CN104092595A - 基于802.1br的虚拟化系统中的报文处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法及装置，其中，该方法中包括：在接收到以太网报文时，根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；在接收到802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
Description
技术领域
本申请涉及虚拟化技术领域，特别涉及一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法及装置。
背景技术
目前，在计算虚拟化与网络虚拟化的边界，出现了若干技术体系：802.1Qbg、802.1Qbh、802.1BR和VN-Tag(Virtual Network-TAG，虚拟网络标签)，其目的均是为了解决虚拟机(VM)与外部虚拟化网络对接、关联和感知的问题。其中，802.1Qbh、802.1BR和VN-Tag的共同特征是从网络角度将网络的功能和逻辑进行延伸，进入服务器并与虚拟化技术连接，在标准化技术中称为端口扩展(Port Extender，PE)技术。PE技术是通过PE为CB(Control Bridge，控制桥)提供端口扩展的作用，使得网络实现多级的扩展。
其中，802.1BR定义的PE技术是一种硬件扩展。作为根节点(或根控制节点)的CB通过级联方式连接至少一个PE，这至少一个PE中的叶节点(或边缘节点)通过扩展端口连接用户设备(直接连接用户设备，或通过交换机或路由器连接用户设备)，中间节点两端连接PE或一端连接PE另一端连接CB。在这种架构中，CB是唯一具备网络交换功能的设备，而PE并不具备独立网络功能。
PE与CB之间运行CSP(Control and Status Protocol，控制与状态协议)，在PE初始化阶段，由PE向CB完成注册，并在本PE上建立E-Channel(扩展信道)与扩展端口之间的对应关系。在该注册过程中，途径的PE生成如表1所示的E-TAG转发表。其中，E-Channel使用E-CID(E-Channel ID)标识。
表1
| E-CID | 物理端口 |
叶节点PE通过扩展端口(为了描述方便，记为扩展端口1)接收到用户设备发来的以太网报文之后，在该以太网报文上封装E-TAG字段，该E-TAG字段中携带扩展端口1对应的E-CID，将封装得到的802.1BR报文发送出去；中间节点PE接收到该802.1BR报文后，根据该802.1BR报文的E-TAG字段中携带的E-CID，在如表1所示的E-TAG转发表中查找到对应的物理端口，不对该802.1BR报文进行任何处理，直接通过查找到的物理端口转发出去；以此类推，该802.1BR报文最终到达CB。CB根据接收到的802.1BR报文的目的MAC地址和VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)ID(标识)，在本地的MAC地址表中查找到出接口，若查找到的出接口是本CB上用于将以太网报文转发给用户设备的端口，则对该802.1BR报文进行解封装得到其中的以太网报文，将该以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
由于现有的二层链路保护技术主要是依赖于二层MAC转发来实现的，但是，现有的802.1BR的PE技术是依赖于E-TAG转发的，因此，导致现有的二层链路保护技术无法适用于802.1BR的PE技术中。
发明内容
本申请提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法及装置，旨在解决现有的802.1BR的PE技术无法使用现有的二层链路保护技术的问题。
本申请的技术方案如下：
一方面，提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法，该方法应用于PE设备，该方法包括：
在接收到以太网报文时，根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLANID的VLAN TAG字段；
在接收到802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
另一方面，还提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法，该方法应用于CB设备，该方法包括：
在接收到以太网报文时，若判断出该以太网报文的下一跳设备是PE设备，则根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；
在接收到802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
又一方面，还提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理装置，该装置应用于PE设备上，该装置包括：
接收模块，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块，用于在接收模块接收到以太网报文或者802.1BR扩展报文时，根据该报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块，用于在接收模块接收到以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在查找模块根据接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是扩展端口时，解封装该接收到的802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块，用于在查找模块根据接收模块接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将封装解封装模块封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在查找模块根据接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该接收到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则将封装解封装模块解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
又一方面，还提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理装置，该装置应用于CB设备上，该装置包括：
接收模块，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块，用于在接收模块接收到802.1BR扩展报文或者下一跳设备是PE设备的以太网报文时，根据该报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块，用于在接收模块接收到下一跳设备是PE设备的以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在查找模块根据接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，解封装该802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块，用于在查找模块根据接收模块接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将封装解封装模块封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在查找模块根据接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，将封装解封装模块解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
本申请上述实施例的技术方案中，对标准的802.1BR报文进行了扩展，增加了一个用于携带VLAN ID(称为外层VLAN ID)的VLAN TAG字段，在PE设备和CB设备上均基于MAC地址和外层VLAN ID进行二层转发，从而在CB设备与PE设备之间通过由PE设备组成的环网连接时，能够使用现有的RRPP(快速环网保护协议)或STP(生成树协议)等成熟的链路保护协议实现二层链路保护。
另外，CB设备与PE设备之间交互的CSP报文也承载在外层VLAN ID中进行传输，在使用链路保护技术时，在一定时间范围内，CSP不会感知路径切换过程，不会影响CSP状态。
附图说明
图1是基于802.1BR的虚拟化系统的结构示意图；
图2是本申请实施例中PE设备或CB设备的MAC地址学习过程的流程图；
图3是以太网报文的报文格式示意图；
图4是802.1BR报文的报文格式示意图；
图5是本申请实施例中802.1BR扩展报文的报文格式示意图；
图6是本申请实施例中PE设备对接收到的802.1BR扩展报文的处理流程图；
图7是本申请实施例中PE设备对接收到的封装报文的处理流程图；
图8是本申请实施例中CB设备对接收到的以太网报文的处理流程图；
图9是本申请实施例中PE设备与CB设备之间通过由PE设备组成的环形网络连接的组网架构示意图；
图10是本申请实施例中应用于PE设备中的报文处理装置的一种结构示意图；
图11是本申请实施例中应用于PE设备中的报文处理装置的另一种结构示意图；
图12是本申请实施例中应用于CB设备中的报文处理装置的一种结构示意图；
图13是本申请实施例中应用于CB设备中的报文处理装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有的802.1BR的PE技术无法使用现有的二层链路保护技术的问题，本申请以下实施例中提供了一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法，以及一种可以应用该方法的装置。
本申请以下实施例中，基于802.1BR的虚拟化系统的结构示意图如图1所示，CB设备通过级联方式连接至少一个PE设备。下面对该架构中涉及的端口定义如下：
级联端口(Cascade port)：CB设备或PE设备上与一上行端口连接的端口。在2个PE设备互连的情况下，级联端口是距离CB设备最近的那个端口；
扩展端口(Extended port)：PE设备上除级联端口和上行端口(Upstreamport)以外的端口，它包括PE设备上用于将以太网报文转发给用户设备的端口。
上行端口(Upstream port)：PE设备上与一级联端口连接的端口。在2个PE设备互连的情况下，上行端口是距离CB设备最远的那个端口。
在图1中，CB上连接PE1的端口、PE1上连接PE2的端口均为级联端口；PE2上连接用户设备1的端口为扩展端口；PE1上连接CB的端口、PE2上连接PE1的端口均为上行端口。
为了能够使得现有的802.1BR的PE技术能够使用现有的二层链路保护技术，本申请以下实施例中，修改了802.1BR的转发平面。
具体的，对标准的802.1BR报文进行了扩展(将扩展后的802.1BR报文称为802.1BR扩展报文，报文格式参见图5)，在标准的802.1BR报文中新增了一个VLAN TAG字段，为了与802.1BR报文中封装的以太网报文中的VLAN TAG字段中携带的VLAN ID进行区别，以下将新增的VLAN TAG字段中携带的VLAN ID称为外层VLAN ID，将以太网报文中的VLAN TAG字段中携带的VLAN ID称为内层VLAN ID。
叶节点PE设备对于来自用户设备的以太网报文会封装成802.1BR扩展报文后转发出去，中间节点PE接收到该802.1BR扩展报文后根据MAC地址表转发，最终到达CB设备，CB设备收到该802.1BR扩展报文后，进行解封装并将得到以太网报文转发出去。
另外，对于CB设备与PE设备之间交互的CSP报文，也会新增一VLANTAG字段用于携带外层VLAN ID，将新增了VLAN TAG字段的CSP报文称为封装报文。CSP报文的报文转发流程与以太网报文类似，这样，对于来自用户设备的以太网报文，以及CB设备与PE设备之间交互的CSP报文均会承载在外层VLAN中进行传输。
基于如图1所示的虚拟化系统，本申请实施例的报文处理方法包括以下方面的内容：
1、MAC地址学习过程
如图2所示，对于PE设备而言，MAC地址学习过程包括以下步骤：
步骤S102，在接收到以太网报文时，将接收到的以太网报文的源MAC地址、该接收到的以太网报文对应的外层VLAN ID、与该接收到的以太网报文的入端口之间的对应关系，学习到如表2-1所示的MAC地址表中；
表2-1
在实际实施过程中，可以预先配置各种参数与外层VLAN ID之间的对应关系，这些参数例如可以是扩展端口、内层VLAN ID、MAC地址、IP地址等，这样，当接收到用户设备发来的以太网报文时，PE设备就可以根据该以太网报文的入端口、源/目的MAC地址、源/目的IP地址等确定出该以太网报文对应的外层VLAN ID，从而将该以太网报文的源MAC地址、对应的外层VLAN ID、与该以太网报文的入端口之间的对应关系，学习到如表2-1所示的MAC地址表中。
另外，为了便于实施，还可以仅配置一个外层VLAN ID，即，所有以太网报文使用同一外层VLAN ID，这样，当接收到用户设备发来的任一以太网报文时，PE设备均使用该外层VLAN ID作为接收到的以太网报文对应的外层VLANID。
步骤S104，在接收到802.1BR扩展报文或封装报文时，将接收到的报文的源MAC地址和外层VLAN ID、与该接收到的报文的入端口之间的对应关系，学习到如表2-1所示的MAC地址表中，此时，MAC地址表更新为如表2-2所示；
表2-2
同样，当接收到携带有外层VLAN ID的802.1BR扩展报文或封装报文时，PE设备也会学习该报文的源MAC地址和外层VLAN ID。
在实际实施过程中，上述步骤S102和步骤S104没有特定先后顺序。
CB设备的MAC地址学习过程同PE设备，这里不再赘述。
2、报文转发过程
(1)PE设备
对于PE设备而言，报文转发过程如下：
在接收到用户设备发来的以太网报文时，PE设备根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去。
在实际实施过程中，可以通过ACL(Access Control List，访问控制列表)等方式，预先在PE设备的扩展端口上进行配置，规定从该扩展端口上接收到的以太网报文转发时需要封装外层VLAN ID，同时，可以指定需要封装的外层VLAN ID，或者不指定需要封装的外层VLAN ID，而是根据预先配置的各种参数与外层VLAN ID的对应关系确定与该以太网报文对应的外层VLAN ID、或者使用预先配置的唯一外层VLAN ID作为该以太网报文对应的外层VLAN ID，在确定出该以太网报文对应的外层VLAN ID后，即可根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口。
如图5所示，802.1BR扩展报文在如图4所示的802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段，其中，图5中以左斜线填充的字段为在802.1BR报文格式的基础上新增的字段。在如图3所示的以太网报文中添加用于携带E-CID的E-TAG字段和用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段，得到如图5所示的802.1BR扩展报文。
下面对图3～图5中的各个字段的含义介绍如下：
DA：报文的目的MAC地址，该字段的长度可以是6字节；
SA：报文的源MAC地址，该字段的长度可以是6字节；
ETYPE：以太网类型，该字段的长度可以是2字节；
VLAN TAG：虚拟局域网标签，该字段用于携带外层VLAN ID，该字段的长度可以是2字节；
E-TAG：扩展标签，该字段用于携带E-CID，该字段的长度可以是6字节；
TAG：标签，该字段用于携带内层VLAN ID，该字段的长度可以是2字节；
LEN/TYPE：长度/类型，该字段用于携带报文的长度，该字段的长度可以是2字节；
DATA：数据，该字段用于携带数据信息，该字段的长度可以是0～1500字节；
FCS：帧校验序列，该字段的长度可以是4字节。
如图6所示，在接收到802.1BR扩展报文时，PE设备需要执行的操作包括以下步骤：
步骤S202，根据接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLANID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；
步骤S204，判断步骤S202中查找到的出接口的类型，若是上行端口或级联端口，则执行步骤S206，若是扩展端口，则执行步骤S208；
步骤S206，将接收到的802.1BR扩展报文通过步骤S202中查找到的出接口转发出去，从而能够将该802.1BR扩展报文继续转发给其它PE设备或CB设备；
步骤S208，解封装接收到的802.1BR扩展报文，并将得到的以太网报文通过步骤S202中查找到的出接口转发出去，从而能够将该以太网报文转发给目的用户设备。
另外，由于CSP报文也会封装外层VLAN ID，因此，PE设备在要向CB设备发送CSP报文时，会根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该CSP报文封装成封装报文后，通过查找到的出接口转发出去。其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段。
由于CSP报文是一类协议报文的统称，包括：LLDP(链路层发现协议)报文等，因此，可以预先配置各种协议类型与外层VLAN ID之间的对应关系，或者，为了实施方便，也可以均使用同一外层VLAN ID。这样，在要发送CSP报文时，可以根据要发送的CSP报文确定出对应的外层VLAN ID。
另外，当PE设备接收到了来自CB设备的封装报文时，如图7所示，需要执行以下步骤：
步骤S302，判断接收到的封装报文的目的MAC地址是否是本设备的MAC地址，若是，则执行步骤S304，否则，执行步骤S306；
步骤S304，解封装该封装报文得到CSP报文，并上送CPU进行相应处理；
步骤S306，根据该封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口，将该封装报文通过查找到的出接口转发出去，从而能够转发给其它PE设备或CB设备。
(2)CB设备
对于CB设备而言，报文转发过程如下：
如图8所示，CB设备在接收到用户设备发来的以太网报文时，需要执行以下步骤：
步骤S402，判断接收到的以太网报文的下一跳设备是否是PE设备，若是，则执行步骤S406，否则，执行步骤S404；
具体的，根据接收到的以太网报文的目的MAC地址，在MAC-ECID对照表中查找对应的E-CID，若查找到了对应的E-CID，则判断出接收到的以太网报文的下一跳设备是PE设备。
步骤S404，按照现有技术转发该以太网报文；
步骤S406，根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；之后执行步骤S408；
根据预先配置的各种参数与外层VLAN ID的对应关系确定出收到的以太网报文对应的外层VLAN ID，或使用预先配置的唯一外层VLAN ID作为该以太网报文对应的外层VLAN ID，在确定出该以太网报文对应的外层VLAN ID后，即可根据该以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口。
步骤S408，使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成如图5所示的802.1BR扩展报文后，通过步骤S406中查找到的出接口转发出去，从而能够转发给下一跳PE设备。
另外，CB设备在接收到如图5所示的802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口(即，直接或间接连接用户设备的端口)，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的如图3所示的以太网报文通过查找到的出接口转发出去，从而能够转发给目的用户设备。
由于CSP报文也会封装外层VLAN ID，因此，CB设备在要向PE设备发送CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLANID，查找如表2-2所示的MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该CSP报文封装成封装报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段。而且，CB设备在接收到来自PE设备的封装报文时，确定该封装报文的目的MAC地址是本设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文并上送CPU进行相应处理。
由于CSP报文是一类协议报文的统称，包括：LLDP(链路层发现协议)报文等，因此，可以预先配置各种协议类型与外层VLAN ID之间的对应关系，或者，为了实施方便，也可以均使用同一外层VLAN ID。这样，在要发送CSP报文时，可以根据要发送的CSP报文确定出对应的外层VLAN ID。
本申请上述实施例的技术方案中，对标准的802.1BR报文进行了扩展，增加了一个用于携带VLAN ID(称为外层VLAN ID)的VLAN TAG字段，在PE设备和CB设备上均基于MAC地址和外层VLAN ID进行二层转发，从而在CB设备与PE设备之间通过由PE设备组成的环网连接时，能够使用现有的RRPP(快速环网保护协议)或STP(生成树协议)等成熟的链路保护协议实现二层链路保护。
另外，CB设备与PE设备之间交互的CSP报文也承载在外层VLAN ID中进行传输，在使用链路保护技术时，在一定时间范围内，CSP不会感知路径切换过程，不会影响CSP状态。
以图1所示的实际网络为例进行说明。CB设备的MAC地址用MAC-CB表示；PE设备的MAC地址用MAC-PE表示，例如，PE1的MAC地址为MAC-PE1；用户设备的MAC地址用MAC-PC表示，用户设备1的MAC地址是MAC-PC1。在CB和PE1～PE4上配置的外层VLAN ID均为VLAN11。
通过MAC地址学习，CB上的MAC地址表可以如表3所示：
表3
PE1和PE2上的MAC地址表可以分别如表4和表5所示：
表4 PE1上的MAC地址表
| MAC地址 | VLAN ID | 接口 |
| MAC-PC2 | VLAN11 | PE1上连接CB的上行端口P3 |
| MAC-PC1 | VLAN11 | PE1上连接PE2的级联端口P4 |
表5 PE2上的MAC地址表
| MAC地址 | VLAN ID | 接口 |
| MAC-PC2 | VLAN11 | PE2上连接PE1的上行端口P5 |
| MAC-PC1 | VLAN11 | PE2上连接用户设备1的扩展端口P6 |
用户设备1向用户设备2发送数据时，发出源MAC地址是MAC-PC1、目的MAC地址是MAC-PC2、内层VLAN ID是VLAN100的以太网报文；
PE2接收到该以太网报文之后，确定出该以太网报文对应的外层VLAN ID是VLAN11，将该以太网报文封装成如图5所示的802.1BR扩展报文，该802.1BR扩展报文中携带VLAN11，根据该以太网报文的目的MAC地址MAC-PC2和外层VLAN ID VLAN11，查找如表5所示的MAC地址表得到对应的出接口P5，通过P5转发该802.1BR扩展报文给PE1；
PE1接收到该802.1BR扩展报文之后，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址MAC-PC2和外层VLAN ID VLAN11，查找如表4所示的MAC地址表得到对应的出接口P3，由于P3是上行端口，则通过P3直接转发该802.1BR扩展报文给CB；
CB接收到802.1BR扩展报文之后，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址MAC-PC2和外层VLAN ID VLAN11，查找如表3所示的MAC地址表得到对应的出接口P1，由于P1是CB上用于将以太网报文转发给用户设备2的端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的如图3所示的以太网报文通过P1转发出去，从而，最终到达用户设备2。
采用以上的基于MAC地址和外层VLAN ID的二层转发方法，可以使用现有的RRPP或STP等成熟的链路保护协议实现二层链路保护。例如，对于如图9所示的实际网络，CB与PE5之间通过由PE1～PE4组成的环形网络连接，此时，在这种网络架构中，由于在转发平面上使用了上述的基于MAC地址和外层VLAN ID的二层转发方法，因此，可以使用现有的RRPP或STP等成熟的链路保护协议来实现二层链路保护。具体的，在CB与PE5之间的链路上运行RRPP或STP，当主用路径CB—PE1—PE2—PE5上发生链路故障时，通过RRPP或STP可以将数据流切换到备用路径CB—PE3—PE4—PE5上。
针对上述实施例中的方法，本申请实施例中还提供了一种可以使用该方法的基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理装置。
如图10所示，应用于PE设备中的报文处理装置中可以包括以下模块：接收模块501、查找模块502、封装解封装模块503和发送模块504，其中：
接收模块501，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块502，用于在接收模块501接收到以太网报文或者802.1BR扩展报文时，根据该报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块503，用于在接收模块501接收到以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLANTAG字段；还用于在查找模块502根据接收模块501接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是扩展端口时，解封装该接收到的802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块504，用于在查找模块502根据接收模块501接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将封装解封装模块503封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在查找模块502根据接收模块501接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该接收到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则将封装解封装模块503解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
其中，
接收模块501，还用于接收来自CB设备的封装报文；
查找模块502，还用于在本PE设备要向CB设备发送CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；还用于在接收模块501接收到来自CB设备的封装报文时，若确定该封装报文的目的MAC地址不是本PE设备的MAC地址，则根据该封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块503，还用于使用要发送的CSP报文对应的外层VLAN ID，将该CSP报文封装成封装报文，其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在接收模块501接收到来自CB设备的封装报文时，若确定该封装报文的目的MAC地址是本PE设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文；
发送模块504，还用于在查找模块502根据要发送的CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将封装解封装模块503封装得到的封装报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在查找模块502根据接收模块501接收到的封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将该封装报文通过查找到的出接口转发出去。
另外，如图11所示，应用于PE设备中的文处理装置中还可以包括：
学习模块505，用于在接收模块501接收到以太网报文时，将接收到的以太网报文的源MAC地址、该接收到的以太网报文对应的外层VLAN ID、与该接收到的以太网报文的入端口之间的对应关系，学习到MAC地址表中；还用于在接收模块501接收到特定报文时，将接收到的特定报文的源MAC地址和外层VLAN ID、与该特定报文的入端口之间的对应关系，学习到MAC地址表中，其中，特定报文是802.1BR扩展报文或封装报文。
另外，如图12所示，应用于CB设备中的报文处理装置中可以包括以下模块：
接收模块601，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块602，用于在接收模块601接收到802.1BR扩展报文或者下一跳设备是PE设备的以太网报文时，根据该报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块603，用于在接收模块601接收到下一跳设备是PE设备的以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在查找模块602根据接收模块601接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，解封装该802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块604，用于在查找模块602根据接收模块601接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找MAC地址表得到对应的出接口后，将封装解封装模块603封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在查找模块602根据接收模块601接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，将封装解封装模块603解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
其中，
接收模块601，还用于接收来自PE设备的封装报文；
查找模块602，还用于在本CB设备要向PE设备发送CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块603，还用于使用要发送的CSP报文对应的外层VLAN ID，将该CSP报文封装成封装报文，其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在接收模块601接收到来自PE设备的封装报文时，确定该封装报文的目的MAC地址是本设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文；
发送模块604，还用于在查找模块602根据要发送的CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID在MAC地址表中查找到对应的出接口后，将封装解封装模块603封装得到的封装报文通过查找到的出接口转发出去。
另外，如图13所示，应用于CB设备中的报文处理装置中还可以包括：
学习模块605，用于在接收模块601接收到以太网报文时，将接收到的以太网报文的源MAC地址、该接收到的以太网报文对应的外层VLAN ID、与该接收到的以太网报文的入端口之间的对应关系，学习到MAC地址表中；还用于在接收模块601接收到特定报文时，将接收到的特定报文的源MAC地址和外层VLAN ID、与该特定报文的入端口之间的对应关系，学习到MAC地址表中，其中，特定报文是802.1BR扩展报文或封装报文。
综上，本申请以上实施例可以达到以下技术效果：
本申请上述实施例的技术方案中，对标准的802.1BR报文进行了扩展，增加了一个用于携带VLAN ID(称为外层VLAN ID)的VLAN TAG字段，在PE设备和CB设备上均基于MAC地址和外层VLAN ID进行二层转发，从而在CB设备与PE设备之间通过由PE设备组成的环网连接时，能够使用现有的RRPP或STP等成熟的链路保护协议实现二层链路保护。
另外，CB设备与PE设备之间交互的CSP报文也承载在外层VLAN ID中进行传输，在使用链路保护技术时，在一定时间范围内，CSP不会感知路径切换过程，不会影响CSP状态。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法，其特征在于，所述方法应用于端口扩展PE设备，所述方法包括：
在接收到以太网报文时，根据该以太网报文的目的媒体访问控制MAC地址和该以太网报文对应的外层虚拟局域网标识VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的虚拟局域网标签VLAN TAG字段；
在接收到802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述PE设备在要向CB设备发送控制与状态协议CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该CSP报文封装成封装报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；
所述PE设备在接收到来自CB设备的封装报文时，若确定该封装报文的目的MAC地址是本设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文，否则，根据该封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口，将该封装报文通过查找到的出接口转发出去。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所有CSP报文对应于同一外层VLAN ID；
或者，根据CSP报文的协议类型确定该CSP报文对应的外层VLAN ID。
4.一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理方法，其特征在于，所述方法应用于控制桥CB设备，所述方法包括：
在接收到以太网报文时，若判断出该以太网报文的下一跳设备是端口扩展PE设备，则根据该以太网报文的目的媒体访问控制MAC地址和该以太网报文对应的外层虚拟局域网标识VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的虚拟局域网标签VLAN TAG字段；
在接收到802.1BR扩展报文时，根据该802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；若查找到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口，则解封装该802.1BR扩展报文并将得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
所述CB设备在要向PE设备发送控制与状态协议CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；使用该外层VLAN ID将该CSP报文封装成封装报文后，通过查找到的出接口转发出去；其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；
所述CB设备在接收到来自PE设备的封装报文时，确定该封装报文的目的MAC地址是本设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所有CSP报文对应于同一外层VLAN ID；
或者，根据CSP报文的协议类型确定该CSP报文对应的外层VLAN ID。
7.一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理装置，其特征在于，所述装置应用于端口扩展PE设备上，所述装置包括：
接收模块，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块，用于在所述接收模块接收到以太网报文或者802.1BR扩展报文时，根据该报文的目的媒体访问控制MAC地址和外层虚拟局域网标识VLANID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块，用于在所述接收模块接收到以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的虚拟局域网标签VLAN TAG字段；还用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到的出接口是扩展端口时，解封装该接收到的802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块，用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到对应的出接口后，将所述封装解封装模块封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到对应的出接口后，若查找到的出接口是上行端口或级联端口，则将该接收到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去，若查找到的出接口是扩展端口，则将所述封装解封装模块解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述接收模块，还用于接收来自CB设备的封装报文；
所述查找模块，还用于在本PE设备要向CB设备发送控制与状态协议CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；还用于在所述接收模块接收到来自CB设备的封装报文时，若确定该封装报文的目的MAC地址不是本PE设备的MAC地址，则根据该封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；
所述封装解封装模块，还用于使用要发送的CSP报文对应的外层VLAN ID，将该CSP报文封装成封装报文，其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在所述接收模块接收到来自CB设备的封装报文时，若确定该封装报文的目的MAC地址是本PE设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文；
所述发送模块，还用于在所述查找模块根据要发送的CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到对应的出接口后，将所述封装解封装模块封装得到的封装报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的封装报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到对应的出接口后，将该封装报文通过查找到的出接口转发出去。
9.一种基于802.1BR的虚拟化系统中的报文处理装置，其特征在于，所述装置应用于控制桥CB设备上，所述装置包括：
接收模块，用于接收以太网报文或者802.1BR扩展报文；
查找模块，用于在所述接收模块接收到802.1BR扩展报文或者下一跳设备是端口扩展PE设备的以太网报文时，根据该报文的目的媒体访问控制MAC地址和外层虚拟局域网标识VLAN ID，查找MAC地址表得到对应的出接口；
封装解封装模块，用于在所述接收模块接收到下一跳设备是PE设备的以太网报文时，使用该以太网报文对应的外层VLAN ID，将该以太网报文封装成802.1BR扩展报文，其中，802.1BR扩展报文在802.1BR报文中增加了用于携带外层VLAN ID的虚拟局域网标签VLAN TAG字段；还用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，解封装该802.1BR扩展报文得到以太网报文；
发送模块，用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的以太网报文的目的MAC地址和该以太网报文对应的外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到对应的出接口后，将所述封装解封装模块封装得到的802.1BR扩展报文通过查找到的出接口转发出去；还用于在所述查找模块根据所述接收模块接收到的802.1BR扩展报文的目的MAC地址和外层VLAN ID查找所述MAC地址表得到的出接口是用于将以太网报文转发给用户设备的端口时，将所述封装解封装模块解封装得到的以太网报文通过查找到的出接口转发出去。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述接收模块，还用于接收来自PE设备的封装报文；
所述查找模块，还用于在本CB设备要向PE设备发送控制与状态协议CSP报文时，根据该CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID，查找所述MAC地址表得到对应的出接口；
所述封装解封装模块，还用于使用要发送的CSP报文对应的外层VLAN ID，将该CSP报文封装成封装报文，其中，封装报文在CSP报文中增加了用于携带外层VLAN ID的VLAN TAG字段；还用于在所述接收模块接收到来自PE设备的封装报文时，确定该封装报文的目的MAC地址是本设备的MAC地址，则解封装该封装报文得到CSP报文；
所述发送模块，还用于在所述查找模块根据要发送的CSP报文的目的MAC地址和该CSP报文对应的外层VLAN ID在所述MAC地址表中查找到对应的出接口后，将所述封装解封装模块封装得到的封装报文通过查找到的出接口转发出去。
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