一种降低交换机中央处理器使用率的方法的装置制造方法及图纸

一种降低交换机中央处理器（ＣＰＵ）使用率的方法及装置，所述装置包括：交换芯片和ＣＰＵ；所述方法包括：当收到携带源介质访问控制（ＭＡＣ）地址的报文时，交换机若在转发表中没有查找到该源ＭＡＣ地址对应的表项，则在本地查找是否已保存过该源ＭＡＣ地址；如果没有，则保存该源ＭＡＣ地址并将该报文上送到ＣＰＵ进行ＭＡＣ地址学习；如果保存过，则丢弃该报文。采用本发明专利技术后，可以有效地防止同一时刻大量重复的报文冲击ＣＰＵ去学习ＭＡＣ地址，有效的降低了ＣＰＵ使用率，避免了ＣＰＵ瞬间使用率过高的情况产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据交换领域，尤其一种降低交换机中央处理器使用率的方 法的装置。
技术介绍
现今网络发展速度惊人，网络的稳定性问题也表现的尤为突出。对于承 载着各种网络业务的网络设备(包括路由器、交换机等)来说，保护自身中央处理器(Central Processing Unit, CPU)不被攻击、对外正常提供业务就 显得尤为重要。网络中恶意攻击的行为很多，最常见的方式就是利用网络病毒。这些网 络病毒大多针对个人电脑，但有个别在破坏个人电脑的同时也在扰乱着网络。网络设备都有 一 个标识自己的硬件地址，即MAC ( Media Access Control,介质访问控制)地址。MAC地址由6个字节的数字构成，用于唯 一地标识一个网络设备。交换机在进行报文交换时，需要进行MAC地址学 习，即需要知道携带源MAC地址的报文是从哪个端口传进来的。那么当接 收到目的MAC地址为上述源MAC地址的报文时，就将该报文从这个端口 发送出去。交换机对报文进行二层转发时，需要查找转发表，该转发表中保存着 MAC地址与VLAN ( Virtual Local Area Network,虚拟局i或网)的对应关系。 该表中的表项是交换机通过学习得到的，学习的过程就是当携带源MAC 地址的报文到达交换机之后，交换机在本地转发表中查找是否存在该源 MAC地址对应的表项，如果没有就需要进行学习，有些交换机中的交换芯 片支持芯片自学习，而有些则不支持。对于不支持自学习的交换芯片就需要说明书第2/5页对上述报文进行复制后发送到交换机的CPU中，由CPU中的软件进行学习 后，再把该源MAC地址对应的表项写入到硬件中。若此后再接收到携带该 源MAC地址的报文时，由于转发表中已存在该源MAC地址对应的表项， 因此就不会再将该报文上送到该交换机的CPU中。当交换机接收到一条流量非常大的数据流时，如果在转发表中没有查找 到该数据流所携带的源MAC地址时，则交换芯片会将成千上万的数据包发 送到CPU,由CPU交给协议栈去学习MAC地址，这将导致CPU的瞬间使 用率居高不下，很容易影响到网络业务，进而引发恶性循环。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题提供一种降低交换机中央处理器使用率的方 法的装置，以克服现有技术中存在的大量携带MAC地址的重复报文沖击 CPU的问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种降低交换机中央处理器(CPU)使 用率的方法，包括当收到携带源介质访问控制(MAC)地址的报文时，交换机若在转发 表中没有查找到该源MAC地址对应的表项，则在本地查找是否已保存过该 源MAC地址；如果没有，则保存该源MAC地址并将该报文上送到CPU进 行MAC地址学习；如果保存过，则丢弃该报文。进一步地，上述方法还可具有以下特征所述交换机上预设有本地保存的MAC地址的最多条数N,其中，N为 正整数；当所述交换机通过在本地查找判断出没有保存过所述源MAC地址 后，保存该源MAC地址是指所述交换机判断本地已保存的MAC地址的 条数是否已达到N条，若已达到，则删除最早保存的那条MAC地址并保存 所述源MAC地址；否则，直接保存所述源MAC地址。进一步地，上述方法还可包括当收到表示要在转发表中删除一 MAC地址对应表项的删除命令时，所 述交换机根据该删除命令中携带的所述MAC地址，判断本地是否保存有该MAC地址；如有，则将本地保存的该MAC地址删除，并在所述转发表中 删除该MAC地址对应的表项；否则，直接在所述转发表中将该MAC地址 对应的表项删除。本专利技术还提供了一种降低交换机中央处理器(CPU)使用率的装置，包 括交换芯片和CPU;所述交换芯片用于在收到携带源介质访问控制(MAC)地址的报文时， 若在转发表中没有查找到该源MAC地址对应的表项，则在本地查找是否已 保存过该源MAC地址；如没有查找到，则还用于保存该源MAC地址并将 该报文上送到所述CPU;如果保存过，则还用于丟弃该报文；所述CPU用于根据接收到的4艮文进行MAC地址学习。进一步地，上述装置还可具有以下特征所述交换芯片上预设有本地保存的MAC地址的最多条数N，其中，N 为正整数；所述交换芯片用于在本地没有查找到所述源MAC地址后，保存该源 MAC地址是指所述交换芯片用于判断本地已保存的MAC地址的条数是 否已达到N条，若已达到，则还用于删除最早保存的那条MAC地址并保存 所述源MAC地址；否则，还用于保存所述源MAC地址。进一步地，上述装置还可具有以下特征所述交换芯片还用于在收到表示要在转发表中删除一 MAC地址对应表 项的删除命令时，根据该删除命令中携带的所述MAC地址，判断本地是否 保存有该MAC地址；如有，则还用于将本地保存的该MAC地址删除，并 在所述转发表中删除该MAC地址对应的表项；否则，用于在所述转发表中 将该MAC地址对应的表项删除。采用本专利技术后，可以有效地防止同一时刻大量重复的报文沖击CPU去 学习MAC地址，有效的降低了 CPU使用率，避免了 CPU瞬间使用率过高 的情况产生。附图说明图1为本专利技术实施例中降低交换机CPU使用率的方法流程图； 图2为本专利技术实施例中删除MAC地址对应表项的方法流程图。具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本专利技术的技术方案进行更详细的说明。如图1所示，本专利技术所述方法的基本构思是当收到携带源MAC地址 的报文时，交换机若在转发表中没有查找到该源MAC地址对应的表项，则 在本地查找是否已保存过该源MAC地址；如果没有，则保存该源MAC地 址并将该报文上送到CPU进行MAC地址学习；如果保存过，则丟弃该冲艮文。为了保证每次进行本地查找MAC地址时需要比较的次数不至于过多， 可在交换机上预设本地保存的MAC地址的条数最多为N条；当交换机通过 在本地查找判断出没有保存过该源MAC地址后，还保存该源MAC地址是 指交换机判断本地已保存的MAC地址的条数是否已达到N条，若已达到， 则删除最早保存的那条MAC地址并保存上述源MAC地址；否则，直接保 存上述源MAC地址。其中，N为正整^t，其取值可以zf旦不限于等于10。如图2所示，当收到表示要在转发表中删除某MAC地址对应表项的删 除命令时，交换机根据该删除命令中携带的MAC地址，判断本地是否保存 有该MAC地址；如有，则将本地保存的该MAC地址删除，并在转发表中 删除对应表项；否则，直接在转发表中将对应表项删除。需要说明的是，上述方法不仅仅限于MAC地址学习，任何需要报文上 送才能工作的协议，都需要对多余的重复报文进行丢弃，以降低CPU的使 用率，只是每种协议需要判断的关键字不一样。此外，本专利技术所述降低交换机CPU使用率的装置，包括交换芯片和 CPU;交换芯片用于在收到携带源MAC地址的报文时，若在转发表中没有查 找到该源MAC地址对应的表项，则在本地查找是否已保存过该源MAC地 址；如没有查找到，则还用于保存该源MAC地址并将该报文上送到上述 CPU;如果保存过，则还用于丢弃该报文；CPU用于根据接收到的报文进行MAC地址学习。另外，交换芯片上还可以预设有本地保存的MAC地址的最多条数N， 其中，N为正整数；交换芯片用于在本地没有查找到上述源MAC地址后，保存该源MAC条，若已达到，则还用于删除最早保存的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低交换机中央处理器（ＣＰＵ）使用率的方法，其特征在于，　当收到携带源介质访问控制（ＭＡＣ）地址的报文时，交换机若在转发表中没有查找到该源ＭＡＣ地址对应的表项，则在本地查找是否已保存过该源ＭＡＣ地址；如果没有，则保存该源ＭＡＣ地址 并将该报文上送到ＣＰＵ进行ＭＡＣ地址学习；如果保存过，则丢弃该报文。

【技术特征摘要】
1、一种降低交换机中央处理器(CPU)使用率的方法，其特征在于，当收到携带源介质访问控制(MAC)地址的报文时，交换机若在转发表中没有查找到该源MAC地址对应的表项，则在本地查找是否已保存过该源MAC地址；如果没有，则保存该源MAC地址并将该报文上送到CPU进行MAC地址学习；如果保存过，则丢弃该报文。2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机上预设有本地保存的MAC地址的最多条数N,其中，N为 正整数；当所述交换机通过在本地查找判断出没有保存过所述源MAC地址 后，保存该源MAC地址是指所述交换机判断本地已保存的MAC地址的 条数是否已达到N条，若已达到，则删除最早保存的那条MAC地址并保存 所述源MAC地址；否则，直接保存所述源MAC地址。3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括当收到表示要在转发表中删除一 MAC地址对应表项的删除命令时，所 述交换机根据该删除命令中携带的所述MAC地址，判断本地是否保存有该 MAC地址；如有，则将本地保存的该MAC地址删除，并在所述转发表中 删除该MAC地址对应的表项；否则，直接在所述转发表中将该MAC地址 对应的表项删除。4、 一种降低交换机中央处理器(CPU)使用率的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，苗贝，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]