[發明專利]一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法及設備

在審

• 申請號: 201811399035.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109587060A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 魏立軍
• 申請（專利權）人: 安徽皖通郵電股份有限公司
• 主分類號: H04L12/723
• 分類號: H04L12/723;H04L12/741;H04L12/911;H04L29/12;H04L12/46
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法及設備，包括由控制面和轉發面組成，主控板多核CPU作為控制面的核心，運行路由協議、LDP協議、GRE協議、ARP協議多種控制面協議，及生成轉發面處理數據包時需要的各種表項包括路由表、MPLS標簽表、GRE會話表、ARP表；轉發面由主控板交換芯片和接口板FPGA實現，主控板交換芯片和接口板FPGA互相配合處理VPWS數據包，UNI接口收包時，主控板交換芯片負責接收數據包，做相應處理后把數據包發送給接口板FPGA，FPGA對數據包封裝處理后發送出去；NNI接口收包時，接口板FPGA負責接收數據包做解封裝處理，然后把數據包發送給主控板交換芯片，主控板交換芯片對數據包處理后發送出去。本發明可以實現VPWS over GRE的線速轉發，保證了設備端口的轉發性能。

技術領域

本發明涉及計算機網絡數據通信領域，具體涉及一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法及設備。

背景技術

VPWS(Virtual Private Wire Service)，指建設在mpls網絡的基礎設施之上，在兩個路由器的一對端口之間提供高速的二層透傳，可將本端PE設備的原始的以太網報文透明傳送到遠端PE設備，是一種二層的VPN協議。

GRE(Generic Routing Encapsulation)即通用路由封裝協議，是VPN第三層隧道協議，即在協議層之間采用了一種被稱之為Tunnel(隧道)的技術，是對某些網絡層協議(如IP、IPX、MPLS等)的數據報進行封裝，使這些被封裝的數據報能夠在另一個網絡層協議(如IP)中傳輸。定義GRE頭中Protocol Type為0x8847時，后面的封裝報文為MPLS類型報文。

通常情況下，VPWS包承載在LSP(Label Switching Path)上面，在運營商網絡上是通過MPLS標簽交換進行報文傳送。隨著網絡技術的發展，有的運營商要求VPWS包能夠穿越三層IP網絡，從IP公網透傳出去。對于這種需求，一般都是采用VPWS包封裝在GRE中，從IP公網中傳輸。對于這種PW(Pseudo-Wire偽線)over GRE的數據包處理，目前業界主流的交換芯片例如broadcom或Marvel，都只能對用戶包做一次PW標簽封裝或IP封裝，不能對用戶包做PW標簽封裝后再次做IP封裝，同樣的，交換芯片也不能完成對PW over GRE這種數據包做剝掉IP頭后再次剝掉PW標簽的動作；對于這種PW over GRE的數據包處理，如果用CPU軟轉發來處理，雖然代碼靈活，但是轉發能力太差，端口無法線速。

因此有必要提供一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法及設備，并且要能保證轉發性能，端口實現線速轉發。

發明內容

本發明提出的一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法及設備，可解決現有網絡協議轉發能力太差，端口無法線速的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種VPWS報文穿越三層IP網絡的方法，包括：

由控制面和轉發面組成，主控板多核CPU作為控制面的核心，運行路由協議、LDP協議、GRE協議、ARP協議多種控制面協議，及生成轉發面處理數據包時需要的各種表項包括路由表、MPLS標簽表、GRE會話表、ARP表；轉發面由主控板交換芯片和接口板FPGA實現，主控板交換芯片和接口板FPGA互相配合處理VPWS數據包，UNI接口收包時，主控板交換芯片負責接收數據包，做相應處理后把數據包發送給接口板FPGA，FPGA對數據包封裝處理后發送出去；NNI接口收包時，接口板FPGA負責接收數據包做解封裝處理，然后把數據包發送給主控板交換芯片，主控板交換芯片對數據包處理后發送出去。

具體包括以下步驟：

當用戶數據包進入VPWS網絡PE的UNI入口時，