CN102932254B - 报文转发方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种报文转发方法及装置，该方法应用于Hub-Spoke架构的EVI网络的Hub ED，Hub ED接收来自一个分支站点的Spoke ED的EVI报文，将收到的EVI报文解封装为以太网报文；根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口，通过查找到的端口发送该以太网报文至Hub CE；Hub ED接收Hub CE返回的以太网报文，根据该以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口，根据查找到的EVI-Link接口将收到的以太网报文封装为EVI报文并发送至其他分支站点的Spoke ED。

Description

报文转发方法及装置
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种报文转发方法及装置。
背景技术
为了实现高可靠性和冗余部署，并提供更好的服务，大多数企业网络及其数据中心或服务提供商通常在异地部署多个数据中心，实现负载分担和高可靠性，并实现虚拟机在数据中心之间的自由迁移。由于虚拟机的迁移过程对用户透明，不能改变IP（Internet Protocol，因特网协议）地址，所以必须在分布于异地的数据中心之间实现二层网络互联。现有的二层网络互联技术包括：EVI（Ethernet Virtualization Interconnection，以太网虚拟互联）和VPLS（VirtualPrivate LAN Service，虚拟专用局域网服务）。
其中，EVI技术基于现有的服务提供商（SP）网络和企业网络，为分散的物理站点（即数据中心站点）提供灵活的二层互联功能。EVI是一种先进的"MAC（Media Access Control，媒体访问控制）in IP"技术，用于实现基于IP核心网的L2VPN（Layer2Virtual Private Network，二层虚拟专用网络）技术。EVI只是在数据中心站点（以下简称为站点）的边缘设备（Edge Device，ED）上维护路由和转发信息，而无需改变站点内部和核心网络。
如图1所示，采用了EVI技术的网络（称为EVI网络）由核心网络、站点（Site）网络和交叠（Overlay）网络组成。分别介绍如下：
站点网络是通过一台或者多台边缘设备连接到核心网络的具有独立业务功能的二层网络，通常由单个用户组织、管理、控制和维护，主要由主机和交换设备组成，边缘设备提供站点之间的二层交换功能。
边缘设备是位于站点网络的边缘的执行EVI功能的交换设备，其在站点网络侧作为二层设备运行，在核心网络侧作为三层设备运行，它完成报文从站点网络到EVI隧道，以及EVI隧道到站点网络的映射与转发。同一个EVI实例中的边缘设备之间建立全连接，EVI MAC在该EVI实例内的所有ED设备中泛洪。
交叠网络是站点网络中的边缘设备之间建立的虚拟网络，提供站点网络之间的二层互联，实现VLAN在不同站点之间的扩展，在数据平面承载站点间扩展的VLAN的二层数据流，在控制平面通过IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）协议在站点之间通告连接到边缘设备的所有主机和路由器的MAC地址可达性信息，将多个站点互联，形成更大的二层转发域。在相同的EVI网络实例中，边缘设备之间通过一条双向的虚拟以太通道，即以太网虚拟互联连接EVI-Link（链路），完成彼此之间的数据透明传输。该EVI-Link承载于边缘设备之间的EVI隧道，每个EVI隧道可承载多个EVI Link。
核心网络是主要由IP路由设备承载的提供站点网络之间互联的网络。核心网络进行隧道报文的IP转发。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种报文转发方法及装置，以实现中心-分支（Hub-Spoke）架构的EVI网络的报文转发。
本发明的技术方案如下：
一方面，提供了一种报文转发方法，该方法应用于中心边缘设备Hub ED，该Hub ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的中心站点，该方法包括：Hub ED接收来自一个分支站点的分支边缘设备Spoke ED的EVI报文，将收到的EVI报文解封装为以太网报文；Hub ED根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口，通过查找到的端口发送解封装后的以太网报文至中心站点的中心用户边缘设备Hub CE；Hub ED接收Hub CE返回的以太网报文，根据收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口，根据查找到的EVI-Link接口将收到的以太网报文封装为EVI报文并发送至其他分支站点的Spoke ED。
另一方面，还提供了一种报文转发方法，该方法应用于分支边缘设备SpokeED，该Spoke ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点，该方法包括：Spoke ED接收来自本地分支站点的以太网报文，根据收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口，根据查找到的EVI-Link接口将该以太网报文封装为EVI报文并发送给中心站点的中心边缘设备Hub ED；Spoke ED接收来自Hub ED的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的端口，将该以太网报文通过查找到的端口发送给本地分支站点的分支用户边缘设备Spoke CE。
又一方面，还提供了一种报文转发装置，该报文转发装置应用于中心边缘设备Hub ED，该Hub ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的中心站点，该报文转发装置包括：接收模块，用于接收EVI报文以及以太网报文；处理模块，用于将接收模块接收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口；以及用于根据接收模块收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；发送模块，用于通过处理模块查找到的端口发送解封装后的以太网报文；以及根据处理模块查找到的EVI-Link接口将接收模块收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文。
又一方面，还提供了一种报文转发装置，该报文转发装置应用于分支边缘设备Spoke ED，该Spoke ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点，该报文转发装置包括：接收模块，用于接收以太网报文以及EVI报文；处理模块，用于根据接收模块收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；以及用于将接收模块收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的端口；发送模块，用于根据处理模块查找到的EVI-Link接口将接收模块收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文；以及用于通过处理模块查找到的端口发送处理模块解封装后的以太网报文。
本发明的以上技术方案，在Hub-Spoke架构的EVI网络中实现了报文的转发。
附图说明
图1是普通EVI网络的网络架构示意图；
图2是本发明的实施例提供的Hub-Spoke架构的EVI网络的示意图；
图3是本发明的实施例提供的Hub-Spoke架构的EVI网络中分支边缘设备的报文转发过程的流程图；
图4是根据本发明的实施例的实现EVI网络中的数据流管理方法时Hub ED的报文转发过程的流程图；
图5是根据本发明的实施例的构建了Hub-Spoke架构的EVI网络中不同分支站点之间的通信示意图；
图6是根据本发明的实施例的构建了Hub-Spoke架构的EVI网络中相同分支站点内的通信示意图；
图7是根据本发明的实施例的作为Hub ED时的ED的结构示意图；
图8是根据本发明的实施例的作为Spoke ED时的ED的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种报文转发方法以及装置，可以应用于Hub-Spoke架构的EVI网络。
如图2所示，Hub-Spoke架构的EVI网络由一个中心站点（Hub站点）和多个分支站点（Spoke站点）构成。中心边缘设备Hub ED以及中心用户边缘设备Hub CE（Customer Edge，用户边缘设备）分别是Hub站点内的边缘设备和用户边缘设备。分支边缘设备Spoke ED1以及Spoke ED2是接入Spoke ED的本地分支站点的边缘设备。分支用户边缘设备Spoke CE1、Spoke CE2以及Spoke CE3分别是各分支站点内的用户边缘设备。
Hub ED分别与Spoke ED1和Spoke ED2建立EVI隧道。Hub ED被配置为ENDS（EVI Neighbor Discovery Server，邻居发现服务器），分支站点的Spoke ED1和Spoke ED2被分别配置为ENDC（EVI Neighbor Discovery Client，邻居发现客户端）。作为ENDS的Hub ED，用于维护同一个EVI网络实例中所有的邻居信息，但ENDS本身同时也是一个ENDC。Spoke ED1和Spoke ED2配合Hub ED完成邻居的学习，与邻居建立EVI-Link。Hub ED接收Spoke ED1和Spoke ED2的注册报文来学习EVI实例内ENDC的信息，分别发送注册应答报文至SpokeED1和Spoke ED2，两个ENDC发布同一个EVI网络实例中本设备为ENDC信息。因而，Spoke ED1和Spoke ED2各自收到注册应答报文后，各自与本设备在EVI网络实例内的邻居设备，即Hub ED，建立以太网虚拟互联连接EVI-Link。由于Spoke ED1与Spoke ED2之间未建立EVI-Link，因而分支站点间的数据流需通过中心站点转发，两个分支站点之间不互相通信。
本实施例将以Hub-Spoke架构的EVI网络中一个EVI网络实例内的报文转发进行说明。
一、MAC地址的学习、发布和转发表项配置过程
图2中，对于Spoke ED1和Spoke ED2，连接本地分支站点的一侧为Spoke侧，连接中心站点的一侧为Hub侧；对于Hub ED，连接两个分支站点的一侧为Spoke侧，连接Hub CE的一侧为Hub侧。
1、分支站点的分支边缘设备的MAC学习、发布和转发表项的配置过程
以Spoke ED1为例，该设备的MAC地址学习、转发表项配置和MAC地址发布至少包括以下步骤：
步骤S102，Spoke ED1将收到的以太网报文（该以太网报文来自Spoke ED1的本地分支站点内）的VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）标识和源MAC地址与收到该以太网报文的端口（port，物理端口）的对应关系，配置于中心站点转发表；将该VLAN标识和源MAC地址与本设备连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系，配置于分支站点转发表。
步骤S104，Spoke ED1生成携带该VLAN标识和源MAC地址的MAC地址同步消息，根据本设备连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-link接口，将该MAC地址同步消息封装为EVI报文并发送至Hub ED。
通过步骤S102-S104，分支站点内的Spoke ED1在学习本地分支站点内的MAC地址的同时，还可以将该MAC地址同步到中心站点内的Hub ED，使得Hub ED也可以将该MAC地址配置到本地的中心站点转发表和分支站点转发表。
步骤S106，Spoke ED1接收Hub ED发来的EVI报文。
步骤S108，Spoke ED1将收到的EVI报文解封装为MAC地址同步消息，获取本设备连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口。
Spoke ED1可以根据MAC地址同步消息外层封装的EVI头获取EVI-Link接口。EVI头由外层以太网头和IP GRE隧道头构成，其中IP GRE隧道头的外层IP头中，源IP地址为对端EVI隧道接口的IP地址，目的IP地址是本地EVI隧道接口的IP地址。Spoke ED1可根据外层IP头确定EVI隧道。Spoke ED1根据MAC地址同步消息中的VLAN标识，确定该VLAN绑定的EVI网络实例，从而获取对应的EVI-Link以及该EVI-Link对应的EVI-Link接口。
步骤S110，Spoke ED1将解封装后的MAC地址同步消息中携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到分支站点转发表。
通过步骤S106-S110，Spoke ED1还可以将Hub ED同步来的、其他分支站点内主机的MAC地址配置到本地的分支站点转发表。
步骤S112，Spoke ED1将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接Hub ED的EVI-Link所对应的EVI-Link接口的对应关系，配置到分支站点转发表；将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接本地分支站点的Spoke CE的端口的对应关系，配置于中心站点转发表。
通过步骤S112，Spoke ED1可以在本地的分支站点转发表和中心站点转发表中配置广播MAC地址。
步骤S102中，Spoke ED1配置中心站点转发表以及分支站点转发表的顺序不受限制。步骤S108中，Spoke ED1可并行执行EVI报文解封装处理以及获取EVI-Link接口处理。
2、中心站点的中心边缘设备的MAC地址学习、发布以及转发表项配置过程：步骤S202，Hub ED接收Spoke ED1发来的EVI报文；步骤S204，Hub ED将收到的EVI报文解封装为MAC地址同步消息，获取本设备连接Spoke ED1的EVI-Link对应的EVI-Link接口。
步骤S206，Hub ED将该MAC地址同步消息中携带的VLAN标识和MAC地址与获取的连接Spoke ED1的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系，配置到中心站点转发表；将该MAC地址同步消息中携带的VLAN标识和MAC地址与本设备连接Hub CE的端口的对应关系配置于分支站点转发表。
通过步骤S202-S206，Hub ED可以将分支站点内的Spoke ED1同步来的MAC地址配置到本地的分支站点转发表和中心站点转发表。
步骤S208，Hub ED获取本设备连接Spoke ED2的EVI-Link对应的EVI-Link接口，将解封装后的MAC地址同步消息重新封装并转发给Spoke ED2。
通过步骤S208，Hub ED在接收到一个分支站点的Spoke ED：Spoke ED1同步来的MAC地址后，还会将该MAC地址继续同步给其他分支站点的SpokeED：Spoke ED2。
Spoke ED2收到Hub ED的EVI报文后，执行的处理与步骤S108和S110相同。
步骤S210，Hub ED将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接每个分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系，配置于中心站点转发表；将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接Hub CE的端口的对应关系，配置于分支站点转发表。
通过步骤S210，Hub ED可以在本地的分支站点转发表和中心站点转发表中配置广播MAC地址。
二、报文转发过程
1、分支站点的分支边缘设备的报文转发过程：
以下以Spoke ED1转发报文的过程为例：
如图3所示，Spoke ED1的报文转发过程包括以下步骤：
步骤S302，Spoke ED1接收来自本地分支站点内的以太网报文。
例如，接收本地分支站点的Spoke CE1转发来的以太网报文。
步骤S304，Spoke ED1在本地的分支站点转发表中查找到对应于接收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址的EVI-Link接口，其中，查找到的EVI-Link接口为Spoke ED1连接至Hub ED的EVI-Link的出接口；之后，根据查找到的EVI-Link接口将该以太网报文封装为EVI报文发送给Hub ED。
步骤S306，Spoke ED1接收到Hub ED发来的EVI报文。
步骤S308，Spoke ED1将该EVI报文解封装为以太网报文，在本地的中心站点转发表中查找到对应于解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址的端口。
譬如，查找到的端口为该Spoke ED1连接至Spoke CE1的端口。
步骤S310，Spoke ED1将解封装后的以太网报文通过查找到的端口转发给Spoke CE1。
Spoke CE1会根据收到的以太网报文的目的MAC地址，转发以太网报文至相应的主机。
2、中心站点的中心边缘设备的报文转发过程：
如图4所示，Hub ED的报文转发过程包括以下步骤：
步骤S402，Hub ED接收来自Spoke ED1的EVI报文；
Spoke ED1将本地分支站点内的以太网报文封装成EVI报文并转发给HubED的具体过程，可以参见上述步骤S302-S304，这里不再赘述。
步骤S404，Hub ED将接收到的EVI报文解封装成以太网报文后转发到HubCE。
具体的，Hub ED在接收到EVI报文之后，将该EVI报文解封装为以太网报文，在分支站点转发表中查找对应于该以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址的端口，其中，查找到的端口为Hub ED连接至Hub CE的端口，然后，将该以太网报文通过查找到的端口发送给Hub CE。Hub CE可以作为数据流管理装置，在接收到该以太网报文后，对报文进行管理，之后，将该以太网报文原封不动地返回给Hub ED。
步骤S406，Hub ED接收到Hub CE返回的以太网报文之后，在中心站点转发表中查找到对应于该以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址的EVI-Link接口，其中，该查找到的EVI-Link接口对应于Hub ED连接至Spoke ED2的EVI-Link，因此，Hub ED根据查找到的EVI-Link接口将该以太网报文封装为EVI报文后转发给Spoke ED2。
Spoke ED2在接收到该EVI报文并转发的处理过程可以参见上述步骤S306-S310，这里不再赘述。
图5所示为本发明实施例提供的Hub-Spoke架构的EVI网络的不同分支站点间通信的示意图。图5中，MAC地址同步消息可以利用IS-IS（IntermediateSystem-to-Intermediate System，中间系统到中间系统）协议报文来实现。
假设Spoke ED1、Spoke ED2以及Hub ED具有表1所列的相关端口以及EVI-Link接口。
表1
基于表1，Spoke ED1、Spoke ED2以及Hub ED配置有广播MAC转发表项的转发表分别如表2-1，2-2，2-3所示。
表2-1
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index（索引）
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port A，Port D Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1 Spoke侧
表2-2
VLAN ID 目的MAC outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port B Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link2 Spoke侧
表2-3
VLAN ID 目的MAC outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1’,Link2’ Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port C Spoke侧
Spoke ED1从Port A上接收到Spoke CE1转发来的以太网报文，该以太网报文的VLAN ID为VLAN10，源MAC地址为MAC1（连接于Spoke CE1的主机1的MAC地址），目的MAC地址为MAC2（连接于Spoke CE2的主机2的MAC地址），Spoke ED1根据该以太网报文的VLAN10和源MAC地址MAC1在分支站点转发表（具有Spoke侧索引的表项）中未查找到匹配的表项，则分别在中心站点转发表（具有Hub侧索引的表项）和分支站点转发表中配置VLAN10和MAC1对应的表项。表3-1所示为Spoke ED1的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表3-1
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port A，Port D Hub侧
VLAN10 MAC1 PortA Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC1 Link1 Spoke侧
表3-1的中心站点转发表中，MAC1对应的出接口是接收该以太网报文的端口Port A；表3-1的分支站点转发表中，MAC1对应的出接口为Spoke ED1连接至Hub ED的EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1。
Spoke ED1在本设备的分支转发表中未查找到VLAN10和目的MAC地址MAC2对应的表项，则Spoke ED1在分支站点内的VLAN10进行广播，而不在EVI网络内转发，相应的减少了Hub-Spoke架构的EVI网络内未知单播报文的广播转发。
Spoke ED1生成携带VLAN10和MAC1的IS-IS报文，根据Link1为该IS-IS报文封装EVI头，将该IS-IS报文封装为EVI报文。其中，Link1至少包括以下信息：外层以太网头信息（如公网VLAN ID、到达EVI隧道对端的下一跳的MAC地址），IP GRE隧道头的外层IP头信息（如本地EVI隧道接口的IP地址、对端EVI隧道接口的IP地址），IP GRE隧道头的GRE隧道头信息（隧道类型）、EVI报文出端口（EVI报文的实际发送物理端口）。
Spoke ED1将封装得到的EVI报文发送给Hub ED。从而，Spoke ED1将本设备学习到的MAC1同步给Hub ED。
Hub ED收到Spoke ED1发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Hub ED根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC1的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link1以及该EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1’。然后，Hub ED分别在中心站点转发表和分支站点转发表中配置MAC1和VLAN10对应的表项。表3-2所示为Hub ED的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表3-2
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1’,Link2’ Hub侧
VLAN10 MAC1 Link1’, Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PortC Spoke侧
VLAN10 MAC1 PortC Spoke侧
Hub ED将解封装得到的携带VLAN10和MAC1的IS-IS报文，根据接口Link2’为该IS-IS报文封装EVI头，将该IS-IS报文封装为EVI报文。Hub ED将该EVI报文发送给Spoke ED2。从而，Hub ED将Spoke ED1同步来的MAC1继续同步给Spoke ED2。
Spoke ED2收到Hub ED发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Spoke ED2根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC1的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link2以及该EVI-Link2对应的EVI-Link接口：Link2。Spoke ED2在本设备的分支站点转发表中配置MAC1和VLAN10对应的表项。表3-3所示为Spoke ED2的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表3-3
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port B Hub侧
VLAN10 MAC1 Link2 Spoke侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link2 Spoke侧
Spoke ED2从Port B上接收到来自Spoke CE2的以太网报文，该以太网报文的VLAN ID为VLAN10，源MAC地址为MAC2，目的MAC地址为MAC1。
Spoke ED2根据该以太网报文中的VLAN10和源MAC地址MAC2，在表3-3的分支站点转发表中未查找到匹配的表项，则分别在本设备的中心站点转发表和分支站点转发表中配置VLAN10和MAC2对应的表项。表4-1所示为SpokeED2更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表4-1
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PortB Hub侧
VLAN10 MAC2 PortB Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link2 Spoke侧
VLAN10 MAC1 Link2 Spoke侧
VLAN10 MAC2 Link2 Spoke侧
表4-1的中心站点转发表中，MAC2对应的出接口是接收该以太网报文的端口Port B；表4-1的分支站点转发表中，MAC2对应的出接口为Spoke ED2连接至Hub ED的EVI-Link2对应的EVI-Link接口：Link2。
Spoke ED2生成携带VLAN10和MAC2的IS-IS报文，根据Link2为该IS-IS报文封装EVI头，将该IS-IS报文封装为EVI报文。Spoke ED2将该EVI报文发送给Hub ED。从而，Spoke ED2将本设备学习到的MAC2同步给Hub ED。
Spoke ED2根据收到的该以太网报文的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表4-1的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link2将收到的该以太网报文封装为EVI报文，将封装后的EVI报文发送至Hub ED。
Hub ED收到Spoke ED2发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Hub ED根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC2的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link2以及该EVI-Link2对应的EVI-Link接口：Link2’。然后，Hub ED分别在中心站点转发表和分支站点转发表中配置MAC2和VLAN10对应的表项。表4-2为Hub ED更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表4-2
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1’,Link2’ Hub侧
VLAN10 MAC1 Link1’ Hub侧
VLAN10 MAC2 Link2’ Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PORT C Spoke侧
VLAN10 MAC1 PORT C Spoke侧
VLAN10 MAC2 PORT C Spoke侧
Hub ED将解封装得到的携带VLAN10和MAC2的IS-IS报文，根据接口Link1’为该IS-IS报文封装EVI头，将该IS-IS报文封装为EVI报文。Hub ED将该EVI报文发送给Spoke ED1。从而，Hub ED将Spoke ED2同步来的MAC2继续同步给Spoke ED1。
Hub ED收到Spoke ED2发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表4-2的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项的出接口Port C，将该以太网报文发送至Hub CE。Hub CE收到该以太网报文进行管理，如监控和统计，再将该以太网报文返回给Hub ED。
由此可见，图5所示实施例中，Hub站点不仅实现了各分支站点之间的通信，还可对各个分支站点的报文数据流进行统一管理。
Hub ED收到Hub CE返回的以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1在表4-2所示的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link1’，将该以太网报文封装为EVI报文，将封装后的EVI报文发送给Spoke ED1。
Spoke ED1收到Hub ED发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Spoke ED1根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC2的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link1以及该EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1。Spoke ED1在本设备的分支站点转发表中配置MAC2和VLAN10对应的表项。表4-3所示为Spoke ED1更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表4-3
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Port A，Port D Hub侧
VLAN10 MAC1 PortA Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC1 Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC2 Link1 Spoke侧
表4-3的分支站点转发表中，MAC2对应的出接口为Spoke ED1连接至HubED的EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1。
Spoke ED1收到Hub ED发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表4-3的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项的出接口Port A，将该以太网报文发送至Spoke CE1。
Spoke CE1根据本设备维护的转发表，转发以太网报文至主机1。
当主机1发送目的MAC地址为广播MAC地址的以太网报文时，Spoke CE1收到的以太网报文在VLAN10内广播。Spoke ED1在VLAN10内收到该以太网报文，根据VLAN10和广播MAC地址，在表4-3的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link1，将该广播以太网报文封装为广播EVI报文。
Hub ED收到广播EVI报文，将该广播EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和广播MAC地址，在表4-2的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Port C，将该广播以太网报文发送至Hub CE。Hub CE收到该以太网报文进行管理，如监控和统计，再将该以太网报文返回给Hub ED。
Hub ED收到Hub CE返回的以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和广播MAC地址在表4-2的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link2’（基于通信技术的源端口过滤原则，转发广播报文时将收到广播报文的EVI-Link接口Link1’过滤），将该以太网报文封装为EVI报文，将封装后的EVI报文发送给Spoke ED2。
Spoke ED2收到该EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和广播MAC地址，在表4-1的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Port B，将该以太网报文发送至Spoke CE2。Spoke CE2根据本设备维护的转发表，在VLAN10内广播收到的以太网报文。
图6所示为本发明实施例提供的Hub-Spoke架构的EVI网络的相同分支站点内通信的示意图。
Spoke ED1从Port D上接收到Spoke CE3转发来的以太网报文，该以太网报文的VLAN ID为VLAN10，源MAC地址为MAC3（连接于Spoke CE3的主机3的MAC地址），目的MAC地址为MAC1（连接于Spoke CE1的主机1的MAC地址），Spoke ED1根据该以太网报文的VLAN10和源MAC地址MAC3，在表4-3的分支站点转发表中未查找到匹配的表项，则分别在中心站点转发表和分支站点转发表中配置VLAN10和MAC3对应的表项。表5-1所示为SpokeED1更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表5-1
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PortA，Port D Hub侧
VLAN10 MAC1 PortA Hub侧
VLAN10 MAC3 PortD Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC1 Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC2 Link1 Spoke侧
VLAN10 MAC3 Link1 Spoke侧
表5-1所示的中心站点转发表和分支站点转发表中，MAC3对应的出接口分别是收到该以太网报文的端口Port D以及EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1。
Spoke ED1生成携带VLAN10和MAC3的IS-IS报文，根据Link1将该IS-IS报文封装为EVI报文，将该EVI报文发送给Hub ED。从而，Spoke ED1将本设备学习到的MAC3同步给Hub ED。
Spoke ED1根据收到的以太报文的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表5-1的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link1将收到的以太网报文封装为EVI报文，将封装后的EVI报文发送至HubED。
Hub ED收到Spoke ED1发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Hub ED根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC3的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link1以及该EVI-Link1对应的EVI-Link接口：Link1’。Hub ED分别在中心站点转发表和分支站点转发表中配置VLAN10和MAC3对应的表项。表5-2为Hub ED更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表5-2
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link1’,Link2’ Hub侧
VLAN10 MAC1 Link1’ Hub侧
VLAN10 MAC2 Link2’ Hub侧
VLAN10 MAC3 Link1’ Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PORT C Spoke侧
VLAN10 MAC1 PORT C Spoke侧
VLAN10 MAC2 PORT C Spoke侧
VLAN10 MAC3 PORT C Spoke侧
Hub ED根据EVI-Link2对应的接口Link2’，将携带VLAN10和MAC3的IS-IS报文封装为EVI报文并发送给Spoke ED2。从而，Hub ED将Spoke ED1同步来的MAC3继续同步给Spoke ED2。
Hub ED收到Spoke ED1发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表5-2的分支站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项的出接口Port C，将该以太网报文发送至Hub CE。Hub CE收到该以太网报文进行管理，如监控和统计，再将该以太网报文返回给Hub ED。
Hub ED收到Hub CE返回的以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1在表5-2的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Link1’，将该以太网报文封装为EVI报文，将封装后的EVI报文发送给Spoke ED1。
Spoke ED2收到Hub ED发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为IS-IS报文，Spoke ED2根据EVI报文头和IS-IS协议中关联于MAC3的VLAN10，确定EVI隧道承载的是EVI-Link2以及该EVI-Link2对应的EVI-Link接口：Link2。Spoke ED2在分支站点转发表中配置MAC3和VLAN10对应的表项。表5-3所示为Spoke ED2更新后的中心站点转发表以及分支站点转发表。
表5-3
VLAN ID 目的MAC地址 outlet出接口 Index
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF PortB Hub侧
VLAN10 MAC2 PortB Hub侧
VLAN10 FFFF-FFFF-FFFF-FFFF Link2 Spoke侧
VLAN10 MAC1 Link2 Spoke侧
VLAN10 MAC2 Link2 Spoke侧
VLAN10 MAC3 Link2 Spoke侧
Spoke ED1收到Hub ED发来的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据该以太网报文中的VLAN10和目的MAC地址MAC1，在表5-1的中心站点转发表中查找到匹配的表项，则根据查找到的表项中的出接口Port A，将该以太网报文发送至Spoke CE1。Spoke CE1根据本设备维护的转发表，将收到的以太网报文转发给主机1。
本发明实施例以图5和图6所示的报文转发过程为例说明了Hub-Spoke架构的EVI网络内的报文转发流程。本领域技术人员可知，该流程对于以太网协议报文（如ARP请求报文和ARP响应报文）的转发同样适用。
本发明实施例通过Hub站点对分支站点内以及分支站点间的报文进行转发，从而对各分支站点的数据流进行统一管理，并且能够减少二层虚拟专用网络内未知单播报文的广播转发。
本发明以下实施例还提供了一种报文转发装置，该报文转发装置可应用于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的中心站点的中心边缘设备HubED，如图7所示报文转发装置包括：
接收模块701，用于接收EVI报文以及以太网报文；处理模块702，用于将接收模块701接收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口；以及用于根据接收模块701收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；发送模块703，用于通过处理模块702查找到的端口发送处理模块702解封装后的以太网报文；以及根据处理模块702查找到的EVI-Link接口将接收模块701收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文。
处理模块702，还用于将接收模块701收到EVI报文解封装为MAC地址同步消息，获取本ED（即，本报文转发装置所应用的Hub ED）连接发送该EVI报文的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；还用于将该MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到中心站点转发表，将该MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与本ED连接Hub CE的端口的对应关系配置于分支站点转发表；还用于获取本ED连接其他分支站点的各Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；发送单元703，还用于根据处理单元702获取的连接其他分支站点的各Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口，将解封装后MAC地址同步消息分别重封装并发送重封装后的EVI报文。
处理模块702，还用于将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接每个分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系配置于中心站点转发表，将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接Hub CE的端口的对应关系配置于分支站点转发表。
本发明以下实施例还提供了一种报文转发装置，该报文转发装置可应用于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点的分支边缘设备SpokeED，该Spoke ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点，报文转发装置包括：
接收模块801，用于接收以太网报文以及EVI报文；
处理模块802，用于根据接收模块801收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；以及用于将接收模块801收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的端口；
发送模块803，用于通过处理模块802查找到的EVI-Link接口将接收模块801收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文；以及用于通过处理模块802查找到的端口发送处理模块802解封装后的以太网报文。
处理模块802，还用于将接收模块801收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与收到该以太网报文的端口的对应关系配置于中心站点转发表；还用于获取本ED（即，本报文转发装置所应用的Spoke ED）连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-link接口，将该收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置于分支站点转发表，生成携带该VLAN标识和源MAC地址的MAC地址同步消息；
发送单元803，根据处理模块802获取的EVI-Link接口将生成的MAC地址同步消息封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文。
处理模块802，还用于将接收模块801收到的EVI报文解封装为MAC地址同步消息，获取本ED连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；还用于将解封装后MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到分支站点转发表。
处理模块802，还用于将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系配置到分支站点转发表，将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接本地分支站点的Spoke CE的端口的对应关系配置于中心站点转发表。
综上，本发明以上实施例可以达到以下技术效果：
（1）通过在EVI网络中构建Hub-Spoke架构，由Hub站点转发Spoke站点内以及Spoke站点之间的数据流，从而实现了Hub-Spoke架构的EVI网络中的报文转发。并且，由Hub站点对数据流进行统一管理，如：监控和统计等，实现了EVI网络中的分支站点数据流的管理；
（2）减少二层虚拟专用网的公网中未知单播报文的广播转发。
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)

1.一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于中心边缘设备Hub ED，该Hub ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的中心站点，该方法包括：
所述Hub ED接收来自一个分支站点的分支边缘设备Spoke ED的EVI报文，将收到的EVI报文解封装为以太网报文；
所述Hub ED根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口，通过查找到的端口发送解封装后的以太网报文至所述中心站点的中心用户边缘设备Hub CE；
所述Hub ED接收所述Hub CE返回的以太网报文，根据收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口，根据查找到的EVI-Link接口将收到的以太网报文封装为EVI报文并发送至其他分支站点的Spoke ED；
所述Hub ED接收来自一个分支站点的Spoke ED发来的EVI报文，将收到的EVI报文解封装为携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文；
所述Hub ED获取本设备连接发送该EVI报文的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；将所述MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述中心站点转发表，将所述MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与本设备连接所述Hub CE的端口的对应关系配置到所述分支站点转发表；
所述Hub ED获取本设备连接其他分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口，根据获取的连接其他分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口将所述携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文分别重封装为EVI报文并转发给其他分支站点的Spoke ED。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述Hub ED将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接每个分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系配置到所述中心站点转发表，将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接所述Hub CE的端口的对应关系配置到所述分支站点转发表。
3.一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于分支边缘设备Spoke ED，该Spoke ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点，该方法包括：
所述Spoke ED接收来自本地分支站点的以太网报文，根据收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口，根据查找到的EVI-Link接口将该以太网报文封装为EVI报文并发送给中心站点的中心边缘设备Hub ED；
所述Spoke ED接收来自所述Hub ED的EVI报文，将该EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的端口，将该以太网报文通过查找到的端口发送给本地分支站点的分支用户边缘设备Spoke CE；
所述Spoke ED将收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与收到该以太网报文的端口的对应关系配置到所述中心站点转发表；获取本设备连接所述Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口，将收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述分支站点转发表；生成携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文，根据获取的EVI-Link接口将生成的携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文封装为EVI报文并发送给所述Hub ED，所述MAC地址同步消息为携带所述VLAN标识和所述源MAC地址的MAC地址同步消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述Spoke ED接收来自所述Hub ED的EVI报文，将收到EVI报文解封装为携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文；
所述Spoke ED获取本设备连接所述Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；将解封装后的IS-IS协议报文的MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述分支站点转发表。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
所述Spoke ED将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接所述Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系，配置到所述分支站点转发表；将VLAN标识和广播MAC地址与本设备连接本地分支站点的Spoke CE的端口的对应关系，配置到所述中心站点转发表。
6.一种报文转发装置，其特征在于，该报文转发装置应用于中心边缘设备Hub ED，该Hub ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的中心站点，所述报文转发装置包括：
接收模块，用于接收EVI报文以及以太网报文；
处理模块，用于将所述接收模块接收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的端口；以及用于根据所述接收模块收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；
发送模块，用于通过所述处理模块查找到的端口发送解封装后的以太网报文；以及根据所述处理模块查找到的EVI-Link接口将所述接收模块收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文；
所述处理模块，还用于将所述接收模块收到的EVI报文解封装为携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文，获取本ED连接发送该EVI报文的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；还用于将所述MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述中心站点转发表，将所述MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与本ED连接所述中心站点的中心用户边缘设备Hub CE的端口的对应关系配置到所述分支站点转发表；还用于获取本ED连接其他分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；
所述发送模块，还用于根据所述处理模块获取的连接其他分支站点的SpokeED的EVI-Link对应的EVI-Link接口，将所述携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文分别重封装为EVI报文并发送重封装后的EVI报文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接每个分支站点的Spoke ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系配置到所述中心站点转发表，将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接所述Hub CE的端口的对应关系配置到所述分支站点转发表。
8.一种报文转发装置，其特征在于，该报文转发装置应用于分支边缘设备Spoke ED，该Spoke ED位于Hub-Spoke架构的以太网虚拟互联EVI网络的分支站点，所述报文转发装置包括：
接收模块，用于接收以太网报文以及EVI报文；
处理模块，用于根据所述接收模块收到的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在分支站点转发表中查找到对应的EVI-Link接口；以及用于将所述接收模块收到的EVI报文解封装为以太网报文，根据解封装后的以太网报文的VLAN标识和目的MAC地址在中心站点转发表中查找到对应的端口；
发送模块，用于根据所述处理模块查找到的EVI-Link接口将所述接收模块收到的以太网报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文；以及用于通过所述处理模块查找到的端口发送所述处理模块解封装后的以太网报文；
所述处理模块，还用于将所述接收模块收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与收到该以太网报文的端口的对应关系配置到所述中心站点转发表；还用于获取本ED连接中心站点的中心边缘设备Hub ED的EVI-Link对应的EVI-link接口，将该收到的以太网报文的VLAN标识和源MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述分支站点转发表；还用于生成携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文，所述MAC地址同步消息为携带所述VLAN标识和所述源MAC地址的MAC地址同步消息；
所述发送模块，用于根据所述处理模块获取的EVI-Link接口将生成的携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文封装为EVI报文并发送封装后的EVI报文。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
所述处理模块，还用于将所述接收模块收到的EVI报文解封装为携带MAC地址同步消息的IS-IS协议报文，获取本ED连接所述Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口；还用于将解封装后的IS-IS协议报文的MAC地址同步消息携带的VLAN标识和MAC地址与获取的EVI-Link接口的对应关系配置到所述分支站点转发表。
10.根据权利要求8所述装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接所述Hub ED的EVI-Link对应的EVI-Link接口的对应关系配置到所述分支站点转发表，将VLAN标识和广播MAC地址与本ED连接本地分支站点的分支用户边缘设备Spoke CE的端口的对应关系配置到所述中心站点转发表。
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