CN101132365A - 报文的透传方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种报文的透传方法，包括：将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。本发明实施例还涉及一种报文的透传装置，包括：重新封装模块，用于将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；再次封装模块，用于在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。因此，本发明实施例报文的透传方法和装置，实现了报文在透传时，不丢弃二层封装信息，可以保留重要的原始报文oE的二层头信息，增加了PWE3接入时的组网灵活性，减少了组网约束性，提高了互通灵活性。

Description

报文的透传方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及数据通信领域，尤其是一种报文的透传方法和装置。
背景技术
在目前的分组交换网络中，以太链路因为性价比高，并且兼顾二层交换和三层交换，是现在网络上应用比较多的基本链路。
虚拟端到端转发(Pseudo-Wire Edge-to-Edge，PWE3)是在分组交换网络(PSN，Packet Switched Networks)中仿真异步转移模式(asynchronoustransfer mode，ATM)、帧中继、以太网、低速时分复用(Time DivisionMultiplexing.，TDM)电路和同步光纤网(Synchronous Optical Network，SONET)/同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)等业务的基本特征的一种技术，伪链路(Pseudo Wire，PW)的功能包括在入口封装特定业务的协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)，然后在入口和出口之间的路径或隧道上承载这些PDU，管理他们的定时和顺序，以及尽可能真实地模仿这些业务的行为和特征所需要的功能。
在现有的分组交换网络中最常用的应用协议就是互联网协议(InternetProtocol，IP)和端对端协议(Peer-Peer Protocol，，PPP)，与网络上应用最为普及的以太链路相结合，就构成了最常见的报文封装形式：IPoE和PPPoE。在IP/PPPoE基础上根据具体的链路封装格式又衍生出IP/PPPoEoV、IP/PPPoEoQ、IP/PPPoEoA和IP/PPPoEoR等。
以太链路可以兼顾二层交换和三层交换：IP/PPPoE封装的报文通过二层封装(over ethernet，oE)的以太媒体接入(media access，MAC)地址来实现二层桥接(bridge)转发交换功能，通过IP/PPP来实现IP/PPP路由转发交换功能。但是对于IPoE封装的报文有一个非常重要的协议就是ARP地址解析协议，当一台主机把以太网数据帧发送到位于同一局域网上的另一台主机时，是根据48bit的以太网地址来确定目的接口的。
现有的PWE3互联方式有两种：同种介质和异种介质，这两种互联实现方式孤立把报文的二层封装和IP封装分开处理。
现有PWE3体系中同种介质链路的实现是供应商边缘(Provider Edge，PE)设备间通过马提尼标签分发协议(Martini Label Distribution Protocol，Martini LDP)方式协商，确定控制字使用、封装类型等。数据平面根据控制平面商定的封装信息作用户数据的封装和解封装。互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)定义了若干种数据封装的类型，如表1所示。
表1
  No.   PW Type   Meaning
  1   0x0001   Frame Relay DLCI(Martini Mode)
  2   0x0002   ATM AAL5SDU VCC transport
  3   0x0003   ATM transparent cell transport
  4   0x0004   Ethernet Tagged Mode
  5   0x0005   Ethernet
  6   0x0006   HDLC
  7   0x0007   PPP
  8   0x0008   SONET/SDH Circuit Emulation Service Over MPLS(CEM)[Note1]
  9   0x0009   ATM n-to-one VCC cell transport
  10   0x000A   ATM n-to-one VPC cell transport
  11   0x000B   IP Layer2 Transport
  12   0x000C   ATM one-to-one VCC Cell Mode
  13   0x000D   ATM one-to-one VPC Cell Mode
  14   0x000E   ATM AAL5PDU VCC transport
  15   0x000F   Frame-Relay Port mode
  16   0x0010   SONET/SDH Circuit Emulation over Packet(CEP)
  17   0x0011   Structure-agnostic E1over Packet (SAToP)
  18   0x0012   Structure-agnostic T1(DS1) over Packet (SAToP)
  19   0x0013   Structure-agnostic E3over Packet (SAToP)
  20   0x0014   Structure-agnostic T3(DS3) over Packet (SAToP)
  21   0x0015   CESoPSN basic mode
  22   0x0016   TDMoIP basic mode
  23   0x0017   CESoPSN TDM with CAS
  24   0x0018   TDMoIP TDM with CAS
  25   0x0019   Frame Relay DLCI
在上表描述的封装类型中除了No.11之外，都是同种介质，即PW两侧接入的链路类型一致，数据层面在PW的入口和出口的封装和解封装的过程也是完全对称的。
在PW的报文封装中往往含有二层的信息，例如对于以太(Ethernet)封装类型，含有MAC信息；对于ATM nto1含有虚通道标识符(Virtual ChannelIdentifier，VPI)、虚通路识别符(Virtual Channel Identifier，VCI)信息。
现有的PWE3同种介质互联，只能实现相同链路层接入方式的互通，对于不同种介质的互联，则无法实现。
现有PWE3体系异种介质互联的方法是，两端PE在控制层面协商为IP/PPPLayer2 Transport(二层透传)类型。数据层面在接收到报文时，判断接入类型为异种介质互联后，剥离原报文的二层封装，得到报文的IP数据载荷。只将报文的IP数据载荷作为数据封装在PW转发报文里，在PW中传输。在出PW时，根据在PE出口上配置的二层封装信息重新封装报文，发送到目的CE。
因此现有PWE3异种介质的报文透传方法会丢失发送原报文的主机的二层信息，对于需要原二层信息数据的应用就无法实现，例如：ARP地址请求、二层用户接入功能、DHCP功能等。
对于IPoEoX(IP over ethernet over X，X代表各种链路)报文而言，oEoX二层数据被完全剥离了，这样实现对于IPoEoX未能保留原始报文的IP和MAC的对应关系，无法实现对于ethernet链路层非常重要的ARP协议。
因此现有的PWE3中报文的透传方法，对于同种介质，PW直接透传IP层和二层信息。对于Ethernet类型而言，以IP协议为例，透传的是IPoE/IPoEoV(MAC和TAG信息)/IPoEoQ；对于ATM类型而言，透传的是IPoA(IP和VPI、VCI信息)或IPoEoA等。但在不同介质间也有透传二层信息的需求，例如RFC1483b定义的IPoEoA封装类型和IPoE或者IPoEoV之间，由于ATM和Ethernet是不同的接入链路类型，不可以使用PWE3的同种介质实现透传，但当做异种介质处理又丢失了oE封装，使得ARP学习等功能无法实现。
发明内容
本发明实施例提供一种报文的透传方法和装置，以实现报文在PWE3异种介质的透传时，不丢弃二次封装信息，可以保留重要的原始报文oE的二层头信息。
本发明实施例提供了一种报文的透传方法，包括：
将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；
在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
本发明实施例还提供了一种报文的透传装置，包括：
重新封装模块，用于将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；
再次封装模块，用于在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
因此，本发明实施例报文的透传方法和装置，实现了报文在透传时，不丢弃二层封装信息，可以保留重要的原始报文oE的二层头信息，因此可以增加PWE 3接入时的组网灵活性，减少了组网约束性，提高了互通灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例报文的透传方法的流程图；
图2为本发明实施例报文的透传方法的组网示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例报文的透传方法通过有效的分析IP/PPPoEoX报文的二层封装的特点，结合现有的PWE3的控制协议，通过把二层封装中的oE部分剥离出来和原报文的三层传输协议(IP/PPP)部分重组为新的报文封装形式在PW中转发，并且在出PW时，以在源端重组的IPoE报文为基础，作相应的出口封装适配，在保留了原报文oE链路信息的基础上完成出口报文的封装，在异种介质的PWE3报文透传中完成了对和二层MAC相关的协议的功能实现，例如ARP协议。
本发明实施例报文的透传方法，包括：
步骤1，将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；
步骤2，在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
如表2所示，为新的数据封装的类型，在控制平面新扩展一种Martini封装类型，此类型暂以二层透传类型来描述，
表2，
    No.     PW Type     Meaning
    26     0x001A     Layer2 Bridge Transport(二层透传)
由此在数据转发平面，保留报文第一次封装的协议(如IP协议)和MAC地址的对应关系，发挥ARP协议在ethernet链路中的功能，完善了PE3异种介质报文透传接入时对链路层协议的学习能力，实现了对包括但不限于ARP、DHCP、二层用户接入功能的实现。
如图1所示，为本发明实施例报文的透传方法的流程图，具体步骤如下：
步骤101，根据接收到的携带以太二层和三层封装的报文，对接入类型进行判断，如果为同种介质则执行步骤102；如果为异种介质则执行步骤103；
步骤102，直接透传报文；
步骤103，判断异种介质是普通异种介质还是二层透传(Layer2 BridgeTransport)模式，如果是普通异种介质则执行步骤104，如果是二层透传模式则执行步骤105；
步骤104，完全剥离报文二层封装，透传三层报文；
步骤105，剥离部分二层封装，保留原报文二层封装MAC地址信息，和报文三层封装的协议与MAC地址的对应关系；
举例如下：
如表1所示，为IPoEoV封装的示意列表，
表1
Figure A20071012121900091
对于IPoEoV封装，剥离oV封装，即表中的TPID+Pri+VlanID字段，于是得到IPoE封装，如表2所示的IPoE封装的示意列表。
表2
Figure A20071012121900092
三层封装的协议可以为IP协议或者PPP协议；
步骤106，根据伪链路的TAG属性，将报文按照oE或者oEoV类型重新封装，在透传链路中进行传输；
TAG属性是以太伪链路的属性，本发明实施例中的所有的PW都有tag属性，tag属性有两种：tag或untag，PW的tag属性可以是untag，在PW中转发的报文就是IPoE封装，如果PW的tag属性是tag，在PW中的转发的报文就是IPoEoV封装；
以IP协议为例，在接入PW侧，PE对来自CE报文的二层封装进行重新封装；将报文重新封装为IPoE或者是IPoEoV后在PW中传输，其中是否封装oV通过现有martini方式中PW的TAG属性来区分；
步骤107，在输出报文时，根据伪链路的TAG属性判断报文重新封装的类型；即在出口上根据伪链路的的TAG属性判断报文在伪链路中传输的格式是IPoE还是IPoEoV；
步骤108，根据报文在伪链路中传输时的封装类型，和伪链路出口的链路封装类型，对报文再次进行封装。
在出PW侧，根据PW的TAG属性得知PW中传输的报文的封装类型，并根据出口的链路类型封装信息对报文进行封装，这样的实现保留了报文的IP和二层封装的MAC信息的对应关系，很好的实现了异种介质上的二层透传功能。
换言之，在oEoX(包括但不限于IPoEoX和PPPoEoX)链路上若想实现异种介质的二层报文透传时，选择配置martini的二层透传模式，在判断为二层报文透传接入后，对输入的IPoEoX报文进行处理，剥离不必要的二层封装，在保留源报文的oE头的前提下，根据PW的untag或tag属性，将报文重新封装为IPoE或IPoEoV，在出PW时根据PW TAG属性得到报文在PW传输时的封装类型为IPoE或IPoEoV，并依据伪链路出口链路的封装类型对报文进行适配处理封装为IPoEoX。
应用举例(包括但不限于以下实例)的对应关系如下
IPoE<---->    IPoEoV  ；vlan
IPoE<---->    IPoEoQ  ；QinQ
IPoE<---->    IPoEoA  ；ATM(RFC1483b)
IPoE<---->    IPoEoR  ；RPR
IPoEoV<---->  IPoEoQ
IPoEoV<---->  IPoEoVoR
......................
如上所示，在出PW的封装为IPoE或IPoEoV，对报文的封装可以解析为oE+vlan+IP，关键的数据是oE+IP，在PW中传输时封装的oV只是RFC为了进行兼容，因此在出口的封装中，只要有oE+IP就可以了。
例如北京是以太接口接入(oE)，上海是vlan接入(oEoV)，vlan值为10，在北京和上海两地建立PWE3二层透传，PW属性为tag，当有北京到上海的报文时，在北京的PE设备上报文封装时会被加一层vlan(oEoV)，vlan值为0；在报文到达上海后，链路出口的封装类型为vlan，在PW中传输的封装类型也是vlan，因此只需要改写报文的v1an值为10就可以转发了。同理如果在上海是IPoEoVoA，则只需增加ATM封装即可。
如图2所示，为本发明实施例报文的透传方法的组网示意图，图中PC-A11和PC-B12的企业网内部，PC-A11和PC-B12是通过局域网交换机(lan switch)3互联，lan switch3通过异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)数字用户线接入复用器(Digital subscriber line access multiplexer，DSLAM)4接入到运营商的端局设备PE-A21；远端企业网的PC-C13通过网线直接接入到运营商的端局设备PE-B22。PC-A11和PC-B12的企业网通过PE-A21和PE-B22间的PWE3隧道与远端的企业网中的PC-C13连接。
以由PC-A到PC-C的普通IP数据包为例：
步骤1、对应图中的由PC-A发出的报文格式是IPoE封装；
步骤2、在经过了lan swich后加上的vlan头报文格式是IPoEoV封装的；
步骤3、经过ATM DSLAM的处理，接入到PE-A中是IPoEoVoA封装的；
步骤4、在PE-A中配置了二层透传，通过对报文的解析，得知报文的封装格式是IPoEoVoA，根据网络的PWE3的配置，得到中间PW的tag属性为untag，剥离报文中的oVoA封装，报文格式为IPoE封装，封装到隧道转发报文中转发到PE-2；
步骤5、在远端的PE-B上根据PWE3的配置得知由PW中到达的报文的封装格式为IPoE；
步骤6、根据出端口的封装类型得知报文需要被封装为IPoE格式。而由PW得到的报文格式就是IPoE，不对报文做修改转发报文到PC-C。
在步骤4中，如果PW的tag属性配置为tag，则在PE-A上剥离报文的oA封装，报文封装格式为IPoEoV，封装在隧道转发报文中转发到PE-B，在远端PE-B上根据PW的tag属性得知由PW转发过来的报文的封装形式为IPoEoV，在PE-B上根据出口配置可以知道出口的报文封装格式为IPoE，这时剥离报文的oV封装部分，报文以IPoE的封装格式转发到PC-C。
本发明实施例报文的透传装置，包括：重新封装模块，用于将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；再次封装模块，用于在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
因此，本发明实施例能够提高PWE3异种介质接入时的组网灵活性，精简了网络配置，减少了组网约束性，提高了互通灵活性；可以有效的完善PWE3协议的组网模型，实现在异种链路基础上，基于IPoE链路的应用协议的实现报文在PWE3异种介质的二层透传模式的透传时，不丢弃二次封装信息，可以保留重要的原始报文oE的二层头信息，在异种介质的二层透传模式下报文在透传中完成了对ARP协议功能的实现。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种报文的透传方法，其特征在于包括：
将接收到的携带以太网二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；
在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
2.根据权利要求1所述的报文的透传方法，其特征在于，所述接收到携带以太二层和三层封装的报文后还包括：对接入类型进行判断，如果为同种介质则直接透传报文，如果为异种介质的二层透传模式则重新进行封装。
3.根据权利要求1或2所述的报文的透传方法，其特征在于，所述对报文重新进行封装前还包括，剥离部分二层封装，保留原报文二层封装的MAC地址信息，和报文三层封装的协议与MAC地址的对应关系。
4.根据权利要求3所述的报文的透传方法，其特征在于，所述报文三层封装的协议为IP协议或者PPP协议。
5.根据权利要求1或2所述的报文的透传方法，其特征在于，所述对报文重新进行封装具体为：根据伪链路的TAG属性，将报文按照oE或者oEoV类型重新进行封装。
6.根据权利要求1或2所述的报文的透传方法，其特征在于，所述根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装具体为，根据伪链路的TAG属性判断报文在伪链路中传输时的封装类型，并根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
7.一种报文的透传装置，其特征在于包括：
重新封装模块，用于将接收到的携带以太二层和三层封装的报文，重新进行封装，并在伪链路中进行传输；
再次封装模块，用于在输出报文时，根据伪链路出口的链路封装类型对报文再次进行封装。
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