CN109039957B - 一种报文转发方法、装置及cb设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种报文转发方法、装置以及CB设备。CB设备为组播组分配组播ECID，并建立组播ECID与哈希值的对应关系。每一个组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上。当CB设备接收到组播组的组播数据报文时，确定该组播数据报文对应的哈希值，并查找与该哈希值对应的组播ECID，将组播ECID添加到组播数据报文中，转发给PE设备。由于组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上，由CB设备决定通过哪一个PE设备的成员端口转发组播数据报文。因此，即使PE设备的哈希算法不同，通过跨PE设备的聚合口转发组播数据报文时也不会出现多包或丢包的情况。

Description

一种报文转发方法、装置及CB设备

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法、装置及CB设备。

背景技术

802.1BR是在数据中心接入层面的一种应用级协议。作为IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会)制定的标准，802.1BR定义了扩展桥的操作、交互协议、管理对象和算法，可以为服务器提供桥的多端口扩展能力，或是为虚拟机提供独立的桥接口实现逻辑连接。

基于802.1BR的组网系统通常包括：CB(Controlling Bridge，控制桥)设备和PE(Port Extender，端口扩展)设备。其中，CB设备负责控制和管理PE设备。

在实际组网中，可能存在跨PE设备的聚合口，即属于同一聚合组的成员端口位于不同的PE设备上。当包括成员端口的PE设备接收到CB设备转发的组播报文时，PE设备基于组播报文的报文特征计算哈希值。若该哈希值对应的成员端口为本设备上的成员端口，则PE设备通过本设备的成员端口转发组播报文。

若不同PE设备支持的哈希算法不同，则计算的哈希值可能不同。基于不同哈希值，PE设备确定的转发组播报文的成员端口不同。这会导致通过跨PE设备的聚合口转发的组播报文存在多包或丢包的现象。

发明内容

本发明为了解决通过跨PE设备的聚合口转发的组播报文存在的多包或丢包的问题，提出一种报文转发方法、装置及CB设备，用以避免通过跨PE设备的聚合口转发的组播报文存在多包或丢包的情况。

为实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种报文转发方法，应用于CB设备，属于同一聚合组的跨PE设备聚合的成员端口已加入组播组，所述方法包括：

若接收到所述组播组的组播数据报文，确定所述组播数据报文对应的第一哈希值；

从本地记录的哈希值与所述组播组的组播ECID(E-channel Identifier，扩展通道标识)的对应关系中，查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID，其中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上；

将所述第一组播ECID添加到所述组播数据报文中，并转发至承载所述组播组的流量的PE设备，以使包括所述成员端口的PE设备根据预先获取到的所述第一组播ECID的端口列表，确定所述第一组播ECID的端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口时，通过所述本设备上的成员端口转发所述组播数据报文。

第二方面，本发明提供一种报文转发装置，应用于CB设备，属于同一聚合组的跨PE设备聚合的成员端口已加入组播组，所述装置包括：

确定单元，用于若接收到所述组播组的组播数据报文，确定所述组播数据报文对应的第一哈希值；

查找单元，用于从本地记录的哈希值与所述组播组的组播ECID的对应关系中，查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID，其中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上；

发送单元，用于将所述第一组播ECID添加到所述组播数据报文中，并转发至承载所述组播组的流量的PE设备，以使包括所述成员端口的PE设备根据预先获取到的所述第一组播ECID的端口列表，确定所述第一组播ECID的端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口时，通过所述本设备上的成员端口转发所述组播数据报文。

第三方面，本发明提供一种CB设备，所述设备包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现上述报文转发方法。

第四方面，本发明提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现上述报文转发方法。

由以上描述可以看出，本发明中，CB设备预先为组播组分配多个组播ECID，并建立组播ECID与哈希值的对应关系。其中，每一个组播ECID的端口列表中包括的同一聚合组的成员端口位于同一PE设备上。当CB设备接收到该组播组的组播数据报文时，确定该组播数据报文对应的哈希值，并查找与该哈希值对应的组播ECID，将该组播ECID添加到组播数据报文中，转发给PE设备。由于组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上，也就由CB设备决定了通过哪一个PE设备的成员端口转发组播数据报文。因此，即使PE设备的哈希算法不同，也不会对通过跨PE设备的聚合口转发的组播数据报文造成影响，即不会出现组播数据报文的多包或丢包的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例示出的一种组网示意图；

图2是本发明实施例示出的一种报文转发方法流程图；

图3是本发明实施例示出的一种分配组播ECID的实现流程；

图4是本发明实施例示出的一种建立哈希值与组播ECID对应关系的实现流程；

图5是本发明实施例示出的一种报文转发装置的结构示意图；

图6是本发明实施例示出的一种CB设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，协商信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为协商信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

参见图1，为本发明实施例示出的一种组网示意图。该组网包括一个CB设备(CB110)和两个PE设备(PE121和PE122)。其中，PE121通过端口Port1211与服务器Server131连接，通过端口Port1212与服务器Server132连接。PE122通过端口Port1221与服务器Server132连接，通过端口Port1222与服务器Server133连接。Server131～Server133加入同一组播组(记为组播组100)。

CB110为组播组100分配组播ECID(记为ECID100)，并将Port1211、Port1212、Port1221以及Port1222加入ECID100的端口列表中，如表1所示。

ECID100的端口列表
	Port1211、Port1212、Port1221、Port1222

表1

CB110将表1所示端口列表同步给PE121和PE122。

当CB110接收到组播组100的组播数据报文时，为组播数据报文添加ETAG(扩展标签)，该ETAG中携带ECID100，并将添加ETAG后的组播数据报文转发至PE121和PE122。

PE121和PE122分别根据组播数据报文携带的ECID100，查询预先从CB110同步的端口列表，确定转发该组播数据报文的出端口包括Port1211、Port1212、Port1221以及Port1222。其中，Port1212和Port1221属于同一聚合组，因此，需要确定聚合组中的哪一个成员端口(Port1212或Port1221)负责转发组播数据报文。具体确定过程为，PE121和PE122分别基于自身支持的哈希算法，对组播数据报文进行哈希运算，再根据计算得到的哈希值，确定与该哈希值对应的成员端口负责转发组播数据报文。

若PE121和PE122支持的哈希算法不同，则计算的哈希值可能不同。PE121和PE122基于不同的哈希值确定的转发组播数据报文的成员端口就不同。比如，若PE121基于哈希值确定的转发组播数据报文的成员端口为Port1212，PE122基于哈希值确定的转发组播数据报文的成员端口为Port1221，则Server132会接收到两份组播数据报文。再比如，若PE121基于哈希值确定的转发组播数据报文的成员端口为Port1221，PE122基于哈希值确定的转发组播数据报文的成员端口为Port1212，则Server132无法接收到组播数据报文。

针对上述问题，本发明实施例提供一种报文转发方法，该方法由CB设备对组播数据报文进行哈希运算，根据哈希结果确定由哪一个PE设备上的成员端口转发组播数据报文。因此，即使不同PE设备支持的哈希算法不同，也不会对跨PE设备的聚合口转发的组播数据报文造成影响，不会出现组播数据报文的多包或丢包的情况。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明实施例执行详细描述：

参见图2，为本发明实施例提供的报文转发方法流程图。该流程应用于CB设备。其中，属于同一聚合组的跨PE设备聚合的成员端口已加入组播组。以下描述中的成员端口均指该聚合组的成员端口。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，若接收到组播组的组播数据报文，CB设备确定该组播数据报文对应的第一哈希值。

在具体实现时，可利用预设的哈希算法，对提取的组播数据报文的报文特征进行哈希运算，得到第一哈希值。

这里，第一哈希值只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

步骤202，从本地记录的哈希值与所述组播组的组播ECID的对应关系中，CB设备查找与第一哈希值对应的第一组播ECID。

需要说明的是，CB设备预先为组播组分配组播ECID，并维护组播ECID的端口列表。本发明实施例中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上。CB设备将组播ECID的端口列表同步给承载该组播组的流量的PE设备。

CB设备为组播组分配组播ECID的过程在下文中描述，这里暂不赘述。

这里，第一组播ECID只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

步骤203，CB设备将第一组播ECID添加到组播数据报文中，并转发至承载该组播组的流量的PE设备。

在具体实现时，CB设备为接收到的组播数据报文添加ETAG，该ETAG中的ECID设置为第一组播ECID。CB设备将添加ETAG后的组播数据报文转发给承载该组播组流量的PE设备。

当包括成员端口的PE设备接收到组播数据报文时，根据组播数据报文中携带的第一组播ECID，查询第一组播ECID的端口列表。若端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口，则通过本设备上的成员端口转发组播数据报文；反之，若端口列表中包括的成员端口非位于本设备上的成员端口，则禁止通过本设备上的成员端口转发组播数据报文。

至此，完成图2所示流程。

通过图2所示流程可以看出，本发明实施例中，由CB设备对组播数据报文进行哈希运算，根据哈希结果确定由哪一个PE设备上的成员端口转发组播数据报文。因此，即使不同PE设备支持的哈希算法不同，也不会对跨PE设备的聚合口转发的组播数据报文造成影响，不会出现组播数据报文的多包或丢包的情况。

下面对CB设备为组播组分配组播ECID的过程进行描述：

参见图3，为本发明实施例示出的分配组播ECID的实现流程。如图3所示，该流程可包括以下步骤：

步骤301，CB设备统计聚合组中成员端口所属PE设备的第一数量。

比如，如图1所示，加入同一聚合组的成员端口Port1212和Port1221分属于PE121和PE122，则第一数量为2。

这里，第一数量只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

步骤302，CB设备为组播组分配第一数量个组播ECID。

仍以图1为例，通过步骤301确定的第一数量为2，则本步骤中CB设备为组播组分配2个组播ECID，分别记为ECID101、ECID102。

其中，ECID101的端口列表可包括Port1211、Port1212、Port1222；ECID102的端口列表可包括Port1211、Port1221、Port1222。也就是说，ECID101的端口列表中包括的成员端口为位于PE121上的成员端口(Port1212)；ECID102的端口列表中包括的成员端口为位于PE122上的成员端口(Port1221)。

至此，完成图3所示流程。实现为组播组分配组播ECID。

在执行步骤302之后，CB设备建立哈希值与组播ECID的对应关系。作为一个实施例，CB设备建立哈希值与组播ECID对应关系可通过图4所示流程实现。

参见图4，为本发明实施例示出的建立哈希值与组播ECID对应关系的实现流程。如图4所示，该流程可包括以下步骤：

步骤401，CB设备确定自身支持的哈希值的第二数量。

这里，第二数量只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

比如，第二数量为8，即CB设备提供8个哈希值，用于实现组播组流量的负载均衡。

步骤402，基于第二数量以及为组播组分配的组播ECID的第一数量，CB设备建立哈希值与组播组的组播ECID的对应关系。

比如，有8(第二数量)个哈希值、2(第一数量)个组播ECID，则每个组播ECID可与4个哈希值建立对应关系。以使组播组的流量在聚合组的成员端口之间实现负载均衡。

至此，完成图4所示流程。实现建立哈希值与组播组的组播ECID的对应关系。

下面通过一个具体实施例对本发明提供的方法进行描述：

如图1所示，Server131～Server133均请求加入组播组100。CB110在处理Server131～Server133的组播加入请求时，记录组播组100与PE设备(PE121和PE122)上接收对应组播加入请求的端口的对应关系，如表2所示。

组播组	出端口
		组播组100	Port1211、Port1212、Port1221、Port1222

表2

其中，Port1212和Port1221属于同一聚合组，且分别位于PE121和PE122上。

CB110根据组成该聚合组的成员端口所属PE设备的数量(2个)，为组播组100分配2个ECID，分别记为ECID101、ECID102。

CB110将Port1211、Port1212、Port1222加入ECID101的端口列表，如表3所示。

ECID101的端口列表
	Port1211、Port1212、Port1222

表3

CB110将Port1211、Port1221、Port1222加入ECID102的端口列表，如表4所示。

ECID102的端口列表
	Port1211、Port1221、Port1222

表4

CB110将表3和表4同步给PE121和PE122。

CB110确定自身支持的哈希值的数量，以8个哈希值为例，建立哈希值与组播ECID的对应关系，如表5所示。

哈希值	组播ECID
		0	ECID101
1	ECID102
		2	ECID101
3	ECID102
		4	ECID101
5	ECID102
		6	ECID101
7	ECID102

表5

当CB110接收到组播组100的组播数据报文(记为Packet1)时，利用自身支持的哈希算法，对提取的Packet1的报文特征进行哈希运算，得到Packet1对应的哈希值。若哈希值为0，CB110查询表5，可获取到与哈希值0对应的组播ECID(ECID101)。

CB110为Packet1添加ETAG，将该ETAG中的ECID设置为ECID101，并将添加ETAG后的Packet1分别发送给PE121和PE122。

PE121根据ETAG中的ECID101，查询本地记录的ECID101的端口列表，如表3所示。根据表3，PE121确定转发Packet1的出端口包括Port1211、Port1212、Port1222。其中，Port1211、Port1212位于PE121上，因此，PE121分别通过Port1211、Port1212转发Packet1。Server131和Server132接收到Packet1。

PE122根据ETAG中的ECID101，查询本地记录的ECID101的端口列表，如表3所示。根据表3，PE122确定转发Packet1的出端口包括Port1211、Port1212、Port1222。其中，Port1222位于PE122上，因此，PE122通过Port1222转发Packet1。Server133接收到Packet1。

当CB110接收到组播组100的另一个组播数据报文(记为Packet2)时，利用自身支持的哈希算法，对提取的Packet2的报文特征进行哈希运算，得到Packet2对应的哈希值。若哈希值为1，CB110查询表5，可获取到与哈希值1对应的组播ECID(ECID102)。

CB110为Packet2添加ETAG，将该ETAG中的ECID设置为ECID102，并将添加ETAG后的Packet2分别发送给PE121和PE122。

PE121根据ETAG中的ECID102，查询本地记录的ECID102的端口列表，如表4所示。根据表4，PE121确定转发Packet2的出端口包括Port1211、Port1221、Port1222。其中，Port1211位于PE121上，因此，PE121通过Port1211转发Packet2。Server131接收到Packet2。

PE122根据ETAG中的ECID102，查询本地记录的ECID102的端口列表，如表4所示。根据表4，PE122确定转发Packet2的出端口包括Port1211、Port1221、Port1222。其中，Port1221、Port1222位于PE122上，因此，PE122分别通过Port1221、Port1222转发Packet2。Server132和Server133接收到Packet2。

至此，完成本具体实施例的描述。

以上对本发明实施例提供的方法进行了描述，下面对本发明实施例提供的装置进行描述：

参见图5，为本发明实施例提供的装置的结构示意图。该报文转发装置包括：确定单元501、查找单元502以及发送单元503，其中：

确定单元501，用于若接收到所述组播组的组播数据报文，确定所述组播数据报文对应的第一哈希值；

查找单元502，用于从本地记录的哈希值与所述组播组的组播扩展通道标识ECID的对应关系中，查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID，其中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上；

发送单元503，用于将所述第一组播ECID添加到所述组播数据报文中，并转发至承载所述组播组的流量的PE设备，以使包括所述成员端口的PE设备根据预先获取到的所述第一组播ECID的端口列表，确定所述第一组播ECID的端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口时，通过所述本设备上的成员端口转发所述组播数据报文。

作为一个实施例，所述确定单元501，具体用于利用预设的哈希算法，对所述组播数据报文的报文特征进行哈希运算，得到所述第一哈希值。

作为一个实施例，所述装置还包括：

分配单元，用于统计所述聚合组中成员端口所属PE设备的第一数量；为所述组播组分配所述第一数量个组播ECID。

作为一个实施例，所述装置还包括：

建立单元，用于确定所述CB设备支持的哈希值的第二数量；基于所述第二数量以及所述第一数量，建立所述哈希值与所述组播组的组播ECID的对应关系。

至此，完成图5所示装置的描述。本发明实施例中，由CB设备对组播数据报文进行哈希运算，根据哈希结果确定由哪一个PE设备上的成员端口转发组播数据报文。因此，即使不同PE设备支持的哈希算法不同，也不会对跨PE设备的聚合口转发的组播数据报文造成影响，不会出现组播数据报文的多包或丢包的情况。

下面对本发明实施例提供的CB设备进行描述：

参见图6，为本发明实施例提供的一种CB设备的硬件结构示意图。该CB设备可包括处理器601、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质602。处理器601与机器可读存储介质602可经由系统总线603通信。并且，通过读取并执行机器可读存储介质602中与报文转发逻辑对应的机器可执行指令，处理器601可执行上文描述的报文转发方法。

本文提到的机器可读存储介质602可以是任何电子、磁性、光学或其他物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，所述机器可读存储介质602可以包括如下至少一个种存储介质：易失存储器、非易失性存储器、其它类型存储介质。其中，易失性存储器可为RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，非易失性存储器可为闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、存储盘(如光盘、DVD等)。

本发明实施例还提供一种包括机器可执行指令的机器可读存储介质，例如图6中的机器可读存储介质602，所述机器可执行指令可由CB设备中的处理器601执行，以实现以上描述的报文转发方法。

至此，完成图6所示设备的描述。

以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种报文转发方法，应用于控制桥CB设备，其特征在于，属于同一聚合组的跨端口扩展PE设备聚合的成员端口已加入组播组，所述方法包括：

若接收到所述组播组的组播数据报文，确定所述组播数据报文对应的第一哈希值；

从本地记录的哈希值与所述组播组的组播扩展通道标识ECID的对应关系中，查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID，其中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上；

将所述第一组播ECID添加到所述组播数据报文中，并转发至承载所述组播组的流量的PE设备，以使包括所述第一组播ECID的端口列表中的成员端口的PE设备根据预先获取到的所述第一组播ECID的端口列表，确定所述第一组播ECID的端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口时，通过所述本设备上的成员端口转发所述组播数据报文。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述组播数据报文对应的第一哈希值，包括：

利用预设的哈希算法，对所述组播数据报文的报文特征进行哈希运算，得到所述第一哈希值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID之前，还包括：

统计所述聚合组中成员端口所属PE设备的第一数量；

为所述组播组分配所述第一数量个组播ECID。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述为所述组播组分配所述第一数量个组播ECID之后，还包括：

确定所述CB设备支持的哈希值的第二数量；

基于所述第二数量以及所述第一数量，建立所述哈希值与所述组播组的组播ECID的对应关系。

5.一种报文转发装置，应用于控制桥CB设备，其特征在于，属于同一聚合组的跨端口扩展PE设备聚合的成员端口已加入组播组，所述装置包括：

确定单元，用于若接收到所述组播组的组播数据报文，确定所述组播数据报文对应的第一哈希值；

查找单元，用于从本地记录的哈希值与所述组播组的组播扩展通道标识ECID的对应关系中，查找与所述第一哈希值对应的第一组播ECID，其中，组播ECID的端口列表中包括的成员端口位于同一PE设备上；

发送单元，用于将所述第一组播ECID添加到所述组播数据报文中，并转发至承载所述组播组的流量的PE设备，以使包括所述第一组播ECID的端口列表中的成员端口的PE设备根据预先获取到的所述第一组播ECID的端口列表，确定所述第一组播ECID的端口列表中包括的成员端口为位于本设备上的成员端口时，通过所述本设备上的成员端口转发所述组播数据报文。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述确定单元，具体用于利用预设的哈希算法，对所述组播数据报文的报文特征进行哈希运算，得到所述第一哈希值。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

分配单元，用于统计所述聚合组中成员端口所属PE设备的第一数量；为所述组播组分配所述第一数量个组播ECID。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

建立单元，用于确定所述CB设备支持的哈希值的第二数量；基于所述第二数量以及所述第一数量，建立所述哈希值与所述组播组的组播ECID的对应关系。

9.一种控制桥CB设备，其特征在于，所述设备包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。

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