专利名称：实现自动隧道二次路由的装置及报文转发方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及IPV4到IPV6过渡的自动隧道实现技术。
背景技术：
为了解决IPV4地址资源即将耗尽的问题，国际互联网工程工作小组(IETF)制定 了采用128位地址长度的IPV6地址标准。虽然IPV6与IPV4不兼容，但IPV6同现有TCP/ IP协议族中的其他协议兼容，所以IPV6存在取代IPV4的发展趋势。但在IPV6成为主流 协议之前，需要实现使用IPV6协议栈的网络能与当前采用IPV4组建的网络进行正常通信， 因此为了 IPV4和IPV6互通以保证IPV4到IPV6的平稳过渡，国际上提出了多种解决方案。 其中之一就是过渡隧道技术。过渡隧道的原理是把IPV6数据报文封装在IPV4数据报文中 并通过IPV4基础网络传输。这样被IPV4网络隔离的IPV6网络就可以通过隧道连接在一 起。 目前过渡隧道分为两种手动配置隧道和自动隧道。手动配置隧道是指IPV6数 据报文被封装成IPV4数据报文，然后在IPV4网络中转发。它的特点是封装成的IPV4报文 的目的地址和源地址都是手动指定/固定的，即需要用户手动配置隧道的对端IPV4地址， 由于这个隧道是点到点的，所以在网络比较复杂的情况下，配置起来比较麻烦。对于手动配 置隧道，自动隧道不要用户指定隧道对端的IPV4地址。而封装后IPV4报文的目的地址来 源于特殊IPV6地址，比如兼容IPV4的IPV6地址、6to4地址、ISATAP地址等。这类地址利 用嵌入在IPV6地址中的IPV4地址来作为IPV4报文的目的地址，这样报文封装后直接查找 IPV4路由信息即可获取报文的发送路径。 自动隧道的实现依赖一个二次路由的过程，第一步经过IPV6路由，发现出接口为 隧道接口，第二步封装该IPV6报文为IPV4报文，经过IPV4路由将封装后的报文发送到 IPV6网络。但是有些网络设备硬件不支持二次路由导致无法实现自动隧道功能。在中国 发明专利申请CN200610170371.X(申请日2006年12月29日，
公开日200年7月2日)以 及中国发明专利申请CN200610170370. 5(申请日2006年12月29日，
公开日200年7月2 日)中公开了一种通过软件实现的路由整合，从而可以在不支持二次路由的设备中实现过 渡隧道的技术，但是该方法实现起来软件复杂度比较高，同时只支持6to4过渡隧道。
发明内容
本发明提供了一种实现自动隧道二次路由的装置及报文转发方法，以解决现有技 术中软件复杂度高，通用性不强的问题。 本发明提供一种实现自动隧道二次路由的装置，同时连接IPV6网络和IPV4网络， 包括一交换芯片和一个环回端口，所述交换芯片用于根据连接IPV6网络的接口收到报文 的目的地址进行IPV6路由表项查找，并在匹配到有自动隧道标志的路由表项时，将IPV6报 文进行IPV4报文封装并发送到环回端口 ，而且当其收到从环回端口发出的IPV4报文时，进 行IPV4路由表项查找，并根据匹配路由表项保存的出口信息将IPV4报文发送出去；所述环
3回端口用于将从交换芯片收到的IPV4的报文重新发回去。 进一步的，以上所述的环回端口位于交换芯片中。 优选的，以上所述的环回端口可以是环回聚合组。 本发明还提供了上述装置的报文转发方法，包括如下步骤 a、根据接收到的IPV6数据报文的目的地址，进行路由表项查找； b、如果匹配到有自动隧道标志的路由表项，进行IPV4报文封装； c、将封装之后的IPV4报文发送到步骤b中路由表项保存的出口信息关联的环回
端口上； d、环回端口将收到的IPV4封装报文交回报文输入队列； e、根据IPV4报文目的地址进行匹配的路由表项查找； f、根据步骤e中匹配路由表项保存的出口信息将IPV4报文发送出去。 具体的，步骤c中的环回端口可以是环回聚合组。 本发明的有益效果是减少了软件实现的复杂度，并且可以支持各类过渡隧道 (6to4、 ISATAP等)，通用性比较强。
图1是本发明的网络环境示意图。 图2是本发明实施方式的报文转发流程图。
具体实施例方式
随着交换技术的不断发展，三层交换设备因其组网灵活，转发速度快，成本相对较 低而受到网络建设者的青睐，尤其是网络规模不算太大、接口形态比较单一的组网环境下， 用户往往比较倾向于选择三层交换设备来进行数据转发。本发明的网络环境示意图见图1 ， 用户选择网络交换设备A和网络交换设备B来组建用户A和用户B之间通信的互联网络。 由于网络交换设备A和交换设备B都同时连接IPV6网络和IPV4网络，所以可以通过自动隧 道来实现用户A与用户B的通信。由于交换设备的路由查找主要是依靠交换 片来完成， 所以自动隧道的实现要依靠交换芯片来实现二次路由。本发明解决了目前大部分交换芯片 不支持二次路由的问题。 为了实施本发明，需要完成以下设置 首先，设置一用于报文环回的端口并开启环回模式。环回端口开启环回模式之后， 所有发送到这个端口的报文都将被送回给发送者。端口环回可以由标准MAC控制器寄存器 实现或者PHY寄存器实现，也可以由另外的硬件单独实现。另外，在实际应用过程中会要求 较高的IPV6处理带宽，当交换设备的每个端口实际带宽在100M/1000M之间时，为了增加可 用带宽，可以设置多个环回端口并加入一个聚合组中(Trimk)。当然，如果能够提供10G带 宽端口也可以不使用Trunk功能。 然后，添力口 IPV6L3FIB(三层转发信息库，Layer3Forwardinglnformation Base) 表项。这个路由表项的作用有两个1、将进入的IPV6报文进行自动隧道封装；2、将封装之 后的报文出口指向已经设置的环回端口或者环回Trunk。 当交换设备A接收到来自用户A发给用户B的IPV6报文时，IPV6报文首先被送入交换芯片，交换芯片根据IPV6数据报文的目的地址，进行IPV6L3FIB路由表项的查找，如果 匹配到添加的有自动隧道标志的路由表项，进行IPV4报文封装；然后将封装之后的IPV4报 文发送到所匹配路由表项保存的出口信息所关联的环回端口上；环回端口将收到的IPV4 封装报文交回到交换芯片的报文输入队列；交换芯片根据输入IPV4报文的目的地址进行 匹配的IPV4L3FIB路由表项查找；根据找的匹配IPV4路由表项保存的出口信息将IPV4报 文发送出去。
权利要求
实现自动隧道二次路由的装置，同时连接IPV6网络和IPV4网络，包括一交换芯片，其特征在于，该装置还包括一环回端口；所述交换芯片用于根据连接IPV6网络的接口收到报文的目的地址进行IPV6路由表项查找，并在匹配到有自动隧道标志的路由表项时，将IPV6报文进行IPV4报文封装并发送到环回端口，而且当其收到从环回端口发出的IPV4报文时，进行IPV4路由表项查找，并根据匹配路由表项保存的出口信息将IPV4报文发送出去；所述环回端口用于将从交换芯片收到的IPV4的报文重新发回去。
2. 如权利要求l所述的实现自动隧道二次路由的装置，其特征在于，所述的环回端口 位于交换芯片中。
3. 如权利要求1所述的实现自动隧道二次路由的装置，其特征在于，所述的路由表项 是指三层转发信息库的表项。
4. 如权利要求l-3任一项所述的实现自动隧道二次路由的装置，其特征在于，所述的 环回端口可以是环回聚合组。
5. 如权利要求4所述的实现自动隧道二次路由的装置，其特征在于，所述环回端口的 环回控制由标准MAC控制器寄存器实现。
6. 如权利要求4所述的实现自动隧道二次路由的装置，其特征在于，所述环回端口的 环回控制由PHY寄存器实现实现。
7. 如权利要求1所述装置的报文转发方法，包括如下步骤a、 根据接收到的IPV6数据报文的目的地址，进行路由表项查找；b、 如果匹配到有自动隧道标志的路由表项，进行IPV4报文封装；c、 将封装之后的IPV4报文发送到步骤b中路由表项保存的出口信息关联的环回端口上；d、 环回端口将收到的IPV4封装报文交回报文输入队列；e、 根据IPV4报文目的地址进行匹配的路由表项查找；f 、根据步骤e中匹配路由表项保存的出口信息将IPV4报文发送出去。
8. 如权利要求7所述的报文转发方法，其特征在于，所述环回端口可以是环回聚合组。
9. 如权利要求7或8所述的报文转发方法，其特征在于，所述的路由表项是指三层转发 信息库的表项。
全文摘要
本发明公开了一种实现自动隧道二次路由的装置，本装置同时连接IPV6网络和IPV4网络，包括一交换芯片和一个环回端口，所述交换芯片用于根据连接IPV6网络的接口收到报文的目的地址进行IPV6路由表项查找，并在匹配到有自动隧道标志的路由表项时，将IPV6报文进行IPV4报文封装并发送到环回端口，而且当其收到从环回端口发出的IPV4报文时，进行IPV4路由表项查找，并根据匹配路由表项保存的出口信息将IPV4报文发送出去；所述环回端口用于将从交换芯片收到的IPV4的报文重新发回去。通过实施本发明减少了软件实现的复杂度，并且可以支持各类过渡隧道(6to4、ISATAP等)，通用性比较强。
文档编号H04L12/56GK101753406SQ20081014776
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者林茂, 罗向征, 舒弋, 颜小强, 马翼 申请人:迈普通信技术股份有限公司