CN115037686A - 一种报文转发方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种报文转发方法及设备。该方法中，边界设备确定对端边界设备的路由不可达；将本地邻居发现表中已同步的对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端邻居发现表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；将对端边界接口的直连网段的源地址验证架构表项的网段前缀修改为低优先级路由发布到上一跳网络设备，使得上一跳网络设备将对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；将来自上一跳设备的发往对端边界接口的直连网段的IP数据报文；通过匹配IP数据报文的对端邻居发现表项封装为以太网数据报文且通过匹配IP数据报文的对端邻居发现表项中的本地边界接口发送以太网数据报文。

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
SAVA(Source Address Validation Architecture，源地址验证架构)是一种根据设备的路由信息检查攻击报文的技术。在IPv6多接入的组网环境中，当出现路由不对称时，无法保证在路由表中查找到去往报文源IPv6地址的出接口和报文进入设备的入接口一致。SAVA技术在防范基于源地址攻击的同时，可以避免不对称路径造成的误判。
图1所示常见的部署了SAVA的边界设备直连局域网场景，由于网络内的路由策略主机部属了主IP地址和子IP地址，以便通过主IP地址和子IP地址访问不同的设备、使用不同的应用。但是主机通常只配置主IP地址的网关地址，边界设备1和2分别配置的子IP网段、主IP网段的地址。边界设备1和2各自的Interface 10、20均开启SAVA功能，边界设备1和2根据本地路由信息获得网络前缀生成本地的SAVA表项，还会根据路由协议OSPF学习的对方的路由条目生成SAVA表项。
这样，即使主机使用子IP地址访问核心网时，将边界设备1根据路由表项学习的SAVA表项确定来自子IP地址的三层报文安全，则继续根据路由表项向到达核心网的下一跳网络设备转发，避免了合法用户报文不会被误丢弃。但是，网关地址配置边界设备2，一旦边界设备1故障或边界设备与网络设备3的之间链路故障，核心网内设备发往子IP网段的主机的三层报文则无法继续转发。因此边界设备1、2上需要配置同样数量的网关地址。当时网络内的边界设备越多、不同网段的网关地址越多，网络管理员配置管理难度越大，边界设备的配置项目越复杂。
发明内容
本申请目的在于提供一种报文转发及设备，避免边界设备故障导致的用户网络和外网网络之间的流量中断。
为实现上述目的，本申请提供了一种报文转发方法，该方法包括：确定对端边界设备的路由不可达；将本地邻居发现ND表中已同步的对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；其中，对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连；将对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由；将低优先级路由发布到本设备与对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备，以使得上一跳网络设备将对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；接收发往对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文；通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送以太网数据报文。
为实现上述目的，本申请还提供了一种报文转发设备，设备作为源地址验证架构中设置网关网段的设备，设备包括处理器以及存储器；该处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令用以执行以下操作：确定对端边界设备的路由不可达；将本地邻居发现ND表中已同步的对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；其中，对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连；将对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由；将低优先级路由发布到本设备与对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备，以使得上一跳网络设备将对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；接收发往对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文；通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送以太网数据报文。
本申请的有益效果在于，SAVA架构下的边界设备故障时，将对端边界设备的边界接口发送的同一局域网的不同网段的IP数据报文引流到本设备边界接口进行转发，从而避免了SAVA架构中接入了同一局域网的不同网段的边界设备故障导致的用户网络和外网网络之间的流量中断。
附图说明
图1为常见的部署了SAVA的边界设备直连局域网场景；
图2为本申请提供的报文转发方法实施例的流程图；
图3为本申请提供部署了SAVA的边界设备直连局域网场景下切换故障边界设备路由的示意图；
图4为本申请提供的报文转发设备实施例的示意图。
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2为本申请提供的报文转发方法实施例的流程图；该方法实施例包括：
步骤201，确定对端边界设备的路由不可达。
步骤202，将本地邻居发现ND表中已同步的对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识。
本申请应用的SAVA架构中，对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连。
步骤203，将对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由。
步骤204，将低优先级路由发布到本设备与对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备。
本申请中，边界设备通过发布低优先级路由，以使得上一跳网络设备将对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；从而进行引流。
步骤205，接收发往对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文。
步骤206，通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送以太网数据报文。
本申请的有益效果在于，SAVA架构下的边界设备故障时，将对端边界设备的边界接口发送的同一局域网的不同网段的IP数据报文引流到本设备边界接口进行转发，从而避免了SAVA架构中接入了同一局域网的不同网段的边界设备故障导致的用户网络和外网网络之间的流量中断。
图3中，边界设备1配置了的网段10::0/64，边界接口Interface10的IPv6地址为10::1；边界设备2配置网关的网段11::0/64，边界接口Interface20的IPv6地址为11::1，连接到局域网边界接口Interface10、20分别开启SAVA功能，并绑定了Tag100。
SAVA场景下，为了让连接到同一个局域网的边界设备都能获得局域网内的边界设备，各边界设备将本地学习的局域网的路由信息以及连接局域网的边界接口的标签通过路由协议同步到其他对端的边界设备，这样使其他对端的边界设备通过远端路由同步的方式学习到局域网内的所有前缀。
图3实施例中，边界设备1为边界接口Interface10的IPv6地址10::1设置了接口主机路由，边界设备2为边界接口Interface20的IPv6地址11::1设置了接口主机路由。
边界设备1将带有tag 100的终端IPv6地址的网段路由10::/64以及Inetrface10的接口IPv6地址的主机路由10::1/128通过路由协议OSPF同步到边界设备2。
边界设备2将带有tag 100的终端IPv6地址的网段路由11::/64以及Interface20的接口IPv6地址的主机路由11::1/128通过路由协议OSPF同步到边界设备1。
边界设备1获取Tag100的局域网内的网段前缀11::/64；为网段前缀11::/64生成SAVA表项；其中，网段前缀11::/64的出接口为Interface10。
边界设备1基于接口Interface20的主机路由和Tag值100，建立连接Tag 100标识的局域网的边界接口Interface 10到边界接口Interface20的IPv6 over IPv6隧道，其中，源IP地址和目的IP地址分别是Interface 10的IPv6地址10::1以及Interface 20的IPv6地址11::1。
边界设备2获取局域网内的网段前缀10::/64；为网段前缀10::/64生成SAVA表项；其中，网段前缀10::/64的出接口为Interface20。
边界设备2基于接口Interface10的主机路由和Tag值100，建立连接局域网的边界接口Interface 20到边界接口Interface10的IPv6 over IPv6隧道，其中，源IP地址和目的IP地址分别是Interface 20的IPv6地址11::1以及Interface 10的IPv6地址10::1。
边界设备1和2的边界接口之间一对IPv6 over IPv6隧道构成了同步彼此直连网段的ND表项的表项同步隧道
边界设备1将学习到的局域网内终端的子IP地址的10::2的ND表项封装在IP报文的T-L-V字段中，在携带同步ND表项的IP数据报文按照连接边界设备的Interface 20的IPv6 over IPv6隧道封装外层隧道IP报文头，发往边界设备2。
即，边界设备1根据到达隧道IP报文头的目的IP地址查找下一跳，根据下一跳的MAC地址封装外层以太网报文，通过二层网络发往到达边界设备Interface20的下一跳设备。下一跳设备收到IPv6 over IPv6隧道报文，确定外层目的MAC地址为本设备IP地址，移除外层目的MAC地址，查找到隧道IP报文头的目的IP地址的再下一跳，根据再下一跳的MAC地址封装外层以太网报文，通过二层网络发往到达边界设备Interface20的再下一跳设备。这样逐跳的带有同步ND表项的IPv6 over IPv6隧道报文发送到边界设备2，IPv6 overIPv6隧道上的设备就不会对内部携带的同步ND表项进行解析。
边界设2将学习到的局域网内终端的主IP地址的11::2的ND表项封装在IP报文的T-L-V字段中，在携带同步ND表项的IP数据报文按照Interface20到Interface 10的IPv6over IPv6隧道封装外层隧道IP报文头，发往边界设备1。
边界设备1收到IPv6 over IPv6隧道报文，在ND表中将同步的11::2的ND表项记录为带有不生效标识的ND表项；其中，出接口为Interface10。边界设备2收到IPv6 over IPv6隧道报文，在ND表中将同步的10::2的ND表项记录为带有不生效标识的ND表项；其中，出接口为Interface20。
当边界设备1故障或边界设备1与网络设备3之间链路，网络中网络拓扑重新收敛，边界设备2上到达边界设备1的路由表项基于重新收敛后的网络拓扑被删除时，边界设备2确定对端的边界设备1的路由不可达，边界设备2将连接边界设备1的Interface 10的IPv6over IPv6隧道设置为故障(down)状态，将ND表中记录的不生效ND表项设置为带有生效标识以及SAVA标识的ND表项。边界设备2对带有SAVA标识的ND表项不进行老化处理。
边界设备2基于故障状态的连接边界设备1的IPv6 over IPv6隧道，将该隧道的目的IP地址所属的网段前缀10::/64的SAVA表项更改为SAVA备份状态；通过备份状态的SAVA表项提示网络管理员网络存在故障。但边界设备2依然根据备份状态的SAVA表项检查收到的收报的数据报文是否合法。
边界设备2将备份状态的SAVA表项的网段前缀10::/64修改为低优先级路并将该路由通过路由协议报文303发布到边界设备3。网络设备3通过连接边界设备2学习到网段前缀10::/64的路由，网络设备3的路由表中网段前缀10::/64的路由信息的出接口为到达边界设备2的出接口。
当网络设备3收到发往终端的IPv6主IP地址的IP数据报文时，根据路由表中的出接口信息将IP报文发送到边界设备2。
边界设备2根据目的IPv6地址查找到生效的带有SAVA标识的ND表项，通过ND表项中的出接口Interface 20发送发往终端的IPv6主IP地址的IP数据报文；即根据ND表项中的IPv6主IP地址对应的MAC地址为目的MAC地址，Interface 20的MAC地址为源MAC地址为该IP数据报文封装外层以太网头，然后通过Interface 20发送。
当边界设备1故障恢复或边界设备1、3之间的链路故障恢复后，边界设备1会正常发送网段前缀10::/64的直连路由。由于边界设备2发布网段前缀10::/64前将其路由优先级修改为较低的优先级，边界设备1正常发布的网段前缀10::/64，路由优先级更高，网络设备3基于路由优先级将优先学习边界设备A发布的网段前缀的10::/64路由，其中路由表项上网段前缀的10::/64的出接口为连接边界设备1的接口，这样网络设备3将后续的发送终端的三层数据IP会重新经过边界设备1转发。
边界设备1将带有tag 100的网段路由10::/64以及Inetrface10的接口IPv6地址10::1/128主机路由通过路由协议发布到边界设备2，边界设备2停止向网络设备3发布网段前缀的10::/64路由，重新建立连接边界设备1的Interface10的IPv6 over IPv6隧道，将带有SAVA表示的生效ND表项重新设置为不生效表示的ND表项，将备份状态的网段前缀的10::/64的SAVA表项设置为正常状态。
此时用户网络发送给外网网络的数据报文能根据边界设备1的SAVA表项正常转发，外网网络发送给用户网络的数据报文能根据边界设备1发布的路由信息正常转发。
图4为本申请提供的报文转发设备实施例的示意图。该设备400作为源地址验证架构中设置网关网段的边界设备可至少包括：网络接口，交换芯片，CPU以及存储器。
处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令用以执行以下操作：确定对端边界设备的路由不可达；将本地邻居发现ND表中已同步的对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；其中，对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连；将对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由；将低优先级路由发布到本设备与对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备，以使得上一跳网络设备将对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；接收发往对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文；通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送以太网数据报文。
处理器通过运行存储器中的指令执行确定对端边界设备的路由不可达之前，还执行以下操作：为对端边界接口的直连网段建立源地址验证架构SAVA表项；建立本地边界接口与对端边界接口之间的IPv6 over IPv6隧道；通过IPv6 over IPv6隧道同步本地边界接口的直连网段的ND表项以及对端边界接口的直连网段的ND表项。
处理器通过运行存储器中的指令执行建立本地边界接口与对端边界接口之间的IPv6 over IPv6隧道包括：为本地边界接口建立主机路由；将带有局域网标签的本地边界接口的主机路由的发布到对端边界设备；以使对端边界设备建立连接本地边界端口的IPv6over IPv6隧道；接收对端边界设备发布的带有哦局域网标签的对端边界接口的主机路由；建立对端边界接口的主机路由的IPv6地址为目的IP地址，本地边界接口的IPv6地址为源IP地址的IPv6 over IPv6隧道。
处理器通过运行存储器中的指令执行通过IPv6 over IPv6隧道同步本地边界接口的直连网段的ND表项以及对端边界接口的直连网段的ND表项包括：通过连接本地边界端口的IPv6 over IPv6隧道接收对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项；将对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项记录为本地ND表中具有不生效标识且出接口为本地边界端口的对端ND表项；通过连接对端边界端口的IPv6 over IPv6隧道发送本地边界接口的直连网段的IP地址的ND表项。
处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令还执行以下操作：确定对端边界设备的路由可达；将本地ND表中对端ND表项的生效标识设置为不生效标识且删除不老化标识。
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：
确定对端边界设备的路由不可达；
将本地邻居发现ND表中已同步的所述对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；其中，所述对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连；
将所述对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由；
将所述低优先级路由发布到本设备与所述对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备，以使得所述上一跳网络设备将所述对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；
接收发往所述对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文；
通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送所述以太网数据报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定对端边界设备的路由不可达之前，所述方法还包括：
为所述对端边界接口的直连网段建立所述源地址验证架构SAVA表项；
建立所述本地边界接口与所述对端边界接口之间的IPv6 overIPv6隧道；
通过所述IPv6 over IPv6隧道同步所述本地边界接口的直连网段的ND表项以及所述对端边界接口的直连网段的ND表项。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立所述本地边界接口与所述对端边界接口之间的IPv6 over IPv6隧道包括；
为所述本地边界接口建立主机路由；
将带有所述局域网标签的所述本地边界接口的主机路由的发布到所述对端边界设备；以使所述对端边界设备建立连接所述本地边界端口的IPv6 over IPv6隧道；
接收所述对端边界设备发布的带有哦所述局域网标签的所述对端边界接口的主机路由；
建立所述对端边界接口的主机路由的IPv6地址为目的IP地址，所述本地边界接口的IPv6地址为源IP地址的IPv6 over IPv6隧道。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述IPv6 over IPv6隧道同步所述本地边界接口的直连网段的ND表项以及所述对端边界接口的直连网段的ND表项包括；
通过连接所述本地边界端口的IPv6 over IPv6隧道接收所述对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项；
将所述对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项记录为所述本地ND表中具有不生效标识且出接口为所述本地边界端口的所述对端ND表项；
通过连接对端边界端口的IPv6 over IPv6隧道发送所述本地边界接口的直连网段的IP地址的ND表项。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述对端边界设备的路由可达；
将所述本地ND表中所述对端ND表项的生效标识设置为不生效标识且删除不老化标识。
6.一种报文转发设备，所述设备作为源地址验证架构中设置网关网段的设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器，所述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令用以执行以下操作：
确定对端边界设备的路由不可达；
将本地邻居发现ND表中已同步的所述对端边界设备的对端边界接口的直连网段的对端ND表项不生效标识设置为生效标识且设置不老化标识；其中，所述对端边界接口与本地边界接口与同一局域网的不同网段直连；
将所述对端边界接口的直连网段的源地址验证架构SAVA表项的网段前缀修改为低优先级路由；
将所述低优先级路由发布到本设备与所述对端边界设备到达核心网的上一跳网络设备，以使得所述上一跳网络设备将所述对端边界接口的直连网段的下一跳的出接口修改为连接本设备的接口；
接收发往所述对端边界接口的直连网段的IPv6数据报文；
通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项封装为以太网数据报文且通过匹配IPv6数据报文的对端ND表项中的本地边界接口发送所述以太网数据报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的指令执行确定对端边界设备的路由不可达之前，还执行以下操作：
为所述对端边界接口的直连网段建立所述源地址验证架构SAVA表项；
建立所述本地边界接口与所述对端边界接口之间的IPv6 overIPv6隧道；
通过所述IPv6 over IPv6隧道同步所述本地边界接口的直连网段的ND表项以及所述对端边界接口的直连网段的ND表项。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的指令执行建立所述本地边界接口与所述对端边界接口之间的IPv6overIPv6隧道包括：
为所述本地边界接口建立主机路由；
将带有所述局域网标签的所述本地边界接口的主机路由的发布到所述对端边界设备；以使所述对端边界设备建立连接所述本地边界端口的IPv6 over IPv6隧道；
接收所述对端边界设备发布的带有哦所述局域网标签的所述对端边界接口的主机路由；
建立所述对端边界接口的主机路由的IPv6地址为目的IP地址，所述本地边界接口的IPv6地址为源IP地址的IPv6 over IPv6隧道。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的指令执行通过所述IPv6 overIPv6隧道同步所述本地边界接口的直连网段的ND表项以及所述对端边界接口的直连网段的ND表项包括：
通过连接所述本地边界端口的IPv6 over IPv6隧道接收所述对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项；
将所述对端边界接口的直连网段的IP地址的ND表项记录为所述本地ND表中具有不生效标识且出接口为所述本地边界端口的所述对端ND表项；
通过连接对端边界端口的IPv6 over IPv6隧道发送所述本地边界接口的直连网段的IP地址的ND表项。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令还执行以下操作：
确定所述对端边界设备的路由可达；
将所述本地ND表中所述对端ND表项的生效标识设置为不生效标识且删除不老化标识。
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