CN103957161B - 一种报文转发方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报文转发方法，应用于包括代理转发设备的位置标识分离协议LISP网络，该方法包括：代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；所述代理转发设备根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发，通过部署代理转发设备，有效地避免了LISP首包报文丢失的问题，同时，通过代理转发设备，实现ITR重启过程中，报文重定向到代理转发设备，实现GR平滑重启功能。

Description

一种报文转发方法及其装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法及其装置。

背景技术

LISP（Locator/Identity Separation Protocol，位置标识分离协议）是一种位置和标识分离的建网思想，形成两个独立的地址空间EID（Endpoint Identifier,端点标识）和RLOC（Routing Locator，路由标识）。EID为通信端点的主机地址，其在LISP中的作用类似于DNS（Domain Name Server，域名服务器），拥有独立的空间。在LISP网络中，EID可以独立于RLOC进行迁移，RLOC为LISP路由器的地址，可在现有Internet中路由转发，可全局路由，且根据网络拓扑情况进行聚合。EID之间通信的报文封装在RLOC之间的隧道中进行转发。

如图1所示，为现有技术中典型的LISP网络的系统架构示意图，其中：

xTRs：边缘设备，负责数据包的封装和拆解；

Map DB（映射数据库）：EID到RLOC的映射数据库，包含RLOC与EID的映射关系，可以通过MS（Map Server）发布，或者MS通过ALT网络连接；

PxTR：代理xTR，存在支持LISP和不支持LISP的网络边界。

LISP的EID/RLOC映射是靠数据报文来驱动的，如图2所示。对于数据报文的首包，查找该报文的目的EID是否存在映射的目的RLOC，如果不存在，则触发MAP请求，学习EID到RLOC的映射，后续数据报文按请求到的EID/RLOC映射进行封装后发送。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

ITR（Ingress Tunnel Router，入口隧道路由器）上不存在远端EID/RLOC映射时，需要通过Map-request（请求）去触发请求，在未收到应答报文前，这段时间内，到远端EID的数据流量全部丢失。

发明内容

本发明提供了一种报文转发方法及其装置，用以解决LISP首包报文丢失问题。

为了达到以上目的，本发明提供了一种报文转发方法，应用于包括代理转发设备的位置标识分离协议LISP网络，该方法包括：

代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；

所述代理转发设备根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发。

本发明提供了一种代理转发设备，应用于包括所述代理转发设备的位置分离协议LISP网络，该代理转发设备包括：

查询模块，用于当所述代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；

封装模块，用于根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装；

转发模块，用于将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发。

本发明中，当ITR接收到报文，并根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，ITR将该报文重定向给对应的代理转发设备；代理转发设备接收到ITR转发的报文时，根据该报文的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，并根据查询到的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR，由该ETR对该封装后的报文进行转发，通过部署代理转发设备，有效地避免了LISP首包报文丢失的问题，同时，通过代理转发设备，可以实现ITR重启过程中，报文重定向到代理转发设备，实现GR平滑重启功能。

附图说明

图1为现有技术中典型的LISP网络的系统架构示意图；

图2为ITR上数据报文转发的示意图;

图3为本发明实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图;

图4为LISP代理转发分布式实现示意图；

图5为该实施例提供的一种报文转发的流程示意图;

图6为，为本发明实施例提供的一种代理转发设备的结构示意图

具体实施方式

针对上述现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种报文转发的技术方案，应用于包括代理转发设备的LISP网络。在该技术方案中，当ITR接收到报文，并根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，ITR将该报文重定向给对应的代理转发设备；代理转发设备接收到ITR转发的报文时，根据该报文的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，并根据查询到的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR（Engress Tunnel Router，出口隧道路由器），由该ETR对该封装后的报文进行转发，通过部署代理转发设备，有效地避免了LISP首包报文丢失的问题，同时，通过代理转发设备，可以实现ITR重启过程中，报文重定向到代理转发设备，实现GR（Graceful Restart，平滑重启）平滑重启功能。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图，可以包括以下步骤：

步骤301、代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系。

具体的，考虑到现有技术中当ITR由于重启或对于报文首包，而未维护有EID与RLOC的对应关系，进而导致数据报文流量丢失的问题，在本发明实施例中，当ITR接收到报文，且根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，并不会直接将该报文丢弃，而是将该报文转发（重定向）给代理转发设备。

优选地，当ITR根据接收到的报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，除了执行上述将该报文转发给代理转发设备的操作外，还可以向MR触发Map请求，以学习相应的EID与RLOC的对应关系。其中，ITR向MR触发Map请求以学习相应的EID与RLOC的对应关系的具体处理与现有技术中相应流程的处理方式相同，在此不再赘述。

代理转发设备接收到ITR转发的报文时，根据该报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，以确定该报文的转发路线，避免数据报文流量丢失。

步骤302、代理转发设备根据查询到的目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR，由ETR对该封装后的报文进行转发。

具体的，当代理转发设备根据报文的目的EID查询到对应的RLOC时，该代理转发设备可以根据该RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR，由该ETR对该封装后的报文进行转发。其中，对报文进行LISP封装，以及ETR对LISP封装后的报文的转发的具体流程与现有技术中的相应实现类似，在此不再赘述。

其中，在本发明实施例中，LISP网络中部署的代理转发设备至少可以以以下两种方式部署：

方式一、代理转发设备独立于MS（Map Server，映射服务器）和MR（Map Resolver，映射解析器）分布

在该方式中，为了实现上述目的，ETR向MS注册EID和RLOC信息时，也需要向代理转发设备注册EID和RLOC信息，代理转发设备根据该EID和RLOC信息维护EID和RLOC的对应关系（即映射关系）。

方式二、代理转发设备为具有代理转发功能的MS和MR

在该方式中，为了实现上述目的，ETR仅需向MS注册EID和RLOC信息，而不需要额外注册EID和RLOC信息给代理转发设备。

同时，该方式中，需要对MS和MR进行改进，使其具有代理转发功能，当MR（在该方式对应的实施例中提及的MR均为具有代理转发功能的MR）接收到ITR转发的报文时，根据该报文的目的EID查询自身维护的EID表项（与MR连接的MS，会将其下挂的ETR对应的EID信息同步给该MR，以使MR维护EID表项，根据该EID表项，MR可以确定目的EID对应的MS），以查询对应的MS（在该方式对应的实施例中提及的MS为具有代理转发功能的MS），并将该报文转发给该MS，该MS接收到该报文后，根据该报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，进而，当该MS根据该报文的目的EID查询到对应的RLOC时，该MS根据该RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给ETR，由ETR对该封装后的报文进行转发。

进一步地，在本发明实施例中，LISP网络中部署的代理转发设备可以集中式模式部署，也可以分布式模式部署。

对于集中式模式，整网的ETR均需要向该代理转发设备注册，该代理转发设备具有整网的EID与RLOC的对应关系，可以直接进行首包的代理转发；

对于分布式模式，代理转发设备之间，可以建立多跳的BGP（Border GatewayProtocol，边界网关协议）GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装）邻居，通过BGP邻居同步各自的EID信息。其架构图可以如图4所示，其中：

当ITR向ETR2发包时，ITR将首包报文发送给PFR1，PFR1上有PFR2同步过来的ETR2的EID表项，PFR1查找到ETR2的EID表项后，把该报文加GRE封装，发送给PFR2，PFR2接收到报文后，去GRE封装，再把报文转给ETR2。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合具体的应用场景对本发明实施例提供的技术方案进行描述。

在该实施例中，以代理转发设备独立于MR/MS部署，且部署模式为集中式部署为例进行描述，相应地，LISP网络中各ETR均向该代理转发设备注册EID和RLOC信息，代理转发设备维护有整网的EID与RLOC的对应关系，基于该场景的报文转发流程可以参见图5。

如图5所示，为该实施例提供的一种报文转发的流程示意图，可以包括以下步骤：

步骤501、ITR接收到数据报文。

步骤502、ITR根据该数据报文的目的EID查询EID与RLOC的对应关系；若查询到对应的RLOC，则转至步骤505；否则，转至步骤503。

具体的，当ITR根据接收到的数据报文的目的EID查询到对应的RLOC时，该ITR可以根据查询到的RLOC对该数据报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR，由该ETR对该封装后的报文进行转发，其具体实现与现有技术中的相应流程相同，在此不再赘述。

步骤503、ITR将该数据报文重定向给代理转发设备。

具体的，在本发明实施例中，当ITR根据接收到的数据报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，一方面，可以将该数据报文重定向给代理转发设备（即在该数据报文中添加LISP报文头，其目的地址为代理转发设备的地址），另一方面，仍然可以向MR触发Map请求，以学习相应的EID与RLOC的对应关系。

步骤504、代理转发设备根据该数据报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系；若查询到对应的RLOC，则转至步骤505；否则，丢弃报文。

具体的，在该实施例中，代理转发设备接收到ITR转发的数据报文后，对该数据报文进行去LISP报文头处理，不能够根据处理后的报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，若查询到对应的RLOC，该代理转发设备根据该RLOC对该数据报文进行LISP封装，并转发给对应的ETR；若未查询到对应的RLOC，则直接将该报文丢弃。

步骤505、代理转发设备对该数据报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR。

具体的，代理转发设备查询到对应的RLOC时，根据该RLOC对该数据报文进行LISP封装，其目的地址为对应的ETR的注册的源地址，并将该封装后的报文转发给该ETR。

步骤506、ETR接收到代理转发设备转发的报文后，对该报文进行去LISP封装处理，并转发给对应的目的设备。

通过以上描述可知，在本发明实施例提供的技术方案中，当ITR接收到报文，并根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，ITR将该报文重定向给对应的代理转发设备；代理转发设备接收到ITR转发的报文时，根据该报文的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，并根据查询到的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR（Engress Tunnel Router，出口隧道路由器），由该ETR对该封装后的报文进行转发，通过部署代理转发设备，有效地避免了LISP首包报文丢失的问题，同时，通过代理转发设备，可以实现ITR重启过程中，报文重定向到代理转发设备，实现GR平滑重启功能。

如图6所示，为本发明实施例提供的一种代理转发设备的结构示意图，可以包括：

查询模块601，用于当所述代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；

封装模块602，用于根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装；

转发模块603，用于将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发。

具体的，所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布；或，所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR；当所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布时，所述代理转发设备还包括：

接收模块，用于接收ETR注册的EID和RLOC信息；

维护模块，用于根据所述EID和RLOC信息维护EID与RLOC的对应关系。

当所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR时，所述查询模块601还包括：

映射解析器MR子模块，用于当接收到ITR转发的报文时，根据所述报文的目的EID查询对应的具有代理转发功能的MS，并将所述报文转发给该具有代理转发功能的MS；

映射服务器MS子模块，用于根据所述报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系。

具体的，所述代理转发设备有两种模式：集中式模式，或分布式模式。

当所述代理转发设备为分布式模式时，所述代理转发设备还包括：

同步模块，用于在转发设备之间建立边界网关协议BGP通用路由封装GRE邻居，并同步各自的EID信息。

通过以上描述可知，在本发明实施例提供的技术方案中，当ITR接收到报文，并根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时，ITR将该报文重定向给对应的代理转发设备；代理转发设备接收到ITR转发的报文时，根据该报文的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系，并根据查询到的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR（Engress Tunnel Router，出口隧道路由器），由该ETR对该封装后的报文进行转发，通过部署代理转发设备，有效地避免了LISP首包报文丢失的问题，同时，通过代理转发设备，可以实现ITR重启过程中，报文重定向到代理转发设备，实现GR平滑重启功能。

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 (10)

1.一种报文转发方法，应用于包括代理转发设备的位置标识分离协议LISP网络，其特征在于，该方法包括：

代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；

其中，所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布；或，所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR；且，所述代理转发设备维护整网端点标识EID与路由标识RLOC的对应关系；

所述代理转发设备根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布时，该方法还包括：

所述代理转发设备接收ETR注册的EID和RLOC信息；

所述代理转发设备根据所述EID和RLOC信息维护EID与RLOC的对应关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR时，所述代理转发设备接收入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系，具体为：

所述具有代理转发功能的MR接收到ITR转发的报文时，根据所述报文的目的EID查询对应的具有代理转发功能的MS，并将所述报文转发给该具有代理转发功能的MS；

该具有代理转发功能的MS根据所述报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系；

所述代理转发设备根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，具体为：

所述具有代理转发功能的MS根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装，并将封装后的报文转发给对应的ETR。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述代理转发设备为集中式模式，或分布式模式。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述代理转发设备为分布式模式时，所述方法还包括：

所述代理转发设备之间建立边界网关协议BGP通用路由封装GRE邻居，并同步各自的EID信息。

6.一种代理转发设备，应用于包括所述代理转发设备的位置分离协议LISP网络，其特征在于，该代理转发设备包括：

查询模块，用于当所述代理转发设备接收到入口隧道路由器ITR转发的报文时，根据该报文的目的端点标识EID查询自身维护的EID与路由标识RLOC的对应关系；其中，所述报文是所述ITR根据该报文的目的EID未查询到对应的RLOC时向所述代理转发设备发送的；其中，所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布；或，所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR；且，所述代理转发设备维护整网端点标识EID与路由标识RLOC的对应关系；

封装模块，用于根据查询到的所述目的EID对应的RLOC对该报文进行LISP封装；

转发模块，用于将封装后的报文转发给对应的出口隧道路由器ETR，由所述ETR对该封装后的报文进行转发。

7.如权利要求6所述的代理转发设备，其特征在于，当所述代理转发设备独立于映射服务器MS和映射解析器MR分布时，所述代理转发设备还包括：

接收模块，用于接收ETR注册的EID和RLOC信息；

维护模块，用于根据所述EID和RLOC信息维护EID与RLOC的对应关系。

8.如权利要求6所述的代理转发设备，其特征在于，当所述代理转发设备为具有代理转发功能的映射服务器MS和映射解析器MR时，所述查询模块还包括：

映射解析器MR子模块，用于当接收到ITR转发的报文时，根据所述报文的目的EID查询对应的具有代理转发功能的MS，并将所述报文转发给该具有代理转发功能的MS；

映射服务器MS子模块，用于根据所述报文的目的EID查询自身维护的EID与RLOC的对应关系。

9.如权利要求6所述的代理转发设备，其特征在于，所述代理转发设备为集中式模式，或分布式模式。

10.如权利要求9所述的代理转发设备，其特征在于，当所述代理转发设备为分布式模式时，所述代理转发设备还包括：

同步模块，用于在转发设备之间建立边界网关协议BGP通用路由封装GRE邻居，并同步各自的EID信息。