专利名称：一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法和交换设备的制作方法
技术领域：
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法和交换设备。
背景技术：
桥协议数据单元隧道(BH)U Tunnel)技术出现后，使得用户能够通过运营商网络来构建自己的二层网络，这使得同一私网的不同部分可以在运营商公网的两侧。参见图1，图1为BPTU tunnel组网结构示意图。图1中公网PE设备I将私网CE设备I发来的链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol,LLDP)报文进行封装,封装后的二层协议报文称为BPDU Tunnel报文，将其目的MAC地址替换成一个特定的组播MAC地址，然后在运营商网络中进行转发。如，LLDP报文的目的MAC为0x0180-C200-000E，当LLDP报文从用户边缘(CE)设备I到达服务商网络边缘(PE)设备I时，在PE设备I端进行MAC替换，假设替换为缺省的0x010F-E200-0003，那么BPDU Tunnel报文将以0x010F-E200-0003为目的MAC在公网中转发。该BPDU Tunnel报文以0x010F-E200_0003为目的MAC被转发至运营商网络另一端的PE设备2，在PE设备2处进行解封装后被还原为原始的LLDP报文，并发送给CE设备2，对CE设备2来说，收到的LLDP报文的目的MAC依旧是0x0180-C200-000E，感知不到LLDP报文的变化。CE设备2往CE设备I发送的协议报文也是以同样的方式交互。其中，LLDP报文的目的MAC地址具有唯一性，替换后的组播MAC地址也是具有唯一性的。目前支持BPDU Tunnel的协议较多，如:思科发现协议(⑶P)、设备链路检测协议(DLDP )、通用属性注册协议中的VLAN注册协议(GVRP )、链路聚合控制协议(LACP )、LLDP、生成树协议(STP)、每VLAN生成树(PVST)、VLAN中继协议(VTP)等。由于不同用户网络的BPDU报文在运营商网络的不同VLAN中进行广播，只有不同用户网络的BPDU报文相互隔离，才可以独立计算。对于LLDP协议来说，通常都是在直连链路上进行协议报文的一对一广播，计算上不会有问题，但是以BPDU Tunnel方式通过运营商网络后，链路并不是一对一到达对端，当PE设备与多个CE设备相连时，BPDU Tunnel报文会广播到每个端口，通过每个端口向对应的CE设备转发报文。当链路数量较多时，每个CE设备都会接收到本不应该转发到本设备，而由于在PE设备各端口都广播的报文，在接收到报文时，CE设备就会与发送报文的对端CE设备建立邻居，并生成多个跨公网的LLDP邻居关系表，可能产生大量冗余。假设PE设备I侧有N条链路与私网相连、PE设备2侧有M条链路与私网相连，则PE设备I侧的私网中，单台设备将有(N*M+N* (N-1))个LLDP邻居表项，PE设备2侧的私网中，单台设备有(N*M+M*(M-1))个LLDP邻居表项。实际上很多表项是冗余的，也会造成很多链路由于规格的限制无法形成LLDP邻居表项。另外，对于有些希望形成一一对应链路的关系的应用场景，如LACP协议，这种邻居关系显然不满足应用的要求；实际应用中可以利用VLAN来隔离端口，使相应链路一一对应。参见图2，图2为LLDP跨运营商网络链路——对应组网示意图。从图2中可见，一条链路需要一个VLAN ID来隔离端口使之形成一一对应关系，但是这样的实现将会浪费大量的VLAN资源。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法和交换设备，能够减少不必要报文的转发，灵活的建立LLDP邻居关系。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的:一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法，应用于LLDP跨运营商网络组网中，所述组网中PE设备之间通过BPDU Tunnel连接，所述组网中的PE设备在为各CE侧端口使能基于BPDU-Tunnel的LLDP功能时，为该端口使能映射标识，包括:该PE设备若通过任一端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，封装为该端口使能的映射标识，并在所述运营商网络中转发；该PE设备若接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文，将接收的BPDUTunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识，并将解封装后的LLDP报文，通过使能了获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备。一种交换设备，可应用于链路层发现协议LLDP跨运营商网络组网中，该组网中作为服务提供商网络边缘设备的交换设备之间通过BPDU Tunnel连接，所述交换设备包括:使能单元、接收单元、封装单元、解封装单元和发送单元；所述使能单元，用于为CE侧各端口使能基于BroU-Tunnel的LLDP功能时，为该端口使能映射标识；所述接收单元，用于通过任一端口接收CE侧发送的LLDP报文；接收运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文；所述封装单元，用于若所述接收单元通过该端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，封装所述使能单元为该端口使能的映射标识；所述解封装单元，用于若所述接收单元接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文时，将接收的BPDU Tunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识；所述发送单元，用于将所述封装单元封装后的BPDU Tunnel报文在所述运营商网络中转发；将所述解封装单元解封装后的LLDP报文，通过所述使能单元使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备。综上所述，本申请通过PE设备在CE侧各端口使能基于BroU-Tunnel的LLDP功能的同时，使能映射标识，在转发通过任一端口接收的LLDP报文时，携带为该端口使能的映射标识；在接收到运营商网络中转发的报文时，解析获得BPDUTunnel报文中携带的映射标识，并通过使能了该映射标识的端口转发该报文，即未使能该解析获得的映射标识的端口则不转发该报文，能够减少不必要报文的转发，使CE设备灵活的建立LLDP邻居关系。
图1为BPTU tunnel组网结构示意图；图2为LLDP跨运营商网络链路——对应组网示意图；图3为本发明实施例一中基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法流程示意图；图4为本发明实施例二中基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法流程示意图；图5为LLDP TLV格式内容示意图；图6 为 Organizationally Specific TLV 格式内容不意图；图7为本发明具体实施例中LLDP报文结构示意图；图8为本发明实施例三中的基于BPDU Tunnel的LLDP组网示意图；图9为本发明具体实施例中应用于上述技术的交换设备的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。本发明实施例中提出一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法，应用于LLDP跨运营商网络组网中，该组网中PE设备之间通过BPDU Tunnel连接。该技术方案中PE设备在为CE侧各端口使能基于BPDU-Tunnel的LLDP功能时，同时为该端口使能映射标识。该PE设备通过任一端口接收到CE侧发送的报文时，携带为该端口使能的映射标识；在接收到运营商网络侧的报文时，解析获得该报文携带的映射标识，通过使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备，即，任一端口使能的映射标识中不存解析获得的映射标识时，不通过该端口转发该报文。通过该方法，能够减少不必要报文的转发，灵活的建立LLDP邻居关系。在具体实现中，在需要防止环回的组网中，该PE设备在为CE侦彳各端口使能的映射标识在本地唯一。实施例一参见图3，图3为本发明实施例一中基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法流程示意图。具体步骤为:步骤301，该PE设备若通过任一端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，封装为该端口使能的映射标识，并在所述运营商网络中转发。该PE设备为CE侧各端口使能的映射标识为I个或多个，因此，封装为该端口使能的映射标识时，封装I个或多个，即使能了几个映射标识，即在封装报文时，封装几个。该PE设备在为某个端口使能多个映射标识时，使能的映射标识的个数不超过255个，当需要使能的映射标识个数超过255个时，可以通过仅使能基于BPDU-Tunnel的LLDP功能即可实现。步骤302，该PE设备若接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文，将接收的BPDU Tunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识，并将解封装后的LLDP报文，通过使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备。BPDU Tunnel报文携带的映射标识为I个或多个，当解析获得的映射标识为I个时，只要使能了该映射标识的CE侧端口，就会通过该端口转发解封装后的LLDP报文；当解析获得的映射标识为多个时，只要使能了解析获得的映射标识中的任一个的CE侧端口，就会通过该端口转发封装后的LLDP报文。本步骤中该PE设备将解封装后的LLDP报文，通过使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备，使该CE设备根据该LLDP报文建立跨运营商网络的LLDP邻居表项。由于转发给CE设备的报文都是必要转发的报文，不会存在本应通过其他端口转发的报文也通过该端口转发给该CE，因此CE设备上建立的LLDP邻居表项个数是有限的。不会因为规格的限制，有些必须的LLDP邻居表项不能生成。实施例二参见图4，图4为本发明实施例二中基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法流程示意图。具体步骤为:步骤401，该PE设备若通过任一端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，在该BPDU Tunnel报文中添加扩展类型长度值(TLV)，通过该扩展TLV携带为该端口使能的映射标识，并在所述运营商网络中转发。参见图5，图5为LLDP TLV格式内容示意图。图5中值为127的TLV type用于扩展定义，可以定义sub tlv。802.1AB中定义参见图6，图6为组织特有的TLV(Organizationally Specific TLV)格式内容不意图。其中，值为 5-255 的 sub type 为reserved,通过该区间的sub type值来实现本发明具体实施例中的扩展TLV。本发明具体实施例中根据IEEE802.1AB定义的标准规范，将在typel27中增加一个sub tlv来实现BPDU Tunnel下的LLDP属性的扩展，即在BPDU Tunnel报文中携带使能的映射标识。参见图7,图7为本发明具体实施例中LLDP报文结构示意图。图7中可见本发明具体实施例中的封装后的LLDP报文，即BPDU Tunnel报文，与现有的BPDU Tunnel报文相比，增加了一个扩展的TLV。其他实现同现有实现，如B-DMAC:LLDP报文到达公网后，BPDU Tunnel为其替换的目的MAC ；B-SMAC =LLDP报文到达公网后，BPDU Tunnel为其替换的源MAC ；B-Tag:报文在公网传输的所属VLAN ；Type:0x88CC。本发明具体实施例中新增的扩展TLV的TLV type值为127 ;扩展TLV的TLV Value包括:组织唯一标识符(0UI)、子类型(sub-type)和映射标识,其中，所述sub-type的值为不小于5且不大于255的整数,只要不和其他sub type冲突即可。映射标识(Mapping ID)用于存储为端口使能的映射标识，存储的映射标识的个数不超过255，各映射标识的取值范围为I到255。步骤402，该PE设备若接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文，将接收的BPDU Tunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识，将该获得的映射标识中的任一映射标识与本地CE侧各端口使能的映射标识进行匹配，并将解封装后的LLDP报文，通过进行匹配时存在匹配的端口转发给对应的CE设备。 本步骤中该PE设备将该获得的映射标识中的任一映射标识与本地CE侧各端口使能的映射标识进行匹配，只要使能的映射标识中存在获得的映射标识中的任一映射标识，则确定为存在匹配。实施例三以建立多对一邻居关系举例说明桥协议数据单元隧道的报文转发方法。参见图8，图8为本发明实施例三中的基于BPDU Tunnel的LLDP组网示意图。假设CE设备I的链路1、链路2、链路3需要和CE设备2的链路3建立邻居关系。PE设备I在其端口 PEl_Portl使能基于BroU-Tunnel的LLDP功能时，同时使能映射标识1，具体可以通过使能bpdu-tunnel dotlq Ildpl命令行实现；PE设备I在其端口 PEl_Port2使能基于BF1DU-Tunnel的LLDP功能时，同时使能映射标识2,具体可以通过使能bpdu-tunneldotlq 11 dp 2命令行实现；PE设备I在其端口 PEl_Port3使能基于BroU-Tunnel的LLDP功能时，同时使能映射标识3,具体可以通过使能bpdu-tunnel dotlq lldp3命令行实现。PE设备2在其端口 PE2_Port3使能基于BroU-Tunnel的LLDP功能，同时使能映射标识1、2、3，具体可以通过使能bpdu-tunnel dotlq lldpl23命令行实现。在运营商网络中的PE设备1，若通过端口 PEl_Portl接收到CE设备I通过端口 CEl_Portl发送的LLDP报文。将该LLDP报文进行封装，PE设备I将LLDP报文的DMAC地址(0x0180-c200-000E)修改为B-DMAC，如，特殊的组播MAC地址，假设为缺省的0x010F-E200-0003,并将对应的SMAC修改为B-SMAC，即PE设备I的MAC地址。并且由于端口 PEl_Portl使能映射标识为1，在将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，需要在其扩展TLV中携带映射标识I。可见在对LLDP报文进行封装时，同现有实现一样，只是将使能的映射标识封装在报文的扩展TLV中。在运营商网络中，BPDU Tunnel报文被当作数据报文在用户所属的VLAN中进行转发，在运营商网络的输出端，PE设备2解封装该BPDU Tunnel报文，将目的MAC地址为0x010F-E200-0003的报文识别出来，将其DMAC地址还原为0x0180-C200-000E，SMAC地址还原为CE设备I的MAC地址，并解析获得该BPDUTunnel报文携带的映射标识1，在PE设备2的CE侧各端口 使能的映射标识中匹配映射标识1，当某一端口使能的映射标识中存在映射标识1，则确定存在匹配，由上述配置可知，在端口 PE2_Port3使能的映射标识为1、2、3，因此，通过端口 PE2_Port3将解封装后的LLDP报文发送给CE设备2。同样，当CE设备I通过端口 CEl_Port2或CEl_Port3发送报文时，PE设备I和PE设备2对接收到的报文进行类似处理。CE设备2通过端口 CE2_Port3跨运营商网络接收到CE设备I通过端口 CEl_Portl、端口 CEl_Port2、端口 CEl_Port3发送的报文时，在本地生成LLDP邻居表项。参见表1，表I为CE设备2生成的LLDP邻居表项包含的内容。
权利要求
1.一种基于桥协议数据单元隧道BPDU Tunnel的报文转发方法，应用于链路层发现协议LLDP跨运营商网络组网中，所述组网中的服务提供商网络边缘PE设备之间通过BPDU Tunnel连接，其特征在于，所述组网中PE设备在为各用户边缘CE侧端口使能基于BPDU-Tunnel的LLDP功能时，为该端口使能映射标识，包括: 该PE设备若通过任一端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDUTunnel报文时，封装为该端口使能的映射标识，并在所述运营商网络中转发； 该PE设备若接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文，将接收的BPDU Tunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识，并将解封装后的LLDP报文，通过使能了获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 该PE设备将解封装后的LLDP报文，通过使能了获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备，使该CE设备根据该LLDP报文建立跨所述运营商网络的LLDP邻居表项。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该PE设备为CE侧各端口使能的映射标识在本地唯一。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，封装为该端口使能的映射标识，包括:将该LLDP报文封装为BPDUTunnel报文时，在该BPDU Tunnel报文中添加扩展类型长度值TLV，通过该扩展TLV携带映射标识，其中，所述扩展TLV的TLV Value包括:组织唯一标识符OU1、子类型sub-type和映射标识，所述sub-type的值为不小于5且不大于255的整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解析获得该BPDUTunnel报文携带的映射标识，并将解封装后的LLDP报文，通过使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备，包括: 该PE设备解析获得该BPDU TunneI报文携带的映射标识，将该获得的映射标识中的任一映射标识与本地CE侧各端口使能的映射标识进行匹配，并将解封装后的LLDP报文，通过进行匹配时存在匹配的端口转发给对应的CE设备。
6.一种交换设备，可应用于链路层发现协议LLDP跨运营商网络组网中，该组网中作为服务提供商网络边缘设备的交换设备之间通过BPDU Tunnel连接，其特征在于，所述交换设备包括:使能单元、接收单元、封装单元、解封装单元和发送单元； 所述使能单元，用于为用户边缘CE侧各端口使能基于桥协议数据单元隧道BPDU-Tunnel的LLDP功能时，为该端口使能映射标识； 所述接收单元，用于通过任一端口接收CE侧发送的LLDP报文；接收运营商网络侧发送的 BPDU Tunnel 报文； 所述封装单元，用于若所述接收单元通过该端口接收到CE侧发送的LLDP报文，将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，封装所述使能单元为该端口使能的映射标识； 所述解封装单元，用于若所述接收单元接收到运营商网络侧发送的BPDU Tunnel报文时，将接收的BPDU Tunnel报文解封装为LLDP报文时，解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识； 所述发送单元，用于将所述封装单元封装后的BPDU Tunnel报文在所述运营商网络中转发；将所述解封装单元解封装后的LLDP报文，通过所述使能单元使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备。
7.根据权利要求6所述的交换设备，其特征在于， 所述发送单元，进一步用于将所述解封装单元解封装后的LLDP报文，通过所述使能单元使能了该获得的映射标识的端口转发给对应的CE设备，使该CE设备根据该LLDP报文建立跨所述运营商网络的LLDP邻居表项。
8.根据权利要求6所述的交换设备，其特征在于， 所述使能单元为CE侧各端口使能的映射标识在本地唯一。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的交换设备，其特征在于， 所述封装单元，用于将该LLDP报文封装为BPDU Tunnel报文时，在该BPDU Tunnel报文中添加扩展类型长度值TLV，通过该扩展TLV携带映射标识，其中，所述扩展TLV的TLVValue包括:组织唯一标示符OU1、子类型sub-type和映射标识,所述sub-type的值为不小于5且不大于255的整数。。
10.根据权利要求9所述的交换设备，其特征在于， 所述解封装单元，用于解析获得该BPDU Tunnel报文携带的映射标识，将该获得的映射标识中的任一映射标识与本地CE侧各端口使能的映射标识进行匹配； 所述发送单元，用于将解封装后的LLDP报文，通过所述解封装单元进行匹配时存在匹配的端口转发给对应 的CE设备。
全文摘要
本申请公开了一种基于桥协议数据单元隧道的报文转发方法，该方法包括PE设备在CE侧各端口使能基于BPDU-Tunnel的LLDP功能的同时，使能映射标识，在转发通过任一端口接收的LLDP报文时，携带为该端口使能的映射标识；在接收到运营商网络中转发的报文时，解析获得BPDU Tunnel报文中携带的映射标识，并通过使能了该映射标识的端口转发该报文。基于同样的发明构思，本申请还提出一种交换设备，能够减少不必要报文的转发，使CE设备灵活的建立LLDP邻居关系。
文档编号H04L29/12GK103095545SQ20131000314
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者涂勇军 申请人:杭州华三通信技术有限公司