的原位置，否則，則將標識指針初始化后，存儲回原位置。
本發(fā)明通過采用標記方法，實現(xiàn)在城域網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)業(yè)務接入單元中報文的廣播和多播，所有操作均可由預先設置的軟件完成，因此該方法靈活、易控，并且對傳統(tǒng)的廣播/多播技術是一個很好的完善和補充。


圖1為以太網(wǎng)報文處理流程圖；圖2為現(xiàn)有技術中廣播報文處理流程圖；圖3為本發(fā)明實現(xiàn)城域傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/廣播系統(tǒng)示意圖；圖4為本發(fā)明處理廣播報文的具體流程圖；圖5為虛通道廣播報文的復制件調(diào)度示意圖；圖6為虛通道標識索引表；圖7為多播過濾表示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心內(nèi)容是將需要廣播或多播的報文復制成與所需虛通道數(shù)量相等的復制件，且在所有廣播或多播報文復制件的幀首部分別加上對應虛通道號，然后根據(jù)虛通道號將廣播或多播報文的復制件分別發(fā)送至對應虛通道中。
下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明的具體實施方案。
如圖3所示，實現(xiàn)城域傳輸設備中數(shù)據(jù)單元廣播的系統(tǒng)包括端口301、接收處理模塊302、交換網(wǎng)模塊303、發(fā)送處理模塊304和虛通道305等。其中，接收處理模塊302和發(fā)送處理模塊303為城域傳輸設備上行傳輸中使用的處理模塊。
參見圖4所示，本發(fā)明處理報文的具體過程如下
步驟401、報文從端口進入接收處理模塊，接收處理模塊根據(jù)報文的MAC地址，判斷該報文是否是多播報文，如果不是，執(zhí)行步驟402，否則，執(zhí)行步驟403；步驟402、將該報文進行單播處理；步驟403、判斷該報文是否是廣播報文，如果不是，則執(zhí)行步驟404，否則，執(zhí)行步驟405；步驟404、將該報文進行多播處理；步驟405、根據(jù)廣播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由；步驟406、將步驟405確定的群索引值添加在該報文的頭部；步驟407、再根據(jù)步驟405確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該廣播報文送入交換網(wǎng)模塊；步驟408、交換網(wǎng)模塊收到該廣播報文后，復制廣播報文，且復制的份數(shù)和所用虛通道標識索引表含有的虛通道數(shù)相等；步驟409、將所有廣播報文復制件送入同一出端口隊列進行調(diào)度；步驟410、交換網(wǎng)模塊調(diào)度出的一個含有群索引值的廣播報文復制件，且送入發(fā)送處理模塊；步驟411、發(fā)送處理模塊收到含有群索引的廣播報文后，將群索引值從廣播報文中分離出來，利用該群索引值索引虛通道標識索引表得到對應的虛通道號，再將每個廣播報文復制件加上虛通道號；步驟412、根據(jù)該廣播報文的虛通道號，發(fā)送處理模塊將該廣播報文發(fā)送至相應虛通道中。
從上述過程中可以看出，由于每個去往虛通道的報文都具有確定的目的物理端口，所以當多個虛通道屬于同一個廣播域時，廣播報文需要進行復制，本實施例中由交換網(wǎng)硬件完成數(shù)據(jù)報文的復制，并且，在報文出交換網(wǎng)，到達物理端口前，廣播報文已被復制成和虛通道數(shù)目相等的多份報文，但這時每份報文還沒有和虛通道一一對應。
為了防止報文亂續(xù)，在步驟409中對廣播報文的復制件要進行統(tǒng)一調(diào)度。如圖5所示，虛通道所在的物理端口對應一個調(diào)度器，調(diào)度器下掛接多個等待調(diào)度的隊列。其中，一個調(diào)度隊列作為單播報文拷貝的專用隊列，另一個調(diào)度隊列作為多播或廣播報文的拷貝件的專用隊列，而且所有多播和廣播報文的拷貝件都入到該隊列中。因此，所有拷貝件都能夠串行的、按順序從物理端口出去，同樣也是按順序去讀取虛通道標識，保證報文不會亂序。
并且，由于廣播報文在復制之前會獲得一個群索引(Group_Index)，該群索引指向虛通道標識索引表。當廣播/多播報文被交換網(wǎng)復制后，每份報文都將存在該索引值，并且都指向虛通道標識的索引表。
圖6所示為虛通道標識索引表，該索引表寬度為2個字節(jié)，其中第0個字節(jié)為N，N為自然數(shù)，表示有N個報文與N個虛通道相對應，也就是需要對N個報文分別打上N個不同的標識(Tag)，這里，該標識包括Tag1+Tag2；第1個字節(jié)標識指針(Tag_Pointer)表示當前報文所需要打上標識Tag的偏移量，也就是從該處讀取虛通道標識。當存在多個線程或者任務并行處理時，需要對每個線程或者任務的讀寫進行互斥操作。
系統(tǒng)讀取虛通道標識以及將其封裝具體操作過程如下A.先讀第1個字節(jié)處的Tag_Pointer的值；B.以群索引(Group_Index)與Tag_Pointer之和為偏移量，讀取(Group_Index+Tag_Pointer)處的Tag(包括Tag1+Tag2)標識，封裝在報文頭部；C.將Tag_Pointer加1；D.判斷Tag_Pointer是否等于N，如果不等于N，則將Tag_Pointer存儲回表項的原來位置；如果等于N，則將Tag_Pointer賦值“0”后，再存儲回表項的原來位置；F、下一個報文重復步驟A～D。
其中，上述Tag_Pointer初始化值為0。
另外，上述實現(xiàn)報文的廣播過程同樣可以適用多播報文，只是多播報文在對應多播組內(nèi)進行廣播，而不是將報文轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)所有虛通道中，因此，在這種情況下，虛通道標識索引表是存放多播組內(nèi)所有的虛通道標識。但是，如果多播報文與廣播報文使用的虛通道標識索引表是一樣的，那么只要在步驟411和步驟412之間增加丟棄被打上不屬于該多播組中的虛通道標識的報文的過程即可，本實施例采用多播過濾表來過濾出不屬于多播組的虛通道。
如圖7所示，每個多播組對應一個多播過濾表，并且每個虛通道對應過濾表中的一位，虛通道號和多播過濾表中的比特位是一一對應的。如果一個比特位的值為1，則說明其對應的虛通道屬于該多播組，若該比特位的值為0，則說明該比特位對應的虛通道不屬于該多播組，則具有該虛通道號的多播報文需要被過濾。比如，圖中0、4、5號虛通道對應的比特位為0，因此，被打上0、4、5虛通道標識的報文將被丟棄，而1、2、3等虛通道號對應比特位為1，則被打上1、2、3虛通道號的報文將發(fā)送到1、2、3通道中。
本發(fā)明在傳統(tǒng)以太網(wǎng)端口的廣播/多播技術基礎上，在城域網(wǎng)傳輸產(chǎn)品中，采用標記技術實現(xiàn)了基于虛通道技術的多播和廣播。所有操作由軟件完成，因此靈活，易控，并且對傳統(tǒng)的廣播/多播技術是一個很好的完善和補充。
權利要求
1.城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A.將來自端口的廣播報文/多播報文復制；在所有廣播報文/多播報文復制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標識；所述廣播報文/多播報文復制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應；B.按照虛通道標識將廣播報文/多播報文復制件發(fā)送至相應虛通道中。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A進一步包括A1.預先設置虛通道標識索引表，用于存放端口廣播域/多播組內(nèi)所有虛通道標識；A2.根據(jù)來自端口的廣播報文/多播報文所屬端口和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)域，確定該廣播報文/多播報文的群索引和轉(zhuǎn)發(fā)路由，然后將確定的群索引值加在該廣播報文/多播報文頭部，再根據(jù)確定的轉(zhuǎn)發(fā)路由將該含有群索引值的廣播報文/多播報文送入交換網(wǎng)模塊；A3.交換網(wǎng)模塊收到該含有群索引值的廣播報文/多播報文后，復制該廣播報文/多播報文，且復制份數(shù)與步驟A1中所述虛通道標識索引表含有的虛通道標識數(shù)量相等，然后對廣播報文/多播報文復制件進行調(diào)度；A4.調(diào)度出廣播報文/多播報文復制件至發(fā)送處理模塊，發(fā)送處理模塊根據(jù)每個廣播報文/多播報文復制件中含有的群索引值索引虛通道標識索引表得到對應的虛通道標識，將對應的虛通道標識加在每個廣播報文/多播報文復制件的頭部。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為廣播報文，步驟A1中所述虛通道標識索引表存儲廣播域中所有虛通道標識。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為多播報文，步驟A1中所述虛通道標識索引表存儲多播組中所有虛通道標識。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，來自端口的報文為多播報文，預先設置的虛通道標識索引表存儲廣播域中所有虛通道標識，所述步驟A1進一步包括預先設置多播過濾表，用于存儲該多播組內(nèi)的所有虛通道標識；并且在步驟A4給多播報文添加完虛通道標識后，索引多播過濾表，根據(jù)多播過濾表中含有的虛通道標識，丟棄不屬于多播組內(nèi)的虛通道標識的多播報文復制件。
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A3中所述調(diào)度為串行調(diào)度方式。
7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A4所述索引虛通道標識索引表，為報文添加虛通道標識的過程包括根據(jù)廣播報文/多播報文復制件含有的群索引值索引虛通道標識索引表，讀取虛通道標識索引表中的標識指針值，讀取群索引值加上該標識指針值處的標識，將該標識封裝在報文頭部；將該標識指針值加上1，判斷標識指針是否大于該廣播域/多播組所包含的虛通道數(shù)，如果不大于，則將標識指針存儲回表項的原位置，否則，則將標識指針初始化后，存儲回原位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城域網(wǎng)傳輸設備中數(shù)據(jù)報文廣播/多播的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括將來自端口的廣播報文/多播報文復制；在所有廣播報文/多播報文復制件上分別加上所屬廣播域/多播組中的一個虛通道標識，所述廣播報文/多播報文復制件與廣播域/多播組中的虛通道一一對應；按照虛通道標識將廣播報文/多播報文復制件發(fā)送至相應虛通道中。本發(fā)明通過在城域網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)業(yè)務接入單元中采用標記方法實現(xiàn)報文的廣播/多播，并且靈活、易控。
文檔編號H04L12/28GK1509020SQ0215670
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權日2002年12月17日
發(fā)明者徐前鋒, 藍建棟 申請人:華為技術有限公司