CN201657013U - 一种报文处理系统 - Google Patents

Abstract

一种报文处理系统，所述系统包括以太网交换机LSW和第二模块，所述第二模块侧挂到所述LSW上，或者设置于所述LSW的单板上；所述LSW上设置有至少一个上行接口和至少一个下行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备，所述下行接口用于连接用户侧设备；所述LSW，用于处理网络侧设备和用户侧设备之间的报文业务；所述第二模块，用于接收来自LSW的报文，对接收的报文进行MAC地址学习，根据学习结果建立转发表项；根据所述转发表项在接收的报文中添加转发信息，将包含转发信息的报文发送给所述LSW。本实用新型实施例的报文处理系统的第二模块连接在LSW的一侧，而上行接口仍然由LSW提供，因此上行接口的数量不受第二模块的限制。

Description

一种报文处理系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种报文处理系统。

背景技术

随着网络业务的扩展，视频、语音、数据等在网络上的应用越来越普遍，不同的业务流和用户一般通过MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)地址来区分。为了方便进行数据的转发和处理，在二层转发的应用中要求节点具备更大的MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)地址处理能力。

接入层设备基本上都是基于LSW(Lanswitch，以太网交换机)的转发结构，LSW的MAC地址处理能力决定了接入层设备的MAC地址处理能力。目前的LSW中能处理的MAC地址数一般为16K～32K，为了满足运营商更高的要求，在新的组网应用中，LSW能处理的MAC地址数需要达到256K～512K；现有的LSW将难以满足要求或者需要耗费较高成本。

图1为现有技术的一种MAC地址扩展的示意图。图1的方案是通过将能扩展MAC地址的城域LSW101和普通LSW102级联起来，通过城域LSW101来扩展MAC地址的数量。城域LSW101负责MAC地址学习，普通LSW102不需要进行MAC地址学习，仅需要根据城域LSW101的学习结果进行报文转发，上行接口由城域LSW101来提供。

如图1所示，由于普通LSW102的MAC地址处理能力不足，通过扩展城域LSW101，普通LSW102的报文学习功能就转移到了城域LSW101上，城域LSW101学习后将结果通过报文头中携带的信息回传到普通LSW102，普通LSW102根据城域LSW101的学习结果(报文头中携带的信息)进行报文转发。由于城域LSW101的MAC地址处理能力很强，解决了MAC地址扩展的问题。

但是，现有技术的方案仍然存在以下缺陷：

由于MAC层的学习与处理都在城域LSW101上，具备MAC扩展能力特性的上行接口只能从城域LSW101提供，严重约束了上行接口的灵活性，特别是多上行接口(不同的服务内容提供商ISP要求提供不同的上行通道)且具备多MAC地址(相同的用户需要支持不同的区分业务，如同时支持视频、上网业务、语音业务，因此需要给同一个用户分配3个以上的MAC地址。如，系统要支持3万用户，则至少需要90K MAC地址)时，无法提供解决方案。并且，该方案必须依赖支持大MAC地址的城域LSW，城域LSW101和普通LSW102都使用LSW芯片，然而MAC地址学习的功能都由城域LSW101提供，普通LSW102的功能浪费，导致整体成本高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种报文处理系统，实现了MAC地址的扩展，对上行接口也没有限制。

一方面，本实用新型实施例提供一种报文处理系统，包括以太网交换机LSW(300)和第二模块(202)，所述第二模块(202)侧挂到所述LSW(300)上，或者设置于所述LSW(300)的单板上；所述LSW(300)上设置有至少一个上行接口和至少一个下行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备，所述下行接口用于连接用户侧设备；所述LSW(300)，用于处理网络侧设备和用户侧设备之间的报文业务；所述第二模块(202)，用于接收来自LSW(300)的报文，对接收的报文进行MAC地址学习，根据学习结果建立转发表项；根据所述转发表项在接收的报文中添加转发信息，将包含转发信息的报文发送给所述LSW(300)。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种报文处理系统，包括第一模块(201)、第二模块(202)以及用户接入模块(203)；所述第一模块(201)上设置有至少一个上行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备；所述用户接入模块(203)上设置有至少一个下行接口，所述下行接口用于连接用户侧设备；所述第一模块(201)分别连接所述第二模块(202)和所述用户接入模块(203)，且所述第一模块(201)与所述第二模块(202)在物理上独立；所述第一模块(201)，用于接收来自所述上行接口或所述用户接入模块(203)的第一报文，将所述第一报文发送给所述第二模块(202)；以及接收来自所述第二模块(202)的第二报文，根据所述第二报文中的转发信息转发第二报文；所述第二模块(202)，用于接收所述第一报文，对所述第一报文进行MAC地址学习，建立转发表项；根据所述转发表项生成第二报文，在所述第二报文中添加转发信息，将所述第二报文发送给所述第一模块(201)。

本实用新型实施例的报文处理系统采用侧挂第二模块的方式来解决MAC地址灵活扩展的问题。由于第二模块连接在LSW的一侧，而上行接口仍然由LSW提供，因此上行接口的数量不受第二模块的限制。

附图说明

图1为现有技术的一种MAC地址扩展原理示意图；

图2为本实用新型实施例的报文处理系统的原理示意图之一；

图3为本实用新型实施例的报文处理系统的原理示意图之二；

图3a为本实用新型实施例的报文处理系统的可选的架构图之一；

图4为本实用新型实施例的报文处理系统的可选的架构图之二；

图5为本实用新型实施例的报文处理系统的工作原理图之一；

图6为本实用新型实施例的报文处理系统的工作原理图之二；

图7为本实用新型实施例的报文处理系统的工作原理图之三；

图8为本实用新型实施例的报文处理系统的工作原理图之四。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种报文处理系统，如图2所示，包括第一模块(201)、第二模块(202)以及用户接入模块(203)；所述第一模块(201)上设置有至少一个上行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备；所述用户接入模块(203)上设置有至少一个下行接口，所述下行接口用于连接用户侧设备；

所述第一模块(201)分别连接所述第二模块(202)和所述用户接入模块(203)，且所述第一模块(201)与所述第二模块(202)在物理上独立；

所述第一模块(201)，用于接收来自所述上行接口或所述用户接入设备(203)的第一报文，将所述第一报文发送给所述第二模块(202)；以及接收来自所述第二模块(202)的第二报文，根据所述第二报文中的转发信息转发第二报文；

所述第二模块(202)，用于接收所述第一报文，对所述第一报文进行MAC地址学习，建立转发表项；根据所述转发表项生成第二报文，在所述第二报文中添加转发信息，将所述第二报文发送给所述第一模块(201)。

所述第一模块201还用于在收到第一报文后，对第一报文进行MAC地址学习，根据学习的结果建立转发表项，并根据转发表项转发第一报文。

所述报文处理系统还可以包括控制处理模块204，所述控制处理模块204，用于获取第二模块202上的转发表项，将获取的转发表项配置到第一模块201上。获取的方式可以是控制处理模块204读取第二模块202上的转发表项，也可以是第二模块202将自身存储的转发表项发送给控制处理模块204。

可选地，本实施例的控制处理模块204，还用于统计第二模块202建立的转发表项中每条转发记录对应报文的转发频繁程度，将需要频繁转发的报文对应的转发记录配置于第一模块201。

所述报文处理系统还可以包括业务增强模块205，所述业务增强模块205与所述第一模块201上的上行接口相连，用于提供L3(层三)业务、视频业务以及DPI(Deep packet inspection，深层包检测)业务等。所述业务增强模块205上也设置有上行接口，用于连接网络侧设备。

这里的第一模块201可以是LSW芯片。

下面将详细描述本实施例提供的报文处理系统的工作过程：

如图2所示，a、b为本实施例第一模块201上的上行接口；c为业务增强模块205与第一模块201的接口；e、f为第一模块201与第二模块202的接口，第一模块201和第二模块202之间为双向数据流，e、f分别负责收发；g为第一模块201与用户接入模块203的接口，h为用户接入接口。

根据实际应用需求的不同，本实施例的报文处理系统可以采用以下几种不同的工作方式来对报文进行处理。

(1)第一种可选工作方式：第一模块201本身不需要进行MAC地址学习，MAC地址的学习都是由第二模块202来完成，第二模块202在完成MAC地址学习之后，将学习结果通知第一模块201，第一模块201根据该学习结果来进行报文转发。

在这种工作方式中，第二模块202在发送给第一模块201的报文头中携带该学习结果，即该报文的转发信息，第一模块201直接根据报文头中的转发信息进行报文转发。

第二模块202建立转发表项的具体过程是：若第一模块201没有进行MAC地址学习并建立对应的转发表项，则第一模块201将收到的报文直接转发给第二模块202。第二模块202学习源MAC并将报文从e/f点转发到第一模块201，通过第一模块201广播到上行接口或与用户接入模块连接的接口。从用户接入模块203反馈回来的报文送到第一模块201后，第一模块201再将报文发送到第二模块202。通过上述过程就能在第二模块202中建立相应的转发表项。

第二模块202建立完转发表项之后，报文可以通过第二模块202进行正常的转发，此时，第一模块201基于第二模块提供的报文头中携带的转发信息进行报文转发。

(2)第二种可选的工作方式：第一模块201本身不需要进行MAC地址学习，MAC地址的学习都是由第二模块202来完成，第二模块202在完成MAC地址学习之后，将学习结果发送给控制处理模块204，再由控制处理模块204将部分学习结果配置于第一模块201的转发表项中，第一模块201根据自身的转发表项转发报文。

和第一种工作方式不同的是：这种工作方式中，第二模块202需要将进行报文学习后生成的转发表项发送给控制处理模块204，控制处理模块204会根据第一模块201以及第二模块202各自的MAC地址处理能力，将第二模块202学习到的转发表项配置到第一模块201上，第一模块201根据配置的转发表项进行报文转发。可选地，控制处理模块204通过对报文转发的频繁程度进行统计，将需要频繁转发的报文对应的转发表项配置于第一模块201上。

对于没有配置于第一模块201上的转发表项，第二模块202仍然需要在报文头中携带转发信息给第一模块201，对于没有配置转发表项的报文，其工作原理和第一种可选方式相同。

(3)第三种可选的工作方式：和前两种工作方式不同的是，该方式中第一模块201也需要进行MAC地址学习，建立转发表项，并根据自己建立的转发表项进行报文转发；只有在超出第一模块201自身能力范围时，比如过载等，将报文转发给第二模块202进行学习。

第二模块202的学习结果也可以采用两种方式来告知第一模块201：一种方式是将该报文的转发信息携带于报文头中，第一模块201根据报文头中的转发信息来进行报文转发。另一种方式是，第二模块将进行报文学习后生成的转发表项发送给控制处理模块204，由控制处理模块204将第二模块202建立的转发表项配置于第一模块201上，第一模块201根据该转发表项进行报文转发；对于没有配置于第一模块201上的转发表项，第二模块202仍然需要在报文头中携带转发信息给第一模块201，对于没有配置转发表项的报文，其工作原理和第一种可选方式相同。

第三种方式的具体过程是：从上行接口a、b发来的报文进入第一模块201，若在第一模块201的MAC地址能力范围内，则第一模块201进行MAC地址学习并建立转发表项，第一模块201根据建立的转发表项将报文直接转发到对应的用户接入模块203上；从用户侧设备来的报文经过用户接入模块203后由接口g进入第一模块201后，由第一模块201根据建立的转发表项将报文转发到对应的c或d接口，并从a、b接口上行。

第三种方式中，第一模块201建立转发表项的具体过程是：对于进入第一模块201端口的报文，第一模块201会先获取它的报文头信息(包括源MAC)，如果之前没有记录，就会记下进入报文的端口及源MAC、VLAN等，并将其广播到所有端口，当特定端口有回应报文时，记录下回应的端口，并将其与入端口及VLAN/MAC关联，于是转发表就建立好了。对于其它的异常情况，如超过自身学习能力的情况，可以选择捕获到第二模块202或重定向到其它端口，或丢弃。

可选地，第三种方式也可以通过控制处理模块204将第二模块202已经建立的转发表项配置到第一模块201中，这样已经建立表项的报文可以通过第一模块201直接在上行接口和用户接口之间转发，而不需要再经过第二模块202。可选地，该方式可以通过控制处理模块204将第二模块202建立的转发表项中最频繁的转发部分配置到第一模块201上，对于这些频繁转发的报文就不需要绕道去第二模块202，而是直接由第一模块201转发，这种方式充分利用了系统的带宽资源。

本实用新型实施例还提供一种报文处理系统，如图3所示，包括LSW300和第二模块202，第二模块202可以侧挂到LSW300上，或者设置于LSW300的单板上；

LSW300上设置有至少一个上行接口301和至少一个下行接口302，上行接口用于连接网络侧设备，下行接口用于连接用户侧设备；

LSW300，用于处理网络侧设备和用户侧设备之间的报文业务；具体的，LSW300通过上行接口收到网络侧设备的报文或者通过下行接口收到用户侧设备的报文后，判断LSW300上如果有该报文的转发表项，则根据转发表项进行转发，如果没有则将该报文转发给第二模块202。LSW300也可以在超出自身能力时，将收到的报文发送给第二模块202。在收到来自第二模块202的报文后，根据报文中的转发信息对报文进行转发。

当然，LSW300也可以将收到的报文直接发送给第二模块202，将对报文进行MAC地址学习以及建立转发表项的过程全部交给第二模块202，在收到第二模块202的报文后，根据报文中的转发信息对报文进行转发。

所述第二模块202，用于接收来自LSW300的报文，对接收的报文进行MAC地址学习，根据学习结果建立转发表项；根据所述转发表项在接收的报文中添加转发信息，将包含转发信息的报文发送给所述LSW300。

具体的，LSW300中可以包括上面实施例所描述的第一模块201以及用户接入模块203，则LSW300的上行接口设置于第一模块201上，下行接口设置在用户接入模块203上，第一模块201和用户接入模块203相连，第一模块201和用户接入模块203的功能上面已经描述，此处不再阐述。

LSW300中还可以包括上面实施例描述的控制处理模块204，控制处理模块204分别与所述第一模块201和所述第二模块202相连，用于将第二模块202上的转发表项配置到第一模块201上，可以是定期配置，也可以是当第二模块202上有新的转发表项时触发，还可以是人工触发进行配置等。

LSW300中还可以包括上面实施例描述的业务增强模块205，业务增强模块205与所述第一模块201相连，用于提供L3业务、视频业务以及DPI业务等。

在实际的产品中，第二模块202的配置灵活，可以与控制处理模块204、第一模块201共同在一块单板上完成，也可以做成独立的扣板，扣在由控制处理模块204/第一模块201构成的单板上，在不需要MAC扩展时不配置，只在需要时才配置。第二模块202可以做成独立的插卡，在需要时直接插在独立的业务槽位中，实现灵活的扩展，不影响现网的运行。

图3a为本实施例报文处理系统的一种可选的结构。如图3a所示，系统提供多个上行接口(如a1/b1/c1上行接口)与上级网络连接，提供汇聚接入业务。所有的上行接口都由第一模块201的任意端口直接提供，因为都可以经由第二模块202的处理，所以都具有第二模块202所具备的MAC地址扩展能力。

图4为本实施例报文处理系统的另一种可选的结构。如图4所示：当运营商需要更多的上行接口时，所需的端口数超过了第一模块201所能提供的接口，这时可以通过业务增强模块205来扩展上行接口，或通过多块业务增强模块205来提供更多的上行接口以满足多ISP的独立端口，多种上行速率等需求。第一模块201本身也可以直接提供其它的多个上行接口如c2端口。由于所有的处理都可以经由第二模块202进行，因此这些上行接口都相当于具备第二模块202的处理能力，从业务增强模块205提供的上行接口处理能力也可以更强。

本实施例的报文处理系统采用侧挂的第二模块，上行接口仍然由第一模块提供，在实现MAC地址扩展的同时不会影响上行接口的数量，并且保证所有的上行接口都具备第二模块所具有的扩展能力。该报文处理系统的第一模块将来自上行或下行接口的超大用户数量或超大不同业务流量报文发送给第二模块进行学习以实现MAC地址的扩展；该报文处理系统的控制管理模块根据第一模块的能力将MAC地址学习、转发的工作均衡分布在第一模块和第二模块，充分利用了网络带宽资源以及第一模块本身的功能；该报文处理系统在灵活扩展MAC地址同时保证上行端口特性一致，对提升网络位置，超越竞争对手，满足客户需求意义重大。

图5为本实施例的报文处理系统的工作原理图。如图5所示：

501、第一模块201通过上行接口或下行接口接收外部报文；

502、第一模块201将该外部报文发送给第二模块202；

503、第二模块202接收该外部报文，进行MAC地址学习以建立转发表项；

504、第二模块202根据该转发表项生成与该外部报文对应的转发报文，转发报文头中携带该报文的转发信息；

505、第二模块202将该转发报文发送给第一模块201；

506、第一模块201接收该转发报文，根据报文头中携带的转发信息进行报文转发。

图5的方法对应前述实施例中的第一种可选的实现方式。对于这种实现方式的具体工作原理在装置实施例中已经作了详细描述，此处不再重复。

图6为本实施例的报文处理系统的又一种工作原理图。如图6所示：

601、第一模块201通过上行接口或下行接口接收外部报文；

602、第一模块201将该外部报文发送给第二模块202；

603、第二模块202接收该外部报文，进行MAC地址学习以建立转发表项；

604、第二模块202将建立的转发表项提供给控制处理模块204；

605、控制处理模块204从转发表项中选择一个子集配置于第一模块201；

606、第一模块201根据配置的转发表项子集进行报文转发。

图6的方法对应前述实施例中的第二种可选的实现方式。对于这种实现方式的具体工作原理在装置实施例中已经作了详细描述，此处不再重复。

图7为本实施例的报文处理系统的又一种工作原理图。如图7所示：

701、第一模块201通过上行接口或下行接口接收外部报文；

702、第一模块201在自身能力范围内进行MAC地址学习，生成转发表项；

703、第一模块201根据自身建立的转发表项进行报文转发；

704、第一模块201将超过自身处理能力的外部报文发送给第二模块202进行学习；

705、第二模块202接收该外部报文，进行MAC地址学习以建立转发表项；

706、第二模块202根据该转发表项生成与该外部报文对应的转发报文，转发报文中携带该报文的转发信息；

707、第二模块202将该转发报文发送给第一模块；

708、第一模块201接收该转发报文，根据该转发信息进行报文转发。

图8为本实施例的又一种MAC地址扩展的方法流程图。如图8所示：

801、第一模块201通过上行接口或下行接口接收外部报文；

802、第一模块201在自身能力范围内进行MAC地址学习，生成转发表项；

803、第一模块201根据自身建立的转发表项进行报文转发；

804、第一模块201将超过自身处理能力的外部报文发送给第二模块202进行学习；

805、第二模块202接收该外部报文，进行MAC地址学习以建立转发表项；

806、第二模块202将建立的转发表项提供给控制处理模块204；

807、控制处理模块204从转发表项中选择一个子集配置于第一模块201；

808、第一模块201根据配置的转发表项子集进行报文转发。

图7和图8的方法对应前述实施例中的第三种可选的实现方式。对于这种实现方式的具体工作原理在装置实施例中已经作了详细描述，此处不再重复。

本实施例的方法基于侧挂第二模块、由第一模块提供上行接口的体系架构，在实现MAC地址扩展的同时不会影响上行接口的数量，并且保证所有的上行模块都具备第二模块所具有的扩展能力。该方法通过第一模块将上行或下行的超大用户数量或超大业务流量报文发送给第二模块进行学习，以实现MAC地址的扩展；该方法还可以由控制管理模块根据第一模块的能力将MAC地址学习、转发的工作均衡分布在第一模块和第二模块，充分利用了网络带宽资源以及第一模块本身的功能；该方法在灵活扩展MAC地址同时保证上行端口特性一致，对提升网络位置，超越竞争对手，满足客户需求意义重大。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种报文处理系统，其特征在于，包括以太网交换机LSW(300)和第二模块(202)，所述第二模块(202)侧挂到所述LSW(300)上，或者设置于所述LSW(300)的单板上；

所述LSW(300)上设置有至少一个上行接口和至少一个下行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备，所述下行接口用于连接用户侧设备；

所述LSW(300)，用于处理网络侧设备和用户侧设备之间的报文业务；

所述第二模块(202)，用于接收来自LSW(300)的报文，对接收的报文进行MAC地址学习，根据学习结果建立转发表项；根据所述转发表项在接收的报文中添加转发信息，将包含转发信息的报文发送给所述LSW(300)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LSW(300)包括第一模块(201)和用户接入模块(203)，所述上行接口设置于所述第一模块(201)上，所述下行接口设置于所述用户接入模块(203)上，所述第一模块(201)与所述用户接入模块(203)相连；

所述第一模块(201)，用于接收来自所述上行接口或所述用户接入模块(203)的第一报文，将所述第一报文发送给所述第二模块(202)；以及接收来自所述第二模块(202)的第二报文，根据所述第二报文中的转发信息转发所述第二报文。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述LSW(300)还包括控制处理模块(204)，所述控制处理模块(204)分别与所述第一模块(201)和所述第二模块(202)相连；

所述控制处理模块(204)，用于将所述第二模块(202)上的转发表项配置到所述第一模块(201)上。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述LSW(300)还包括业务增强模块(205)，所述业务增强模块(205)与所述第一模块(201)相连。 

5.一种报文处理系统，其特征在于，包括第一模块(201)、第二模块(202)以及用户接入模块(203)；所述第一模块(201)上设置有至少一个上行接口，所述上行接口用于连接网络侧设备；所述用户接入模块(203)上设置有至少一个下行接口，所述下行接口用于连接用户侧设备；

所述第一模块(201)分别连接所述第二模块(202)和所述用户接入模块(203)，且所述第一模块(201)与所述第二模块(202)在物理上独立；

所述第一模块(201)，用于接收来自所述上行接口或所述用户接入模块(203)的第一报文，将所述第一报文发送给所述第二模块(202)；以及接收来自所述第二模块(202)的第二报文，根据所述第二报文中的转发信息转发第二报文；

所述第二模块(202)，用于接收所述第一报文，对所述第一报文进行MAC地址学习，建立转发表项；根据所述转发表项生成第二报文，在所述第二报文中添加转发信息，将所述第二报文发送给所述第一模块(201)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制处理模块(204)，所述控制处理模块(204)分别与所述第一模块(201)和所述第二模块(202)相连；

所述控制处理模块(204)，用于将所述第二模块(202)上的转发表项配置到所述第一模块(201)上。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括业务增强模块(205)，所述业务增强模块(205)与所述第一模块(201)相连。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一模块(201)为以太网交换机LSW芯片。 

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