专利名称：分布式系统中控制平面数据交互的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种分布式系统中控制平面数据交互的方法。
背景技术：
分布式系统一般由主控板、交换板和各种业务板组成。主控板分为单主控板和用 于实现主从备份的双主控板，用于系统管理和协议处理。交换板实现板卡间的数据交互，主 控板和交换板可以融合为一板。业务板负责对不同业务的数据包进行转发。为了对系统进 行统一管理，使系统对外而言是一个完整的整体，主控板和业务板之间需要通过控制平面 进行大量的数据交互，包括主控板与业务板同步的信息，如各种表项的同步、接口状态的同 步等；主控板对业务板进行管理的信息，如线卡离线、在线信息，业务板的各种告警信息等。公开号为CN1825804A、名称为《实现分布式系统板间通信的系统和方法》的中国专 利申请中，公开了一种采用以太网组播方式进行板间数据交互的方案。该方案中源板卡为 数据包添加一个18字节的标准以太网帧头部将数据封装成以太网帧，用于交换板执行交 换操作，交换板上的以太网交换芯片根据上述以太网帧的组播目的地址将数据在组播内转 发。如果采用该方案，当系统板卡数增加时，交换板上以太网交换芯片需支持的组播表数目 呈指数增长，导致成本增加；并且源板卡除了需要增加一个标准以太网头部之外，还需要额 外的字段用于传输板卡间通信的相关控制信息，显然影响通信效率。公开号为CN101867520A、名称为《分布式系统中板卡间数据交换的方法》的中国专 利申请中，公开了一种采用划分VLAN(Virtual Local Area Networ，虚拟局域网)的方式 进行板间数据交互的方案。该方案中，源板卡同样将数据封装成以太网帧并发送给交换板， 交换板上的以太网交换芯片通过在VLAN内广播的方式将数据转发给其他线卡。在该方案
中，一个板卡数为η的分布式系统所需的VLAN个数为:2”，而VLAN的数目最多为
4096个，即采用该方案的分布式系统最大只能支持12块板卡，即限制了系统板卡的数量。 因此，对于拥有更多板卡的分布式系统而言，该方案并不实用。并且，该方案要求每块板卡 均维护一个VLAN对应关系表项，增加了实现的复杂度，而每次发送数据时的查表操作也会 降低通信效率。综上所述，现有的分布式系统中板卡间数据交换的方法存在以下缺陷(1)当系统板卡数增加时，成本增加；(2)源板卡除了需要增加一个标准以太网头部之外，还需要额外的字段用于传输 板卡间通信的相关控制信息，通信效率较低；(3)系统板卡的数量有限制，因而影响实用性；(4)要求每块板卡均维护一个VLAN对应关系表项，增加了实现的复杂度，每次发 送数据时的查表操作也会降低通信效率；(5)没有实现 QoS(Quality of Service，服务质量)功能。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种成本降低、通信效率和 质量提高、不限制系统板卡数量、实用性较高、实现简单、具有简单的QoS功能的分布式系 统中控制平面数据交互的方法。本发明提供的分布式系统中控制平面数据交互的方法，包括以下步骤a、系统初 始化配置控制平面数据在板卡间进行交互的所有组合，并为每种组合分配一个组播和虚 拟局域网VLAN，形成数据交互端口组与组播的对应关系，依据所述对应关系，将交换板的以 太网交换芯片与各板卡连接的以太网端口加入组播，根据控制平面传输的数据类型在交换 板的以太网交换芯片上进行QoS配置；b、控制平面进行数据交互时，发送数据的源板卡为 数据包封装以太网帧头部，封装后的以太网帧头部中含有目的组播地址，将头部含有目的 组播地址的以太网帧发送到交换板的以太网交换芯片；C、交换板的以太网交换芯片接收到 所述头部含有目的组播地址的以太网帧后，根据所述目的组播地址来进行数据交互。在上述技术方案中，所述步骤b中封装的以太网帧头部中的源地址字段为自定义 信息，所述自定义信息为需要发送给目的板卡的控制信息。在上述技术方案中，所述步骤b中封装的以太网帧头部中的协议类型字段为被封 装的以太网帧数据部分的类型，所述数据部分的类型包括标准以太网协议类型和自定义数 据类型。在上述技术方案中，所述步骤b中封装的以太网帧头部中的虚拟局域网标签域中 的优先级字段根据源板卡对待发送数据包处理的QoS策略得到。在上述技术方案中，所述步骤b中封装的以太网帧头部中的目的组播地址和虚拟 局域网标签域中的虚拟局域网号，根据目的板卡的卡号位图信息计算得出。在上述技术方案中，当前系统可支持的最大板卡数为η时，所述交换板的以太网
交换芯片需支持的组播个数为
权利要求
1.一种分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于包括以下步骤a、系统初始化配置控制平面数据在板卡间进行交互的所有组合，并为每种组合分配 一个组播和虚拟局域网VLAN，形成数据交互端口组与组播的对应关系，依据所述对应关系， 将交换板的以太网交换芯片与各板卡连接的以太网端口加入组播，根据控制平面传输的数 据类型在交换板的以太网交换芯片上进行QoS配置；b、控制平面进行数据交互时，发送数据的源板卡为数据包封装以太网帧头部，封装后 的以太网帧头部中含有目的组播地址，将头部含有目的组播地址的以太网帧发送到交换板 的以太网交换芯片；C、交换板的以太网交换芯片接收到所述头部含有目的组播地址的以太网帧后，根据所 述目的组播地址来进行数据交互。
2.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述步 骤b中封装的以太网帧头部中的源地址字段为自定义信息。
3.如权利要求2所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述自 定义信息为需要发送给目的板卡的控制信息。
4.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述步 骤b中封装的以太网帧头部中的协议类型字段为被封装的以太网帧数据部分的类型。
5.如权利要求4所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述数 据部分的类型包括标准以太网协议类型和自定义数据类型。
6.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述步 骤b中封装的以太网帧头部中的虚拟局域网标签域中的优先级字段根据源板卡对待发送 数据包处理的QoS策略得到。
7.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述步 骤b中封装的以太网帧头部中的目的组播地址和虚拟局域网标签域中的虚拟局域网号，根 据目的板卡的卡号位图信息计算得出。
8.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于当前 系统可支持的最大板卡数为η时，所述交换板的以太网交换芯片需支持的组播个数为2"-C0-C1。 η η
9.如权利要求1所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法，其特征在于所述控 制平面数据交互的所有组合指板卡与交换板的以太网交换芯片相连接的端口进行点对点、 点对多点通信的所有组合。
10.如权利要求1至9任一项权利要求所述的分布式系统中控制平面数据交互的方法， 其特征在于所述交换板的以太网交换芯片工作在未知组播包在VLAN内洪泛的模式。
全文摘要
本发明公开了一种分布式系统中控制平面数据交互的方法，包括步骤系统初始化配置控制平面数据在板卡间交互的所有组合，为每种组合分配一个组播和VLAN，形成数据交互端口组与组播的对应关系，依据该对应关系将交换板的以太网交换芯片与各板卡连接的以太网端口加入组播，根据控制平面传输的数据类型在以太网交换芯片上进行QoS配置；控制平面进行数据交互时，发送数据的源板卡为数据包封装以太网帧头部，将封装后的头部含有目的组播地址的以太网帧发到以太网交换芯片；以太网交换芯片收到以太网帧后，根据目的组播地址进行数据交互。优点是成本低、通信效率高、不限制板卡数量、实用性高、实现简单、具有QoS功能。
文档编号H04L29/12GK102111320SQ201010610168
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者罗婷, 袁亮 申请人:武汉烽火网络有限责任公司