CN1852218A - 一种配置VLANtag的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配置VLAN tag方法，所述的方法包括如下步骤：a、管理设备指示终端配置本次操作的虚拟本地局域网标签VLAN tag；b、所述的终端根据所述的指示修改对应端口的VLAN tag。本发明克服现有技术的不足，使ONT的端口配置策略更加灵活，较好地满足了企业用户或者DSLAM的需求。

Description

一种配置VLAN tag的方法

技术领域

本发明涉及虚拟本地局域网VLAN技术领域，具体来说，涉及到配置VLAN tag的技术。

背景技术

VLAN(Virtual Local Area Network)又称虚拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。

VLAN充分体现了现代网络的技术的重要特征：高速、灵活、管理简便且扩展容易，因此网络虚拟化是未来网络发展的潮流。

目前的宽带接入技术主要区分为铜线接入技术(例如各种DSL(数字用户线路)技术)和光接入技术。由光接入技术实现的接入网称为光接入网OAN(optical access network)。

PON(passive optical network无源光网络)技术是一种点对多点传送的光接入技术，PON系统图如附图1所示：

PON系统由OLT、ODN和ONU组成，其中：

OLT(Optical Line Terminal)光线路终端：为OAN提供网络侧接口(SNI)，连接一个或者多个ODN；

ODN(optical Distribute Network)光分布网：无源分光器件，ODN将OLT下行的数据通过光分路传输到各个ONU，同样，ODN将ONU的上行数据通过汇聚传输到OLT。

ONU(Optical Network Unit)光网络单元：为OAN提供用户侧接口(UNI)，同时与ODN相连，如果ONU同时提供用户端口功能，如ONU提供Ethernet用户端口或者POTS(Plain Old Telephone Service普通老式电话服务)用户端口，则称为ONT(Optical Network Termination)，下文中如果没有特别说明，ONU、ONT统一称为ONT。

如附图2和附图3所示，通用的PON接入技术中，OLT的下行流量通过TDM(时分复用)的方式广播到ONT，各个ONT按需接收需要的流量；ONT的上行流量通过OLT的控制，同一个时刻只允许特定的ONT传输数据，通过TDMA(时分多址)的方式传输到OLT。

GPON(Giga-bit PassiVe Optical Network吉比特无源光网络)技术标准是最新的PON技术标准，国际电信联盟(ITU-T)GPON的技术标准包括G984.1、G984.2、G984.3、G984.4系列。

其中，OMCI(ONT Management and Control Interface)ONT管理控制接口，OLT通过OMCI实现对ONT的控制功能，OMCI的数据和普通的业务数据一样封装成ATM信元或者GEM数据块传输。

OLT和ONT在传输数据前，首先进行业务传输通道的协商，业务通道的协商通过OMCI控制消息实现。

OLT、ONT设备通过CPU实现各个模块的控制功能，OLT、ONT中存在GPON协议处理模块，实现GPON协议栈的功能。ONT中还存在MAC(媒体接入控制)桥模块，实现以太网桥的功能，MAC桥模块同时提供外部可见的以太网端口连接多个用户设备。

在本地局域网(LAN)中，有时候需要隔离用户、限制广播域大小等，可以通过IEEE 802.1Q定义的虚拟本地局域网(VLAN)来实现这些功能，用户的以太网报文封装一层VLAN tag(标签)后帧结构如附图4所示：

其中TPID值是固定的0×8100，TCl值根据为指定以太网端口添加VLANID的策略决定，即通过系统配置指定以太网接口封装VLAN tag的策略。

例如配置以太网端口1的报文封装VLAN ID＝3的VLAN tag，用户报文的优先级为0×2，则TCl的值2进制表示为：(0100000000000011)。

通过GPON技术进行用户接入，为了隔离用户之间的流量或同一个用户不同业务之间的流量，需要为每一个用户或同一个用户不同的业务划分不同的VLAN。从ONT的一个以太网端口接入的报文可以属于多个VLAN，这些带VLAN tag的报文在MAC桥内部根据VLAN tag进行转发，然后经过GPON协议处理模块转换成GEM帧向OLT传输。

一个以太网接口下接入VLAN的数目与ONT接入的用户类型有关，如果是普通的家庭用户，一般接入的VLAN数目不多，但是如果ONT下挂的是企业交换机或者是DSLAM(数字用户线接入复接器)，那么VLAN的数目将会很庞大。

GPON系统中，OLT通过OMCI通道对ONT实现管理和控制功能，OMCI是GPON协议中定义的一种配置传输通道。GPON协议中将OLT管理ONT的各种数据抽象成协议独立管理信息库(protocol-independent ManagementInformation Base，简称MIB)的方式，管理信息库的基本信息单元是管理实体(manage entity简称ME)。GPON标准中，管理ONT以太网口VLANtag操作的ME定义如下：

管理实体：VLAN Tagging操作配置数据(VLAN Tagging Filter Data)

管理实体属性：

管理实体标识：本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标识，

这个编号标识与MAC桥端口配置数据(MAC Bridge PortConfiguration Data)ME的编号标识相同。(可读，可通过创建设置)(强制实现)(2字节)

VLAN过滤表：这个属性表示一个MAC桥端口VLAN tag的配置列表。

一个VLAN tag配置表项占用2字节，最多可以支持12个VLAN tag 配置。该列表的前N项有效，N的大小由“表项数目”属性提供。(可读，可写，可通过创建设置)(强制实现)(24字节)

转发选项：当接收到报文时，可以按照如下方式进行处理。可以基于VID，用户优先级，或者整个VLAN tag让报文通过或者丢弃。(可读，可写，可通过创建设置)(强制实现)(1字节)

表项数目  这个属性表示VLAN tag配置列表中有效表项的数目。(可读，可写，可通过创建设置)(强制实现)(1字节)

管理实体动作：

Create：创建该实体的一个实例

Delete：删除该实体的一个实例

Get：读取一个或者多个属性

Set：设置一个或者多个属性

该实体可以管理一个MAC桥端口的VLAN过滤表，一般配置成：只有报文携带的VLAN tag与VLAN过滤表中的某个表项相同时才能转发，否则丢弃。这样就可以管理该以太接口下允许接入的VLAN，避免不必要的数据冲击和数据泄漏。

依据原协议的定义，VLAN过滤表最多有12个表项，即最多只能配置12个VLAN tag。这样当以太网接口下挂的用户VLAN数目超过12个时，不能从一个以太网接口接入，实际运用中ONT以太网接口很可能连接企业用户或者DSLAM，12个VLAN一般都不够用，所以原协议在实际运用中存在较大的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配置VLAN tag的方法，以解决对终端端口灵活配置VLAN的问题。

为实现上述的目的，本发明采用如下的技术方案：一种配置VLAN tag的方法，所述的方法包括如下的步骤：

a、管理设备指示终端配置本次操作的虚拟本地局域网标签VLAN tag；

b、所述的终端根据所述的指示修改对应端口的VLAN tag。

其中步骤a具体包括：

a1、光线路终端OLT向光网络单元ONT发送设置虚拟本地局域网标签操作配置数据VLAN Tagging Filter Data消息，所述的消息中携带本次操作的VLAN tag；

其中步骤b具体包括：

b1、ONT收到所述的消息后根据所述的本次操作的VLAN tag修改对应的媒体接入控制MAC桥端口的VLAN tag，然后发送OMCI回应消息给OLT。

其中步骤a1之前还包括：OLT向ONT发起创建VLAN Tagging FilterData实例的OMCI消息，ONT接收到所述的OMCI消息后在本地协议独立管理信息库MIB中创建一个空的VLAN Tagging Filter Data实例，然后发送OMCI回应消息给OLT。

其中步骤a1具体包括：

OLT向ONT发送设置VLAN Tagging Filter Data的OMCI消息，其中所述的OMCI消息中通过VLAN过滤表属性携带本次操作需要添加或者删除的VLAN tag表项；

其中步骤b1具体包括：

ONT收到所述的OMCI消息后通过对所述的VLAN过滤表属性中各个VLAN tag表项进行读/写操作来添加/删除对应的MAC桥端口的VLAN tag，然后发送OMCI回应消息给OLT。

其中步骤a1所述的OMCI消息中还通过所述的VLAN Tagging FilterData管理实体中的表项数目属性携带本次操作的表项的数目。

其中步骤b1之后还包括：

如果所述的本次操作的VLAN tag表项长度超过OMCI消息一次传输的最大长度时，步骤a和步骤b将重复执行，分多次将所述的VLAN tag表项通过设置VLAN Tagging Filter Data的OMCI息发送到ONT。

其中步骤b1之后还包括：

当所述的MAC桥端口的VLAN tag表项长度超过OMCI消息一次传输的最大长度时，OLT通过VLAN Tagging Filter Data实体中读取当前表项的下一个表项的Get next管理实体动作从ONT分多次读取所述的MAC桥端口的所有VLAN tag表项。

上述的方法具体包括：

OLT向ONT发送请求VLAN Tagging Filter Data实例的“VLAN过滤表”大小的OMCI消息，ONT接收到所述的消息后，根据对应的VLAN TaggingFilter Data实例当前VLAN过滤表的表项大小计算出需要发送OMCI消息的次数和最后一份消息的长度，并将所述的次数和最后一份消息的长度返回给ULT；

OLT记录所述的次数和最后一份消息的长度后通过所述的Get next管理实体动作依次请求所述的VLAN tag表项，ONT将所述的VLAN过滤表按照所述的次数分片后依次返回给OLT。

本发明克服现有技术的不足，采用终端在配置VLAN tag时根据管理设备的指示只添加或者删除对应端口的本次操作的VLAN tag的方案，而不需要每次都将所有的VLAN tag表项都发送给终端，使对终端端口的VLAN配置策略更加灵活，较好地满足了企业用户或者DSLAM的需求。

附图说明

图1为PON系统图；

图2为PON下行数据传输示意图；

图3为PON上行数据传输示意图；

图4为以太网报文封装VLAN tag后的帧结构图；

图5为本发明所述的配置MAC桥接口VLAN tag列表的流程图；

图6为本发明所述的OLT从ONT分多次读取MAC桥端口的所有VLANtag表项流程图。

具体实施方式

本发明的基本原理是在配置VLAN tag时管理设备向终端发送消息，所述的消息中指示终端只添加或者删除对应端口的本次操作的VLAN tag，终端根据所述的消息对对应端口的VLAN tag进行添加或者删除操作。

在GPON系统中，当OLT向ONT发送设置VLAN Tagging Filter Data的OMCI消息时通过VLAN过滤表属性携带本次操作需要添加或者删除的VLAN tag表项，ONT收到所述的OMCI消息后对所述的VLAN过滤表属性中各个VLAN tag表项进行读/写操作来添加/删除对应的MAC桥端口的VLANtag，此外，如果本次操作的VLAN tag表项数目过大，可以多次发送OMCI消息。

具体说明如下：为了在OMCI消息中携带本次操作需要添加或者删除的VLAN tag表项，首先需要对Tagging Filter Data(VLAN Tagging操作配置数据)实体进行如下改动：

管理实体：VLAN Tagging操作配置数据(VLAN Tagging Filter Data)

管理实体属性：

管理实体标  本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标识：识，这个编号标识与MAC桥端口配置数据(MAC BridgePort Configuration Data)ME的编号标识相同。(可读，可通过创建设置)(强制实现)(2字节)

转发选项：当接收到报文时，可以按照如下方式进行处理。可以基于VID，用户优先级，或者整个VLAN tag让报文通或者丢弃。(可读，可写，可通过创建设置)(强制实现)(1字节)

表项数目  这个属性表示本次操作的VLAN tag配置列表中有效表项的数目。(可读，可写，可通过创建设置)(强制实现)(1字节)

VLAN过滤  这个属性表示本次配置的VLAN tag列表。长度为24表：字节，每个表项占用3字节，第一个字节的最低1bit表示操作类型(1表示添加操作，0表示删除操作)，其它7bit保留，第二，第三字节表VLAN tag。VLAN tag列表的前N项有效，N的大小由“表项数目”属性提供。(可读，可写)(24字节)

管理实体动作：

Create：该实体的一个实例.

Delete：删除该实体的一个实例.

Get：读取一个或者多个属性.

Get next：读取当前表项的下一个表项.

Set：设置一个或者多个属性.

原协议中“VLAN过滤表”属性24字节，每个表项2字节，最多有12个表项，并且没有定义添加/删除操作，所以VLAN tag的数目被限制在12个。每次配置MAC桥接口VLAN tag时需要把最新的VLAN tag配置全部下发，即用新的VLAN tag列表替换原来的VLAN tag列表。本发明技术方案首先对“VLAN过滤表”属性进行了修改，属性大小没有变化，还是24字节，但是每个表项的大小修改成3字节(原协议为2字节)，所以表项数目从12个减少到8个，每个表项占用3字节，其中第一个字节的最低1bit表示操作类型，1表示添加，0表示删除，其它7bit保留；第二和第三字节存放VLAN tag信息。对表项进行详细解释如下：

Bit	Name	Setting
			24-18	保留	(0)
17	添加/删除	0：删除该表项1：添加该表项

16-14	802.1p	0～7
			13	CFI	0～1
1～12	VID	0～4095

有了“添加/删除”属性后，就不需要每次把MAC桥接口的所有VLAN tag下发到ONT，OLT只需要把本次操作需要添加或者删除的VLAN tag下发到ONT，ONT根据操作类型对表项进行添加或者删除操作。“VLAN过滤表”属性的操作类型原协议是(可读，可写，可通过创建设置)，即在实例创建时必须实现该属性，并且在实例创建后可以对该属性进行读写操作。经过上述的修改后，该属性的操作类型为(可读，可写)，即在实例创建时不需要实现该属性，在实例创建后，可以对该属性进行读写操作，首先将该属性由原来的二字节扩展为三字节，其中保留原来二字节的TCI，另外扩展出的一个字节操作位以表示添加或者删除，在这里我们用1表示添加操作，0表示删除操作，通过对该属性的读写操作可以实现VLAN tag添加或者删除操作。

“表项数目”属性原协议表示MAC桥接口所有VLAN tag数目，经过上述的修改后，该属性表示本次操作的VLAN tag数目。实例创建的时候由于没有实现“VLAN过滤表”属性，操作的VLAN tag数目为0，所以创建实例时该属性填0。

另外本发明技术方案对管理实体动作进行了扩展，新增加了“Get next”操作。当实例的某个属性长度超过OMCI消息一次传输的最大长度时，如果要读取该属性，必须分多次通过OMCI消息去读取该属性，此时求需要用到“Get next”操作。VLAN Filter Table(VLAN过滤表)需要用到“Get next”操作，因为VLAN tag表项有可能很多，超过OMCI报文允许的长度(指超过属性长度，每次最多可获取8个，也就是24字节)，必须使用“Get next”操作分多次获取所有的VLAN tag表项。

配置MAC桥接口VLAN tag列表的流程图如附图5所示：

1.OLT向ONT发起创建VLAN Tagging Filter Data实例的OMCI消息，携带的实体属性有：管理实体标识、转发选项和表项数目；其中“表项数目”填0，“管理实体标识”可以映射到对应的MAC桥端口。

2.ONT接收到VLAN Tagging Filter Data创建操作的OMCI消息，在本地MIB库中创建一个空的VLAN Tagging Filter Data实例，然后ONT发送OMCI回应消息给OLT，表明已经成功处理该消息。

3.OLT接收到回应消息后，发送VLAN Tagging Filter Data设置操作的OMCI消息，携带的实体属性有：管理实体标识、转发选项、表项数目和VLAN过滤表；其中“管理实体标识”与创建消息中的该属性相同，“表项数目”为“VLAN过滤表”有效表项的数目，“VLAN过滤表”列出本次操作的所有VLANtag表项。

4.ONT接收到VLAN Tagging Filter Data设置操作的OMCI消息，修改对应MAC桥端口的VLAN tag表项，然后发送OMCI回应消息给OLT。

5.如果本次操作的VLAN tag表项超过8个，OLT收到ONT的回应消息后会重复步骤3的操作，继续把后面的VLAN tag表项通过VLAN TaggingFilter Data设置OMCI消息发送到ONT。

当某个MAC桥端口的VLAN tag表项很多(超过24个字节，也就是超过8个)时，从ONT读取该MAC桥端口的所有VLAN tag表项时，需要用到VLAN Tagging Filter Data实体的“Get next”操作，操作流程如附图6所示：

1.OLT向ONT发起请求VLAN Tagging Filter Data实例“VLAN过滤表”大小的OMCI消息。

2.ONT接收到该消息后，把对应VLAN Tagging Filter Data实例当前“VLAN过滤表”复制一份，然后根据表项大小计算出需要OMCI消息操作的次数，并把次数通过回应消息返回给OLT，OMCI请求回应消息每次最多可以传输30字节的内容，所以ONT把“VLAN过滤表”按照30字节进行切分成N个分片，最后一份的长度记为m，m可能小于30，也可能等于30，OLT用m来确定最后一份消息的长度。

3.OLT接收到回应消息后，记录回应消息中指定的OMCI发送次数和最后一个报文传输数据的长度，然后发送第一个请求报文到ONT，在OMCI报文中指定是第一个分片的请求报文。

4.ONT接收到该消息后，把复制的“VLAN过滤表”的第一分片返回给OLT。

5.OLT接收到回应消息后，检查是否还有分片请求需要发送，如果有就继续发送OMCI请求报文，直到读取所有分片数据，这样就可以读取MAC桥端口的所有VLAN tag。

Claims (8)

1、一种配置VLAN tag方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

a、管理设备指示终端配置本次操作的虚拟本地局域网标签VLAN tag；

b、所述的终端根据所述的指示修改对应端口的VLAN tag。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a具体包括：

a1、光线路终端OLT向光网络单元ONT发送设置虚拟本地局域网标签操作配置数据VLAN Tagging Filter Data消息，所述的消息中携带本次操作的VLAN tag；

其中步骤b具体包括：

b1、ONT收到所述的消息后根据所述的本次操作的VLAN tag修改对应的媒体接入控制MAC桥端口的VLAN tag，然后发送OMCI回应消息给OLT。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤a1之前还包括：OLT向ONT发起创建VLAN Tagging Filter Data实例的OMCI消息，ONT接收到所述的OMCI消息后在本地协议独立管理信息库MIB中创建一个空的VLAN Tagging Filter Data实例，然后发送OMCI回应消息给OLT。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤a1具体包括：

OLT向ONT发送设置VLAN Tagging Filter Data的OMCI消息，其中所述的OMCI消息中通过VLAN过滤表属性携带本次操作需要添加或者删除的VLAN tag表项；

其中步骤b1具体包括：

ONT收到所述的OMCI消息后通过对所述的VLAN过滤表属性中各个VLAN tag表项进行读/写操作来添加/删除对应的MAC桥端口的VLAN tag，然后发送OMCI回应消息给OLT。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤a1所述的OMCI消息中还通过所述的VLAN Tagging Filter Data管理实体中的表项数目属性携带本次操作的表项的数目。

6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤b1之后还包括：

如果所述的本次操作的VLAN tag表项长度超过OMCI消息一次传输的最大长度时，步骤a1和步骤b1将重复执行，分多次将所述的VLAN tag表项通过设置VLAN Tagging Filter Data的OMCI消息发送到ONT。

7、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤b1之后还包括：

当所述的MAC桥端口的VLAN tag表项长度超过OMCI消息一次传输的最大长度时，OLT通过VLAN Tagging Filter Data实体中读取当前表项的下一个表项的Get next管理实体动作从ONT分多次读取所述的MAC桥端口的所有VLAN tag表项。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，具体包括：

OLT向ONT发送请求VLAN Tagging Filter Data实例的“VLAN过滤表”大小的OMCI消息，ONT接收到所述的消息后，根据对应的VLAN Tagging

Filter Data实例当前VLAN过滤表的表项大小计算出需要发送OMCI消息的次数和最后一份消息的长度，并将所述的次数和最后一份消息的长度返回给OLT；

OLT记录所述的次数和最后一份消息的长度后通过所述的Get next管理实体动作依次请求所述的VLAN tag表项，ONT将所述的VLAN过滤表按照所述的次数分片后依次返回给OLT。

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