CN105187307B - 基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于SDN的MAC‑in‑MAC报文传输方法及系统,该方法包括:接收未匹配流表的报文;从所述报文中提取四元组的流特征码;根据MAC地址信息、LLDP信息、和所述流特征码,计算报文的转发路径;根据上报的MAC地址信息和转发路径建立MAC‑in‑MAC隧道;向所述MAC‑in‑MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文。本发明基于SDN架构,根据网络拓扑确定转发路径并建立MAC‑in‑MAC隧道;在发现链路故障时会及时地选择备选的转发路径,并重新建立MAC‑in‑MAC隧道;所有的配置和控制都集中在SDN控制器中,配置工作集中且修改方便。

Description

基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统
技术领域
本发明属于通信技术领域,涉及一种MAC-in-MAC报文传输方法及系统,特别是涉及一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统。
背景技术
MAC-in-MAC协议由IEEE 802.1ah所定义,又称为PBB(Provider BackboneBridge,运营商骨干网桥)协议。作为一种二层VPN(Virtual Private Network,虚拟专用网络)技术,它通过MAC地址嵌套,将用户MAC地址封装在运营商MAC地址之中,从而对不同的用户业务进行隔离。
传统的MAC-in-MAC协议的网络称为PBBN(Provider Backbone Bridge Network,运营商骨干桥接网),也称为MAC-in-MAC网络。从用户的角度来看,PBBN就是一个二层交换网络,可以在不同节点之间建立二层连接。BEB(Backbone Edge Bridge,骨干网边缘网桥)设备是PBBN的边缘设备,它负责将来自用户网络的报文进行MAC-in-MAC封装,并转发到PBBN中;或者将来自PBBN的MAC-in-MAC报文进行解封装,并转发到用户网络中。BCB(Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥)设备是PBBN的核心设备,它负责按照B-MAC和B-VLAN转发MAC-in-MAC报文。BCB设备只需要转发报文和学习骨干网中的MAC地址,不需要学习用户网络中大量的MAC地址,从而降低了网络部署的成本,也为PBBN提供了更好的可扩展性。BEB设备在对用户报文进行封装时,会为其打上运营商分配的MAC地址和VLAN(VirtualLocal Area Network,虚拟局域网)。这个由运营商分配的MAC地址和VLAN就分别称为B-MAC(Backbone MAC,骨干网MAC)和B-VLAN(Backbone VLAN,骨干网VLAN)。在PBBN中,BCB设备就是按照B-MAC和B-VLAN转发MAC-in-MAC报文的。
传统的MAC-in-MAC协议的网络配置是分布式的,如果构建的网络非常庞大,配置工作将会非常复杂和容易出错。如果链路出现故障,也不会及时地选择备选的转发路径。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统,用于解决现有MAC-in-MAC技术中配置工作复杂,易出错的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法包括:接收未匹配流表的报文;从所述报文中提取四元组的流特征码;根据MAC地址信息、LLDP信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径;根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道;向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文。
可选地,所述MAC-in-MAC报文的格式包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括TPID,PRT,CFT,B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括TPID,Reserved,C-DA,C-SA。
可选地,所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。
可选地,所述骨干网服务实例标签字段I-Tag的TPID值固定为0x88E7,用以区分是MAC-in-MAC报文还是原始报文。
可选地,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法还包括:实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息。
可选地,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法还包括:当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,重新计算所述报文的转发路径;根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道;向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
本发明还提供一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统包括:报文接收模块,接收未匹配流表的报文;特征提取模块,与所述报文接收模块相连,从所述报文中提取四元组的流特征码;路径计算模块,与所述特征提取模块相连,根据MAC地址信息、LLDP信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径;隧道建立模块,与所述路径计算模块相连,根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道;流表下发模块,与所述隧道建立模块相连,向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文。
可选地,所述MAC-in-MAC报文的格式包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括TPID,PRT,CFT,B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括TPID,Reserved,C-DA,C-SA。
可选地,所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。
可选地,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统还包括:MAC地址统计更新模块,与所述路径计算模块和隧道建立模块分别相连,实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息,提供所述交换机系统的最新的MAC地址信息;中断提醒模块,与所述路径计算模块相连,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,启动所述路径计算模块重新计算所述报文的转发路径;所述隧道建立模块根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道;所述流表下发模块向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
如上所述,本发明的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统,具有以下有益效果:
本发明基于SDN架构,根据网络拓扑确定转发路径并建立MAC-in-MAC隧道;在发现链路故障时会及时地选择备选的转发路径,并重新建立MAC-in-MAC隧道;所有的配置和控制都集中在SDN控制器中,配置工作集中且修改方便。
附图说明
图1显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的一种实现流程示意图。
图2显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的MAC-in-MAC报文格式示意图。
图3显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的一种应用场景示意图。
图4显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统的一种实现结构示意图。
元件标号说明
100 基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统
110 报文接收模块
120 特征提取模块
130 路径计算模块
140 隧道建立模块
150 流表下发模块
160 MAC地址统计更新模块
170 中断提醒模块
S11~S18 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1,本发明提供一种基于SDN(Software Defined Network,软件定义网络)的MAC-in-MAC报文传输方法,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法包括:
S11,接收未匹配流表的报文。
本发明中,所述MAC-in-MAC报文的格式为扩充私有的MAC-in-MAC报文后的报文格式,扩充后的MAC-in-MAC报文的格式参见图2所示,包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括TPID,PRT,CFT,B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括TPID,Reserved,C-DA,C-SA。
图2所示的MAC-in-MAC报文格式中,重点字段的含义参见表1所示。
表1:MAC-in-MAC报文字段表
S12,从所述报文中提取四元组的流特征码。其中,所述四元组的流特征码是指源MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址。
S13,根据MAC地址信息、LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路层发现协议)信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径。其中,所述MAC地址信息是已知的,其是由实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息获知的,即MAC地址信息是由交换机系统上报的。所述交换机系统包括BCB(Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥)交换机和BEB(Backbone Edge Bridge,骨干网边缘网桥)交换机,所述交换机系统的组织结构参见图3所示,其中的SDN控制器是本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的执行主体。SDN控制器可以实时接收交换机系统上报的增加或老化的MAC地址信息。
BCB交换机增加或老化一条MAC地址信息,需立即上报给SDN控制器。BCB交换机把未匹配流表的SDN流送往SDN控制器。SDN控制器根据MAC地址信息,LLDP信息,流特征码(四元组,包括源MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址),计算SDN流的转发路径,进而建立MAC-in-MAC的隧道。SDN控制器向BCB交换机和BEB交换机下发流表,实现MAC-in-MAC的转发。
S14,根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道。
S15,向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文。MAC-in-MAC隧道中的各个节点即指MAC-in-MAC隧道所经过的各个交换机,节点即指交换机。例如,参见图3所示,假设新建立的一条MAC-in-MAC隧道为BEB3-BCB3-BCB4-BEB4,那么,BEB3,BCB3,BCB4,BEB4均为该条隧道的节点。
本发明中,所述流表为扩充后的流表,用于支持MAC-in-MAC的封装和解封装,同时也需要图3所示的SDN控制器和交换机支持扩充后的流表指令集。扩充后的所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址。BCB交换机和BEB交换机对流表的处理差别非常大,根据相关的流表进行转发,具体差别参见如下:当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。所述骨干网服务实例标签字段I-Tag的TPID值固定为0x88E7,用以区分是MAC-in-MAC报文还是原始报文。
S16,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,重新计算所述报文的转发路径。
S17,根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道。
S18,向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
如果链路发生中断,BCB交换机和BEB交换机会通知SDN控制器,SDN控制器重新计算转发路径并重新建立MAC-in-MAC隧道并下发流表。
图3所示的交换机系统中,BEB(Backbone Edge Bridge,骨干网边缘网桥)设备(交换机)是PBBN的边缘设备,负责将来自用户网络的报文进行MAC-in-MAC封装,并转发到PBBN中;MAC-in-MAC封装的过程包括:匹配原始报文的目的MAC地址和源MAC地址,追加B-SA,B-DA和B-VLAN;或者BEB设备将来自PBBN的MAC-in-MAC报文进行解封装,并转发到用户网络中,解封装的过程包括:匹配B-SA和B-DA,剥离B-SA,B-DA和B-VLAN,还原成原始报文。
图3所示的交换机系统中,BCB(Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥)设备是PBBN的核心设备,负责按照B-MAC和B-VLAN转发MAC-in-MAC报文(流表需匹配B-SA和B-DA,进行转发)。BCB设备只需要转发报文和学习骨干网中的MAC地址(需上报给控制器),不需要学习用户网络中大量的MAC地址。
本发明支持VLAN接入和Ethernet接入两种。VLAN接入:用户(CE)发送给BEB交换机或BEB交换机发送给用户(CE)的以太网帧头带有一个VLAN TAG,该TAG是一个服务提供商网络为了区分用户而压入的“服务界定符”。服务界定符一般是服务提供商设备添加的,本发明将这个作为服务界定符的TAG称为S-TAG。Ethernet接入:用户(CE)发送给BEB交换机或BEB交换机发送给用户(CE)的以太网帧头中没有服务界定符,如果此时帧头中有VLAN TAG,则说明它只是用户报文的内部VLAN TAG,对于BEB设备没有意义。这种用户内部VLAN的TAG称为C-TAG。
本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统可以实现本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,但本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统的结构,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换,都包括在本发明的保护范围内。
参见图4所示,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统100包括:报文接收模块110,特征提取模块120,路径计算模块130,隧道建立模块140,流表下发模块150,MAC地址统计更新模块160,中断提醒模块170。
所述报文接收模块110接收未匹配流表的报文。
本发明中,所述MAC-in-MAC报文的格式为扩充私有的MAC-in-MAC报文后的报文格式,扩充后的MAC-in-MAC报文的格式参见图2所示,包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括TPID,PRT,CFT,B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括TPID,Reserved,C-DA,C-SA。图2所示的MAC-in-MAC报文格式中,重点字段的含义参见表1所示。
所述特征提取模块120与所述报文接收模块110相连,从所述报文中提取四元组的流特征码。其中,所述四元组的流特征码是指源MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址。
所述路径计算模块130与所述特征提取模块120相连,根据MAC地址信息、LLDP信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径。其中,所述MAC地址信息是已知的,其是由实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息获知的,即MAC地址信息是由交换机系统上报的。所述交换机系统包括BCB(Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥)交换机和BEB(Backbone Edge Bridge,骨干网边缘网桥)交换机,所述交换机系统的组织结构参见图3所示,其中的SDN控制器是本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的执行主体。SDN控制器可以实时接收交换机系统上报的增加或老化的MAC地址信息。
BCB交换机增加或老化一条MAC地址信息,需立即上报给SDN控制器。BCB交换机把未匹配流表的SDN流送往SDN控制器。SDN控制器根据MAC地址信息,LLDP信息,流特征码(四元组,包括源MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址),计算SDN流的转发路径,进而建立MAC-in-MAC的隧道。SDN控制器向BCB交换机和BEB交换机下发流表,实现MAC-in-MAC的转发。
所述隧道建立模块140与所述路径计算模块130相连,根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道。
所述流表下发模块150与所述隧道建立模块140相连,向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文。
MAC-in-MAC隧道中的各个节点即指MAC-in-MAC隧道所经过的各个交换机,节点即指交换机。例如,参见图3所示,假设新建立的一条MAC-in-MAC隧道为BEB3-BCB3-BCB4-BEB4,那么,BEB3,BCB3,BCB4,BEB4均为该条隧道的节点。
本发明中,所述流表为扩充后的流表,用于支持MAC-in-MAC的封装和解封装,同时也需要图3所示的SDN控制器和交换机支持扩充后的流表指令集。扩充后的所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址。BCB交换机和BEB交换机对流表的处理差别非常大,根据相关的流表进行转发,具体差别参见如下:当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。所述骨干网服务实例标签字段I-Tag的TPID值固定为0x88E7,用以区分是MAC-in-MAC报文还是原始报文。
所述MAC地址统计更新模块160与所述路径计算模块130和隧道建立模块140分别相连,实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息,提供所述交换机系统的最新的MAC地址信息。
所述中断提醒模块170与所述路径计算模块130相连,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,启动所述路径计算模块重新计算所述报文的转发路径。如果链路发生中断,BCB交换机和BEB交换机会通知SDN控制器,SDN控制器重新计算转发路径并重新建立MAC-in-MAC隧道并下发流表。
所述隧道建立模块根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道。
所述流表下发模块向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
本发明所述的SDN控制器基于SDN架构,根据网络拓扑确定转发路径并建立MAC-in-MAC隧道。如果发现链路故障,则会及时地选择备选的转发路径并重新建立MAC-in-MAC隧道。因为所有的配置和控制都集中在SDN控制器,所以配置工作非常集中,并且修改方便。
本发明实现了基于SDN的MAC-in-MAC协议,使所有的控制实现都在SDN控制器上集中处理,配置工作非常集中,并且修改方便;此外,本发明通过下发流表的方式,通知BEB设备和BCB设备进行正确地转发。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,其特征在于,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法包括:
接收未匹配流表的报文;
从所述报文中提取四元组的流特征码;
根据MAC地址信息、链路层发现协议LLDP信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径;
根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道;
向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文;
所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法还包括:
实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,重新计算所述报文的转发路径,根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道,向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
2.根据权利要求1所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,其特征在于:所述MAC-in-MAC报文的格式包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括标签协议标识TPID,优先级PRT,规范格式指示符CFI,骨干网B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括标签协议标识TPID,保留字段Reserved,目的MAC地址C-DA,源MAC地址C-SA。
3.根据权利要求2所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,其特征在于:所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址;当接收所述流表的主体为骨干网核心网桥BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为骨干网边缘网桥BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。
4.根据权利要求2所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法,其特征在于:所述骨干网服务实例标签字段I-Tag的TPID值固定为0x88E7,用以区分是MAC-in-MAC报文还是原始报文。
5.一种基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统,其特征在于,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统包括:
报文接收模块,接收未匹配流表的报文;
特征提取模块,与所述报文接收模块相连,从所述报文中提取四元组的流特征码;
路径计算模块,与所述特征提取模块相连,根据MAC地址信息、链路层发现协议LLDP信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径;
隧道建立模块,与所述路径计算模块相连,根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道;
流表下发模块,与所述隧道建立模块相连,向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述各个节点根据所述流表转发所述报文;
MAC地址统计更新模块,与所述路径计算模块和隧道建立模块分别相连,实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息,提供所述交换机系统的最新的MAC地址信息;
中断提醒模块,与所述路径计算模块相连,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,启动所述路径计算模块重新计算所述报文的转发路径;
所述隧道建立模块根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道;
所述流表下发模块向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表。
6.根据权利要求5所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统,其特征在于:所述MAC-in-MAC报文的格式包括骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括标签协议标识TPID,优先级PRT,规范格式指示符CFI,骨干网B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括标签协议标识TPID,保留字段Reserved,目的MAC地址C-DA,源MAC地址C-SA。
7.根据权利要求6所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统,其特征在于:所述流表包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址;当接收所述流表的主体为骨干网核心网桥BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为骨干网边缘网桥BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报文。
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