一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備，應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化（EVI）網(wǎng)絡中。用戶側(cè)邊緣設備（UED）接收到來自用戶側(cè)的單播報文時，查詢媒體接入控制（MAC）表，命中則在本地轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則轉(zhuǎn)發(fā)給運營商邊緣設備（NED）。UED接收到來自用戶側(cè)的廣播報文時，在本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)（VLAN）內(nèi)廣播且轉(zhuǎn)發(fā)至NED。應用本發(fā)明方案，UED可以只保存本地站點的MAC地址，從而大大降低對UED的規(guī)格的要求，有利于EVI網(wǎng)絡的推廣。
【專利說明】一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領域，特別涉及一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備。【背景技術】
[0002]以太網(wǎng)連接虛擬化(EVI)網(wǎng)絡是一種可以將異地部署的多個站點網(wǎng)絡連接起來的網(wǎng)絡，是基于虛擬鏈路實現(xiàn)各站點網(wǎng)絡之間二層互聯(lián)的系統(tǒng)，實現(xiàn)基于IP核心網(wǎng)的L2VPN技術。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備，可以降低用戶側(cè)邊緣設備的規(guī)格要求，用利于EVI網(wǎng)絡的推廣應用。
[0004]針對第一個發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法，應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述邊緣設備為用戶側(cè)邊緣設備UED，該方法包括:
[0005]所述UED接收到來自用戶側(cè)的單播報文時，根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述EVI實例的本地站點轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶側(cè)的單播報文；未命中則將來自用戶側(cè)的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例的運營商邊緣設備 NED ；
[0006]所述UED接收到來自用戶側(cè)的廣播報文時，在所述本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)VLAN內(nèi)廣播且轉(zhuǎn)發(fā)至所述NED。
[0007]針對第一個發(fā)明目的，本發(fā)明還提出一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法，應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述邊緣設備為運營商邊緣設備NED，該方法包括:
[0008]所述NED接收到來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文時，查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則將來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)回所述UED ；
[0009]所述NED接收到來自所述UED的廣播報文時，在本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給至所述EVI實例中除所述UED以外的其他邊緣設備。
[0010]針對第二個發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種邊緣設備，包括控制單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元、接口單元和存儲單元，該設備為用戶側(cè)邊緣設備UED，且應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中；
[0011]所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，通過所述接口單元接收來自用戶側(cè)的單播報文，查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在所述EVI實例的本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶側(cè)的單播報文，未命中則通過所述接口單元轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例的運營商邊緣設備NED ;以及通過所述接口單元接收來自用戶側(cè)的廣播報文，通過所述接口單元將來自用戶側(cè)的廣播報文在所述本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述NED。[0012]針對第二個發(fā)明目的，本發(fā)明還提出一種邊緣設備，包括控制單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元、接口單元和存儲單元，該邊緣設備為運營商邊緣設備NED且應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述NED包括:
[0013]所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，通過所述接口單元接收來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文，根據(jù)來自所述UED的單播報文查詢媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則通過所述接口單元將來自所述UED的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)回所述所述UED ；以及通過所述接口單元接收來自所述UED的廣播報文，通過所述接口單元將來自所述UED的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例中除所述UED以外的其他邊緣設備。
[0014]本發(fā)明提出一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法和邊緣設備，將邊緣設備分為用戶側(cè)邊緣設備(UED)和運營商邊緣設備(NED)，UED的用戶可以通過UED和NED兩層邊緣設備接入網(wǎng)絡。其中，UED中僅保存本地站點的MAC地址，NED中保存實例內(nèi)所有的MAC地址。這樣，由于UED僅保存本地站點的MAC地址即可，對UED規(guī)格的要求將大大降低，從而有利于EVI網(wǎng)絡的推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是全連接EVI網(wǎng)絡架構(gòu)的示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實施例一分層EVI網(wǎng)絡架構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明實施例一中用戶側(cè)邊緣設備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明實施例一中運營商邊緣設備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明實施例二的分層EVI網(wǎng)絡架構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明實施例二中封裝后的中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)(IS-1S)報文的格式示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，全連接EVI網(wǎng)絡由核心網(wǎng)絡、交疊網(wǎng)絡和若干站點網(wǎng)絡等組成。
[0022]其中，站點網(wǎng)絡由一臺或多臺邊緣設備(ED)連接到核心網(wǎng)絡的具有獨立業(yè)務功能的二層網(wǎng)絡(如數(shù)據(jù)中心)，主要由用戶維護，完成用戶內(nèi)部的流量轉(zhuǎn)發(fā)，其邊緣設備可以提供站點之間的二層交換功能。
[0023]核心網(wǎng)絡主要由IP路由設備承載的提供站點網(wǎng)絡之間互聯(lián)的網(wǎng)絡，是公網(wǎng)，主要進行隧道報文的IP轉(zhuǎn)發(fā)。
[0024]交疊網(wǎng)絡是站點邊緣設備之間建立的虛擬網(wǎng)絡(圖中未標出)，實現(xiàn)VLAN在不同站點之間的擴展，提供各站點網(wǎng)絡之間的二層互聯(lián)。另外，交疊網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)平面承載站點間擴展的VLAN的二層流量，在控制平面則通過IS-1S協(xié)議在站點之間通告主機和路由器的MAC地址。
[0025]但是，利用全連接EVI網(wǎng)絡實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)同時，各站點的主機MAC地址需要泛洪至全連接EVI網(wǎng)絡的所有ED設備，導致每臺ED設備都必須維護大量的MAC表項。
[0026]圖2是本發(fā)明實施例一提供的分層EVI網(wǎng)絡架構(gòu)。圖2中，UED(User Edge Device,用戶側(cè)邊緣設備)，是分層EVI網(wǎng)絡中的用戶側(cè)邊緣設備；NED(NetWork Edge Device，網(wǎng)絡邊緣設備):是分層EVI網(wǎng)絡中的運營商邊緣設備。
[0027]圖2中第一站點包括若干用戶邊緣設備CE201，每臺CE201下掛主機Host (圖中未示出)。每臺CE201分別接入分層EVI網(wǎng)絡的用戶側(cè)邊緣設備UED202 ；UED202與分層EVI網(wǎng)絡的一個或多個NED203建立EVI連接。
[0028]本實施例應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的分層以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，分層EVI網(wǎng)絡的同一個EVI實例內(nèi)的主機可能分布于不同的站點。其中，UED202的EVI實例MAC表保存在接入UED202的EVI實例站點中學習到的主機的MAC地址。而NED203的EVI實例MAC表保存在EVI實例各個站點學習到的主機的MAC地址。
[0029]下面分兩部分具體介紹UED202和NED203的工作。
[0030]一、圖3是用戶側(cè)邊緣設備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，UED202至少包括控制單元2021、轉(zhuǎn)發(fā)單元2022、接口單元2023和存儲單元2024。
[0031]其中，控制單元2021在實際應用中由CPU等硬件芯片實現(xiàn)，轉(zhuǎn)發(fā)單元2022主要負責報文轉(zhuǎn)發(fā)，接口單元2023主要指邊緣設備對外的接口，可以是物理端口，也可以是邏輯接口，而存儲單元2024用于保存與EVI實例、隧道等相關的信息。具體地:
[0032]當UED202將用戶側(cè)報文轉(zhuǎn)發(fā)到公網(wǎng)側(cè)時:接口單元2023接收來自用戶側(cè)的單播報文，轉(zhuǎn)發(fā)單元2022查詢EVI實例的MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元2023在所述EVI實例的本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶側(cè)的單播報文，未命中則通過所述接口單元2023轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例的NED ;以及通過所述接口單元2023接收來自用戶側(cè)的廣播報文，通過所述接口單元2023將來自用戶側(cè)的廣播報文在所述本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述NED。
[0033]當UED202將公網(wǎng)側(cè)報文轉(zhuǎn)發(fā)到用戶側(cè)時:接口單元2023接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的單播報文時，轉(zhuǎn)發(fā)單元2022查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元2023在所述本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā),未命中則通過所述接口單元2023在所述本地站點的同一VLAN內(nèi)廣播；以及通過接口單元2023接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的廣播報文，通過所述接口單元2023在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播來自所述NED的廣播報文。
[0034]與全連接EVI網(wǎng)絡的邊緣設備不同，本實施例的UED202學習本地MAC地址，而不學習遠端MAC地址。UED202將學習到的本地MAC地址通過中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)(IS-1S)協(xié)議發(fā)布給NED203。實際應用中，UED202通常根據(jù)收到的用戶側(cè)二層報文的以太網(wǎng)頭的源MAC地址學習本地MAC地址。這里所說的二層報文可以是單播報文，也可以是廣播報文，即:轉(zhuǎn)發(fā)單元2022通過接口單元2023收到來自用戶側(cè)的二層單播或廣播報文，轉(zhuǎn)發(fā)單元2022根據(jù)收到二層單播或廣播報文的端口、二層單播或廣播報文的VLANID確定EVI實例，在EVI實例的MAC表記錄VLAN ID、源MAC地址與端口的對應關系，以實現(xiàn)本地MAC地址的學習。在發(fā)布MAC地址時，由控制單元2021通過所述接口單元2023發(fā)送包含學習到的本地MAC地址的IS-1S協(xié)議報文給NED203。
[0035]二、圖4是運營商邊緣設備NED203的結(jié)構(gòu)示意圖。NED203包括控制單元2031、轉(zhuǎn)發(fā)單元2032、接口單元2033和存儲單元2034 ;其中，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032記錄EVI實例內(nèi)學習到的本地MAC地址和遠端MAC地址。
[0036]當NED203將公網(wǎng)側(cè)報文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶側(cè)時:接口單元2033接收來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032根據(jù)來自所述UED的單播報文查詢MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則通過所述接口單元2033將來自所述UED的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)回所述所述UED ;以及通過所述接口單元2033接收來自所述UED的廣播報文，通過所述接口單元2033將來自所述UED的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例中除所述UED以外的其他邊緣設備。
[0037]當NED203將用戶側(cè)報文轉(zhuǎn)發(fā)給公網(wǎng)側(cè)時:接口單元2033接收到來自用戶側(cè)的單播報文，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元2033在所述EVI實例轉(zhuǎn)發(fā)，未命中則通過所述接口單元2033在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；以及接口單元2033接收到來自用戶側(cè)的廣播報文，通過所述接口單元2033將來自用戶側(cè)的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED202以及所述其他邊緣設備。
[0038]當NED203接收到公網(wǎng)側(cè)其他邊緣設備的報文時:接口單元2033接收來自公網(wǎng)側(cè)其他邊緣設備的單播報文，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032查詢所述MAC表，命中本地則在本地站點轉(zhuǎn)發(fā)；命中UED202，則轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED202 ;命中公網(wǎng)側(cè)其他另一邊緣設備則丟棄；未命中則在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播。在接口單元2033接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的廣播報文時，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032通過所述接口單元2033將來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播。
[0039]本實施例中的NED203可以學習本地MAC地址以及其他站點的遠端MAC地址。NED203與公網(wǎng)側(cè)其他邊緣設備(即其他NED或ED )之間采用全連接架構(gòu)，還將學習到的本地MAC地址和UED202發(fā)布過來的遠端MAC地址泛洪給其他ED或其他NED。但是，NED203不將學習到的本地MAC地址或遠端MAC地址發(fā)布給UED202。
[0040]實際應用中，轉(zhuǎn)發(fā)單元2032可以根據(jù)用戶側(cè)二層報文的以太網(wǎng)頭的源MAC地址學習本地MAC地址，即:轉(zhuǎn)發(fā)單元2032通過接口單元的2033收到來自用戶側(cè)的二層單播或廣播報文，根據(jù)收到二層單播或廣播報文的端口以及二層單播或廣播報文的VLAN ID確定EVI實例，在EVI實例的MAC表記錄VLAN ID、源MAC地址與端口的對應關系，以實現(xiàn)對本地MAC地址的學習。轉(zhuǎn)發(fā)單元2032還根據(jù)IS-1S協(xié)議報文學習遠端MAC地址，即:轉(zhuǎn)發(fā)單元2032通過接口單元的2033收到來自公網(wǎng)側(cè)的IS-1S協(xié)議報文，根據(jù)IS-1S協(xié)議報文關聯(lián)的EVI實例標識確定EVI實例，將IS-1S協(xié)議報文中的VLAN ID和MAC地址與收到IS-1S協(xié)議報文的公網(wǎng)接口的對應關系記錄在EVI實例的MAC表中，以實現(xiàn)對遠端MAC地址的學習。同時，在發(fā)布MAC地址時，控制單元2031通過所述接口單元2033發(fā)送IS-1S協(xié)議報文至所述其他邊緣設備，發(fā)送的IS-1S協(xié)議報文包含學習到的本地MAC地址以及基于的來自所述UED202的IS-1S協(xié)議報文學習到的遠端MAC地址。
[0041]實際應用中，UED以及NED的控制單元可以基于CPU實現(xiàn)，UED以及NED的轉(zhuǎn)發(fā)單元可以基于轉(zhuǎn)發(fā)芯片實現(xiàn)，UED以及NED的存儲單元可以基于存儲器實現(xiàn)。為了更好地說明本發(fā)明方案，下面再進一步介紹實施例二。
[0042]圖5是實施例二的分層EVI網(wǎng)絡架構(gòu)圖示意圖。UED100是分層EVI網(wǎng)絡中的用戶側(cè)邊緣設備；NED200以及NED300是分層EVI網(wǎng)絡中的運營商邊緣設備；ED400是EVI網(wǎng)絡中普通的邊緣設備，用于連接用戶網(wǎng)絡和IP骨干網(wǎng)絡，與圖1中全連接EVI網(wǎng)絡邊緣設備相同。NED200、NED300、ED400之間采用全連接架構(gòu)。
[0043]如圖5所示，第一站點的用戶邊緣設備CEllO以及CE112接入EVI分層網(wǎng)絡的UED100 ;第二站點的CE210以及CE212接入EVI分層網(wǎng)絡的NED200 ;第三站點的CE310接入NED300 ;第四站點的CE410接入ED400。CEllO下掛主機120的MAC地址為MAC120，CE112下掛主機122的MAC地址為MAC122。
[0044]CE210下掛主機220的MAC地址為MAC220，CE212下掛主機222的MAC地址為MAC222。CE310下掛主機320的MAC地址為MAC320，CE410下掛主機420的MAC地址為MAC420。
[0045]本實施例中UED100與NED200、NED300建立EVI連接，本領域技術人員可根據(jù)實施例二的技術啟示，在分層EVI網(wǎng)絡中使一個UED與一個或多個NED設備建立EVI連接，或者在分層EVI網(wǎng)絡中使多個UED設備與一個或多個NED設備建立EVI連接。
[0046]這里，UED100與 NED200 建立的 EVI 連接為 EVI LINK1,UED 100 與 NED300 建立的EVI連接為EVI LINK2。其中，UED100的公網(wǎng)接口 I對應EVI LINK1，公網(wǎng)接口 2對應EVILINK2。當UED100需要向NED200和NED300發(fā)布本地MAC地址或轉(zhuǎn)發(fā)報文時，就將IS-1S協(xié)議報文以及用戶側(cè)報文從公網(wǎng)接口 I對應的EVI LINKl發(fā)往NED200或從公網(wǎng)接口 2對應 EVILINK2 發(fā)往 NED300。
[0047]如圖5所示NED200與EVI實例的UED100、NED300以及ED400建立的EVI連接分別對應于公網(wǎng)接口 3、公網(wǎng)接口 5以及公網(wǎng)接口 4 ；NED300與EVI實例的UED 100、NED200以及ED400建立的EVI連接分別對應于公網(wǎng)接口 6、公網(wǎng)接口 7以及公網(wǎng)接口 8，ED400與EVI實例的NED200以及NED300建立的EVI連接分別對應于公網(wǎng)接口 9以及公網(wǎng)接口 10。
[0048]UED100.NED200以及NED300的CPU處理控制層面的協(xié)議報文，可獲取各EVI實例的信息并將各EVI實例的信息保存于存儲單元，并根據(jù)各EVI實例的信息為每個EVI實例設置硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項，將設置的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表記錄于轉(zhuǎn)發(fā)芯片。每個EVI實例的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表可以包括隧道封裝表、隧道終結(jié)表、廣播表、隧道選擇HASH表、MAC表等。
[0049]UED100, NED200以及NED300的轉(zhuǎn)發(fā)芯片的MAC表在初始時為空，需要進行MAC地址學習。UED100、NED200以及NED300的控制單元生成及配置這些硬件轉(zhuǎn)發(fā)表的方式與圖1中全連接EVI網(wǎng)絡的邊緣設備的控制單元生成及配置硬件轉(zhuǎn)發(fā)表的方式相同。但是，UED100.NED200以及NED300的轉(zhuǎn)發(fā)芯片學習MAC地址學習的方式不同于全連接EVI網(wǎng)絡的邊緣設備。UED100的MAC學習方法見上述實施例一對UED202的說明。NED200以及NED300的MAC學習方法請參照NED203的說明。
[0050]UED100學習本地MAC地址且發(fā)布給NED200和NED300。NED200學習本地MAC地址以及UED100、NED300和ED400發(fā)布的其他站點的遠端MAC地址，NED300學習本地MAC地址以及UED100、NED200和ED400發(fā)布的其他站點的遠端MAC地址，且NED200和NED300還將本地MAC地址以及UED100發(fā)布的遠端MAC地址發(fā)布到ED400。ED400學習本地MAC地址以及學習遠端NED200、NED300發(fā)布過來的MAC地址，并且將學習到的本地站點內(nèi)的MAC發(fā)布給 NED200、NED300。
[0051]實際應用中，如果UED100與同一個EVI實例的NED200和NED300建立了等價的EVI連接，為了進一步減少UED 100與公網(wǎng)側(cè)的負載，同時避免冗余MAC地址發(fā)布，UED 100根據(jù)EVI實例廣播表選擇公網(wǎng)接口 I或公網(wǎng)接口 2，通過所選的公網(wǎng)接口對應的EVI連接將包含學習到的本地MAC地址的IS-1S協(xié)議報文發(fā)送到NED200或NED300 ;或者UED100將學習到的本地MAC地址均勻分成兩組，選擇EVI實例廣播表中的公網(wǎng)接口 I和公網(wǎng)接口 2，通過公網(wǎng)接口 I對應的EVI LINKl以及公網(wǎng)接口 2對應的EVI LINK2分別將包含每組本地MAC地址的IS-1S協(xié)議發(fā)送給NED200或NED300。
[0052]本實施例所述的單播報文和廣播報文可以是協(xié)議報文，也可以是數(shù)據(jù)報文，UED100下的主機可以訪問本地站點主機或遠端站點下的主機，NED200或NED300下的主機也可以訪問各自本地下的主機或遠端站點下的主機。不管是哪種類型的報文，不管是對哪個站點的訪問，在其訪問的過程中，涉及到UED或NED對報文的轉(zhuǎn)發(fā)，下面將舉例說明。另夕卜，在本實施例中，對于NED200來說，NED300和ED400為所述的其他邊緣設備。相似的，對于NED300來說，NED200和ED400為所述的其他邊緣設備。
[0053]例1:在圖5所示的分層EVI網(wǎng)絡中，假設主機120訪問主機420前，初始情況下主機120沒有主機420的ARP信息，因此主機120發(fā)送ARP請求報文。這里的ARP請求報文就是一種協(xié)議報文，而且是一個目的MAC地址是全F的二層廣播報文。在圖5中CEllO收到主機120發(fā)送ARP請求報文，根據(jù)ARP請求報文的以太網(wǎng)頭中源MAC地址學習主機120的MAC地址，然后繼續(xù)在VLANlO內(nèi)廣播ARP請求報文。
[0054]本實施例中，主機120的ARP請求報文被轉(zhuǎn)發(fā)至主機420的轉(zhuǎn)發(fā)流程如下:
[0055]步驟Ml =UEDlOO收到ARP請求報文，根據(jù)ARP請求報文的VLAN 10以及收到ARP請求報文的端口 I確定EVI實例，在EVI實例MAC表中記錄的VLAN 10和MAC 120地址與端口 I的對應關系。
[0056]步驟M2 =UEDlOO在EVI實例廣播表中選擇VLANlO的其他端口(圖中未示)進行本地轉(zhuǎn)發(fā)并在EVI實例廣播表記錄的公網(wǎng)接口 I和公網(wǎng)接口 2中選擇公網(wǎng)接口 I將ARP請求報文發(fā)往NED200。
[0057]UED 100將ARP請求報文發(fā)往NED200時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 I的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLAN ID等為ARP請求報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭，將本設備的MAC地址設置為外層以太網(wǎng)頭的源MAC地址，從封裝信息中的出端口發(fā)送。由于ARP報文被封裝為Ethernet over IP GRE報文，UEDlOO與NED200間的設備會根據(jù)Ethernet IP GRE報文的IP GRE隧道頭(ARP請求報文的以太網(wǎng)頭與外層以太網(wǎng)頭之間的IP頭和GRE頭)將ARP請求報文轉(zhuǎn)發(fā)到NED200，從而通過UED100和NED200間IP GRE隧道(EVI隧道)承載的EVL LINKlJf ARP報文發(fā)往NED200。
[0058]UED 100可通過已有hash算法計算hash值,根據(jù)hash值在EVI實例廣播表記錄的公網(wǎng)接口進行選擇。譬如UED100根據(jù)ARP請求報文(二層廣播報文)的VLAN ID和目的MAC地址進行hash計算,在隧道選擇表中確定hash值對應的公網(wǎng)接口。
[0059]步驟M3:UED100在EVI實例廣播表中記錄的公網(wǎng)接口 I和公網(wǎng)接口 2中選擇公網(wǎng)接口 1，將包含MAC 120的IS-1S協(xié)議報文發(fā)往到NED200。
[0060]UED100將包含MAC120的IS-1S協(xié)議報文發(fā)往NED200時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 I的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLAN ID，為IS-1S協(xié)議報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭。
[0061]由于IS-1S是路由協(xié)議報文，UED100在IP GRE隧道頭與IS-1S協(xié)議報文間插入EVI頭，用于識別EVI實例。圖6是封裝后的IS-1S報文的格式示意圖。由于IS-1S協(xié)議報文封裝了 IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭，UED 100與NED200間的設備會根據(jù)IP GRE隧道頭，將IS-1S報文轉(zhuǎn)發(fā)到NED200,即:通過UEDlOO和NED200間IP GRE隧道(EVI隧道)承載的EVL LINKl，將包含學習到的MAC120的IS-1S協(xié)議報文發(fā)送到NED200，從而將學習的本地MAC地址發(fā)布到NED200。
[0062]步驟M4:NED200接收到來自UED100的封裝后的ARP請求報文，進行解封裝，根據(jù)ARP請求報文的VLAN確定EVI實例，在確定的EVI實例廣播表中選擇VLANlO的端口(圖中未示)在本地站點同一 VLAN內(nèi)廣播，并轉(zhuǎn)發(fā)并在EVI實例廣播表記錄的公網(wǎng)接口 3、4和5中選擇兩個公網(wǎng)接口 4和5(即:除收到ARP請求報文的公網(wǎng)接口 3以外的兩個公網(wǎng)接口)，將ARP請求報文發(fā)往NED300和ED400。
[0063]NED200對ARP請求報文執(zhí)行解封裝操作時，確定外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址是本設備的MAC地址，則去掉外層以太網(wǎng)頭，然后根據(jù)隧道終結(jié)表與IP GRE隧道頭的目的IP地址、源IP、GRE頭類型進行隧道匹配，之后去掉IP GRE隧道，然后進入到ARP轉(zhuǎn)發(fā)流程中。
[0064]NED200將ARP請求報文發(fā)往NED300和ED400時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 4和公網(wǎng)接口 5的封裝信息，將ARP請求報文封裝為Ethernet over IP GRE報文，分別通過兩個公網(wǎng)接口的封裝信息中的出端口(圖中未示)發(fā)送。
[0065]步驟M5:NED200接收來自UED100的IS-1S協(xié)議報文，進行解封裝，根據(jù)EVI頭確定EVI實例，在EVI實例MAC表中記錄VLAN 10和MAC120地址與公網(wǎng)接口 3 (根據(jù)封裝后的IS-1S協(xié)議報文的IP GRE隧道頭確定)的對應關系；NED200在EVI實例廣播表中選擇公網(wǎng)接口 4和5，將包含學習到的遠端MAC120的IS-1S協(xié)議報文發(fā)送到NED300和ED400。
[0066]NED200將包含MAC120的IS-1S協(xié)議報文發(fā)往NED300和ED400時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 4和5的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLAN ID，為IS-1S協(xié)議報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭，將封裝后的IS-1S協(xié)議報文分別通過兩個公網(wǎng)接口的封裝信息的出端口(圖中未示)發(fā)送。
[0067]NED200在IP GRE隧道頭與IS-1S協(xié)議報文間插入EVI頭，用于識別EVI實例。NED200發(fā)送的封裝后的IS-1S報文的格式與圖6所示的封裝后的IS-1S協(xié)議報文的格式相同。
[0068]步驟M6:ED400和NED300接收到來自NED200的ARP請求報文，進行解封裝，根據(jù)ARP請求報文的VLAN確定EVI實例，在確定的EVI實例廣播表中選擇VLANlO的端口(圖中未示)執(zhí)行本地轉(zhuǎn)發(fā)。
[0069]步驟M7:ED400接收到NED200發(fā)布的IS-1S協(xié)議報文，進行解封裝，根據(jù)EVI頭確定EVI實例，在EVI實例MAC表中記錄VLAN 10和MAC120地址與公網(wǎng)接口 9的對應關系；NED300接收到NED200發(fā)布的IS-1S協(xié)議報文，進行解封裝，根據(jù)EVI頭確定EVI實例，在EVI實例MAC表中記錄VLAN 10和MAC120地址與公網(wǎng)接口 7的對應關系。
[0070]CE410收到ARP請求報文后，學習主機120的MAC地址并繼續(xù)在VLANlO內(nèi)廣播。主機420收到ARP請求報文，在本設備的ARP表記錄APR信息。主機420根據(jù)生成ARP響應報文并發(fā)往CE410 ；ARP響應報文的以太網(wǎng)頭的目的MAC地址是MAC120，源MAC地址是MAC420。CE410收到ARP響應報文，學習MAC420并將ARP響應報文發(fā)往ED400。
[0071]上述流程中既包含各個邊緣設備對報文的轉(zhuǎn)發(fā)過程，也包含MAC地址的學習過程，并按照以上假設交叉進行。實際應用中，其執(zhí)行順序未必嚴格按照上述流程的順序執(zhí)行，其并不能作為對本發(fā)明方案的限定。[0072]下面繼續(xù)介紹主機420發(fā)送的ARP響應報文被轉(zhuǎn)發(fā)至主機120，這里，ARP響應報文也為協(xié)議報文，且為單播報文，其的轉(zhuǎn)發(fā)流程如下:
[0073]步驟M8:ED400收到ARP響應報文，根據(jù)ARP響應報文的VLAN 10以及收到ARP響應報文的端口 5 (圖中未示)確定EVI實例，在EVI實例MAC表中記錄的VLAN 10.MAC420地址與端口 5的對應關系；ED400在EVI實例MAC中查找到VLANlO和MAC120匹配的MAC表項，根據(jù)匹配表項中公網(wǎng)接口 9，將ARP響應報文發(fā)往NED200。
[0074]ED400將ARP響應報文發(fā)往NED200時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 9的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLAN ID為ARP響應報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭，將本設備的MAC地址設置為外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址，從公網(wǎng)接口 9的封裝信息中的出端口發(fā)送。
[0075]步驟M9:ED400在EVI實例廣播表中選擇公網(wǎng)接口 9和公網(wǎng)接口 10，將包含學習到的本地MAC420通過IS-1S協(xié)議報文發(fā)送到NED200和NED300。
[0076]ED400將包含學習到的本地MAC420通過IS-1S協(xié)議報文發(fā)送到NED200和NED300時，根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 9和10的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLANID，為IS-1S協(xié)議報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭。將封裝后的IS-1S協(xié)議報文分別通過兩個公網(wǎng)接口的封裝信息的出端口(圖中未示)發(fā)送。
[0077]ED400發(fā)送的封裝后的IS-1S報文的格式與圖6所示的格式相同。
[0078]步驟MlO:NED200接收到來自ED400的封裝后的ARP響應報文，進行解封裝，根據(jù)ARP響應報文的VLAN確定EVI實例，在確定的EVI實例MAC表查找VLANlO和MAC120匹配的表項，根據(jù)匹配表項中公網(wǎng)接口 3，將ARP響應報文發(fā)往UED100。
[0079]NED200根據(jù)隧道封裝表查找公網(wǎng)接口 3的封裝信息，根據(jù)封裝信息記錄的IP頭、GRE頭、外層以太網(wǎng)頭的目的MAC地址、VLAN ID為ARP響應報文封裝IP GRE隧道頭和外層以太網(wǎng)頭，將本設備的MAC地址設置為外層以太網(wǎng)頭的源MAC地址，從封裝信息中的出端口(圖中未示)發(fā)送封裝后的ARP響應報文。
[0080]步驟Mil:NED200接收到ED400發(fā)送的IS-1S協(xié)議報文，進行解封裝，根據(jù)EVI頭確定EVI實例，在確定的EVI實例MAC表中記錄VLANlO和MAC420與公網(wǎng)接口 4的對應關系；NED300接收到來自ED400的IS-1S協(xié)議報文，進行解封裝，根據(jù)EVI頭確定EVI實例，在確定的EVI實例MAC表中記錄VLANlO和MAC420與公網(wǎng)接口 8的對應關系。
[0081]步驟M12:UED100收到來自NED200的封裝后的ARP響應報文，進行解封裝，根據(jù)ARP響應報文的VLANlO確定EVI實例，在確定的EVI實例MAC表查找VLANlO和MAC120匹配的表項，根據(jù)匹配表項中端口 I執(zhí)行本地轉(zhuǎn)發(fā)，即通過端口 I轉(zhuǎn)發(fā)給CE110。
[0082]CEllO收到ARP響應報文，根據(jù)學習的MAC120將ARP響應報文發(fā)往主機120。主機120根據(jù)收到ARP響應報文，記錄ARP信息。
[0083]按照實施例二描述的MAC學習以及報文轉(zhuǎn)發(fā)方式，UED100學習MAC地址之后，其MAC表如表一所不:
[0084]
VLAN號~ MAC地址 接口信息j...
【權(quán)利要求】
1.一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述邊緣設備為用戶側(cè)邊緣設備UED，該方法包括: 所述UED接收到來自用戶側(cè)的單播報文時，根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述EVI實例的本地站點轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶側(cè)的單播報文；未命中則將來自用戶側(cè)的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例的運營商邊緣設備NED ； 所述UED接收到來自用戶側(cè)的廣播報文時，在所述本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)VLAN內(nèi)廣播且轉(zhuǎn)發(fā)至所述NED。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括: 所述UED接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的單播報文時，查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則將來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的單播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播； 所述UED接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的廣播報文，在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述UED根據(jù)接收的 來自用戶側(cè)的單播報文或廣播報文學習所述本地MAC地址；學習到的本MAC地址記錄于所述MAC表中； 所述UED發(fā)送中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)IS-1S協(xié)議報文，將學習到的本地MAC地址發(fā)布給所述NED。
4.一種在邊緣設備上的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述邊緣設備為運營商邊緣設備NED，該方法包括: 所述NED接收到來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文時，查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則將來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)回所述UED ； 所述NED接收到來自所述UED的廣播報文時，在本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給至所述EVI實例中除所述UED以外的其他邊緣設備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括: 所述NED接收到來自用戶側(cè)的單播報文時，查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果在所述EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播來自用戶側(cè)的單播報文； 所述NED接收到來自用戶側(cè)的廣播報文時，在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播且轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED以及所述其他邊緣設備。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括: 所述NED接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的單播報文時，查詢所述MAC表，命中本地則在本地站點轉(zhuǎn)發(fā)；命中所述UED，則轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED ;命中公網(wǎng)側(cè)其他另一邊緣設備則丟棄；未命中則在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播； 所述NED接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的廣播報文時，在所述本地站點的同一VLAN內(nèi)廣播。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 所述NED根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文或廣播報文學習所述本地MAC地址；所述NED接收來自其所述UED和所述其他邊緣設備的IS-1S協(xié)議報文，根據(jù)收到的IS-1S協(xié)議報文學習遠端MAC地址； 所述NED發(fā)送IS-1S協(xié)議報文，將學習到的本地MAC地址以及基于來自所述UED的IS-1S協(xié)議報文學習到的遠端MAC地址發(fā)布給其他邊緣設備。
8.—種邊緣設備，包括控制單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元、接口單元和存儲單元，其特征在于，該設備為用戶側(cè)邊緣設備UED，且應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中； 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，通過所述接口單元接收來自用戶側(cè)的單播報文，查詢EVI實例的媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在所述EVI實例的本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶側(cè)的單播報文，未命中則通過所述接口單元轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例的運營商邊緣設備NED ；以及通過所述接口單元接收來自用戶側(cè)的廣播報文，通過所述接口單元將來自用戶側(cè)的廣播報文在所述本地站點的同一虛擬局域網(wǎng)VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述NED。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于通過所述接口單元接收來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的單播報文，查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在所述本地站點內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，未命中則通過所述接口單元在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播；以及通過接口單元接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述NED的廣播報文，通過所述接口單元在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播來自所述NED的廣播報文。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文或廣播報文學習所述本地MAC地址；學習到的本地MAC地址記錄配置于所述MAC表； 所述控制單元，通過所述接口單元發(fā)送包含學習到的本地MAC地址的中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)IS-1S協(xié)議報文給所述NED。
11.一種邊緣設備，包括控制單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元、接口單元和存儲單元，其特征在于，該邊緣設備為運營商邊緣設備NED且應用于實現(xiàn)多個站點二層互聯(lián)的以太網(wǎng)虛擬化EVI網(wǎng)絡中，所述NED包括: 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，通過所述接口單元接收來自公網(wǎng)側(cè)的用戶側(cè)邊緣設備UED的單播報文，根據(jù)來自所述UED的單播報文查詢媒體接入控制MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在EVI實例內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；未命中則通過所述接口單元將來自所述UED的單播報文轉(zhuǎn)發(fā)回所述所述UED ；以及通過所述接口單元接收來自所述UED的廣播報文，通過所述接口單元將來自所述UED的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)給所述EVI實例中除所述UED以外的其他邊緣設備。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設備，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于通過所述接口單元接收到來自用戶側(cè)的單播報文，根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文查詢所述MAC表，命中則按照查詢結(jié)果通過所述接口單元在所述EVI實例轉(zhuǎn)發(fā)，未命中則通過所述接口單元在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)；以及通過所述接口單元接收到來自用戶側(cè)的廣播報文，通過所述接口單元將來自用戶側(cè)的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播并轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED以及所述其他邊緣設備。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設備，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于通過所述接口單元接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的單播報文，查詢所述MAC表，命中本地則在本地站點轉(zhuǎn)發(fā)；命中所述UED，則轉(zhuǎn)發(fā)至所述UED ;命中公網(wǎng)側(cè)其他另一邊緣設備則丟棄；未命中則在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播； 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于通過所述接口單元接收到來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的廣播報文，通過所述接口單元將來自公網(wǎng)側(cè)所述其他邊緣設備的廣播報文在所述本地站點的同一 VLAN內(nèi)廣播。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設備，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，還用于根據(jù)來自用戶側(cè)的單播報文或廣播報文學習所述本地MAC地址；以及用于通過所述接口單元接收來自所述UED和其他所述邊緣設備的IS-1S協(xié)議報文學習，基于接收的所述IS-1S協(xié)議報文學習遠端MAC地址； 所述控制單元，用于通過所述接口單元發(fā)送IS-1S協(xié)議報文至所述其他邊緣設備；發(fā)送的IS-1S協(xié)議報文包含學習到的本地MAC地址以及基于的來自所述UED的IS-1S協(xié)議報文學習到的遠端MAC地址。`
【文檔編號】H04L12/70GK103685006SQ201210315857
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】宋小恒, 鄭國良 申請人:杭州華三通信技術有限公司