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限制混合节点中 MAC 地址表的大小
    对相关申请的交叉引用
     本 申 请 要 求 2009 年 4 月 24 日 提 出 的 名 称 为 “A Pay-As-You-Grow Gradual Cutover Method to Scale a Provider Bridge Network to a VPLS or Provider Backbone Bridging Network” 的美国临时专利申请 61/172661 的优先权。
     此 外， 本 申 请 涉 及 2009 年 5 月 8 日 提 出 的 名 称 为 “An Address Resolution Optimization Procedure to Effect a Gradual Cutover from a Provider Bridge Network to a VPLS or Provider Backbone Bridging Network” 的 美 国 专 利 申 请 12/463364。
     技术领域
     本发明的实施例涉及桥接网领域， 并且更具体地说， 涉及将桥接网从 802.1ad 桥 接网转变到虚拟专用局域网服务 (VPLS) 桥接网或 802.1ah 提供商骨干桥接 (PBB) 桥接网。 背景技术提供商桥接网为客户提供到网络服务的桥接接入， 如因特网接入、 话音服务、 数 字电视等。提供商桥接的一种方法由提供商桥接网执行， 提供商桥接网使用诸如 IEEE 802.1D、 IEEE 802.1ad 和 / 或 IEEE 802.1Q 虚拟局域网 (VLAN) 标记等桥接协议与客户终 端站传递分组。 提供商骨干网由与客户边缘桥接节点传递分组的提供商桥接边缘节点和在 提供商边缘桥接节点之间传递分组的提供商核心桥接节点组成。 使用这些协议的桥接节点 通过广播地址解析分组和带有未知目的地地址的单播分组， 与提供商网络中的所有其它桥 接节点共享媒体接入控制 (MAC) 地址。
     然而， 此方案有关的问题是由于这些协议与所有其它桥接节点共享 MAC 地址空 间， 因此， 每个桥接能够具有变得极大的 MAC 地址表。随着更多的终端站加入网络， 每个桥 接器的表增大， 并且能够达到这些桥接器的最大 MAC 地址表大小。例如， 网络能够由几个到 成千上万 ( 或更多 ) 个终端站组成， 这能够导致极大的 MAC 地址表。
     备选的是， 提供商桥接网能够使用 VPLS( 请求注解 (RFC)4761 和 4762) 和 / 或 PBB(IEEE 802.1ah) 来传递分组。这些协议通过在提供商的桥接网内建立点对点桥接连接 来提供桥接服务。然而， 要使用 VPLS 和 / 或 PBB， 整个网络需要立即升级， 这能够在资本和 运营支出方面是昂贵的。
     发明内容
     本文描述了在混合桥接节点中操作两种桥接协议的方法和设备。 混合节点中两种 桥接协议的操作允许提供商桥接网从操作共享 MAC 地址的遗留桥接协议到操作 VPLS 和 / 或 PBB 桥接协议的桥接网的递增转变。操作遗留桥接协议的遗留节点在 MAC 地址表中存储 共享的终端站 MAC 地址。
     在一个实施例中， 该方法在混合节点的第一端口上操作遗留桥接协议， 其中， 第一端口耦合到操作遗留桥接协议而不操作升级的桥接协议 ( 例如， VPLS 和 / 或 PBB) 的第一 节点。此外， 该方法在混合节点的多个其它端口上操作升级的桥接协议。该方法接收来自 第一端口的第一单播分组和所述多个其它端口上的第二单播分组， 其中这些单播分组包含 混合节点未知的目的地 MAC 地址。
     该方法通过从所述多个其它端口广播出第一单播分组和从所述多个其它端口中 其上未收到第二单播分组的那些端口广播出第二单播分组， 用混合节点来限制第一节点在 其 MAC 地址表中存储的 MAC 地址的数量。另外， 该方法从第一端口广播出第三单播分组， 其 中每个第三单播分组具有与第二单播分组之一相同的目的地 MAC 地址。此外， 如果对应的 目的地终端站耦合到所述多个其它端口之一， 则每个第三单播分组在某个时间被接收， 到 所述时间， 其目的地 MAC 地址响应广播第二单播分组的所述步骤而将已被了解。
     在另一实施例中， 一种网络包括遗留桥接子网络、 升级的桥接子网络和耦合到两 个桥接子网络的混合节点。 遗留桥接子网络中的节点根据遗留桥接协议且不根据升级的桥 接协议在遗留桥接子网络内传递分组。 遗留桥接协议在通过遗留桥接协议直接耦合到彼此 的所有节点和终端站之间共享终端站的 MAC 地址。另外， 操作遗留桥接协议的每个节点在 MAC 地址表中存储共享的终端站 MAC 地址。升级的桥接子网络中的节点根据升级的桥接网 在第二桥接子网络内传递分组。 混合节点操作遗留和升级的桥接协议， 并且由第一端口、 多个其它端口、 遗留桥接 实例、 升级的桥接实例及 MAC 转送组件组成。第一端口耦合到遗留桥接子网络中的第一节 点， 并且所述多个其它端口耦合到升级的桥接子网络中的多个其它节点。耦合到第一端口 的遗留桥接实例操作遗留桥接协议， 并且耦合到所述多个其它端口的升级的桥接实例操作 升级的桥接协议。
     MAC 转送组件将第一端口上收到的第一单播分组转送到第二桥接实例， 第二桥接 实例从所述多个其它端口广播出它们。第一单播分组包含混合节点未知的目的地 MAC 地 址。另外， 该 MAC 组件禁止向遗留桥接实例转送所述多个其它端口上收到的第二单播分组。 第二单播分组包含混合节点未知的目的地 MAC 地址， 并且每个第二单播分组从未收到该第 二单播分组的多个其它端口广播出。此外， 该 MAC 组件将所述多个其它端口上收到的第三 单播分组转送到遗留桥接实例。第三单播分组包含混合节点未知的目的地 MAC 地址， 并且 每个第三单播分组具有与第二单播分组之一相同的目的地 MAC 地址。另外， 如果对应目的 地终端站耦合到所述多个其它端口之一， 则每个第三单播分组在某个时间被接收， 到该时 间， 其目的地 MAC 地址响应第二单播分组的广播将已被了解。
     在另一实施例中， 一种网络元件操作遗留和升级的桥接协议。该网络元件适用于 允许所述网络中的节点从遗留桥接协议到升级的桥接协议的递增转变。 遗留桥接协议在通 过遗留桥接协议直接耦合到彼此的所有节点和终端站之间共享终端站的 MAC 地址。操作遗 留桥接协议的节点在 MAC 地址表中存储共享的终端站 MAC 地址。
     该网络元件由第一端口、 多个其它端口、 遗留桥接实例、 升级的桥接实例及 MAC 转 送组件组成。第一端口要从第一节点接收第一单播分组， 并且所述多个其它节点要从多个 其它节点接收第二和第三单播分组。第一、 第二和第三单播分组包含该网络元件未知的目 的地 MAC 地址。遗留桥接实例要操作遗留桥接协议， 并且从第一端口广播出转送到遗留桥 接实例的任何第三单播分组。升级的桥接实例要操作升级的桥接协议， 从所述多个其它端
     口广播出转送到升级的桥接实例的任何第一单播分组， 以及从所述多个其它端口中其上未 收到它们的那些端口广播出第二单播分组。
     MAC 转送组件要将第一单播分组转送到升级的桥接实例， 将第三单播分组转送到 遗留桥接实例， 以及禁止第二单播分组转送到遗留桥接实例。 另外， 如果对应的目的地终端 站耦合到所述多个其它端口之一， 则每个第三单播分组在某个时间被接收， 到该时间， 其目 的地 MAC 地址响应第二单播分组的广播将已被了解。
     一个目的是减轻至少一些上述缺点并为联网提供改进的桥接节点。 附图说明
     通过参照下面的描述和用于示出本发明实施例的附图， 可最好地理解本发明。在图中 ： 图 1( 现有技术 ) 示出提供商桥接网 ；
     图 2 示出根据本发明的一个实施例的混合提供商桥接网， 它允许提供商网络从图 1 中使用的桥接协议转变到 VPLS 和 / 或 PBB 桥接服务 ；
     图 3 是根据本发明的一个实施例的用于转发接收分组的示范流程图 ；
     图 4 是根据本发明的一个实施例的转发过程的示范流程图 ；
     图 5 示出根据本发明的一个实施例的用于控制端口的哪些集合广播带有未知 MAC 地址的单播分组的计时器 ；
     图 6 是根据本发明的一个实施例的计时器 T-restrict-unknown-bcast 到期的示 范流程图 ；
     图 7 是根据本发明的一个实施例的计时器 T-long-age 到期的示范流程图 ； 以及
     图 8 是示出根据系统的一个实施例的示范混合网络元件的框图， 该网络元件允许 提供商网络从图 2 中使用的桥接协议的和 VPLS 和 / 或 PBB 的转变。
     具体实施方式
     在下面的描述中， 陈述了许多特定的细节以便提供本发明更详尽的理解， 如网络 元件、 LAN、 VPLS、 PBB、 子网络、 桥接、 提供商桥接、 分组、 MAC、 地址解析协议、 广播、 指定操作 数的方式、 资源和网络分区 / 共享实现、 系统组件的类型和相互关系及逻辑分区 / 集成选 择。然而， 本领域的技术人员将理解， 可无需此类特定细节而实践本发明。其它情况下， 控 制结构、 门级电路和完全软件指令序列未详细示出以免混淆本发明。 通过包括的描述， 本领 域的技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。
     说明书中对 “一个实施例” 、 “一实施例” 、 “一示例实施例” 等的引用指所述实施例 可包括特定特征、 结构或特性， 但每个实施例可不一定包括该特定特征、 结构或特性。 另外， 此类短语不一定指相同实施例。此外， 结合实施例描述某个特定特征、 结构或特性时， 认为 结合无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、 结构或特性是在本领域技术人员的 认知之内。
     在下面的描述和权利要求书中， 可使用术语 “耦合” 和 “连接” 及其衍生词。应理 解， 这些术语无意作为彼此的同义词。 “耦合” 用于指示可相互直接物理或电接触或不直接 物理或电接触的两个或更多元件相互协作或交互。 “连接” 用于指示相互耦合的两个或更多元件之间通信的建立。
     现在将参照图 2-8 的示范实施例， 描述流程图的操作。然而， 应理解， 流程图的操 作能根据参照图 3-4 和 6-7 所述实施例外的本发明的其它实施例来执行， 并且参照图 2 和 8 所述的实施例能执行与参照流程图所述的那些操作不同的操作。
     图中所示技术能够使用一个或多个电子装置 ( 例如， 计算机终端站、 网络元件等 ) 上存储和执行的代码和数据来实现。此类电子装置使用机器可读媒体来存储和传递 ( 在内 部和 / 或通过网络与其它电子装置 ) 代码和数据， 如机器可读存储媒体 ( 例如， 磁盘、 光盘、 随机存取存储器、 只读存储器、 闪速存储器装置、 相变存储器 ) 和机器可读通信媒体 ( 例如， 电、 光、 声或其它形式的传播信号 - 如载波、 红外信号、 数字信号等 )。另外， 此类电子装置 一般情况下包括耦合到诸如存储装置、 一个或多个用户输入 / 输出装置 ( 例如， 键盘、 触摸 屏和 / 或显示器 ) 和网络连接等一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合。处理器 的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或多个总线和桥接器 ( 也称为总线控制 器 )。存储装置和携带网络业务的信号相应地表示一个或多个机器可读存储媒体和机器可 读通信媒体。因此， 给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和 / 或数据以用于该电 子装置的一个或多个处理器的集合上的执行。当然， 本发明的实施例的一个或多个部分可 使用软件、 固件和 / 或硬件的不同组合来实现。
     本文描述了在混合桥接节点中操作两种桥接协议的方法和设备。 混合节点中两种 桥接协议的操作允许操作共享 MAC 地址的桥接协议的提供商桥接网到操作 VPLS 和 / 或 PBB 桥接协议的桥接网的递增转变。
     根据本发明的一个实施例， 混合桥接节点将遗留子网络与提供商桥接网的升级的 子网络混合桥接节点耦合。遗留子网络中的节点操作与所有其它节点共享 MAC 地址的桥 接协议， 如 802.1D、 802.1Q VLAN 标记和 / 或 802.1ad 提供商桥接协议， 并且不是 VPLS 或 PBB。升级的子网络中的节点操作 VPLS 和 / 或 PBB。混合桥接节点在耦合到遗留子网络的 节点的端口上操作遗留桥接协议以便与带有该协议的那些节点传递分组。另外， 混合桥接 节点在与升级的子网络的节点耦合的端口上操作 VPLS 和 / 或 PBB 协议。混合桥接节点通 过将单播分组从升级的子网络选择性地广播到遗留子网络， 延长了遗留子网络中节点的生 存期。 将这些单播分组从升级的子网络选择性地广播到遗留子网络限制遗留子网络中节点 必须了解的 MAC 地址的数量， 这限制了这些节点的 MAC 地址表中存储的 MAC 地址的数量。
     在本文中使用时， 网络元件 ( 例如， 路由器、 交换器、 桥接器等 ) 是一件连网设备， 包括在通信上与网络上的其它设备 ( 例如， 其它网络元件、 计算机终端站等 ) 互连的硬件和 软件。一些网络元件是 “多服务网络元件” ， 为多个网络功能 ( 例如， 路由选择、 桥接、 交换、 第 2 层聚合和 / 或订户管理 ) 提供支持和 / 或为多个应用服务 ( 例如， 数据、 话音和视频 ) 提供支持。订户计算机终端站 ( 例如， 工作站、 膝上型计算机、 掌上计算机、 移动电话、 智能 电话、 多媒体电话、 便携式媒体播放器、 GPS 单元、 游戏系统、 机顶盒等 ) 访问通过因特网所 提供的内容 / 服务和 / 或因特网上重叠的虚拟专用网 (VPN) 上提供的内容 / 服务。内容 和 / 或服务一般由属于服务或内容提供商的一个或多个服务器计算机终端站来提供， 并且 可包括公共网页 ( 免费内容、 店面、 搜索服务等 )、 私密网页 ( 例如， 提供电子邮件服务的用 户名 / 密码访问的网页等 )、 对内容 ( 视频、 音频等 ) 的访问、 VPN 上的企业网络、 其它服务 ( 电话等 ) 等。一般情况下， 订户计算机终端站耦合 ( 例如， 通过耦合到接入网络 ( 以有线或无线方式 ) 的客户场所设备 ) 到边缘网络元件， 边缘网络元件耦合 ( 例如通过到其它边 缘网络元件的一个或多个核心网络元件 ) 到服务器计算机终端站。
     一些网络元件支持多个上下文的配置。在本文中使用时， 每个上下文包括虚拟网 络元件的一个或多个实例 ( 例如， 虚拟路由器或虚拟桥接器 )。每个上下文一般与网络元 件上配置的其它上下文共享系统资源 ( 例如， 存储器、 处理循环等 )， 但仍是可独立管理的。 例如， 在多个虚拟路由器的情况下， 每个虚拟路由器共享系统资源， 但关于其管理域、 AAA 名 称空间、 IP 地址及路由选择数据库与其它虚拟路由器分开。在边缘网络元件中可采用多个 上下文以便为服务的订户和 / 或内容提供商提供直接网络接入和 / 或不同类的服务。
     在某些网络元件内， 可配置多个 “接口” 。在本文中使用时， 每个接口是逻辑实体， 一般配置为上下文的一部分， 其提供更高层协议和服务信息 ( 例如， 第 3 层寻址 ) 并独立 于物理端口和电路 ( 例如， ATMPVC( 永久性虚拟电路 )、 802.1Q VLAN、 PVC、 QinQ 电路、 DLCI 电路等 )。AAA( 认证、 授权和计费 ) 可通过内部或外部服务器来提供， 如 RADIUS( 远程认证 拨入用户服务 ) 或 DIAMETER 服务器。AAA 服务器为订户提供订户记录， 除了其它订户配置 要求之外， 这些记录识别对应订户应在网络元件内绑定到哪个上下文 ( 例如， 哪个虚拟路 由器 )。在本文中使用时， 绑定形成了物理实体 ( 例如， 端口、 信道等 ) 或逻辑实体 ( 例如， 电路 ( 例如， 订户电路 ( 独特地识别在一般对于会话的生存期存在的特定网络元件内的订 户会话的逻辑构造 )、 逻辑电路 ( 一个或多个订户电路的集合 ) 等 )) 与上下文的接口 ( 通 过该接口为该上下文配置网络协议 ( 例如， 路由选择协议、 桥接协议 )) 之间的关联。在某 一更高层协议接口被配置并与物理实体相关联时， 订户数据在该物理实体上流动。作为概 要示例， 可通过耦合到核心网络元件的多服务边缘网络元件 ( 支持多个上下文 ( 例如， 多个 虚拟路由器 )、 接口及 AAA 处理 ) 来耦合 ( 例如， 通过接入网络 ) 订户计算机终端站， 而这 些核心网络元件耦合到服务 / 内容提供商的服务器计算机站。此外， AAA 处理经执行以便 为订户识别订户记录， 该订户记录识别网络元件中订户的业务应绑定到的一个或多个上下 文， 并且包括该订户的业务的处理期间使用的属性集合 ( 例如， 订户名称、 密码、 认证信息、 接入控制信息、 速率限制信息、 监管信息等 )。
     图 1( 现有技术 ) 示出一种提供商桥接网。 在图 1 中， 网络 100 由与客户网络 110A-E 耦合的提供商桥接 (PB) 网 102 组成。PB 网络 102 是提供桥接服务的各个实例到不同客户 网络 110A-E 中多个独立客户的网络。PB 网络 102 由 PB 边缘桥接器 104A-C 和 PB 核心桥接 器 106A-B 组成。PB 网络 102 和客户网络 110A-E 经 PB 边缘桥接器 104A-C 和客户边缘桥接 器 108A-E 耦合。例如， PB 边缘桥接器 104A 耦合到客户边缘桥接器 108A-B 以相应接入客 户网络 110A-B。PB 边缘桥接器 104B 耦合到客户边缘桥接器 108C-D 以相应接入客户网络 110C-D。PB 边缘桥接器 104C 耦合到客户边缘桥接器 108E 以相应接入客户网络 110E。提 供商桥接器边缘桥接器 108A-C 使用诸如 802.1D 桥接、 802.1ad 提供商桥接和 802.1Q/VLAN 协议等桥接协议与客户边缘桥接器 108A-E 交换分组。 PB 核心桥接器 106A-B 使用这些桥接 协议在 PB 核心桥接器 104A-C 之间交换分组。如技术领域中已知的， 使用这些协议的桥接 器维护 MAC 地址转发表。每个 PB 桥接器能够通过接收地址解析分组和未知的 MAC 地址来 构建这些表。此外， PB 桥接器通过检查接收分组中的源 MAC 地址来构建这些表。
     与此方案有关的问题是由于桥接器表的构建依赖分组广播， 因此， 每个 PB 桥接器 104A-C 和 106A-B 看到与客户网络 110A-E 耦合的终端站的所有地址。随着更多终端站添加到每个客户网络 110A-E， 每个 PB 桥接器 104A-C 和 106A-B 的表增大， 并且能够达到这些 桥接器的最大 MAC 地址表大小。例如， 每个客户网络 110A-E 能够由几个到成千上万 ( 或更 多 ) 个终端站组成， 这能够导致极大的 MAC 地址表。
     为了克服这些问题， 提供商能够升级每个 PB 桥接器 104A-C 和 106A-B 以具有更大 的 MAC 地址表， 或者提供商能够更改 PB 网络 102 中的每个桥接器以支持 VPLS 和 / 或 PBB。 然而， 这些潜在升级均能够在资本和运营支出方面是昂贵的。例如， 客户网络 110D-E 可以 是具有大量终端站的网络， 这能够导致对所有 PB 桥接器 104A-C 和 106A-B 的升级， 而不只 是升级 PB 桥接器 104B-C 和 106B。
     为了避免提供商桥接网的匹配升级的昂贵成本， 能够分阶段地将 PB 网络从 801. ad、 802.1D 和 / 或 VLAN 桥接协议转变到支持 VPLS 和 / 或 PBB 的 PB 网络将是有益的。为 了允许此转变， PB 网络将需要支持混合桥接 PB 网络， 混合桥接 PB 网络包括操作 801.ad、 802.1D 和 / 或 VLAN 桥接协议的遗留桥接节点和运行 VPLS 和 / 或 PBB 的升级的桥接节点的 混合。
     例如且在一个实施例中， PB 网络能够逐步升级。在此实施例中， PB 网络升级能够 以简单且具成本效益的方式实现。 PB 网络升级能够开始很小并随着优选是逐渐增大的益处 而逐渐增大。因此， PBB 和 / 或 VPLS 能够逐步被引入 ： 升级重负载的桥接器和 / 或桥接器 接口， 并且留下最不重要的网络部分用于以后升级。 图 2 示出根据本发明的一个实施例的一种混合 PB 网络 202， 它允许提供商网络从 在图 1 中使用的桥接协议转变到 VPLS 和 / 或 PBB。如图 2 所示， PB 网络 202 分成两个不 同的子网络， 遗留桥接子网络 218 和升级的子网络 220。在一个实施例中， 遗留桥接子网络 218 中的节点使用遗留桥接协议来操作， 而升级的子网络 220 中操作的节点操作升级的桥 接协议之一。在一个实施例中， 遗留子网络 218 由使用遗留桥接协议之一传递分组的遗留 桥接节点组成。在一个实施例中， 遗留桥接协议是与 PB 网络 202 中其它桥接节点共享 MAC 地址信息的桥接协议。例如且在一个实施例中， 遗留桥接协议是 802.1ad 桥接、 802.1D 桥 接、 802.1Q VLAN 等。此外， 遗留桥接节点不使用下述升级的桥接协议之一来操作。
     在图 2 中， 遗留子网络 218 由客户网络 110A-C、 客户边缘桥接器 108A-C、 PB 边缘 桥接器 204A 及 PB 核心桥接器 206A 组成。客户网络 110A-C 经客户边缘桥接器 108A-C 耦 合到遗留子网络 218， 而客户边缘桥接器 108A-C 耦合到相应的客户网络和 PB 边缘桥接器 204A-B。 例如， 客户边缘网络 110A 耦合到客户边缘桥接器 108A， 而客户边缘桥接器 108A 耦 合到 PB 边缘桥接器 208A。客户边缘网络 110B 耦合到客户边缘桥接器 108B， 而客户边缘桥 接器 108B 耦合到 PB 边缘桥接器 208A。客户边缘网络 110C 耦合到客户边缘桥接器 108A， 而客户边缘桥接器 108A 耦合到 PB 边缘桥接器 204B。
     在一个实施例中， PB 边缘桥接器 204A 是与使用遗留桥接协议的其它节点和 / 或终 端站传递分组的遗留桥接节点。在实施例中， PB 边缘桥接器由 P-old 端口 214A-C 组成。在 本文中使用时， P-old 端口是连接 ( 或直接耦合 ) 遗留子网络 218 中操作的装置的端口。例 如且在一个实施例中， P-old 端口 214AB 将 PB 边缘桥接器 204A 相应地连接到客户边缘桥接 器 108A-B。如上所述， PB 边缘桥接器 204A 与使用遗留桥接协议的客户边缘桥接器 108A-B 传递分组。作为另一示例， P-old 端口 214C 将 PB 边缘桥接器与 PB 核心桥接器 206A 连接。 由于 PB 边缘桥接器 204A 和 PB 核心桥接器 206A 是遗留子网络 218 的一部分， 因此， PB 边
     缘桥接器 204A 和 PB 核心桥接器 206A 使用遗留桥接协议来传递分组。
     升级的子网络 220 由使用升级的桥接协议之一传递分组的升级的桥接节点组成。 在一个实施例中， 升级的桥接协议是不必与 PB 网络中其它节点共享 MAC 地址信息的桥接协 议。例如且在一个实施例中， 升级的桥接协议是 VPLS、 PBB、 多协议标签交换、 常规路由选择 封装隧道等。例如且在一个实施例中， VPLS 是虚拟专用网技术， 该技术不必与不操作 VPLS 的所有其它桥接节点共享 MAC 地址信息。作为另一示例且在另一实施例中， 操作 PBB 的桥 接节点不共享 MAC 地址， 因为 PBB 桥接边缘节点聚集客户业务并将它发送到另一 PBB 桥接 节点。
     在图 2 中， 升级的子网络 220 由客户边缘网络 110D-E、 客户边缘桥接器 108D-E 和 PB 核心桥接器 206B-C 组成。此外， PB 边缘桥接器 204B 将客户边缘桥接器 108C 和 108D 相 应地耦合到遗留子网络 218 和升级的子网络 220。PB 边缘桥接器 204C-D 将客户边缘桥接 器 108E 相应地耦合到遗留子网络 218 和升级的子网络 220。在一个实施例中， PB 边缘桥接 器 204B-D 是耦合遗留子网络 218 和升级的子网络 220 的混合桥接节点的示例。下面进一 步描述混合桥接节点。另外， PB 核心桥接器 206B 耦合 PB 边缘桥接器 204B 和 PB 边缘桥接 器 204C-D。 如上所提及的， 耦合两个子网络的是混合桥接节点。 在一个实施例中， 混合桥接节 点能够操作遗留和升级的桥接协议。在此实施例中， 混合桥接节点包括 P-old 和 P-new 端 口。如上所述， P-old 端口是连接 ( 或直接耦合 ) 遗留子网络 218 中操作的装置的端口。相 反， P-new 端口是连接到升级的子网络 220 中操作的装置的端口。 此混合桥接节点通过限制 升级的子网络中遗留桥接节点对终端站地址的发现， 延长了遗留桥接节点的生存期。通过 限制此终端站地址发现， 遗留桥接节点的 MAC 地址表不会增大到如图 1 中一样大。因此， 混 合桥接节点限制遗留子网络中的节点在这些节点的 MAC 地址表中存储的 MAC 地址的数量。 在一个实施例中， P-new 端口能够耦合到提供商和 / 或客户网络中的节点。
     在一个实施例中， 遗留桥接节点广播所有地址请求、 地址通告和带有未知目 的地地址的单播分组。在一个实施例中， 地址请求和地址通告分组相应地是 ARP 免费 (gratuitous) 和非免费 (non-gratuitous) 请求分组。如本文后面所使用的， ARP 请求分组 是非免费 ARP 请求分组， 并且 ARP 通告分组是免费 ARP 请求分组。
     在一个实施例中， 混合节点在遗留子网络 218 与升级的子网络 220 之间选择性地 广播某些单播分组。 具体而言， 混合桥接节点可将 P-new 端口上收到的带有未知目的地 MAC 地址的单播分组从其它 P-new 端口而不是 P-old 端口广播出去。在一个实施例中， 混合节 点将 P-old 端口上收到的带有未知目的地 MAC 地址的单播分组从 P-old 端口 ( 除收到该单 播分组的端口以外 ) 广播出去。 在另一实施例中， 混合节点选择性地将带有未知目的地 MAC 地址的单播分组从 P-new 端口和 / 或 P-old 端口广播出去。下面参照图 3 和 4-6 进一步描 述单播分组处理。
     在另一实施例中， 混合桥接节点将带有已到期的已知目的地 MAC 地址的单播分组 从 P-new 端口广播出去。在一个实施例中， 已知目的地 MAC 地址由于老化计时器到期而到 期， 或者此 MAC 地址在其状态从非阻止更改为阻止的端口上被了解。在一个实施例中， 到期 的 MAC 地址在过滤数据库 222 中标记有待定删除标志。此实施例将在下面进一步讨论。
     在一个实施例中， 诸如 PB 边缘桥接器 204C 等混合桥接节点由 MAC 转送组件 208、
     两个桥接实例 (S-VLAN 组件 210 和 VPLS/PBB 组件 212)、 ARP 数据库 224 及过滤数据库 222 组成。MAC 转送组件 208 选择性地在两个桥接实例之间转送分组。S-VLAN 组件 210 耦合 到 P-old 端口 214F， 并且与遗留子网络 218 中的节点和终端站传递分组。在一个实施例 中， SVLAN 组件 210 操作一种或多种遗留桥接协议。VPLS/PBB 组件 212 耦合到 P-new 端口 216C-D， 并且与升级的子网络 220 中的节点和终端站传递分组。在一个实施例中， VPLS/PBB 组件 212 操作一种或多种升级的桥接协议。
     为了支持带有 P-old 和 P-new 端口的混合桥接节点的分区， 添加了数据库 (ARP 请 求数据库 224) 到每个混合桥接节点。ARP 请求数据库是用于跟踪 P-new 端口上收到的 ARP 请求， 并确定是从 P-new 端口、 从 P-old 端口还是从 P-new 和 P-old 端口广播出 ARP 请求。 在一个实施例中， ARP 请求数据库用于其 MAC 地址对特定主机未知的 IP 地址 ( 例如， 如 ARP 请求中所指示的 )。
     在一个实施例中， 如在技术领域中已知的， 过滤数据库 222 中的每个条目由 MAC 地 址、 老化计时器等组成。此外， 过滤数据库 222 中的每个条目被增大以包括用于待定删除标 志和两个计时器 T-restrict-unknown-bcast 和 T-long-age 的另外字段。在一个实施例 中， T-restrict-unknown-bcast 计时器是 500 毫秒， 并且 T-long-age 是 2 小时。在一个实 施例中， 待定删除标志表示已知 MAC 是否由于老化计时器到期或端口阻止状态更改而已到 期。在一个实施例中， 为过滤数据库 222 中动态了解到的条目添加这些新字段。
     在一个实施例中， 在过滤数据库 222 中的条目被新创建时， 该条目的标志待定删 除设为 “假 (false)” 。 计时器 T-restrict unknown-bcast 和 T-long age 不启动。 在一个条 目中， 当新条目要添加到过滤数据库 222、 但已接近该数据库的最大大小时， 则删除待定删 除最少最近标记为 “真 (true)” 的条目， 并且添加新条目。 在一个实施例中， 在 802.1D-2004 标准 ( 第 7.8 节 ) 的了解过程期间， 如果在过滤数据库 222 中发现带有标志待定删除为 “真” 的条目， 则将该标志标记为 “假” ， 并且取消与该条目相关联的所有计时器。802.1D-2004 标 准 ( 第 7.8 节 ) 中描述的过程继续。
     在过滤数据库 222 中条目的老化计时器到期时， 不删除该条目， 而是将对应的标 志待定删除设为 “真” ， 并且启动计时器 T-long-age。在计时器 T-long-age 到期时， 删除对 应的条目。未知 MAC 单播分组的处理和这些计时器的操作在下面的图 5-7 中进一步描述。
     图 3 是根据本发明的一个实施例的用于转发接收分组的方法 300 的示范流程图。 在一个实施例中， PB 边缘桥接器 204C 的 MAC 转送组件 208 执行方法 300 以处理收到的分 组。在图 3 中， 在框 302， 方法 300 从过滤过程 302 接收分组。在一个实施例中， 过滤过程 302 是如技术领域中已知的 802.1ad 过滤过程。在框 304， 方法 300 确定收到的分组是分组 广播 ARP 请求分组还是 ARP 回复分组。 如果收到的分组不是分组广播 ARP 请求或 ARP 回复， 则在框 314， 方法 300 转发分组。框 314 的转发过程在下面的图 9 中进一步描述。
     如果方法 300 确定收到的分组是分组广播 ARP 请求或 ARP 回复， 则方法 300 在框 306 确定分组广播是否是 ARP 请求。如果分组是 ARP 请求， 则在框 310， 方法 300 处理 ARP 请求。在一个实施例中， 方法 300 使用 ARP 请求数据库来跟踪未应答的 ARP 请求。在另一 实施例中， 方法 300 从 P-new 端口广播出 ARP 通告分组。如果分组广播不是 ARP 请求， 则在 框 308， 方法 300 确定收到的分组广播是否是 ARP 回复。如果分组广播不是 ARP 回复， 则在 框 314， 方法 300 转发分组。框 314 的转发过程在下面的图 4 中进一步描述。如果收到的分组是 ARP 回复， 则在框 312， 方法 300 处理 ARP 回复。在框 312， 方法 300 删除 ARP 请求数据库中具有 ARP 回复中包括的节点的相同目的地 MAC 地址和源 IP 地址 的条目。在一个实施例中， 方法 300 将 ARP 回复中的目的地 MAC 地址和源 IP 地址与 ARP 请 求数据库中的条目之一进行匹配。通过匹配 ARP 回复的特性与 ARP 请求数据库中的条目， 并且删除对应的条目， 方法 300 能够确定哪些收到的 ARP 请求已被应答， 哪些是未应答的。 在一个实施例中， 如果发现该条目， 则方法 300 删除该条目， 并且取消与该条目相关联的任 何运行计时器， 释放用于此条目的存储空间。执行继续到框 314。
     图 4 是根据本发明的一个实施例的用于转发过程的方法 300 的示范流程图。具 体而言， 图 4 表示框 314 的进一步描述。在一个实施例中， 图 4 修改 802.1D 桥接标准的第 17.11 节的未知 MAC 洪泛行为。在一个实施例中， 在 802.1D 桥接标准的未修改的第 17.11 节之下， 从所有端口广播出带有未知 MAC 的分组。在一个实施例中， 当检测到活动拓扑更改 ( 其将 P-new 端口的状态从未阻止更改为阻止 ) 时， 方法 300 不是如 802.1D 标准 ( 第 17.11 节 ) 中一样删除该 P-new 端口上了解的 MAC 地址的条目， 而是为那些 MAC 地址标记待定删 除标志， 并且启动计时器 T-long-age。
     在框 402， 方法 300 确定收到的单播分组的目的地地址是否是未知的。在一个实 施例中， 这在以前在其上了解到 MAC 的端口将其状态已从非阻止更改为阻止时发生。在一 个实施例中， 状态的此更改能够由于使用协议来检测网络中的活动拓扑更改而发生。例如 且在一个实施例中， 使用生成树协议 ( 例如， 如 802.1D 标准中定义的 ) 或技术领域已知的 协议之一， 检测活动拓扑更改。如果单播的目的地 MAC 地址是未知的， 则在框 404， 方法 300 确定是否在 P-old 端口上收到此分组。如果在 P-old 端口上收到该分组， 则方法 300 如该 标准的第 7.7 节中所述， 使用 802.1D 分组处理来处理此分组。
     如果不是在 P-old 端口上收到该分组 ( 例如， 在 P-new 端口上收到 )， 则在框 406， 方法 300 确定计时器 T-restrict-unknown-bcast 是否正在为此分组运行。如果此计时器 在运行， 则执行继续到框 410。如果此计时器未在运行， 则在框 408， 方法 300 为此分组启动 此计时器 (T-restrict-unknown-bcast)。在一个实施例中， 方法 300 启动对应于接收分组 的过滤数据库的条目中的此计时器。执行继续到框 410。
     在框 410， 方法 300 为此分组设置标志， 其指示 P-old 端口不适用于此分组的传送。 在一个实施例中， 方法 300 将从 P-new 端口且不从 P-old 端口广播出此分组。执行继续到 框 416， 在该框， 方法 300 使用可用端口 ( 例如， P-new)， 如该标准的第 7.7 节中所述， 使用 802.1D 分组处理来处理分组。
     如果收到的分组的单播目的地 MAC 地址是已知的， 则在框 412， 方法 300 确定是否 为此分组设置待定删除标志。在一个实施例中， 待定删除标志用于标记过滤数据库中在过 滤数据库变满时能够删除的条目。在另一实施例中， 待定删除标志用于标记某些 MAC 地址 的条目， 这些 MAC 地址由于老化计时器到期或者因为条目对应于状态由于活动拓扑更改而 更改为阻止的端口上了解到的 MAC 地址而已到期 ( 例如， 参见下面的图 6)。如果待定删除 标志被设置， 则方法 300 为此分组设置某个标志， 其指示 P-old 端口不适用于此分组的传 送。在一个实施例中， 方法 300 将从 P-new 端口且不从 P-old 端口广播出此分组。执行继 续到框 416， 在该框， 方法 300 使用可用端口 ( 例如， P-new)， 如该标准的第 7.7 节中所述， 使用 802.1D 分组处理来处理分组。如果在框 412 未为此分组设置待定删除标志， 则执行继续到框 416， 在该框， 方法 300 使用可用端口 ( 例如， P-new 和 P-old)， 如该标准的第 7.7 节中所述， 使用 802.1D 分组 处理来处理分组。
     图 5 示出根据本发明的一个实施例的用于控制端口的哪些集合广播带有未知目 的地 MAC 地址的单播分组的计时器。在图 5 中， 在时间 T ＝ 0(502)， 发生了拓扑更改， 将 P-new 端口的状态从非阻止更改为阻止 (508)。在一个实施例中， 使用诸如生成树协议等主 动检查桥接环路的协议， 检测拓扑更改。在一个实施例中， 响应拓扑更改， 为此端口上了解 到的一些或所有 MAC 地址启动 (502) 计时器 T-long-age。
     在 P-new 端 口 之 一 上 收 到 带 有 未 知 MAC 地 址 的 分 组 时， 为此分组启动 T-restrict-unknown-bcast 计时器 (504)。 在一个实施例中， 在启动此计时器的时间 (504) 与此计时器到期的时间 (506) 之间， 从 P-new 端口广播出带有未知 MAC 地址的单播分组， 其具有匹配与此计时器相关联的条目的目的地 MAC(510)。在 T-restrict-unknown-bcast 计时器已到期 (506) 后， 在一个实施例中， 从 P-old 端口出广播带有对应目的地 MAC 地址 的重新传送的单播分组 (512)。在此实施例中， T-restrict-unknown-bcast 表示有关是否 从 P-new 端口、 P-old 端口或这两种端口广播出此单播分组的准则。在一备选实施例中， 从 P-old 端口广播出带有对应目的地 MAC 地址的重新传送的单播分组 (512)。在一个实施例 中且响应对于此目的地 MAC 地址的计时器 T-long-age 到期 (516)， 删除过滤数据库中的对 应条目 (514)。 图 6 是根据本发明的一个实施例的用于计时器 T-long-age 的动作的方法 600 的 示范流程图。在图 6 中， 在框 602， 方法 600 检测到老化计时器到期或者活动拓扑更改。在 一个实施例中， 到期的老化计时器对应于单播分组的 MAC 地址。在另一实施例中， 使用检测 此类拓扑更改的协议， 检测活动拓扑更改。 例如且在一个实施例中， 活动拓扑更改协议是生 成树协议。
     在框 604， 方法 600 设置待定删除标志， 并且启动 T-long-age 计时器。 在一个实施 例中且响应对于特定 MAC 地址的老化计时器到期， 方法 600 设置待定删除并且为对于与该 特定 MAC 地址对应的条目的过滤数据库中的条目启动 T-long-age 计时器。在另一实施例 中且响应活动拓扑更改， 方法 600 设置待定删除标志并且为其状态更改为阻止的 P-new 端 口上了解到的所有 MAC 地址启动 T-long-age 计时器。
     图 7 是根据本发明的一个实施例的计时器 T-long-age 到期的方法 700 的示范流 程图。在图 7 中， 在框 702， 方法 700 检测到计时器 T-long-age 到期。在框 704， 方法 700 从过滤数据库删除对应的条目。
     图 8 是示出根据系统的一个实施例的示范混合网络元件 800 的框图， 该网络元件 从图 2 中使用的桥接协议和 VPLS 和 / 或 PBB 来转变提供商网络。在图 8 中， 背板 806 耦合 到线路卡 802A-N 和控制器卡 804A-B。虽然在一个实施例中， 控制器卡 804A-B 通过线路卡 802A-N 来控制业务的处理， 但在备选实施例中， 控制器卡 804A-B 执行相同和 / 或不同的功 能 ( 带有未知 MAC 地址的单播分组和 / 或地址解析分组的选择性广播， 跟踪地址解析请求 分组等 )。线路卡 802A-N 根据从控制器卡 804A-B 收到的策略来处理和转发业务。在一个 实施例中， 线路卡 802A-N 如图 2-8 中所述来交换单播和 ARP 分组。应理解， 图 8 所示的网 络元件 800 的架构是示范性的， 并且卡的不同组合可在本发明的其它实施例中被使用。
     虽然图中的流程图示出本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序， 但应理解， 此类顺序是示范性的 ( 例如， 备选实施例可以不同的顺序来执行操作， 组合某些操作， 重叠 某些操作等 )。
     虽然本发明已根据几个实施例来描述， 但本领域的技术人员将认识到本发明不限 于所述实施例， 通过随附权利要求的精神和范围内的修改和变化， 能够实践本发明。 例如且 在一个实施例中， 带有未知 MAC 地址的分组不限于 IP 分组， 并且能够是技术领域中已知的 其它类型的分组 ( 以太网、 ATM 等 )。描述因此要视为是说明性的而不是限制性的。