CN102164090A - 基于通用路由封装隧道的报文转发的方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于通用路由封装(GRE)隧道的报文转发的方法，该方法包括：中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文，根据分支子网掩码信息建立相应GRE隧道表项；GRE报文携带的分支子网掩码信息由分支网络设备从本地的路由表中获得；当中心设备收到要发送给分支网络设备的报文时，中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并转发。基于同样的发明构思，本发明还提出一种系统及设备，提高中心设备的转发效率。

Description

基于通用路由封装隧道的报文转发的方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及基于通用路由封装(GRE)隧道的报文转发的方法、系统及设备。

背景技术

通用路由封装(GRE，Generic Routing Encapsulation)协议是一种封装协议，提供了将一种网络层协议(如，IP、IPX、AppleTalk等)的数据报文封装在另一种协议的报文中的机制，并使封装后的报文能够在另一个网络层协议(如，IP)中进行传输。其中，报文进行传输的通道称为隧道(Tunnel)，Tunnel是一个虚拟的点对点连接，提供了一条能够使封装的数据报文进行传输的通路，其中，在使用Tunnel进行报文传输时，需要在Tunnel的两端分别对数据报文进行封装及解封装。

传统的GRE隧道是点到点的连接，当GRE应用于企业网时，企业中心节点需要与分支节点建立多条隧道。当企业分支节点较多，中心设备配置工作量较大；当分支网络变动频繁，中心设备的维护成本较高。在点到多点隧道应用中，中心设备配置为点到多点GRE隧道模式，分支设备配置为点到点GRE隧道模式，GRE隧道由分支到中心节点的流量触发，中心设备动态建立到分支网络的隧道表项。参见图1，图1为点到多点GRE隧道应用组网示意图。图1中，Device C为中心设备，Device A和Device B为分支网络设备。在图1中中心设备连接了两个分支设备，实际应用中可以连接多个分支网络设备。

中心设备向分支网络发送流量时，中心设备查找本地路由表，选择合适的隧道出口。确定隧道出口后，中心设备查找隧道出口的隧道列表。如果没有匹配的隧道表项，流量将被丢弃；如果匹配上隧道表项，则根据该表项封装报文并转送。

现有技术中，隧道表项建立由分支网络流量动态触发，隧道表项的颗粒度以分支网络掩码长度设置为准。分支网络掩码长度在中心设备上配置，中心设备根据分支网络掩码长度设置和分支流量建立隧道表项。该隧道表项的建立并未考虑到分支网络的实际掩码长度，分支网络地址需求数目不一致或者分支网络变动均会导致掩码长度不一致。如果分支网络掩码设置以分支最长掩码为准，中心设备可能会创建多条指向同一子网的隧道表项，这增大了隧道表项数目，将恶化中心设备的转发效率。如果分支网络掩码设置以分支最短掩码为准，不同子网可能被划分到同一条隧道表项中，这导致到某些子网的隧道条目不唯一，中心设备将无法正确选择隧道目的地址。

综上所述，现有实现中提供的基于GRE隧道的报文转发方法的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明主要目的是提供一种基于GRE隧道的报文转发的方法，提高中心设备的报文转发效率。该方法包括：

中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文，根据所述分支子网掩码信息建立相应GRE隧道表项；所述GRE报文携带的分支子网掩码信息由分支网络设备从本地的路由表中获得；

当所述中心设备收到要发送给所述分支网络设备的报文时，所述中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并将封装后的GRE报文转发送给所述分支网络设备。

其中，所述GRE报文还携带有IP地址，所述建立相应GRE隧道表项时，该方法进一步包括：中心设备通过所述分支子网掩码信息以及GRE报文携带的IP地址获得分支子网地址；将所述分支子网地址存储到所述GRE隧道表项中。

所述分支子网掩码信息是携带在GRE报头中的；

所述GRE报头还包括一个开关字段；所述开关字段占用所述GRE报头的预留字段，用于表示是否携带分支子网掩码信息。

所述中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文与所述建立相应GRE隧道表项之间，该方法进一步包括：判断GRE报头中所述开关字段是否表示携带分支子网掩码信息，如果是，则继续执行所述建立相应GRE隧道表项的步骤。

所述中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文时，该方法进一步包括：

在GRE报文中携带所述分支子网掩码信息，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述将封装后的GRE报文转发送给所述分支网络设备之后该方法进一步包括：所述分支网络设备收到中心设备发来的GRE报文，判断GRE报头中开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，将相应分支子网掩码信息的隧道标志位标识为隧道表项已建立。

所述中心设备收到分支网络设备发来的GRE报文之前该方法进一步包括：分支网络设备向中心设备发送报文前判断相应的隧道标志位是否标识为隧道表项已建立，如果是，将开关字段设置为未携带分支子网掩码信息；否则，向中心设备发送的GRE报文携带相应分支子网掩码信息，并将开关字段设置为携带分支子网掩码信息。

所述建立相应GRE隧道表项同时，该方法进一步包括：启动定时器，记录所述GRE隧道表项建立时间；

当所述定时器超时时，中心设备构造发往相应隧道表项的分支网络设备的GRE报文，所述GRE报文携带分支网络掩码信息为0.0.0.0，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述分支网络设备收到所述中心设备发来的GRE报文，将分支子网掩码信息相应的隧道标志位标识为隧道表项未建立。

所述GRE报文携带的分支子网掩码信息为多个；

所述GRE报文还携带多个分支子网地址，每个分支子网地址与所述多个分支子网掩码信息一一对应；所述分支子网掩码信息由所述分支网络设备从本地的路由表中获得；

所述建立相应GRE隧道表项时，该方法进一步包括：将所述多个分支子网地址存储到所述相应GRE隧道表项中。

本发明的另一个主要目的是提供一种基于GRE隧道的报文转发的系统，提高中心设备的报文转发效率。该系统包括：中心设备和分支网络设备；

所述分支网络设备，与所述中心设备相连，用于向所述中心设备发送报文时，判断相应的隧道标志位表示未建立隧道表项时，在要发送的GRE报文中携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中用于表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息，向所述中心设备发送携带分支子网掩码信息和所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息的GRE报文；

所述中心设备，用于收到所述分支网络设备发来的GRE报文，判断所述GRE报文的GRE报头中的开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项；当收到要发送给所述分支网络设备的报文时，根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并转发给所述分支网络设备。

其中，所述中心设备建立相应GRE隧道表项之后，进一步用于，向所述分支网络设备发送相应分支子网掩码信息的GRE报文中携带所述分支子网掩码信息，并将GRE报头中所述开关字段设置为表示携带相应分支子网掩码信息；

所述分支网络设备，进一步用于收到所述中心设备发来的GRE报文，判断所述GRE报文中所述开关字段表示为携带相应分支子网掩码信息时，且携带相应的分支子网掩码信息时，将所述分支子网掩码信息相应隧道标志位设置为隧道表项已建立。

所述中心设备建立相应GRE隧道表项同时，进一步用于启动定时器，记录所述GRE隧道表项建立时间；当所述定时器超时时，构造发往相应隧道表项的分支网络设备的GRE报文，所述GRE报文携带分支网络掩码信息为0.0.0.0，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述分支网络设备进一步用于收到所述中心设备发来的GRE报文，将分支子网掩码信息相应的隧道标志位标识为隧道表项未建立。

本发明的另一个主要目的是提供一种基于GRE隧道的报文转发的中心设备，提高中心设备的报文转发效率。该中心设备包括：报文接收模块、判断模块、表项建立模块、存储模块、封装模块和报文发送模块；

所述报文接收模块，与所述判断模块相连，用于接收到分支网络设备发来的GRE报文，并转发给所述判断模块；

所述判断模块收到所述接收模块发来的GRE报文，判断GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，并将所述分支子网掩码信息发送给所述表项建立模块；

所述表项建立模块，与所述表项存储模块相连，用于收到所述判断模块发来的分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项，并发送给所述存储模块；

所述存储模块，用于接收所述表项建立模块发来的GRE隧道表项，并存储。

其中，所述中心设备进一步包括：报文封装模块和报文发送模块；

所述报文接收模块，进一步与所述封装模块相连，用于接收其它设备要发往分支网络设备的报文，将要发送的报文发送给所述封装模块；

所述封装模块，与所述存储模块和所述报文发送模块相连，用于接收所述报文接收模块发来的报文，根据所述存储模块中的隧道表项封装报文，并携带分支子网掩码信息，同时将将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

所述中心设备进一步包括：定时器存储模块和构建报文模块；

所述定时器存储模块，与所述存储模块相连，当所述存储模块存储GRE隧道表项时，所述定时器模块启动，开始记录所述GRE隧道表项建立时间；当所述定时器模块定时超时时，发送相应GRE隧道表项定时超时消息给所述构建报文模块；

所述构建报文模块，与所述定时器模块和所述封装模块相连，用于收到所述定时器模块发来的相应GRE隧道表项定时超时消息，建立报文并携带分支子网掩码信息为0.0.0.0，并将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后将发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

本发明的另一个主要目的是提供一种基于GRE隧道的报文转发的分支网络设备，提高中心设备的报文转发效率。该分支网络设备包括：封装模块、存储模块和报文发送模块；

所述存储模块用于存储分支子网标志位，所述标志位用于标识中心设备是否建立相应GRE隧道表项；

所述封装模块与所述存储模块和所述报文发送模块相连，用于接收分支子网设备要发送中心设备的报文，查询存储模块，当相应标志位标识为相应GRE隧道表项未建立，则要发送的报文携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息；否则将所述开关字段设置为0，然后将GRE报文发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给中心设备。

其中，所述分支网络设备进一步包括：报文接收模块和判断模块；

所述报文接收模块，与所述判断模块相连，接收中心设备发来的GRE报文，并将所述GRE报文发送给所述判断模块；

所述判断模块，与所述存储模块相连，所述判断模块接收到所述报文接收模块发来的GRE报文，当所述开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，判断所述掩码信息为0.0.0.0时，发送所述存储模块将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立；判断分支子网掩码信息为0.0.0.0之外的信息时，发送所述存储模块将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立；

所述存储模块，收到所述判断模块发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项未建立；收到所述判断模块发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项已建立。

综上所述，本发明通过中心设备收到分支网络设备发来的携带实际的分支子网掩码信息的GRE报文，根据所述的分支子网掩码信息建立相应的隧道表项，当要发送报文时，查找该GRE表项封装报文并转发。由于该表项是根据实际分支子网掩码信息建立的，因此GRE隧道表项条目不多不少，不会引起条目不唯一，或条目过多不好查找的缺陷，因此本发明能够提高中心设备的报文转发效率。

附图说明

图1为点到多点GRE隧道应用组网示意图；

图2为本发明GRE隧道表项建立过程流程图；

图3为本发明实施例1GRE报头结构示意图；

图4为本发明GRE点到多点应用结构图；

图5为本发明实施例1GRE隧道表项建立过程流程图；

图6为本发明报文转发的系统结构图；

图7为本发明报文转发的中心设备结构图；

图8为本发明报文转发的分支网络设备结构图。

具体实施方式

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。

本发明提出的基于GRE隧道的报文转发的方法应用于GRE点到多点组网系统中，所述组网系统包括一个中心设备，多个分支网络设备，每个分支网络设备与多个分支子网相连，下面详细说明本发明基于GRE隧道的报文转发方法。

参见图2，图2为本发明基于GRE隧道的报文转发流程图。具体步骤为：

步骤201，中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文，根据分支子网掩码信息建立相应GRE隧道表项；GRE报文携带的分支子网掩码信息由分支网络设备从本地的路由表中获得。

步骤202，当中心设备收到要发送给分支网络设备的报文时，中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并将封装后的GRE报文转发送给分支网络设备。

中心设备向分支网络发送流量时，中心设备查找本地路由表，选择合适的隧道出口，确定隧道出口后，中心设备查找隧道出口的GRE隧道表项，。如果没有匹配的隧道表项，流量将被丢弃；如果匹配上隧道表项，则根据该表项封装报文并转送。GRE隧道表项建立后，查找封装过程同现有实现一致，因此，下面通过具体举例来详细说明本发明建立隧道表项的过程。

实施例1

首先来详细介绍本发明改进的GRE报头，参见图3，图3为本发明实施例1GRE报头结构示意图。在图3中，C、R、K、S、s为GRE报文头部的最前5位，是一些标志位，其含义如表1所示。

Recur，bits 5-7，Recur域是记录允许的封装次数的计数器。其中，GRE提供了一种特定的机制来防止递归封装，如果路由器想对经过GRE封装的数据报文作进一步封装，应在封装前检查这个域。如果Recur域为非0，则数据报文还可以进行封装，新的GRE报头中的Recur域取值将减1；否则，如果Recur域的值已经是0了，则该数据报文不可以再进行封装。

Flags，bits 8-12，暂没有定义，保留。

Ver，bits13-15，版本号。

Protocol Type，bits，Protocol Type指出GRE报文净荷的协议类型，IP是

Ox0800，Novell IPX是0x81370。

Offset，2byte，Offset域指出Routing域到净荷的字节偏移。

Checksum，2byte，Checksum包括GRE头部和净荷的IP校验和，当Checksum Present位为1时，Checksum域有效。

Key，4byte，Key域用来标识隧道内部单个的业务流，属于同一个业务流的数据报文使用同一个Key值来封装，隧道的拆封点根据Key域的值识别属于某个业务流的数据报文，当Key Present位为1时，Key域有效。

Sequence Number，4byte，Sequence Number域用来维持GRE隧道内数据报文的顺序，当Sequence Number Present位为1时，Sequence Number域有效。

Routing，4byte，Routing域是可选的，当Routing Present位为1时，Routing域有效。

Payload，净荷，GRE所封装的协议报文。

表1

上述字段都是现有技术中GRE报头中包含的字段，图3中A字段是Network Mask信息开关字段，占用1bit。A字段为0时，GRE报头不包含Network Mask字段；A字段为1时，GRE报头包含Network Mask字段。

在分支设备发往中心设备的GRE报文中，A字段为1时，中心设备进行隧道接口与分支网络子网路由信息的关联；此时Network Mask字段为分支网络子网掩码，这是隧道表项建立报文。

在中心设备发往分支设备的GRE报文中，当A字段为1且Network Mask字段为分支网络子网掩码时，这是隧道表项建立确认报文，用来确认分支子网隧道表项建立完成。当A设置为1且Network Mask为全零时，这是隧道表项刷新通知报文，用来通知分支网络用子网流量刷新隧道表项定时器，或重新建立隧道表项。

字段A可以根据实际需要用任意值来约定表示是否携带分支子网掩码信息，不局限于本发明的0和1来表示。

Network Mask字段可以是GRE报头的扩展，如图2中所示，也可以占用原有Routing(optional)字段。最新RFC标准已将Routing(optional)字段遗弃，Network Mask完全可以占用Routing字段。在保证效率不影响互联情况下，Network Mask字段可以灵活选择，占用某个不被使用的字段，或者扩展一个字段。

下面结合图4，来详细说明表项建立过程。参见图4，图4为本发明GRE点到多点应用组网结构图。图4中以中心设备C连接分支网络A和B。

参见图5，图5为本发明具体实施例GRE隧道表项建立过程流程图。具体步骤为：

步骤501，中心设备收到分支网络设备发来的GRE报文，获取GRE报头中的字段A，判断字段A是否为1，如果是，执行步骤502；否则，执行步骤509。

图4中，当源IP地址为192.168.1.1的报文发往中心网络时，分支设备A根据源IP地址查找本地路由表，如果相应分支子网地址192.168.1.0的隧道标志位为0，获取分支子网掩码255.255.255.0。分支设备A在封装IP地址为192.168.1.1报文时，将GRE报头中字段A置1，将Network Mask字段填充为255.255.255.0。如果相应分支子网地址192.168.1.0的隧道标志位为1，分支设备A在封装IP地址为192.168.1.1的报文时，将GRE报头中字段A置0，Network Mask字段不填充，为空。该段中提到的隧道标志位为0或1在下文中详细描述设置依据。

步骤502，中心设备获取Network Mask字段的分支子网掩码信息，根据子网掩码信息建立GRE隧道表项。

GRE隧道表项中，将子网掩码255.255.255.0与隧道接口Tunnel0关联，同时通过子网掩码信息和GRE报头中Payload字段中包含的IP地址(192.168.1.1)，关联到该分支子网地址(192.168.1.0)，将这些信息存放到GRE隧道表项中。

根据图4建立的GRE隧道表项参见表2。其中，表2的第2行为上文举例具体建立表项，其它行的表项建立方法与之一致，只在表项中列出，这里不再一一赘述。

表2

步骤503，中心设备启动隧道表项定时器。

步骤504，当隧道表项定时器超时时，中心设备构造GRE报文发送给分支网络设备，其中，GRE报头中字段A填充为1，Network Mask字段填充为全零。

中心设备为每条隧道表项设置定时器，当隧道表项建立时间超时时，中心设备通知分支设备触发隧道表项刷新。例如，当子网192.168.1.0/24隧道表项超时老化时，中心设备没有正好要发送子网192.168.1.0/24的报文时，中心设备构造通知报文，其中A字段填充为1，Network Mask字段填充为0.0.0.0，目的地址为子网192.168.1.0/24广播地址(子网192.168.1.0/24内任意地址均可)。

为了保障通知报文到达分支设备，建议中心设备重传三次，这里提到的三次是根据习惯和经验来赋值，在实际应用中使用者可以根据具体情况来确定重传几次。

步骤505，分支网络设备收到中心设备发来的报文，检查GRE报头中的A字段为1且Network Mask字段为全零时，分支网络设备将相应子网隧道标志位置0。

步骤506，分支网络设备向中心设备发送GRE报文，其中A字段为1，Network Mask字段为子网掩码信息。执行步骤501。

步骤507，中心设备发送GRE报文给分支网络设备，其中，字段A填充为1，Network Mask字段为用来建立隧道表项的分支子网掩码信息。

当中心设备转发目的地址为192.168.1.1的报文时，中心设备C将GRE报头中字段A填充为1，Network Mask填充为255.255.255.0，该报文用来确认隧道表项建立完成。发往分支子网隧道表项已建立的报文的目的地址并不一定是192.168.1.1，发往子网192.168.1.0/24的报文均能携带该隧道表项确认信息。

如果分支设备没有收到中心设备的隧道表项建立确认报文，分支设备持续发送分支子网隧道表项建立报文。这种报文发送持续到分支设备收到隧道表项建立确认报文。中心设备总会确认隧道表项建立报文，前提是中心网络有发往分支网络的流量。即使中心设备隧道列表没有老化，当中心设备收到隧道表项建立报文时，中心设备将隧道列表刷新后给分支子网发送确认报文。

步骤508，分支网络设备收到中心设备发来的报文，检查GRE报头中的字段A填充为1且Network Mask字段为分支子网掩码信息时，分支网络设备将相应子网隧道标志位标识为1。

当分支网络地址空间改变、拆分或合并时，分支网络设备查找本地路由表，发现新的子网掩码隧道标志位为0，根据本地路由表获取新的分支子网掩码信息，触发GRE隧道表项建立过程。中心设备通过分支网络设备新发来的分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项，新的GRE隧道表项将替代原有GRE隧道表项。由此可知，分支网络的变动中，中心设备和分支设备无需任何配置。

实施例2

该实施例中，GRE报头中不再设置表示开关的字段A，在分支网络发往中心设备的GRE报文中均携带Network Mask信息，在中心设备发往分支网路的流量中均不携带Network Mask信息，其它字段同实施例一中所描述的。该实施例中隧道表项的建立过程如下：

中心设备收到分支网络设备发来的GRE报文，根据GRE报头中携带的Network Mask信息建立GRE隧道表项。

在该实施例中，由于分支网络设备每次发报文给中心设备，都触发中心设备GRE隧道表项建立，因此在中心设备向分支网络设备发报文的时候不发送确认GRE隧道表项建立的报文，即中心设备向分支网络发送GRE报文时，GRE报文结构同现有技术，没有任何改变。当该分支网络相应的隧道表项在中心设备上已建立时，隧道相应表项更新，当分支网络变更，发来的分支子网掩码信息不同于上次发来的分支子网掩码，建立新的GRE隧道表项信息，覆盖该分支子网原先建立的隧道表项。

在该实施例中如果不将分支子网掩码信息携带在GRE报头中，而是将分支子网的掩码信息以及相应的分支子网地址信息携带在报文内容中发送给中心设备，并且在报文长度允许的情况下，尽可能多的数目携带，即总是希望分支网络的所有分支子网路由信息在最少的发送报文次数的情况下，将隧道接口与所有分支子网路由信息建立关联。

如图4中，假设分支设备A在一次流量发送时携带的分支路由信息为192.168.1.0/255.255.255.0、192.168.2.0/255.255.255.0和10.0.0.0/255.255.0.0，那么中心设备收到该报文时，将这三个路由信息均同隧道接口建立关联。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明还提出一种基于GRE隧道的报文转发的系统。

参见图6，图6为本发明报文转发的系统结构图。该系统包括：分支网络设备601和中心设备602；

分支网络设备601，与中心设备602相连，用于向中心设备602发送报文时，检查相应的隧道标志位表示未建立隧道表项时，在要发送的GRE报文中携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中用于表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息，向中心设备602发送携带分支子网掩码信息和所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息的GRE报文；

中心设备602，用于收到分支网络设备601发来的GRE报文，检查所述GRE报文的GRE报头中的开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项；当收到要发送给所述分支网络设备的报文时，根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并转发给分支网络设备601。

较佳地，中心设备602建立相应GRE隧道表项之后，进一步用于，向分支网络设备601发送相应分支子网掩码信息的GRE报文中携带所述分支子网掩码信息，并将GRE报头中所述开关字段设置为表示携带相应分支子网掩码信息；

分支网络设备601，进一步用于收到中心设备602发来的GRE报文，检查所述GRE报文中所述开关字段表示为携带相应分支子网掩码信息时，且携带相应的分支子网掩码信息时，将所述分支子网掩码信息相应隧道标志位设置为隧道表项已建立。

较佳地，中心设备602建立相应GRE隧道表项同时，进一步用于启动定时器，记录所述GRE隧道表项建立时间；当所述定时器超时时，构造发往相应隧道表项的分支网络设备的GRE报文，所述GRE报文携带分支网络掩码信息为0.0.0.0，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

分支网络设备601进一步用于收到中心设备602发来的GRE报文，将分支子网掩码信息相应的隧道标志位标识为隧道表项未建立。

参见图7，图7为本发明报文转发的中心设备结构图。该中心设备包括：报文接收模块701、判断模块702、表项建立模块703、存储模块704、封装模块705和报文发送模块706；

报文接收模块701，与判断模块702相连，用于接收到分支网络设备发来的GRE报文，并转发给判断模块702；

判断模块702收到所述接收模块发来的GRE报文，判断GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段是否携带分支子网掩码信息，如果是，获取分支子网掩码信息，并将所述分支子网掩码信息发送给表项建立模块703；

表项建立模块703，与表项存储模块704相连，用于收到判断模块702发来的分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项，并发送给存储模块704；

存储模块704，用于接收表项建立模块703发来的GRE隧道表项，并存储。

较佳地，该中心设备进一步包括：报文封装模块705和报文发送模块706；

报文接收模块701，还与封装模块705相连，用于接收其它设备要发往所述分支网络设备的报文，将要发送的报文发送给封装模块705；

封装模块705，与存储模块704和报文发送模块705相连，用于接收报文接收模块701发来的报文，根据存储模块704中的隧道表项封装报文，并携带分支子网掩码信息，同时将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后发送给报文发送模块706；

报文发送模块706，用于接收封装模块705发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

较佳地，所述的中心设备进一步包括：定时器模块707和构建报文模块708；

定时器模块707，与存储模块704相连，当存储模块704存储GRE隧道表项时，定时器模块707启动，开始记录所述GRE隧道表项建立时间；当定时器模块707定时超时时，发送相应GRE隧道表项定时超时消息给构建报文模块708；

构建报文模块708，与定时器模块707和封装模块705相连，用于收到定时器707发来的相应GRE隧道表项定时超时消息，建立报文并携带分支子网掩码信息为0.0.0.0，并将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后将发送给报文发送模块706；

报文发送模块706，用于接收封装模块705发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

参见图8，图8为本发明报文转发的分支网络设备结构图。该分支网络设备包括：封装模块802、存储模块801和报文发送模块803；

存储模块801用于存储分支子网标志位，所述标志位用于标识中心设备是否建立相应GRE隧道表项；

封装模块802与存储模块801和报文发送模块803相连，用于接收分支子网设备要发送中心设备的报文，查询存储模块801，当相应标志位标识为相应GRE隧道表项未建立，则要发送的报文携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息；否则将所述开关字段设置为0，然后将GRE报文发送给报文发送模块805；

报文发送模块803，用于接收封装模块802发来的报文，并转发给中心设备。

较佳地，该分支网络设备进一步包括：报文接收模块804和判断模块805；

报文接收模块804，与判断模块805相连，接收中心设备发来的GRE报文，并将所述GRE报文发送给判断模块805；

判断模块805，与存储模块801相连，判断模块805接收到报文接收模块804发来的GRE报文，当所述开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，判断所述掩码信息为0.0.0.0时，发送存储模块801将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立；判断分支子网掩码信息为0.0.0.0之外的信息时，发送存储模块801将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立；

存储模块801，收到判断模块805发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项未建立；收到判断模块804发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项已建立。

综上所述，本发明中，分支网络设备从本地路由表获得分支子网掩码信息，并携带在发往中心设备的GRE报文中，中心设备通过分支网络设备发来的报文中携带的分支子网掩码信息建立GRE隧道表项，这种根据真实的分支子网掩码信息建立的GRE隧道表项减少了隧道条目的数量，并且不会发生建立的对应分支子网的隧道条目不唯一，从而提高了中心设备转发报文的效率；支持分支网络变动，如合并、拆分、变更等，分支网络可以有更好的灵活性；在分支网络变更的时候，中心设备和分子网络设备不需要重新进行系统系统配置，降低了系统维护的难度。

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。

Claims (16)

1.一种基于通用路由封装GRE隧道的报文转发的方法，该方法应用于GRE点到多点组网系统中，所述组网系统包括一个中心设备，多个分支网络设备，每个分支网络设备与多个分支子网相连，其特征在于，

中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文，根据所述分支子网掩码信息建立相应GRE隧道表项；所述GRE报文携带的分支子网掩码信息由分支网络设备从本地的路由表中获得；

当所述中心设备收到要发送给所述分支网络设备的报文时，所述中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并将封装后的GRE报文转发送给所述分支网络设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GRE报文还携带有IP地址，所述建立相应GRE隧道表项时，该方法进一步包括：中心设备通过所述分支子网掩码信息以及GRE报文携带的IP地址获得分支子网地址；将所述分支子网地址存储到所述GRE隧道表项中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分支子网掩码信息是携带在GRE报头中的；

所述GRE报头还包括一个开关字段；所述开关字段占用所述GRE报头的预留字段，用于表示是否携带分支子网掩码信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心设备收到分支网络设备发来的携带至少一个分支子网掩码信息的GRE报文与所述建立相应GRE隧道表项之间，该方法进一步包括：判断GRE报头中所述开关字段是否表示携带分支子网掩码信息，如果是，则继续执行所述建立相应GRE隧道表项的步骤。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述中心设备根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文时，该方法进一步包括：

在GRE报文中携带所述分支子网掩码信息，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述将封装后的GRE报文转发送给所述分支网络设备之后该方法进一步包括：所述分支网络设备收到中心设备发来的GRE报文，判断GRE报头中开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，将相应分支子网掩码信息的隧道标志位标识为隧道表项已建立。

6.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述中心设备收到分支网络设备发来的GRE报文之前该方法进一步包括：分支网络设备向中心设备发送报文前判断相应的隧道标志位是否标识为隧道表项已建立，如果是，将开关字段设置为未携带分支子网掩码信息；否则，向中心设备发送的GRE报文携带相应分支子网掩码信息，并将开关字段设置为携带分支子网掩码信息。

7.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述建立相应GRE隧道表项同时，该方法进一步包括：启动定时器，记录所述GRE隧道表项建立时间；

当所述定时器超时时，中心设备构造发往相应隧道表项的分支网络设备的GRE报文，所述GRE报文携带分支网络掩码信息为0.0.0.0，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述分支网络设备收到所述中心设备发来的GRE报文，将分支子网掩码信息相应的隧道标志位标识为隧道表项未建立。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GRE报文携带的分支子网掩码信息为多个；

所述GRE报文还携带多个分支子网地址，每个分支子网地址与所述多个分支子网掩码信息一一对应；所述分支子网掩码信息由所述分支网络设备从本地的路由表中获得；

所述建立相应GRE隧道表项时，该方法进一步包括：将所述多个分支子网地址存储到所述相应GRE隧道表项中。

9.一种基于通用路由封装GRE隧道的报文转发的系统，其特征在于，所述系统包括：中心设备和分支网络设备；

所述分支网络设备，与所述中心设备相连，用于向所述中心设备发送报文时，判断相应的隧道标志位表示未建立隧道表项时，在要发送的GRE报文中携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中用于表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息，向所述中心设备发送携带分支子网掩码信息和所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息的GRE报文；

所述中心设备，用于收到所述分支网络设备发来的GRE报文，判断所述GRE报文的GRE报头中的开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项；当收到要发送给所述分支网络设备的报文时，根据所述GRE隧道表项封装要发送的报文，并转发给所述分支网络设备。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述中心设备建立相应GRE隧道表项之后，进一步用于，向所述分支网络设备发送相应分支子网掩码信息的GRE报文中携带所述分支子网掩码信息，并将GRE报头中所述开关字段设置为表示携带相应分支子网掩码信息；

所述分支网络设备，进一步用于收到所述中心设备发来的GRE报文，判断所述GRE报文中所述开关字段表示为携带相应分支子网掩码信息时，且携带相应的分支子网掩码信息时，将所述分支子网掩码信息相应隧道标志位设置为隧道表项已建立。

11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于，

所述中心设备建立相应GRE隧道表项同时，进一步用于启动定时器，记录所述GRE隧道表项建立时间；当所述定时器超时时，构造发往相应隧道表项的分支网络设备的GRE报文，所述GRE报文携带分支网络掩码信息为0.0.0.0，并将GRE报头中开关字段设置为携带分支子网掩码信息；

所述分支网络设备进一步用于收到所述中心设备发来的GRE报文，将分支子网掩码信息相应的隧道标志位标识为隧道表项未建立。

12.一种基于通用路由封装GRE隧道的报文转发的中心设备，其特征在于，所述中心设备包括：报文接收模块、判断模块、表项建立模块、存储模块、封装模块和报文发送模块；

所述报文接收模块，与所述判断模块相连，用于接收到分支网络设备发来的GRE报文，并转发给所述判断模块；

所述判断模块收到所述接收模块发来的GRE报文，判断GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，并将所述分支子网掩码信息发送给所述表项建立模块；

所述表项建立模块，与所述表项存储模块相连，用于收到所述判断模块发来的分支子网掩码信息，根据所述分支子网掩码信息，建立相应GRE隧道表项，并发送给所述存储模块；

所述存储模块，用于接收所述表项建立模块发来的GRE隧道表项，并存储。

13.如权利要求12所述的中心设备，其特征在于，所述中心设备进一步包括：报文封装模块和报文发送模块；

所述报文接收模块，进一步与所述封装模块相连，用于接收其它设备要发往分支网络设备的报文，将要发送的报文发送给所述封装模块；

所述封装模块，与所述存储模块和所述报文发送模块相连，用于接收所述报文接收模块发来的报文，根据所述存储模块中的隧道表项封装报文，并携带分支子网掩码信息，同时将将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

14.如权利要求13所述的中心设备，其特征在于，所述中心设备进一步包括：定时器存储模块和构建报文模块；

所述定时器存储模块，与所述存储模块相连，当所述存储模块存储GRE隧道表项时，所述定时器模块启动，开始记录所述GRE隧道表项建立时间；当所述定时器模块定时超时时，发送相应GRE隧道表项定时超时消息给所述构建报文模块；

所述构建报文模块，与所述定时器模块和所述封装模块相连，用于收到所述定时器模块发来的相应GRE隧道表项定时超时消息，建立报文并携带分支子网掩码信息为0.0.0.0，并将所述开关字段设置为携带分支子网掩码信息，然后将发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给相应分支网络设备。

15.一种基于通用路由封装GRE隧道的报文转发的分支网络设备，其特征在于，所述分支网络设备包括：封装模块、存储模块和报文发送模块；

所述存储模块用于存储分支子网标志位，所述标志位用于标识中心设备是否建立相应GRE隧道表项；

所述封装模块与所述存储模块和所述报文发送模块相连，用于接收分支子网设备要发送中心设备的报文，查询存储模块，当相应标志位标识为相应GRE隧道表项未建立，则要发送的报文携带相应分支子网掩码信息，并将GRE报头中表示是否携带分支子网掩码信息的开关字段设置为携带分支子网掩码信息；否则将所述开关字段设置为0，然后将GRE报文发送给所述报文发送模块；

所述报文发送模块，用于接收所述封装模块发来的报文，并转发给中心设备。

16.如权利要求15所述的分支网络设备，其特征在于，所述分支网络设备进一步包括：报文接收模块和判断模块；

所述报文接收模块，与所述判断模块相连，接收中心设备发来的GRE报文，并将所述GRE报文发送给所述判断模块；

所述判断模块，与所述存储模块相连，所述判断模块接收到所述报文接收模块发来的GRE报文，当所述开关字段表示为携带分支子网掩码信息时，获取分支子网掩码信息，判断所述掩码信息为0.0.0.0时，发送所述存储模块将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立；判断分支子网掩码信息为0.0.0.0之外的信息时，发送所述存储模块将相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立；

所述存储模块，收到所述判断模块发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项未建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项未建立；收到所述判断模块发来的相应隧道标志位标识为相应GRE隧道表项已建立的消息时，将相应GRE隧道标志位标识为GRE隧道表项已建立。

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