CN103200119A - 一种以太网虚拟化互联站点内负载分担方法和边缘设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种以太网虚拟化互联站点内负载分担方法。该方法包括：该组网中同一站点内各ED获得相同的哈希算法，以及DED为各ED分配的哈希转发值，在接收到广播报文时，通过获得的哈希算法对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，并通过哈希计算结果与为本ED分配的哈希转发值是否相同，确定该ED是否转发该广播报文。基于同样的发明构思，本申请还提出一种边缘设备，对同一站点内的同一VLAN流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种以太网虚拟化互联站点内负载分担方法和边缘设备。
背景技术
以太网虚拟化互联（Ethernet Virtualization Interconnection，EVI）是一种先进的"媒体访问控制（Media Access Control，MAC）in英特网协议（Internet Protocol IP）"技术，用于实现基于IP核心网的二层虚拟专用网（Layer2Virtual Private Network，L2VPN）技术。EVI只是在站点的边缘设备上维护路由和转发信息，而无需改变站点内部和核心网络。EVI整体网络由核心网络、站点网络、交叠网络组成。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，通常由单个组织管理控制，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；交叠网络是站点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，通告连接到边缘设备所有主机和路由器的MAC地址，将多个站点互联形成更大的二层转发域；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。
站点通过边缘设备接入核心网络时，为了实现高可靠性，防止网络中设备的单点故障，通常采用多台边缘设备多归属方式接入核心网。目前，EVI支持双归属接入核心网。对于双归属的接入站点，可能会存在环路。
目前有两种方法解决上述问题：
第一种方法为，通过智能弹性架构（Intelligent Resilient Framework，IRF）技术将物理上的多台设备虚拟化成逻辑上的单台设备，将双归属的边缘设备组成一个IRF，即将两台设备堆叠成一台设备，并通过聚合口进行上下行业务。但是，该方法的实现要求边缘设备必须支持IRF，两台设备之间必须堆叠成为一台设备，对边缘设备要求更高。
第二种方法为，使同一个虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）的流量必须从同一个边缘设备进出核心网，此时该边缘设备称为该VLAN的授权转发设备，该VLAN称为授权转发设备的激活VLAN。只有属于激活VLAN内的报文流量只会在这两个设备之间进出核心网络。
在多归属组网中，一个站点有多台ED接入公网。为了有效利用带宽，实现按VLAN的负载分担，同样也为了防止环路，某个VLAN所有的本地流量必须从同一个ED进出本站点。这样就保证了在一个链路上对一个VLAN相关的报文，只会有统一的一个入口和出口。
在EVI-ISIS中，隧道接口的激活VLAN（LAV）的分配通过站点内的交互（Hello）报文交互来实现。各ED在站点内发送的Hello报文中携带自身支持的扩展VLAN信息；站点内部的DED选举完成后，DED会根据各ED所通告的自身的扩展VLAN，为每个ED指定LAV。
考虑到双归属组网的负载分担和冗余备份的目的，当前LAV的分配算法满足如下条件：对于各ED没有竞争关系的扩展VLAN，将该VLAN指定为通告该VLAN的ED的LAV；对于各ED有竞争关系的扩展VLAN，各ED分得的LAV尽量连续；对于各ED有竞争关系的扩展VLAN，使各ED分得的竞争部分LAV的数量尽量平均。
为了防止环路和震荡，LAV在分配好的情况下是保证尽量不再变化。但是该方法实现时，同一VLAN内的流量都集中在单台设备上进出站点。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种以太网虚拟化互联站点内负载分担方法和边缘设备，对同一站点内的同一VLAN流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种以太网虚拟化互联EVI站点内负载分担方法，应用于EVI站点多归属组网中，该组网中各站点内任一边缘设备ED通告支持的哈希算法，当该ED被选举为指定边缘设备DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED，当该ED未被选举为DED时，接收并获得DED通告的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值，包括：
该ED接收到本站点内服务器发送的广播报文时，根据获得的哈希算法，对该广播报文的源媒体访问控制MAC地址进行哈希计算，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向站点间的各ED广播该广播报文；否则，不向站点间各ED广播该广播报文；
该ED接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，若哈希结果为获得的哈希转发值，向该站点内广播该广播报文；否则，不向站点内广播该广播报文。
一种边缘设备ED，可应用于以太虚拟化互联EVI站点多归属组网中，该ED包括：接收单元、处理单元和发送单元；
所述发送单元，向本站点内其他ED通告支持的哈希算法，当本ED被选举为指定边缘设备DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED；若所述处理单元对所述接收单元接收的站点内的广播报文进行哈希计算时的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向站点间的各ED广播该广播报文；若所述处理单元哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点间各ED广播该广播报文；用于当所述处理单元对站点间的广播报文进行哈希计算时的哈希结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向该站点内广播该广播报文；若所述处理单元哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点内广播该广播报文；
所述接收单元，接收本站点内其他ED通告的其他ED支持的哈希算法，当本ED未被选举为DED时，接收并获得各ED获得的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值；接收本站点内服务器发送的广播报文；接收站点间的ED发送的广播报文；
所述处理单元，用于当所述接收单元接收到本站点内服务器发送的广播报文，根据所述获得的哈希算法，对该广播报文的源媒体访问控制MAC地址进行哈希计算；用于当所述接收单元接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算。
综上所述，本申请通过该组网中同一站点内各ED获得相同的哈希算法，以及DED为各ED分配的哈希转发值，在接收到发送的广播报文时，通过获得的哈希算法对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，通过哈希计算结果与为本ED分配的哈希转发值，是否相同，确定该ED是否转发该广播报文。对同一站点内的同一VLAN流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
附图说明
图1为本发明具体实施例中hello报文中携带本ED支持的哈希算法的TLV的格式示意图；
图2为本发明具体实施例中hello报文中携带哈希算法和分配的哈希转发值的TLV的结构示意图；
图3为本发明实施例一中EVI站点内负载分担方法流程示意图；
图4为本发明实施例二中EVI站点内负载分担方法流程示意图；
图5为本发明实施例三中MAC地址学习流程示意图；
图6为本发明实施例四中站点内本地MAC地址表项中学习到新的MAC地址时处理方法流程示意图；
图7为本发明具体实施例中EVI-ISIS LSP报文的专用报文头VARIABLELENGTH FIELDS字段的结构示意图；
图8为本发明实施例四中DED向站点间各ED发布MAC地址的流程示意图；
图9为本发明实施例六中EVI站点内负载分担方法流程示意图；
图10为EVI组网结构示意图；
图11为本发明具体实施例中应用于上述技术的ED的结构示意图。
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。
本发明实施例中提出一种EVI站点内负载分担方法，应用于EVI站点多归属组网中，该组网中同一站点内各ED获得相同的哈希算法，以及指定边缘设备（DED）为各ED分配的哈希转发值，在接收到发送的广播报文时，通过获得的哈希算法对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，通过哈希计算结果与为本ED分配的哈希转发值，是否相同，确定该ED是否转发该广播报文。对同一站点内的同一VLAN流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
在该组网中为各站点内的ED配置指定的VLAN进行站点内EVI协议报文交互，如VLAN10，则该站点内各ED之间交互hello报文时在VLAN10内进行。
该组网中各站点内任一ED通告支持的哈希算法，当该ED被选举为指定边缘设备DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED，当该ED未被选举为DED时，接收并获得DED通告的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值。具体实现如下：
该组网中各站点内各ED互相通告支持的哈希算法，DED选举完成后，DED根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED设备都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，并将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED，各ED获得哈希算法和为本ED分配的哈希转发值。
在具体实现时，各ED通过EVI-ISIS hello报文通告本ED支持的哈希算法时，通过在EVI-ISIS hello报文中新增一个站点内ED哈希计算的TLV，即多拓扑统一哈希计算长度类型值（Multi Topology United HASH TLV）。参见图1，图1为本发明具体实施例中hello报文中携带本ED支持的哈希算法的TLV的格式示意图。
图1中，在原有hello报文中的可变长度域（VARIABLE LENGTH FIELDS）字段的TLV中增加Multi Topology United HASH TLV，该Multi Topology United HASH TLV详细字段如下：
Type：1字节，取值0x99。
Length：1字节。
Value：
RESV：4bit保留位。
Topology ID：12bit，默认置0。
Sub-TLV：指定子TLV类型后，后面跟一个TLV类型数据。Multi Topology UnitedHASH TLV只在站点内EVI-ISIS交互时携带，包含一个子TLV：哈希算法通告子类型长度值（HASH notify sub-TLV）。该子TLV用于通告ED所支持的哈希算法列表，以便DED在通知采用统一的哈希算法。详细字段如下：
Type：1字节，取值0x06。
Length：1字节。
Value：
HASH method：6bit通告本设备支持的哈希算法。
RESV：2bit保留位。
各ED都会接收到其他ED通过EVI-ISIS hello报文通告的其自身支持的哈希算法。在选举DED完成后，DED根据各ED发送的EVI-ISIS hello报文中支持的哈希算法，选择出一种所有ED都支持的哈希算法，并通告给各ED，在进行哈希计算时使用的哈希算法。同时DED会为各ED分配哈希转发值。即各ED在本地进行哈希计算时，若哈希结果与为其分配的哈希转发值相同，则由该ED转发对应的报文；否则，该ED不转发对应的报文，如进行丢弃处理。
本发明具体实施例中，DED通过EVI-ISIS hello报文将选择的哈希算法，以及为各ED分配的哈希转发值通告给各ED。参见图2，图2为本发明具体实施例中hello报文中携带哈希算法和分配的哈希转发值的TLV的结构示意图。
图2中，Multi Topology United HASH TLV只在站点内EVI-ISIS交互时携带，包含一个子TLV：指定哈希算法子类型长度值（Appointed HASH sub-TLV）。该TLV字段只在DED发送的hello报文中携带，用于通知未选举为DED的ED选择的统一哈希算法，以及为各ED分配的哈希转发值。各ED通过该hello报文获得统一的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值。
Appointed HASH sub-TLV的详细字段如下：
Type：1字节，取值0x05。
Length：1字节。
Value：
Appointment Mac Address：6字节。
United HASH method：6bit各设备按统一哈希算法进行计算。
HASH follow：2bit本地MAC以及出入报文源MAC进行统一哈希计算，如果哈希计算结果为此结果则发布或者转发。
通常ED设备支持的哈希算法为6种，因此可以前6bit用来表示选择的统一的哈希算法，后2bit表示为不同ED分配的哈希转发值。如果支持的哈希算法数目变化，或者一个站点中的ED设备较多时，可以根据实际应用情况具体实现。
上述通过hello报文通告本ED支持的哈希算法，以及DED通告各ED选择的统一哈希算法，以及为各ED分配的哈希转发值，在具体实现时，还可以通过任何EVE-ISIS协议报文来互相通告实现，这里不再一一赘述。
DED在本地记录为各ED分配的哈希转发值，若感知到任一ED故障时，为各正常工作的ED重新分配哈希转发值。
实施例一
本实施例中以任一站点内任一ED接收到站点内服务器发送的广播报文时的处理过程，参见图3，图3为本发明实施例一中EVI站点内负载分担方法流程示意图。具体步骤为：
步骤301，ED接收到本站点内服务器发送的广播报文时，根据获得的哈希算法，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算。
当该ED未被选举为DED时，获得的哈希算法为接收DED通告的选择的哈希算法。
当该ED被选举为DED时，获得的哈希算法为本DED选择的哈希算法。
步骤302，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，该ED向站点间的各ED发送该广播报文，结束本流程。
当该ED未被选举为DED时，获得的为本ED分配的哈希转发值为接收DED通告的为本ED分配的哈希算法。
当该ED被选举为DED时，获得的为本ED分配的哈希转发值为，本DED为自身分配的哈希转发值。
步骤303，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，该不向站点间各ED发送该广播报文。
本步骤中，该ED不向站点间各ED发送该广播报文，但是会在站点内继续广播该广播报文。
由于本发明具体实施例应用在EVI站点多归属组网中，同一个站点内存在多个ED，各ED会接收到站点内服务器发送的广播报文，在现有实现时，是通过ED发送本ED指定的激活VLAN内的报文，未激活该VLAN的ED不转发该VLAN内的报文。而本申请实施例中，不为ED指定激活VLAN，各ED会接收到同一VLAN内的报文，但是会通过哈希算法，以及为各ED分配的哈希转发值，确定本ED是否转发该报文，最终只会有一个ED转发该报文，由于进行哈希的对象是源MAC地址，因此对于同一VLAN内的报文流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
实施例二
参见图4，图4为本发明实施例二中EVI站点内负载分担方法流程示意图。具体步骤为：
步骤401，ED接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算。
步骤402，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，该ED向该站点内广播该广播报文，结束本流程。
步骤403，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，该ED不向站点内广播该广播报文。
其他站点内的服务器需要与站点间的服务器通信时，也会发送广播报文，本站点内的ED也都会接收到该报文，并需要通过获得的哈希算法来确定是否转发该广播报文。
若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同时，通常不向站点内广播该广播报文时，记录该广播报文的信息，并丢弃该广播报文；或存储该广播报文。当接收到站点内ED设备发送来的广播报文时，通过与本地记录的广播报文的信息进行比较，是否为丢弃的广播报文，如果是，将该广播报文在站点内广播，不通过EVI口广播，即不向站点间广播该广播报文；如果不是，按站点内广播报文进行处理。或在本地查找是否存储该广播报文，如果存储，将该广播报文在站点内广播，不通过EVI口广播，即不向站点间广播该广播报文；如果不是，按站点内广播报文进行处理。
实施例三
ED接收到本站点内服务器发送的广播报文时，还需要确定是否对该广播报文的源MAC地址进行学习。参见图5，图5为本发明实施例三中MAC地址学习流程示意图。具体步骤为：
步骤501，ED接收到本站点内服务器发送的广播报文。
步骤502，该ED若确定本站点内本地MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，不对该源MAC地址进行MAC地址学习，结束本流程。
当确定站点内本地MAC地址表项中已存在该源MAC地址，则说明本ED已经接收过该服务器发送的报文，已经对该MAC地址进行过学习。
本实施例中的站点内本地MAC地址表项为，该ED接收到本站点服务器发送的报文进行源MAC地址学习生成的MAC地址表项。本地站点内MAC地址表项包括：MAC地址、VLAN ID和出端口，其中，出端口为该ED接收报文的端口。
步骤503，该ED若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，并将该源MAC地址在站点内远端MAC地址表项中对应的表项删除，结束本流程。
当确定站点内本地MAC地址表项中不存在该源MAC地址，但该源MAC地址已学习到站点内远端MAC地址中，说明该ED未直接接收到该服务器发送的报文，而是接收到其他ED通告其他ED学习到了该源MAC地址，这时，需将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，而将站点内远端MAC地址表项内该MAC地址对应的表项删除。
若本ED被选举为DED，站点内远端MAC地址表项为，本ED接收其他ED发送的站点内LSP报文，根据接收的LSP通告的MAC地址学习的表项，该站点内远端MAC地址表项包括：MAC地址、VLAN ID和出端口，其中出端口为接收对应ED发送的LSP报文的端口。
若本ED未被选举为DED，站点内远端MAC地址表项为，本ED接收DED发送的站点内LSP报文，根据接收的LSP通告的MAC地址学习的表项，该站点内远端MAC地址表项包括：MAC地址和出端口，其中出端口为接收DED发送的站点内LSP报文的端口。
步骤504，该ED若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中。
如果确定站点内本地MAC地址表项中，以及站点内远端MAC地址表项中均不存在该源MAC地址，则说明该服务器之前未发送过任何报文，未与其他设备进行过通信，此时，直接将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项。
实施例四
在ED将新的MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中时，下面从该ED是否被选举为DED，来详细说明该ED对该新学习的MAC地址进行处理。
参见图6，图6为本发明实施例四中站点内本地MAC地址表项中学习到新的MAC地址时处理方法流程示意图。具体步骤为：
步骤601，若本ED未被选举为DED，将新学习到站点内本地MAC地址表项中的MAC地址通告给DED。
本步骤中新学习到的MAC地址，可以是通过站点内服务器发送的广播报文学习到的，如ARP-request报文；也可以是本站点内服务器发送的单播报文时学习到的，如一个服务器向站点内另外一个服务器发送报文时，经过该ED设备时，该ED设备学习到的。
本步骤中ED将本地新学习到的MAC地址通给告DED时，通过站点内LSP报文通告。参见图7，图7为本发明具体实施例中EVI-ISIS LSP报文的专用报文头可变长度域（VARIABLE LENGTH FIELDS）字段的结构示意图。该站点内LSP报文同现有的站点间通告MAC地址时使用的站点间的LSP报文的不同是，在EVI-ISIS LSP报文的专用报文头VARIABLE LENGTH FIELDS字段中增加一个TLV，定义为：Network IDTLV，来区分是站点间通告还是站点内通告。
步骤602，该ED接收DED通告的重复的MAC地址，在站点内本地MAC地址表项中标识该MAC地址重复，并通过获得的哈希算法对该MAC地址进行哈希计算。
若该ED通告新学习到的MAC地址后，接收到该MAC地址重复的通告时，将站点内本地MAC地址表项中该MAC地址标识为重复。
步骤603，如果哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，将该MAC地址生成站点间LSP报文，并向站点间各ED发送；否则，不将该MAC地址生成LSP报文向站点间各ED发送，结束本流程。
步骤604，若该ED未接收DED发送的该MAC地址重复的通告，将该MAC地址生成站点间LSP报文向站点间各ED发送。
如果该MAC地址不重复，说明只有该ED学习到该MAC地址，因此直接由该ED向站点间各ED发布该MAC地址。
下面以该ED被选举为DED为例，描述该ED如何处理MAC地址的站点间的发布。
参见图8，图8为本发明实施例四中DED向站点间各ED发布MAC地址的流程示意图。具体步骤为：
步骤801，若本ED被选举为DED，该ED接收到其他ED通告的MAC地址时，若确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址，在站点内本地MAC地址表项中将该MAC地址标识为重复，并通知其他ED该MAC地址重复。若确定站点内本地MAC地址表项中不存在通告的MAC地址，将该MAC学习到站点内远端MAC地址表项中。
步骤802，该ED将在站点内远端MAC地址表项中的MAC地址学习到站点内MAC地址表项中时，删除该MAC地址在站点内远端MAC地址表项中对应的表项，并在站点内MAC地址表项中标识该MAC地址重复，并通告给其他ED该MAC地址重复。
如果本ED被选举为DED，且在将该MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中之前，通过其他ED发送的站点内LSP报文通告的MAC地址，将该MAC地址已经学习到站点内远端MAC地址表项，则说明该MAC地址在站点内肯定重复，则本ED将该MAC地址在站点内本地MAC地址表项中标识为重复，并通告给各ED。
实施例五
该ED接收到站点间ED发布的MAC地址时，将该MAC地址以及该MAC地址的出端口添加到站点间MAC地址表项中；其中，该MAC地址的出端口为接收发布的MAC地址的端口；该ED接收到站点内ED向站点间发布的MAC地址时，不进行MAC地址学习。
实施例六
下面以ED接收单播报文如何处理为例，详细说明本发明具体实施例中EVI站点内如何实现负载分担。
参见图9，图9为本发明实施例六中EVI站点内负载分担方法流程示意图。具体步骤为：
步骤901，ED接收到单播报文。
步骤902，若在站点内本地MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，通过站点内本地MAC地址表项中该单播报文的目的MAC地址对应的出端口将该单播报文转发，结束本流程。
步骤903，若在站点间MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，该ED通过该单播报文的目的MAC地址，在站点间MAC地址表项中对应的出端口转发该单播报文，结束本流程。
在站点间MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，说明该单播报文需要转发到公网中，对该单播报文按EVI报文转发方式，进行GRE封装转发。对报文的封装同现有实现，这里不再详细赘述。
步骤904，若在站点间MAC地址表项中，以及站点内本地MAC地址表项中，均不存在该单播报文的目的MAC地址，将该单播报文在该单播报文所属的VLAN内进行广播。
当在站点间MAC地址表项中，站点内本地MAC地址表项中，都不存在该单播报文的目的MAC地址时，将该单播报文按未知单播处理。
通常接收到单播报文时，应该先查找站点内本地MAC地址表项，再查找站点间MAC地址表项。
在接收到单播报文，进行源MAC地址学习的过程同接收到广播报文时对源MAC地址的学习过程，这里不再详细赘述。
实施例七
参见图10，图10为EVI组网结构示意图。图10中服务器A到服务器G的MAC地址分别为MAC1到MAC7。站点1中路由器1和路由器2被配置为ED，并配置指定VLAN进行站点内EVI协议报文交互，如指定LDV为VLAN10。站点2中路由器3被配置为ED。下面以站点1内ED如何进行负载分担为例。
路由器1和路由器2配置指定LDV后，首先发送各自的站点内hello报文，通过图1中的Hash notify sub-TLV通告各自支持的hash算法，将6bit的Hashmethod字段中本设备支持的Hash算法置位，这里以支持6中哈希算法为例。选举DED完成之后，以路由器2被选举为DED为例。路由器2根据hello报文中的hash支持情况，选择一种路由器1和路由器2都支持的hash算法，并通过图2中的Appointed hash sub-TLV进行通告。
在Appointed hash sub-TLV通告中，前6bit表示DED通告的hash算法，后2bit表示路由器2为不同ED设备分配的哈希转发值。
路由器2会在本地维护一张表，以记录为各ED分配的哈希转发值，如果有ED设备故障，则路由器2感知后，将重新分配哈希转发值。参见表1，表1为路由器2为各ED分配的哈希转发值。
| ED设备的MAC地址 | 分配的哈希转发值 |
| 路由器1的MAC地址 | 00 |
| 路由器2的MAC地址 | 01 |
表1
假设服务器D需要和服务器G通信。因为站点内服务器只会知道需要通信的服务器的IP地址，而不会知道需要通信的服务器的MAC地址。因此站点内服务器发送地址解析协议请求（ARP-request）报文，该报文封装的目的IP地址为服务器G的IP地址。该ARP-request报文由交换机2广播到路由器1和路由器2上，路由器1和路由2分别通过路由器存储的统一的哈希算法对该ARP-request报文的源MAC地址进行哈希计算。如果哈希计算的哈希计算结果为00，根据为本路由器分配的哈希转发值，路由器1转发该广播报文到站点间的ED，路由器2丢弃该ARP-request报文；如果哈希计算的哈希计算结果为01，则路由器1丢弃该ARP-request报文，路由器2将该ARP-request报文广播到站点间的ED。
同时，路由器1会对该ARP-request报文进行源MAC地址学习。假设，该ARP-request报文的源MAC未学习到站点内MAC地址表项，也未学习到站点内远端MAC地址表项中，则将MAC4学习到站点内本地MAC地址表项中，假设路由器1已将MAC3、MAC1和MAC5学习到该站点内MAC地址表项中。参见表2，表2为路由器1的站点内本地MAC地址表项包含的内容。
| MAC地址 | VLAN | 出端口 | MAC地址类型 | 站点内重复 |
| MAC1 | 100 | 1/2 | 动态 | 0 |
| MAC3 | 100 | 1/1 | 动态 | 1 |
| MAC5 | 100 | 1/3 | 静态 | 0 |
| MAC4 | 100 | 1/1 | 动态 | 0 |
表2
路由器1的站点内本地MAC地址新学习到MAC4，会通过站点间LSP报文通告给路由器2。
路由器2接收到该ARP-request报文除了进行哈希计算确定是否转发该报文之外，也要确定是否对该报文进行源MAC地址学习。由于路由器1的站点内远端MAC地址表项中也不存在MAC地址4，因此路由器2的站点内MAC地址表项中和站点内远端MAC地址表项中都不会存在该MAC地址。
假设路由器2已学习到MAC3、MAC6，参见表3，表3为路由器2站点内本地MAC地址表项。
| MAC地址 | VLAN | 出端口 | MAC地址类型 | 站点内重复 |
| MAC3 | 100 | 2/1 | 动态 | 1 |
| MAC6 | 100 | 2/2 | 静态 | 0 |
| MAC4 | 100 | 2/1 | 动态 | 0 |
表3
路由器2接收到路由器通告的MAC4时，在站点内本地MAC地址表项中查找MAC4，则将MAC4标识为重复MAC地址，如在表3中将MAC4对应的站点内重复的值设置为1，标识MAC4站点内重复。
路由器2对MAC4进行哈希计算的哈希计算结果，如果是01，则将MAC4生成LSP报文通告给站点间的ED，图10的组网中通告给路由器3，路由器1也会接收到该LSP报文，但是路由器1不学习由路由器2发布的站点间通告MAC地址的LSP报文。
路由器2会将MAC4在站点内重复通告给路由器1，路由器1接收到路由器通告的MAC地址重复时，将MAC4在表2中对应的站点内重复的值设置为1，并同路由器2一样进行哈希计算，根据分配的哈希转发值确定是否想站点间通告该MAC地址。
如果路由器1在预设时间没有接收到路由器2的MAC4地址站点内重复的通告，或者接收到路由器2发送的MAC4在站点内不重复的通告时，直接将MAC4生成LSP报文发布给站点间的ED。
在新学习到的MAC地址之前已学习到站点内远端MAC地址表项中，则将该MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，并删除该MAC地址在站点内远端MAC地址表项中对应的表项，如果该路由器为普通ED时，将该MAC地址通告给DED；如果该路由器为DED时，将该MAC地址对应的站点内重复值设置为1，并将该MAC地址重复通告给各ED。本实施例中用1标识MAC地址在站点内重复，用0标识MAC地址在站点内不重复。具体实现时，可以通过任何能够识别的方式标识。
以路由器2的站点内远端MAC地址表项为例，由于路由器1的站点内本地MAC地址表项中学习到的MAC3、MAC1和MAC5都会通告给路由器2，因此路由器2在确定站点内本地MAC地址表项中不存在MAC1和MAC5时，会将MAC1和MAC5学习到站点内远端MAC地址表项中。参见表4，表4为路由器2站点内远端MAC地址表项包含的内容。
| MAC地址 | VLAN | 出端口 | MAC地址类型 | 站点内重复 |
| MAC1 | 100 | 2/1 | 站点内远端 | 0 |
| MAC5 | 100 | 2/1 | 站点内远端 | 0 |
表4
假设路由器1和路由器2在本地进行哈希计算的结果是由路由器1向站点间发送该ARP-request报文，向站点间通告MAC4。路由器3接收到路由器1发送的ARP-request报文时，在站点2内广播该ARP-request报文，服务器G接收到该ARP-request报文时，发现IP地址为本服务器的IP地址，则发送源MAC地址为MAC7，目的MAC地址为MAC4的ARP-replay报文。
路由器3接收到路由器1通告的MAC4，将该MAC学习到站点间MAC地址表项中。假设之前路由器3已经接收到路由器2通告的MAC地址3，并进行了MAC地址学习。参见表5，表5为路由器3的站点间MAC地址表项包含的内容。
| MAC地址 | VLAN | 出端口 | MAC地址类型 |
| MAC3 | 100 | 3/2 | 远端 |
| MAC4 | 100 | 3/3 | 远端 |
表5
路由器3接收到服务器G发送的ARP-replay报文时，根据报文的目的MAC地址在站点间MAC地址表项中查找，如在表5中查找到出端口，从出端口3/3发送给路由器1，路由器1接收到该ARP-replay报文时，在站点间本地MAC地址表项中查找，并根据查找到的出端口转发给对应的服务器D，使服务器D获知服务器G的MAC地址，与服务器G之间进行数据通信。
路由器3接收也会对接收到的ARP-replay报文的源MAC地址MAC7进行学习，生成站点内本地MAC地址表项，并发布给路由器1和路由器2，路由器1和路由器2会分别对MAC7生成站点间MAC地址表项。
在该组网中路由器1或路由器2接收到数据报文时，会先查找站点内本地MAC地址表项进行报文转发，如果站点内本地MAC地址表项中不存在该数据报文的目的MAC地址，会查找站点间MAC地址表项。这两个表项中都不存在该MAC地址时，将该数据报文按未知单播报文处理，在该报文所属的VLAN内广播该数据报文。
本发明具体实施例中基于同样的发明构思，还提出一种ED，可应用于EVI站点多归属组网中。参见图11，图11为本发明具体实施例中应用于上述技术的ED的结构示意图。该ED包括：接收单元1101、处理单元1102和发送单元1103。
发送单元1103，向本站点内其他ED通告支持的哈希算法，当本ED被选举为DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并根据选择的哈希算法为各ED分配哈希转发值，并将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED；若处理单元1102对接收单元1101接收的站点内的广播报文进行哈希计算时的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向站点间的各ED广播该广播报文；若处理单元1102哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点间各ED广播该广播报文；用于当处理单元1102对站点间的广播报文进行哈希计算时的哈希结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向该站点内广播该广播报文；若处理单元1102哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点内广播该广播报文。
接收单元1101，接收本站点内其他ED通告的其他ED支持的哈希算法，当本ED未被选举为DED时，接收并获得各ED获得的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值；接收本站点内服务器发送的广播报文；接收站点间的ED发送的广播报文。
处理单元1102，用于当接收单元1101接收到本站点内服务器发送的广播报文，根据所述获得的哈希算法，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算；用于当接收单元1101接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算。
较佳地，该ED进一步包括：学习单元1104。
学习单元1104，用于当接收单元1101接收到本站点内服务器发送的广播报文时，若确定本站点内本地MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，不进行源MAC地址学习；若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，并将该源MAC地址对应的站点内远端MAC地址表项删除；若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，其中，站点内远端MAC地址表项为对站点内其他ED通告的MAC地址进行学习生成的表项。
较佳地，
发送单元1103，进一步用于若本ED未被选举为DED，将学习单元1104新学习到站点内本地MAC地址表项中的MAC地址通告给DED；用于当处理单元1102进行哈希计算的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同时，将该MAC地址生成站点间LSP报文，并向站点间各ED发送；当处理单元1102进行哈希计算的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同时，不将该MAC地址生成LSP报文向站点间各ED发送；用于若接收单元1101未接收DED发送的该MAC地址重复的通告，将该MAC地址生成站点间LSP报文向站点间各ED发送。
接收单元1101，进一步用于接收DED发送的该MAC地址重复的通告。
学习单元1104，进一步用于接收单元1101接收到DED发送的该MAC地址重复的通告时，在站点内本地MAC地址表项中标识该MAC地址重复。
处理单元1102，进一步用于通过获得的哈希算法对学习单元1104标识重复的MAC地址进行哈希计算。
较佳地，
学习单元1104，进一步用于若本ED被选举为DED，接收单元1101接收到其他ED通告的MAC地址时，若确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址，在站点内本地MAC地址表项中将该MAC地址标识为重复；若确定站点内本地MAC地址表项中不存在通告的MAC地址，将该MAC学习到站点内远端MAC地址表项中。
发送单元1103，进一步用于当学习单元1104确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址时，通告其他ED该MAC地址重复；若本ED被选举为DED，当学习单元1104将在站点内远端MAC地址表项中的MAC地址学习到站点内MAC地址表项中时，通告给其他ED该MAC地址重复。
较佳地，
学习单元1104，进一步用于当接收单元1101接收到站点间ED发布的MAC地址时，将该MAC地址以及该MAC地址的出端口添加到站点间MAC地址表项中；学习单元1104接收到站点内ED向站点间ED发布的MAC地址时，不进行MAC地址学习。
较佳地，
接收单元1101，进一步用于接收站点内服务器发送的单播报文；
发送单元1103，进一步用于当接收单元1101接收到站点内服务器发送的单播报文时，若在学习单元1104中的站点内本地MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，通过站点内MAC地址表项中该单播报文的目的MAC地址对应的出端口将该单播报文转发；若在学习单元1104中的站点间MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，该ED通过站点间MAC地址表项中该单播报文的目的MAC地址，对应的出端口转发该单播报文；若在学习单元1104中的站点间MAC地址表项中，以及站点内本地MAC地址表项中，均不存在该单播报文的目的MAC地址，将该单播报文在该单播报文所属的VLAN内进行广播。
较佳地，该ED进一步包括：记录单元1105。
记录单元1105，用于记录发送单元1103为各ED分配的哈希转发值；当发送单元1103重新为各ED分配哈希转发值时，更新记录的为各ED分配的哈希转发值。
发送单元1103，进一步用于当感知到任一ED故障时，重新为各ED分配哈希转发值，并通知各ED。
上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
综上所述，本发明具体实施例中该组网中同一站点内各ED获得相同的哈希算法，以及DED为各ED分配的哈希转发值，在接收到发送的广播报文时，通过获得的哈希算法对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，根据哈希计算结果与为本ED分配的哈希转发值，是否相同，确定该ED是否转发该广播报文。对同一站点内的同一VLAN流量，能够根据源MAC地址的不同进行负载分担。
本发明具体实施例中给出了MAC地址向站点间发布的实施例，使在边缘设备上动态学习和静态学习的MAC地址都可以发布到远端ED。本发明具体实施时，对于不支持堆叠的设备，同样可以做到多归属的负载分担。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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保护范围之内。
Claims (14)
1.一种以太网虚拟化互联EVI站点内负载分担方法，应用于EVI站点多归属组网中，其特征在于，该组网中各站点内任一边缘设备ED通告支持的哈希算法，当该ED被选举为指定边缘设备DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED，当该ED未被选举为DED时，接收并获得DED通告的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值，包括：
该ED接收到本站点内服务器发送的广播报文时，根据获得的哈希算法，对该广播报文的源媒体访问控制MAC地址进行哈希计算，若哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向站点间的各ED广播该广播报文；否则，不向站点间各ED广播该广播报文；
该ED接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算，若哈希结果为获得的哈希转发值，向该站点内广播该广播报文；否则，不向站点内广播该广播报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述该组网中任一站点中的任一ED接收到本站点内服务器发送的广播报文时，所述方法进一步包括：
若确定本站点内本地MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，不进行源MAC地址学习；
若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，并将该源MAC地址对应的站点内远端MAC地址表项删除；其中，站点内远端MAC地址表项为对站点内其他ED通告的MAC地址进行学习生成的表项；
若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若本ED未被选举为DED，将新学习到站点内本地MAC地址表项中的MAC地址通告给DED；
若该ED接收DED发送的该MAC地址重复的通告，在站点内本地MAC地址表项中标识该MAC地址重复，并通过获得的哈希算法对该MAC地址进行哈希计算，如果哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，将该MAC地址生成站点间LSP报文，并向站点间各ED发送；否则，不将该MAC地址生成LSP报文向站点间各ED发送；
若该ED未接收DED发送的该MAC地址重复的通告，将该MAC地址生成站点间LSP报文向站点间各ED发送；
若本ED被选举为DED，该ED接收到其他ED通告的MAC地址时，若确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址，在站点内本地MAC地址表项中将该MAC地址标识为重复，并通告其他ED该MAC地址重复；若确定站点内本地MAC地址表项中不存在通告的MAC地址，将该MAC学习到站点内远端MAC地址表项中。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若本ED被选举为DED，该ED将在站点内远端MAC地址表项中的MAC地址学习到站点内MAC地址表项中时，删除该MAC地址在站点内远端MAC地址表项中对应的表项时，所述方法进一步包括：
在站点内MAC地址表项中标识该MAC地址重复，并通告给其他ED该MAC地址重复。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
该ED接收到站点间ED发布的MAC地址时，将该MAC地址以及该MAC地址的出端口添加到站点间MAC地址表项中；接收到站点内ED向站点间ED发布的MAC地址时，不进行MAC地址学习。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
该ED接收到单播报文时，若在站点内本地MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，通过站点内本地MAC地址表项中该单播报文的目的MAC地址对应的出端口将该单播报文转发；
若在站点间MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，该ED通过该单播报文的目的MAC地址，在站点间MAC地址表项中对应的出端口转发该单播报文；
若在站点内本地MAC地址表项中，以及站点间MAC地址表项中，均不存在该单播报文的目的MAC地址，将该单播报文在该单播报文所属的VLAN内进行广播。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述ED被选举为DED时，在本地记录为各ED分配的哈希转发值；
当任一ED故障时，重新为各ED分配哈希转发值，并通知各ED。
8.一种边缘设备ED，可应用于以太虚拟化互联EVI站点多归属组网中，其特征在于，该ED包括：接收单元、处理单元和发送单元；
所述发送单元，向本站点内其他ED通告支持的哈希算法，当本ED被选举为指定边缘设备DED时，根据各ED通告的哈希算法选择一种所有ED都支持的哈希算法，并为各ED分配哈希转发值，将选择的哈希算法，以及分配的哈希转发值通告给各ED；若所述处理单元对所述接收单元接收的站点内的广播报文进行哈希计算时的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向站点间的各ED广播该广播报文；若所述处理单元哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点间各ED广播该广播报文；用于当所述处理单元对站点间的广播报文进行哈希计算时的哈希结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同，向该站点内广播该广播报文；若所述处理单元哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同，不向站点内广播该广播报文；
所述接收单元，接收本站点内其他ED通告的其他ED支持的哈希算法，当本ED未被选举为DED时，接收并获得各ED获得的哈希算法，以及为本ED分配的哈希转发值；接收本站点内服务器发送的广播报文；接收站点间的ED发送的广播报文；
所述处理单元，用于当所述接收单元接收到本站点内服务器发送的广播报文，根据所述获得的哈希算法，对该广播报文的源媒体访问控制MAC地址进行哈希计算；用于当所述接收单元接收到站点间的ED发送的广播报文时，对该广播报文的源MAC地址进行哈希计算。
9.根据权利要求8所述的ED，其特征在于，所述ED进一步包括：学习单元；
所述学习单元，用于当所述接收单元接收到本站点内服务器发送的广播报文时，若确定本站点内本地MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，不进行源MAC地址学习；若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，并将该源MAC地址对应的站点内远端MAC地址表项删除；若确定本站点内本地MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，且本站点内远端MAC地址表项中不存在该广播报文的源MAC地址，将该源MAC地址学习到站点内本地MAC地址表项中，其中，站点内远端MAC地址表项为对站点内其他ED通告的MAC地址进行学习生成的表项。
10.根据权利要求9所述的ED，其特征在于，
所述发送单元，进一步用于若本ED未被选举为DED，将所述学习单元新学习到站点内本地MAC地址表项中的MAC地址通告给DED；用于当所述处理单元进行哈希计算的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值相同时，将该MAC地址生成站点间LSP报文，并向站点间各ED发送；当所述处理单元进行哈希计算的哈希计算结果与获得的为本ED分配的哈希转发值不同时，不将该MAC地址生成LSP报文向站点间各ED发送；用于若所述接收单元未接收DED发送的该MAC地址重复的通告，将该MAC地址生成站点间LSP报文向站点间各ED发送；
所述接收单元，进一步用于接收DED发送的该MAC地址重复的通告；
所述学习单元，进一步用于所述接收单元接收到DED发送的该MAC地址重复的通告时，在站点内本地MAC地址表项中标识该MAC地址重复；
所述处理单元，进一步用于通过获得的哈希算法对所述学习单元标识重复的MAC地址进行哈希计算。
11.根据权利要求9所述的ED，其特征在于，
所述学习单元，进一步用于若本ED被选举为DED，所述接收单元接收到其他ED通告的MAC地址时，若确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址，在站点内本地MAC地址表项中将该MAC地址标识为重复；若确定站点内本地MAC地址表项中不存在通告的MAC地址，将该MAC学习到站点内远端MAC地址表项中；
所述发送单元，进一步用于当所述学习单元确定站点内本地MAC地址表项中存在通告的MAC地址时，通告其他ED该MAC地址重复；若本ED被选举为DED，当所述学习单元将在站点内远端MAC地址表项中的MAC地址学习到站点内MAC地址表项中时，通告给其他ED该MAC地址重复。
12.根据权利要求9-11任意一项所述的ED，其特征在于，
所述学习单元，进一步用于当所述接收单元接收到站点间ED发布的MAC地址时，将该MAC地址以及该MAC地址的出端口添加到站点间MAC地址表项中；所述学习单元接收到站点内ED向站点间ED发布的MAC地址时，不进行MAC地址学习。
13.根据权利要求12所述的ED，其特征在于，
所述接收单元，进一步用于接收单播报文；
所述发送单元，进一步用于当所述接收单元接收到单播报文时，若在所述学习单元中的站点内本地MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，通过站点内本地MAC地址表项中该单播报文的目的MAC地址对应的出端口将该单播报文转发；若在所述学习单元中的站点间MAC地址表项中存在该单播报文的目的MAC地址，该ED通过该单播报文的目的MAC地址，在站点间MAC地址表项中对应的出端口转发该单播报文；若在所述学习单元中的站点内本地MAC地址表项中，以及站点间MAC地址表项中，均不存在该单播报文的目的MAC地址，将该单播报文在该单播报文所属的VLAN内进行广播。
14.根据权利要求8-11任意一项所述的ED，其特征在于，所述ED进一步包括：记录单元；
所述记录单元，用于记录所述发送单元为各ED分配的哈希转发值；当所述发送单元重新为各ED分配哈希转发值时，更新记录的为各ED分配的哈希转发值；
所述发送单元，进一步用于当感知到任一ED故障时，重新为各ED分配哈希转发值，并通知各ED。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 310052 Binjiang District Changhe Road, Zhejiang, China, No. 466, No. Patentee after: Xinhua three Technology Co., Ltd. Address before: 310053 Hangzhou hi tech Industrial Development Zone, Zhejiang province science and Technology Industrial Park, No. 310 and No. six road, HUAWEI, Hangzhou production base Patentee before: Huasan Communication Technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |