专利名称：在asic中转发trill网络报文的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法及系统。
背景技术：
TRILL 是 Transparent Interconnection of Lots of Links,多链接透明互联的缩写，是IETF (互联网工程任务组)推荐的连接层(L2) “以太帧多路径转发”网络标准，可以克服生成树协议(STP)在规模和链路带宽利用率方面存在的问题。STP通过阻塞冗余链路来避免环路，只留一个活跃路径，而其他路径都被阻止成了闲置的带宽；当活跃路径发生故障时，网络必须在新路径上重新融合，需要花费几秒钟的时间，效率低下。TRILL通过将链路状态路由协议 IS_IS(Intermediate System to Intermediate System)引入 L2 网络,解 决了环路问题，同时保留了 L2多路径，将网络负荷分解到多个路径上，有效利用网络带宽。在TRILL网络中，运行TRILL协议的设备称为路由桥(RBridge)，即具有路由转发特性的网桥设备，可交互学习各自的物理地址即介质接入地址(MAC地址)进行寻址，具有普通二层转发功能和三层路由功能。RBridge通过运行自己的链路状态协议(通过IS-IS扩展的)认知TRILL网络的拓扑，并使用最短路径树算法生成从该Rbridge到达TRILL网络里的各个Rbridge的路由转发表(称之为TRILL转发表或TRILL路由表)。在TRILL网络的入口，RBridge负责将端系统的单播、多播或广播数据帧封装成TRILL数据帧(即在原始数据帧前添加TRILL头和外部帧头)在TRILL网络里转发。在TRILL网络的出口，RBridge负责将TRILL数据帧解封装TRILL报头，获得最初进入TRILL网络的以太网数据帧，再进行转发给端系统。目前尚没有在 ASIC (Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)中实现TRILL网络报文转发的方法及系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法及系统，可以充分利用以太网交换芯片高带宽、低成本的优势，有效利用网络带宽。具体技术方案如下
本发明实施例提供的一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法，包括
报文解析，对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型；
入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表；
查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息；
出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息；
报文封装，将接收到的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的端口中发送出去。根据本发明之一优选实施例，所述接收到的报文类型是以太网报文时，进行上行报文处理，将本地以太网收到的以太网报文转发至TRILL网络。
根据本发明之一优选实施例，所述以太网报文为组播报文时，查表得到的出接口的配置信息为一个组播组信息，
相应地，在所述出接口信息获取之前还包括组播信息获取的步骤，根据所述组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息；
并在所述报文封装时，将以太网报文一一复制，根据不同的出接口信息进行封装，得到多份报文。根据本发明之一优选实施例，在进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的TRILL报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理；
所述端口检查是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行昵称检查，如果不是，则直接进行出接口信息获取；
所述昵称检查是检查TRILL报文的目的昵称是否为本设备昵称，如果不是，则进行出接口信息获取，如果是，则判断所述TRILL报文是否为组播报文。根据本发明之一优选实施例，当所述TRILL报文为单播报文时，进行解封装处理和内部信息查表，具体为
所述解封装处理是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息；
所述内部信息查表是用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息；
当所述TRILL报文为组播报文时，在查表后先进行组播组信息获取，根据所述组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息，所述出接口信息为TRILL报文的目的昵称，根据TRILL报文的目的昵称在TRILL网络中进行转发；
如果TRILL报文的目的昵称存在本地组播组成员时，还将所述TRILL报文进行解封装处理和内部信息查表，其中
所述解封装处理是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息；
所述内部信息查表是用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息。根据本发明之一优选实施例，所述一个组播组的出接口信息是分别进行出接口信息获取，并将TRILL报文一一复制，根据不同的出接口信息进行封装，得到多份报文。根据本发明之一优选实施例，所述接收到的报文类型是OAM报文时，进行下行报文处理，将OAM报文转发给CPU做进一步的处理，所述OAM报文包括TRILL报文的封装，经过解析后进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的OAM报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理；
所述端口检查是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行昵称检查，如果不是，则直接进行出接口信息获取；所述昵称检查是检查OAM报文的目的昵称是本设备昵称，检查得到OAM报文的目的昵称是本设备昵称，则进行出接口信息获取，得到出接口信息为CPU接口，将解析后的OAM报文进行封装后转发给CPU。根据本发明之一优选实施例，所述接收到的报文类型是协议报文时，进行下行报文处理，将协议报文转发给CPU做进一步的处理，所述协议报文包括以太网类型字段，经过解析后进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的协议报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理；
所述端口检查得到出接口信息为CPU接口，则进行出接口信息获取，将解析后的协议报文进行封装后转发给CPU。相应地，本发明实施例提供的一种在ASIC中转发TRILL网络报文的系统，包括 用于对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接
口的配置信息，并确认接收到的报文类型的模块；
用于获取入接口配置信息，并根据入接口的配置信息进行查表的模块；
用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息的模块；
用于根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息的模块；
用于将接收到的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的端口中发送出去的模块。由以上技术方案可以看出，本发明提供的一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法和系统，解决在ASIC中TRILL网络的报文转发问题，可实现多路径转发，有效利用网络带宽。本发明将TRILL网络报文转发方法固化在ASIC中，可充分利用以太网交换芯片高带宽、低成本的优势，为构建TRILL网络的数据中心降低网络部署的成本。
图I是TRILL网络的拓扑 图2是报文组成示意 图3是本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的上行流程 图4是本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的下行流程 图5是本发明在ASIC中上行转发单播报文的流程 图6是本发明在ASIC中上行转发组播报文的流程 图7是本发明在ASIC中下行转发单播报文的流程 图8是本发明在ASIC中下行转发组播报文的流程 图9是本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的系统结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。如图I所示，为一种典型的TRILL网络的拓扑图，本地以太网包括服务器和若干主机，通过路由桥(RBridgel、…RBridge6)连接到TRILL网络。本发明方案将以这个网络拓扑中的RBridgel为例进行介绍。所述报文是网络中交换与传输的数据单元，包含了将要发送的完整的数据信息，是网络传输单位。在传输时不断地封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加报文头。本发明中，待转发的TRILL网络报文类型可以包括以太网报文、TRILL报文、OAM报文和协议报文。其中，如图2所示，以太网报文的组成包括以太网数据和目的MAC/源MAC。进行TRILL报文封装是将以太网报文封装在TRILL报文中，添加TRILL报文头信息，包括目的昵称/源昵称以及外层目的MAC/源MAC，经过TRILL封装后，在TRILL报文头的上层协议字段标识所封装的报文为以太网报文类型。TRILL报文头中包括版本(ver),组播标记(M),选项长度(Option Length),生存时间 TTL (Hop Count),目的昵称(Egress RBridge Nickname),源昵称(Ingress RBridgeNickname)以及 TRILL 的选项(Header Options)等信息。 因而，TRILL报文中包括源目 RBridge 的 MAC 地址、VLAN (Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网)信息、入接口信息(源昵称)、出接口信息(目的昵称)以及数据报文，其中，源目RBridge的MAC地址指示TRILL报文发出的源RBridge和目的RBridge。如图3所示，是本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的上行流程图，该方法包括以下步骤
步骤101 :报文解析，对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型。对于报文解析的处理可通过寄存器配置完成，不写成固定的值。在后续标准更新后，可以不需要更换硬件设备，只需要修改软件代码，实现与最新标准的同步，提供一定的灵活性，节省网络维护的费用。步骤102，入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表。步骤103，查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息。在查表的过程中，针对查表结果的情况，设置有一条默认条目，根据该默认条目的配置可以在查表无结果时直接进行步骤108，将报文丢弃或者上送给CPU处理，这样可以节省处理流程。如果报文是单播报文，查表可以直接得到单个出接口的配置信息，直接进入步骤105。对于组播报文的情形，经过查表得到的是一个组播组信息，不能直接得到单个出接口的配置信息，则进入步骤104。步骤104，组播信息获取，用于获取组播组信息，并根据组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息。步骤105，出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息。其中，所述出接口信息是报文的目的昵称信息。步骤106，报文封装，将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址。步骤107，报文转发，将已经封装好的TRILL报文从对应的出接口中发送出去。如图4所示，是本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的下行流程图，该方法包括以下步骤
步骤201 :报文解析，对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型。所述TRILL报文头还包括外层源MAC地址、外层目的MAC地址和TRILL报文的目的昵称。对于报文解析的处 理可通过寄存器配置完成，不写成固定的值。在后续标准更新后，可以不需要更换硬件设备，只需要修改软件代码，实现与最新标准的同步，提供一定的灵活性，节省网络维护的费用。步骤202，入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表。查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息。在进行查表时，先进行步骤203邻居信息检查，检查接收到的TRILL报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行步骤204，如果不匹配，则进行丢弃报文处理直接进行步骤212，将报文丢弃，这样可以节省处理流程。步骤204，端口检查，是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行步骤205，如果不是，则直接进行步骤209。步骤205，昵称检查，是检查TRILL报文的目的昵称是否为本设备昵称，如果不是，则进行步骤209，如果是，则进一步判断所述TRILL报文是否为组播报文。如果报文是单播报文，查表可以直接得到单个出接口的配置信息，直接进入步骤207。对于组播报文的情形，经过查表得到的是一个组播组信息，不能直接得到单个出接口的配置信息，则进入步骤206。步骤206，组播组信息获取，用于获取组播组信息，并根据组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息，进入步骤209。所述出接口信息为TRILL报文的目的昵称，根据TRILL报文的目的昵称在TRILL网络中进行转发。对于组播组信息中的TRILL报文的目的昵称存在本地组播组成员时，在进入步骤209出接口信息获取后，无法得到每个出接口信息，还将所述TRILL报文进行步骤207解封装处理和步骤208内部信息查表后，找到一个组出接口信息后，再进入步骤206。步骤207，解封装处理，是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息；再进行步骤208。步骤208，内部信息查表，用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息，进入步骤209。步骤209，出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息。其中，所述出接口信息是报文的目的昵称信息。步骤210，报文封装，将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址。步骤211，报文转发，将已经封装好的TRILL报文从对应的出接口中发送出去。为了更清楚地表述，以下针对各种转发情形做详细说明
I，上行报文处理。对于RBridgel来说，上行报文的处理是指将从主机收到的以太网报文转发到TRILL网络中的过程。当RBridgel收到本地以太网报文后，如果是单播报文，其处理流程如图5所示；如果是组播报文，其处理流程如图6所示。如图5所示，ASIC对接收到的报文依次进行步骤101，报文解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型。步骤102，入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表。步骤103，查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息。步骤105，出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息。步骤106和步骤107，报文封装和报文转发，将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的出接口中发送出去。如图6所示，如果以太网报文为组播报文，与图5所示的单播报文的发送方式稍有不同。组播报文在查表得到的出接口的配置信息为一个组播组信息，因而在步骤105出接口信息获取之前，还包括组播信息获取的步骤104，根据所述组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息。对应的，步骤105出接口信息获取是逐一获取的过程，并将以太网报文一一复制后进行步骤106报文封装，根据不同的出接口信息进行封装。封装完后，进行步骤107报文转发，将多份报文分别发送出去。2，下行报文处理。和上行报文相反，对于RBridgel来说，下行报文的处理是指将从TRILL网络中收到的报文转发到本地以太网的过程。当RBridgel收到TRILL报文后，如果是单播报文，其处理流程如图7所示；如果是组播报文，其处理流程如图8所示。如图7所示，相对于上行报文，下行报文的处理相对复杂，主要增加了几个处理TRILL 报文的流程。步骤 201、202、209、210、211 与步骤 101、102、105、106、107 分别对应。在查表过程中，包括步骤203、204、205，具体是
步骤203，邻居信息检查，检查接收到的TRILL报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配；对于组播报文，步骤203邻居信息检查是还需要检查TRILL报文中的源昵称和目的昵称与入接口是否相匹配。如果不匹配，则进行步骤212丢弃报文。步骤204，端口检查，以TRILL报文的外层目的MAC地址为关键字进行查找，如果该MAC地址为本设备端口的MAC，则需要进入步骤205进一步处理；如果不是，则进入步骤209
进行普通二层转发。步骤205，昵称检查，以TRILL报文的目的昵称为关键字进行查找，如果该昵称是本设备昵称，则需要转发到本地以太网，需要进入步骤207处理；如果不是，则根据此次查表获得的出接口信息进入步骤209进行转发。值得一提的是，此时不是本设备昵称进行的报文转发是基于TRILL报文的目的昵称，与普通二层转发有区别，不会进行解封装的过程。步骤207，解封装处理，是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头剥去，露出原始的以太网数据，进入步骤208。步骤208，内部信息查表，以内部以太网目的MAC和VLAN为关键字查表，获得出接口信息进行普通二层转发，进入步骤209。如图8所示，对于下行的组播报文，有可能存在两次转发的过程。图I中的RBridgel如果收到从RBridge4发过来的组播报文，首先，需要根据TRILL报文的目的昵称转发给其他的RBirdge，在步骤205昵称检查后，需要进行步骤206，组播组信息获取，用于获取组播组信息，并根据组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息，进入步骤209。所述出接口信息为TRILL报文的目的昵称，根据TRILL报文的目的昵称在TRILL网络中进行进行基于TRILL昵称的转发。其次，对于组播组信息中的TRILL报文的目的昵称存在本地组播组成员时，在步骤209中出接口信息获取中无法得到每个出接口信息，还将所述TRILL报文进行步骤207解封装处理和步骤208内部信息查表后，再进入步骤206进行转发，此时由于目的昵称是本地，则转发给本地的主机。之前所有的报文转发都只有一次转发过程，但在这种情况下存在两次。因此，为了减少ASIC设计中流水线的级数，在这里设计了一个内部环回接口，通过重用之前步骤206、209和210等来达到两次转发的目的。在昵称检查之后，首先获得外层转发的组播组信息，然后将报文分别进行复制，从相应的成员接口发送出去，此时完成的是基于TRILL昵称的转发。当存在本地成员的时候，不会获得出接口信息，直接转入解封装处理。解封装完成后以内部目的MAC和VLAN为关键 字进行查表，获得内层转发的组播组信息，然后将解完封装的报文分别进行复制，从相应的成员接口发送出去，此时完成的是基于内层目的MAC和VLAN的转发，转发至本地主机。3，OAM报文的处理
OAM 报文(Operation Administration and Maintenance)是操作维护管理报文，属于TRILL网络，进行下行报文处理，将OAM报文转发给CPU做进一步的处理，其处理流程参见图7所示。针对OAM报文系统并不执行复杂的OAM状态机，而是通过解析报文，识别为OAM报文，然后送给CPU处理。所述OAM报文包括TRILL报文的封装，经过步骤201、202解析后进行查表时，先进行步骤203邻居信息检查，检查接收到的OAM报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行步骤204端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理。所述端口检查是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行步骤205昵称检查，如果不是，则直接进行出接口信息获取；
所述昵称检查是检查OAM报文的目的昵称是本设备昵称，检查得到OAM报文的目的昵称是本设备昵称，则进行步骤209出接口信息获取，得到出接口信息为CPU接口，将解析后的OAM报文进行封装后转发给CPU。4，协议报文的处理
所述接收到的报文类型是协议(IS-IS)报文时，属于TRILL网络，进行下行报文处理，将协议报文转发给CPU做进一步的处理，其处理流程参见图7所示。针对协议报文系统也不执行复杂的协议状态机，而是通过解析报文，识别其为协议报文，然后送给CPU处理。所述协议报文包括以太网类型字段，经过步骤201、202解析后进行查表时，先进行步骤203邻居信息检查，检查接收到的协议报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行步骤204端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理；
所述端口检查得到出接口信息为CPU接口，则进行步骤209出接口信息获取，将解析后的协议报文进行封装后转发给CPU。值得一提的是，对于从CPU下发的OAM和协议报文，尚未经过TRILL网络封装，则可以跳过之前所有的查表过程，直接TRILL转发或者普通二层转发，将报文从普通网络接口发出去即可。相应地，本发明在ASIC中转发TRILL网络报文的系统，如图9所示，包括
报文解析模块301，用于对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地
址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型。入接口信息获取模块302，用于获取入接口配置信息，并根据入接口的配置信息进行查表。查表模块303，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息。组播信息获取模块304，当出接口的配置信息为组播组信息时，根据所述组播组信 息索引对应一个组播组的出接口信息。解封装处理模块305，用于将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息。内部信息查表模块306，用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息。出接口信息获取模块307，用于根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信肩、O报文封装模块308，用于将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址。报文转发模块309，将已经封装好的TRILL报文从对应的出接口中发送出去。所述报文解析模块301、入接口信息获取模块302、查表模块303、组播信息获取模304、解封装处理模块305、内部信息查表模块306、出接口信息获取模块307、报文封装模块308、报文转发模块309均固化于ASIC中。针对报文上行处理
对于RBridgel来说，上行报文的处理是指将从主机收到的以太网报文转发到TRILL网络中的过程。当RBridgel收到本地以太网报文后，如果是单播报文，其处理流程如图5所示；如果是组播报文，其处理流程如图6所示。在ASIC中报文解析模块301对收到的报文进行解析，得到查表所需要的各种信息。入接口信息获取模块302根据入接口的配置信息来决定是否需要进行查表。在查表模块303中，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息作为关键字进行查表。在出接口信息获取模块307中，根据查表的结果，得到需要转发出去的端口信息。在报文封装模块308中，将原始以太网报文封装在TRILL报文中，交给报文转发模块309进行转发。在查表模块303中，设置一条默认条目，这样在查表的时候必然可以返回结果，通过对这个默认条目的配置来实现查表无结果时候的处理，可以让报文丢弃或者上送给CPU处理，这样就避免了对查表无结果的专门处理流程。在整个过程中，组播报文的处理和单播稍有不同。组播报文在查表模块303之后不能直接得到出接口信息，而是得到一个组播组信息。因而，还包括一个组播组信息获取模块，根据这个组播组信息再去索引所有该组播组对应的出接口信息，然后出接口信息获取模块307将原始报文进行一一复制，报文封装模块308根据不同的出接口信息进行不同的封装，最后报文转发模块309再转发多份报文出去。
针对下行报文处理
和上行报文相反，对于RBridgel来说，下行报文的处理是指将从TRILL网络中收到的报文转发到本地以太网的过程。当RBridgel收到TRILL报文后，如果是单播报文，其处理流程如图7所示；如果是组播报文，其处理流程如图8所示。相对于上行报文，下行报文的处理相对复杂，主要增加了几个处理TRILL报文的模块。在查表模块中包括邻居信息检查模块(图未示)、端口检查模块(图未示)和昵称检查模块(图未示)的处理。邻居信息检查模块检查接收到的TRILL报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配；对于组播报文，该模块还需要检查TRILL报文中的源昵称和目的昵称与入接口是否相匹配。如果不匹配，则需要丢弃报文。端口检查模块以TRILL报文的外层目的MAC地址为关键字进行查找，如果该MAC·地址为本设备端口的MAC，则需要进一步处理；如果不是，则进入普通二层转发。昵称检查模块以TRILL报文的目的昵称为关键字进行查找，如果该昵称是本设备昵称，则需要转发到本地以太网，需要进入解封装处理模块305处理；如果不是，则根据此次查表获得的出接口信息进行转发。此时报文的转发是基于TRILL报文的目的昵称，与普通二层转发有区别。解封装处理模块305将TRILL报文中的外层以太网和TRILL报头剥去，露出原始的以太网数据。内部信息查表模块306以内部以太网目的MAC和VLAN为关键字查表，获得出接口信息进行二层转发。对于下行的组播报文，存在两次转发的过程。图I中的RBridgel如果收到从RBridge4发过来的组播报文，首先需要根据TRILL报文的目的昵称转发给其他的RBirdge ；其次当RBridgel存在本地组播组成员的时候，需要将该报文进行解封装处理，然后根据内部的目的MAC和VLAN转发给本地的主机。之前所有的报文转发都只有一次转发过程，但在这种情况下存在两次。因此，为了减少ASIC设计中流水线的级数，在这里设计了一个内部环回接口，通过重用之前的模块来达到两次转发的目的。在昵称检查之后，首先获得外层转发的组播组信息，然后将报文分别进行复制，从相应的成员接口发送出去，此时完成的是基于TRILL昵称的转发。当存在本地成员的时候，不会获得出接口信息，直接转入“解封装处理”模块。解封装完成后以内部目的MAC和VLAN为关键字进行查表，获得内层转发的组播组信息，然后将解完封装的报文分别进行复制，从相应的成员接口发送出去，此时完成的是基于内层目的MAC和VLAN的转发。本发明将介绍一种ASIC中实现TRILL报文转发的方法，主要介绍在ASIC中对TRILL报文处理的逻辑。该方法完全遵循IETF目前所制定的TRILL标准，实现TRILL报文的单播、组播以及协议报文上送CPU等一系列行为。通过逻辑固化在ASIC中后，可以实现TRILL报文的线速转发。并且，本发明作为以太网交换芯片的一个子特性，与其他以太网交换芯片的特性相结合，适用于数据中心等对TRILL有需求的以太网交换机中，降低部署TRILL的费用。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法，其特征在于，包括 报文解析，对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型； 入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表； 查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息； 出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息； 报文封装，将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的出接口中发送出去。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收到的报文类型是以太网报文时，进行上行报文处理，将本地以太网收到的以太网报文转发至TRILL网络。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以太网报文为组播报文时，查表得到的出接口的配置信息为一个组播组信息， 相应地，在所述出接口信息获取之前还包括组播信息获取的步骤，根据所述组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息； 并在所述报文封装时，将以太网报文一一复制，根据不同的出接口信息进行封装，得到多份报文。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收到的报文是TRILL报文时，进行下行报文处理，将TRILL网络的TRILL报文转发至本地以太网，所述TRILL报文头还包括外层源MAC地址、外层目的MAC地址和TRILL报文的目的昵称。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的TRILL报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理； 所述端口检查是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行昵称检查，如果不是，则直接进行出接口信息获取； 所述昵称检查是检查TRILL报文的目的昵称是否为本设备昵称，如果不是，则进行出接口信息获取，如果是，则判断所述TRILL报文是否为组播报文。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述TRILL报文为单播报文时，进行解封装处理和内部信息查表，具体为 所述解封装处理是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息； 所述内部信息查表是用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息； 当所述TRILL报文为组播报文时，在查表后先进行组播组信息获取，根据所述组播组信息索引对应一个组播组的出接口信息，所述出接口信息为TRILL报文的目的昵称，根据TRILL报文的目的昵称在TRILL网络中进行转发； 如果TRILL报文的目的昵称存在本地组播组成员时，还将所述TRILL报文进行解封装处理和内部信息查表，其中 所述解封装处理是将TRILL报文中的以太网报文头和TRILL报文头去除，得到原始的以太网数据，包括以太网的目的MAC地址和VLAN信息； 所述内部信息查表是用以太网的目的MAC地址和VLAN信息进行查表，得到出接口的配置信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一个组播组的出接口信息是分别进行出接口信息获取，并将TRILL报文一一复制，根据不同的出接口信息进行封装，得到多份报文。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收到的报文类型是OAM报文时，进行下行报文处理，将OAM报文转发给CPU做进一步的处理，所述OAM报文包括TRILL报文的封装，经过解析后进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的OAM报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理； 所述端口检查是检查外层目的MAC地址是否为本设备端口的MAC地址，如果是，则再进行昵称检查，如果不是，则直接进行出接口信息获取； 所述昵称检查是检查OAM报文的目的昵称是本设备昵称，检查得到OAM报文的目的昵称是本设备昵称，则进行出接口信息获取，得到出接口信息为CPU接口，将解析后的OAM报文进行封装后转发给CPU。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收到的报文类型是协议报文时，进行下行报文处理，将协议报文转发给CPU做进一步的处理，所述协议报文包括以太网类型字段，经过解析后进行查表时，先进行邻居信息检查，检查接收到的协议报文的外层源MAC地址与入接口是否相匹配，如果匹配，则进行端口检查，如果不匹配，则进行丢弃报文处理； 所述端口检查得到出接口信息为CPU接口，则进行出接口信息获取，将解析后的协议报文进行封装后转发给CPU。
10.一种在ASIC中转发TRILL网络报文的系统，其特征在于，包括 用于对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型的模块； 用于获取入接口配置信息，并根据入接口的配置信息进行查表的模块； 用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息的模块； 用于根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息的模块； 用于将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的出接口中发送出去的模块。
全文摘要
本发明提供了一种在ASIC中转发TRILL网络报文的方法及系统。该方法包括以下步骤报文解析，对接收到的报文进行解析，得到报文头信息，包括目的MAC地址、VLAN信息、入接口的配置信息，并确认接收到的报文类型；入接口信息获取，并根据入接口的配置信息进行查表；查表，用解析得到的目的MAC地址和VLAN信息在TRILL转发表中进行查找，得到出接口的配置信息；出接口信息获取，根据查表的结果，得到需要转发出去的出接口信息；报文封装，将解析后的报文封装成TRILL报文，该TRILL报文头中含有源目MAC地址，并从对应的出接口中发送出去。本发明可充分利用以太网交换芯片高带宽、低成本的优势，为构建TRILL网络的数据中心降低网络部署的成本。
文档编号H04L12/761GK102957616SQ201110237690
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者方沛昱, 廖继平 申请人:盛科网络(苏州)有限公司