CN111865747A - 基于evpn的二层数据传输方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于EVPN的二层数据传输方法、装置、设备及介质。包括：在EVPN中，第一节点将具有指定封装格式的STUN报文经由NAT设备发送至第二节点；所述报文包括：第一节点的序列号SNID；所述第二节点通过STUN服务，监听并接收所述第一节点发送的所述STUN报文；第二节点校验所述第一节点发送的所述STUN报文携带的所述第一节点的SNID与所述第二节点的SNID是否一致；如果一致，当有二层业务报文待发送时，第二节点将所述二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点；根据本发明实施例，解决了有一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输问题，有效扩展了EVPN的使用范围。

Description

基于EVPN的二层数据传输方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明属于数据业务技术领域，尤其涉及一种基于以太网虚拟专用网络(EVPN，Ethernet Virtual Private Network)的无公网IP二层转发的方法、装置、设备及计算机存储介质。

背景技术

随着企业业务的日益增加，企业网络的需求不断提高，企业网络的规模和功能日益复杂，出于企业分支机构、数据中心多地互联的考虑，出现了EVPN的互联技术。

EVPN技术可用于透明方式扩展两个或多个远程的二层用户网络。具体地，EVPN经由中间网络传输用户之间的二层以太网数据包。EVPN使用可扩展虚拟局域网(VXLAN，Virtual Extensible LAN)来进行封装，VXLAN是在IP网络基础上构建的一种overlay架构的传输技术。

EVPN使用网络进行二层业务传输时，需要两个VXLAN隧道终端(VTEP，VXLANTunnel End Point)具有两个公网IP地址。在很多情况下，处于用户分支侧的网络设备，没有公网IP地址，只能通过以太网上的点对点协议(PPPOE，Point-to-Point Protocol OverEthernet)等方式，获取一个私网地址。这种情况下，通用的EVPN技术无法进行业务的部署。

发明内容

本发明实施例提供一种基于EVPN的二层数据传输方法、装置、设备及介质，能够解决一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输问题。

一方面，本发明实施例提供一种基于EVPN的二层数据传输方法，该方法包括：第一节点将具有指定封装格式的网络地址转换的用户数据报协议的简单穿越报文(STUN，Simple Traversal of User Datagram Protocol Through Network AddressTranslators)经由网络地址转换(NAT,Network Address Translation)设备发送至第二节点；

所述报文包括：第一节点的序列号(SNID,Serial Number ID)；

所述第二节点通过STUN服务，监听并接收所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文；

第二节点校验所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文携带的所述第一节点的SNID与所述第二节点的SNID是否一致；

如果一致，第二节点按需将二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点；

如果不一致，第二节点则继续监听所述第一节点发送的STUN报文。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括；所述第一节点配置所述第二节点为EVPN邻居，配置所述第一节点的SNID；所述第二节点配置所述第一节点为EVPN邻居，配置所述第二节点的SNID。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述第一节点的SNID等于所述第二节点的SNID。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括；所述具有指定封装格式的STUN报文经由NAT设备发送至第二节点时，所述NAT设备配置第三节点。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括；所述第二节点接收到所述具有指定封装格式的STUN报文时，记录所述第三节点的IP地址和端口号信息与SNID号的对应关系，并进行EVPN邻居的建立。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括；当所述二层业务报文要从所述第二节点发送到所述第一节点，所述第二节点查找SNID对应的第三节点的IP地址和端口号，并将所述二层业务报文封装VXLAN头后发送至所述NAT设备。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括；当所述二层业务报文经过所述NAT设备时，所述NAT设备将第三节点的IP地址替换为所述第一节点的IP地址，从而报文到达第一节点。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述方法还包括：第一节点的IP地址、用于后续扩展的保留字段和建立的用户数据报协议(UDP,User DatagramProtocol)连接端口号。

根据本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法，所述第二节点的公网地址由互联网服务提供商(ISP,Internet Service Provider)分配；所述NAT设备配置的第三节点的公网地址由ISP分配。

另一方面，本发明实施例提供了一种基于EVPN的二层数据传输装置，装置包括：

报文监听模块，用于第二节点通过STUN服务，监听并接收第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文；

报文校验模块，用于校验第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文携带的第一节点的SNID与第二节点的SNID是否一致；

报文转发模块，用于当有二层业务报文待发送时，第二节点将所述二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点。

再一方面，本发明实施例提供了一种基于EVPN的二层数据传输设备，设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行计算机程序指令时实现如本发明实施例提供的转发方法。

再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明实施例提供的转发方法。

本发明实施例的基于EVPN的二层数据传输方法、装置、设备及计算机存储介质，能够通过在有公网IP VTEP节点安装STUN服务,来判断远端VTEP节点私网对应的公网IP及端口号。对于无公网IP VTEP节点通过改造后的STUN报文，将自身的SNID传递给有公网IPVTEP节点。对于有公网IP VTEP节点校验远端STUN报文里携带的SNID与本节点配置的SNID是否一致，如果校验通过，则进行后续的业务转发。

本申请通过利用STUN协议机制并对原有报文进行改造，提供了建立EVPN的方法，解决了有一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输问题，有效扩展了EVPN的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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是本发明实施例提供的处理方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的组网场景图；

图3是本发明实施例提供的基于STUN的EVPN建立过程流程图；

图4是本发明实施例提供的隧道创建页面图；

图5是本发明实施例提供的新建隧道链路状态的页面效果图；

图6是本发明实施例提供的隧道业务状态的页面效果图；

图7是本发明实施例提供的处理装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的示例性硬件架构的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种基于EVPN的二层数据传输方法、装置、设备及计算机存储介质。下面首先对本发明实施例所提供的基于EVPN的二层数据传输方法进行介绍。

图1示出了本发明一个实施例提供的基于EVPN的二层数据传输方法的流程示意图。如图1所示，

S101，第一节点将具有指定封装格式的STUN报文经由NAT设备发送至第二节点；所述报文包括：第一节点的SNID；

S102，所述第二节点通过STUN服务，监听并接收所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文；

S103，第二节点校验所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文携带的所述第一节点的SNID与所述第二节点的SNID是否一致；如果一致，第二节点按需将二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点。

图2示出了本发明一个实施例提供的组网场景图，针对该组网场景，本申请通过在有公网IP VTEP节点安装STUN(Simple Traversal of User Datagram Protocol ThroughNetwork Address Translators，NAT的UDP简单穿越)服务,来判断远端VTEP节点私网对应的公网IP及端口。

对于无公网IP VTEP节点通过STUN报文，将自身的SNID传递给有公网IP VTEP节点，有公网IP VTEP节点校验远端STUN报文里携带的SNID与本节点配置的SNID是否一致，如果校验通过，则进行后续的业务转发。

通过本申请的方法和装置可以解决一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输问题，使EVPN两个VTEP的链接可以穿越各种NAT，有效扩展了EVPN的使用范围，拓展了EVPN的应用场景。

图3示出了本发明一个实施例提供的基于STUN的EVPN建立过程流程图。在本发明的实施例中，STUN为一种针对UDP的NAT穿越技术。STUN是RFC3489规定的一种NAT穿透方式，它采用辅助的方法探测NAT的IP和端口。

首先，将原有的STUN报文进行改造，在原有报文的基础上加入SNID,SNID为隧道私网侧VTEP发送到公网侧VTEP的序列号；其中，节点A位于私网侧，节点B位于公网侧，并且在节点A配置有公网地址的节点B为EVPN邻居,同时配置节点A的SNID；在节点B配置无公网地址的节点A为EVPN邻居，同时配置节点B的SNID；有公网的节点B安装STUN服务，监听远端私网发送的STUN报文；

其次，无公网节点A向节点B发送带有节点A的SNID的STUN报文，报文经过NAT设备时，NAT设备会匹配节点C作为静态NAT,从而将发送STUN报文的无公网节点IP_A转换为公网地址IP_C；然后以IP_C作为发送方地址将STUN报文发送给B节点；也就是说，B节点接收到的STUN报文的来源公网地址为IP_C；

再次，当节点B收到节点A的STUN报文，校验报文中携带的SNID号与自己配置的SNID是否一致，如果一致，节点B记录收到STUN报文的公网地址IP_C(ISP分配)与SNID号的对应关系包括相应的端口号信息，并进行EVPN邻居的建立。

最后，当有二层业务报文要从节点B发送到节点A，节点B会查找SNID号对应的公网地址IP_C和端口号，将报文封装VXLAN头后进行发送。当报文经过NAT设备时，根据NAT设备将目的公网地址IP_C和端口号，替换成VTEP的私网地址IP_A，也就是说，二层业务报文最终到达了A节点。

如果节点B校验报文中携带的SNID与自己配置的SNID不一致，则继续监听远端私网发送的STUN报文。

根据本申请提供的又一实施例，基于EVPN的二层数据传输的部署组网，首先，本端部署私网地址，对端部署公网地址，并且二者之间建立EVPN邻居，即在无公网地址的本端配置有公网地址的EVPN邻居节点对端。

其中，组网部署的操作步骤如下：借助软件定义的广域网(SD-WAN,software-defined Wide Area Network)管理平台SMS进行私网隧道创建；具体地，在SD-WAN管理平台SMS中，打开“FlexEdge”页面，单击“名称”列表下的“Edge”，打开“Overview”页面。单击隧道配置区域中的添加按钮，打开如图4所示的隧道创建页面图。

然后，输入如图4所示的隧道创建页面图中的隧道名称，并且选择“本端EdgeLink”、“对端Edge”和“对端Edge Link”。

然后，本端配置对端为EVPN邻居，配置本端的SNID；对端配置本端为EVPN邻居，配置对端的SNID。

至此，隧道建立完成。

图5示出了新建隧道链路状态图，从图中可以看出，本端私网地址192.168.1.3,对端公网地址为103.192.254.54；

图6示出了隧道业务状态图，从图中可以看出隧道流量收发正常。

通过本发明的实施例，情景再现了解决一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输的具体过程，通过本发明的实施例，解决了一端没有公网情况下的EVPN二层业务传输问题，从而EVPN可以顺利进行业务的部署，有效扩展了EVPN的使用范围。

图7所示为本发明实施例提供的处理装置的结构示意图，处理装置200所示方法包括：

报文监听模块210，用于第二节点监听并接收第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文；

报文校验模块220，用于校验所述第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文携带的所述第一节点的SNID与所述第二节点的SNID是否一致；

报文转发模块230，用于所述第二节点按需将二层业务报文经由NAT设备转发至所述第一节点。

图8示出了本发明实施例提供的基于EVPN的二层数据传输的硬件结构示意图。

基于EVPN的二层数据传输设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种基于EVPN的二层数据传输方法。

在一个示例中，基于EVPN的二层数据传输设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图8所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将基于EVPN的二层数据传输设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

该基于EVPN的二层数据传输设备可以执行本发明实施例中的基于EVPN的二层数据传输方法，从而实现结合图1和图7描述的基于EVPN的二层数据传输方法和装置。

另外，结合上述实施例中的基于EVPN的二层数据传输方法，本发明实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种基于EVPN的二层数据传输方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于以太网虚拟专用网络EVPN的二层数据传输方法，其特征在于，包括：

在EVPN中，第一节点将具有指定封装格式的STUN报文经由网络地址转换NAT设备发送至第二节点；所述报文包括：第一节点的序列号SNID；其中，所述第一节点位于私网侧，所述第二节点位于公网侧；

所述第二节点通过STUN服务，监听并接收所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文；

所述第二节点校验所述第一节点发送的所述具有指定封装格式的STUN报文携带的所述第一节点的SNID与所述第二节点的SNID是否一致；

如果一致，当有二层业务报文待发送时，所述第二节点将所述二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点；

如果不一致，所述第二节点则继续监听所述第一节点发送的STUN报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一节点配置所述第二节点为EVPN邻居，配置所述第一节点的SNID；所述第二节点配置所述第一节点为EVPN邻居，配置所述第二节点的SNID。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一节点的SNID等于所述第二节点的SNID。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述具有指定封装格式的STUN报文经由NAT设备发送至第二节点时，所述NAT设备配置第三节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第二节点接收到所述具有指定封装格式的STUN报文时，记录所述第三节点的IP地址和端口号信息与SNID号的对应关系，并进行EVPN邻居的建立。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当有二层业务报文待发送时，所述第二节点将所述二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点，包括：

所述第二节点查找SNID对应的第三节点的IP地址和端口号，并将所述二层业务报文封装可扩展虚拟局域网VXLAN头后发送至所述NAT设备。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述二层业务报文传递至所述NAT设备时，所述NAT设备将第三节点的IP地址替换为所述第一节点的IP地址，以使报文到达第一节点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文还包括：第一节点的IP地址、用于后续扩展的保留字段和建立的用户数据报协议UDP连接端口号。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述第二节点的公网地址由互联网服务提供商ISP分配；所述NAT设备配置的第三节点的公网地址由ISP分配。

10.一种基于EVPN的二层数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：

报文监听模块，用于第二节点监听并接收第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文；

报文校验模块，用于校验第一节点发送的具有指定封装格式的STUN报文携带的第一节点的SNID与第二节点的SNID是否一致；

报文转发模块，用于当有二层业务报文待发送时，第二节点将所述二层业务报文经由所述NAT设备转发至所述第一节点。

11.一种计算设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-9任意一项所述的基于EVPN的二层数据传输方法。

12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-9任意一项所述的基于EVPN的二层数据传输方法。

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