CN101227401B - 数据传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据传输系统及方法。其中，该数据传输系统包括：接口创建单元，用于在交换机上创建QinQ三层接口，为QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起；地址解析单元，用于在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及报文发送单元，用于根据地址解析单元中记录的请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息，向用户发送请求报文的响应报文。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种数据传输系统及方法。
背景技术
随着以太网技术在运营商网络的大量部署，IEEE802.1Q定义的虚拟局域网标签(Virtual Local Area Network tag，简称VLAN tag)域只有12比特，只能表示4k个VLAN，利用802.1qQ VLAN对用户进行终结受到很大限制，QinQ三层终结技术应运而生。
现有的QinQ三层终结组网如图1所示。用户发出的数据包打用户标签，不同用户可以打相同的用户标签(Cvid)，图1中所有用户的用户标签均为1，在数字用户线接入复用器(Digital SubscriberLine Access Multiplexer，简称DSLAM)中对不同用户打不同的服务商标签(Pvid)，假设Pvid分别为1、2、3、4。这样在路由器上对这两层标签进行解析，就能够对每个用户进行终结，Cvid和Pvid均可以配置1至4k，所以路由器每个物理接口可以终结65535个用户。QinQ三层终结只能在路由子接口上执行，所以QinQ三层终结技术仅可用于路由器设备。
目前，在交换机设备上还不能实现QinQ三层终结。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明提供了一种数据传输系统及方法，以在交换机设备上利用QinQ技术进行数据传输。
根据本发明实施例的数据传输系统包括：接口创建单元，用于在交换机上创建QinQ三层接口，为QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起；地址解析单元，用于在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及报文发送单元，用于根据地址解析单元中记录的请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息，向用户发送请求报文的响应报文。
根据本发明实施例的数据传输系统还包括：报文接收单元，用于接收请求报文，并将请求报文转发至地址解析单元。
其中，接口创建单元包括：创建单元，用于在交换机上创建QinQ三层接口；配置单元，用于为QinQ三层接口配置内外层标签和IP地址；以及绑定单元，用于将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起。
其中，地址解析单元包括：解析单元，用于在接收到请求报文时，解析请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及记录单元，用于记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息。其中，二层物理接口的相关信息至少包括二层物理接口的介质访问控制地址。
根据本发明实施例的数据传输方法包括：S402，在交换机上创建QinQ三层接口，为QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起；S404，在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及S406，根据所记录的请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息，向用户发送请求报文的响应报文。
通过本发明，可以在交换机设备上利用QinQ技术进行数据传输。并且，本发明中的各个模块相互独立，易于扩展和移植。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中利用路由器实现QinQ三层终结的组网图；
图2是根据本发明实施例的数据传输系统的逻辑框图；
图3是根据本发明实施例的数据传输系统中的QinQ三层接口和二层物理接口之间的关系图；
图4是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图；以及
图5是根据本发明实施例的利用交换机实现QinQ三层终结组网图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。
图2是根据本发明实施例的数据传输系统的逻辑框图。如图2所示，该数据传输系统包括：接口创建单元202，用于在交换机上创建QinQ三层接口，为QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起；地址解析单元204，用于在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及报文发送单元206，用于根据地址解析单元中记录的请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息，向用户发送请求报文的响应报文。
根据本发明实施例的数据传输系统还包括：报文接收单元，用于接收请求报文，并将请求报文转发至地址解析单元。
其中，接口创建单元包括：创建单元，用于在交换机上创建QinQ三层接口；配置单元，用于为QinQ三层接口配置内外层标签和IP地址；以及绑定单元，用于将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起。
其中，地址解析单元包括：解析单元，用于在接收到请求报文时，解析请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及记录单元，用于记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息。其中，二层物理接口的相关信息至少包括二层物理接口的介质访问控制地址。
换言之，根据本发明实施例的数据传输系统可以包括：
QinQ三层接口模块，用于提供命令创建QinQ三层接口，在QinQ三层接口上配置IP地址、内外层标签，以及将二层物理接口与QinQ三层接口绑定在一起(图3示出了QinQ三层接口和二层物理接口之间的关系)。
地址解析协议(Address Resolution Protocol，简称ARP)模块，用于提供QinQ内外层标签的静态配置功能，对QinQ报文的内外层标签的学习功能，将内外层标签和物理实接口保存在ARP表项中。其中，ARP模块不主动发送ARP请求报文。
收发包模块，用于在上行方向将ARP报文上送给ARP模块进行介质访问控制(Media Access Control，简称MAC)地址和内外层标签的学习，在下行方向查找ARP表项，获取目的地址对应的出物理实端口和内外层标签，并进行封装，进而在下行方向发送ARP报文。
图4是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图。如图4所示，该数据传输方法包括以下步骤：S402，在交换机上创建QinQ三层接口，为QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起；S404，在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及S406，根据所记录的请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息，向用户发送请求报文的响应报文。
其中，步骤S402包括：在交换机上创建QinQ三层接口；为QinQ三层接口配置内外层标签和IP地址；以及将QinQ三层接口与交换机的二层物理接口绑定在一起。
其中，步骤S404包括：接收来自用户的请求报文；解析请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息；以及记录请求报文经过的QinQ三层接口的IP地址和内外层标签、以及与QinQ三层接口绑定在一起的二层物理接口的相关信息。其中，二层物理接口的相关信息至少包括二层物理接口的介质访问控制地址。
其中，由于交换机上没有类似路由器上的三层以太VLAN子接口，所以要在交换机上实现QinQ终结，就需要在交换机上定义一种新的三层接口类型-QinQ接口类型，并创建QinQ三层接口。
其中，在步骤S402中创建的QinQ三层接口上配置QinQ的内外层标签，配置命令可以为qinq range internal vlanid 1-4094external vlanid 1-4094。另外，除了配置QinQ内外标签外，要实现三层终结功能还需要配置IP地址。
其中，由于交换机收包都是通过物理接口进行的，所以还需要建立二层物理接口和QinQ三层接口之间的关系，这个关系就类似于三层VLAN接口和二层物理接口的关系。如图3所示，物理接口fei_1/1和fei_1/2均属于QinQ接口qinq1，物理接口fei_1/2和fei_1/3均属于qinq接口qinq2。
其中，在步骤S404中，添加MAC表和ARP表。使用该功能的有两种用户类型：动态主机分配协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol，简称DHCP)用户、固定互联网协议(Internet Protocol，简称IP)用户。DHCP用户通过实现监听(snooping)+中继(relay)组合功能，添加MAC表和ARP表。静态用户通过静态配置方式添加ARP表，QinQ三层接口对于用户的ARP请求，利用ARP表进行回复，如果找到ARP，则代理全部ARP或者不代理，QinQ三层接口不主动发送ARP请求报文。在有MAC表项和ARP表项的情况下，可以正常进行报文收发，这样交换机就可以通过ARP表中的两层标签组合来对用户进行区分。
根据本发明实施例的数据传输系统的组网图如图5所示。下面说明一下使用交换机进行QinQ三层终结的收发包流程。用户侧发送ARP请求给交换机的三层QinQ接口，交换机MAC以及ARP表管理模块进行学习，保存用户侧发送过来的报文的实际入端口、IP地址、MAC地址、内外层标签等信息。在学习成功后报文进行下行发送到用户侧的时候可以从ARP表中直接获得实际物理出端口以及MAC和内外层标签信息，报文成功发送给用户侧。
综上所述，本发明对QinQ终结技术进行了扩展，并采用模块化设计，易于扩展和移植。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种数据传输系统，其特征在于，包括：
接口创建单元，用于在交换机上创建QinQ三层接口，为所述QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将所述QinQ三层接口与所述交换机的二层物理接口绑定在一起；
地址解析单元，用于在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息；以及
报文发送单元，用于根据所述地址解析单元中记录的所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息，向所述用户发送所述请求报文的响应报文。
2.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，还包括：
报文接收单元，用于接收所述请求报文，并将所述请求报文转发至所述地址解析单元。
3.根据权利要求1或2所述的数据传输系统，其特征在于，所述接口创建单元包括：
创建单元，用于在所述交换机上创建所述QinQ三层接口；
配置单元，用于为所述QinQ三层接口配置所述内外层标签和所述IP地址；以及
绑定单元，用于将所述QinQ三层接口与所述交换机的二层物理接口绑定在一起。
4.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，所述地址解析单元包括：
解析单元，用于在接收到所述请求报文时，解析所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息；以及
记录单元，用于记录所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息。
5.根据权利要求4所述的数据传输系统，其特征在于，所述二层物理接口的相关信息至少包括所述二层物理接口的介质访问控制地址。
6.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
S402，在交换机上创建QinQ三层接口，为所述QinQ三层接口配置IP地址和内外层标签，并将所述QinQ三层接口与所述交换机的二层物理接口绑定在一起；
S404，在接收到来自用户的请求报文时，解析并记录所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息；以及
S406，根据所记录的所述请求报文经过的所述QinQ三层接口的IP地址和内外层标签以及与所述QinQ三层接口绑定在一起的所述二层物理接口的相关信息，向所述用户发送所述请求报文的响应报文。
7.根据权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述二层物理接口的相关信息至少包括所述二层物理接口的介质访问控制地址。
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