CN103795633B - 一种二层转发方法及转发设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二层转发方法，上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口学习到FDB表中；以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，并进行报文转发；相应的，本发明还公开了一种转发设备，采用本发明的技术方案，解决了现有二层转发设备对与智能终端相关的不同类型业务的报文，无法准确地进行二层转发的问题，避免了频繁的洪泛操作，节省了网络带宽。

Description

一种二层转发方法及转发设备

技术领域

本发明涉及通信系统中的报文转发技术领域，尤其涉及一种二层转发方法及转发设备。

背景技术

随着三网融合业务的推进，基于因特网的语音传输协议(VoIP，VoiceoverInternet Protocol)电话、个性化互动电视(IPTV，Interactive Personality TV)等业务不断发展，迫切需要发展能够支持同时发起PC上网、VoIP电话和IPTV等多种业务的终端设备的家庭网关。

目前，家庭网关对于上述智能终端的业务相关的报文，无法准确进行二层转发，只能进行频繁的洪泛操作，如此，将占用大量网络带宽，容易造成网路拥塞。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种二层转发方法及转发设备，能够针对智能终端多种业务类型的报文，进行准确的二层转发，避免频繁洪泛操作，减小占用的网络带宽。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种二层转发方法，该方法包括：

上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的源介质接入控制(MAC，MediaAccess Control)地址、目的MAC地址、虚拟局域网标识号(VLAN ID，Virtual LocalArea Network Identity)以及所述报文的入端口，学习到转发数据库(FDB，ForwardingData Base)表中；

以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去。

上述方案中，所述将报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口学习到FDB表中，包括：

以所述报文携带的源MAC地址为索引在FDB表中建立FDB表项，保存所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系；在上述FDB表项中，以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立子表项，保存所述报文携带的目的MAC地址和VLAN ID的映射关系。

上述方案中，所述以报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，包括：

以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，将检索到的FDB表项中的出端口作为所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，将检索到的FDB子表项中的VLAN ID作为所述报文的出端口侧VLAN ID。

上述方案中，该方法还包括：

上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的VLAN ID学习到与所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

上述方案中，该方法还包括：

若所述报文为不携带VLAN ID的未打标签(Untag)报文，则将Untag信息作为VLANID，学习到为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

上述方案中，所述以报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项时，该方法还包括：

若没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项，则检索为除所述报文入端口外的其他端口分别维护的VLAN ID表，以获取针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID，分别通过所述其他端口，对应转发分别携带针对所述其他端口学习到的VLAN ID的所述报文。

上述方案中，所述以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项时，该方法还包括：

若在检索到的FDB表项中，但没有检索到与所述报文携带的源MAC地址对应的子表项，则检索为所述检索到的报文出端口维护的VLAN ID表，以获取针对所述报文出端口学习到的VLAN ID，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLAN ID的所述报文。

本发明还公开了一种二层转发设备，该二层转发设备包括：接收单元、存储单元、学习单元、检索单元和转发单元；其中，

所述接收单元，用于接收上行报文或下行报文；

所述存储单元，用于存储FDB表；

所述学习单元，用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口学习到存储单元存储的FDB表中；

所述检索单元，用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID；

所述转发单元，用于在检索单元检索到出端口和出端口侧VLAN ID时，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去。

上述方案中，所述学习单元，具体用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系，学习到存储单元保存的FDB表的、以所述报文携带的源MAC地址为索引建立的FDB表项中；将所述报文携带的目的MAC地址和VLAN ID的映射关系，学习到上述FDB表项的、以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立的子表项中。

上述方案中，

所述检索单元，具体用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中检索对应的FDB表项，以获取所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，以获取所述报文的出端口侧VLAN ID。

上述方案中，

所述存储单元，还用于存储VLAN ID表；

所述学习单元，还用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的VLAN ID学习到存储单元保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

上述方案中，

所述学习单元，还用于在所述报文为不携带VLAN ID的Untag报文时，将Untag信息作为VLAN ID学习到存储单元保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

上述方案中，

所述检索单元，还用于在以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中，没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项时，在存储单元中，检索为除所述报文入端口外的其他端口维护的VLAN ID表，以获取针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID；

所述转发单元，还用于在检索单元检索到针对所述其他端口各自学习到的VLANID时，分别通过所述其他端口，对应转发携带针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID的所述报文。

上述方案中，

所述检索单元，还用于在以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中，没有检索到与所述报文携带的源MAC地址对应的子表项时，在存储单元中，检索为所述报文出端口维护的VLAN ID表，以获取所述报文出端口学习到的VLAN ID；

所述转发单元，还用于在检索单元检索到针对所述报文出端口学习到的VLAN ID时，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLAN ID的所述报文。

本发明所提供的技术方案中，转发设备接收上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源介质访问控制(MAC，Media Access Control)地址、目的MAC地址、虚拟局域网标识号(VLAN ID，Virtual Local Area Network Identity)、以及所述报文的入端口，学习到转发数据库(FDB，Forwarding Data Base)表中；后续接收到与所述报文源MAC地址和目的MAC地址相颠倒的报文时，以所述后续报文的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在FDB表中检索所述后续报文的出端口和出端口侧VLAN ID，通过检索到的出端口，转发携带检索到的出端口VLAN ID的所述后续报文。如此，针对与智能终端相关的不同VLAN ID的报文，可准确地进行二层转发，避免了频繁的洪泛操作，节省了网络带宽。

附图说明

图1为本发明二层转发方法的实现流程示意图；

图2为本发明二层转发设备的组成结构示意图；

图3为本发明二层转发设备转发实施例的实现流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1所示为本发明二层转发方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤101：上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口，学习到FDB表中；

具体的，上行报文或下行报文到达时，以所述报文携带的源MAC地址为索引在FDB表中建立FDB表项，保存所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系；在上述FDB表项中，以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立子表项，保存所述报文携带的目的MAC地址和VLAN ID的映射关系。

其中，所述上行报文为用户侧发起，经过二层转发设备转发，向交换网络侧方向传输的报文；所述下行报文为交换网络侧发起，经过转发设备转发，向用户侧方向传输的报文。

上述步骤中，上行报文或下行报文到达时，将所述到达报文携带的源MAC地址和所述到达报文的入端口，对应作为与所述到达报文的源MAC地址和目的MAC地址相颠倒的报文的目的MAC地址和出端口，并将所述到达报文携带的源MAC地址和所述到达报文的入端口的映射关系，学习到FDB表，以所述到达报文携带的源MAC地址为索引建立的FDB表项中；

将所述到达报文携带的目的MAC地址和VLAN ID，对应作为与所述到达报文的源MAC地址和目的MAC地址相颠倒的报文的源MAC地址和出端口侧VLAN ID，并将所述到达报文携带的目的MAC地址和VLAN ID的映射关系，学习到以所述到达报文的目的MAC地址为索引建立的子表项中。

进一步地，上行报文或下行报文到达时，还包括以下处理流程：

将所述报文携带的VLAN ID学习到为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中，具体为何建立VLAN ID表将在步骤102中详细说明；

特别地，若所述报文为不携带VLAN ID的未打标签(Untag)报文，则将Untag信息作为VLAN ID学习到为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中；这里，所述Untag报文为不含有VLAN标签(Tag)字段的报文，VLAN Tag为电气和电子工程师协会(IEEE，Institute ofElectrical and Electronics Engineers)802.1Q定义的在报文中封装VLAN ID的字段的名称。

上述将报文携带的VLAN ID学习到为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中的流程中，所述报文包括单播报文和广播报文。

进一步地，所述针对FDB表的学习流程，遵循老化机制，即：上行报文或下行报文到达时，若所述报文携带的MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口，已经对应学习到FDB表的表项中，则延长所述表项的老化时间；

相应地，所述针对VLAN ID表的学习流程，也遵循老化机制；所述遵循老化机制具体包括：上行报文或下行报文到达时，若所述报文携带的VLAN ID，已经学习到为所述报文入端口维护的VLAN ID表中，则延长所述VLAN ID表的老化时间。

步骤102：以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去。

其中，所述以报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，具体为：

以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，将检索到的FDB表项中的出端口作为所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，将检索到的FDB子表项中的VLAN ID作为所述报文的出端口侧VLAN ID。

上述流程中，所述以报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项时，

若所述报文为交换网络侧设备发送的广播报文，由于网络中不会有源MAC地址为48位全1的广播地址的报文，导致无法学习到针对目的MAC地址48位全1的广播报文转发的FDB表项，因此，以所述广播报文携带的全1的目的MAC地址为索引，在FDB表中将无法检索对应的FDB表项，那么，当所述广播报文到达交换网络侧端口时，该广播报文将携带上运行商预先为网络侧端口分配的交换网络侧VLAN ID，并转发出去；但当所述广播报文到达用户侧端口时，由于无法检索FDB表，所以，无法携带用户侧VLAN ID以进行准确转发；

若所述报文为未知单播报文，以所述单播报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中将无法检索对应的FDB表项，按照现有技术的规程，针对该报文进行端口洪泛操作，即：该报文将被通过除入端口外的其他端口转发出去；当所述单播报文到达交换网络侧的端口时，该单播报文将携带上运行商预先为网络侧端口分配的交换网络侧VLAN ID，并转发出去；当所述单播报文到达用户侧端口时，由于无法检索FDB表，所以，无法携带用户侧VLANID以进行准确转发，只能进行洪泛操作。

进一步地，为解决上述报文无法准确转发的问题，以及减少频繁的报文洪泛操作，本步骤中，还包括以下处理流程：

若没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项，则检索为除所述报文入端口外的其他端口分别维护的VLAN ID表，以获取针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID，分别通过所述其他端口，对应转发分别携带针对所述其他端口学习到的VLAN ID的所述报文；

特别地，若为除所述报文入端口外的某端口维护的VLAN ID表中含有Untag信息，则通过所述端口，转发不携带VLAN ID的Untag报文。

上述流程中，所述以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项的子表项中检索对应的VLAN ID时，

若所述报文为针对发起业务的广播报文首次响应的下行单播报文，由于网络中不会有源MAC地址为广播地址的报文，因此，步骤101中，只将所述广播报文的源MAC地址和入端口的映射关系，学习到以所述源MAC地址为索引建立的FDB表项中，不会将所述广播报文48位全1的目的MAC地址及VLANID的映射关系，学习到所述FDB表项的子表项中，如此，在步骤102中，以所述下行单播报文的源MAC地址为索引，在以所述单播下行报文的目的MAC地址为索引建立的FDB表项中，将无法检索到与所述下行单播报文的源MAC地址对应的子表项，导致所述下行单播报文将不能携带出端口侧VLAN ID以进行准确转发。

进一步地，本步骤中，还包括以下处理流程：

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项的子表项中没有检索对应的VLAN ID，则检索为所述报文出端口维护的VLAN ID表，以获取针对所述报文出端口学习到的VLAN ID，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLANID的所述报文；

特别地，若为所述报文出端口维护的VLAN ID表中含有Untag信息，则通过所述报文出端口，转发不携带VLAN ID的Untag报文。

图2为本发明家庭网关的组成结构示意图，如图2所示，该家庭网关包括：接收单元21、存储单元22、学习单元23、检索单元24和转发单元25；其中，

接收单元21，用于接收上行报文或下行报文；

存储单元22，用于存储FDB表；

学习单元23，用于在接收单元21接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述报文的入端口，学习到存储单元22存储的FDB表中；

检索单元24，用于在接收单元21接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在存储单元22保存的FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID；

转发单元25，用于在检索单元24检索到出端口和出端口侧VLAN ID时，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去。

具体地，学习单元23，用于在接收单元21接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系，学习到存储单元22保存的FDB表的、以所述报文携带的源MAC地址为索引建立的FDB表项中；将所述报文携带的目的MAC地址和VLAN ID的映射关系，学习到上述FDB表项的、以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立的子表项中。

具体地，检索单元24，用于在接收单元21接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元22保存的FDB表中检索对应的FDB表项，以获取所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，以获取所述报文的出端口侧VLAN ID。

进一步地，存储单元22，还用于存储VLAN ID表；

相应的，学习单元23，还用于在接收单元21接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的VLAN ID学习到存储单元22保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

进一步地，学习单元23，还用于在所述报文为不携带VLAN ID的Untag报文时，将Untag信息作为VLAN ID，学习到存储单元22保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

进一步地，检索单元24，还用于在以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元22保存的FDB表中，没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项时，在存储单元22中，检索为除所述报文入端口外的其他端口维护的VLAN ID表，以获取学习单元23针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID；

所述转发单元25，还用于在检索单元24检索到针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID时，分别通过所述其他端口，对应转发携带所述其他端口分别学习到的VLAN ID的所述报文。

进一步地，检索单元24，还用于在以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中，没有检索到与所述报文携带的源MAC地址对应的子表项时，在存储单元22中，检索为所述报文出端口维护的VLAN ID表，以获取学习单元23针对所述报文出端口学习到的VLAN ID；

转发单元25，还用于在检索单元24检索到针对所述报文出端口学习到的VLAN ID时，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLAN ID的所述报文。

实施例

本实施例中，二层转发设备具体为家庭网关，家庭网关下挂智能终端，该智能终端可开展上网业务和IPTV业务，针对上述业务的上行报文和下行报文，本实施例描述的是从家庭网关下挂设备首次发起业务开始，至家庭网关针对所述业务的上行报文和下行报文完整学习到FDB表的过程，该过程中，家庭网关进行二层转发的流程如图3所示，包括：

步骤301：智能终端广播针对上网业务和IPTV业务的上行报文；

这里，所述业务首次发起时，智能终端本地没有对应交换网络侧设备的MAC地址，因此，将所述上行报文的目的MAC地址字段携带48位全1的广播地址，发往家庭网关，以通过家庭网关广播所述上行报文。

其中，所述上行报文的源MAC地址字段携带智能终端的MAC地址MAC-1，所述针对上网业务的上行报文为不携带VLAN ID的Untag报文，针对IPTV业务的上行报文携带的VLANID为VLAN-ID-IPTV，如此，可通过用户侧报文携带的VLAN ID区分业务类型，若报文为不携带VLAN ID的Untag报文，则所述报文为针对上网业务的报文。

步骤302：家庭网关接收上行报文，进行FDB表和VLAN ID表的学习，并转发所述上行报文；

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行FDB表的学习，具体为：

将上行报文携带的源MAC地址MAC-1以及所述上行报文的入端口Port-1的映射关系，学习到FDB表以MAC-1为索引建立的FDB表项中；

其中，所述上行报文的目的MAC为广播地址，因此，不会将所述上行报文携带的目的MAC地址及VLAN ID的映射关系，学习到所述FDB表项的子表项中。

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行VLAN ID表的学习，具体为：

将针对IPTV业务的上行报文携带的VLAN-ID-IPTV，以及针对上网业务的上行报文的Untag信息，学习到为端口Port-1维护的VLAN ID表中。

这里，所述家庭网关转发上行报文，具体为：

由于所述上行报文为广播报文，且业务首次发起时FDB表为空，因此，将针对所述上行报文进行端口洪泛，即：将所述上行报文通过入端口Port-1外的其他端口转发出去；并且，当所述上行报文到达家庭网关交换网络侧端口时，将携带上为所述交换网络侧端口预先分配的交换网络侧VLAN ID，并通过所述交换网路侧端口转发出去；其中，所述交换网络侧的端口分配唯一且不同的交换网络侧VLAN ID，且所述交换网络侧VLAN ID为运营商根据不同的业务类型预先分配。

步骤303：家庭网关接收下行报文，进行FDB表和VLAN ID表的学习，并转发所述下行报文；

这里，家庭网关通过交换网络侧端口Port-2和端口Port-3，对应接收针对上网业务的下行报文和响应IPTV业务的下行报文，所述针对上网业务和IPTV业务的下行报文，对应将交换网侧响应上网业务和IPTV业务的设备的MAC地址MAC-2、MAC-3作为源MAC地址携带，对应携带VLAN-ID-Port-2和VLAN-ID-Port-3，并分别将智能终端的MAC地址MAC-1作为目的MAC地址携带，其中，所述VLAN-ID-Port-2和VLAN-ID-Port-3为对应分配给端口Port-2、Port-3的交换网络侧VLAN ID。

这里，所述家庭网关接收下行报文时，进行FDB表的学习，具体为：

将针对上网业务的下行报文携带的源MAC地址MAC-2和所述下行报文的入端口Port-2的映射关系，学习到FDB表以MAC-2为索引建立的FDB表项中；并在所述FDB表项中，将所述下行报文携带的的目的MAC地址MAC-1和VLAN-ID-Port-2的映射关系，学习到所述FDB表项中以MAC-1为索引建立的子表项中；

将针对IPTV业务的下行报文携带的源MAC地址MAC-3和所述下行报文的入端口Port-3的映射关系，学习到FDB表以MAC-3为索引建立的FDB表项中；并在所述FDB表项中，将所述下行报文携带的的目的MAC地址MAC-1和VLAN-ID-Port-3的映射关系，学习到所述FDB表项中以MAC-1为索引建立的子表项中。

这里，所述家庭网关接收下行报文时，进行VLAN ID表的学习，具体为：

将针对上网业务的下行报文携带的VLAN-ID-Port-2，学习到为端口Port-2维护的VLAN ID表中；

将针对IPTV业务的下行报文携带的VLAN-ID-Port-3，学习到为端口Port-3维护的VLAN ID表中。

这里，所述家庭网关转发下行报文，具体为：

以针对上网业务的下行报文携带的目的MAC地址MAC-1为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，步骤302中，已经在FDB表中建立以MAC-1为索引FDB表项，此时检索到所述下行报文的出端口Port-1；

由于步骤302中，在所述FDB表项中没有建立子表项，此时以所述下行报文的源MAC地址MAC-2为索引，将无法检索到所述下行报文的出端口侧VLAN ID，则根据步骤302中，针对端口Port-1，已经学习到VLAN ID表中的VLAN-ID-IPTV和Untag信息，进行如下操作：

通过端口Port-1，转发携带VLAN-ID-IPTV的下行报文，以及不携带VLANID的Untag下行报文。

如此，可保证智能终端接收到针对上网业务的下行报文。

相应地，转发针对IPTV业务的下行报文时，以针对IPTV业务的下行报文携带的目的MAC地址MAC-1为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，步骤302中，已经在FDB表中建立以MAC-1为索引FDB表项，此时将检索到所述下行报文的出端口Port-1；

由于步骤302中，在所述FDB表项中没有建立子表项，此时以所述下行报文的源MAC地址MAC-3为索引，将无法检索到所述下行报文的出端口侧VLAN ID，则根据步骤302中，针对端口Port-1，已经学习到VLAN ID表中的VLAN-ID-IPTV和Untag信息，进行如下操作：

通过端口Port-1，转发携带VLAN-ID-IPTV的下行报文，以及不携带VLANID的Untag下行报文。

如此，可保证智能终端接收到针对IPTV业务的下行报文。

步骤304：智能终端发送针对上网业务和IPTV业务的上行报文；

这里，所述上行报文为智能终端在接收到家庭网关转发的针对上网业务和IPTV业务的下行报文之后，发送的上行报文。

步骤303中，智能终端接收到针对上网业务和IPTV业务的下行报文时，从接收到的报文中得知对应上网业务和IPTV业务的交换网络侧设备的MAC地址分别为MAC-2和MAC-3，因此，本步骤中，智能终端发送的针对上网业务和IPTV业务的上行报文，对应携带的目的MAC地址为MAC-2和MAC-3，所述针对上网业务和IPTV业务的上行报文携带的源MAC地址和VLAN ID与步骤301所述相同。

步骤305：家庭网关接收上行报文，进行FDB表和VLAN ID表的学习，并转发所述上行报文；

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行FDB表的学习，具体为：

家庭网关根据针对上网业务的上行报文携带的目的MAC地址MAC-2和Untag信息，在步骤302中已经建立的、以所述上行报文携带的源MAC地址MAC-1为索引的FDB表项中，以MAC-2为索引建立子表项，保存MAC-2和Untag信息的映射关系；

家庭网关根据针对IPTV业务的上行报文携带的目的MAC地址MAC-3和VLAN-ID-IPTV，在在步骤302中已经建立的、以所述上行报文携带的源MAC地址MAC-1为索引的FDB表项中，以MAC-3为索引建立子表项，保存MAC-3和VLAN-ID-IPTV的映射关系。

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行VLAN ID表的学习，具体为：

发现针对IPTV业务的上行报文携带的VLAN-ID-IPTV，以及针对上网业务的上行报文的Untag信息，已经学习到为端口Port-1维护的VLAN ID表中，则延长所述VLAN ID表的老化时间。

这里，所述家庭网关转发上行报文，具体为：

以针对上网业务的上行报文携带的目的MAC地址MAC-2为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，步骤303中，已经在FDB表中建立以MAC-2为索引的FDB表项，此时检索到所述上行报文的出端口Port-2；

以针对上网业务的上行报文携带的源MAC地址MAC-1为索引，在所述检索到的FDB表项中检索对应的子表项，此时检索到所述上行报文的出端口侧VLAN ID为VLAN-ID-Port-2；

通过检索到的出端口Port-2，转发携带VLAN-ID-Port-2的所述上行报文；

相应的，可检索到针对IPTV业务的上行报文的出端口为Port-3，以及所述上行报文的出端口侧VLAN ID为VLAN-ID-Port-3，则通过检索到的出端口Port-3，转发携带VLAN-ID-Port-3的所述上行报文。

步骤306：家庭网关接收下行报文，进行FDB表和VLAN ID表的学习，并转发所述下行报文；

这里，所述下行报文为针对步骤305中上行报文进行响应的报文，包括针对上网业务和IPTV业务进行响应的下行报文，所述针对上网业务和IPTV业务进行响应的下行报文，对应将交换网侧响应上网业务和IPTV业务的设备的MAC地址MAC-2、MAC-3作为源MAC地址携带，对应携带VLAN-ID-Port-2和VLAN-ID-Port-3，并同时将智能终端的MAC地址MAC-1作为目的MAC地址携带。

这里，所述家庭网关接收下行报文时，进行FDB表的学习，具体为：

发现所述下行报文的携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述下行报文的入端口，在步骤303中，已经对应学习到FDB表的表项中，则延长所述FDB表项的老化时间。

这里，所述家庭网关接收下行报文时，进行VLAN ID表的学习，具体为：

针对上网业务的下行报文携带的VLAN-ID-Port-2，已经学习到为端口Port-2维护的VLAN ID表中，则延长所述VLAN ID表的老化时间；

针对IPTV业务的下行报文携带的VLAN-ID-Port-3，已经学习到为端口Port-3维护的VLAN ID表中，则延长所述VLAN ID表的老化时间。

这里，所述家庭网关转发下行报文，具体为：

以针对上网业务的下行报文携带的目的MAC地址MAC-1为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，步骤302中，已经在FDB表中建立以MAC-1为索引FDB表项，此时检索到所述下行报文的出端口Port-1；

以针对上网业务的下行报文携带的源MAC地址MAC-2为索引，在所述检索到FDB表项中检索对应的子表项，步骤305中，已经在所述检索到的FDB表项的子表项中，保存MAC-2和Untag信息的映射关系，此时检索到所述下行报文应当为不携带VLAN ID的Untag报文；

通过检索到的出端口Port-1，转发不携带VLAN ID的所述下行报文；

相应的，可检索到针对IPTV业务的下行报文的出端口为Port-1，以及所述下行报文的出端口侧VLAN ID为VLAN-ID-IPTV，则通过检索到的出端口Port-3，转发携带VLAN-ID-IPTV的所述下行报文。

步骤307：家庭网关接收上行报文，进行FDB表和VLAN ID表的学习，并转发所述上行报文。

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行FDB表的学习，具体为：

由于步骤305中，已将所述上行报文的携带的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID以及所述上行报文的入端口，完整学习到FDB表对应的表项中，此时，将延长所述FDB表项的老化时间。

这里，所述家庭网关接收上行报文时，进行VLAN ID表的学习，具体为：

发现针对IPTV业务的上行报文携带的VLAN-ID-IPTV，以及针对上网业务的上行报文的Untag信息，已经学习到为端口Port-1维护的VLAN ID表中，则延长所述VLAN ID表的老化时间。

这里，所述家庭网关转发上行报文，具体为：

以针对上网业务的上行报文携带的目的MAC地址MAC-2为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，步骤303中，已经在FDB表中建立以MAC-2为索引的FDB表项，此时检索到所述上行报文的出端口Port-2；

以针对上网业务的上行报文携带的源MAC地址MAC-1为索引，在所述检索到的FDB表项中检索对应的子表项，此时检索到所述上行报文的出端口侧VLAN ID为VLAN-ID-Port-2；

通过检索到的出端口Port-2，转发携带VLAN-ID-Port-2的所述上行报文；

相应的，可检索到针对IPTV业务的上行报文的出端口为Port-3，以及所述上行报文的出端口侧VLAN ID为VLAN-ID-Port-3，则通过检索到的出端口Port-3，转发携带VLAN-ID-Port-3的所述上行报文。

通过步骤301～305，家庭网关已经针对上网业务和IPTV业务的上行报文和下行报文完整进行了FDB表和VLAN ID表的学习，后续接收到上行报文或下行报文时，重复执行步骤306和步骤307，即可实现对上行报文或下行报文的准确二层转发，其中，步骤306和步骤307没有先后顺序的限制。

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。

Claims (12)

1.一种二层转发方法，其特征在于，该方法包括：

上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的源介质接入控制MAC地址、目的MAC地址、入端口侧虚拟局域网标识号VLAN ID以及所述报文的入端口，学习到转发数据库FDB表中；

以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去；

所述将报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、入端口侧VLAN ID以及所述报文的入端口学习到FDB表中，包括：

以所述报文携带的源MAC地址为索引在FDB表中建立FDB表项，保存所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系；在上述FDB表项中，以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立子表项，保存所述报文携带的目的MAC地址和入端口侧VLAN ID的映射关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引在FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID，包括：

以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项，将检索到的FDB表项中的出端口作为所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，将检索到的FDB子表项中的VLAN ID作为所述报文的出端口侧VLAN ID。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

上行报文或下行报文到达时，将所述报文携带的入端口侧VLAN ID学习到与所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

若所述报文为不携带VLAN ID的未打标签Untag报文，则将Untag信息作为VLAN ID，学习到为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述以报文携带的目的MAC地址为索引，在FDB表中检索对应的FDB表项时，该方法还包括：

若没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项，则检索为除所述报文入端口外的其他端口分别维护的VLAN ID表，以获取针对所述其他端口分别学习到的VLANID，分别通过所述其他端口，对应转发分别携带针对所述其他端口学习到的VLAN ID的所述报文。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项时，该方法还包括：

若在检索到的FDB表项中，但没有检索到与所述报文携带的源MAC地址对应的子表项，则检索为所述检索到的报文出端口维护的VLAN ID表，以获取针对所述报文出端口学习到的VLAN ID，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLAN ID的所述报文。

7.一种二层转发设备，其特征在于，该二层转发设备包括：接收单元、存储单元、学习单元、检索单元和转发单元；其中，

所述接收单元，用于接收上行报文或下行报文；

所述存储单元，用于存储FDB表；

所述学习单元，用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址、目的MAC地址、入端口侧VLAN ID以及所述报文的入端口学习到存储单元存储的FDB表中；

所述检索单元，用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址、源MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中检索所述报文的出端口和出端口侧VLAN ID；

所述转发单元，用于在检索单元检索到出端口和出端口侧VLAN ID时，将携带出端口侧VLAN ID的所述报文，从检索到的出端口转发出去；

所述学习单元，具体用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的源MAC地址和所述报文入端口的映射关系，学习到存储单元保存的FDB表的、以所述报文携带的源MAC地址为索引建立的FDB表项中；将所述报文携带的目的MAC地址和入端口侧VLAN ID的映射关系，学习到上述FDB表项的、以所述报文携带的目的MAC地址为索引建立的子表项中。

8.根据权利要求7所述的二层转发设备，其特征在于，

所述检索单元，具体用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中检索对应的FDB表项，以获取所述报文的出端口；

以所述报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中检索对应的子表项，以获取所述报文的出端口侧VLAN ID。

9.根据权利要求8所述的二层转发设备，其特征在于，

所述存储单元，还用于存储VLAN ID表；

所述学习单元，还用于在接收单元接收到上行报文或下行报文时，将所述报文携带的入端口侧VLAN ID学习到存储单元保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

10.根据权利要求8所述的二层转发设备，其特征在于，

所述学习单元，还用于在所述报文为不携带VLAN ID的Untag报文时，将Untag信息作为VLAN ID学习到存储单元保存的、为所述报文的入端口维护的VLAN ID表中。

11.根据权利要求9或10所述的二层转发设备，其特征在于，

所述检索单元，还用于在以所述报文携带的目的MAC地址为索引，在存储单元保存的FDB表中，没有检索到与所述报文携带的目的MAC地址对应的FDB表项时，在存储单元中，检索为除所述报文入端口外的其他端口维护的VLAN ID表，以获取针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID；

所述转发单元，还用于在检索单元检索到针对所述其他端口各自学习到的VLAN ID时，分别通过所述其他端口，对应转发携带针对所述其他端口分别学习到的VLAN ID的所述报文。

12.根据权利要求9或10所述的二层转发设备，其特征在于，

所述检索单元，还用于在以报文携带的源MAC地址为索引，在检索到的FDB表项中，没有检索到与所述报文携带的源MAC地址对应的子表项时，在存储单元中，检索为所述报文出端口维护的VLAN ID表，以获取所述报文出端口学习到的VLAN ID；

所述转发单元，还用于在检索单元检索到针对所述报文出端口学习到的VLAN ID时，通过所述报文出端口，转发分别携带针对所述报文出端口学习到的VLAN ID的所述报文。