CN112671642A - 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以及设备，用以通过虚拟链路实现跨设备链路聚合组的转发。该报文方法包括：通接收多播数据报文；为多播转发表项中跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份多播数据报文；其中，隧道口为连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层虚拟专用网VPN隧道的隧道口；通过本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；根据隧道口对应的所述二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文，以使本地成员端口故障时，对端设备将封装后多播数据报文解封装后通过对端成员端口转发。
Description
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
M-LAG(Multi chassis Link Aggregation Group，跨设备链路聚合组)技术是将两台交换机以同一个状态与被接入的设备进行链路聚合协商
图1所示为现有的M-LAG组网示意图，交换机A和B间必须通过直连的二层链路的peer-Link(对端链路)。
交换机A和B配置完成后进行配对，在peer-link上定期发送Hello报文，Hello报文中携带了本地配置的Group ID(组标识)、协议版本号、系统MAC地址等信息,收到对端的Hello报文后，判断Group ID相同，配对成。交换机A和B通过peer-link发送选举报文，选择高优先级的设备为主设备。交换机A和B配对成功之后，通过peer-link发送携带同步信息的同步报文。交换机A和B之间发送的同步信息至少包括设备名、系统MAC(Media AccessControl，多媒体接入控制)地址、软件版本、M-LAG状态、STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)BPDU(Bridge Protocol Data Unit，网桥协议数据单元)信息、MAC地址表项、ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)表项、IGMP(Internet Group ManagementProtocol，因特网组管理协议)表项等。
交换机A和B之间还有专用的keep alive链路，两台交换机配对成功后，会通过keep alive链路发送心跳，检测peer-link故障。
由于图1所示的现有MLAG组网中，交换机A和B之间需要单独并且直连的物理链路作为peer-Link同步控制层面以及跨设备转发，还需要单独的keep alive，增加物理链路连接。
发明内容
本申请的目的提供一种报文转发方法及设备，通过虚拟链路的方式实现跨设备链路聚合组的转发。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种报文转发方法，该报文转发方法包括：通接收多播数据报文；为多播转发表项跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份多播数据报文；其中，隧道口为连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层VPN(VirtualPrivate Network，虚拟专用网)隧道的隧道口；通过本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；通过隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文，以使本地成员端口故障时，对端设备将封装后多播数据报文解封装后通过对端成员端口转发。
为实现上述目的，本申请还提供了一种报文转发设备，该设备包括接收模块，用于接收多播数据报文；多播转发模块，用于为多播转发表项中跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份多播数据报文；其中，隧道口为连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层VPN隧道的隧道口；发送模块，用于通过本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；根据隧道口对应的二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文。
本申请的有益效果在于，通过虚拟链路实现M-LAG的Peer Link，无需为M-LAG组网配置单独的物理链路来实现Peer Link，简化了实际组网环境。
附图说明
图1所示为现有的M-LAG组网示意图；
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M-LAG组网实施例示意图；
图4A-4B为图3中跨设备转发组播报文实施例的示意图；
图5A-5B为图3中跨设备转发单播报文实施例的示意图；
图6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为本申请提供的一种报文转发方法实施例的流程图，该方法包括：
步骤201，接收多播数据报文。
步骤202，为多播转发表项中跨设备链路聚合组的本地成员端口和连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层VPN隧道的隧道口分别复制一份多播数据报文。
步骤203，通过本地成员端口发送一份复制的多播数据报文。
步骤204，根据隧道口对应的二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文。
图2所示的有益效果在于，M-LAG的设备之间利用二层VPN隧道的可靠性，将组播数据报文发往M-LAG的另一设备进行备份，以便本地成员端口故障时，M-LAG的对端设备自身的成员端口连接的下行链路进行转发。
图3为本申请提供M-LAG组网实施例示意图；
M-LAG的交换机A和交换机B配置对应聚合口Trunk-1。交换机A的聚合口Trunk-1的成员端口表设置为表1，交换机B的聚合口Trunk-1的成员端口表设置为表2。
| M-LAG | 成员端口 |
| Trunk-1 | 端口a1 |
表1
| M-LAG | 成员端口 |
| Trunk-1 | 端口b1 |
表2
交换机A和B配置VxLAN(Virtual Extensible Local Area Network，虚拟可扩展局域网)隧道，通过虚拟链路VxLAN隧道替代原有的Peer Link，无需额外的组网配置，节省了物理资源。因为通往VxLAN网络应用的核心网络的物理链路存在备份链路，利用IP核心网络上建立的VxLAN隧道的可靠行替代Peer Link同步表项或接口数据，对于上行网络不会带来太多的资源消耗。
M-LAG两端的交换机A和B配置完成后，通过VxLAN隧道定期发送VxLAN封装的Hello报文，Hello报文中携带了自己的组标识、协议版本号、系统MAC地址等信息。
交换机A和B收到VxLAN封装的Hello报文后，解除VxLAN封装，根据收到的对端的Hello报文携带的组标识是否相同。如果相同，则配对成功。交换机A和B配对成功后，根据优先级选举M-LAG的主设备和备设备，譬如Hello中系统MAC地址越小，优先级越高。
交换机A和B完成主设备和备设备选举后，通过VxLAN隧道发送VxLAN封装的同步报文；其中同步报文携带的同步信息至少包括：设备名、系统MAC地址、软件版本、M-LAG状态、STP BPDU信息、MAC、ARP、IGMP表项等。交换机A和B还通过VxLAN隧道发送VxLAN封装的keepalive(保活)报文。
图4A-4B为图3中跨设备转发组播报文实施例的示意图。
图4A中，终端发送加入组播组的组播组加入报文401，例如IGMP Report报文。交换机C收到组播组加入报文401，根据负载分担算法在连接M-LAG的两条链路中选择连接交换机A的链路。交换机C将组播组加入报文401发送至交换机A。
交换机A通过聚合口Trunk-1的成员端口a1收到组播组加入报文401，查找组播成员列表。交换机A查找到已建立组播成员列表时，将聚合口Trunk-1的成员端口a1以及VxLAN隧道的隧道口Virtual Port加入组播成员列表。本实施例中，如果交换机A根据收到的组播组加入报文401未查找到组播成员列表，则新建组播成员列表，将聚合口Trunk-1的成员端口a1以及VxLAN隧道的隧道口Virtual Port加入组播成员列表，本申请对二层组播转发实现不做限定。
交换机A通过VxLAN隧道发送VxLAN封装的同步报文，将本地的组播成员列表同步到交换机B。交换机B收到VxLAN封装的同步报文，解除VxLAN封装后，存储交换机A的组播成员列表。
交换机A收到组播数据报文402，查找到组播成员列表，为成员端口a1和隧道口Virtual Port分别复制一份，将一份复制的组播数据报文402通过成员端口a1发送到交换机C，交换机C可根据IGMP Snooping(监听)建立的组播表项，将组播数据报文402发送到终端。
交换机A根据隧道口Virtual Port对应的VxLAN隧道封装一份复制的组播数据报文，通过VxLAN隧道口的物理端口发送VxLAN封装后的组播数据报文403至对端设备交换机B。
交换机B收到VxLAN封装的组播数据报文403，由于交换机B的M-LAG的聚合口Trunk-1的成员端口b1已阻断发送组播数据报文，则丢弃收到的VxLAN封装的组播数据报文402。
图4B中，交换机A检测到成员端口a1故障，生成成员端口故障通知报文，根据隧道口Virtual Port对应的VxLAN隧道封装成员端口故障通知报文，通过VxLAN隧道口的物理端口发送VxLAN封装后成员端口故障通知报文404至对端设备交换机B。
交换机B收到VxLAN封装后成员端口故障通知报文404，将本地成员端口b1设置为允许转发组播数据报文类型。
交换机A收到组播数据报文402，查找到组播成员列表，为成员端口a1和隧道口Virtual Port分别复制一份。交换机A丢弃为故障的成员端口a1故障复制的组播数据报文402.
交换机A根据隧道口Virtual Port对应的VxLAN隧道封装一份复制的组播数据报文，通过VxLAN隧道口的物理端口发送VxLAN封装后的组播数据报文403至对端设备交换机B。
交换机B收到VxLAN封装的组播数据报文403，解除VxLAN封装，通过M-LAG的聚合口Trunk-1的成员端口b1发送组播数据报文402至交换机C。交换机C可根据IGMP Snooping建立的组播表项，将组播数据报文402发送到终端。
图4A-图4B中，交换机A收到广播报文时，根据广播转发表中本地成员端口a1以及隧道口Virtual Port进行广播的方法与图4A-图4B中交换机A转发组播数据报文的方法相同，交换机B亦然，本申请不再赘述。图4A-4B通过VxLAN隧道代替了M-LAG的peer-link实现了故障时候的多播数据报文的转发备份。
图5A-5B为图3中跨设备转发单播报文实施例的示意图。图5A中，终端发送上行单播数据报文501到交换机C，交换机C根据源MAC地址学习MAC地址表项后，可根据负载分担算法选择连接交换机A的上行链路，将上行单薄报文501发送到交换机A。
交换机A通过成员端口a1收到上行单播报文后，根据上行单播报文的源MAC地址以及聚合口Trunk-1学习MAC地址表项。然后，交换机A根据上行单播数据报文的目的MAC地址执行二层或三层转发。
交换机A通过VxLAN隧道发送VxLAN封装的同步报文，将本地的学习的MAC地址表项同步到交换机B。交换机B收到VxLAN封装的同步报文，解除VxLAN封装后，存储交换机A学习的MAC地址表项。
当交换机A收到发往终端的下行单播数据报文502，根据下行单播数据报文的目的MAC地址查找到MAC地址表项的出端口是聚合口Trunk-1，根据表1所示聚合口Trunk-1的成员端口表，选择本地的成员端口a1发送下行单播数据报文502到交换机C。交换机C根据下行单播数据报文502的目的MAC地址查找到已学习的终端的MAC地址表项，然后发往终端。
图5B中，交换机A检测到成员端口a1故障，生成成员端口故障通知报文，根据隧道口Virtual Port对应的VxLAN隧道封装成员端口故障通知报文，通过VxLAN隧道口的物理端口发送VxLAN封装后成员端口故障通知报文503至对端设备交换机B。
交换机A使能M-LAG的单播接入控制表项；其中，匹配项(Match field)为单播报文类型以及聚合口Trunk-1，动作项(Action Field)为通过隧道口Virtual Port发送。
当交换机A收到发往终端的下行单播数据报文502，根据下行单播数据报文的目的MAC地址查找到MAC地址表项的出端口是聚合口Trunk-1，根据下行单播数据报文502的报完类型以及聚合口Trunk-1查找到已使能的单播接入控制表项。
交换机A根据已使能的单播接入控制表项，通过隧道口Virtual Port对应的VxLAN隧道封装下行单播数据报文502，通过VxLAN隧道口的物理端口发送VxLAN封装的下行单播数据报文504至对端设备交换机B。
交换机B收到VxLAN封装的下行单播数据报文504，解除VxLAN封装得到下行单播数据报文502，根据下行单播数据报文502的目的MAC地址查找到同步的MAC地址表项的出端口是聚合口Trunk-1。
交换机B根据表2所示聚合口Trunk-1的成员端口表，选择本地的成员端口b1发送下行单播数据报文502到交换机C。交换机C根据下行单播数据报文502的目的MAC地址查找到已学习的终端的MAC地址表项，然后发往终端。
本申请上述实施例中，当交换机C根据负载分担算法选择连接交换机B的上行链路后，交换机B的报文转发方式与交换机A相同，本申请不再赘述。本申请上述实施例中，交换机A和B之间实现peer-link的虚拟链路还可以是二层VPN的EVI(Ethernet VirtualInterconnection)隧道。
本申请上述实施例揭示了通过二层VPN的隧道作为虚拟链路实现M-LAG的PeerLink，无需为M-LAG组网配置单独的物理链路来实现Peer Link，利用现有的核心网络来实现M-LAG系统的建立以及故障时候的多播和单播数据报文的转发备份，简化了实际组网环境。
图6为本申请提供的报文转发设备实施例的示意图，该设备60包括：转发控制模块61、接收模块62、发送模块63、检测模块64、多播转发模块65、单播转发模块66。
接收模块61，可用于通过二层VPN隧道接收封装的hello报文、封装的同步报文以及封装的保活报文。接收模块62，还用于收通过跨设备链路聚合组的本地成员端口接收组播组加入报文等多播协议报文；以及还用于接收组播组的组播数据报文、广播报文等多播数据报文。
多播转发模块65配置的多播转发表可以是组播成员列表或广播转发表。多播转发模块65可根据本地成员端口接收的组播组加入报文在组播组的组播成员列表中添加本地成员端口以及连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层VPN隧道的隧道口。多播转发模块65配置的广播转发表中包含本地成员端口以及上述隧道口的广播转发表。
转发控制模块61，可用于生成hello报文、同步报文以及保活报文。发送模块63，可用于根据二层VPN隧道的隧道口对应的隧道封装hello报文、同步报文、保活报文，通过隧道口的物理端口发送封装的hello报文、封装的同步报文、封装的保活报文。
接收模块62，接收多播数据报文。
多播转发模块65，用于为多播转发表项中跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份多播数据报文；其中，隧道口为连接跨设备链路聚合组的对端设备的二层虚拟专用网VPN隧道的隧道口。
发送模块63，还用于通过本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；根据隧道口对应的二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文。
检测模块64，还用于检测本地成员端口故障。转发控制模块61，还用于使能跨设备链路聚合组的单播接入控制表项；其中，单播接入控制表项的匹配项为单播报文类型以及跨设备链路聚合组的聚合口，单播接入控制表项的动作项为通过隧道口发送。接收模块62，还用于接收下行单播报文。
单播转发模块66，还用于查找到下行单播报文的目的MAC地址的出端口对应跨设备链路聚合组的聚合口；确定到下行单播报文匹配单播接入控制表项。发送模块63，还用于根据单播接入控制表项的动作项，根据隧道口对应的二层VPN隧道封装下行单播报文，通过隧道口的物理端口发送封装后下行单播报文。
接收模块62，还用于通过本地成员端口接收上行单播报文。单播转发模块66，还用于根据上行单播报文的源MAC地址和本地成员端口所属的聚合口学习MAC地址表项。
接收模块62，还用于通过二层VPN隧道接收封装的成员端口故障通知报文，发送到转发控制模块。
转发控制模块61，还用于阻断本地成员端口转发由二层VPN隧道接收的已封装多播数据报文；以及根据接收模块接收的封装的成员端口故障通知报文，将本地成员端口设置为允许转发多播数据报文类型。
检测模块64，用于检测到本地成员端口故障。转发控制模块61，还用于生成成员端口故障通知报文；发送模块63，还用于根据隧道口的二层VPN隧道封装成员端口故障通知报文，通过隧道口的物理端口发送封装后成员端口故障通知报文。
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：
接收多播数据报文；
为多播转发表项中的跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份所述多播数据报文；其中，所述隧道口为连接所述跨设备链路聚合组的对端设备的二层虚拟专用网VPN隧道的隧道口；
通过所述本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；
根据所述隧道口对应的所述二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过所述隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文，以使所述本地成员端口故障时，所述对端设备将所述封装后多播数据报文解封装后通过对端成员端口转发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测到述本地成员端口故障；
使能所述跨设备链路聚合组的单播接入控制表项；其中，所述单播接入控制表项的匹配项为单播报文类型以及所述跨设备链路聚合组的聚合口，所述单播接入控制表项的动作项为通过所述隧道口发送；
接收下行单播报文；
查找到所述下行单播报文的目的MAC地址的出端口对应所述跨设备链路聚合组的聚合口；
确定到所述下行单播报文匹配所述单播接入控制表项，根据所述单播接入控制表项的动作项，根据所述隧道口对应的所述二层VPN隧道封装所述下行单播报文，通过所述隧道口的物理端口发送封装后下行单播报文，以使所述对端设备将所述封装后下行单播数据报文解封装后通过所述对端成员端口转发。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述本地成员端口接收上行单播报文；
根据所述上行单播报文的源MAC地址和所述本地成员端口所属的所述聚合口学习MAC地址表项。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
阻断所述本地成员端口转发由所述二层VPN隧道接收的已封装多播数据报文；
当通过所述二层VPN隧道收到封装的成员端口故障通知报文；
将所述本地成员端口设置为允许转发多播数据报文类型。
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：
检测到所述本地成员端口故障；
生成并通过所述二层VPN隧道发送封装的成员端口故障通知报文。
6.一种报文转发设备，其特征在于，所述设备包括：
接收模块，用于接收多播数据报文；
多播转发模块，用于为多播转发表项中跨设备链路聚合组的本地成员端口和隧道口分别复制一份所述多播数据报文；其中，所述隧道口为连接所述跨设备链路聚合组的对端设备的二层虚拟专用网VPN隧道的隧道口；
所述发送模块，用于通过所述本地成员端口发送一份复制的多播数据报文；根据所述隧道口对应的所述二层VPN隧道封装一份复制的多播数据报文，通过所述隧道口的物理端口发送封装后的多播数据报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括检测模块、转发控制模块、单播转发模块；
所述检测模块，用于检测所述本地成员端口故障；
所述转发控制模块，用于使能所述跨设备链路聚合组的单播接入控制表项；其中，所述单播接入控制表项的匹配项为单播报文类型以及所述跨设备链路聚合组的聚合口，所述单播接入控制表项的动作项为通过所述隧道口发送；
所述接收模块，还用于接收下行单播报文；
所述单播转发模块，用于查找到所述下行单播报文的目的MAC地址的出端口对应所述跨设备链路聚合组的聚合口；确定到所述下行单播报文匹配所述单播接入控制表项；
所述发送模块，根据所述单播接入控制表项的动作项，根据所述隧道口对应的所述二层VPN隧道封装所述下行单播报文，通过所述隧道口的物理端口发送封装后下行单播报文。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述接收模块，还用于通过所述本地成员端口接收上行单播报文；
所述单播转发模块，还用于根据所述上行单播报文的源MAC地址和所述本地成员端口所属的所述聚合口学习MAC地址表项。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述接收模块，还用于通过所述二层VPN隧道接收封装的成员端口故障通知报文，发送到所述转发控制模块；
所述转发控制模块，还用于阻断所述本地成员端口转发由所述二层VPN隧道接收的已封装多播数据报文；以及根据所述接收模块接收的封装的成员端口故障通知报文，将所述本地成员端口设置为允许转发多播数据报文类型。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：检测模块；
所述检测模块，用于检测到所述本地成员端口故障；
所述转发控制模块，生成成员端口故障通知报文；
所述发送模块，根据所述隧道口对应的所述二层VPN隧道封装所述成员端口故障通知报文，通过所述隧道口的物理端口发送封装后成员端口故障通知报文。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210416 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |