[發明專利]基于流分類的以太網數據幀VLAN雙層標簽處理裝置和方法

有效

• 申請號: 200910143758.X
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101567854A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 范其蓬
• 申請（專利權）人: 武漢烽火網絡有限責任公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/46;H04L29/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨;朱世定

技術領域

本發明涉及數據通訊領域，主要是涉及到端到端以太網數據幀雙層VLAN(Virtual?Local?Area?Network，虛擬局域網)標簽基于不同協議字段的靈活處理裝置和方法。

背景技術

隨著以太網技術在運營商網絡中的大量部署，利用傳統的802.1Q?VLAN標簽對用戶進行隔離和標識受到很大限制，因為傳統意義上的802.1Q?VLAN標簽域只有12個比特，僅能表示4K個VLAN，對于城域以太網中需要標識的大量用戶無法滿足需求，于是雙層標簽技術應運而生。

雙層標簽是在原有的802.1Q?VLAN標簽報文的基礎上又增加一層VLAN標簽，使VLAN數量增加到4Kx4K，如圖1所示。將用戶私網VLAN標簽封裝在公網VLAN標簽中，使報文帶著兩層VLAN標簽穿越運營商的骨干網絡，在公網中只根據外層VLAN標簽傳播，私網VLAN標簽被屏蔽，這樣，不僅對數據流進行了區分，而且由于私網VLAN標簽被透明傳送，不同的用戶VLAN標簽可以重復使用，只需要外層VLAN標簽的在公網上唯一即可，實際上也擴大了可利用的VLAN標簽數量。隨著城域以太網的發展以及運營商精細化運作的要求，雙層標簽又有了進一步的發展，它的內外層標簽可以代表不同的信息，如內層標簽代表用戶，外層標簽代表業務。雙層VLAN標簽報文帶著雙層標簽穿越運營商網絡，內層標簽透明傳送，也是一種簡單、實用的VPN技術，因此它又可以作為核心網絡分組數據在城域以太網網絡中的延伸，最終形成端到端的VPN技術。

封裝外層VLAN標簽有兩種方法，一種是標準雙層標簽封裝，即基于端口打外層標簽的，該端口下所有的用戶數據統一封裝一個共同的VLAN標簽，在實際應用中局限性太大，另外一種是靈活雙層標簽封裝方法，既可以根據一些特性對用戶數據進行流分類，然后不同的類別封裝不同的外層VLAN標簽。

傳統雙層標簽技術簡單的說就是基于端口打外層VLAN標簽，這種技術在匯聚交換機上采用是不合適的，因為傳統雙層標簽技術不支持對VLAN進行業務分類，傳統雙層標簽技術基于端口會對所有上行來報文都打上相同外層VLAN標簽，對于多種業務不能按VLAN進行區分，送到不同的上行端口，也就不支持按VLAN業務實施QoS。

發明內容

本發明的目的在于，解決現有雙層標簽技術基于端口對所有上行報文都打上相同外層VLAN標簽，對于多種業務不能按VLAN進行區分的技術問題。

為達到上述目的，本發明提供一種基于流分類的以太網數據幀VLAN雙層標簽處理裝置，包括一VLAN雙層標簽處理控制器和多個端口，其中，

所述VLAN雙層標簽處理控制器包括一報文類型判斷模塊、一掩碼模塊、一規則匹配模塊、一標簽處理模塊和一全局控制寄存模塊；

所述掩碼模塊內存儲一過濾掩碼表；

所述規則匹配模塊內存儲一規則表，提供標簽字段的操作規則；

所述全局控制寄存模塊設有一端口全局TPID寄存模塊，所述端口全局TPID寄存模塊存儲本地端口全局TPID；

數據報文通過所述端口進入所述VLAN雙層標簽處理控制器，所述報文類型判斷模塊接收數據包，根據所述本地端口全局TPID的值判斷數據包標簽類型，對數據包分類，將分類的數據包送入所述掩碼模塊；

所述掩碼模塊根據所述規則表的敏感字節的位置提取信息，與所述掩碼表的表項做掩碼操作，將結果送入所述規則匹配模塊；

所述規則匹配模塊查詢所述規則表的表項，結合數據包的類型和規則的優先級選擇最終的匹配結果，獲得標簽處理規則；

所述標簽處理模塊根據標簽處理規則進行標簽操作。

本發明提供一種基于流分類的以太網數據幀VLAN雙層標簽處理方法，包括以下步驟，

步驟a，數據報文從所述端口進入所述VLAN雙層標簽處理控制器；

步驟b，所述報文類型判斷模塊對數據報文進行報文標簽類型判斷，所述掩碼模塊和規則匹配模塊進行數據包協議字段規則匹配，將數據報文進行流分類；

步驟c，所述標簽處理模塊完成對規則匹配后的數據報文流進行標簽操作。

本發明的有益效果在于，本發明是基于不同協議字段的流分類標簽處理技術，在接收端口對數據報文根據需要使用VLAN雙層標簽處理控制器的規則表進行流分類；靈活地根據流分類的結果選擇是否打外層(運營商)VLAN標簽、打上何種外層(運營商)VLAN標簽；區別報文類別的方式可以根據用戶VLAN標簽、MAC地址、IP協議、IP源地址、IP目的地址、優先級、或應用程序的端口號等協議字段信息實施靈活雙層標簽分類操作，再將匹配上的不同流分類進行各自獨立的操作。