CN112187611B - 一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备 - Google Patents

一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备 Download PDF

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Abstract

一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备，其中，所述方法包括：第一设备发出业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道。

Description

一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备
技术领域
本文涉及但不限于网络传输技术，尤指一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备。
背景技术
近年来，伴随着云网融合、SDN(Software Defined Network，软件定义网络)等技术的快速发展，VXLAN(Virtual Extensible Local Area Network，虚拟扩展局域网)技术越来越重要，其很好地解决了现有VLAN技术无法满足大二层网络需求的问题。作为一种大二层的虚拟网络技术，VXLAN技术能在三层网络的基础上建立二层以太网网络隧道，从而实现跨地域的二层互连。VXLAN技术引入一个UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)格式的外层隧道(称之为VXLAN隧道)作为数据链路层，而原有数据报文内容作为隧道净荷加以传输。由于外层采用了UDP作为传输手段，净荷数据可以轻松地在二三层网络中传送。
发明内容
本申请实施例提供了一种建立业务隧道的方法、存储介质和设备，能够实现自动建立业务隧道的目的。
本申请实施例提供的建立业务隧道的方法，包括：
第一设备发出业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；
第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；
第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道。
本申请实施例提供的另一种建立业务隧道的方法，包括：
第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；
第二设备发出对应于业务隧道配置请求报文的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；
第二设备根据所述第一设备的地址信息和第二设备分配的网络标识进行业务隧道对端接口配置以建立与第一设备之间的业务隧道。
本申请实施例提供的另一种建立业务隧道的方法，包括：
第一设备执行前述建立业务隧道的方法以建立与第二设备之间的业务隧道；
所述第二设备执行前述建立业务隧道的方法以建立与所述第一设备之间的业务隧道。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述的建立业务隧道的方法。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的第一设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前所述的第一设备建立业务隧道的方法。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的第二设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前所述的第二设备建立业务隧道的方法。
本申请实施例实现了自动建立业务隧道的目的。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的一种建立业务隧道的方法流程图；
图2为本申请实施例提供的另一种建立业务隧道的方法流程图；
图3为本申请应用示例提供的应用场景组网示意图；
图4为本申请应用示例提供的建立业务隧道的方法流程图；
图5为本申请应用示例提供的另一应用场景组网示意图；
图6为本申请应用示例提供的业务隧道切换流程图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
创建VXLAN隧道需要对隧道参数进行配置，如果采用手工配置VXLAN隧道参数，效率低下且易出错。
本发明实施例提供了一种建立业务隧道的方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101第一设备发出业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；
所述第一设备的地址信息可以包括：第一设备业务接口的媒体接入控制MAC地址，第一设备业务接口的网络协议IP地址；
步骤S102第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；
所述第二设备的地址信息可以包括：第二设备业务接口的媒体接入控制MAC地址，第二设备业务接口的网络协议IP地址；
步骤S103第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道。
上述方法可以应用于VXLAN隧道的建立，其中，所述第一设备可以为CPE(CustomerPremises Equipment，客户端设备)，第二设备可以为VCPE(Virtual Customer PremisesEquipment，虚拟客户端设备)。其中，CPE为位于客户端的网络终端设备(如路由器、防火墙或者路由安全一体机等设备)，用于完成与运营商的对接服务，是网络解决方案的重要组成部分；VCPE用于通过软件向分支机构或边缘网络提供路由、安全、软件定义广域网SD-WAN等虚拟托管服务。
上述实施例中的第一设备通过发送业务隧道配置请求报文自动从第二设备获取建立隧道的相关参数，进而实现了自动建立业务隧道的目的。
在一示例性实施例中，所述第一设备发出业务隧道配置请求报文之前，所述方法还包括：
第一设备建立管理隧道；
所述管理隧道的网络标识为预设的专用虚拟扩展局域网VXLAN网络标识VNI，根据协议规范，VXLAN中VNI取值范围为0-65535，本实施例中可以将所述管理隧道的VNI设置为为65535；所述管理隧道中一个隧道端点的网络协议IP地址为第一设备业务接口的IP地址，另一个隧道端点的IP地址为广播地址；
所述管理隧道可以用于第一设备专门向第二设备请求获取VXLAN业务隧道的配置参数；
所述第一设备发出业务隧道配置请求报文，包括：
第一设备通过所述管理隧道发出VXLAN格式的业务隧道配置请求报文；
其中，所述业务隧道配置请求报文的VNI为所述预设的专用VNI，外层源媒体接入控制MAC地址为第一设备业务接口的MAC地址，外层源IP地址为第一设备业务接口的IP地址，外层目的MAC地址为广播MAC地址，外层目的IP地址为广播IP地址。
对应的，所述第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，包括：
第一设备接收来自第二设备的VXLAN格式的业务隧道配置响应报文，其中，所述业务隧道配置响应报文的VNI为所述第二设备分配的与第一设备的业务隧道的VNI，报文的外层目的IP地址为所述业务隧道配置请求报文的外层源IP地址，外层目的MAC地址为所述业务隧道配置请求报文的外层源MAC地址；外层源IP地址为第二设备业务接口的IP地址，外层源MAC地址为第二设备业务接口的MAC地址。
在一示例性实施例中，所述建立与第二设备之间的业务隧道后，所述方法还包括：
第一设备监测隧道是否可用，当第一设备确定隧道不可用，重新建立相应的隧道；所述隧道不可用包括：所述业务隧道不可用，或，所述管理隧道和所述业务隧道均不可用。当业务隧道不可用时，第一设备重新建立业务隧道；当业务隧道和管理隧道均不可用时，第一设备重新建立业务隧道和管理隧道。
出现所述业务隧道不可用的原因包括：所述业务隧道所在的物理链路发生中断和第二设备出现故障中的一种或多种。出现所述管理隧道和所述业务隧道均不可用的原因包括：第一隧道的地址信息(如第一隧道业务接口的IP地址)发生了变更。
本实施例能够在隧道不可用的情况下，重新建立相应的隧道，增加了隧道的保活机制。
在一示例性实施例中，第一设备确定业务隧道不可用的方式包括：
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第一请求报文；当第一设备没有接收到来自第二设备对所述第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用。
在一示例性实施例中，第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第一请求报文，包括：第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路周期地向第二设备发送第一请求报文；所述第一请求报文可以为ICMP(Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议)请求报文；
当第一设备没有接收到来自第二设备对所述第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用，包括：当第一设备没有接收到来自第二设备的对连续多个第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用。
如，第一设备每隔1分钟发生1个ICMP请求报文，当第一设备没有接收到连续3个来自第二设备的对ICMP请求报文的应答报文时，确定所述业务隧道不可用。
本实施例中第一设备通过周期向第二设备发送第一请求报文，以及在没有接收到来自第二设备的对连续多个第一请求报文的应答报文时确定所述业务隧道不可用，相对一没有接收到第一请求的应答报文就立即确定所述业务隧道不可用，可减少误判的概率。
在一示例性实施例中，第一设备确定所述管理隧道和所述业务隧道均不可用的方式包括：当第一设备判断出自身的地址信息发生变更，则确定所述管理隧道和所述业务隧道均不可用。
上述实施例中，第一设备确定隧道不可用后，还可将不可用的隧道进行删除，删除的隧道所用的网络资源可重新进行分配，提升了网络资源的利用率。
在一示例性实施中，所述建立与第二设备之间的业务隧道后，所述方法还包括：
对建立的业务隧道进行链路质量监测，包括：
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第二请求报文，将发送第二请求报文的时刻作为第一时刻；所述第二请求报文也可以为ICMP请求报文；
第一设备接收来自第二设备对所述第二请求报文的应答报文，将接收所述第二请求报文的应答报文的时刻作为第二时刻；
第一设备记录从所述第一时刻到所述第二时刻的时延；
第一设备根据所述时延是否位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间来监测所述业务隧道的链路质量，当所述时延位于所述有效往返时延区间(包括位于区间的两端端点)时，确定所述业务隧道的链路质量符合预设要求，当所述时延不位于所述有效往返时延区间时，确定所述业务隧道的链路质量不符合预设要求。
在一示例性实施例中，当第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路周期地向第二设备发送第二请求报文时，所述根据所述时延是否位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间来监测所述业务隧道的链路质量，包括：
当存在连续多个时延均不位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间时，确定所述业务隧道的链路质量不符合预设要求。如存在连续3个时延均不位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间时，确定所述业务隧道的链路质量不符合预设要求。
在一示例性实施例中，上述有效往返时延区间可以由本领域技术人员根据经验预先设定。
或者，在另一示例性实施例中，所述有效往返时延区间的确定方式，包括：在已记录的时延总个数达到预设的数量阈值后，第一设备利用已记录的多个时延更新有效往返时延区间。
其中，第一设备利用已记录的多个时延更新有效往返时延区间，包括：第一设备每记录一个时延后，利用最近记录的多个有效往返时延更新有效往返时延区间；其中，位于有效往返时延区间的时延为有效往返时延。
其中，利用最近记录的多个有效往返时延更新有效往返时延区间，包括：
计算最近记录的多个有效往返时延的平均值
Figure BDA0002713864590000081
以及标准偏差S；
根据所述平均值
Figure BDA0002713864590000083
以及标准偏差S更新有效往返时延区间为：
Figure BDA0002713864590000082
1.96是统计学上95％置信区间系数，除此之外，统计学上还有99％置信区间的概念，99％置信区间系数为2.576；在统计学上来说，95％可信区间的显著性很高，99％置信区间的显著性非常高，实际中用的最多的是95％置信区间，本例中选择95％置信区间而非99％置信区间，主要是提升链路检验的灵敏度，比如说25ms的时延可能在99％置信区间之内，但是不在95％的置信区间之内，按照95％可信区间的标准，25ms为非有效时延，可能会触发链路切换，但是在99％可信区间的标准，25ms依旧为有效时延，因此选择95％可信区间，一定程度上能提升链路质量检测的灵敏性。
所述最近记录的多个有效往返时延的是从离当前记录的时延最近的有效往返时延起回数预设数量个有效往返时延止时所覆盖的全部有效往返时延。
当已记录的时延总数达到预设的数量阈值之前，有效往返时延区间为其初始值，该初始值可预先设定。
如，时延总数预设的数量阈值为100，在前100个时延记录过程中，有效往返时延区间为初始化时设定的经验区间，且前100个时延均为有效往返时延，待第100个时延记录完毕后，设定最近100个有效往返时延记录为L1，，L2，L3……L100，则取平均值为：
Figure BDA0002713864590000091
计算标准偏差为：
Figure BDA0002713864590000092
更新后的有效往返时延区间为：
Figure BDA0002713864590000093
当第一设备记录的第101个时延位于
Figure BDA0002713864590000094
内，则第101个时延为有效往返时延。待第一设备记录第102个时延后，利用第2个至第101个记录的有效往返时延计算新的
Figure BDA0002713864590000095
的值，更新有效往返时延区间，根据更新的有效往返时延区间判断第102个记录时延是否为有效往返时延，依此类推。
当第一设备记录的第101个时延不位于
Figure BDA0002713864590000096
内，则第101个时延为非有效往返时延。待第一设备记录第102个时延后，依然是利用第1个至第100个记录计算得到的有效往返时延区间判断第102个记录时延是否为有效往返时延，依此类推。
在另一示例性实施例中，所述有效往返时延区间的确定方式，包括：在已记录的时延总数达到预设的数量阈值后，第一设备利用已记录的多个时延更新有效往返时延区间；其中，有效往返时延区间的初始值预先设定。
当然，在其他示例性实施例中，当已记录的时延总数达到设定数量(例如100)之前，默认已记录的时延均为有效往返时延，不再为有效往返时延区间设置初始值。当已记录的时延总数达到设定数量(例如100)后，根据已记录的有效往返时延计算平均值
Figure BDA0002713864590000101
和标准偏差S，将
Figure BDA0002713864590000102
作为有效往返时延区间。之后每记录1个时延，按照前述实施例所述的方法，利用最近记录的多个有效往返时延更新有效往返时延区间。
上述实施例第一设备模拟正态分布，根据记录的时延平均值和标准差估测有效往返时延区间，为有效往返时延区间的估测提供了一种可信的方法。
在一示例性实施例中，当所述第二设备为多个时，第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道，包括：
第一设备根据来自其中一个第二设备的业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与所述其中一个第二设备之间的业务隧道；
对建立的业务隧道进行链路质量监测之后，所述方法还包括：
当链路质量监测结果不符合预设要求后，第一设备重新发出业务隧道配置请求报文以建立与其他第二设备中的一个设备之间的业务隧道。
具体实施时，第一设备选定一个第二设备，根据所选定的第二设备的业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置，以建立与所选定的第二设备之间的业务隧道。其中，选定策略可以根据第一设备收到业务隧道配置响应报文的时间的早晚设定，例如选定最早收到的业务隧道配置响应报文对应的第二设备。在确定链路质量监测结果不符合预设要求后，第一设备重新发出业务隧道配置请求报文，根据最早收到的与该请求报文对应的业务隧道配置响应报文中携带的参数，进行业务隧道对端接口配置，以建立与对应的第二设备之间的业务隧道。对应的第二设备为最早收到的与该请求报文对应的业务隧道配置响应报文对应的第二设备。
作为一种具体实施方式，所述方法还包括：第一设备与一个第二设备建立业务隧道后，删除之前与其他第二设备已建立的业务隧道。
作为另一种具体实施方式，所述方法还包括：保留已建立的业务隧道；当建立的与所述其他第二设备中的一个设备之间的业务隧道的链路质量监测结果符合预设要求时，删除保留的所述已建立的业务隧道。
由于网络环境复杂多变，且之前所建立的业务隧道所在的物理链路质量劣化，所以重新建立的业务隧道的远端端点设备很有可能不再是之前的第二设备，当远端端点设备为其他多个第二设备中的一个时，便可以自动实现业务隧道的动态切换。
本实施例可以实现业务隧道的动态切换，可以业务隧道始终保持在性能状态较优的链路上。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的方法，如图2所示，所述方法包括：
步骤201第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；
所述第一设备的地址信息可以包括：第一设备业务接口的网络协议IP地址，第一设备业务接口的媒体接入控制MAC地址；当第一设备发出的业务隧道配置请求报文由连接第一设备和第二设备的转发设备转发给第二设备时，所述配置请求报文中携带的第一设备的地址信息可以包括第一设备业务接口的网络协议IP地址，此外所述配置请求报文中还可以携带转发设备的业务接口的MAC地址；
步骤202第二设备发出对应于业务隧道配置请求报文的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；
所述第二设备的地址信息可以包括：第二设备业务接口的媒体接入控制MAC地址，第二设备业务接口的网络协议IP地址；
步骤203第二设备根据所述第一设备的地址信息和第二设备分配的网络标识进行业务隧道对端接口配置以建立与第一设备之间的业务隧道。
上述方法可以应用于VXLAN隧道的建立，其中，所述第一设备可以为CPE(CustomerPremises Equipment，客户端设备)，第二设备可以为VCPE(Virtual Customer PremisesEquipment，虚拟客户端设备)。其中，CPE为位于客户端的网络终端设备(如路由器、防火墙或者路由安全一体机等设备)，用于完成与运营商的对接服务，是网络解决方案的重要组成部分；VCPE用于通过软件向分支机构或边缘网络提供路由、安全、软件定义广域网SD-WAN等虚拟托管服务。
当建立VXLAN隧道时，所述业务隧道配置响应报文为虚拟扩展局域网VXLAN格式的报文，该报文中的VXLAN网络标识VNI为所述第二设备分配的与第一设备的业务隧道的VNI，报文的外层目的网络协议IP地址为业务隧道配置请求报文的外层源IP地址，外层目的媒体接入控制MAC地址为业务隧道配置请求报文的外层源MAC地址；外层源IP地址为第二设备业务接口的IP地址，外层源MAC地址为第二设备业务接口的MAC地址
上述实施例中的第二设备通过响应第一设备发送的业务隧道配置请求报文，自动将建立业务隧道的相关参数携带在响应报文中发送给第一设备，实现了自动建立业务隧道的目的。
在一示例性实施例中，第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文后，所述方法还包括：
第二设备在确定业务隧道配置请求报文中第一设备的地址信息在记录表中不存在后，分配与第一设备的业务隧道的网络标识，其中，该网络标识为记录表中没有记录的网络标识，所述记录表用于记录第二设备建立的业务隧道的信息；当业务隧道为VXLAN隧道时，所述第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识可以是第二设备从协议规定的VNI取值范围内挑选出的一个未分配的VNI；
第二设备在记录表中新增一条表项，用于记录要建立的业务隧道对端端点的业务接口信息，所述业务接口信息包括：所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识。
在一示例性实施例中，建立与第一设备之间的业务隧道之后，所述方法还包括：
第二设备通过所述业务隧道所在的物理链路在预设时长内接收到所述第一设备发送的请求报文，向所述第一设备返回所述请求报文的应答报文；
第二设备通过所述业务隧道所在的物理链路在预设时长内没有接收到所述第一设备发送的请求报文，则删除所述表项；
本实施例中的请求报文可以是ICMP(Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议)请求报文；
本实施例中第二设备通过删除表项可将删除表项中为业务隧道分配的网络标识进行重新分配，节省了第二设备的网络开销，提升了第二设备的网络资源利用率。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的方法，所述方法包括：
第一设备执行如前任一项实施例所述的建立业务隧道的方法以建立与第二设备之间的业务隧道；
所述第二设备如前任一项实施例所述的建立业务隧道的方法以建立与所述第一设备之间的业务隧道。
在一示例性实施例中，当第一设备和第二设备之间通过转发设备连接时，第一设备发出业务隧道配置请求报文后，第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文前，所述方法还包括：
转发设备接收所述第一设备发出的业务隧道配置请求报文；
所述转发设备将接收的业务隧道配置请求报文中携带的第一设备的媒体接入控制MAC地址修改为本转发设备与第二设备连接的接口的MAC地址，并记录对应关系：
所述第一设备的MAC地址接收所述业务隧道配置请求报文的接口之间的对应关系，以及所述第一设备的MAC地址及所述第一设备的IP地址的对应关系；
所述转发设备向所述第二设备发出修改后的业务隧道配置请求报文。
对应的，第二设备发出对应于业务隧道配置请求报文的业务隧道配置响应报文后，第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文之前，所述方法还包括：
所述转发设备接收来自所述第二设备的业务隧道配置响应报文；
所述转发设备根据记录的所述对应关系将所述业务隧道配置响应报文中的目的MAC地址修改为所述第一设备的MAC地址，并通过与所述第一设备的MAC地址对应的转发设备的接口转发所述业务隧道配置响应报文。
下面通过具体的应用示例对上述实施例进行说明。
本应用示例的应用场景组网包括通过转发设备(也称为中间设备)相连的隧道两端设备。隧道的一端设备为CPE，CPE与转发设备Bras(Broadband Remote Access Server，宽带接入服务器)相连，隧道的另一端设备为VCPE，VCPE部署在Bras之上，如图3所示。
应用示例一
CPE从VCPE获取用于业务传输的VXLAN隧道的配置参数之前，先建立两者之间在特定VNI下的VXLAN管理隧道。CPE基于该VXLAN管理隧道向VCPE请求两者间用于业务传输的VXLAN业务隧道的配置参数。VCPE响应CPE的请求，完成VXLAN业务隧道的配置参数的自动分配并下发，具体流程如图4所示：
步骤300、CPE创建VXLAN管理隧道；
根据协议规范，VXLAN中VNI(VXLAN Network Identifier，VXLAN标识)取值范围为0-65535，本应用示例中规定VXLAN管理隧道的VNI为65535。VXLAN管理隧道的其中一个隧道端点的IP地址为CPE业务接口的IP地址，可以基于DHCP技术由Bras为CPE动态分配IP地址，另一个隧道端点的IP地址被设置为广播地址；
步骤301、CPE通过VXLAN管理隧道发出VXLAN业务隧道配置请求报文；
CPE开启VXLAN功能时，CPE业务接口获取到自己的IP地址之后，通过VXLAN管理隧道发出建立VXLAN业务隧道所需要的VNI以及VCPE IP地址的请求报文，即VXLAN业务隧道配置请求报文；该业务隧道配置请求报文为VXLAN报文格式，其中：外层源MAC地址为CPE业务接口的MAC地址，外层源IP地址为CPE业务接口的IP地址；外层目的MAC地址为ff:ff:ff:ff:ff:ff，外层目的IP地址为255.255.255.255；携带的VNI为65535。
步骤302、Bras收到VXLAN业务隧道配置请求报文处理后，转发给VCPE；
Bras接收到报文后，校验报文是否携带VNI为65535的VXLAN头；如果VNI为65535的VXLAN头，则确定收到的报文为VXLAN业务隧道配置请求报文，将该请求报文的源MAC地址变更为Bras接口(Bras与VCPE端相连的出接口)的MAC地址后通过Bras的出接口进行代理转发，广播至VCPE，同时记录如下内容：接收到的请求报文的源MAC地址和接收该请求报文的接口之间的对应关系；以及，接收到的请求报文的源MAC地址和源IP地址之间的对应关系；如果VNI不为65535的VXLAN头，Bras按现有技术进行普通报文的正常转发；
步骤303、VCPE收到VXLAN业务隧道配置请求报文处理后，生成对应的VXLAN业务隧道配置响应报文发出；
在本步骤中，VCPE收到报文后，校验报文中携带的VNI为65535，则确定收到的报文为VXLAN业务隧道配置请求报文；如果该报文的外层源IP地址为VXLAN表项中的IP地址，则不处理该报文；如果该报文的外层源IP地址不为VXLAN表项中的IP地址，则处理该报文：从协议规定的VNI取值范围内选取一个未分配的VNI，生成携带所述选取的VNI的VXLAN业务隧道配置响应报文；其中，VXLAN业务隧道配置响应报文为VXLAN报文格式，报文的VNI为选取的VNI，报文的外层目的IP地址为收到的VXLAN业务隧道配置请求报文的外层源IP地址(即CPE业务接口的IP地址)，外层目的MAC地址为收到的VXLAN业务隧道配置请求报文的外层源MAC地址(即Bras接口的MAC地址)；外层源IP地址为VCPE侧VTEP的IP地址(即VCPE业务接口的IP地址)，外层源MAC地址为VCPE侧VTEP的MAC地址(即VCPE业务接口的MAC地址)；
VCPE生成VXLAN表项用于记录VXLAN业务隧道对端端点的业务接口信息，其中：VXLAN表项中的VNI用于描述VXLAN业务隧道的VNI，具体为分配的VNI；VXLAN表项中的IP地址用于描述VXLAN业务隧道对端端点的业务接口的IP地址，具体为VXLAN业务隧道配置请求报文的外层源IP地址。VXLAN表项的格式为“VNI：IP地址”，比如VNI为100，IP地址为100.100.100.1，则格式为“100:100.100.100.1”。进而，根据VXLAN表项创建对应的VXLAN接口；
步骤304、Bras收到VXLAN业务隧道配置响应报文，进行处理后转发给CPE；
在本步骤中，Bras接收到报文后，根据记录的对应关系修改报文的外层目的MAC地址为外层目的IP地址对应的MAC地址，以及根据记录的MAC地址和接口之间的对应关系转发修改后的响应报文，使报文到达CPE；
步骤305、CPE收到VXLAN业务隧道配置响应报文的处理；
在本步骤中，CPE收到VXLAN业务隧道配置响应报文后，提取响应报文中的外层源IP地址以及VNI，作为VXLAN业务隧道上对端端点的接口信息，创建VXLAN接口，从而完成了VXLAN业务隧道的自动创建。
此外，考虑到当BRAS与VCPE的链路中断后，如果无法自动重新切换备用链路会导致业务中断；另外当CPE的IP地址变更后，由于VCPE不知道CPE的IP地址变更也会导致业务中断。因此在CPE与VCPE之间建立VXLAN业务隧道之后，还可以包括以下步骤：
CPE周期性的通过所述业务接口向VCPE发送ICMP请求报文，例如每隔1分钟发送1个ICMP请求报文；当第一设备没有接收到连续多个(如3个)来自VCPE的对ICMP请求报文的应答报文时，CPE判定VCPE故障或者链路出现中断，则重新执行上述步骤301～305；
当VCPE在预设时长内(例如3分钟)未收到CPE发送的ICMP请求报文时，删除该CPE对应的VXLAN表项。节省了VCPE的开销。
当CPE业务接口的IP地址变更后，CPE自动删除之前的VXLAN管理隧道和业务隧道，重新执行上述步骤300-305。由于VCPE收不到CPE发送的变更前IP地址对应的ICMP请求报文，因此VCPE会删除旧的VXLAN的表项，删除之后，相应的VNI可以重新被分配给其他的CPE。
应用示例二
现网中，Bras通常会上联多个VCPE以实现链路备份以及链路优选，如图5所示。CPE与其中一个VCPE建立VXLAN业务隧道，当CPE与该VCPE之间的链路状态变差或者该VCPE宕机的时候，CPE需要将VXLAN业务隧道切换到与其它的VCPE连接的链路上，实现VXLAN业务隧道链路的备份以及链路优选，具体实现步骤如图6所示：
步骤601、CPE与Bras上联的多个VCPE中的1个VCPE之间建立VXLAN业务隧道；
Bras收到CPE发出的VXLAN业务隧道配置请求报文并处理后，转发给上联的每个VCPE。进而，CPE会收到每个VCPE回复的VXLAN业务隧道配置响应报文。但是，CPE仅会基于其中一个VCPE回复的VXLAN业务隧道配置响应报文进行VXLAN业务隧道配置，即只与所述其中一个VCPE建立VXLAN业务隧道，所述其中一个VCPE可以为CPE最先收到的VXLAN业务隧道配置响应报文对应的VCPE；
其它的VCPE虽然在收到来自CPE的VXLAN业务隧道配置请求报文后也相应生成了VXLAN表项，但是由于后续收不到CPE定期发送的ICMP请求报文，所以在预设时长后相关的VXLAN表项会被删除；
步骤602、CPE对建立的与VCPE之间VXLAN业务隧道进行链路质量监测；
CPE与上联的多个VCPE中的一个VCPE建立VXLAN业务隧道后，周期性的向该VCPE发起ICMP请求报文，接收VCPE返回的与ICMP请求报文对应的ICMP应答报文，记录从ICMP请求报文发出至收到对应的ICMP应答报文之间的时延；
根据记录的时延是否位于VXLAN业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间来监测CPE与VCPE之间VXLAN业务隧道链路质量；
步骤603、CPE与VCPE之间VXLAN业务隧道链路的切换；
CPE监测到CPE与VCPE之间VXLAN业务隧道链路质量不符合预设要求后，不删除旧的VXLAN业务隧道，继续重新执行上述步骤601-602，直至新建立的CPE与VCPE之间VXLAN业务隧道链路质量符合预设要求；
CPE删除不符合要求的已建立VXLAN业务隧道，同时删除记录的所有时延和有效往返时延区间，使用新建立的链路质量符合预设要求的VXLAN业务隧道，从而完成VXLAN业务隧道链路的切换。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一实施例所述的第一设备建立业务隧道的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一实施例所述的第二设备建立业务隧道的方法。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的第一设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一实施例所述的第一设备建立业务隧道的方法。
本申请实施例还提供了一种建立业务隧道的第二设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一实施例所述的第二设备建立业务隧道的方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (24)

1.一种建立业务隧道的方法，所述方法包括：
第一设备发出业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；所述第一设备的地址信息包括：第一设备业务接口的媒体接入控制MAC地址和网络协议IP地址；
第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；所述第二设备的地址信息包括：第二设备业务接口的MAC地址和IP地址；
第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道。
2.根据权利要求1所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，所述第一设备发出业务隧道配置请求报文之前，所述方法还包括：
第一设备建立管理隧道；其中，所述管理隧道的网络标识为预设的专用虚拟扩展局域网VXLAN网络标识VNI；所述管理隧道中一个隧道端点的网络协议IP地址为第一设备业务接口的IP地址，另一个隧道端点的IP地址为广播地址；
所述第一设备发出业务隧道配置请求报文，包括：
第一设备通过所述管理隧道发出VXLAN格式的业务隧道配置请求报文；
其中，所述业务隧道配置请求报文的VNI为所述预设的专用VNI，外层源媒体接入控制MAC地址为第一设备业务接口的MAC地址，外层源IP地址为第一设备业务接口的IP地址，外层目的MAC地址为广播MAC地址，外层目的IP地址为广播IP地址。
3.根据权利要求2所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文，包括：
第一设备接收来自第二设备的VXLAN格式的业务隧道配置响应报文，其中，所述业务隧道配置响应报文的VNI为所述第二设备分配的与第一设备的业务隧道的VNI，报文的外层目的IP地址为所述业务隧道配置请求报文的外层源IP地址，外层目的MAC地址为所述业务隧道配置请求报文的外层源MAC地址；外层源IP地址为第二设备业务接口的IP地址，外层源MAC地址为第二设备业务接口的MAC地址。
4.根据权利要求2所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，所述建立与第二设备之间的业务隧道后，所述方法还包括：
第一设备监测隧道是否可用，当第一设备确定隧道不可用，重新建立相应的隧道；所述隧道不可用包括：所述业务隧道不可用，或，所述管理隧道和所述业务隧道均不可用。
5.根据权利要求4所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
第一设备确定业务隧道不可用的方式包括：
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第一请求报文；
当第一设备没有接收到来自第二设备对所述第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用。
6.根据权利要求5所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第一请求报文，包括：
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路周期地向第二设备发送第一请求报文；
当第一设备没有接收到来自第二设备对所述第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用，包括：
当第一设备没有接收到来自第二设备的对连续多个第一请求报文的应答报文，则确定所述业务隧道不可用。
7.根据权利要求4所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
第一设备确定所述管理隧道和所述业务隧道均不可用的方式包括：
当第一设备判断出自身的地址信息发生变更，则确定所述管理隧道和所述业务隧道均不可用。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，所述建立与第二设备之间的业务隧道后，所述方法还包括：
对建立的业务隧道进行链路质量监测，包括：
第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路向第二设备发送第二请求报文，将发送第二请求报文的时刻作为第一时刻；
第一设备接收来自第二设备对所述第二请求报文的应答报文，将接收所述第二请求报文的应答报文的时刻作为第二时刻；
第一设备记录从所述第一时刻到所述第二时刻的时延；
第一设备根据所述时延是否位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间来监测所述业务隧道的链路质量。
9.根据权利要求8所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
当第一设备通过所述业务隧道所在的物理链路周期地向第二设备发送第二请求报文时，所述根据所述时延是否位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间来监测所述业务隧道的链路质量，包括：
当存在连续多个时延均不位于业务隧道所在的物理链路的有效往返时延区间时，确定所述业务隧道的链路质量不符合预设要求。
10.根据权利要求9所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，所述有效往返时延区间的确定方式，包括：
在已记录的时延总个数达到预设的数量阈值后，第一设备利用已记录的多个时延更新有效往返时延区间。
11.根据权利要求10所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，第一设备利用已记录的多个时延更新有效往返时延区间，包括：
第一设备每记录一个时延后，利用最近记录的多个有效往返时延更新有效往返时延区间；
其中，位于有效往返时延区间的时延为有效往返时延。
12.根据权利要求11所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，利用最近记录的多个有效往返时延更新有效往返时延区间，包括：
计算最近记录的多个有效往返时延的平均值
Figure FDA0003499951620000041
以及标准偏差S；
根据所述平均值
Figure FDA0003499951620000042
以及标准偏差S更新有效往返时延区间为：
Figure FDA0003499951620000043
13.根据权利要求8所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
所述第二设备为多个；
第一设备根据业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与第二设备之间的业务隧道，包括：
第一设备根据来自其中一个第二设备的业务隧道配置响应报文中携带的参数进行业务隧道对端接口配置以建立与所述其中一个第二设备之间的业务隧道；
对建立的业务隧道进行链路质量监测之后，所述方法还包括：
当链路质量监测结果不符合预设要求后，第一设备重新发出业务隧道配置请求报文以建立与其他第二设备中的一个设备之间的业务隧道，并保留已建立的业务隧道；
当建立的与所述其他第二设备中的一个设备之间的业务隧道的链路质量监测结果符合预设要求时，删除保留的所述已建立的业务隧道。
14.一种建立业务隧道的方法，所述方法包括：
第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文，所述配置请求报文中携带的参数包括所述第一设备的地址信息；所述第一设备的地址信息包括：第一设备业务接口的媒体接入控制MAC地址和网络协议IP地址；
第二设备发出对应于业务隧道配置请求报文的业务隧道配置响应报文，所述业务隧道配置响应报文中携带的参数包括所述第二设备的地址信息、所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识；所述第二设备的地址信息包括：第二设备业务接口的MAC地址和IP地址；
第二设备根据所述第一设备的地址信息和第二设备分配的网络标识进行业务隧道对端接口配置以建立与第一设备之间的业务隧道。
15.根据权利要求14所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文后，所述方法还包括：
第二设备在确定业务隧道配置请求报文中第一设备的地址信息在记录表中不存在后，分配与第一设备的业务隧道的网络标识，其中，该网络标识为记录表中没有记录的网络标识，所述记录表用于记录与第二设备建立的业务隧道的信息；
第二设备在所述记录表中新增一条表项，用于记录要建立的业务隧道对端端点的业务接口信息，所述业务接口信息包括：所述第一设备的地址信息和第二设备分配的与第一设备的业务隧道的网络标识。
16.根据权利要求15所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，建立与第一设备之间的业务隧道之后，所述方法还包括：
第二设备通过所述业务隧道所在的物理链路在预设时长内接收到所述第一设备发送的请求报文，向所述第一设备返回所述请求报文的应答报文；
第二设备通过所述业务隧道所在的物理链路在预设时长内没有接收到所述第一设备发送的请求报文，则删除所述表项。
17.根据权利要求14所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，
所述业务隧道配置响应报文为虚拟扩展局域网VXLAN格式的报文，该报文中的VXLAN网络标识VNI为所述第二设备分配的与第一设备的业务隧道的VNI，报文的外层目的网络协议IP地址为业务隧道配置请求报文的外层源IP地址，外层目的媒体接入控制MAC地址为业务隧道配置请求报文的外层源MAC地址；外层源IP地址为第二设备业务接口的IP地址，外层源MAC地址为第二设备业务接口的MAC地址。
18.一种建立业务隧道的方法，所述方法包括：
第一设备执行权利要求1至13中任一项所述的建立业务隧道的方法以建立与第二设备之间的业务隧道；
所述第二设备执行权利要求14至17中任一项所述的建立业务隧道的方法以建立与所述第一设备之间的业务隧道。
19.根据权利要求18所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，第一设备发出业务隧道配置请求报文后，第二设备接收第一设备发出的业务隧道配置请求报文前，所述方法还包括：
转发设备接收所述第一设备发出的业务隧道配置请求报文；
所述转发设备将接收的业务隧道配置请求报文中携带的第一设备的媒体接入控制MAC地址修改为本转发设备与第二设备连接的接口的MAC地址，并记录以下对应关系：
所述第一设备的MAC地址与接收所述业务隧道配置请求报文的接口之间的对应关系，以及所述第一设备的MAC地址及所述第一设备的IP地址的对应关系；
所述转发设备向所述第二设备发出修改后的业务隧道配置请求报文。
20.根据权利要求19所述的建立业务隧道的方法，其特征在于，第二设备发出对应于业务隧道配置请求报文的业务隧道配置响应报文后，第一设备接收来自第二设备的业务隧道配置响应报文之前，所述方法还包括：
所述转发设备接收来自所述第二设备的业务隧道配置响应报文；
所述转发设备根据记录的所述对应关系将所述业务隧道配置响应报文中的目的MAC地址修改为所述第一设备的MAC地址，并通过与所述第一设备的MAC地址对应的转发设备的接口转发所述业务隧道配置响应报文。
21.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至13任一所述的方法。
22.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求14至17任一所述的方法。
23.一种建立业务隧道的第一设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如权利要求1至13任一所述的方法。
24.一种建立业务隧道的第二设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如权利要求14至17任一所述的方法。
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