一种报文转发方法及设备与流程

1.本技术涉及通信技术，特别涉及弹性分组环网技术，具体的讲是一种报文转发方法及设备。


背景技术：

2.rpr(resilient packet ring，弹性分组环)是一种mac(media access control，媒体访问控制)协议，可运行于sonet(synchronous optical network，同步光网络)/sdh(synchronous digital hierarchy，同步数字系列)、dwdm(dense wavelength division multiplexing，密级波分复用)和以太网之上。rpr采用rpr mac层帧封装实现ethernet over rpr的透明传输。rpr的环结构和拓扑保护机制对所承载流量的转发过程和接入设备透明。
3.rpr网上的某段链路或某个节点发生故障时，故障点临近的两个节点首先更新自己的拓扑数据库，然后快速发送tp(topology protection,拓扑保护)帧给其它节点，其它节点更新拓扑数据库，各节点按新拓扑发送rpr报文，实现快速的保护倒换。但是，rpr网的rpr报文都是单个rpr节点下环，一旦作为汇聚设备的rpr节点与rpr上的两个邻居节点的路径都故障时，rpr网上需要通过作为汇聚设备的rpr节点的报文都无法进行转发。
4.drni(distributed resilient network interconnect，分布式弹性网络互连)是基于ieee p802.1ax协议的跨设备链路聚合技术。drni将两台物理设备虚拟成一台设备来实现跨设备链路聚合，从而提供设备级冗余保护和流量负载分担。drni主要应用于双归接入组网，将可靠性从链路级提高到设备级。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供报文转发，通过聚合的弹性分组环节点为rpr网的报文转发提供冗余保护和负载分担。
6.为实现上述目的，本技术提供了一种报文转发方法，其中，该方法包括：设置弹性分组环分布式聚合组用以连接弹性分组rpr环网的非分布式聚合rpr节点；设置分布式聚合组用以连接rpr环网的外部网络设备；设置广播报文过滤表项以禁止通过弹性分组环分布式聚合组的本地成员端口以及分布式聚合组的本地分布式聚合口转发通过连接对端分布式聚合rpr节点的内部控制链路ipp端口收到的以太网广播报文；通过分布式聚合组接收以太网广播报文；基于接收的以太网广播报文的源mac地址以及分布式聚合组学习第一mac地址表项；通过内部控制链路ipp端口发送接收的以太网广播报文，在接收的以太网广播报文所属虚拟局域网内广播；将接收的以太网广播报文封装为rpr广播报文在rpr环网转发。
7.为实现上述目的，本技术还提供了一种报文转发设备，该设备包括：设置弹性分组环分布式聚合组用以连接弹性分组rpr环网的非分布式聚合rpr节点；设置分布式聚合组用以连接rpr环网的外部网络设备；设置广播报文过滤表项以禁止通过弹性分组环分布式聚合组的本地成员端口以及分布式聚合组的本地分布式聚合口转发通过连接对端分布式聚
合rpr节点的内部控制链路ipp端口收到的以太网广播报文；通过分布式聚合组接收以太网广播报文；基于接收的以太网广播报文的源mac地址以及分布式聚合组学习第一mac地址表项；通过内部控制链路ipp端口发送接收的以太网广播报文，在接收的以太网广播报文所属虚拟局域网内广播；将接收的以太网广播报文封装为rpr广播报文在rpr环网转发。
8.本技术的有益效果在于通过将rpr环网的rpr节点聚合虚拟一台drni虚拟设备，可提供设备级冗余保护和流量负载分担，可以实现rpr设备的站点保护，实现rpr设备间业务负载分担。
附图说明
9.图1为本技术提供的报文转发方法实施例的流程图；
10.图2为本技术提供的具有分布式弹性网络互连架构的rpr网示意图；
11.图3为图2所示环网的广播转发示意图；
12.图4为图2所示环网的单播转发示意图；
13.图5为本技术的报文转发设备实施例的示意图。
具体实施方式
14.将以多个附图所示的多个例子进行详细说明。在以下详细描述中，多个具体细节用于提供对本技术的全面理解。实例中没有详细地描述已知的方法、步骤、组件以及电路，以免使这些例子的难于理解。
15.使用的术语中，术语“包括”表示包括但不限于；术语“含有”表示包括但不限于；术语“以上”、“以内”以及“以下”包含本数；术语“大于”、“小于”表示不包含本数。术语“基于”表示至少基于其中一部分。
16.图1为本技术提供的报文转发方法实施例的流程图；该方法包括以下步骤：
17.步骤101，设置rpr dr组用以连接弹性分组rpr环网的非分布式聚合rpr节点；
18.步骤102，设置dr组用以连接rpr环网的外部网络设备；
19.步骤103，设置广播报文过滤表项以禁止通过rpr dr组的本地成员端口以及dr组的本地分布式聚合口转发通过ipp端口收到的以太网广播报文；
20.步骤104，通过dr组接收以太网广播报文；
21.步骤105，基于接收的以太网广播报文的源mac地址以及dr组学习mac地址表项；
22.步骤106，通过ipp端口发送接收的以太网广播报文，在接收的以太网广播报文所属虚拟局域网内广播；
23.步骤107，将接收的以太网广播报文封装为rpr广播报文在rpr环网转发。
24.本技术的有益效果在于通过将rpr环网的rpr节点聚合虚拟一台drni虚拟设备，可提供设备级冗余保护和流量负载分担，可以实现rpr设备的站点保护，实现rpr设备间业务负载分担。
25.图2为本技术提供的具有分布式弹性网络互连架构的rpr环网示意图；节点a和节点b通过drni(distributed resilient network interconnect，分布式弹性网络互连)聚合虚拟成一台设备来实现跨设备链路聚合，提供设备级冗余保护和流量负载分担。节点a和节点b是rpr环网上的分布式聚合(distributed relay，dr)rpr节点，节点c和节点d是rpr环
网的非分布式聚合rpr节点。
26.节点a的交换芯片s1的以太网端口和节点b的交换芯片s2上的以太网端口作为ipp(intra-portal port，内部控制链路端口)，通过作为ipl(intra-portal link，内部控制链路)的物理以太网链路连接，转发drcp报文和数据报文、对mac地址表项和arp表项进行同步，所以不需要像irf(intelligent resilient framework，智能弹性架构)/堆叠系统同步每台成员设备所有的信息，因此在控制面耦合程度相比堆叠小很多。
27.节点a和节点b两台设备之间除了ipl链路还有一条keep alive(保活)链路(图2未示)，用于检测对端分布式聚合rpr节点的状态，即交互keep alive报文来进行ipl链路故障时的双主检测。
28.节点a的端口u1、节点b的端口u2为dr(distributed relay interface，分布式聚合接口)接口，都与rpr环网外的相同的网络设备e相连属于同一个dr组(distributed-relay group，分布式聚合组)210，节点a为主用分布式聚合rpr节点设备(primary)，节点b为备用分布式聚合rpr节点(secondary)。
29.图2中，节点a、节点b在rpr的拓扑发现过程发送atd(attribute discovery，属性发现)帧时，通过atd帧新增的t-l-v字段作为携带drni成员设备地址的通告字段携带本设备的rpp mac地址。
30.节点a的交换单元s1与rpr处理单元r1间的内部物理以太端口为internal port1，internal port1被映射为虚拟端口(virtual port)11、12、13、14、15分别对应rpr网200内的节点b、c、d、广播业务以及ipp端口。
31.节点b的交换单元s2与rpr处理单元r2间的内部物理以太端口为internal port2，internal port2被映射为虚拟端口21、22、23、24、25分别对应rpr网200内的节点a、c、d、广播业务以及ipp端口。
32.节点c的交换单元s3与rpr处理单元r3间的内部物理以太端口为internal port3，internal port3被映射为虚拟端口31、32、33、34；分别对应rpr网200内的节点a、b、d以及广播业务。
33.节点d的交换单元s4与rpr处理单元r4间的内部物理以太端口为internal port4，internal port4被映射为虚拟端口41、42、43、44；分别对应rpr网200内的节点a、b、c以及广播业务。
34.节点a将本设备分配给节点c的虚拟端口12以及节点b分配给节点c的虚拟端口22设置为dr组1(图中未示出)，在dr组1的成员端口表项记录虚拟端口12和虚拟端口15；将本设备分配给节点d的虚拟端口13以及节点b分配给节点c的虚拟端口23设置为dr组2，在dr组2成员端口表项记录虚拟端口13和虚拟端口15。节点a设置广播报文过滤acl表项，匹配项为入端口为ipp1且报文类型为广播报文，动作为禁止通过dr组210、dr组1、dr组2的本地成员端口转发。
35.节点b将本设备分配给节点c的虚拟端口12以及节点a分配给节点c2的虚拟端口22设置为dr组1，在dr组1的成员端口表项记录虚拟端口22和虚拟端口25；将本设备分配给节点d的虚拟端口23以及节点a分配给节点d的虚拟端口22设置为dr组2，在dr组2成员端口表项记录虚拟端口23和虚拟端口25。节点b设置广播报文过滤acl表项，匹配项为入端口为ipp2且报文类型为广播报文，动作为禁止通过dr组210、dr组1、dr组2的本地成员端口转发。
36.节点c将分配给节点a、节点b的虚拟端口31和32设置为vp lag3，在vp lag3的成员端口表项记录虚拟端口31和虚拟端口32。
37.节点d将分配给节点a、节点b的虚拟端口41和42设置为vp lag4，在vp lag4的成员表项记录作为成员端口的虚拟端口41和虚拟端口42。
38.本技术中，drni系统的两台设备节点a和节点b分别设置了三个dr组，dr组210是分布式聚合(dr)组用以连接网络设备e；dr组1和dr组2是弹性分组环分布式聚合(rpr dr)组，用于连接rpr环上的节点c、节点d。
39.图3为构成drni系统的节点设备在图2所示环网内转发上行广播报文以及下行广播的示意图。
40.图3中，节点d收到vlan1000的终端t1发送的以太网广播报文301，交换单元s4将以太网广播报文301封装带有广播业务标识的(例如，0xff)的rpr标签，通过internal port 4发往rpr处理单元r4。rpr处理单元r4剥掉rpr标签，以本节点的rpr mac地址为源rpr mac地址及rpr广播mac地址为目的rpr mac地址，将以太网广播报文301封装为rpr广播报文302，在rpr网200的内环和外环上转发。
41.节点c的rpr处理单元r3收到rpr广播报文302，复制一份rpr广播报文302发往节点b，剥掉收到的rpr广播报文302的rpr报文头，基于rpr广播报文302的源rprmac地址为以太网广播报文301添加带有上环节点d标识的rpr标签，通过internal port3将具有上环节点d标识的rpr标签的以太网报文301发往交换单元s3。节点c的交换单元s3根据本地配置的acl表项，剥掉internal port3收到的以太网报文rpr标签，确定上环节点标识d对应的虚拟端口33，基于源mac地址mac t1以及节点d的虚拟端口33学习mac地址表项，在vlan1000内广播以太网广播报文301。
42.节点b的rpr处理单元r2收到rpr广播报文302，读取drni系统的本设备角色，确定本设备角色优先级低，丢弃收到的rpr广播报文302。
43.节点a的rpr处理单元r1收到rpr广播报文302，确定本设备角色优先级高，根据rpr广播报文302的源rprmac识别上环节点为节点d，剥掉rpr广播报文302的rpr报文头，为内层的以太网广播报文301添加带有上环节点d标识的rpr标签，通过internal port1将添加了rpr标签的内层以太网广播报文301发往交换单元s1。
44.节点a的交换单元s1根据本地配置的acl表项，剥掉internal port1收到的内层以太网广播报301文的rpr标签，确定上环节点标识d对应的虚拟端口13。节点a的交换单元s1基于源mac地址mac t1以及上环节点d的dr组2学习mac地址表项。
45.节点a的交换单元s1通过dr210、ipp端口1发送内层的以太网广播报文301，在vlan1000(图中未示出)内广播以太网广播报文301；即节点a的交换单元s1为dr组210的聚合端口、为ipp端口ipp1、及vlan1000的各以太网端口分别复制一份。节点a选择dr组210的本地dr接口u1发送一份内层以太网广播报文301到网络设备e；通过ipp1发送一份内层以太网广播报文301至节点b；通过vlan1000内(图3中未示出)的各以太网端口发送一份内层的以太网广播报文301。
46.图节点b的交换单元s2通过连接ipl链路的ipp2收到以太网广播报文301，为dr组210的本地dr接口u2、dr组1的本地dr接口、dr组2本地dr接口、vlan1000的各以太网端口复制一份。节点b根据设置的广播报文过滤acl表项，丢弃为dr组210的本地成员端口、dr组1的
本地成员端口、vplag2的本地成员端口复制的以太网广播报文301，在vlan1000广播。
47.节点a通过ipl链路的ipp端口1发送同步学习mac地址表项的drcp(distributed relay control protocol，分布式聚合控制协议)报文，其中，mac t1表项中的出接口为vp lap2。节点b在本地的mac地址表项中记录mac t1表项。
48.图3中，上游的网络设备e收到来自终端t2的以太网广播报文311，在连接drni系统的链路聚合组(link aggregation group，lag)中选择连接节点b的成员链路连接的成员端口，通过所选的成员端口发送以太网广播报文311到节点b。节点b的交换单元s2收到以太网广播报文311，根据源mac地址mac t2以及dr组210的聚合端口学习mac地址表项。
49.节点b通过ipp端口2向对端节点a发送以太网广播报文311，在vlan1000(图中未示出)内广播以太网广播报文311，在rpr环网上广播rpr广播报文312；即节点b的交换单元s2为ipp端口ipp2，vlan1000的各以太网端口分别复制一份，通过ipp端口ipp2、vlan1000内的各以太网端口发送以太网广播报文311；节点b的交换单元s2为以太网广播报文311封装带有广播业务标识的rpr标签，通过internal port 2发往rpr处理单元r2；rpr处理单元r2剥掉rpr标签，以本节点的rpr mac地址为源rpr mac地址及rpr广播mac地址为目的rpr mac地址，将以太网广播报文311封装为rpr广播报文312，在rpr网200的内环和外环上转发。
50.节点c的rpr处理单元r3收到rpr广播报文312，复制一份rpr广播报文312发往节点d，将收到rpr广播报文312的rpr报文头剥掉，基于rpr广播报文312的源rprmac地址为剥掉报文的以太网广播报文311添加带有上环节点b标识的rpr标签，通过internal port3将写入上环节点b标识的具有rpr标签的以太网报文311发往交换单元s3。节点c的交换单元s3根据本地配置的acl表项，剥掉internal port3收到的以太网报文rpr标签，确定上环节点标识b对应的虚拟端口32，基于源mac地址mac t2以及虚拟端口32学习mac地址表项，在vlan1000内广播。
51.节点d的rpr处理单元r4收到rpr广播报文312，复制一份rpr广播报文312发往节点a，将收到rpr广播报文312的rpr报文头剥掉，为剥掉报文的以太网广播报文311添加带有上环节点b标识的rpr标签，通过internal port4将写入上环节点b标识的具有rpr标签的以太网报文311发往交换单元s4。节点d的交换单元s4根据本地配置的acl表项，剥掉internal port4收到的以太网报文rpr标签，确定上环节点标识b对应的虚拟端口42，基于源mac地址mac t2以及虚拟端口42学习mac地址表项，在vlan1000内广播。
52.节点a的rpr处理单元r1收到rpr广播报文312，确定本设备的主设备角色优先级高，识别rpr广播报文312的源rprmac地址确定为对端dr节点b，则丢弃收到的rpr广播报文312。
53.节点b通过ipl链路的ipp端口2发送同步学习mac地址表项的drcp报文，其中，mac t2表项中的出接口为dr组120。节点a在本地的mac地址表项中记录出接口为dr组120的mac t2表项。
54.图4为构成drni系统的节点设备在图2所示环网内转发上行单播报文以及下行单播的示意图。
55.节点d收到终端t1发往终端t2的以太网单播报文401，节点d的交换单元s4查找到以太网单播报文401的目的mac地址mac t2匹配的mac地址表项的出接口是vp lag4，选择vp lag4成员表项中的成员虚拟端口41，为以太网单播报文401添加带有下环节点标识的rpr标
签(tag)，其中下环节点标识为虚拟端口41对应节点a的标识。
56.节点d的交换单元s4将带有rpr标签的以太网单播报文401通过internal port 4发往rpr处理单元r4。节点d的rpr处理单元r4剥掉rpr标签，以本节点的rpr mac地址d为源rpr mac地址，以下环节点标识对应的rpr mac地址a为目的rpr mac地址封装rpr单播报文402，通过rpr网200发送到节点a。
57.节点a的rpr处理单元r1收到rpr单播报文402，剥掉rpr报文头，为以太网报文封装带有上环节点标识的rpr标签，即节点d的rpr mac地址对应的上环节点标识，通过内部端口internal port 1发往交换单元s1。节点a的交换单元s1根据acl表项剥掉internal port 1收到的以太网单播报文401的rpr标签且根据上环节点标识对应节点d确定对应dr组2，根据源mac地址mac t1和dr组2查找到已学习的mac地址表项，刷新老化时间，在mac表中查找到目的mac地址mac t2的mac表项，确定出接口是dr组210的聚合端口，则通过dr组210的聚合端口的本地dr接口u1发送到上行的网络设备。
58.网络设备e收到以太网单播报文401，根据目的mac地址匹配的mac地址表项的出端口，将以太网单播报文401发往终端t2。
59.当网络设备e收到终端t2发往终端t1的以太网单播报文411时，在连接drni系统的链路聚合组的聚合端口中选择连接节点b的成员端口，发送以太网单播报文411到节点b。
60.节点b的交换单元s2查找收到以太网单播报文411的目的mac地址mac t2匹配的mac地址表项的出接口dr组2，选择dr组2成员表项中本地成员虚拟端口23，为以太网单播报文411添加带有下环节点标识的rpr标签(tag)，其中下环节点标识为虚拟端口23对应节点d的标识。
61.节点b的交换单元s2将带有rpr标签的以太网单播报文411通过internal port 2发往rpr处理单元r2。节点b的rpr处理单元r2剥掉rpr标签，以本节点的rpr mac地址b为源rpr mac地址，以下环节点标识对应的rpr mac地址d为目的rpr mac地址，将以太网单播报文411封装为rpr单播报文412，通过rpr网200发送rpr单播报文412到节点c。
62.节点c根据rpr单播报文412的目的rpr mac地址发送rpr单播报文412到节点d。
63.节点d收到rpr单播报文412，rpr处理单元r4剥掉rpr报文头，基于源rpr mac地址为以太网单播报文411封装带有上环节点b的标识。节点d的rpr交换单元r4将带有rpr标签的以太网单播报文411通过内部端口internal port 4发往交换单元s4。交换单元s4根据acl表项剥掉internal port 4收到的以太网单播报文411的rpr标签且根据上环节点b的标识确定对应的vp lag 4，根据源mac地址mac t2和vp lag 4学习mac t1的mac地址表项或刷新已学习的mac t1的mac地址表项老化时间，根据以太网单播报文411的目的mac地址查找到出接口是连接终端t1的端口，将以太网单播报文401发往终端t1。
64.图5为本技术的报文转发设备实施例的示意图，该设备至少包括：交换单元、弹性分组环处理单元、cpu以及存储器。交换单元可由交换芯片实现，弹性分组环处理单元可以通过fpga芯片实现。处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令用以执行设置模块。
65.设置模块，用于设置连接弹性分组rpr环网的非分布式聚合rpr节点的弹性分组环分布式聚合组，设置接rpr环网的外部网络设备的分布式聚合组，设置广播报文过滤表项以禁止通过弹性分组环分布式聚合组的本地成员端口以及分布式聚合组的本地分布式聚合口转发经由连接对端分布式聚合rpr节点的内部控制链路ipp端口收到的以太网广播报文；
交换单元，用于通过分布式聚合组接收以太网广播报文；基于接收的以太网广播报文的源mac地址以及分布式聚合组学习第一mac地址表项；通过内部控制链路ipp端口发送接收的以太网广播报文，在接收的以太网广播报文所属虚拟局域网内广播；弹性分组环处理单元，用于将接收的以太网广播报文封装为rpr广播报文在rpr环网转发。
66.弹性分组环处理单元，用于通过rpr环网接收rpr广播报文；当本设备角色为备用分布式聚合rpr节点，丢弃接收的rpr广播报文；当本设备角色为主用分布式聚合rpr节点，识别接收的rpr广播报文的上环节点；当接收的rpr广播报文的上环节点是对端分布式聚合rpr节点，丢弃rpr广播报文；当接收的rpr广播报文的上环节点是非分布式聚合rpr节点，将接收的rpr广播报文转换为具有上环节点标识rpr标签的内层以太网广播报文；交换单元，用于根据内层以太网广播报文的源mac地址以及弹性分组环分布式聚合组学习第二mac地址表项；通过分布式聚合组、ipp端口发送内层以太网广播报文，在内层以太网广播报文所属虚拟局域网内广播。
67.弹性分组环处理单元，用于通过rpr环网接收rpr单播报文；识别的接收的rpr单播报文的上环节点是非分布式聚合rpr节点，将接收的rpr单播报文转换为具有上环节点标识rpr标签的内层以太网单播报文；交换单元，用于根据内层以太网单播报文的源mac地址以及弹性分组环分布式聚合组学习第三mac地址表项；查找内层以太网单播报文的目的mac地址的匹配mac地址表项，确定内层以太网单播报文的目的mac地址的mac地址表项的出接口是分布式聚合组，则通过分布式聚合组的本地分布式聚合接口发送内层的以太网单播报文。
68.交换单元，用于通过分布式聚合组的本地分布式聚合接口接收以太网单播报文；基于分布式聚合组以及接收的以太网单播报文的源mac地址学习第四mac地址表项；查找到接收的以太网单播报文的目的mac地址匹配的mac地址表项；确定接收的以太网单播报文的目的mac地址的mac地址表项的出接口是弹性分组环分布式聚合组；弹性分组环处理单元，用于选择弹性分组环分布式聚合组的本地成员虚拟端口，为接收的以太网单播报文添加带有非分布式聚合rpr节点的下环节点标识rpr标签；剥掉接收的以太网单播报文的rpr标签，以本节点的rpr mac地址为源rpr mac地址，以非分布式聚合rpr节点对应的rpr mac地址为目的rpr mac地址，将接收的以太网单播报文封装为rpr单播报文，通过rpr环网发送。
69.交换单元，用于通过ipp端口发送用以同步第一、第二、第三、第四mac地址表项的表项同步报文，以使对端分布式聚合rpr节点记录出接口为弹性分组环分布式聚合组的第一mac地址表项，记录出接口为分布式聚合组的第二mac地址表项，记录出接口为及弹性分组环分布式聚合组的第三mac地址表项；记录出接口为分布式聚合组第四mac地址表项。
70.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。