CN106899507B - 一种报文发送方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文发送方法和装置，可应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备，其中该方法包括：接收以太网单播报文；查找以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环；计算第一选环哈希值；当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网单播报文；当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据查找到的RPR单播MAC地址将以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送；从而在RPR网络内实现报文转发的负载分担。

Description

一种报文发送方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种报文发送方法和装置。

背景技术

随着以太网技术迅速发展，各设备厂商推出了40G、100G的以太网接口，而标准的弹性分组环(Resilient Packet Ring，RPR)只能支持10G的端口，限制了流量在以太网中传输的带宽；因此，可以将RPR逻辑口在以太网层面进行聚合，以利用多个RPR逻辑口分担流量，从而解决上述问题。

上层完成选环后，将流量发送至对应的RPR单环站点的媒体访问控制(MediaAccess Control，MAC)实体，RPR单环站点查询选环表确定转发该流量的端口，再将RPR报文通过对应的端口转发，并发送到选中的RPR单环中的其他RPR单环站点中；当选中的RPR单环上的目的站点出现故障时，上层无法感知RPR单环的拓扑变化而不会重新选环，使得流量无法成功的发送至目的站点。

为了解决上述问题，现有技术提出了，一种在双RPR的RPR网络，每个站点的各个成员设备优先通过本设备所在RPR单环转发广播报文或转发发往其他站点的单播报文。

发明内容

本发明目的在于提供一种报文发送方法，在RPR网络内实现报文转发的负载分担。

为实现上述目的，本发明提供了一种报文发送方法，该方法可应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备，其中，该方法包括：

接收以太网单播报文；查找以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环；

计算第一选环哈希值；当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网单播报文；

当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据查找到的RPR单播MAC地址将以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

为实现上述目的，本发明提供了一种报文发送装置，该装置可应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备，其中该装置包括：

接收单元，接收以太网单播报文；查找单元，查找以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环；

计算单元，计算第一选环哈希值；

发送单元，当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网单播报文；当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据查找到的RPR单播MAC地址将以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

本发明的有益效果在于，采用从RPR聚合环选择转发的RPR单环，使RPR网络的报文转发的负载分担更加均匀。

附图说明

图1是本发明实施例提供的报文转发的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的RPR网络示意图；

图3是本发明实施例提供的RPR网络故障的示意图；

图4是本发明的实施例提供的RPR网络的另一故障的示意图；

图5是本发明实施例提供的RPR网络的又一故障的示意图；

图6是本发明提供的报文转发装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明提供的报文发送方法流程示意图，该报文发送方法可应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备。如图1所示，该报文转发方法包括：

步骤101，接收以太网单播报文。

步骤102，查找以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址。

步骤103，根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环。

步骤104，计算第一选环哈希值。

步骤105，第一选环哈希值是否与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，是执行步骤106；否则执行步骤107。

步骤106，向第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网单播报文。

步骤107，第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据查找到的RPR单播MAC地址将以太网单播报文封装为RPR单播报文。

步骤108，通过第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

图1所示报文转发方法的有益效果在于，采用从RPR聚合环选择转发的RPR单环，使RPR网络的报文转发的负载分担更加均匀。

图2所示为本发明实施例提供了的RPR网络示意图。其中RPR网络中包括站点S1-站点S4。站点S1的成员设备包括成员设备A1-A3，站点S1的RPR MAC为MAC S1。成员设备B1-B3构成站点S3，站点S2的RPR MAC为MAC S2。站点S3的成员设备包括成员设备C1-C3，站点S3的RPR MAC为MAC S3。成员设备D1-D3构成站点S4，站点S4的RPR MAC为MAC S4。所有成员设备运行RPR协议，其中，成员设备A1、B1、C1以及D1构成一个RPR单环RPR1，成员设备A2、B2、C2以及D2构成一个RPR单环RPR2，成员设备A3、B3、C3以及D3构成一个RPR单环RPR2。

按已有RPR协议，各站点的成员设备如A1-A3按各个RPR单环上收到RPR单播报文时，根据外层源RPR MAC地址以及内层以太网单播报文的源MAC地址进行MAC学习，记录了各MAC地址对应的RPR MAC地址，即将各以太网报文接入RPR网络的站点的MAC地址。同一站点的成员设备之间同步学习到的MAC地址对应的RPR MAC地址。

本发明中，本站点中各站点的成员设备还记录的各站点的RPR MAC地址对应的RPR单播聚合环、记录RPR广播地址对应的广播聚合环。在各个成员设备的单播RPR聚合环和广播RPR聚合环中，记录同站点的其他成员设备所在RPR单环对应的RPR逻辑口以及各自所在RPR单环上到达其他站点的出接口以及广播路径的出接口。以下以站点S1的成员设备为例，对本发明进行说明。

站点S1成员设备A1-A3记录的RPR MAC地址对应的RPR聚合环如表1所示：

RPR MAC地址	RPR聚合环
		广播RPR MAC	Group 0
Mac S2	Group 2
		Mac S3	Group 3
Mac S4	Group 4

表1

表1中，广播RPR聚合环Group 0对应了广播RPR MAC地址，单播RPR聚合环Group 2-Group4分别对应了站点S2、站点S3以及站点S4的RPR MAC地址。在站点S2-S4的成员设备上会记录单播RPR聚合环Group 1对应站点S1的MAC S4。

在每个RPR单环上，东向端口是RPR协议规定各RPR单环顺时针转发方向上的出端口，西向端口是RPR协议规定各RPR单环逆时针转发方向上的出端口。

表2中示出了，站点S1的成员设备A1-A3在单播RPR聚合环和广播RPR聚合环中，记录同站点的其他成员设备所在RPR单环对应的RPR逻辑口以及各自所在RPR单环上到达其他站点的出接口以及广播路径的出接口。

表2

成员设备A1收到以太网单播报文，进行哈希(hash)计算，成员设备A1确定计算的哈希值对应本设备，在MAC地址转发表中查找到以太网单播报文的目的MAC地址对应的MACS3，根据MAC S3在表1中查找到单播RPR聚合环group 3。

成员设备A1计算选环哈希值，在表2中查找到选环哈希值对应于表2中group3的接口RPR2。成员设备A1将以太网单播报文发往接口RPR2对应的RPR单环上属于站点S1的成员设备A2。

成员设备A1转发RPR报文的FPGA芯片可以将以太网报文通过一个特定的以太网端口发往转发以太网报文的PP芯片。成员设备A1的PP芯片根据设定的接入控制列表ACL，将特定的以太网端口收到的以太网报文发往成员设备A2的PP芯片。或者，成员设备A1转发RPR报文的FPGA芯片可以将以太网报文通过一个特定的以太网端口发往转发以太网报文PP芯片。成员设备A1的PP芯片为特定的以太网端口添加一个保留VLAN标识，将带有保留VLAN标识的以太网报文发往成员设备A2的PP芯片。

成员设备A2收到以太网单播报文，在MAC地址转发表中查找到以太网单播报文的目的MAC地址对应的MAC S3，根据MAC S3在表1中查找到单播RPR聚合环group 3。成员设备A2计算选环哈希值，在表2中查找到选环哈希值对应于表2中group3的接口东向端口。成员设备A2根据查找的MAC S3将以太网单播报文封装RPR单播报文，通过本设备在RPR单环RPR2上的东向端口发送RPR单播报文。图2所示的网络中，站点S1按现有方式将收到的以太网报文分担在成员设备A1上执行转发。成员设备A1从RPR聚合环选择转发的RPR单环，使RPR网络的报文转发的负载分担更加均匀。

故障处理

站点S1-S4的各个站点的所有成员设备各自收集成员设备所在的本地RPR单环的拓扑。图3所示的RPR网络中，在RPR单环RPR1上，成员设备A1与成员设备D1间的链路故障。成员设备A1收集本地RPR单环RPR1的拓扑，确定本地RPR单环RPR1上，站点S4和站点S3是路径变化远端站点；其中，站点S1到站点S4转发路径从站点S1->站点S4变化为站点S1->站点S2->站点S3->站点S4；站点S1到站点S3转发路径从站点S1->站点S4->站点S3变化为站点S1->站点S2->站点S3。成员设备A1分别将group4和group3中到达站点S4和S3出接口从东向端口替换为西向端口。成员设备A1判断述本地RPR单环RPR1上广播路径由S1->站点S4->站点S3->站点S2变化为站点S1->站点S2->站点S3->站点S4，将group 0中出接口从东向端口替换为西向端口。

表2中成员设备A1记录的出接口被更新为表3中所示的出接口。

表3

图4中，站点S4的成员设备D1故障，S1员设备A1和站点S4成员设备D1间的链路断开，站点S4的成员设备D1和站点S3的成员设备C1间的链路断开，成员设备A1根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定本地RPR单环RPR1存在不可达远端站点S4。成员设备从站点S4的MACS4对应的group 4中，删除成员设备在本地RPR单环上到达站点S4的出接口。成员设备A1从group 0中，删除本地RPR单环上的出接口。成员设备A1将收集的本地RPR单环的拓扑同步给成员设备A2和A3。。成员设备A1确定本地RPR单环RPR1上，站点S3是路径变化远端站点；其中，站点S1到站点S3转发路径从站点S1->站点S4->站点S3变化为站点S1->站点S2->站点S3。成员设备A1分别将group3中出接口从东向端口替换为西向端口。

成员设备A2和A3接收成员设备A1同步的RPR单环RPR1的拓扑；确定成员设备A1所在的RPR单环RPR1上站点S4不可达。成员设备A2和A3各自从MAC S4地址对应的group4中，删除成员设备A1所在RPR单环对应的逻辑口，接口RPR1。

站点S1的成员设备A1、A2以及A3将表2中所示的出接口更新为表4中所示的出接口。

表4

图4中，站点S3的成员设备C1执行与成员设备A1相同方式的处理，站点S3的成员设备C2和C3执行与成员设备A2和A3相同方式的处理。站点S4的成员设备D1和D2检测到D3故障的时候，从站点S1-S3的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除成员设备D1所在的RPR单环RPR1对应的RPR逻辑口，从广播RPR聚合环中，删除成员设备D1所在的RPR单环RPR1对应的RPR逻辑口。

图5中，站点S1的成员设备A3故障，站点S1的成员设备A1和A2检测到A3故障的时候，从站点S1-S3的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除成员设备A3所在的RPR单环RPR3对应的RPR逻辑口，从广播RPR聚合环中，删除成员设备A3所在的RPR单环RPR3对应的RPR逻辑口。

站点S1的成员设备A1以及A2将表2中出接口更新为表5中所示的出接口。

表5

站点S2-S4上成员设备的处理参见图4中站点S1上成员设备A1-A3的处理，具体内容本实施例不再赘述。

图6是本发明实施例提供的一种报文发送装置600的示意图。该装置600应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备。该装置600包括：接收单元601、查找单元602、计算单元603、发送单元604、拓扑单元605、表项单元606以及607。

接收单元601，接收以太网单播报文。查找单元602，查找以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环。计算单元603，计算第一选环哈希值。发送单元604，当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网单播报文；当第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据查找到的RPR单播MAC地址将以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

接收单元601，接收以太网广播报文。查找单元602，查找RPR广播MAC地址对应的广播RPR聚合环。计算单元603，计算第二选环哈希值。发送单元604，当第二选环哈希值与广播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向第二选环哈希值匹配的RPR逻辑口所在的RPR单环上，属于站点的成员设备发送以太网广播报文；当第二选环哈希值与广播RPR聚合环中的本地RPR单环出接口匹配，根据RPR广播MAC地址将以太网广播报文封装为RPR广播报文，通过第二选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

拓扑单元605，收集成员设备所在的本地RPR单环的拓扑。表项单元606，根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定本地RPR单环存在路径变化远端站点；从路径变化远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，将成员设备在本地RPR单环上到达路径变化远端站点的变化前路径的出接口，替换为成员设备在本地RPR单环上到达路径变化远端站点的新路径的出接口；判断本地RPR单环上广播路径是否变化，若是，将广播RPR聚合环中本地RPR单环出接口，替换为变化后广播路径在本地RPR单环上的出接口。

表项单元606，根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定本地RPR单环存在不可达远端站点；从不可达远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除成员设备在本地RPR单环上到达不可达远端站点的出接口；从广播RPR聚合环中，删除本地RPR单环出接口。

拓扑单元605，向站点的其他成员设备同步的本地RPR单环的拓扑；接收站点的其他成员设备同步的其他RPR单环的拓扑。表项单元606，根据同步的其他RPR单环的拓扑，确定站点的另一成员设备所在的RPR单环上存在不可达站点；从另一成员设备所在RPR单环上不可达站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除另一成员设备所在RPR单环对应的逻辑口。

检测单元607，检测到站点的其他成员设备中一个故障。表项单元606，从每个远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口；从广播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口。

以上对本发明的实施方式进行了说明，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种报文发送方法，应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备，其特征在于，所述方法包括：

接收以太网单播报文；

查找所述以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环；

计算第一选环哈希值；

当所述第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向所述第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于所述站点的成员设备发送所述以太网单播报文；

当所述第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据所述查找到的RPR单播MAC地址将所述以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过所述第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法包括：

接收以太网广播报文；

查找RPR广播MAC地址对应的广播RPR聚合环；

计算第二选环哈希值；

当所述第二选环哈希值与所述广播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向所述第二选环哈希值匹配的RPR逻辑口所在的RPR单环上，属于所述站点的成员设备发送所述以太网广播报文；当所述第二选环哈希值与所述广播RPR聚合环中的本地RPR单环出接口匹配，根据所述RPR广播MAC地址将所述以太网广播报文封装为RPR广播报文，通过所述第二选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

收集所述成员设备所在的本地RPR单环的拓扑；

根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定所述本地RPR单环存在路径变化远端站点；

从所述路径变化远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，将所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述路径变化远端站点的变化前路径的出接口，替换为所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述路径变化远端站点的新路径的出接口；

判断所述本地RPR单环上广播路径是否变化；

若是，将所述广播RPR聚合环中所述本地RPR单环出接口，替换为变化后广播路径在所述本地RPR单环上的出接口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定所述本地RPR单环存在不可达远端站点；

从所述不可达远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述不可达远端站点的出接口；

从所述广播RPR聚合环中，删除所述本地RPR单环出接口。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向所述站点的其他成员设备同步的本地RPR单环的拓扑；

接收所述站点的其他成员设备同步的其他RPR单环的拓扑；

根据同步的其他RPR单环的拓扑，确定所述站点的另一成员设备所在的RPR单环上存在不可达站点；

从所述另一成员设备所在RPR单环上不可达站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除所述另一成员设备所在RPR单环对应的逻辑口。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

检测到所述站点的其他成员设备中一个故障；

从每个远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口；

从所述广播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口。

7.一种报文发送装置，应用于弹性分组环RPR网络中任一站点的任一成员设备，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，接收以太网单播报文；

查找单元，查找所述以太网单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址；根据查找到的RPR MAC地址查找对应的单播RPR聚合环；

计算单元，计算第一选环哈希值；

发送单元，当所述第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向所述第一选环哈希值匹配的RPR逻辑口所对应的RPR单环上，属于所述站点的成员设备发送所述以太网单播报文；当所述第一选环哈希值与查找到的单播RPR聚合环中本地RPR单环出接口匹配，根据所述查找到的RPR单播MAC地址将所述以太网单播报文封装为RPR单播报文，通过所述第一选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述接收单元，接收以太网广播报文；

所述查找单元，查找RPR广播MAC地址对应的广播RPR聚合环；

所述计算单元，计算第二选环哈希值；

所述发送单元，当所述第二选环哈希值与所述广播RPR聚合环中的一个RPR逻辑口匹配，向所述第二选环哈希值匹配的RPR逻辑口所在的RPR单环上，属于所述站点的成员设备发送所述以太网广播报文；当所述第二选环哈希值与所述广播RPR聚合环中的本地RPR单环出接口匹配，根据所述RPR广播MAC地址将所述以太网广播报文封装为RPR广播报文，通过所述第二选环哈希值匹配的本地RPR单环出接口发送。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

拓扑单元，收集所述成员设备所在的本地RPR单环的拓扑；

表项单元，根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定所述本地RPR单环存在路径变化远端站点；从所述路径变化远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，将所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述路径变化远端站点的变化前路径的出接口，替换为所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述路径变化远端站点的新路径的出接口；判断所述本地RPR单环上广播路径是否变化，若是，将所述广播RPR聚合环中所述本地RPR单环出接口，替换为变化后广播路径在所述本地RPR单环上的出接口。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述表项单元，根据收集的本地RPR单环的拓扑，确定所述本地RPR单环存在不可达远端站点；从所述不可达远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除所述成员设备在所述本地RPR单环上到达所述不可达远端站点的出接口；从所述广播RPR聚合环中，删除所述本地RPR单环出接口。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

拓扑单元，向所述站点的其他成员设备同步的本地RPR单环的拓扑；接收所述站点的其他成员设备同步的其他RPR单环的拓扑；

表项单元，根据同步的其他RPR单环的拓扑，确定所述站点的另一成员设备所在的RPR单环上存在不可达站点；从所述另一成员设备所在RPR单环上不可达站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除所述另一成员设备所在RPR单环对应的逻辑口。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

检测单元，检测到所述站点的其他成员设备中一个故障；

所述表项单元，从每个远端站点的RPR MAC地址对应的单播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口；从所述广播RPR聚合环中，删除故障成员设备所在的RPR单环对应的RPR逻辑口。