CN103166874A

CN103166874A - 一种报文转发方法及设备

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Publication number: CN103166874A
Application number: CN2013100989457A
Authority: CN
Inventors: 王明辉; 祁正林
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: US20160065463A1; EP2979402B1; CN103166874B; EP2979402A1; US9571392B2; WO2014154123A1; EP2979402A4

Abstract

本发明公开了一种报文转发方法及设备，应用于包含有CB设备和PE设备的虚拟系统，各CB设备上配置有各PE设备标识，以及各PE设备中芯片的本地标识和全局标识，其中，本地标识在相应PE设备中唯一标识该PE设备中的芯片，全局标识在虚拟系统中唯一标识芯片，该方法包括：CB设备从其下行端口接收到PE设备重定向来的报文后，将报文中的源芯片标识从本地标识映射为对应的全局标识，并根据该全局标识进行转发表项学习；在从其下行端口向PE设备转发报文时，将报文中的目的芯片标识从全局标识映射为本地标识。采用本发明可增加虚拟系统的容量。

Description

一种报文转发方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种报文转发方法及设备。

背景技术

数据中心中，千兆设备和万兆设备混合接入是当前组网方式之一。通过虚拟化接入网的方式实现单一管理域，减少网络层次，扁平化管理是当前数据中心技术的一个发展趋势。

为了满足数据中心的需求，目前提出了二级堆叠的CB（Core Backbone，核心骨干设备）-PE（Port Extender，端口扩展设备）组网方案，其组网架构如图1所示。各PE设备连接在CB设备上，PE设备之间不通过堆叠链路连接。在实际应用中，在CB设备上配置链接PE设备的特殊级联端口，连接到这些端口上的设备即为PE设备。

在上述拓扑中，PE设备为CB设备提供端口扩展功能。CB设备完成MAC（Media Access Control，媒体接入控制）地址学习以及查表转发处理。

在CB-PE方案中，所有设备组成一个虚拟系统（或称虚拟设备，也称堆叠设备），其中，一个成员设备中可以包含一个或多个单板，每个单板上会包含一个或多个芯片。其中，CB设备可以是框式设备，包含多个单板，每个单板包含一个或多个芯片；PE设备一般是盒式设备，包含一个或两个芯片。成员设备中的芯片之间可以互通。

PE设备和CB设备间交互的报文都封装了转发头（forwarding header），用于在虚拟系统中进行转发，比如，转发头可以是HG头。转发头中包含源Mod、目的Mod等信息，其中，源Mod和目的Mod都是芯片标识，整个虚拟系统内（包括CB设备和PE设备），所有芯片的芯片标识都不同。但是PE设备只支持64个芯片，可识别的芯片标识范围是[0,63]（即表示0～63，包括0和63，以下表达方式类似）。因此，系统内CB和PE所有设备的芯片总数不能超过64个。可见，芯片标识的取值范围受虚拟系统中性能和规格最低的设备所支持的芯片数量的限制，导致虚拟系统的规模也因此受限。

比如，每个CB设备可识别的芯片标识范围是[0,255]，每个PE设备可识别的芯片标识范围是[0,63]。实际系统中，每个CB设备中包含2个芯片，每个PE设备中包含4个芯片，这样，如果10个CB设备堆叠，则最多可连接的PE设备数量为：

(PE设备可识别的芯片标识数量—10个CB设备的芯片数量)/2=(64-40)/2=12。

如果有16个CB设备堆叠，则将无法再连接PE设备。这样就大大限制了CB-PE的组网规模，使得CB设备所连接的PE设备数量比较少，CB-PE方案的优势将大大减弱。

发明内容

本发明实施例提供了一种报文转发方法及设备，用以增加虚拟系统的容量。

本发明实施例提供的报文转发方法，应用于包含有CB设备和PE设备的堆叠设备，其中，CB设备通过一级堆叠端口与其它CB设备连接，通过二级堆叠端口与PE设备连接，各CB设备上配置有各PE设备中各芯片的芯片标识，所述芯片标识包括本地标识和全局标识，其中，每个本地标识在每个PE设备中唯一标识该PE设备的一个芯片，全局标识在堆叠设备中唯一标识一个芯片，该方法包括：

CB设备从二级堆叠端口接收到源PE设备发送来的封装了转发头的以太网报文后，根据所述源PE设备的芯片的本地标识和全局标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的本地标识映射为该芯片的全局标识，并根据映射后的源芯片标识进行转发表项学习；

所述CB设备根据所述以太网报文的目的地址匹配到对应的转发表项后，根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新所述转发头中的目的芯片标识，并根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送封装了更新后的转发头的以太网报文。

本发明实施例提供的网络设备，作为核心骨干CB设备应用于包含有CB设备和端口扩展PE设备的虚拟系统，所述网络设备包括：

存储模块，用于存储各PE设备中各芯片的芯片标识，所述芯片标识包括本地标识和全局标识，其中，每个本地标识在每个PE设备中唯一标识该PE设备的一个芯片，全局标识在堆叠设备中唯一标识一个芯片；

映射模块，用于在本设备从二级堆叠端口接收到源PE设备发送来的封装了转发头的以太网报文后，根据所述源PE设备的芯片的本地标识和全局标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的本地标识映射为该芯片的全局标识；以及，根据所述转发模块的指示进行芯片标识映射；

学习模块，用于在本设备从二级堆叠端口接收到源PE设备发送来的封装了转发头的以太网报文并进行源芯片标识映射后，根据映射后的源芯片标识进行转发表项学习；

转发模块，用于根据所述以太网报文的目的地址匹配对应的转发表项，根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新所述转发头中的目的芯片标识，并根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则指示所述映射模块将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送封装了更新后的转发头的以太网报文。

本发明的上述实施例，通过为PE设备中的芯片分配本地标识和全局标识，并在报文转发过程中，在CB设备上进行本地标识和全局标识的映射，从而避免了虚拟系统中各芯片的标识受虚拟系统中性能和规格低的PE设备的限制，进而提高了虚拟系统的容量。

附图说明

图1为现有技术中的二级堆叠组网示意图；

图2为本发明实施例中基于图1所示组网的报文转发流程示意图之一；

图3为本发明实施例中基于图1所示组网的报文转发流程示意图之二；

图4为本发明实施例提供的CB设备的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明实施例中，PE设备中的芯片分配有本地标识（以下表示为Local Unit ID）和全局标识（以下表示为Global Unit ID），CB设备记录了Local Unit ID和Global Unit ID的映射关系，CB设备接收到PE设备发送的封装了转发头的以太网报文后，将转发头（如HG头）中的源Mod从Local Unit ID映射为对应的Global Unit ID，CB设备向PE设备发送封装了转发头的以太网报文时，将转发头中的目的Mod从Global Unit ID映射为对应的Local Unit ID，从而避免了虚拟系统的组网规模受虚拟系统中性能和规格最低的设备所支持的芯片数量的限制，进而提高了虚拟系统的容量。

下面以图1所示的CB-PE组网架构为例，对本发明实施例进行详细描述。

如图1所示，CB设备上配置连接PE设备的级联端口，PE设备接入到这些级联端口上。CB设备之间通过堆叠链路连接。为描述方便起见，本实施例中，将CB设备上连接其它CB设备的端口称为一级堆叠端口，将CB设备连接PE设备的端口称为二级堆叠端口。

PE设备的每个上行端口（即连接CB设备的端口）与CB的一个二级堆叠端口（也即下行端口）相连。每个PE设备可通过多个上行端口与一个CB设备的多个二级堆叠端口连接，PE设备将连接所有CB设备的上行端口绑定为一个链路聚合组（Link Aggregation Group，LAG）。

该CB-PE组网中，每个CB设备中有4个芯片，每个PE设备中有2个芯片。

在CB-PE组网初始化阶段，该组网中的各CB设备选举主设备，选举结果为CB1选举为主设备。本发明实施例将已有主设备选举机制应用于此。CB之间可以是链形堆叠或唤醒堆叠。

CB1为包括自身在内的每个CB设备中的芯片分配Global Unit ID，并为每个PE设备中的芯片分配Local Unit ID和Global Unit ID，PE设备中的每个芯片分配得到一个Local Unit ID和一个Global Unit ID。Local Unit ID用于在PE设备本地对该PE设备中的每个芯片进行唯一标识，该Local Unit ID的取值范围依据该PE设备可支持的芯片数量而定，比如，若PE设备可支持64个芯片，则该PE设备的Local Unit ID的取值范围可以是[0,63]。一个PE设备上的不同芯片分配有不同的Local Unit ID，不同PE设备的Local Unit ID可以重用。Global Unit ID用于在虚拟系统中对每个芯片进行唯一标识，其取值范围依据CB设备可支持的芯片数量而定，比如，CB设备可支持256个芯片，则Global Unit ID的取值范围可以是[0,255]。

CB1分配Local Unit ID和Global Unit ID后，将为各CB设备分配的GlobalUnit ID配置给相应CB设备，将为各PE设备分配的Local Unit ID配置给相应PE设备。CB1根据为各PE设备中各芯片分配的Local Unit ID和Global UnitID，建立Local Unit ID和Global Unit ID的对应关系，并将该对应关系信息发送给其它CB设备。

以Global Unit ID从0开始顺序分配为例，CB1为CB1～CB3中的各芯片（共12个芯片）所分配的Global Unit ID为0～11，为了保证Global Unit ID在该CB-PE组网中的唯一性，CB1为各PE设备中的芯片所分配的Global UnitID的取值在[12,255]范围之内。本实施例中，CB1从129开始依次为PE1～PE4中的各芯片分配Global Unit ID，即，为PE1中的两个芯片分配值为129和130的Global Unit ID，为PE2中的两个芯片分配值为131和132的Global Unit ID，为PE3中的两个芯片分配值为133和134的Global Unit ID，为PE4中的两个芯片分配值为135和136的Global Unit ID。

CB1为各PE设备中的芯片分配Local Unit ID时，只要保证在一个PE设备中唯一，并且取值范围在[0,63]之内即可。这里，CB1为PE1中的两个芯片分配值为0和1的Local Unit ID，为PE2中的两个芯片分配值为0和1的LocalUnit ID，为PE3中的两个芯片分配值为0和1的Local Unit ID，为PE4中的两个芯片分配值为0和1的Local Unit ID。

根据以上分配规则，各PE设备中的芯片的Local Unit ID和Global Unit ID的对应关系可如表1所示。

表1

当然，以上配置方式仅为一种优选实现方式。在其它实施例中，还可以采用手工方式在各PE设备上为PE设备中的芯片配置Local Unit ID，在各CB设备上为CB设备中的芯片配置Global Unit ID，并在各CB上配置各PE设备中的芯片的Local Unit ID和Global Unit ID的对应关系信息。

本发明实施例中，CB设备对于从特定端口接收到的报文按照本发明实施例提供的方式进行查表转发等处理。该特定端口可以是代理端口，即，PE设备将从外部端口接收到的报文通过重定向方式发送到CB设备的代理端口，从而使CB设备按照本发明实施例提供的方式进行查表转发等处理。若采用上述代理方式，需要分别在CB设备和PE设备上进行如下配置：

在各CB设备上配置代理端口，该代理端口可以是虚拟端口，各CB设备上配置的代理端口具有相同的端口属性值。比如，在各CB设备上的二级堆叠端口（即与PE设备连接的端口）上配置代理端口属性，即，将该二级堆叠端口配置为代理端口，所有代理端口的端口号均相同，此处将代理端口的端口号表示为proxy。

在各PE设备上配置ACL（Access Control List，访问控制列表）或其它可实现报文重定向功能的配置操作，用于将从PE设备的外部端口（如以太网端口）收到的报文重定向至CB设备的代理端口。PE设备上的ACL规则可以是：将报文的接收端口与本设备的外部端口（如以太网端口）进行匹配，如果匹配，则对应的操作是：将该报文的HG头中的目的Mod和目的Port均修改为CB设备代理端口的端口号（这里为proxy）。

完成上述配置后，当PE设备从其外部端口（以太网端口）接收到报文后，通过将该报文重定向到CB设备的代理端口，由CB设备进行查表转发，实现该报文在虚拟系统内部的处理流程。

图2以PE1设备从其以太网端口收到以太网报文为例，描述了该以太网报文在虚拟系统内部的转发流程，图3示出了该流程中，报文的源、目的芯片标识的映射情况。如图2和图3所示，该流程可包括：

步骤201，PE1从其以太网端口port1接收到以太网报文（该报文的源MAC地址表示为MAC1，目的MAC地址表示为MAC2）后，加HG头封装，根据ACL将封装了HG头的以太网报文重定向到CB的代理端口。

具体的，PE1从以太网端口port1接收到以太网报文后，加HG头封装，该HG头中，源Mod为该以太网报文的接收端口所在的芯片的Local Unit ID（这里为0），源Port为该以太网报文的接收端口的端口号（这里为port1的端口号），目的Mod和目的Port为空。

由于该以太网报文来自PE1的外部端口，与ACL规则匹配，因此根据ACL将HG头中的目的Mod和目的Port均设置为CB设备的代理端口的端口号（这里为proxy）。

加了HG头的以太网报文被发送到PE1的上行端口，由于PE1将连接所有CB设备的上行端口绑定为一个LAG。PE1根据预先配置的Hash算法，在聚合链路组中选择一个成员端口，并通过选择出的成员端口将封装了HG头的以太网报文发送到CB设备。本实施例中，PE1所选的成员端口连接CB1，PE1将封装了HG头的以太网报文从选择出的成员端口发送到CB1。其中，所采用的Hash算法可以设置，比如设置缺省的Hash算法，即根据以太网报文的源MAC地址和目的MAC地址进行Hash运算。

步骤202，CB1从其二级堆叠端口port2（即与PE设备连接的端口）接收到该封装了HG头的以太网报文后，根据本地保存的PE1中芯片的Local UnitID和Global Unit ID的对应关系信息，将该HG头中源Mod字段携带的芯片标识从该芯片的Local Unit ID修改为该芯片的Global Unit ID。

该步骤中，CB1从其配置有代理端口属性的二级堆叠端口接收到封装了HG头的以太网报文后，确定出该报文来自PE1（各CB设备配置了所有二级堆叠端口与PE设备的对应关系，因此可根据报文的接收端口确定出该报文来自哪个PE设备），然后解析HG头中的源Mod字段，将该字段中携带的芯片标识作为Local Unit ID来获得PE1中该Local Unit ID对应的Global Unit ID，用该Global Unit ID替换该源Mod字段中的芯片标识，从而将HG头中源Mod字段携带的芯片标识从该芯片的Local Unit ID（这里为0）修改为该芯片的Global Unit ID（这里为129）。

其中，根据PE1中的Local Unit ID获得该Local Unit ID对应的Global UnitID的具体实现方式可以是：通过查询本地保存的各PE设备的Local Unit ID和Global Unit ID对应关系表（如表1所示），来获得PE1中的Local Unit ID对应的Global Unit ID。另一种更为简单的方式是：将Local Unit ID与PE1对应的系数相加，其结果即为该Local Unit ID对应的Global Unit ID，其中，PE1对应的系数即为PE1中某个芯片Global Unit ID与Local Unit ID的差值。如果每个PE设备中，各芯片分配得到的Global Unit ID数值连续，且Local UnitID数值连续，则每个PE设备唯一对应一个系数。比如，本实施例中，对于PE1，其对应的系数为129，则对于PE1中Local Unit ID值为0的芯片，其对应的Global Unit ID=129+0=129。将Local Unit ID映射为对应的Global Unit ID的实现方式还有很多种，在此不再一一列举。

步骤203，CB1根据该以太网报文的源MAC地址进行源MAC地址学习，并进一步将学习到的MAC地址表项同步给其它各CB设备。其中，同步MAC地址表项的操作也可周期进行。是否需要进行MAC地址表同步，可视CB-PE组网结构而定，比如，若每个CB设备均与所有PE设备连接，则可以省略MAC地址表同步操作。

该步骤中，CB1解析出该以太网报文的源MAC地址和HG头中源Mod字段携带的芯片标识（该数值为129，是芯片的Global Unit ID），用解析出的MAC地址和源Mod字段值查询MAC地址表，如果查询到相应MAC地址表项，则刷新该MAC地址表项的老化时间，如果未查询到相应MAC地址表项，则生成该MAC地址对应的表项，该表项的芯片标识字段为解析出的Mod字段所携带的芯片标识（这里为129），出端口为HG头中的源Port（这里为port1）。

步骤204，CB1根据该以太网报文的目的MAC地址查询MAC地址表，根据查询到的MAC地址表项更新该报文的HG头。CB1根据查询到的MAC地址表项中的芯片标识确定出该芯片所在的PE设备，由于CB1没有与该PE设备连接，因此将该报文通过一级堆叠端口发送到与该PE设备连接的其它CB设备。

具体的，CB1根据该以太网报文的目的MAC地址（这里为MAC2）查询对应MAC地址表项，查询到对应的MAC地址表项的芯片标识的值为135（该芯片标识为芯片的Global Unit ID），出端口为port4，因此将该以太网报文的HG头中的目的Mod修改为135，将目的port修改为port4。CB1根据本地保存的各PE设备的Local Unit ID和Global Unit ID的对应关系信息，判断出该值为135的芯片标识所对应的芯片在PE4上。CB1根据其所保存的网络拓扑信息确定本设备没有与PE4连接，CB3与PE4连接，因此CB1将封装了HG头的以太网报文通过连接CB3的一级堆叠端口转发给CB3。

CB1上的MAC2对应的表项是CB3同步过来的，比如，当CB3的代理端口port3在接收到PE4重定向来的封装了HG头的以太网报文（源MAC地址为MAC2、目的MAC地址为MAC1，源端口为port4）后进行源芯片标识映射，并根据映射后的芯片标识进行源MAC地址学习，然后将学习到的MAC地址表项同步给CB1，其源芯片标识的映射过程以及源MAC地址学习过程同前所述。

步骤205，CB3的一级堆叠端口接收到该封装了HG头的以太网报文后，根据该以太网报文的目的MAC地址查询对应的MAC地址表项，根据查询到的MAC地址表项中的芯片标识确定本设备连接该芯片所在的PE设备，因此将该报文发送到连接该PE设备的二级堆叠端口。该二级堆叠端口将HG头中的目的Mod字段携带的芯片标识从该芯片的Global Unit ID修改为该芯片的Local Unit ID，然后将封装了HG头的以太网报文转发出去。

具体的，CB3根据该以太网报文的目的MAC地址（这里为MAC2）查询到对应的MAC地址表项，该表项中的芯片标识为135，将该芯片标识作为Global Unit ID，根据各PE设备的Local Unit ID和Global Unit ID的对应关系信息，确定该芯片标识对应的PE为PE4，由于PE4连接在本CB3上，因此将该封装了HG头的以太网报文发送给连接PE4的二级堆叠端口port3。

port3将HG头中目的Mod字段中携带的芯片标识作为Global Unit ID（这里为135）来获得对应的Local Unit ID（这里为0），用该Local Unit ID替换该源Mod字段中的芯片标识，从而将HG头中源Mod字段携带的芯片标识从该芯片的Global Unit ID修改为该芯片的Local Unit ID。进一步的，CB3将HG头中源Mod字段中携带的芯片标识（这里为129）修改为[0,63]范围内的任意值（这里修改为0），然后将封装了HG头的以太网报文发送出去。

其中，根据Global Unit ID获得该Global Unit ID对应的Local Unit ID的具体实现方式，同前所述，可以采用查表的方式，或者将Global Unit ID减去该Global Unit ID对应的PE设备的系数，所得结果即为与该Global Unit ID对应的Local Unit ID。比如，本实施例中，值为135的Global Unit ID对应的PE设备为PE4，PE4对应的系数为135，则值为135的Global Unit ID对应的LocalUnit ID为：135-135=0。

步骤206，PE4从其上行端口（即连接CB设备的端口）接收到该封装了HG头的以太网报文后，解封装为以太网报文，并根据该HG头中的目的Port（这里为port4），从相应以太网端口转发该以太网报文。

上述流程中的步骤203和步骤204没有严格时序要求。

需要说明的是，如果CB1与PE4之间有连接，则上述流程中的步骤204～205被替换为：

CB1根据以太网报文的目的MAC地址查询MAC地址表，根据查询到的MAC地址表项更新该以太网报文的HG头。CB1根据查询到的MAC地址表项中的芯片标识确定出该芯片所在的PE设备为PE4，由于CB1与PE4连接，因此将该封装了HG头的以太网报文发送到连接该PE设备的二级堆叠端口。该二级堆叠端口将该以太网报文的HG头中的目的Mod字段携带的芯片标识从该芯片的Global Unit ID修改为该芯片的Local Unit ID，然后将该封装了HG头的以太网报文转发出去。

还需要说明的是，如果CB设备在根据以太网报文的目的MAC地址查找到对应的MAC地址表项后，如果该表项的出端口中包含本设备上的外部端口，则该CB设备从该外部端口转发一份报文。

还需要说明的是，如果CB1根据以太网报文的目的MAC地址查询MAC地址表失败，即没有查询到匹配的MAC地址表项，则将该以太网报文作为未知单播报文，按照现有技术方式进行处理，比如从本设备的各一级堆叠端口和二级堆叠端口转发封装了有HG头的以太网报文，以及通过本设备的外部端口转发该以太网报文。

在本发明的另一实施例中，PE设备的上行链路为Hairpin（清单）模式，此种情况下，PE设备上要建立以太网端口与各上行端口的映射关系。当PE设备从其以太网端口接收到报文后，按照前述方式将该以太网报文进行HG头封装，HG头中的目的Mod和目的Port设置为CB设备的代理端口，并根据该以太网报文的接收端口查询该映射关系得到对应的上行端口，从该上行端口转发格式转换后的报文，其余处理同前所述，在此不再赘述。

通过以上报文转发流程可以看出，当CB设备的二级堆叠端口收到PE设备重定向来的封装了HG头的以太网报文后，需要进行源芯片标识映射，即，将源芯片的Local Unit ID映射为该芯片的Global Unit ID，并根据映射后的Global Unit ID进行源MAC地址学习，使MAC地址表项中的芯片标识为Global Unit ID；当CB设备的二级堆叠端口向PE设备发送封装了HG头的以太网报文时，需要进行目的芯片标识映射，即，将目的芯片的Global Unit ID映射为该芯片的Local Unit ID，从而使PE设备能够识别目的芯片标识，进行报文转发。

在如图1所示的组网情况下，如果采用现有CB-PE机制，该组网可支持的芯片数量为64（即性能和规格最低的PE设备最多支持的芯片数量），而采用本发明实施例提供的方案，该组网可支持的芯片数量最多可达到256（即性能和规格较高的CB设备最多支持的芯片数量）。

以上各实施例均与二层转发为例进行描述，本发明实施例的上述思想不仅适用于二层转发，比如还可以适用于三层转发。以将本发明实施例应用在三层转发技术上为例，其报文转发过程包括：

PE设备从外部端口接收到以太网报文后，按照前述方式通过加转发头将该以太网报文封装为虚拟系统内部传输的封装了转发头的以太网报文，并重定向到CB设备。CB设备根据该PE设备中的芯片的Local Unit ID为GlobalUnit ID的对应关系进行源芯片标识映射，根据目的MAC地址和VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）确定执行三层转发，因此根据目的IP地址查询路由表获得下一跳IP地址和目的VLAN，根据该下一跳IP地址查询ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）表项获得对应的MAC地址，然后将该以太网报文的源MAC地址修改为本CB的MAC地址，将该以太网报文的目的MAC地址修改为下一跳IP地址对应的MAC地址，将该以太网报文的VLAN修改为根据路由表查到的VLAN；该CB设备根据该以太网报文的目的MAC地址查询MAC地址表项，将转发头中的目的Mod修改为查询到的MAC地址表项中的芯片标识，将转发头中的目的Port修改为查询到的MAC地址表项中的出端口；CB设备在将该封装了转发头的以太网报文从连接目的PE设备的端口转发出去之前，将转发头中的目的Mod映射为对应芯片的Local Unit ID，将源Mod修改为PE设备可识别的Local UnitID。PE设备从其上行端口收到封装了转发头封装的以太网报文后解封装得到以太网报文，根据该转发头中的目的port，将该以太网报文从相应端口转发出去。

如果CB设备根据查询到的MAC地址表项判断目的PE设备未与该CB设备连接，则将封装了转发头的以太网报文通过一级堆叠端口发送给连接该PE设备的其它CB设备，处理方式与前述实施例类似，在此不再详述。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种可实现上述流程的网络设备。该网络设备作为CB设备应用于包含有CB设备和PE设备的虚拟系统。如图4所示，该网络设备包括：存储模块41、映射模块42、学习模块43、转发模块44，进一步的，还可包括：配置模块45，其中：

存储模块41，用于存储各PE设备中各芯片的芯片标识，所述芯片标识包括本地标识和全局标识，其中，每个本地标识在每个PE设备中唯一标识该PE设备的一个芯片，全局标识在堆叠设备中唯一标识一个芯片；

映射模块42，用于在本设备从二级堆叠端口接收到源PE设备发送来的封装了有用于堆叠设备内部通信的转发头的以太网报文后，根据所述源PE设备的芯片的本地标识和全局标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的本地标识映射为该芯片的全局标识；以及，根据所述转发模块的指示进行芯片标识映射；

学习模块43，用于在本设备从二级堆叠端口接收到源PE设备发送来的封装有转发头的以太网报文并进行源芯片标识映射后，根据映射后的源芯片标识进行转发表项学习；该转发头用于堆叠设备内部的通信转发。

转发模块44，用于根据所述以太网报文的目的地址匹配对应的转发表项，根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新所述转发头中的目的芯片标识，并根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则指示映射模块42将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送封装了更新后的转发头的以太网报文。

进一步的，转发模块44还用于，若确定出本CB设备未与所述目标PE设备连接，则将封装了转发头的以太网报文通过一级堆叠端口转发给与所述目标PE设备连接的CB设备，其中，所述转发头中的目的芯片标识是根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新得到的；若本设备从一级堆叠端口收到其它CB设备发来的封装了转发头的以太网报文，则根据所述以太网报文的目的地址匹配对应的转发表项，根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则指示映射模块42将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送转发头更新后的报文。

进一步的，转发模块44还用于，若根据所述以太网报文的目的地址未匹配到对应的转发表项，则从本设备的各一级堆叠端口和二级堆叠端口转发封装了有转发头的以太网报文，以及通过本设备的外部端口转发所述以太网报文。

具体的，学习模块43根据所述以太网报文的源MAC地址和映射后的源芯片标识查询相应的MAC地址表项，如果查询到相应的MAC地址表项，则更新该MAC地址表项的老化时间，如果未查询到相应的MAC地址表项，则生成所述目的MAC地址的MAC地址表项，所生成的MAC地址表项中的芯片标识为所述映射后的源芯片标识，出端口为所述转发头中的源端口，所述源端口为发送所述以太网报文的PE设备上的端口。进一步的，学习模块43还将学习到的转发表项同步给其它CB设备。

具体的，配置模块45在本设备选举为堆叠设备中的主设备后，为各PE设备中的各芯片分配全局标识和本地标识，并将为各PE设备中的各芯片分配的全局标识和本地标识发送给其它各CB设备，将为PE设备中的各芯片分配的本地标识发送给相应的PE设备。

综上所述，针对PE、CB设备在性能和规格上的差异，本发明实施例引入了芯片标识映射方式，所有查表转发操作均在CB设备上完成，CB设备在自己的芯片标识取值范围内为每一个PE设备中的芯片分配全局唯一的GlobalUnit ID和在相应PE设备本地唯一的Local Unit ID；当报文从PE设备进入CB设备，或从CB设备进入PE设备时，分别在CB设备的二级堆叠端口的入方向和出方向进行芯片标识映射，这样CB设备所处理的是全局分配的Global Unit ID，而PE设备所处理的是Local Unit ID，这样大大增加了虚拟系统的设备容量。

仍以背景技术中的CB-PE组网架构为例，如果采用本发明实施例提供的技术方案，则在10个CB设备堆叠的情况下，可连接的PE设备数量为：

(CB设备可识别的芯片标识数量—10个CB设备的芯片数量)/2=(256-40)/2=108。

可以看出，与现有技术在同等条件下，仅允许CB连接12个PE设备相比，本发明实施例大大增加了虚拟系统的容量。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims

1.一种报文转发方法，应用于包含有核心骨干CB设备和端口扩展PE设备的堆叠设备，其中，CB设备通过一级堆叠端口与其它CB设备连接，通过二级堆叠端口与PE设备连接，其特征在于，各CB设备上配置有各PE设备中各芯片的芯片标识，所述芯片标识包括本地标识和全局标识，其中，每个本地标识在每个PE设备中唯一标识该PE设备的一个芯片，全局标识在堆叠设备中唯一标识一个芯片，该方法包括：

所述CB设备根据所述以太网报文的目的地址匹配到对应的转发表项后，根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新所述转发头中的目的芯片标识，并根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送封装了有更新后的转发头的以太网报文。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述CB设备确定出本CB设备未与所述目标PE设备连接，则将封装了转发头的以太网报文通过一级堆叠端口转发给与所述目标PE设备连接的CB设备，其中，所述转发头中的目的芯片标识是根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定的；

若所述CB设备从一级堆叠端口收到其它CB设备发来的封装了转发头的以太网报文，则根据所述以太网报文的目的地址匹配对应的转发表项，根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送转发头更新后的以太网报文。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述CB设备根据所述以太网报文的目的地址未匹配到对应的转发表项，则从本设备的各一级堆叠端口和二级堆叠端口转发封装了转发头的以太网报文，以及通过本设备的外部端口转发所述以太网报文。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据映射后的源芯片标识进行转发表项学习，具体包括：

所述CB设备根据所述以太网报文的源MAC地址和所述以太网报文的转发头中映射后的源芯片标识查询相应的MAC地址表项，如果查询到相应的MAC地址表项，则更新该MAC地址表项的老化时间，如果未查询到相应的MAC地址表项，则生成所述目的MAC地址的MAC地址表项，所生成的MAC地址表项中的芯片标识为所述映射后的源芯片标识，出端口为所述转发头中的源端口，所述源端口为发送所述以太网报文的PE设备上的端口。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述CB设备将学习到的转发表项同步给其它CB设备。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封装了转发头的以太网报文，发送到CB设备的过程，具体包括：

PE设备从本设备的外部端口接收到以太网报文后，对该以太网报文进行转发头封装，并根据该以太网报文匹配预设的报文重定向规则；其中，所述转发头中的源芯片标识为所述以太网报文的接收端口所在的芯片的本地标识，

若与预设的报文重定向规则匹配，则将所述转发头中的目的芯片标识和目的端口设置为CB设备的代理端口，并通过本设备的上行端口向CB设备发送转发头更新后的以太网报文。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述CB设备选举为堆叠设备中的主设备，则为各PE设备中的各芯片分配全局标识和本地标识，并将为各PE设备中的各芯片分配的全局标识和本地标识发送给其它各CB设备，将为PE设备中的各芯片分配的本地标识发送给相应的PE设备。

8.一种网络设备，作为核心骨干CB设备应用于包含有CB设备和端口扩展PE设备的虚拟系统，其特征在于，所述网络设备包括：

9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述转发模块还用于，若确定出本CB设备未与所述目标PE设备连接，则将封装了转发头的以太网报文通过一级堆叠端口转发给与所述目标PE设备连接的CB设备，其中，所述转发头中的目的芯片标识是根据匹配到的转发表项中的芯片标识更新得到的；

若本设备从一级堆叠端口收到其它CB设备发来的封装了转发头的以太网报文，则根据所述以太网报文的目的地址匹配对应的转发表项，根据匹配到的转发表项中的芯片标识确定对应的目标PE设备；若所述CB设备确定出本设备与该目标PE设备连接，则指示所述映射模块将所述转发头中的目的芯片标识从相应芯片的全局标识映射为该芯片的本地标识，将所述转发头中的源芯片标识从相应芯片的全局标识映射为芯片本地标识取值范围内的值，并从连接所述目标PE设备的二级堆叠端口发送转发头更新后的报文。

10.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述转发模块还用于，若根据所述以太网报文的目的地址未匹配到对应的转发表项，则从本设备的各一级堆叠端口和二级堆叠端口转发封装了转发头的以太网报文，以及通过本设备的外部端口转发所述以太网报文。

11.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述学习模块具体用于，根据所述以太网报文的源MAC地址和映射后的源芯片标识查询相应的MAC地址表项，如果查询到相应的MAC地址表项，则更新该MAC地址表项的老化时间，如果未查询到相应的MAC地址表项，则生成所述目的MAC地址的MAC地址表项，所生成的MAC地址表项中的芯片标识为所述映射后的源芯片标识，出端口为所述转发头中的源端口，所述源端口为发送所述以太网报文的PE设备上的端口。

12.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述学习模块还用于，将学习到的转发表项同步给其它CB设备。

13.如权利要求8-12之一所述的网络设备，其特征在于，还包括：

配置模块，用于在本设备选举为堆叠设备中的主设备后，为各PE设备中的各芯片分配全局标识和本地标识，并将为各PE设备中的各芯片分配的全局标识和本地标识发送给其它各CB设备，将为PE设备中的各芯片分配的本地标识发送给相应的PE设备。