CN102404179A - 一种报文处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文处理方法和装置，其中方法包括：对接收到的报文分别基于源MAC地址和目的MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID和出接口ID；针对每一个确定的出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对所述报文执行确定的处理动作；其中，所述动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。通过本发明能够有效地抑制VPLS的Hub-Spoken组网以及星形PBB组网中广播报文的无效广播问题。

Description

一种报文处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种报文处理的方法和装置。

背景技术

虚拟专用局域网服务(VPLS)是在公用网络中提供的一种点到多点的二层虚拟专用网(L2VPN)业务。VPLS使地域上隔离的用户站点能通过城域网(MAN)或广域网(WAN)相连，各站点间的连接效果像在一个LAN中一样。运营商骨干桥接(PBB)技术由IEEE802.1ah标准草案定义，采用MinM(MAC-in-MAC)封装，PBB基于运营商MAC地址，而不是基于用户MAC地址转发流量。

在上述VPLS和PBB技术中，都提供了基于入接口的本地源过滤机制和水平分割机制。

其中，本地源过滤机制用于限制本地某个接入线路(AC)链路进入的单播或者广播报文沿原AC链路返回。对于单播报文，在AC入接口处指定报文的入接口ID，一般是AC ID；查询报文目的MAC，若目的MAC对应的出接口ID与入接口ID相同则过滤该报文。对于未知单播或广播报文，在AC入接口处指定报文的入接口ID，并在下行进行广播复制，对于每个广播出接口，若其ID与入接口ID相同则针对该广播节点过滤该报文。

水平分割机制用于限制公网侧广播报文向公网侧广播，防止虚连接(PW)环路。对于公网侧进入的携带隧道标签的报文，在VPLS技术中隧道标签为VC标签，在PBB技术中隧道标签为MinM头，将报文isPE置位，即标识是从公网侧来的，指定该报文入接口为服务提供商边缘(PE)接口，广播报文在下行广播复制时，比较广播出接口中的isPE标记位，若置位则说明该广播节点出接口为公网PE接口，此时过滤该报文。

通过这两种机制，基本能够解决本地源的单播/广播过滤和公网侧环路问题。但是对于特定的组网仍存在一定缺陷和限制。例如：VPLS中的中心-分支(Hub-Spoken)组网以及星形连接的PBB组网中，本地源过滤机制和水平分割机制无法解决广播流无效广播的问题。

如图1所示的VPLS的Hub-Spoken组网中，如果Spoken PE1接收到来自CE1的广播报文，其入接口ID为AC1，在该广播报文上添加VC标签后广播到Hub PE，Hub PE弹出VC标签后将广播报文转发给Hub CE，Hub CE处理后返回给Hub PE。Hub PE接收到该广播报文后，重新在VSI中广播，这样Spoken PE1会重新接收到该广播报文。对于Spoken PE1而言，从公网侧接收到该广播报文后，执行源过滤和水平分割的操作。由于从公网侧接收到的广播报文，入接口ID为Hub PE侧的PW ID，在对Spoken PE1上进行广播复制时，CE1对应的广播出接口ID为AC1 ID，入接口ID和出接口ID并不相同，因此，该广播报文会从AC 1的接口返回CE1，从而造成了无效广播流。

如图2所示的星形PBB组网中，骨干边缘桥设备(BEB)4分别与BEB 1、BEB2和BEB3存在BVLAN链路，而BEB1、BEB2和BEB3之间不存在BVLAN链路。BEB1接收到来自CE1的广播报文后，在该广播报文上添加MinM隧道头后沿着上行口广播到BEB4。BEB4接收到该广播报文后，按照本地源过滤机制，BEB4从公网上行口接收到该广播报文，为该广播报文分配的入接口ID为隧道ID，在进行广播时，由于BEB设备是按照上行进行口广播的，因此，广播出接口ID为上行口ID。但是隧道ID和上行口ID并不相同，也就是说，无法实现源过滤，从而使得广播报文被广播回BEB1，造成无效广播流。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种报文处理方法和装置，以便于有效地抑制VPLS的Hub-Spoken组网以及星形PBB组网中广播报文的无效广播问题。

一种报文处理方法，该方法包括：

A、对接收到的报文分别基于源MAC地址和目的MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID和出接口ID；

B、针对每一个确定的出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对所述报文执行确定的处理动作；

其中，所述动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

一种报文处理的装置，该装置包括：出接口确定单元、入接口确定单元、动作矩阵查找单元和报文处理单元；

所述出接口确定单元，用于对该装置接收到的报文基于目的MAC地址查找MAC转发表，确定出接口ID；

所述入接口确定单元，用于在所述出接口确定单元查找MAC转发表时，对所述报文基于源MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID；

所述动作矩阵查找单元，用于针对所述出接口确定单元确定的每一个出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定所述入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对所述报文执行确定的处理动作；

其中，所述动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

由以上技术方案可以看出，本发明通过分别进行源MAC地址查找和目的MAC地址查找的方式分别确定入接口ID和出接口ID，使入接口ID和出接口ID在形式上达成统一，且通过查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和出接口ID所映射到的处理动作，根据该处理动作在对应的出接口处对报文进行处理。以此很好地抑制了VPLS的Hub-Spoken组网以及星形PBB组网中广播报文的无效广播问题。

附图说明

图1为VPLS的Hub-Spoken组网中现有机制的广播流量示意图；

图2为星形PBB组网中现有机制的广播流量示意图；

图3为本发明提供的主要方法流程图；

图4为本发明对报文的处理示意图；

图5为本发明应用于VPLS的Hub-Spoken组网时广播报文的转发示意图；

图6为本发明应用于星形PBB组网时广播报文的转发示意图；

图7为本发明应用于同一VSI实例中不同VLAN域的访问限制示意图；

图8为本发明提供的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的主要方法可以如图3所示，主要包括以下步骤：

步骤301：对接收到的报文分别基于源MAC地址和目的MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID和出接口ID。

步骤302：针对每一个出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对报文执行确定的处理动作。其中，动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

通常，报文在进入到交换设备中时，首先会触发源MAC地址学习，将指定的入接口ID下发至MAC转发表，即记录为MAC转发表中该源MAC地址对应的接口ID。对于普通MAC报文，则该入接口ID就是端口号；对于VPLS报文和PBB报文，则该入接口ID就是AC ID或者PW ID，其中，当入接口在AC侧时，入接口ID就是AC ID，当入接口在公网PW侧时，入接口ID就是PW ID。

另外，需要说明的是，MAC转发表中的各接口ID不仅仅可以是MAC学习到的接口ID，也可以是根据报文的特定属性映射值，例如报文的服务质量(QoS)或者报文的VLAN ID等。

在对报文进行目的MAC地址查找时，若在MAC转发表中找到与目的MAC地址匹配的表项，即命中MAC转发表，则获取该目的MAC地址对应的出接口ID，记为OutID；如果在MAC转发表中没有找到与目的MAC地址匹配的表项，即没有命中MAC转发表，则可以取默认的出接口ID，该默认的出接口ID可以为各广播出接口ID。通常，目的MAC地址没有命中的情况包括：目的MAC地址为广播地址，或者未知单播地址的情况，对于这两种情况，都需要对该报文进行广播处理，即出接口ID取各广播出接口ID，这样确定的出接口ID为多个，在后续查找动作矩阵时，需要针对每一个出接口ID查找。

在进行目的MAC地址查找的同时，进行源MAC地址查找，若在MAC转发表中找到与源MAC地址匹配的表项，即命中MAC转发表，则获取该源MAC地址对应的接口ID，即入接口ID，记为InID；如果没有命中MAC转发表，则可以取默认的入接口ID，该默认的入接口ID可以为报文入接口。

在本发明中采用了动作矩阵确定对报文的处理动作，在该动作矩阵中预先设定了入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作，其中，处理动作可以包括：丢弃(Discard)、转发(Forward)和镜像(Mirror)等。通过对该动作矩阵的设定可以实现源过滤机制、水平分割机制、区域访问限制或报文监控等功能。

例如，可以在动作矩阵中设定：当入接口ID和出接口ID相同时，该组合对应的处理动作为丢弃，即进行源过滤。当入接口ID和出接口ID都为公网侧ID时，该组合对应的处理动作为丢弃，即进行水平分割。当入接口ID和出接口ID分属于限制访问的两个区域ID时，该组合对应的处理动作为丢弃，即进行区域访问限制等。当入接口ID和/或出接口ID属于预设的报文监控区域ID时，该组合对应的处理动作为镜像，将该报文镜像到监控端口，实现对该报文的监控。

本发明对报文的处理示意图如图4所示。下面举三个具体的实例对上述方法进行详细描述。

实例一、应用于VPLS的Hub-Spoken组网，如图5所示。

在Spoken PE1设备上，从CE1设备进入的广播报文，其入接口ID为AC1，Spoken PE1设备经过源MAC地址学习，将AC 1学习到MAC地址转发表中该源MAC地址对应的接口ID，同时将该广播报文加上VC标签后转发给HUB PE设备。HUB PE剥离VC标签后将该广播报文转发给HUB CE，HUB CE处理后返回给HUB PE。HUB PE接收到该报文后，加上VC标签重新在VSI内进行广播。此时Spoken PE1和Spoken PE3都会接收到该广播报文。

Spoken PE1接收到该广播报文后，剥离VC标签。分别基于目的MAC地址和源MAC地址查找MAC转发表，其中目的MAC地址为广播地址，无法命中MAC转发表，采用默认的出接口ID，即多个广播出接口ID：AC1和AC2。进行源MAC地址查找时，由于此时广播报文的源MAC地址仍为CE1侧用户的MAC地址，因此，命中MAC转发表后，入接口ID为AC1，而不是PW1。

在该组网中，可以预先在动作矩阵中设定相同入接口ID和出接口ID的组合对应的处理动作为丢弃，该实例中在Spoken PE1中预设的动作矩阵可以如表1所示。

表1

Spoken PE1分别针对每一个确定的出接口ID进行报文复制后，查找动作矩阵：

在出接口AC1处，查找入接口ID为AC1和出接口ID为AC1的组合对应的处理动作为丢弃，则在出接口AC1处丢弃该广播报文。

在出接口AC2处，查找入接口ID为AC1和出接口ID为AC2的组合对应的处理动作为转发，则在该出接口AC2处转发该广播报文。

可见，通过本发明提供的方式可以避免广播报文被重新发回CE10。

实例二、应用于星形PBB组网，如图6所示。

从CE1进入的广播报文，经过BEB1设备后添加上MinM隧道头沿着上行口1广播到BEB4，此时BEB4从公网侧上行口1接收到MinM报文后，弹掉MinM隧道头，并在I-SID域内进行源MAC地址学习，此时源MAC地址的入接口为上行口1，记入MAC转发表。

在进入BEB4的报文进行基于目的MAC地址的查找时，同时进行基于源MAC地址的查找。由于广播报文的目的MAC地址为广播地址，无法命中MAC转发表，采用默认的出接口ID，即多个广播出接口ID：上行口1、上行口2和上行口3。虽然，在BEB4上从BEB1侧发送来的广播报文，指定的入接口为隧道口，但由于在源MAC地址学习过程中形成的MAC转发表中使用的入接口ID为上行口ID，因此进行源MAC地址查找时，命中MAC转发表后，入接口ID为上行口1。

在该组网中，可以预先在动作矩阵中设定相同入接口ID和出接口ID的组合对应的处理动作为丢弃，该实例中BEB4中预设的动作矩阵可以如表2所示。

表2

BEB4分别针对每一个确定的出接口ID进行报文复制后，查找动作矩阵：

在上行口1处，查找入接口ID为上行口1和出接口ID为上行口1的组合对应的处理动作为丢弃，则在上行口1处丢弃广播报文。

在上行口2处，查找入接口ID为上行口1和出接口ID为上行口2的组合对应的处理动作为转发，则在上行口2处转发广播报文。

在上行口3处，查找入接口ID为上行口1和出接口ID为上行口3的组合对应的处理动作为转发，则在上行口3处转发广播报文。

可见，通过本发明提供的方式可以避免该实例中广播报文被重新发回BEB1。

实例三、应用于同一VSI实例中不同VLAN域的访问限制，如图7所示。

在图7所示的组网中，CE1、CE2、CE3和CE4所在的AC均属于同一VSI实例，但在该VSI域中又划分了多个VLAN域，各VLAN域又采用VLANTag进行区分，即CE1和CE3所在的AC与VLAN1绑定，CE2和CE4所在的AC与VLAN2绑定。各PE设备在进行源MAC地址学习时，均将报文的VLAN Tag作为接口ID下发到MAC转发表中。

在本实例中，假设限制VLAN1仅可以对本VLAN域进行访问，而VLAN2可以对所有VLAN域进行访问。那么可以预先在动作矩阵中按照表3所示进行设置。

表3

CE1发送的目的MAC地址为CE4侧用户MAC地址的报文经由PE1和P发送至PE2，PE2分别进行基于源MAC地址和目的MAC地址的MAC转发表的查找，确定入接口ID和出接口ID分别为VLAN1和VLAN2，查找动作矩阵后，确定对应的处理动作为丢弃，则在PE2上CE4对应的出接口处丢弃该报文。

CE2发送的目的MAC地址为CE3侧用户MAC地址的报文经由PE1和P发送至PE2，PE2分别进行基于源MAC地址和目的MAC地址的MAC转发表的查找，确定入接口ID和出接口ID分别为VLAN2和VLAN1，查找动作矩阵后，确定对应的处理动作为转发，则在PE2上CE3对应的出接口处转发该报文。

需要说明的是，本发明也可以与现有技术中已有的源过滤机制和水平分割机制配合使用，例如作为源过滤机制和水平分割机制的一种补充机制。

以上是对本发明所提供的方法进行的详细描述，下面对本发明所提供的装置进行描述。图8为本发明提供的装置结构示意图，如图8所示，该装置可以包括：出接口确定单元801、入接口确定单元802、动作矩阵查找单元803和报文处理单元804。

出接口确定单元801，用于对该装置接收到的报文基于目的MAC地址查找MAC转发表，确定出接口ID。

入接口确定单元802，用于在出接口确定单元801查找MAC转发表时，对报文基于源MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID。

动作矩阵查找单元803，用于针对出接口确定单元801确定的每一个出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对报文执行确定的处理动作。其中，动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

更进一步地，该装置还可以包括：MAC转发表维护单元805，用于将通过源MAC地址学习到的接口ID下发到MAC转发表；或者，将源MAC地址对应的报文特定属性值下发到MAC转发表，特定属性值为QoS或者VLAN标识。

具体地，入接口确定单元802如果基于源MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与源MAC地址匹配的表项，则确定入接口ID为接收报文的接口的ID。

出接口确定单元801如果基于目的MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与目的MAC地址匹配的表项，则确定出接口ID为各广播出接口ID。

其中，出接口确定单元801确定该装置接收到的报文的目的MAC地址为广播地址或未知单播地址时，在MAC转发表中找不到与目的MAC地址匹配的表项，确定出接口ID为各广播出接口ID。

此时，该装置还可以包括：报文复制单元806，用于将该装置接收到的报文复制为与广播出接口ID数目相同的份数，分别发送至广播出接口ID对应的出接口。然后，动作矩阵查找单元803针对每一个出接口ID执行查找动作矩阵的操作。

较优地，在动作矩阵中进行的设定可以包括但不限于以下方式：

入接口ID和出接口ID相同时，该组合对应的处理动作为丢弃Discard；或者，

入接口ID和出接口ID都为公网侧ID时，该组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和出接口ID分属于限制访问的两个区域ID的组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和/或出接口ID属于预设的报文监控区域ID时，该组合对应的处理动作为镜像Mirror至指定的监控端口。

由以上描述可以看出，本发明提供的方法和装置可以具备以下优点：

1)本发明通过分别进行源MAC地址查找和目的MAC地址查找的方式分别确定入接口ID和出接口ID，使入接口ID和出接口ID在形式上达成统一，且通过查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和出接口ID所映射到的处理动作，根据该处理动作在对应的出接口处对报文进行处理。以此很好地抑制了VPLS的Hub-Spoken组网以及星形PBB组网中广播报文的无效广播问题。

2)本发明可以灵活地扩展入接口ID和出接口ID的形式，MAC转发表中的接口ID不仅可以通过源MAC地址的方式获得，也可以根据报文的特定属性映射值，从而更加灵活地实现基于MAC的转发控制。

3)通过动作矩阵的方式，能够灵活方便地对报文处理策略进行升级和扩展。

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 (10)

1.一种报文处理方法，其特征在于，该方法包括：

A、对接收到的报文分别基于源MAC地址和目的MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID和出接口ID；

B、针对每一个确定的出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对所述报文执行确定的处理动作；

其中，所述动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将通过源MAC地址学习到的接口ID下发到所述MAC转发表；或者，将源MAC地址对应的报文特定属性值下发到所述MAC转发表，所述特定属性值为服务质量QoS或者虚拟局域网VLAN标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

如果基于源MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与源MAC地址匹配的表项，则确定所述入接口ID为接收所述报文的接口的ID；

如果基于目的MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与目的MAC地址匹配的表项，则确定所述出接口ID为各广播出接口ID。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述目的MAC地址为广播地址或未知单播地址时，确定所述出接口ID为各广播出接口ID，并将接收到的报文复制为与确定的广播出接口ID数目相同的份数，分别发送至各广播出接口ID对应的出接口后，执行所述步骤B。

5.根据权利要求1至4任一权项所述的方法，其特征在于，在所述动作矩阵中设定：

入接口ID和出接口ID相同时，该组合对应的处理动作为丢弃Discard；或者，

入接口ID和出接口ID都为公网侧ID时，该组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和出接口ID分属于限制访问的两个区域ID的组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和/或出接口ID属于预设的报文监控区域ID时，该组合对应的处理动作为镜像Mirror至指定的监控端口。

6.一种报文处理的装置，其特征在于，该装置包括：出接口确定单元、入接口确定单元、动作矩阵查找单元和报文处理单元；

所述出接口确定单元，用于对该装置接收到的报文基于目的MAC地址查找MAC转发表，确定出接口ID；

所述入接口确定单元，用于在所述出接口确定单元查找MAC转发表时，对所述报文基于源MAC地址查找MAC转发表，确定入接口ID；

所述动作矩阵查找单元，用于针对所述出接口确定单元确定的每一个出接口ID执行以下操作：查找预设的动作矩阵，确定所述入接口ID和当前出接口ID的组合所对应的处理动作，在当前出接口ID对应的出接口对所述报文执行确定的处理动作；

其中，所述动作矩阵中包括入接口ID和出接口ID的各组合所对应的处理动作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括：MAC转发表维护单元，用于将通过源MAC地址学习到的接口ID下发到所述MAC转发表；或者，将源MAC地址对应的报文特定属性值下发到所述MAC转发表，所述特定属性值为服务质量QoS或者虚拟局域网VLAN标识。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述入接口确定单元如果基于源MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与源MAC地址匹配的表项，则确定所述入接口ID为接收所述报文的接口的ID；

所述出接口确定单元如果基于目的MAC地址查找MAC转发表时，没有找到与目的MAC地址匹配的表项，则确定所述出接口ID为各广播出接口ID。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述出接口确定单元确定该装置接收到的报文的目的MAC地址为广播地址或未知单播地址时，在所述MAC转发表中找不到与目的MAC地址匹配的表项，确定所述出接口ID为各广播出接口ID；

该装置还包括：报文复制单元，用于将该装置接收到的报文复制为与所述广播出接口ID数目相同的份数，分别发送至广播出接口ID对应的出接口。

10.根据权利要求6至9任一权项所述的装置，其特征在于，在所述动作矩阵中设定：

入接口ID和出接口ID相同时，该组合对应的处理动作为丢弃Discard；或者，

入接口ID和出接口ID都为公网侧ID时，该组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和出接口ID分属于限制访问的两个区域ID的组合对应的处理动作为Discard；或者，

入接口ID和/或出接口ID属于预设的报文监控区域ID时，该组合对应的处理动作为镜像Mirror至指定的监控端口。

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