專利名稱：實現mpls報文轉發的以太交換設備和方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種實現多協議標簽交換(Multi-Protocol Label Switching；MPLS)報文轉發的以太交換設備和方法。
背景技術：
隨著以太網技術在企業網的廣泛應用，在運營商網絡的接入網、接入承載網甚至骨干網中，以太技術也日益成為最重要、最普遍的網絡解決方案。而在傳統的骨干網中，IP/MPLS技術也取代了異步轉發模式(ATM)技術，成為最終的解決方案。在這種形式下，MPLS技術下移到接入網、接入承載網，承載于二層以太網絡之上，提供面向連接的業務通道，以便為用戶和業務提供端到端的系統解決方案成為可能。
對于以以太網交換機構建的傳統接入承載網，在當前實現方案中，必然要學習到所有經過的用戶以太地址，使得網絡的穩定性和可擴展性受到一定限制。加入MPLS技術后，通過在接入承載網中建立標簽交換路徑(LSP)，在各交換節點間通過MPLS標簽交換實現數據轉發，用戶以太數據報文頭中的二層MAC地址被封裝在MPLS標簽內，在接入承載網的運營商設備節點上不感知用戶報文的MAC地址，也就避免了在運營商網絡中學習大量的用戶介質訪問控制層地址(Media Access Control；MAC)，提高了網絡的穩定性、擴展性和安全性。
MPLS目前大量應用在基于三層IP網絡的路由交換設備中，為用戶提供端到端偽線仿真(Pseudo Wire Emulation End to End；PWE3)、二層虛擬專用網(L2VPN)和MPLS流量工程等多種業務，因此MPLS標簽的靈活性和擴展性好，LSP交換天然的安全性，在分組交換網中承擔越來越多的業務承載功能。當MPLS技術與以太交換機硬件平臺結合使用時，交換機中使用交換網板為以太交換芯片時，以太交換網中能夠支持的只有二層以太報文，象ATM、MPLS等報文則無法提供直接的支持，因此，當必須使用二層以太交換芯片作為交換設備的內部交換硬件時，現有的技術無法提供更多的增值業務。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備及方法，使得MPLS報文可以在通用的以太交換設備實現轉發。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明提供一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備，包括私有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的公有MAC地址轉換為私有MAC地址；交換模塊，根據所述的私有MAC地址對MPLS報文在以太交換設備中進行轉發；公有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的私有MAC地址轉換為公有MAC地址。
在此基礎上，本發明還可以包括MPLS報文接口板，用于在以太交換設備上實現MPLS報文轉發提供專用的接口板；私有MAC地址轉換模塊和/或公有MAC地址轉換模塊設置在MPLS報文接口板上。
所述的MPLS報文接口板至少有一個業務端口，且每個業務端口均分配一個MAC地址。
還包括MPLS報文交換確認模塊，用于對所述的MPLS報文是否需進行MPLS標簽交換進行確認。
還包括VLAN封裝模塊，用于對MPLS報文封裝VLAN信息；VLAN解封裝模塊，用于對所述MPLS報文封裝的VLAN信息進行解封裝。
此外，本發明還提供一種在以太交換設備上實現MPLS報文轉發的方法，包括以下步驟A、MPLS報文中的公有MAC地址被替換為私有MAC地址；B、以太交換設備根據私有MAC地址轉發所述的MPLS報文到目的端口；C、MPLS報文中的私有MAC地址替換為公有MAC地址。
在步驟A之前還包括，對所述的MPLS報文是否需進行MPLS標簽交換進行確認，如果是，則進行步驟A；如果否，則MPLS報文將被彈出外層的以太頭以及MPLS標簽，并將所述報文送入以太芯片中進行轉發。
在步驟A之后還包括，對所述的MPLS報文封裝VLAN信息；相應地，在步驟C之后還包括，對所述的MPLS報文解封裝VLAN信息。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過在以太交換設備中設置私有MAC地址轉換模塊和公有MAC地址轉換模塊，可以在二層和/或三層以太交換芯片上實現MPLS報文的轉發，這樣，通過本發明，在二層和/或三層以太交換芯片上也可支持基于MPLS的PWE3、L2VPN和MPLS流量工程等多種業務。
圖1為本發明的方法流程圖；圖2為本發明的一實施例的系統裝置圖；圖3為本發明的一實施例的MPLS報文接口板的內部裝置圖；圖4為本發明的一實施例的MPLS報文入接口流程圖；圖5為本發明的一實施例的MPLS報文出接口的流程圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備和方法，本發明的核心是在以太交換設備中設置私有MAC地址轉換模塊和公有MAC地址轉換模塊。所述的私有MAC地址不與普通正常轉發的公有MAC地址沖突，當MPLS報文進入以太交換設備時，私有MAC地址轉換模塊為所述報文封裝私有MAC地址，以太交換設備根據私有MAC地址將所述報文轉發到目的公有MAC地址所對應的端口，從而在以太交換設備上實現MPLS報文的轉發。
為使本發明的目的、技術方案和優點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
當MPLS報文需要通過以太交換設備進行轉發時，以太交換設備內部的以太交換芯片只是識別MAC地址，所以無法對MPLS報文實現在以太交換設備中的轉發，這樣也就無法通過對以太芯片的驅動做簡單的適配來實現MPLS報文的交換。
因此，本發明在實現過程中，可以配置進行MAC地址轉換需要的私有MAC地址與公用MAC地址的對應關系的MAC地址配置表。例如可以配置MAC地址映射表，其表項例如為
則每個MPLS報文接口板的端口號均分配有私有MAC地址，且該表項中顯示出和該端口所相連的公有MAC地址。
MPLS報文進行轉發主要是通過標簽交換來完成的，MPLS報文通過查找入標簽映射表ILM來獲知出口標簽和相應的IP地址以及獲得所需的公有MAC地址信息，為了在以太交換設備上實現MPLS報文的轉發，我們可以增加MAC地址轉換模塊，使得ILM表項中的MAC地址選項能夠根據需要進行私有MAC地址和公有MAC地址的轉換，具體來說，當MPLS報文進入以太交換設備進行轉發時，MPLS報文接口板根據所述報文的目的公有MAC地址查找MAC地址映射表，可以得到通往目的公有MAC地址所對應的端口，以及該端口所對應的私有MAC地址，私有MAC地址轉換模塊將所述報文的公有MAC地址轉換為所需的私有MAC地址，然后，所述報文進入以太交換芯片中進行轉發，當所述報文到達目的端口時，則公有MAC地址轉換模塊再次查詢MAC地址映射表，將ILM表項中的私有MAC地址轉換為公有MAC地址，從而在以太交換設備上實現MPLS報文轉發。具體ILM的表項的配置可如下所示
因此，本發明提供了一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備，包括私有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的公有MAC地址轉換為私有MAC地址；交換模塊，根據所述的私有MAC地址對MPLS報文在以太交換設備中進行轉發；公有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的私有MAC地址轉換為公有MAC地址。此外，本發明還可以設置MPLS報文接口板，用于MPLS報文實現在以太交換設備上轉發提供專用的接口板，MPLS報文接口板設置在以太交換設備上，且其至少有一個業務端口，且為每個業務端口均分配一個MAC地址，所述的MAC地址可以為私有的MAC地址，該地址不與普通正常轉發的公有MAC地址沖突。私有MAC地址轉換模塊和/或公有MAC地址轉換模塊設置在MPLS報文接口板上。
此外，本發明還可以提供VLAN封裝模塊，用于對進入MPLS報文接口板的MPLS報文封裝虛擬局域網VLAN信息；這是由于二層交換芯片一般是基于VLAN和MAC信息進行轉發的，所以需要封裝VLAN信息。相對應，當所述的MPLS報文出MPLS報文接口板時，需要提供VLAN解封裝模塊，用于對封裝的VLAN信息進行解封裝。此外，在實踐中，某些進入MPLS報文接口板的MPLS報文在后續轉發過程中并不需要進行MPLS報文的交換，所以本發明還提供了MPLS報文交換確認模塊，用于對進入MPLS報文接口板的MPLS報文是否仍需要進行MPLS交換進行確認，如果是，則如前所述，MPLS報文可通過MAC地址轉換模塊和以太交換芯片實現在以太交換設備上的轉發；如果否，則MPLS報文將被彈出外層的以太頭以及MPLS標簽，從而將原始的以太報文送入以太芯片中進行正常的轉發。
為了更詳細清楚地理解本發明，下面以一實施例來說明本發明的實現流程，參考圖4和圖5，步驟1、MPLS報文進入MPLS報文接口板；在本發明的實現中，MPLS報文不需要特殊設置，因為MPLS標準協議中已經規定，當以太頭中的封裝協議號為8847時，就表示這是一個MPLS報文，需要交給MPLS模塊來處理。這樣，當MPLS報文進入以太交換設備時，需要進入MPLS報文接口板；步驟2、所述的MPLS報文是否還需要進行MPLS標簽交換，若是，則進行步驟3，否則進行步驟6；在實踐中，某些進入MPLS報文接口板的MPLS報文在后續轉發過程中并不需要進行MPLS標簽交換，一般來說，如果該MPLS報文封裝了兩層或以上的標簽棧，則根據標簽處理方式如Push、Pop、Swap以及標簽棧底標志決定是否還需要進行MPLS標簽交換，所以本發明還提供了MPLS報文交換確認模塊，用于對進入MPLS報文接口板的MPLS報文是否仍需要進行MPLS交換進行確認。
步驟3、根據MAC地址映射表，將所述報文的目的公有MAC地址替換為私有MAC地址；具體的實施方式可參考前述，此外，如果由于二層轉發的需要，可以對所述報文封裝VLAN信息。關于私有MAC地址的選擇，例如可以用MAC地址中的保留地址范圍，如8000-XXXX-XXXX，這類私有地址只用于在設備內部進行以太交換，不會擴散到設備外部。
步驟4、以太交換芯片根據所述的私有MAC地址，將所述的MPLS報文傳送給私有MAC地址所在的端口；步驟5、所述的私有MAC地址對應的MPLS功能模塊將接收到的MPLS數據報文中的私有MAC地址替換為目的公有MAC地址；如果所述報文進入MPLS報文接口板時封裝VLAN信息，則此時需要對VLAN進行解封裝，之后再對報文按照正常轉發流程進行轉發。
步驟6、MPLS報文將被彈出外層的以太頭以及MPLS標簽，并將所述報文送入以太芯片中進行轉發。
這樣，通過本發明，MPLS報文在進入以太交換芯片之前根據所述報文的目的公有MAC地址進行私有MAC地址封裝，然后以太交換芯片根據所封裝的私有MAC地址進行MPLS報文轉發，此時，MPLS封裝及MPLS封裝內的報文內容對以太交換芯片不可見，這樣，就可以通過MPLS來支持PWE3的多種接入接口和業務。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備，其特征在于，包括私有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的公有MAC地址轉換為私有MAC地址；交換模塊，根據所述的私有MAC地址對MPLS報文在以太交換設備中進行轉發；公有MAC地址轉換模塊，用于對MPLS報文中的私有MAC地址轉換為公有MAC地址。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括MPLS報文接口板，用于在以太交換設備上實現MPLS報文轉發提供專用的接口板；私有MAC地址轉換模塊和/或公有MAC地址轉換模塊設置在MPLS報文接口板上。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的MPLS報文接口板至少有一個業務端口，且每個業務端口均分配一個MAC地址。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括MPLS報文交換確認模塊，用于對所述的MPLS報文是否需進行MPLS標簽交換進行確認。
5.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括VLAN封裝模塊，用于對MPLS報文封裝VLAN信息；VLAN解封裝模塊，用于對所述MPLS報文封裝的VLAN信息進行解封裝。
6.一種在以太交換設備上實現MPLS報文轉發的方法，其特征在于，包括以下步驟A、MPLS報文中的公有MAC地址被替換為私有MAC地址；B、以太交換設備根據私有MAC地址轉發所述的MPLS報文到目的端口；C、MPLS報文中的私有MAC地址替換為公有MAC地址。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟A之前還包括，對所述的MPLS報文是否需進行MPLS標簽交換進行確認，如果是，則進行步驟A；如果否，則MPLS報文將被彈出外層的以太頭以及MPLS標簽，并將所述報文送入以太芯片中進行轉發。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟A之后還包括，對所述的MPLS報文封裝VLAN信息；相應地，在步驟C之后還包括，對所述的MPLS報文解封裝VLAN信息。
全文摘要
本發明涉及一種實現MPLS報文轉發的以太交換設備和方法。本發明的核心是在以太交換設備中私有MAC地址轉換模塊和公有MAC地址轉換模塊，當MPLS報文進入以太交換設備時，通過為所述報文封裝私有MAC地址，以太交換設備根據私有MAC地址將所述報文轉發到目的公有MAC地址所對應的端口，從而在以太交換設備上實現MPLS報文的轉發。這樣，通過本發明，在二層和/或三層以太交換芯片上也可支持基于MPLS的PWE3、L2VPN和MPLS流量工程等多種業務。
文檔編號H04L29/06GK1852254SQ20061003376
公開日2006年10月25日 申請日期2006年2月17日 優先權日2006年2月17日
發明者吳箭, 王軼, 張大鵬 申請人:華為技術有限公司