基于DSL的VLAN配置综合方法技术

本发明专利技术公开了一种基于DSL的VLAN配置综合方法。本发明专利技术是为解决当前网络管理人员通过人工进行VLAN的分配以及配置，存在手工配置易出错以及链路利用率较低等不足。本发明专利技术通过定义DSL，使用户能够利用DSL描述拓扑信息以及自定义策略信息，实现满足拓扑结构和用户策略的VLAN划分以及对应配置生成，减少手工配置可能的错误并提高链路利用率。主要步骤为：1)获得网络拓扑信息；2)获得用户策略；3)VLAN划分；4)配置文件生成。本发明专利技术提出的一种基于DSL的VLAN配置综合方法，能够根据用户输入策略自动生成配置文件，减少了手工配置可能产生的错误，并且平衡各个VLAN之间的广播流量代价，提高链路利用率。高链路利用率。高链路利用率。

【技术实现步骤摘要】
基于DSL的VLAN配置综合方法


[0001]本专利技术属于计算机网络领域，涉及一种基于DSL的VLAN配置综合方法。

技术介绍

[0002]VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)作为一个工作在二层和三层的协议，在园区网和校园网中都发挥着重要的作用。园区网或校园网管理者通常根据用户的身份对用户进行分组。同一个用户组内的用户属于一个广播域内。在理论上，可以为整个用户组创建一个VLAN，但如果用户组内用户数量过大，就会导致VLAN的广播域过大，大量的广播报文占用带宽，降低网络性能。如果用户组内划分的VLAN越多，其平均广播域就越小。但由于设备硬件的限制，VLAN总数有一个上限，所以需要做出权衡。
[0003]目前，由于在VLAN设计中的ad hoc模式以及在VLAN实现中的复杂配置都可能导致网络性能较差。在设计阶段，网络管理人员选择策略以ad hoc模式划分VLAN。如果没有良好的大局观，划分方案可能会导致广播流量过大，并且一些高性能链路利用率不足，而其他链路过载，偏离了优化设计。在实现阶段，网络管理人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DSL的VLAN配置综合方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1：获得网络拓扑信息；包括网络拓扑结构描述和设备能力描述；步骤2：获得用户策略；包括用户组信息和VLAN网关信息；步骤3：VLAN划分；根据步骤1获得的网络拓扑以及步骤2获得的用户策略为未分配VLAN的用户分配VLAN，并选取所有VLAN网关的位置；步骤4：配置文件生成；根据步骤3中VLAN划分的结果，为拓扑中每个交换机、路由器设备生成配置文件，包含了端口的VLAN配置以及VLAN网关的配置。2.根据权利要求1所述的基于DSL的VLAN配置综合方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：用户根据DSL语法对网络拓扑结构信息和设备能力信息进行描述，网络拓扑结构信息包括节点信息和链路信息，设备能力信息包括设备支持协议种类信息以及设备物理性能信息；步骤1.2：将步骤1.1中输入的各种信息读入系统，并使用数据结构进行存储。3.根据权利要求1或2所述的基于DSL的VLAN配置综合方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：用户根据DSL语法对用户组信息和VLAN网关信息进行描述，用户组信息包括用户组名称以及用户组内用户节点名称和用户节点所属VLAN编号，其中用户节点所属VLAN编号为可选项，VLAN网关信息包括默认网关位置以及指定的特定用户组网关位置；步骤2.2：将步骤2.1中输入的各种信息读入系统，并使用数据结构进行存储。4.根据权利要求1或2所述的基于DSL的VLAN配置综合方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1：对拓扑结构中的每一条链路，根据链路带宽，得到链路的基础代价basic_cost；设定广播流量代价上限以及调整参数α；根据公式l
i
.cur_cost＝(1+p
i
*β)*l
i
.basic_cost初始化每条链路l
i
的当前代价cur_cost，其中p
i
为链路l
i
上已经被允许通过的VLAN数量，β为调整参数；将所有用户组设为未处理状态；步骤3.2：根据是否有未处理状态的用户组，区分为以下两种情况：第一种情况：有未处理状态的用户组，那么选取其中一个处于未处理状态的用户组进行处理，转至步骤3.3；第二种情况：没有未处理状态的用户组，那么结束步骤3；步骤3.3：根据用户组内是否有已指定编号的用户，区分为以下两种情况：第一种情况：用户组内有已指定编号的用户，那么将拥有相同VLAN编号的用户加入同一个VLAN，不同VLAN编号的用户加入不同VLAN，并依次对各个VLAN计算生成树以及选取VLAN网关，方法与步骤3.7中相同，保留此处生成的所有VLAN，之后根据公式l
i
.cur_cost＝(1+p
i
*β)*l
i
.basic_cost更新VLAN生成树中所有链路的cur_cost，转至步骤3.4；第二种情况：用户组内无已指定编号的用户，那么转至步骤3.4；步骤3.4：根据用户组内是否有未指定编号的用户，区分为以下两种情况：第一种情况：用户组内有未指定编号的用户，那么将同一用户组中所有未分配VLAN的用户划分到同一VLAN内，并建立空集合I，将当前VLAN加入集合I；
第二种情况：用户组内没有未指定编号的用户，那么转至步骤3.2；步骤3.5：根据是否集合I中是否有元素，区分为以下两种情况：第一种情况：集合I中有元素，那么从集合I中取出一个VLAN，将此VLAN从集合I中删除，进行处理，转到步骤3.6；第二种情况：集合I中无元素，那么将当前用户组标记为已处理，转到步骤3.2；步骤3.6：判断用户是否指定了当前用户组的VLAN网关位置，以此获得能够作为此VLAN网关的设备，区分为以下两种情况：第一种情况：没有指定当前用户组的VLAN网关位置，那么在默认网关位置中选择；第二种情况：指定了当前用户组的VLAN网关位置，那么在指定的网关位置中选择；步骤3.7：计算当前VLAN的生成树以及对应的广播流量代价B
+
；利用Floyd
‑
Warshal算法计算拓扑中任意两个节点之间的最短路径以及最短路径长度，边的权重为对应链路的cur_cost；根据步骤3.6中得到的VLAN网关信息，逐个尝试能够作为此VLAN网关的设备，将网关设备到VLAN中每一个用户接入节点的最短路径加入生成树中，计算生成树中所有链路的cur_cost的总和C，并在尝试的所有可能的网关设备中，选取最小的C计算广播流量代价B
+
，公式为B
+
＝H*A*C，其中，H为VLAN内用户数量，A为一个用户产生的平均广播流量，通常假定为2.12pkt/s，并选定此时的网关设备作为此VLAN的网关；步骤3.8：将步骤3.7得到的广播流量代价B
+
与行比较，其中P是现在已经使用的VLAN数量，N是VLAN数量的上限，分为以下两种情况：第一种情况：如果那么保留当前VLAN，根据公式l
i
.cur_cost＝(1+p
i
*β)*l
i
.basic_cost更新VLAN生成树中所有链路的cur_cost，转至步骤3.5；第二种情况：如果那么分割此VLAN，转至步骤3.9；步骤3.9：分割VLAN；对当前VLAN中的所有用户，使用k
‑
means算法(k＝2)把用户节点划分为两簇，每一簇成为一个新VLAN，其中k
‑
means中使用的距离是当所有的边的权重为1时用户节点之间的最短路径长度，并将分割后的形成的每个新VLAN加入集合I中；步骤3.10：尝试合并VLAN；尝试把集合I中的任意两个不同的VLAN合并为一个VLAN，计算合并后的VLAN的广播流量代价B
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，如果那么保留此VLAN，加入集合I，更新VLAN生成树中所有链路的cur_cost，转至步骤3.5；否则，继续执行步骤4。5.根据权利要求3所述的基于DSL的VLAN配置综合方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1：对拓扑结构中的每一条链路，根据链路带宽，得到链路的基础代价...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福亮，郑乃公，赵宁宁，梁博成，韩迪，肖波，桑凤娇，
申请(专利权)人：赛尔网络有限公司，
类型：发明
国别省市：