專利名稱：基于vlan的trill流量優先調度方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基于VLAN (Virtual Local Area Network虛擬局域網)的 TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links 多鏈接半透明互聯)流量優先調度方法。
背景技術：
今天的大部分數據中心網絡是遵循標準的層次化理念建設的，分為接入層和匯聚 /核心層，接入層和匯聚層之間為二層鏈路，三層網關設在匯聚或核心，所有的二層鏈路上都運行生成樹協議STP(spanning tree protocol)，當任意兩點間有一條以上路徑可達時， STP會阻塞多余的路徑，以保證兩點間只有一條路徑可達，從而防止環路的產生。這種模式在過去很長一段時間被大規模采用，因為其部署起來非常簡單，接入層設備不需要復雜的配置，大部分的網絡策略只要在匯聚層集中部署就能分發到全網。但隨著數據中心的規模不斷擴張，這種模型逐漸顯得力不從心。未來數據中心內部的橫向流量將越來越大，新加入的設備同原有設備之間仍然要運行STP，如果兩臺服務器之間只有一條鏈路可行，其余的萬兆交換機端口全被阻塞，不但是投資的極大浪費，也無法支持業務的快速擴展；其次，當交叉鏈路數量增加時，二層網絡的設計會變得非常復雜，哪條鏈路該保留哪條鏈路該阻斷，三層網關設在何處，類似這樣的問題會冒出一大堆，這就失去二層網絡配置簡單的優勢；最后，傳統的二層MAC地址沒有層次化的概念，這很容易導致邊緣設備的MAC地址空間耗盡，特別是在虛擬化的數據中心內， 虛擬機的MAC地址數量可能以千計。TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links)多鏈接透明互聯，在保證二層環境的前提下，能修復前文所說的缺陷。但是，在網絡中的流量很多，擁塞的情況下， 保證TRILL流量的服務質量是很重要的。本發明為了克服現有技術的缺陷和/或不足，公開了一種基于VLAN的TRILL流量優先調度方法，這個技術能夠做到在擁塞的情況下，保證TRILL流量優先得到服務。特別是針對當前多用戶、多業務共享數據鏈路的應用中無法為不同的用戶提供獨立的服務，該方法在共享鏈路上對不同的用戶實施不同的服務，并且在擁塞的情況下，保證TRILL流量優先處理。
發明內容
本發明目的是提供一種基于VLAN的TRILL流量優先調度方法，為數據中心的業務擴展和虛擬化提供保障。本發明通過以下方案實現上述目的一種基于VLAN的TRILL流量優先調度方法， 包括以下步驟(1)各RB通過運行自己的鏈路狀態協議認知TRILL網絡的拓撲，和指定RB之間通過協商決定TRILL數據處理的優先級；
(2)當RB收到數據報文，根據報文的VLAN信息決定數據進入那個VLAN隊列，VLAN 隊列之間基于嚴格優先級模式，進行第一階段的調度；(3) VLAN所有的隊列整體作為一個VLAN擴展隊列，和其它的出口隊列之間進行基于嚴格優先級模式，進行第二階段的調度，即出口隊列調度；G) TRILL流量優先被調度出來。在所述步驟(1)中RB之間通過發送TRILL報文，在報文中增加擴展字段，用于攜帶指定VLAN和基于該VLAN的TRILL數據處理優先級等信息，RB之間通過互相發送報文， 根據攜帶的信息，最終協商出一個優先級。在所述步驟O) VLAN隊列分成N個，隊列號越大的優先級越高，設置TRILL數據報文的VLAN對應最高優先級。在所述步驟(3)設置出口隊列中VLAN擴展隊列的優先級最高，以保證在所有的出口隊列中得到最先調度。在TRILL網絡中，當到達目的RB有多個出端口鏈路時，保證到達目的RB的所有鏈路的TRILL數據處理優先級相同。為了保證到達目的RB的所有鏈路的TRILL數據處理優先級相同，每個出端口的VLAN隊列調度模式和出口隊列調度模式均配置相同。本發明所述基于VLAN的TRILL流量優先調度的方法，通過鏈路狀態協議認知 TRILL網絡的拓撲，RB根據收到的握手協議報文所攜帶的擴展字段信息來協商出RB之間基于VLAN的TRILL流量處理優先級，在不擴展硬件資源基礎上，使用共享鏈路上對不同的用戶實施不同的服務，最大程度保護和利用現有的資源，不必為不同的客戶提供不同的鏈接通路，在每一個鏈接通路上實施與相應客戶對應的服務，有效的實現了 TRILL流量服務質量保證。
下面根據實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。圖1是TRILL網絡物理鏈路連接結構示意圖；圖2是本發明所述兩臺設備之間TRILL數據優先級協商示意圖；圖3是基于VLAN的出口隊列調度示意圖；圖4是本發明所述TRILL數據報文出口優先保證流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，給出了四臺分交換機TRILL網絡連接結構示意圖每臺交換機使用 RB代替，圖1中PC1、PC2和PC3為用戶端設備，PCl連接到局域網LANl，PC2連接到局域網 LAN2，PC3連接到局域網LAN3，邊緣交換機RBl為TRILL網絡邊緣設備，中間交換機RB3為 TRILL網絡傳輸設備；RBl的端口 A連接到交換機RB3，端口 B連接到邊緣交換機RB2 ；RB2 和RB3連接到TRILL網絡邊緣設備RB4，其中RB2既可以當邊緣設備使用，也可以當傳輸設備。邊緣交換機RBl上的端口 A和端口 B為TRILL網絡中兩條通路，從端口 A和端口 B連接出去的鏈路除了傳輸RBl產生的流量外，同時互相備份。RBl和RB4之間TRILL流量數據轉發優先級協商流程如圖2所示，RBl給RB4發送HELLO報文，攜帶VLAN的信息和優先級，為了保證服務質量，設置為最高優先級；RB4收到報文之后，協商是否認可這個優先級，如果協商成功，則給RBl回送確認信息；RBl收到RB4的信息后，根據消息內容，最終確認本機的TRILL報文處理優先級；最終也給RB4 —個確認消息，RBl和RB4對數據轉發優先級協商成功。RBl上基于VLAN的出口隊列調度示意圖如圖3所示；VLAN有16個隊列，可以設置不同的VLAN數據進入不同的隊列；沒有設置的VLAN流量根據報文攜帶的優先級字段進入不同的出口隊列；設置TRILL數據的VLAN隊列映射為最高優先級，即所有的TRILL流量進入VLAN隊列15，并且VLAN隊列之間是基于嚴格優先級調度模式，所有的VLAN隊列流量最終進入VLAN擴展隊列8，與出口的其它8個隊列之間競爭；設置VLAN擴展隊列的優先級高于出口隊列0到出口隊列7，并且出口隊列調度模式設置為基于嚴格優先級調度。當RBl接收TRILL數據報文時，TRILL數據報文出口優先保證流程如圖4所示；根據TRILL數據報文的VLAN，查找是否設置過該VLAN對應的VLAN隊列；如果沒有，則根據報文的優先級進入出口的隊列0到隊列7 ；如果設置過，則TRILL流量進入VLAN隊列15，所有的VLAN隊列之間基于嚴格優先級進行一級調度，保證TRILL數據最優先得到處理；然后 TRILL 一級調度完成之后，進入出口隊列8，出口隊列0到出口隊列8之間進行二級調度，也是基于嚴格優先級調度，保證隊列號大的數據優先得到出口處理，TRILL數據優先得到出口帶寬的保證；特別是在帶寬有限，出口數據擁塞的情況下，能保證TRILL流量優先服務。RBl到達RB4的出口有A和B，所以需要在出口 A和出口 B上的VLAN隊列配置和出口隊列配置一樣。上面只描述了設備RBl上的處理情況，要想保證整個網絡中TRILL流量的服務質量，所有的設備VLAN和出口設置都要和RBl保持一致。應該注意，雖然以上是參考具體實施方式
對本發明進行說明的，但這并不意味是對本發明的限制，本發明的保護范圍是由所附權利要求而不是具體實施方式
來限定的。
權利要求
1.一種基于VLAN的TRILL流量優先調度方法，其特征在于，包括以下步驟(1)各RB通過運行自己的鏈路狀態協議認知TRILL網絡的拓撲，和指定RB之間通過協商決定TRILL數據處理的優先級；(2)當RB收到數據報文，根據報文的VLAN信息決定數據進入哪個VLAN隊列，VLAN隊列之間基于嚴格優先級模式，進行第一階段的調度；(3)VLAN所有的隊列整體作為一個VLAN擴展隊列，和其它的出口隊列之間進行基于嚴格優先級模式，進行第二階段的調度，即出口隊列調度；(4)經過調度，TRILL流量優先被調度出來。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在所述步驟(1)中RB之間通過發送TRILL 數據報文，在報文中增加擴展字段，用于攜帶指定VLAN和基于該VLAN的TRILL數據處理優先級等信息，根據攜帶的信息，最終協商出一個優先級。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述步驟O)VLAN隊列分成N個， 隊列號越大的優先級越高，設置TRILL數據報文的VLAN對應最高優先級。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于在所述步驟C3)設置出口隊列中VLAN擴展隊列的優先級最高，以保證在所有的出口隊列中得到最先調度。
5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于在TRILL網絡中，當到達目的RB 有多個出端口鏈路時，保證到達目的RB的所有鏈路的TRILL數據處理優先級相同。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于為了保證到達目的RB的所有鏈路的 TRILL數據處理優先級相同，每個出端口的VLAN隊列調度模式和出口隊列調度模式均配置相同。
全文摘要
本發明公開了一種基于VLAN的TRILL流量優先調度方法，通過鏈路狀態協議認知TRILL網絡的拓撲，RB根據收到的握手協議報文所攜帶的擴展字段信息來協商出RB之間基于VLAN的TRILL流量處理優先級，在不擴展硬件資源基礎上，使用共享鏈路上對不同的用戶實施不同的服務，最大程度保護和利用現有的資源，不必為不同的客戶提供不同的鏈接通路，在每一個鏈接通路上實施與相應客戶對應的服務，有效的實現了TRILL流量服務質量保證。
文檔編號H04L12/46GK102255819SQ20111025142
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者陳振光 申請人:神州數碼網絡(北京)有限公司