CN103200100A - 一种报文转发方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种报文转发方法和设备。该方法包括：网络设备接收报文后，根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项，其中，AN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文。采用本发明可通过对报文的VLAN检查，防止环路。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种报文转发方法和设备。
背景技术
为了实现高可靠性和冗余部署，当今大多数企业网络及其数据中心跨越了多个位于不同地理位置的物理站点，在这些站点网络部署类似的业务。为了实现站点网络间的资源动态调配和管理，虚拟机在数据中心之间要能够自由迁移，由于虚拟机迁移过程对用户透明，不能改变IP地址，所以必须在分布于异地的站点网络之间实现二层网络互联。
不同的标准组织制定了不同标准化协议，多链路透明互联（TransparentInterconnection of Lots of Links，Trill）协议就是其中之一，用以构建大二层网络（Large scale layer-2network），实现虚拟机迁移。
采用Trill技术构建的数据中心大二层网络中，运行Trill协议的设备称为RB（即Routing Bridge，具有路由转发特性的网桥设备，也称为路由桥）。RB通过运行链路状态协议认知Trill域的拓扑，并使用最短路径树算法生成从该RB到达Trill网络内的其它各个RB的路由。
当一个网段中某一VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）有多条链路接入Trill网络时，为了防止环路及本地流量在Trill网络中有多份封装，Trill协议为网段中的每个VLAN指定一个AVF（Appointed VLAN Forwarder，指定VLAN转发器），AVF会选出指定端口来负责该VLAN流量的Trill封装和解封装，非AVF VLAN的流量会被丢弃。
如图1所示的Trill网络中，RB1为网段1中VLAN100的AVF，RB3为网段2中VLAN100和VLAN200的AVF，VLAN100的流量只允许在AVF的指定端口间转发。
发明内容
本发明实施例提供了一种报文转发方法和设备，用以通过对报文的VLAN检查，防止环路。
本发明实施例提供的报文转发方法，应用于运行大二层网络协议的网络设备，该方法包括：
网络设备接收报文，根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项；与所述VLAN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；
若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文。
本发明实施例提供的网络设备，所述网络设备运行有大二层网络协议，该网络设备包括：转发模块；
所述转发模块，用于在本设备接收到报文后，根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项，与所述VLAN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；判断所述报文的接收端口是否存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文。
本发明的上述实施例中，由于网络设备在接收到报文后，根据报文所属VLAN查询对应的VLAN表项的端口列表，只有在该报文的接收端口存在于该端口列表中时，才对该报文进行转发处理，从而通过对报文进行VLAN检测，防止了环路产生。另外，由于本发明实施例使用了VLAN表项记录VLAN与指定端口的对应关系，因此具有通用性。
附图说明
图1为现有技术中Trill网络中的AVF的示意图；
图2为本发明实施例提供的AVF VLAN表项的配置流程示意图；
图3为本发明实施例提供的报文转发流程示意图；
图4、图5、图6分别为本发明实施例中组网的AVF状态示意图；
图7为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种报文转发方案，通过VLAN表项对接收到的报文进行VLAN检查，以检查该报文的接收端口是否为报文所属VLAN对应的指定端口，并在检查通过后，才允许进行后续转发处理，若检查未通过，则丢弃该报文，从而防止环路。
本发明实施例可应用于Trill网络。对于二层组网架构（包括接入层RB和核心层RB）的Trill网络，本发明实施例可应用于Trill网络中的接入层RB（即连接用户设备或用户网络的RB）。对于其它类型的二层互联技术，比如：SPB（Shortest Path Bridging，最短路径桥）等技术，也可以参考本发明实施例来防止环路。
下面以在Trill网络中的应用为例，结合附图对本发明实施例进行详细描述。
参见图2，为本发明实施例提供的AVF VLAN表项的配置流程，该流程可包括：
步骤201：各RB进行Trill协议计算，并根据协议计算结果选举出各VLAN的AVF，选举出的AVF确定对应VLAN的指定端口。
具体的，Trill网络中的RB通过运行链路状态协议认知Trill网络的拓扑，当发现Trill网络中的拓扑发生变化时（比如：网络连接发生变化或VLAN配置发生变化），将触发Trill协议模块进行Trill协议计算，通过Trill协议计算，选举出各VLAN的AVF。本发明实施例将已有Trill协议计算方法应用于此。
选举出的AVF根据Trill协议确定出对应VLAN的指定端口。根据Trill协议，一个VLAN的指定端口包括通过协议计算得到的本设备上连接用户设备（或用户网络）一侧的端口。本发明实施例将已有的指定端口确定方法应用于此。
步骤202：各RB根据协议计算结果，配置VLAN表项中的出端口列表。
在RB的硬件转发模块中通常配置有VLAN表项，本发明实施例利用现有的VLAN表项记录VLAN与指定端口的对应关系。具体的，VLAN表项中包含VLAN信息（如VLAN ID）和对应的端口列表，该端口列表用于记录该VLAN的指定端口的信息（比如端口标识或端口号）。
具体的，配置VLAN表项端口列表的操作存在以下几种情况：
（1）RB上的某端口被确定为某VLAN的指定端口的情况下，若该端口不在该VLAN对应的VLAN表项的端口列表中，则将该端口添加到该端口列表中（即在该端口列表中添加该指定端口的信息），否则不对该端口列表进行处理。
（2）RB上的某端口确定为不再是某VLAN的指定端口的情况下，若该端口存在于该VLAN对应的VLAN表项的端口列表中，则将该端口从该端口列表中删除（即从该端口列表中删除该端口的标识信息），否则不对该端口列表进行处理。
当RB接收到用户设备或用户网络发来的以太网报文后，执行如图3所示的报文转发流程：
步骤301：RB接收以太网报文。
步骤302：RB根据该以太网报文所属的VLAN查询该VLAN对应的VLAN表项，判断该以太网报文的接收端口是否在该表项的端口列表中，如果在，则转入步骤303；否则转入步骤304。
步骤303：RB对该以太网报文进行转发处理，比如匹配相应转发表项，根据匹配到的转发表项对该以太网报文进行转发。其中，如果匹配到的转发表项中的出端口为本设备连接Trill网络一侧的端口，则在转发之前还要进行Trill封装。本实施例将已有转发处理流程应用于此，在此不再详述。
步骤304：RB放弃对该以太网报文进行处理，进一步的，可丢弃该以太网报文。
RB接收到Trill封装的报文后的处理流程可采用现有技术实现。
在本发明的另一实施例中，VLAN表项的端口列表中，除了包含对应VLAN的指定端口（用户侧端口）以外，还可以将本设备上连接Trill网络一侧的端口配置到该端口列表中。相应的，当RB接收到Trill封装的报文后，也可参照图3所示的流程进行报文转发。其中，当RB根据查询到的VLAN表项，判断该报文的接收端口是否在该表项的端口列表中时，由于该RB上的Trill网络侧的端口均包括在VLAN表项的端口列表中，因此判断结果为是，从而继续进行后续的报文转发处理。
为更清楚的说明上述实施例的具体实现过程，下面以图4所示的Trill网络架构为例进行说明。
如图4所示，某用户网络网段中的VLAN1通过两条链路接入Trill网络，其中链路1在RB1上的端口为P1，链路2在RB2上的端口为P2。
Trill网络中的RB1、RB2根据Trill协议进行协议计算后，选举出RB1为该网段中的VLAN1的AVF，RB1上的端口P1为VLAN1的指定端口。各端口上的AVF状态如图4所示。
RB1上的VLAN表项中与本发明实施例相关的内容如表1所示，RB2上的VLAN表项中与本发明实施例相关的内容如表2所示。
表1：RB1上的VLAN表项的相关内容
| VLAN | 端口 |
| VLAN1 | P1 |
表2：RB2上的VLAN表项的相关内容
| VLAN | 端口 |
| VLAN1 |
当RB1的端口P1从链路1接收到VLAN1的以太网报文后，解析出该报文属于VLAN1，根据VLAN1查询对应的VLAN表项（如表1所示），由于该报文的接收端口P1在该表项的端口列表中，因此继续对该报文进行转发处理（即根据对应的转发表项转发该报文）。
当RB2的端口P2从链路2接收到VLAN1的以太网报文后，解析出该报文属于VLAN1，根据VLAN1查询对应的VLAN表项，由于该表项的端口列表中没有该报文的接收端口P2，因此丢弃该报文。
当该网段所属VLAN变化时，Trill协议会重新选举各VLAN的AVF，端口P1、P2的AVF VLAN也会被重新计算，RB1、RB2上VLAN表项中的端口列表同样会重新调整。
比如，将该网段所属VLAN由VLAN1改为VLAN100和VLAN200后，经Trill协议计算，如图5所示，选举RB1为VLAN200的AVF，选举RB2为VLAN100的AVF，RB1上VLAN200的指定端口为P1，RB2上VLAN100的指定端口为P2。根据以上协议计算结果，RB1和RB2上的AVF VLAN表项的更新过程为：RB1删除VLAN1对应的VLAN表项端口列表中的P1，在VLAN200对应的VLAN表项端口列表中添加P1；RB2在VLAN100对应的VLAN表项端口列表中添加P2。
当RB1的端口P1收到VLAN200的报文后，根据该报文所属VLAN，利用VLAN表项进行VLAN检查时，通过检查，进而继续后续转发处理；而端口P1收到VLAN100的报文后，则检查不通过，RB1丢弃该报文。同理，RB2的端口P2只对接收到的VLAN100的报文进行转发处理。
此后，该网段所属VLAN由VLAN100和VLAN200改为VLAN100、VLAN300和VLAN400。经Trill协议计算后，如图6所示，选举RB1为VLAN100和VLAN400的AVF，选举RB2为VLAN300的AVF，RB1上VLAN100和VLAN400的指定端口为P1，RB2上VLAN300的指定端口为P2。根据以上协议计算结果，RB1和RB2上的AVF VLAN表项的更新过程为：RB1删除VLAN200对应的VLAN表项端口列表中的P1，并分别在VLAN100和VLAN400对应的VLAN表项端口列表中条件P1；RB2从VLAN100对应的VLAN表项端口列表中删除P2，在VLAN300对应的VLAN表项端口列表中添加P2。
当RB1的端口P1收到VLAN100或VLAN400的报文后，根据该报文所属VLAN，利用对应VLAN表项进行VLAN检查时，均会通过检查，进而继续后续转发处理；而端口P1收到VLAN300的报文后，则检查不通过，RB1丢弃该报文。同理，RB2的端口P2只对接收到的VLAN300的报文进行转发处理。
通过以上描述可以看出，本发明实施例实现了Trill AVF功能，可有效防止环路和多份Trill封装的问题，且实现简单，软件资源要求低。另外，由于本发明实施例利用了现有VLAN表项端口列表记录VLAN与其指定端口的对应关系，从而使网络设备可根据VLAN表项的端口列表对接收到的报文进行VLAN检查。由于VLAN表项为现有表项，基本可以得到所有硬件转发模块的支持，因此无需额外的硬件模块来记录VLAN以及该VLAN的指定端口的对应关系，从而可以节省硬件成本，并且具有很好的通用性。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种网络设备。
参见图7，为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图，该网络设备运行有大二层网络协议，如Trill协议。如图所示，该网络设备可包括：转发模块71，进一步的，还包括协议模块72和配置模块73，其中：
转发模块71，用于在本设备接收到报文后，根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项，与所述VLAN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；判断所述报文的接收端口是否存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文；
协议模块72，用于根据大二层网络协议进行协议计算；
配置模块73，用于根据协议模块72的协议计算结果配置VLAN表项的端口列表。
具体的，配置模块73在协议模块72确定本设备被选举为AVF并确定出指定端口后，若确定该指定端口不在对应VLAN的VLAN表项的端口列表中，则将该指定端口的标识信息添加到该端口列表中。
具体的，配置模块73在协议模块72确定本设备上的指定端口不再是对应VLAN的指定端口时，将该端口的标识信息从对应VLAN的VLAN表项的端口列表中删除。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种报文转发方法，应用于运行大二层网络协议的网络设备，其特征在于，包括：
网络设备接收报文；
所述网络设备根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项；与所述VLAN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；
若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述网络设备根据大二层网络协议进行协议计算，并根据协议计算结果配置VLAN表项的端口列表。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据协议计算结果配置VLAN表项的端口列表，具体包括：
所述网络设备根据大二层网络协议确定本设备被选举为AVF并确定出指定端口后，若确定出的指定端口不在对应VLAN的VLAN表项的端口列表中，则将该指定端口的标识信息添加到该端口列表中。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据协议计算结果配置VLAN表项的端口列表，具体包括：
所述网络设备根据大二层网络协议确定本设备上的指定端口不再是对应VLAN的指定端口时，将该端口的标识信息从对应VLAN的VLAN表项的端口列表中删除。
5.一种网络设备，所述网络设备运行有大二层网络协议，其特征在于，包括：转发模块；
所述转发模块，用于在本设备接收到报文后，根据所述报文所属的VLAN，查询与所述VLAN对应的VLAN表项，与所述VLAN对应的VLAN表项中包括：所述VLAN的信息以及与所述VLAN对应的端口列表，所述端口列表用于存储所述VLAN的指定端口的标识信息；判断所述报文的接收端口是否存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，若所述报文的接收端口存在于查询到的VLAN表项的端口列表中，则对所述报文进行转发处理，否则丢弃所述报文。
6.如权利要求5所述的网络设备，其特征在于，还包括：
协议模块，用于根据大二层网络协议进行协议计算；
配置模块，用于根据所述协议模块的协议计算结果配置VLAN表项的端口列表。
7.如权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述配置模块具体用于，在所述协议模块确定本设备被选举为AVF并确定出指定端口后，若确定该指定端口不在对应VLAN的VLAN表项的端口列表中，则将该指定端口的标识信息添加到该端口列表中。
8.如权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述配置模块具体用于，在所述协议模块确定本设备上的指定端口不再是对应VLAN的指定端口时，将该端口的标识信息从对应VLAN的VLAN表项的端口列表中删除。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130710 |