[發明專利]一種以太網數據包的識別和處理裝置

有效

• 申請號: 201210252265.1
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102739553A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 黃元波;楊彥波;鄒蕾;鐘山;左越
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及數據通信技術中的以太網包識別解析技術，具體說是一種以太網數據包的識別和處理裝置。尤指以太網包（數據包）的二層封裝識別和處理裝置。所述以太網數據包是指各種以太網封裝的數據包，例如：QINQ（也稱Stacked?VLAN或Double?VLAN）封裝、多VLAN（虛擬局域網）標識封裝的以太網包等。

背景技術

各種PDU（上層協議數據單元）承載于以太網時有下面的典型封裝形式：

（1）Ethernet?II（或DIX2.0）

Ethernet?II包格式是由Xerox與DEC、Intel在1982年制定的以太網標準包格式，如圖3所示。其中前12個字節分別為標識發送數據包的“源節點MAC地址”字段和接收數據包的“目的節點MAC地址”字段。接下來的2個字節是“以太網類型域”字段，標識數據包所攜帶的上層數據類型，例如，0x0800表示IPv4協議數據，0x8dDD表示IPv6協議數據等。在不定長的“數據”字段后是4個字節的“包效驗序列”字段（Frame?Check?Sequence，FCS），采用32位CRC循環冗余效驗對從“目的節點MAC地址”字段到“數據”字段的數據進行效驗。

Ethernet?II類型的以太網包最小長度是64字節（6+6+2+46+4），最大長度是1518字節（6+6+2+1500+4）。

（2）Ethernet?802.3?raw

Ethernet?802.3?raw包格式是Novell在1983年公布的專用以太網標準包格式，如圖4所示。Ethernet?802.3?raw類型包格式將Ethernet?II類型包格式中的“以太網類型域”字段替換為“長度”字段，表示其后到“包效驗序列”字段之前的所有字段長度，取值范圍是46～1500。“長度”字段之后，“數據”字段之前的2個字節固定為0xFFFF，用于標識該包是Novell以太網類型數據包。

（3）Ethernet?802.3?SAP

Ethernet?802.3?SAP包格式是IEEE在1985年公布的Ethernet802.3的SAP版本以太網包格式，如圖5所示。Ethernet?802.3?SAP包格式將Ethernet?802.3?raw包格式中的0xFFFF替換為1個字節的“源服務訪問點”字段（DSAP）和1個字節的“目標服務訪問點”字段（SSAP），同時增加了1個字節的“控制”字段，這3個字節構成了802.2邏輯鏈路控制（LLC）首部。DSAP和SSAP用于標識以太網包所攜帶的上層數據類型。“控制”字段一般設定為0x03。

（4）Ethernet?802.3?SNAP

Ethernet?802.3?SNAP包格式，即：Ethernet?802.3?SNAP?PDU封裝于以太網包格式，如圖6所示。Ethernet?802.3?SNAP包格式將Ethernet?802.3?SAP包格式中的DSAP和SSAP固定為0xAA，Control固定為0x03，并且增加了5個字節的PID字段，在RFC_1042協議中，PID[39:16]定義為0X000000，PID[15:0]定義為2個字節的“以太網類型”字段（同Ethernet?II中的EtherType域）。

以太網數據包的識別方法可以根據上述規范進行二層特征字段、三層IP以及四層TCP/UDP特征字段的識別，并能夠提取出典型特征字段提供給后續ACL（訪問控制列表）使用或者二層，三層交換功能使用。但是隨著以太網技術的發展，目前基于以太網二層封裝的新的數據包格式不斷出現，以下介紹幾種主要的VLAN標識的封裝技術：

（1）IEEE802.1Q和QINQ封裝

IEEE802.1Q（Virtual?Bridged?Local?Area?Networks）協議，將局域網從邏輯上劃分成多個VLAN（虛擬局域網），每個VLAN采用一個VLAN_ID號來唯一標識，并將VLAN信息作為Tag（標簽）插入到基本的以太網包結構中，其封裝格式如圖7所示（以Ethernet?II類型以太網包格式為例）。VLAN-Tag包含有4個字節，前2個字節TPID固定為0x8100，是專門為802.1Q定義的一種以太網類型；后2個字節中，Priority（3bit）表示數據包的轉發優先級（在IEEE802.1p中定義）；VID（12bit）表示數據包所屬的VLAN。