CN112311643A - 一种evpn报文转发方法、系统、存储介质和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种EVPN报文转发方法、装置、存储介质和终端，其中，所述方法包括：从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；读取所述报文的出端口；当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。本发明能够解决EVPN中同一ES内成环的问题。

Description

一种EVPN报文转发方法、系统、存储介质和终端
技术领域
本发明实施例涉及但不限于网络通信技术领域，尤指一种EVPN报文转发方法、装置、存储介质和终端。
背景技术
以太网虚拟专用网(Ethernet VPN，EVPN)是一种二层虚拟专用网络(VirtualPrivate Network，VPN)技术。
EVPN的控制层面核心汇聚层通过多协议扩展BGP(MultiProtocol BGP，MP-BGP)进行媒体接入控制MAC和路由信息的传递，转发条目不依赖于数据面学习完成。EVPN引入了以太网段(Ethernet Segment，ES)的概念。在EVPN网络里，客户侧边缘设备(Customer Edge，CE)通过一组以太网链路连接到一个或多个网络侧边缘设备(Provider Edge，PE)时，这一组以太网链路即为以太网段ES。一个ES在EVPN网络由唯一的以太网段标志(EthernetSegment Identifier，ESI)识别。目前EVPN支持三种形式的报文封装，分别是多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)EVPN、运营商骨干桥接技术(ProviderBackbone Bridge，PBB)EVPN和虚拟可扩展局域网VXLAN EVPN。
为了提高可靠性，EVPN引入了多归接入方式，而多归接入方式引入了冗余链路，使得网络中存在环路。如图1所示，网络侧边缘设备PE1从客户侧边缘设备CE1收到一个报文，经过PE1和PE2一番转发之后，又回到了CE1，从而形成环路，直接后果就是广播风暴。RFC7432中，只限制了non-DF(Designated Forwarder，指定转发者)不能往以太网段(Ethernet Segment，ES)侧转发BUM(Broadcast广播，Unknown-unicast未知单播，Muticast组播)报文，没有限制non-DF不能从ES侧接收(或接收并转发)BUM报文，这种DF过滤规则能应对“重复包过滤”的情况，无法解决同一ES内成环的情况。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种EVPN报文转发方法、装置、存储介质和终端，能够解决EVPN中同一ES内成环的问题。
本申请提供了一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法，包括：
从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；
读取所述报文的出端口；
当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
本申请还提供了一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发系统，包括：
标签处理模块，用于从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；
业务处理模块，用于读取所述报文的出端口；
报文处理模块，用于当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
本申请还提供了一种计算机可读写存储介质，所述介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤。
本申请还提供了一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发终端，包括：
存储器，用于存储计算机可执行指令；
处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现如前所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤
与现有技术相比，本发明包括：从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；读取所述报文的出端口；当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。本申请能够解决EVPN中同一ES内成环的问题。
本发明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，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，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发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为相关技术中EVPN出现的同一ES内成环的情况示意图；
图2为本发明实施例提供的应用于EVPN的报文转发方法流程图；
图3为在VXLAN EVPN报文中封装ESI标签的示意图；
图4为本发明应用示例中VXLAN EVPN上环芯片处理流程示意图；
图5为本发明应用示例中VXLAN EVPN下环芯片处理流程示意图；
图6为本发明实施例提供的应用于EVPN的报文转发系统模块图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
相关技术中，为了解决成环问题，在MPLS EVPN中引入了ESI标签，ESI标签在“Ethernet AD per ES”路由中携带，从ESI标签对应的标签转发表中获知对应的ESI。non-DF结点转发BUM副本时，当所述BUM副本出口接入链路AC上的ESI与通过ESI标签获知的ESI相同时，该副本将被丢弃，每个副本独立进行DF过滤决策。这样，通过引入ESI标签，non-DF接收CE侧BUM包并转发的能力就保住了，同时同一ES内成环的问题也避免了。
RFC7432定义的ESI标签方案会导致BUM报文嵌套两层私网标签，也就是形成了标签栈结构，这在MPLS封装中是很平常的事情，但因为VXLAN封装中没有定义VXLAN网络标识(VNI)标签栈结构，在MPLS EVPN中ESI标签的使用方式无法直接应用于VXLAN EVPN中。对于VXLAN EVPN，如何解决同一ES内成环的问题？
本申请提供了一种应用于EVPN的报文转发方法，可以适用于VXLAN EVPN，如图2所示，所述方法包括：
S201从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应太网段ES的端口；
所述上游设备可以是客户侧边缘设备CE、网络侧边缘设备PE；
所述报文为BUM报文；
S202读取所述报文的出端口；
可查找MAC转发表获取所述报文的出端口；
S203当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
本发明实施例中，当所述上游设备包括上游用户侧边缘设备CE时，所述方法还包括：
从上游用户侧边缘设备CE接收到报文后，当接入电路(Attachment Circuit，AC)是非指定转发器non-DF时，在所述接收的报文中封装ESI标签。所述AC是一条连接CE和PE的独立链路或电路；AC接口可以是物理接口或逻辑接口；AC属性包括封装类型、最大传输单元MTU、以及特定链路类型的接口参数。
本发明实施例中，在所述接收的报文中封装ESI标签，包括：
在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段；
所述ESI标记字段用于标记所述头部信息中是否封装有ESI标签。
本发明实施例中，所述在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段，包括：
将报文头部的保留Reserved字段中的其中1位作为ESI标记字段，其余全部或部分位作为ESI标签值字段；当所述ESI标记字段的值为0时，表示所述报文头部信息中未封装ESI标签；当所述ESI标记字段的值为1时，表示所述ESI标签值字段内容有效。图3给出了在VXLAN EVPN报文中封装ESI标签的示意图。
本发明实施例中，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，包括：
读取所述报文的报文头部信息；
根据所述头部信息包含的ESI标记字段判断所述头部信息中是否封装有ESI标签，如果封装有ESI标签，从所述头部信息中包含的ESI标签值字段中读取ESI标签值。
本发明实施例实现了EVPN接入侧水平分割，解决了EVPN中同一ES内成环的问题。
下面给出一个具体的应用示例对本发明实施例进行说明。
以VXLAN EVPN为例，基于图1所示的网络连接结构，本应用示例中需要对上游设备(PE1)和下游设备(PE2)进行配置：
1，上游设备(PE1)上环芯片配置流程，如图4所示，图4中出现的符号含义说明如下：
MF.NHI0_Index：描述符中下一跳索引；
EGR_NHI0_TABLE_MPLS:出向封装下一跳表；
MF.DVP:描述符中目的虚拟端口；
EGR_NHI0.DVP：出向封装下一跳对应的目的虚拟端口(多播)；
evlan_entry_vxlan：vxlan出向封装hash表；
VNI：虚拟网络标识；
SD_TAG_ACTION:服务界定符动作；
EGR_DVP_ATTRIBUTE：出向目的虚拟端口属性表；
DVP_ESI_INDEX：目的虚拟端口ESI标签索引；
DVP_LEAF_INDEX：目的虚拟端口LEAF标签索引；
EGR_ESI_ENCAP_LABEL：出向封装ESI标签；
EGR_SVP_ESI_INDEX_TABLE：出向封装ESI标签索引表；
EGR_LEAF_ENCAP_LABEL：出向封装LEAF标签；
配置CE1接入PE1的AC为non-DF；基于源虚拟端口(Source virtual port，SVP)配置1bit DF/Non-DF和封装ESI标签的索引svp_esi_encap_index[4:0]；获取DF标记后，根据转发结果(单播还是BUM)产生1bit描述符MF.esi_present(该描述符用于标识是否需要封装ESI标签，只有BUM报文且SVP为Non-DF，才会置位MF.esi_present)，该描述符存入内存管理单元(Memory Management Unit，MMU)缓存，带到下行。
ESI标签值是由源虚端口和目的虚端口统一决定，基于目的虚拟端口(Destinnation Virtual Port，DVP)配置封装ESI标签的DVP索引dvp_esi_ecap_index[28:24]。将目的虚端口的ESI标签封装索引，结合源虚端口的ESI标签封装索引，计算最终的查找ESI标签值的索引，即根据SVP查找出svp_esi_encap_index[4:0]，根据DVP查出dvp_esi_ecap_index[28:24]；然后用{svp_esi_encap_index，dvp_esi_ecap_index}为索引查出{esi_label_vld[20:20]，esi_label[19:0]}，从PE1发往PE2的BUM报文就携带这个ESI标签。
2，下游设备(PE2)下环芯片配置流程，如图5所示，图5中出现的符号含义说明如下：
MY_STATION_TCAM：MY STATION TCAM表；
L3_TUNNEL_IP：三层IP隧道HASH表；
mpls_entry_vxlan：VXLAN试图标签条目；
SVP：源虚拟端口；
VFI：虚拟转发实例；
L2_ENTRY：L2MAC表；
Esi port：ESI端口；
svp network：svp水平分割网络号；
dvp network：dvp水平分割网络号；
配置CE1接入PE2的AC为DF，DF负责把BUM报文转发到ES中，non-DF不能把BUM报文转发到ES中。在MPLS模块配置下环的SVP，mpls_entry_vxlan视图，KEY:VNI或者VNI+SIP，RESULT:SVP。在MPLS模块配置对应ESI标签的物理端口号，mpls_entry_mpls视图，KEY:ESI，RESULT:ESI_SGLP。
每个设备上，每个ESI标签仅对应一个物理端口号(含Trunk端口)，PE2中与CE1连接的端口就是PE2对应ESI标签的物理端口号。配置DVP对应的下一跳，下一跳对应的出端口就是PE2中与CE1连接的端口。
3，VXLAN EVPN上下环报文转发流程：
从CE1向PE1发送BUM报文，因为AC是non-df，所以PE1接收并转发到PE2的报文中封装了ESI标签；
报文到达PE2，因为CE1接入PE2的AC是DF，因此可以接收并转发BUM报文，通过报文中的ESI标签识别出连接ES的端口与经业务转发获取的报文出端口相同，报文被丢弃，避免CE1发出的报文再回到CE1，实现VXLAN EVPN接入侧水平分割。
本发明实施例还提供了一种应用于EVPN的报文转发系统，如图6所示，所述系统包括：
标签处理模块601，用于从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；
所述上游设备可以是客户侧边缘设备CE、网络侧边缘设备PE；所述报文为BUM报文
业务处理模块602，用于读取所述报文的出端口；
报文处理模块603，用于当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
在一示例性实施例中，所述上游设备包括上游用户侧边缘设备CE；标签处理模块601，还用于从上游用户侧边缘设备CE接收到报文后，当接入电路AC是非指定转发器non-DF时，在所述接收的报文中封装ESI标签。所述AC是一条连接CE和PE的独立链路或电路；AC接口可以是物理接口或逻辑接口；AC属性包括封装类型、最大传输单元MTU、以及特定链路类型的接口参数。
在一示例性实施例中，所述标签处理模块601，用于在所述接收的报文中封装ESI标签，包括：
在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段；
所述ESI标记字段用于标记所述头部信息中是否封装有ESI标签。
在一示例性实施例中，标签处理模块601，用于在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段，包括：
将报文头部的保留Reserved字段中的其中1位作为ESI标记字段，其余全部或部分位作为ESI标签值字段；当所述ESI标记字段的值为0时，表示所述报文头部信息中未封装ESI标签；当所述ESI标记字段的值为1时，表示所述ESI标签值字段内容有效。图3给出了在VXLAN EVPN报文中封装ESI标签的示意图。
在一示例性实施例中，标签处理模块601，用于当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，包括：
读取所述报文的报文头部信息；
根据所述头部信息包含的ESI标记字段判断所述头部信息中是否封装有ESI标签，如果封装有ESI标签，从所述头部信息中包含的ESI标签值字段中读取ESI标签值。
本发明实施例实现了EVPN接入侧水平分割，解决了EVPN中同一ES内成环的问题。
本发明实施例还提供了一种计算机可读写存储介质，所述介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前实施例所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发终端，包括：
存储器，用于存储计算机可执行指令；
处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现如前实施例所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤。
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 (10)

1.一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法，包括：
从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；
读取所述报文的出端口；
当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
2.根据权利要求1所述的应用于EVPN的报文转发方法，其特征在于，所述上游设备包括上游用户侧边缘设备CE，所述方法还包括：
从上游用户侧边缘设备CE接收到报文后，当接入电路AC是非指定转发器non-DF时，在所述接收的报文中封装ESI标签。
3.根据权利要求2所述的应用于EVPN的报文转发方法，其特征在于，在所述接收的报文中封装ESI标签，包括：
在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段；
所述ESI标记字段用于标记所述头部信息中是否封装有ESI标签。
4.根据权利要求3所述的应用于EVPN的报文转发方法，其特征在于，所述在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段，包括：
将报文头部的保留Reserved字段中的其中1位作为ESI标记字段，其余全部或部分位作为ESI标签值字段；当所述ESI标记字段的值为0时，表示所述报文头部信息中未封装ESI标签；当所述ESI标记字段的值为1时，表示所述ESI标签值字段内容有效。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的应用于EVPN的报文转发方法，其特征在于，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，包括：
读取所述报文的报文头部信息；
根据所述头部信息包含的ESI标记字段判断所述头部信息中是否封装有ESI标签，如果封装有ESI标签，从所述头部信息中包含的ESI标签值字段中读取ESI标签值。
6.一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发系统，其特征在于，包括：
标签处理模块，用于从上游设备接收到报文后，当报文中包含以太网段标识ESI标签时，从所述报文中读取ESI标签，根据所述ESI标签获取连接对应以太网段ES的端口；
业务处理模块，用于读取所述报文的出端口；
报文处理模块，用于当所述根据ESI标签获取的连接对应以太网段ES的端口与报文的出端口相同时，丢弃所述报文。
7.根据权利要求6所述的应用于EVPN的报文转发系统，其特征在于，所述上游设备包括上游用户侧边缘设备CE；
标签处理模块，还用于从上游用户侧边缘设备CE接收到报文后，当接入电路AC是非指定转发器non-DF时，在所述接收的报文中封装ESI标签；
所述标签处理模块，用于在所述接收的报文中封装ESI标签，包括：
在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段；
所述ESI标记字段用于标记所述头部信息中是否封装有ESI标签。
8.根据权利要求7所述的应用于EVPN的报文转发系统，其特征在于，
标签处理模块，用于在接收的报文的头部信息中增加ESI标记字段，以及ESI标签值字段，包括：
将报文头部的保留Reserved字段中的其中1位作为ESI标记字段，其余全部或部分位作为ESI标签值字段；当所述ESI标记字段的值为0时，表示所述报文头部信息中未封装ESI标签；当所述ESI标记字段的值为1时，表示所述ESI标签值字段内容有效。
9.一种计算机可读写存储介质，其特征在于，所述介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤。
10.一种应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发终端，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机可执行指令；
处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现如权利要求1至5中任一项所述的应用于以太网虚拟专用网EVPN的报文转发方法的步骤。
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