CN111683308B - 一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法及装置，涉及接入网技术领域。该方法包括：报文接收阶段，将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，该默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验；报文转发阶段，若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行转发；报文发送阶段，根据接收报文的虚拟网卡的类型，选择对应的发包动作，完成硬件发包。本发明能在家庭网关上兼容实现灵活桥接业务功能，可更好地适应多样化网络部署场景，满足实际应用需求。

Description

一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法及装置

技术领域

本发明涉及接入网技术领域，具体来讲是一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法及装置。

背景技术

GPON(Gigabit-Capable PON，具有千兆位功能的无源光网络)技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。GPON接入网中，家庭网关型ONU(Optical Network Unit，光网络单元)相当于带GPON上联接口的家庭网关，可提供数据、语音、视频等多种业务，主要应用于单独家庭用户的FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)场合。由于家庭网关LAN口直连用户终端，单个LAN业务数量和业务类型相对较少。SFU(Single Family Unit，单住户单元)型ONU主要用于FTTH场景下的单独家庭(住宅)用户或者单独的企业用户。在某些应用场景下，SFU的LAN口需要级联家庭网关或者交换机，可提供更灵活以太网转发功能。

目前，家庭网关与SFU在数据转发实现方案上，具有以下区别：

家庭网关中，只支持特定VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)的路由、桥接业务及标准OMCI(ONU Management and Control Interface，光网络单元管理控制接口)定义的gemport映射模型。数据转发实现时，使用虚拟网卡区别不同VLAN的业务。在收方向，一个虚拟网卡只过滤接收特定VLAN的数据业务；虚拟网卡的发方向，一个虚拟网卡添加业务VLAN标记；根据配置下发的LAN端口和WAN业务的绑定关系，多个LAN端口收到的业务汇聚转发到特定的WAN虚拟网卡，根据WAN虚拟网卡的VLAN属性添加业务VLAN，实现路由/桥接的VLAN标记功能。

而SFU中，其在灵活桥接业务场景中，不仅有家庭网关的VLAN非透明端口，还需要支持VLAN透明端口。VLAN透明端口业务有TLS(Transport Layer Security，传输层安全性协议)业务、VLAN全透传等类型。这些业务需要在网桥收包时不对报文VLAN进行校验，转发过程保持原始VLAN，出桥后携带原始VLAN或者在基础上标记外层VLAN，即数据流在接收和发送方向，ONU需要实现VLAN透明的功能。并且，GPON上行映射gemport时，SFU灵活桥接业务的映射方式也不限于家庭网关的单桥模式(即多个端口的业务汇聚转发到PON口后基于相同的VLAN或COS(Class of Service，服务类别)映射同一个gemport)，还会使用多桥模式(即一个端口映射一个gemport，甚至是每个端口业务映射一个gemport)。此gemport映射模型下，一方面VLAN透明的端口业务不具备明确的VLAN特征，且全透传业务和家庭网关的现有业务必然在特定VLAN存在冲突，也无法复用家庭网关中基于VLAN/COS的gemport映射方式。另一方面，同一个端口的不同业务即使汇聚到PON口后具备相同的VLAN或者COS属性，灵活桥接业务场景规划的业务gemoprt通道可能是不同的，现有家庭网关基于VLAN/COS映射gemport也无法区分出两条业务的差异。

基于上述区别，现有家庭网的数据转发实现方案，无法满足灵活桥接业务中VLAN透明端口、单用户端口汇聚多业务、上行业务流灵活映射gemport等功能需求。因此，如何能在家庭网关上兼容实现上述灵活桥接业务功能，从而适应运营商业务场景的多样化网络部署要求，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法及装置，能在家庭网关上兼容实现灵活桥接业务功能，可更好地适应多样化网络部署场景，满足实际应用需求。

为达到以上目的，本发明提供一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，包括以下步骤：

报文接收阶段：将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，所述默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验；

报文转发阶段：若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行转发；

报文发送阶段：根据接收报文的虚拟网卡的类型，选择对应的发包动作，完成硬件发包。

在上述技术方案的基础上，所述报文接收阶段，具体包括以下流程：网卡驱动收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值；基于报文的VLAN层数和VLAN值，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，查找时优先匹配特定虚拟网卡；如果VLAN特征匹配，将报文的接收网卡更新为特定虚拟网卡；否则，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡。

在上述技术方案的基础上，所述报文转发阶段，具体包括以下流程：获取报文的接收源端口、目的端口的端口信息，所述端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同，允许报文转发到目的端口虚拟网卡；若不同，则丢弃该报文。

在上述技术方案的基础上，所述报文发送阶段，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；

所述VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；所述匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级；所述VLAN动作包括VLAN行为、改后的VLAN值、gemport映射值；

对于VLAN透明业务，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级设置为低；对于VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN值设置为有效值，匹配优先级设置为高；

所述按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文，具体包括以下流程：

遍历VLAN动作表中所有优先级为高的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；

若未检索到相匹配的条目，再遍历VLAN动作表中所有优先级为低的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若是，按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；否则，输出查表失败的结果，并丢弃报文。

在上述技术方案的基础上，若为上行发包方向，所选择的发包动作还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：

若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，先使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断检索到的相匹配的条目的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值，若是，获取该有效的gemport映射值；否则，按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值；

若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，则直接按照家庭网关标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

本发明还提供一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，该装置包括报文接收模块、报文转发模块、报文发送模块；

所述报文接收模块，用于：将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，所述默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验；

所述报文转发模块，用于：若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行报文转发；

所述报文发送模块，用于：根据接收报文的虚拟网卡的类型，选择对应的发包动作，完成硬件发包。

在上述技术方案的基础上，所述报文接收模块的具体工作流程包括：收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值；基于报文的VLAN层数和VLAN值，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，查找时优先匹配特定虚拟网卡；如果VLAN特征匹配，将报文的接收网卡更新为特定虚拟网卡；否则，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡。

在上述技术方案的基础上，所述报文转发模块的具体工作流程包括：获取报文的接收源端口、目的端口的端口信息，所述端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同，允许报文转发到目的端口虚拟网卡；若不同，则丢弃该报文。

在上述技术方案的基础上，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所述报文发送模块选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；

所述VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；所述匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级；所述VLAN动作包括VLAN行为、改后的VLAN值、gemport映射值；

对于VLAN透明业务，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级设置为低；对于VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN值设置为有效值，匹配优先级设置为高；

所述报文发送模块按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文，具体包括以下流程：

遍历VLAN动作表中所有优先级为高的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；

若未检索到相匹配的条目，再遍历VLAN动作表中所有优先级为低的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若是，按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；否则，输出查表失败的结果，并丢弃报文。

在上述技术方案的基础上，若为上行发包方向，所述报文发送模块选择的发包动作还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：

若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所述报文发送模块先使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断检索到的相匹配的条目的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值，若是，获取该有效的gemport映射值；否则，按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值；

若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，所述报文发送模块直接按照家庭网关标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

本发明的有益效果在于：

本发明中的家庭网关，可满足灵活桥接业务中VLAN透明端口、单用户端口汇聚多业务、上行业务流灵活映射gemport等功能需求，能在家庭网关上兼容实现上述灵活桥接业务功能，可更好地适应运营商业务场景的多样化网络部署场景，满足实际应用需求。

附图说明

图1为本发明实施例中在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法的流程图；

图2为本发明实施例中报文接收阶段的具体流程图；

图3为本发明实施例中报文转发阶段的具体流程图；

图4为本发明实施例中报文发送阶段的具体流程图；

图5为本发明实施例中检索预设的VLAN动作表的具体流程图；

图6为本发明实施例中获取gemport映射值的具体流程图；

图7为本发明实施例中在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

但需说明的是：接下来要介绍的示例仅是一些具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

实施例一

参见图1所示，本实施例提供了一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，该方法包括以下步骤：

S1、报文接收阶段，将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，该默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验。

可以理解的是，由于家庭网关中只支持特定VLAN的路由，为了让家庭网关在接收方向，从家庭网关的VLAN非透明业务中区分出灵活桥接业务，本实施例在家庭网关的特定虚拟网卡的基础上，对家庭网关的每个物理LAN口和物理PON口新增1个默认虚拟网卡，应用于该物理口的灵活桥接业务场景，即特定虚拟网卡用于处理家庭网关的VLAN非透明业务，默认虚拟网卡用于处理SFU的灵活桥接业务。并且，由于默认虚拟网卡在收包方向不校验VLAN特征，具备VLAN透明的属性，满足了灵活桥接业务中VLAN透明端口的功能需求。本实施例中，特定虚拟网卡包括：untag虚拟网卡和特定VLAN虚拟网卡；其中，VLAN层数为0的untag虚拟网卡用于接收untag报文，VLAN层数为1且VLAN值为X的特定VLAN虚拟网卡用于接收单层VLAN X的报文。总的来说，本实施例的特定虚拟网卡只能收到明确VLAN特征的报文。

S2、报文转发阶段，若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同(即同为特定虚拟网卡或同为默认虚拟网卡)，则进行转发；否则，丢弃报文。

可以理解的是，家庭网关的桥转发层面，在灵活桥接业务和家庭网关业务共存的场景下，需实现灵活桥业务和家庭网关业务的隔离。本实施例中，只允许报文在特定虚拟网卡之间互相转发或者在默认虚拟网卡之间互相转发，不允许报文在特定虚拟网卡和默认虚拟网卡之间互相转发，从而在桥转发层面实现灵活桥接业务和家庭网关业务的隔离。

S3、报文发送阶段，根据接收报文的虚拟网卡的类型(特定虚拟网卡或默认虚拟网卡)，选择对应的发包动作，完成硬件发包。具体来说，若接收报文的虚拟网卡的类型为默认虚拟网卡，该报文就属于灵活桥接业务，所选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；若接收报文的虚拟网卡的类型为特定虚拟网卡，该报文就属于家庭网关的VLAN非透明业务，则选择的发包动作包括基于特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作。

可以理解的是，在家庭网关网卡驱动发包方向，区别于家庭网关业务基于特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作，灵活桥接业务场景下，物理PON默认虚拟网卡口汇聚了多个LAN口的业务，WAN侧的VLAN属性具有不确定性，无法像家庭网关一样基于WAN侧特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作。对此，本实施例中，在报文的发送阶段，如果接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，该报文就属于灵活桥接业务，则会基于报文的源端口、VLAN特征等信息在预设的灵活桥接业务的VLAN动作表中获取对应VLAN动作，并按照该VLAN动作修改VLAN。而对于家庭网关业务，由于此时已经按照虚拟网卡的VLAN属性做过VLAN动作，则直接透传，不再修改VLAN。

从上述操作可以看出，本实施例中的家庭网关，可满足灵活桥接业务中VLAN透明端口、单用户端口汇聚多业务等功能需求，能在家庭网关上兼容实现上述灵活桥接业务功能，可更好地适应运营商业务场景的多样化网络部署场景，满足实际应用需求。

实施例二

参见图2所示，本实施例提供的一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其基本步骤与实施例一相同，不同之处在于，作为一种可选的实施方式，该方法的步骤S1具体包括以下操作：

S101、网卡驱动收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值等报文特征；

S102、基于报文的VLAN层数和VLAN值的特征，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，优先去匹配用于处理家庭网关的VLAN非透明业务的特定虚拟网卡；如果VLAN特征匹配，例如VLAN层数为0的特定虚拟网卡(如untag虚拟网卡)只能匹配接收untag报文，VLAN层数为1且VLAN值为X的特定虚拟网卡(如特定VLAN虚拟网卡)只能匹配接收单层VLAN X的报文，转入步骤S103；否则，转入步骤S104；

S103、将报文的接收网卡(即接收报文的虚拟网卡)更新为对应的VLAN非透明业务的特定虚拟网卡，转入步骤S105；

S104、对于VLAN特征不匹配的包，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡；由于默认虚拟网卡在收包方向不校验VLAN特征，具备VLAN透明的属性；转入步骤S105；

S105、将报文继续送往网络协议栈，转入步骤S106；

S106、网络协议栈检查该报文的接收网卡是否加入桥转发矩阵，若是，转入步骤S107；若否，转入步骤S108；需要说明的是，本实施例中，端口只有在绑定灵活桥接业务时，默认虚拟网卡才被加入桥转发矩阵，可防止非法VLAN的业务被VLAN透明属性的默认虚拟网卡接收后，进行桥转发；

S107、对于接收网卡已加入桥转发矩阵的报文，做桥转发行为，之后结束步骤S1；

S108、对于接收网卡未加入桥转发矩阵的报文，不允许做桥转发，将其交由其它协议栈处理，如果没有匹配到其他协议栈处理，则丢弃该报文，之后结束步骤S1。

本实施例中，默认虚拟网卡收包的判决条件在特定虚拟网卡之后，即查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象时，会优先去匹配用于处理家庭网关的VLAN非透明业务的特定虚拟网卡，将家庭网关的VLAN非透明业务的包交由特定虚拟网卡接收；然后不匹配的包，则全部交给默认虚拟网卡接收，用以防止默认网卡会和家庭网关现有业务出现冲突，实现业务共存。默认虚拟网卡在收包时，不对报文的VLAN进行校验，因此具备VLAN透明的属性。并且，端口只有在绑定灵活桥接业务时，默认虚拟网卡才被加入桥转发矩阵，可有效防止非法VLAN的业务被VLAN透明属性的默认虚拟网卡接收后，进行桥转发，保障了桥转发的可靠性。

实施例三

参见图3所示，本实施例提供的一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其基本步骤与实施例一相同，不同之处在于，作为一种可选的实施方式，该方法的步骤S2具体包括以下操作：

S201、经过桥转发的报文，获取该报文的接收源端口和目的端口的端口信息，该端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同(两者都是默认虚拟网卡或者都不是默认虚拟网卡)，转入步骤S202；若不同，转入步骤S203；

S202、允许报文转发到目的端口虚拟网卡，保证默认虚拟网卡之间灵活桥接业务可以正常转发，之后结束步骤S2；

S203、将报文丢弃，保证灵活桥业务和其它业务之间的转发隔离，之后结束步骤S2。

可以理解的是，本实施例中，在桥转发层面，桥上的每个成员网卡都添加私有属性，该私有属性用以区分是否为端口默认虚拟网卡；经过桥转发的报文，需要分别判断报文的接收源端口虚拟网卡的私有属性，以及转发目的端口虚拟网卡的私有属性；如果两者的私有属性相同，则进行转发，否则丢弃报文。通过上述操作，不仅能保证默认虚拟网卡之间灵活桥接业务可以正常转发，还能实现灵活桥业务和其它业务之间的转发隔离。

实施例四

参见图4所示，本实施例提供的一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其基本步骤与实施例一相同，不同之处在于，作为一种可选的实施方式，该方法的步骤S3具体包括以下操作：

S301、网卡驱动发包时，判断报文的接收源端口是否为默认虚拟网卡，若是，表明该报文属于灵活桥接业务，转入步骤S302；若否，表明该报文属于家庭网关业务，转入步骤S305；

S302、基于报文的源端口、VLAN特征等信息检索预设的VLAN动作表；该VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；其中匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级等条件信息；VLAN动作包括VLAN行为(如添加、剥离、透传)、改后的VLAN值、gemport映射值等信息；该VLAN动作表的匹配优先级用于在条件冲突场景下，优先查到高优先级的VLAN动作，匹配成功后输出VLAN动作，结束查表；无法匹配高优先级VLAN动作表后，再查找低优先级VLAN动作表；如果查表失败，输出失败结果；本实施例中，如果业务具有VLAN透明属性，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级就设置为低，如果是VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN即设置为有效值，匹配优先级设置为高；例如，匹配优先级按照数值越小优先级越低来设置，则可将业务具有VLAN透明属性的匹配优先级设置为0(低)，将VLAN非透明业务的匹配优先级设备为1(高)；

如果报文的VLAN特征无法匹配VLAN动作表，转入步骤S303；

如果报文的VLAN特征可以匹配VLAN动作表，转入步骤S304；

S303、表明报文特征与端口业务不匹配，则丢弃报文，之后结束步骤S3；

S304、按照查表获取的VLAN动作修改报文，转入步骤S306；

S305、由于该报文属于家庭网关业务，此时已经按照虚拟网的VLAN属性做过VLAN动作，则直接透传，不再修改VLAN，转入步骤S306；

S306、判断发包的目的端口是否为PON口，若是，转入步骤S307；若否，转入步骤S308；

S307、基于报文的源端口、VLAN值等信息，获取gemport映射值，转入步骤S308；

S308、将当前报文通知硬件，完成硬件发包；若是发往PON口的报文，则根据获取到的gemport映射值完成硬件发包；之后结束步骤S3。

可以理解的是，在报文的发送阶段，灵活桥接业务的VLAN业务模型和家庭网关有较大差异，区分出灵活桥业务后，必须基于报文的其它属性(例如收端口和VLAN特征)区分端口业务，再进行不同的VLAN动作。因此，本实施例中，对于灵活桥接业务，会基于报文的源端口、VLAN特征等信息检索预设的灵活桥接业务的VLAN动作表，并按照查表获取的VLAN动作修改报文；而对于家庭网关业务，由于此时已经按照虚拟网卡的VLAN属性做过VLAN动作，则直接透传，不再修改VLAN。

进一步地，在一种优选的实施方式中，参见图5所示，步骤S302(检索预设的VLAN动作表)具体包括以下操作：

S302a、遍历VLAN动作表中所有优先级为高(例如优先级为1)的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若在优先级1的表中，未检索到相匹配的条目，则转入步骤S302b；若检索到相匹配的条目，则转入步骤S302c；

S302b、遍历VLAN动作表中所有优先级为低(例如优先级为0)的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则转入步骤S302c；若未检索到相匹配的条目，则转入步骤S302d；

S302c、输出相匹配的条目的VLAN动作，之后结束步骤S302，转入步骤S304；

S302d、输出查表失败的结果，之后结束步骤S302，转入步骤S303。

另外，参见步骤S306～S308可知，在报文的发送阶段，对于往PON口发包时的上行方向，无论是灵活桥接业务还是家庭网关业务，都还包括获取gemport映射值的操作，即无论接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡还是特定虚拟网卡，所选择的发包动作均还包括获取gemport映射值的动作；对于下行方向，则无需上述动作，直接将当前报文通知硬件，完成硬件发包。其原理在于：从功能角度来说，gemport映射只存在往PON口发包时的上行方向，gemport属于发包动作的一个属性。下行方向，只要家庭网关创建了gemport，就可以接受该gemport的数据，gemport属于收包条件，而不是发包的动作。

进一步地，在一种优选的实施方式中，参见图6所示，作为上行发包方向特有的获取gemport映射值的操作，步骤S307具体包括以下操作：

S307a、判断报文的接收源端口是否为默认虚拟网卡,若是，表明该报文属于灵活桥接业务，转入步骤S307b；若否，表明该报文属于家庭网关业务，转入步骤S307c；

S307b、使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断查表获取的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值(即上述步骤S302c中输出的VLAN动作是否包含有效的gemport映射值)，若是，获取该有效的gemport映射值，之后结束步骤S307；否则，转入步骤S307c；

S307c、按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值，之后结束步骤S307。

通过上述步骤S307的具体流程可知：本实施例中，对于往PON口发包时的上行方向，若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，表明该报文属于家庭网关业务，则在获取gemport映射值时，直接按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式获取gemport映射值。若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，表明该报文属于灵活桥接业务，则在获取gemport映射值时，即可使用单端口单业务的gemport映射模式也可复用家庭网关标准OMCI的gemport映射模式获取gemport映射值，满足了灵活桥接业务的上行业务流灵活映射gemport的功能需求；具体来说，预设的灵活桥接业务的VLAN动作表中，每个表项对应一条业务，上层配置模块可以根据业务映射需求，在VLAN动作表中填入有效的gemport映射值指示业务的上行通道。当VLAN动作表中填入无效的gemoprt映射值时，则再复用家庭网关的标准OMCI的gemport映射表，再次获取gemoprt映射值。如果能获取合法gemport，则继续硬件发包；仍无法获取gemport，则丢弃。

实施例五

参见图7所示，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，该装置包括报文接收模块、报文转发模块、报文发送模块。

其中，报文接收模块，用于：将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，该默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验。由于默认虚拟网卡在收包方向不校验VLAN特征，具备VLAN透明的属性，满足了灵活桥接业务中VLAN透明端口的功能需求。

进一步地，作为一种可选的实施方式，该报文接收模块的具体工作流程包括：收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值；基于报文的VLAN层数和VLAN值，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，查找时优先匹配特定虚拟网卡；如果VLAN特征匹配，将报文的接收网卡更新为特定虚拟网卡；否则，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡。

报文转发模块，用于：若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行报文转发。进一步地，作为一种可选的实施方式，该报文转发模块的具体工作流程包括：获取报文的接收源端口、目的端口的端口信息，所述端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同，允许报文转发到目的端口虚拟网卡；若不同，则丢弃该报文。

报文发送模块，用于：根据接收报文的虚拟网卡的类型(特定虚拟网卡或默认虚拟网卡)，选择对应的发包动作，完成硬件发包。具体来说，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，该报文就属于灵活桥接业务，则报文发送模块所选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；若接收报文的虚拟网卡的类型为特定虚拟网卡，该报文就属于家庭网关的VLAN非透明业务，则报文发送模块选择的发包动作包括基于特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作。

可以理解的是，在家庭网关网卡驱动发包方向，区别于家庭网关业务特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作，灵活桥接业务场景下，物理PON默认虚拟网卡口汇聚了多个LAN口的业务，WAN侧的VLAN属性具有不确定性，无法像家庭网关一样基于WAN侧特定虚拟网卡对应的VLAN做发包动作。对此，本实施例中，在报文的发送阶段，如果接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，该报文就属于灵活桥接业务，则会基于报文的源端口、VLAN特征等信息在预设的灵活桥接业务的VLAN动作表中获取对应VLAN动作，并按照该VLAN动作修改VLAN。而对于家庭网关业务，由于此时已经按照虚拟网卡的VLAN属性做过VLAN动作，则直接透传，不再修改VLAN。

更进一步地，本实施例中，VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；其中匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级，VLAN动作包括VLAN行为、改后的VLAN值、gemport映射值。对于VLAN透明业务，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级设置为低；对于VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN值设置为有效值，匹配优先级设置为高。

在此基础上，作为一种优选的实施方式，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所述报文发送模块按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文，具体包括以下流程：

遍历VLAN动作表中所有优先级为高的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；

若未检索到相匹配的条目，再遍历VLAN动作表中所有优先级为低的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若是，按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；否则，输出查表失败的结果，并丢弃报文。

进一步地，本实施例中，在报文的发送阶段，对于往PON口发包时的上行方向，无论是灵活桥接业务还是家庭网关业务，都还包括获取gemport映射值的操作，即无论接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡还是特定虚拟网卡，所述报文发送模块选择的发包动作均还包括获取gemport映射值的动作；对于下行方向，则无需上述动作，直接将当前报文通知硬件，完成硬件发包。其原理在于：从功能角度来说，gemport映射只存在往PON口发包时的上行方向，gemport属于发包动作的一个属性。下行方向，只要家庭网关创建了gemport，就可以接受该gemport的数据，gemport属于收包条件，而不是发包的动作。

在此基础上，作为一种优选的实施方式，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，当上行发包方向时，所述报文发送模块选择的发包动作还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：所述报文发送模块先使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断检索到的相匹配的条目的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值，若是，获取该有效的gemport映射值；否则，按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，当上行发包方向时，所述报文发送模块选择的发包动作也还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：直接按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

可以理解的是，本实施例在GPON上行映射gemport的方式上，灵活桥接业务除了可以使用单端口单业务的gemport映射模式，还可复用家庭网关标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值，满足了灵活桥接业务的上行业务流灵活映射gemport的功能需求。

综合上述描述可以看出，本实施例的装置，可使得家庭网关满足灵活桥接业务中VLAN透明端口、单用户端口汇聚多业务、上行业务流灵活映射gemport等功能需求，能在家庭网关上兼容实现上述灵活桥接业务功能，可更好地适应运营商业务场景的多样化网络部署场景，满足实际应用需求。

注意：上述的具体实施例仅是例子而非限制，且本领域技术人员可以根据本发明的构思从上述分开描述的各个实施例中合并和组合一些步骤和装置来实现本发明的效果，这种合并和组合而成的实施例也被包括在本发明中，在此不一一描述这种合并和组合。

本发明实施例中提及的优点、优势、效果等仅是示例，而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，本发明实施例公开的上述具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明实施例必须采用上述具体的细节来实现。

本发明实施例中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子，并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。本发明实施例所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。本发明实施例所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

本发明实施例中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子，并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外，例如使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单数。

另外，本发明各个实施例中的步骤和装置并非仅限定于某个实施例中实行，事实上，可以根据本发明的概念来结合本文中的各个实施例中相关的部分步骤和部分装置，以构思新的实施例，而这些新的实施例也包括在本发明的范围内。

本发明实施例中的各个操作可以通过能够进行相应的功能的任何适当的手段而进行。该手段可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于硬件的电路或处理器。

本发明实施例的方法包括用于实现上述的方法的一个或多个动作。方法和/或动作可以彼此互换而不脱离权利要求的范围。换句话说，除非指定了动作的具体顺序，否则可以修改具体动作的顺序和/或使用而不脱离权利要求的范围。

本发明实施例中的功能可以按硬件、软件、固件或其任意组合而实现。如果以软件实现，功能可以作为一个或多个指令存储在切实的计算机可读介质上。存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用的切实介质。通过例子而不是限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟存储、磁碟存储或其他磁存储器件或者可以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他切实介质。如在此使用的，碟(disk)和盘(disc)包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能光盘)、软碟和蓝光盘，其中碟通过磁再现数据，而盘利用激光光学地再现数据。

因此，计算机程序产品可以进行在此给出的操作。例如，这样的计算机程序产品可以是具有有形存储(和/或编码)在其上的指令的计算机可读的有形介质，该指令可由一个或多个处理器执行以进行在此所述的操作。计算机程序产品可以包括包装的材料。

其他例子和实现方式在本发明实施例和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，以上所述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些的任意的组合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置，包括被分发以便功能的部分在不同的物理位置处实现。

本领域技术人员可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。且本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在家庭网关的特定虚拟网卡的基础上，对家庭网关的每个物理LAN口和物理PON口新增1个默认虚拟网卡，所述特定虚拟网卡用于处理家庭网关的VLAN非透明业务，所述默认虚拟网卡用于处理SFU的灵活桥接业务；

报文接收阶段：将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，所述默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验；

报文转发阶段：若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行转发；

报文发送阶段：根据接收报文的虚拟网卡的类型，选择对应的发包动作，完成硬件发包。

2.如权利要求1所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其特征在于，所述报文接收阶段，具体包括以下流程：

网卡驱动收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值；基于报文的VLAN层数和VLAN值，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，查找时优先匹配特定虚拟网卡；

如果VLAN特征匹配，将报文的接收网卡更新为特定虚拟网卡；否则，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡。

3.如权利要求1所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其特征在于，所述报文转发阶段，具体包括以下流程：

获取报文的接收源端口、目的端口的端口信息，所述端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；

判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同，允许报文转发到目的端口虚拟网卡；若不同，则丢弃该报文。

4.如权利要求1所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其特征在于：所述报文发送阶段，若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；

所述VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；所述匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级；所述VLAN动作包括VLAN行为、改后的VLAN值、gemport映射值；

对于VLAN透明业务，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级设置为低；对于VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN值设置为有效值，匹配优先级设置为高；

所述按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文，具体包括以下流程：

遍历VLAN动作表中所有优先级为高的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；

若未检索到相匹配的条目，再遍历VLAN动作表中所有优先级为低的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若是，按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；否则，输出查表失败的结果，并丢弃报文。

5.如权利要求4所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的方法，其特征在于：若为上行发包方向，所选择的发包动作还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：

若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，先使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断检索到的相匹配的条目的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值，若是，获取该有效的gemport映射值；否则，按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值；

若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，则直接按照家庭网关标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

6.一种在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，其特征在于：该装置在家庭网关的特定虚拟网卡的基础上，对家庭网关的每个物理LAN口和物理PON口新增1个默认虚拟网卡，所述特定虚拟网卡用于处理家庭网关的VLAN非透明业务，所述默认虚拟网卡用于处理SFU的灵活桥接业务；该装置包括报文接收模块、报文转发模块、报文发送模块；

所述报文接收模块，用于：将家庭网关业务VLAN的报文，交由特定虚拟网卡接收，其他报文均由默认虚拟网卡接收，所述默认虚拟网卡收包时，不对报文的VLAN进行校验；

所述报文转发模块，用于：若接收报文的虚拟网卡与转发目的端口的虚拟网卡相同，则进行报文转发；

所述报文发送模块，用于：根据接收报文的虚拟网卡的类型，选择对应的发包动作，完成硬件发包。

7.如权利要求6所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，其特征在于，所述报文接收模块的具体工作流程包括：

收到报文后，解析识别报文的接收源端口、VLAN层数和VLAN值；基于报文的VLAN层数和VLAN值，查找VLAN特征匹配的虚拟网卡对象，查找时优先匹配特定虚拟网卡；

如果VLAN特征匹配，将报文的接收网卡更新为特定虚拟网卡；否则，将报文的接收网卡更新为默认虚拟网卡。

8.如权利要求6所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，其特征在于，所述报文转发模块的具体工作流程包括：

获取报文的接收源端口、目的端口的端口信息，所述端口信息中包含端口是否为默认虚拟网卡的私有属性；

判断报文的接收源端口和目的端口的私有属性是否相同，若相同，允许报文转发到目的端口虚拟网卡；若不同，则丢弃该报文。

9.如权利要求6所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，其特征在于：若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所述报文发送模块选择的发包动作包括按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文；

所述VLAN动作表的每个条目中包含匹配条件和VLAN动作两部分；所述匹配条件包括报文的源端口、VLAN层数、VLAN值、匹配优先级；所述VLAN动作包括VLAN行为、改后的VLAN值、gemport映射值；

对于VLAN透明业务，匹配条件的VLAN值即设置为无效值，匹配优先级设置为低；对于VLAN非透明业务，匹配条件的VLAN值设置为有效值，匹配优先级设置为高；

所述报文发送模块按照预设的VLAN动作表中的VLAN动作修改报文，具体包括以下流程：

遍历VLAN动作表中所有优先级为高的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若检索到相匹配的条目，则按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；

若未检索到相匹配的条目，再遍历VLAN动作表中所有优先级为低的条目，根据各条目的匹配条件中报文的源端口、VLAN值的信息，检索是否存在与报文的VLAN特征相匹配的条目，若是，按照相匹配的条目的VLAN动作修改报文；否则，输出查表失败的结果，并丢弃报文。

10.如权利要求9所述的在家庭网关上实现灵活桥接业务的装置，其特征在于，若为上行发包方向，所述报文发送模块选择的发包动作还包括获取gemport映射值，其具体流程包括：

若接收报文的虚拟网卡为默认虚拟网卡，所述报文发送模块先使用单端口单业务的gemport映射模式获取gemport映射值：判断检索到的相匹配的条目的VLAN动作中是否包含有效的gemport映射值，若是，获取该有效的gemport映射值；否则，按照家庭网关中标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值；

若接收报文的虚拟网卡为特定虚拟网卡，所述报文发送模块直接按照家庭网关标准OMCI的gemport映射模式，获取gemport映射值。

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