阅读说明：本技术 一种交换设备端口数据的快速转发方法和装置 (Method and device for rapidly forwarding port data of switching equipment ) 是由 袁志亚 于 2018-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种交换设备端口数据的快速转发方法和装置。其中,该方法包括：接收作用于交换设备上的启动指令；根据所述启动指令在所述交换设备的引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口,并开放所述全部端口,以转发端口数据。本发明实施例的技术方案,通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口,实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发,减少数据转发过程中的中断和延时,缩短系统就绪时间,提高端口数据的转发速率。(The embodiment of the invention discloses a method and a device for rapidly forwarding port data of switching equipment. Wherein, the method comprises the following steps: receiving a starting instruction acting on the switching equipment; and pre-configuring all ports on the switching equipment in a boot stage of the switching equipment according to the starting instruction, and opening all the ports to forward port data. According to the technical scheme of the embodiment of the invention, all ports are configured and opened in advance at the boot stage of the switching equipment, so that the data among the ports can be quickly forwarded when the switching equipment is started, the interruption and the time delay in the data forwarding process are reduced, the system ready time is shortened, and the port data forwarding speed is improved.)

一种交换设备端口数据的快速转发方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种交换设备端口数据的快速转发方法和装置。

背景技术

随着通信技术的发展，交换机系统已经普遍存在于人们的日常生活中，实现同一局域网内不同设备间的数据传输。

目前，交换机系统中有很多器件，支持较多的功能和协议。而为了保证交换机系统在启动时各个端口的稳定性和协议可靠性，启动时一般会将交换机中的端口关闭，在交换机系统的所有器件和主要功能任务初始化完成后，再恢复交换机系统内保存的配置，待所有保存的配置均恢复后再开放端口，从而实现各个端口数据的转发。

交换机系统重启时，由于系统端口的关闭和开放，数据转发会中断几十秒的时间，但有些情况下会要求系统重启后能快速实现各个端口数据的转发，而现有技术中系统重启时的端口数据转发会造成一定的延时，不能实现快速转发的目的。

发明内容

本发明实施例提供了一种交换设备端口数据的快速转发方法和装置，以实现交换机系统重启时各个端口间数据的快速转发，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率。

第一方面，本发明实施例提供了一种交换设备端口数据的快速转发方法，该方法包括：

接收作用于交换设备上的启动指令；

根据所述启动指令在所述交换设备的引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口，并开放所述全部端口，以转发端口数据；

其中，所述根据所述启动指令在所述交换设备的引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口，包括：

根据所述启动指令获取所述交换设备的端口类型和默认配置信息；

根据所述端口类型和所述默认配置信息，在所述引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口。

第二方面，本发明实施例提供了一种交换设备端口数据的快速转发装置，该装置包括：

指令接收模块，用于接收作用于交换设备上的启动指令；

端口开放模块，用于根据所述启动指令在所述交换设备的引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口，并开放所述全部端口，以转发端口数据；

其中，所述端口开放模块包括：

信息获取单元，用于根据所述启动指令获取所述交换设备的端口类型和默认配置信息；

端口配置单元，用于根据所述端口类型和所述默认配置信息，在所述引导阶段预先配置所述交换设备上的全部端口。

第三方面，本发明实施例提供了一种交换设备，该交换设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的交换设备端口数据的快速转发方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的交换设备端口数据的快速转发方法。

本发明实施例提供的一种交换设备端口数据的转发方法和装置，通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口，实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发，减少数据转发过程中的中断和延时，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1A为本发明实施例一提供的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图；

图1B为本发明实施例一提供的方法中根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口的方法流程图；

图2A为本发明实施例二提供的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图；

图2B为本发明实施例二提供的方法中根据各个配置信息分别执行对应的配置恢复操作的方法流程图；

图3为本发明实施例三提供的应用于具体交换机中的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图；

图4为本发明实施例四提供的一种交换设备端口数据的快速转发装置的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种交换设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1A为本发明实施例一提供的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图，本实施例可适用于任一包含数据转发端口的交换机系统中。本实施例提供的一种交换设备端口数据的快速转发方法可以由本发明实施例提供的交换设备端口数据的快速转发装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现，并集成在执行本方法的交换设备中，在本实施例中执行本方法的交换设备可以是交换机、路由器和集线器等任意一种可以通过端口转发数据的设备。具体的，参考图1A，该方法可以包括如下步骤：

S110，接收作用于交换设备上的启动指令。

其中，交换设备是一种可以对网络数据包进行转发的网络设备，可以为网络中接入交换设备的任意两个网络节点提供独享的信号通路，进行数据传输。可选的，交换设备可以包括交换机、路由器和集线器等，其上可以包括多个端口，每个端口均可以通过内部的交换芯片和访问协议实现对网络数据包的转发。进一步的，交换设备上的启动指令可以是交换设备关闭时，用户通过按键或远程遥控作用于交换设备上用于开启该交换设备的按压指令或远程操控指令，也可以是用户通过按键或远程遥控对该交换设备操作的重启指令。

具体的，由于交换设备开启时端口的关闭会对端口数据转发造成一定的延时，因此，如果要解决交换设备开启时数据延时转发的问题，在执行本实施例中端口数据的转发方法时，首先需要接收用户通过按键或远程遥控作用于交换设备上的用于启动该交换设备的启动指令，该启动指令可以包括用户通过按键或远程遥控对该交换设备操作的开启指令和重启指令。

S120，根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，并开放全部端口，以转发端口数据。

其中，交换设备的引导阶段主要是将交换设备的操作系统内核装入内存并启动该交换设备，通常可以通过一个位于交换设备内存中的启动引导程序的特殊代码来完成，具体完成定位操作系统内核代码在外存的具***置、按照要求正确将操作系统内核装入内存、以及最终使操作系统内核运行的整个设备启动过程。具体的，本实施例中交换设备的引导通过内存中的boot引导文件来实现。进一步的，交换设备上的端口可以通过接入网络中的任意两个网络节点设备实现数据传输，各个端口通过媒体访问控制(Media AccessControl，MAC)地址识别的方式实现端口数据的转发，对应端口之间通过与端口对应的MAC地址转发端口数据。

具体的，在接收到用户作用于交换设备上的启动指令时，首先根据该启动指令在交换设备内存中查找启动引导程序的特殊代码，也就是boot引导文件，通过运行该引导文件而对交换设备进行自检，将操作系统内核装入内存从而启动该交换设备。本实施例中在交换设备的引导阶段，根据启动指令预先对交换设备上的全部端口进行初始配置，示例性的，可以根据交换设备出厂配置时的配置信息对该交换设备上的端口进行预先配置，对全部端口均完成预先配置后，将全部端口开放，而不关闭端口，保持端口在交换设备启动时一直处于开放转发状态，从而实现端口数据的快速转发。

可选的，如图1B所示，根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，具体可以包括如下步骤：

S121，根据启动指令获取交换设备的端口类型和默认配置信息。

其中，交换设备的端口类型可以包括以太网、令牌环、光纤分布式数据接口(FiberDistributing Data Interface，FDDI)和异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)接口等类型。交换设备不同包含的端口类型也不相同，例如，固定端***换机中仅有单一类型的端口，而模块化交换机由于包括不同介质类型的模块可供选择，其端口类型更为丰富。进一步的，交换设备的默认配置信息可以包括后续不会频繁修改的端口默认信息和初始的基础配置信息，例如出厂配置的端口的基本属性信息、端口地址信息等，以及默认的端口之间的交换关系和默认执行的功能协议等，还可以包含默认划分的各个端口对应的虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)信息。可选的，本实施例中的默认配置信息可以通过设置的默认规则来获取，默认规则中可以通过芯片转换表项设置默认的各个端口的初始配置信息。

具体的，为了在交换设备的引导阶段可以预先对端口进行配置，首先需要获取交换设备上的全部端口的端口类型和配置信息中的默认配置信息，获取的该端口类型和默认配置信息在后续交换设备的启动过程中，不会进行更改，保证了后续预先配置的端口信息的正确性。

S122，根据端口类型和默认配置信息，在引导阶段预先配置交换设备上的全部端口。

具体的，在获取到交换设备的端口类型和默认配置信息后，直接按照确定的端口类型和默认配置信息中各个端口的默认的属性信息、端口地址信息和交换连接信息等，在运行boot引导文件时交换设备的引导阶段预先配置好交换设备中的全部端口，由于端口类型和默认配置信息在后续交换设备的启动过程中不会修改，因此此时预先配置好的全部端口在后续过程中也不会更改。在引导阶段预先配置的全部端口一直处于开放状态，在交换设备重启后几秒内端口就可以实现转发，且在交换设备重启过程中，端口如果是默认配置状态，对应的转发可以一直不被中断，提高端口数据的转发速率。

本实施例提供的技术方案，通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口，实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发，减少数据转发过程中的中断和延时，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率。

实施例二

图2A为本发明实施例二提供的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行优化。具体的，参照图2A，本实施例可以包括如下步骤：

S210，接收作用于交换设备上的启动指令。

S220，根据启动指令获取交换设备的端口类型和默认配置信息。

S230，根据端口类型和默认配置信息，在引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，并开放全部端口。

S240，初始化交换设备中的基础操作信息。

其中，交换设备中的基础操作信息可以包括交换设备中各个器件的功能信息、支持的协议信息以及内部的硬件模块结构等。可选的，在交换设备的引导阶段运行boot引导文件，根据端口类型和默认配置信息预先配置好全部端口后，在交换设备的启动阶段，对交换设备的基础操作信息中各个器件的功能信息、支持的协议信息以及内部的硬件模块结构等系统进行初始化，例如对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如MAC地址表、接口参数等。可选的，可以通过交换设备内存中的存储的基础操作信息参数对应初始化各个操作信息。

S250，获取交换设备中的各个配置信息。

具体的，交换设备中的配置信息包括用户根据常用功能设置的默认配置信息和根据自身需求后续添加设置的非默认配置信息。其中，非默认配置信息可以使交换设备在启动后通过运行该非默认配置信息而执行用户需求的对应功能。可选的，在交换设备的配置恢复阶段，为了对各个配置文件进行恢复，首先需要获取该交换设备中的各个配置信息。

S260，根据各个配置信息分别执行对应的配置恢复操作。

进一步的，在获取到交换设备中的各个配置信息后，需要在交换设备启动时对各个配置信息进行配置恢复，以便后续实现对应的配置功能。可选的，本实施例中可以根据各个配置信息的类型，对配置信息对应的交换设备中保存的各个端口的硬件关系表和/或属性记录表进行相应的修改，从而执行对应的配置恢复操作。

可选的，如图2B所示，根据各个配置信息分别执行对应的配置恢复操作，可以具体包括如下步骤：

S261，依次确定各个配置信息的类型。

具体的，交换设备中的配置信息可以包含有多个，配置恢复阶段需要对每一条配置信息进行恢复，因此，本实施例中通过获取交换设备中所有的配置信息，并依次确定所有配置信息的类型，对每一条配置信息执行配置恢复操作。

S262，判断配置信息是否为默认配置信息，若是，执行S263；若否，执行S264。

具体的，判断每一条配置信息的类型为默认配置信息，还是非默认配置信息，对应执行不同的配置恢复操作。

S263，修改默认配置信息对应的上层记录。

具体的，在配置信息为默认配置信息时，由于默认配置信息中的底层硬件不会发生更改，例如交换机中的交换芯片MAC地址表，以及各个端口对应的VLAN连接信息等，因此，对默认配置信息进行恢复时，仅需要对该默认配置信息对应的上层记录进行对应修改，例如各个端口的属性信息表和软件记录表等，从而实现默认配置信息的配置恢复，减少了恢复操作时间，提高了配置恢复的效率。

S264，分别修改非默认配置信息对应的底层操作和上层记录。

具体的，在配置信息为非默认配置信息时，配置恢复操作则按照现有技术中的正常处理流程进行，分别对非默认配置信息对应的底层操作和上层记录进行修改。

S270，在完成全部配置信息的配置恢复操作时，对交换设备中上传的报文信息进行对应处理。

具体的，在前面的操作过程中，如果交换设备端口接收到上传的报文信息，不对该报文信息作任何处理，仅在完成交换设备中的全部配置信息的配置恢复操作时，才对上传的报文信息进行对应处理，保证设备的稳定性和协议可靠性。其中，报文信息可以包括该交换设备的协议信息等。可选的，交换设备启动完成时，配置恢复过程中未被关闭的端口可以一直处于开放状态，提高端口数据的转发速率。

本实施例提供的技术方案，通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口，实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发，减少数据转发过程中的中断和延时，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率，并减少了默认配置信息的恢复操作时间，提高了配置恢复的效率。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的应用于具体交换机中的一种交换设备端口数据的快速转发方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上给出具体的应用场景，本实施例中，交换机通过上电启动。具体的，如图3所示，可以包括如下步骤：

S301，接收交换机的上电启动指令。

S302，在运行boot引导文件时，按照交换机上的端口类型和默认配置信息预先配置好全部端口并开放端口。

S303，交换机上的应用程序开始启动。

S304，初始化各个功能和协议等基础操作信息，不再执行端口复位等造成数据丢包的操作。

S305，开始配置信息的配置恢复操作。

S306，判断是否是默认配置信息，若是，执行S307；若否，执行S308。

S307，不下发底层硬件，仅修改上层记录。

S308，正常操作，同时修改软硬件表项信息。

S309，判断是否是最后一条配置信息，若是，执行S310；若否，返回执行S306。

S310，交换机启动完成。

本实施例提供的技术方案，通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口，实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发，减少数据转发过程中的中断和延时，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种交换设备端口数据的快速转发装置的结构示意图，具体的，如图4所示，该装置可以包括：

指令接收模块410，用于接收作用于交换设备上的启动指令；

端口开放模块420，用于根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，并开放全部端口，以转发端口数据。

其中，上述端口开放模块420可以包括：信息获取单元4201，用于根据启动指令获取交换设备的端口类型和默认配置信息；端口配置单元4202，用于根据端口类型和默认配置信息，在引导阶段预先配置交换设备上的全部端口。

本实施例提供的技术方案，通过在交换设备的引导阶段预先配置并开放全部端口，实现交换设备启动时各个端口间数据的快速转发，减少数据转发过程中的中断和延时，缩短系统就绪时间，提高端口数据的转发速率。

进一步的，上述装置还可以包括：配置获取模块430，用于在开放全部端口之后，获取交换设备中的各个配置信息；配置恢复模块440，用于根据各个配置信息分别执行对应的配置恢复操作。

进一步的，上述配置恢复模块440可以包括：类型确定单元4401，用于依次确定各个配置信息的类型；默认恢复单元4402，用于若配置信息为默认配置信息，则修改默认配置信息对应的上层记录；非默认恢复单元4403，用于若配置信息为非默认配置信息，则分别修改非默认配置信息对应的底层操作和上层记录。

进一步的，上述装置还可以包括：报文处理模块450，用于在完成全部配置信息的配置恢复操作时，对交换设备中上传的报文信息进行对应处理。

进一步的，上述装置还可以包括：初始化模块460，用于在开放全部端口之后，初始化交换设备中的基础操作信息。

本实施例提供的交换设备端口数据的快速转发装置可适用于上述任意实施例提供的交换设备端口数据的快速转发方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种交换设备的结构示意图，如图5所示，该交换设备包括处理器50、存储装置51和通信装置52；该交换设备中处理器50的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器50为例；交换设备中的处理器50、存储装置51和通信装置52可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储装置51作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的交换设备端口数据的快速转发方法对应的程序指令/模块(例如，交换设备端口数据的快速转发装置中的指令接收模块410和端口开放模块420)。处理器50通过运行存储在存储装置51中的软件程序、指令以及模块，从而执行交换设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的交换设备端口数据的快速转发方法。

存储装置51可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置51可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置51可进一步包括相对于处理器50远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至交换设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信装置52可用于实现交换设备间的网络连接或者移动数据连接。

本实施例提供的一种交换设备可用于执行上述任意实施例提供的交换设备端口数据的快速转发方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例六

本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述任意实施例中的交换设备端口数据的快速转发方法。该方法具体可以包括：

接收作用于交换设备上的启动指令；

根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，并开放全部端口，以转发端口数据；

其中，根据启动指令在交换设备的引导阶段预先配置交换设备上的全部端口，包括：

根据启动指令获取交换设备的端口类型和默认配置信息；

根据端口类型和默认配置信息，在引导阶段预先配置交换设备上的全部端口。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的交换设备端口数据的快速转发方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述交换设备端口数据的快速转发装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。