一种报文转发方法和设备技术

本申请提供了一种报文转发方法及设备。该方法中：根据以太网报文的目的MAC地址是网关MAC地址确定执行三层转发；根据以太网报文的内层IP报文的目的IP地址查找链路层地址映射表；当查找到目的IP地址匹配的链路层地址映射表项，从匹配的链路层地址映射表项获取新目的MAC地址；根据新目的MAC地址查找MAC地址表；当查找到新目的MAC地址的匹配的MAC地址表项，从MAC地址表项获取出端口和出VLAN；将以太网报文的目的MAC地址、源MAC地址以及入VLAN分别修改为新MAC地址、网关MAC地址以及出VLAN；通过出端口发送修改后的以太网报文。出端口发送修改后的以太网报文。出端口发送修改后的以太网报文。

【技术实现步骤摘要】
一种报文转发方法和设备


[0001]本申请涉及通信技术，特别涉及车联网通信技术，具体的讲是一种报文转发方法和设备。

技术介绍

[0002]车联网是借助新一代信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接。
[0003]车联网中，路旁网络包括无线网络及有线网络，为防止二层广播数据报文对有线网络的影响，在有线网络内设置多个子环且不同子环内的交换机配置不同VLAN；车辆发出的数据报文以及发往车辆的数据报文需要经由网关交换机进行转发。
[0004]与其他终端(例如其他车辆、外部终端)通信的车辆从一个路口行驶到另一路口时，车辆从无线网络内的一个基站漫游到另一基站时，子环发生了变化，网关交换机收到行驶车辆的数据报文的VLAN、端口发生变化；网关交换机需要刷新链路层地址映射表项(譬如，IPv4网络的ARP表项或IPv6网络的ND表项)以正确反映行驶车辆的数据报文端口和VLAN，并引导回程数据报文通过正确的端口和子网的VLAN发送至车辆。但链路层地址映射表项的学习的需要占用网关交换机的CPU资源，车联网内行驶车辆的不时刷新链路层地址映射表项占用软件计算资源，导致表项刷新效率降低从而影响车辆间的数据转发。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种报文转发方法及设备，避免链路层地址映射表项刷新效率影响行驶车辆的数据转发。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了一种报文转发方法，该方法中，根据以太网报文的目的MAC地址是网关MAC地址确定执行三层转发；根据以太网报文的内层IP报文的目的IP地址查找链路层地址映射表；当查找到目的IP地址匹配的链路层地址映射表项，从匹配的链路层地址映射表项获取新目的MAC地址；根据新目的MAC地址查找MAC地址表；当查找到新目的MAC地址的匹配的MAC地址表项，从MAC地址表项获取出端口和出VLAN；将以太网报文的目的MAC地址、源MAC地址以及入VLAN分别修改为新MAC地址、网关MAC地址以及出VLAN；通过出端口发送修改后的以太网报文。
[0007]未实现上述目的，本申请还提供了一种报文转发设备，该设备包括：接收模块，用于接收以太网报文；预处理模块，用于根据作为以太网报文的目的MAC地址的网关MAC地址确定执行三层转发；转发模块，根据以太网报文的内层IP报文的目的IP地址查找链路层地址映射表；当查找到目的IP地址匹配的链路层地址映射表项，从匹配的链路层地址映射表项获取新目的MAC地址；根据新目的MAC地址查找MAC地址表；当查找到新目的MAC地址的匹配的MAC地址表项，从第一MAC地址表项获取出端口和出VLAN；将以太网报文的目的MAC地址、源MAC地址以及入VLAN分别修改为新MAC地址、网关MAC地址以及出VLAN；发送模块，通过出端口发送修改后的以太网报文。
[0008]本申请的有益效果在于，改变了传统转发机制模式，不再通过ARP或ND表项获取车辆间三层转发流量的出VLAN和出端口信息；这样无论车辆如何快速移动都不需要刷新ARP或ND表项的VLAN和端口，网关交换机的软件计算资源不会刷新大量的ARP或ND表项而被占用导致车辆间三层流量转发丢包。
附图说明
[0009]图1为本申请实施例提供的报文转发方法实施例的流程；
[0010]图2为本申请实施例提供的车联网内网关交换机学习链路层地址表项的示意图；
[0011]图3为本申请实施例提供的车联网内相同子环内车辆间通信的实施例示意图；
[0012]图4为本申请实施例提供的车联网内不同子环之间的车辆间通信的示意图；
[0013]图5为本申请实施例提供的报文转发设备实施例的示意图。
具体实施方式
[0014]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。
[0015]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“根据”表示至少根据其中一部分。
[0016]图1所示为本申请实施例提供的报文转发方法实施例的流程图，该方法包括：
[0017]步骤101，根据以太网报文的目的MAC地址是网关MAC地址确定执行三层转发；
[0018]步骤102，根据以太网报文的内层IP报文的目的IP地址查找链路层地址映射表；
[0019]步骤103，当查找到目的IP地址匹配的链路层地址映射表项，从匹配的链路层地址映射表项获取新目的MAC地址；
[0020]步骤104，根据新目的MAC地址查找MAC地址表；
[0021]步骤105，当查找到新目的MAC地址的匹配的MAC地址表项，从MAC地址表项获取出端口和出VLAN；
[0022]步骤106，将以太网报文的目的MAC地址、源MAC地址以及入VLAN分别修改为新MAC地址、网关MAC地址以及出VLAN；
[0023]步骤107，通过出端口发送修改后的以太网报文。
[0024]图1实施例有益效果在于，改变了传统转发机制模式，不再通过ARP或ND表项获取车辆间三层转发流量的出VLAN和出端口信息；这样无论车辆如何快速移动都不需要刷新ARP或ND表项的VLAN和端口，网关交换机的软件计算资源不会刷新大量的ARP或ND表项而被占用导致车辆间三层流量转发丢包。
[0025]图2为本申请实施例提供的车联网内网关交换机学习链路层地址表项的示意图。
[0026]图2中，车联网包括主环m1和ma2以及子环s1
‑
s4。子环s1和s2配置的VLAN1、VLAN2属于主环m1配置的虚拟转发实例VSI1；子环s3和s4配置的VLAN3、VLAN4属于主环m2配置的虚拟转发实例VSI2。
[0027]车辆V1通过基站b1接入子环s1，发送请求VLAN1的网关MAC地址ARP请求报文31；其
中，发送端(sender)MAC地址和发送端IP地址分别是车辆V1的MAC地址MAC1和IP地址IP1；目标端(target)IP地址为VLAN1的网关IP地址。
[0028]交换机214收到ARP请求报文31在子环s1内广播，交换机213收到ARP请求报文31不通过连接子环s2的端口转发，也不通过子环s1内被阻塞数据转发端口发送，即连接交换机212的端口。
[0029]交换机212收到ARP请求报文31，通过连接交换机203的端口发送。主环m1的交换机203收到ARP请求报文31，通过主环m1的VSI1的端口发送至网关交换机201。
[0030]网关交换机201收到ARP请求报文31，生成IP1对应MAC1的ARP表项；如下表1
‑
1所示：
[0031][0032][0033]表1
‑1[0034]网关交换机201根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：根据以太网报文的目的MAC地址是网关MAC地址确定执行三层转发；根据所述以太网报文的内层IP报文的目的IP地址查找链路层地址映射表；当查找到所述目的IP地址匹配的第一链路层地址映射表项，从所述匹配的第一链路层地址映射表项获取新目的MAC地址；根据所述新目的MAC地址查找MAC地址表；当查找到所述新目的MAC地址匹配的第一MAC地址表项，从所述第一MAC地址表项获取出端口和出VLAN；将所述以太网报文的目的MAC地址、源MAC地址以及入VLAN分别修改为所述新目的MAC地址、所述网关MAC地址以及所述出VLAN；通过所述出端口发送修改后的所述以太网报文。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新目的MAC地址查找MAC地址表之前，所述方法还包括；根据所述源MAC地址查找MAC地址表；未查找到匹配所述源MAC地址的MAC地址表项，学习第二MAC地址表项；其中，所述第二MAC地址表项所述以太网报文的源MAC地址关联于所述以太网报文的入VLAN标识和入端口。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：当未查找到所述目的IP地址匹配的链路层地址映射表项，为所述目的IP地址生成链路层地址映射请求报文；通过连接虚拟转发实例内VSI的每个主环的端口发送生成的所述生成的链路层地址映射请求报文；其中，所述每个主环关联不同的子环且所述不同子环配置不同的VLAN。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收发送端IP地址为所述目的IP地址的第一链路层地址映射响应报文；生成所述第一链路层地址映射表项；其中，其中所述第一链路层地址映射响应报文的发送端IP地址对应所述链路层地址映射响应报文的发送端MAC地址；生成所述第一MAC地址表项；其中，记录所述链路层地址映射响应报文的源MAC地址对应于所述第一链路层地址映射响应报文的入VLAN和入端口。5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述入VLAN与所述出VLAN属于相同VLAN；或者，所述入VLAN与所述出VLAN属于不同VLAN。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收目标端IP地址为网关IP地址的第二链路层地址映射请求报文；生成第二链路层地址映射表项；其中，第二链路层地址映射表项记录所述第二链路层地址映射请求报文的发送端IP地址对应所述第二链路层地址映射请求报文的所述发送端MAC地址；生成第三MAC地址表项；其中，所述第三MAC地址表项中所述第二链路层地址映射请求报文的源MAC地址关联于所述第二链路层地址映射请求报文的入VLAN和入端口；生成第二链路层地址映射响应报文；根据所述第二链路层地址映射响应报文的目的MAC地址查找到所述第三MAC地址表项；获取所述第二链路层地址映射响应报文的出端口和
出VLAN；为所述第二链路层地址映射响应报文添加出VLAN，通过所述第二链路层地址映射响应报文的出端口发送。7.一种报文转发设备，其特征在于，所述设备包括：接收模块，用于接收以太网报文；预处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑波，
申请(专利权)人：新华三技术有限公司，
类型：发明
国别省市：