CN113225785A - 一种报文转发方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种报文转发方法以及设备。应用该报文转发方法的交换设备设置一个以上的端口组；其中，每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点。交换设备接收下行以太网单播报文，基于下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；确定下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份下行以太网单播报文。

Description

一种报文转发方法及设备
技术领域
本申请涉及通信技术，特别涉及一种报文转发方法及设备
背景技术
零漫游功能用来避免无线客户端在不同AP(Access Point，接入点)间漫游时发生掉线和报文丢失。开启零漫游功能的多个AP为客户端提供统一的虚拟服务，客户端选择接入一个AP后，其余AP实时监控客户端的信号强度。当AC(Access Controller，接入控制器)发现其它AP能够比当前AP提供更高质量的服务时，将指定新AP为客户端提供无线服务。
但是，当客户端在开启零漫游功能的多个AP之间快速迁移时，当AC通过交换机将发往客户端原先接入的AP时，客户端已经接入其他AP，而AC还未来得及指定新AP提供无线服务时，就会发生掉线和报文转发丢失。
发明内容
本申请的目的提供一种报文转发方法及设备，为快速连续切换接入点的无线局域网客户端提供可靠的通信保证。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种报文转发方法包括设置一个以上的端口组；其中，每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；
基于下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；
确定下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份下行以太网单播报文。
为实现上述发明目的，本申请还提供了一种报文转发设备，该设备包括：设置模块，用于设置一个以上的端口组且每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；转发模块，用于基于下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；确定下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份下行以太网单播报文。
本申请的有益效果在于，交换机为快速移动的用户端快速漫游提供了无线无缝接入。
附图说明
图1所示为本申请提供的报文转发方法的流程示意图；
图2所示为本申请提供的快速移动设备的应用场景示意图；
图3所示为本申请提供的报文转发设备的结构示意图。
具体实施方式
将以多个附图所示的多个例子进行详细说明。在以下详细描述中，多个具体细节用于提供对本申请的全面理解。实例中没有详细地描述已知的方法、步骤、组件以及电路，以免使这些例子的难于理解。
使用的术语中，术语“包括”表示包括但不限于；术语“含有”表示包括但不限于；术语“以上”、“以内”以及“以下”包含本数；术语“大于”、“小于”表示不包含本数。术语“基于”表示至少基于其中一部分。
图1所示为一种报文转发方法的流程示意图，该方法包括：
步骤101，设置一个以上的端口组且每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；
步骤102，基于下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；
步骤103，确定下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组；
步骤104，通过目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份下行以太网单播报文。
图2所示为本申请提供的快速移动设备的应用场景示意图，运动轨迹20是由西向东方向高铁上的运动轨迹，设置在运动轨迹20上的AP1-AP8分别通过交换机的端口P1-P8接入至交换机，用以提供零漫游的无线接入服务，运动轨迹21是由东到西方向高铁上的运动轨迹；设置在运动轨迹21上的AP11-AP18分别通过端口P11-P18接入至交换机，用以提供零漫游的无线接入功能。
AC通过交换机与AP01-AP08，AP11-AP18进行管理报文通信。AP1-AP以及AP11-AP18在AC上完成注册，将分配到基于不同业务不同的ESSID(Extended Service SetIdentification，扩展服务集标识)，各AP通过ESSID及跳频序列，向移动客户提供无线接入业务。为保障接入安全与漫游不可中断业务的区分，AP1-AP8以及AP11-AP18上建设白名单，指定用户才可以接入前述ESSID提供的高可靠业务，对于对可靠性不敏感无线客户，还是按普通无线漫游进行处理。
本申请中，在交换机上为运动轨迹20建设一个端口组Port Group1，端口组PortGroup1包括端口P1-P8，为由西向东方向高铁上高速运动的无线终端提供数据接入业务；在交换机上为运动轨迹21建设一个端口组Port Group2，端口组Port Group2包括端口P11-P18，为由东向西方向高铁上高速运动的无线终端提供数据接入业务。
本实施例中，当高铁沿着由西向东的高铁运动，快速移动的高铁以及高铁上的普通无线终端发送上行以太网单播报文。
假设，快速移动的高铁的通信模块发送的上行以太网单播报文通过AP1被接入交换机，高铁上的手机、电脑发送的上行以太网单播报文通过AP2被接入交换机。
交换机通过端口P1收到来自高铁的通信模块的上行以太网单播报文，识别该上行以太网单播报文的源MAC地址具有特定的快速移动终端制造商的OUI标识以及带有快速移动无线局域网VLAN标识，在MAC地址表中未查找到源MAC地址匹配的MAC地址表项，根据源MAC地址、VLAN标识以及Port Group1进行学习。
交换机通过端口P2收到来自高铁上手机的上行以太网单播报文，识别该上行以太网单播报文的源MAC地址不具有特定的快速移动终端制造商的OUI标识以及未带有快速移动无线局域网VLAN标识，在MAC地址表中未查找到源MAC地址匹配的MAC地址表项，根据源MAC地址、VLAN标识以及P2进行常规的源MAC地址学习。对于对可靠性不敏感无线客户，将已有普通无线漫游进行处理合并于此，本申请不再赘述。
当快速移动的高铁的通信模块发送的上行以太网单播报文通过AP5被接入交换机，交换机通过端口P5收到来自高铁的通信模块的上行以太网单播报文，识别该上行以太网单播报文的源MAC地址具有特定的快速移动终端制造商的OUI标识以及带有快速移动无线局域网VLAN标识，在MAC地址表中查找到源MAC地址匹配的MAC地址表项，确定接收端口P5属于查找到的MAC地址表项中的Port Group1，则刷新匹配的MAC地址表项的老化时间。
当交换机收到的下行以太网单播报文，高铁的通信模块通过AP7被接入交换机。交换机根据下行以太网单播报文的目的MAC地址查找到匹配的MAC地址表项，将下行以太网单播报文通过Port Group1的每个端口P1-P8发送一份下行以太网单播报文，将下行以太网单播报文发送到AP1-AP8。AP7根据下行以太网单播报文报文VLAN，基于ESSID或SSID(ServiceSet Identification，服务集标识)及各自的跳频系列发送到快速移动的高铁的通信模块。
通过本申请实施例可知，快速移动的用户端因高速漫游不停切换接入AP，交换机与快速移动的用户端所需接入的所有AP进行报文发送与接收，为快速漫游客户端提供可靠的无线无缝接入。
假设高铁由西向东方向的铁轨行驶并入库，在交换机学习的MAC地址表项被老化前，高铁离库并通过换轨沿着由东到西方向高铁快速移动。高铁上的通信模块通过运动轨迹21上的AP11接入至交换机。
高铁的通信模块发送的上行以太网单播报文通过AP18被接入交换机，交换机通过端口P18收到来自高铁的通信模块的上行以太网单播报文，识别该上行以太网单播报文的源MAC地址具有特定的快速移动终端制造商的OUI标识以及带有快速移动无线局域网VLAN标识，在MAC地址表中查找到源MAC地址匹配的MAC地址表项，确定接收端口P18不属于查找到的MAC地址表项中的Port Group1，则将匹配的MAC地址表项中的Port Group1替换为PortGrou2，并更新源MAC地址匹配的MAC地址表项的老化时间。
当高铁的通信模块因高速漫游在不停切换接入AP，由AP13接入时，交换机收到需要转发给高铁通信模块的下行以太网单播报文，根据下行以太网单播报文的目的MAC地址查找到匹配的MAC地址表项，将下行以太网单播报文通过Port Group2的每个端口P11-P18发送一份下行以太网单播报文，将下行以太网单播报文分别发送到AP11-AP18。AP13根据下行以太网单播报文的VLAN，基于ESSID或SSID及各自的跳频系列发送到快速移动的高铁的通信模块。
当交换机上学习到的高铁的通信模块的MAC地址表项的老化时间到达时，删除该MAC地址表项。
图2所示场景中，交换机能够实现WLAN中快速移动的客户端的高速漫游报文的转发无损效果，能够提供快速漫游报文的无损转发与低质漫游报文转发的业务共存以及区分性转发服务。除图2所示的高铁应用场景外，还可以为高速公路和自动驾驶等交通通信提供高可靠性的快速无线漫游，也可为高速机器人提供快速无线漫游保证。
图3所示为本申请提供的报文转发设备的结构示意图。该设备30包设置模块31、接收模块32以及转发模块33。
设置模块31，用于设置一个以上的端口组且每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；接收模块32，用于接收来自下行以太网单播报文；转发模块33，用于基于下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；确定下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份下行以太网单播报文。
转发模块33用于识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端包括：识别已接收上行以太网单播报文的源MAC地址带有快速移动客户端制造商唯一性标识且已接收上行以太网单播报文来自指定的快速移动业务虚拟局域网VLAN。
接收模块32，还用于接收上行以太网单播报文；转发模块33还用于识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端，根据识别的来自任一快速移动客户端的已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习。
转发模块33根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：基于已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找MAC地址表；确定未查找到源MAC地址的匹配MAC地址表项；生成MAC地址表项并记录源MAC地址对应于接收端口所属的端口组。
转发模块33根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：基于已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找MAC地址表；确定查找到源MAC地址的匹配MAC地址表项记录了对应于接收端口所属的端口组；更新源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间；或，转发模块基于已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找MAC地址表；确定查找到源MAC地址的匹配MAC地址表项记录的端口组不同于接收端口所属的端口组；将查找到源MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组替换为接收端口所属的端口组并更新源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：
设置一个以上的端口组；其中，每个端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；
接收下行以太网单播报文；
基于所述下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；
确定所述下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过所述目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份所述下行以太网单播报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端包括：识别已接收上行以太网单播报文的源MAC地址带有快速移动客户端制造商唯一性标识且所述已接收上行以太网单播报文来自指定的快速移动业务虚拟局域网VLAN。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收上行以太网单播报文；
识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端；
若是，根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：
基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；
确定未查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项；
生成MAC地址表项并记录所述源MAC地址对应于所述接收端口所属的端口组。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：
基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；
确定查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项记录了对应于所述接收端口所属的端口组；
更新所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间；或
基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；
确定查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项记录的端口组不同于所述接收端口所属的端口组；
将查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组替换为所述接收端口所属的端口组并更新所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间。
6.一种报文转发设备，其特征在于，所述设备包括：
设置模块，用于设置一个以上的端口组且每个所述端口组包含的多个端口用以分别接入同一运动轨迹的多个接入点；
接收模块，用于接收来自下行以太网单播报文；
转发模块，用于基于所述下行以太网单播报文的目的MAC地址查找MAC地址表；确定所述下行以太网单播报文的目的MAC地址的匹配MAC地址表项包括任一端口组，通过所述目的MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组的每个端口发送一份所述下行以太网单播报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述转发模块用于识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端包括：识别已接收上行以太网单播报文的源MAC地址带有快速移动客户端制造商唯一性标识且所述已接收上行以太网单播报文来自指定的快速移动业务虚拟局域网VLAN。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述接收模块，还用于接收上行以太网单播报文；
所述转发模块还用于识别已接收上行以太网单播报文是否来自任一快速移动客户端，根据识别的来自任一快速移动客户端的已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述转发模块根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；确定未查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项；生成MAC地址表项并记录所述源MAC地址对应于所述接收端口所属的端口组。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述转发模块根据所述根据已接收上行以太网单播报文的源MAC地址以及接收端口所属端口组执行源MAC地址学习包括：基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；确定查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项记录了对应于所述接收端口所属的端口组；更新所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间；或，所述转发模块基于所述已接收上行以太网单播报文的源MAC地址查找所述MAC地址表；确定查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项记录的端口组不同于所述接收端口所属的端口组；将查找到所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的端口组替换为所述接收端口所属的端口组并更新所述源MAC地址的匹配MAC地址表项的老化时间。
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