一種二層網絡內vrrpe報文處理方法和設備的製作方法

2023-06-12 02:21:01 1

專利名稱：一種二層網絡內vrrpe報文處理方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種二層網絡內VRRPE報文處理方法和設備。
背景技術：
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol,虛擬路由器冗餘協議)將區域網內的可以承擔網關功能的一組路由器劃分在一起，組成一個備份組。備份組由一臺Master(主)路由器和多臺Backup (備份)路由器組成，對外相當於一臺虛擬路由器。虛擬路由器具有IP (Internet Protocol，網際網路協議)地址，稱為虛IP位址。區域網內的主機僅需要 知道這臺虛擬路由器的虛IP位址，並將其設置為網關的IP位址即可。區域網內的主機通過這臺虛擬路由器與外部網絡進行通信。參見圖I, Router (路由器)A、Router B和Router C組成一臺虛擬路由器。此虛擬路由器有自己的IP位址，其可由用戶手工指定。區域網內的主機將虛擬路由器設置為默認網關。Router A、Router B和Router C中優先級最高的路由器作為Master路由器,承擔網關功能，其餘兩臺路由器作為Backup路由器，當Master路由器發生故障時，優先級較高的Backup路由器取代Master路由器繼續履行網關職責，從而保證區域網內的主機可不間斷地與外部網絡進行通信。VRRP的現有實現一般有兩種方式，一種是VRRP標準模式，只有Master設備會發送通告報文，轉發主機的報文以及響應主機的ARP (Address Resolution Protocol,地址解析協議)請求；另一種是VRRPE (Extended VRRPjVRRP擴展)負載均衡模式，由Master設備來響應ARP請求，各個備份組裡的設備都能轉發報文，實現了負載分擔。由於VRRPE模式有負載均衡的優點，因此用戶在實際組網應用中一般會選擇VRRPE。VRRPE模式中，主機、VRRP備份組設備通過一臺二層交換機相連，由於是二層網絡，VRRPE通告報文的目的MAC (MediaAccess Control，媒體訪問控制)是組播224. 0. 0. 12，因此，VRRPE報文是組播發送的，且每臺VRRPE備份組路由器都會發送通告報文，為了實現VRRPE備份組在發生異常的情況下快速切換，一般會將VRRPE通告報文的通告時間配置得很短，這樣會導致VRRPE通告報文在整個二層網絡裡泛洪。參見圖2，VRRPE模式中，Master路由器負責為備份組中的路由器分配虛擬MAC地址，並為來自不同主機的ARP請求，應答以不同的虛擬MAC地址，從而實現主機流量在多臺路由器之間負載均衡。其中，備份組中的Backup路由器不會應答主機的ARP請求。虛擬MAC地址的分配，實現了不同主機將流量發送給備份組中不同的路由器。為了使備份組中的路由器能夠轉發主機發送的流量，需要在路由器上創建虛擬轉發器。每個虛擬轉發器都對應備份組的一個虛擬MAC地址，負責轉發目的MAC地址為該虛擬MAC地址的流量。虛擬轉發器的優先級用來決定虛擬轉發器的狀態不同路由器上同一個虛擬MAC地址對應的虛擬轉發器中，優先級最高的虛擬轉發器處於Active狀態,稱為AVF (ActiveVirtual Forwarder,動態虛擬轉發器),負責轉發流量；其它虛擬轉發器處於Listening(監聽)狀態，稱為LVF (Listening Virtual Forwarder,監聽虛擬轉發器),監聽AVF的狀態，
不轉發流量。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題
現有的VRRPE模式中，VRRPE通告報文組播發送的特點會導致報文在二層網絡內泛濫，主機以及VLAN內的其他設備將收到不必要的VRRPE通告報文，影響正常通信。

發明內容
本發明的目的在於提供一種二層網絡內VRRPE報文處理方法和設備，以節省網絡資源，並提高系統的穩定性。為此，本發明採用如下技術方案
一種二層網絡內VRRPE報文處理方法，應用於包括二層交換設備和VRRPE備份組的VRRPE組網，所述VRRPE備份組通過二層交換設備實現互聯，該方法包括
所述二層交換設備接收VRRPE報文，並根據該VRRPE報文維護VRRP Snooping表項；所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRP備份組標識、VRRPE報文的通告時間、源媒體訪問控制MAC地址以及入接口 ；
所述二層交換設備根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRPSnooping表項，當所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口不同的表項時，所述二層交換設備將所述VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，二層交換設備終止所述VRRPE報文的二層轉發。其中，所述二層交換設備根據所述VRRPE報文維護VRRP Snooping表項，具體為 所述二層交換設備根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRP
Snooping 表項；
當所述VRRP Snooping表項中未記錄所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項時，所述二層交換設備建立該VRRPE備份組標識對應的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該表項中；
當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，但所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中不存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同的表項時，所述二層交換設備增加一條對應所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該新增的表項中；
當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址不同的表項時，所述二層交換設備將表項中的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及入接口分別替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到所述VRRPE報文的入接口；
當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但VRRPE報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間不相同的表項時，所述二層交換設備將該表項中的通告時間替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間。其中，所述二層交換設備中設置有VRRP Snooping表項老化定時器；
當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中的入接口接收到VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間與該表項中的VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間分別相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備更新該老化定時器；
當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中記錄的入接 口接收到VRRPE備份組標識與該表項中記錄的VRRPE備份組相同，但VRRPE報文的通告時間與該表項中記錄的VRRPE報文的通告時間不同的VRRPE報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間重置該老化定時器；
當所述二層交換設備在老化定時器超時前，未從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRP備份組相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備刪除該表項。其中，該方法還包括
當所述二層交換設備接收到虛擬轉發器VF優先級為O的VRRPE通告報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE通告報文中攜帶VRRPE備份組標識以及接收到該VRRPE通告報文的入接口查詢並刪除所述VRRP Snooping表項中的相應表項；
當所述VRRP Snooping表項中存在VRRPE備份組標識與該VF優先級為O的VRRPE通告報文的VRRPE備份組標識相同，源MAC地址與該VRRPE通告報文的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE通告報文的入接口不同的表項時，所述二層交換設備將該VRRPE通告報文的目的MAC地址替換為該表項中的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE通告報文進行二層單播轉發。其中，所述二層交換設備中維護的VRRP Snooping表項中還記錄有虛MAC地址和虛網際網路協議IP位址；
該方法還包括
當所述二層交換設備接收到客戶端發送的目的IP位址與VRRP Snooping表項中的虛IP位址匹配的地址解析協議ARP請求報文時，所述二層交換設備終止該ARP請求報文，並根據該目的IP位址對應的VRRP Snooping表項確定與該目的IP位址對應的虛MAC地址；當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為一個時，所述二層交換設備將所述目的IP位址與該虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端；
當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為多個時，所述二層交換設備從所述多個虛MAC地址中選擇一個，並將所述目的IP位址與所選擇的虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端。其中，所述二層交換設備根據所述VRRPE報文維護VRRP Snooping表項，還包括 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、VRRP報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但虛MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址不相同的表項時，所述二層交換設備將所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址記錄到該表項中。一種二層交換設備，應用於包括VRRPE備份組VRRPE組網，所述VRRPE備份組通過二層交換設備實現互聯，該二層交換設備包括
接收模塊，用於接收VRRPE報文；
維護模塊，用於根據該VRRPE報文維護VRRP Snooping表項；所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRP備份組標識、VRRPE報文的通告時間、源媒體訪問控制MAC地址以及入接口 ；發送模塊，用於當所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口不同的表項時，將所述VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，終止所述VRRPE報文的二層轉發。其中，所述維護模塊具體用於通過以下方式實現根據所述VRRPE報文維護VRRPSnooping 表項
根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRP Snooping表項；當所述VRRP Snooping表項中未記錄所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項時，建立該VRRPE備份組標識對應的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該表項中；
當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，但所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中不存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同的表項時，增加一條對應所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該新增的表項中；
當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址不同的表項時，將表項中的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及入接口分別替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到所述VRRPE報文的入接口 ；當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但VRRPE報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間不相同的表項時，將該表項中的通告時間替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間。其中，所述二層交換設備中設置有VRRP Snooping表項老化定時器；所述維護模塊還用於，當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中的入接口接收到VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間與該表項中的VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間分別相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備更新該老化定時器；當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRPE備份組標識與該表項中記錄的VRRPE備份組相同，但VRRPE報文的通告時間與該表項中記錄的VRRPE報文的通告時間不同的VRRPE報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間重置該老化定時器；當所述二層交換設備在老化定時器超時前，未從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRP備份組相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備刪除該表項。其中，所述維護模塊還用於，當所述接收模塊接收到虛擬轉發器VF優先級為O的VRRPE通告報文時，根據該VRRPE通告報文中攜帶VRRPE備份組標識以及接收到該VRRPE通告報文的入接口查詢並刪除所述VRRP Snooping表項中的相應表項； 所述發送模塊還用於，當所述VRRP Snooping表項中存在VRRPE備份組標識與該VF優先級為O的VRRPE通告報文的VRRPE備份組標識相同，源MAC地址與該VRRPE通告報文的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE通告報文的入接口不同的表項時，將該VRRPE通告報文的目的MAC地址替換為該表項中的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE通告報文進行二層單播轉發。其中，所述二層交換設備維護的VRRP Snooping表項中還記錄有虛MAC地址和虛網際網路協議IP位址；
所述二層交換設備還包括
地址解析協議ARP應答模塊，用於當所述接收模塊接收到客戶端發送的目的IP位址與VRRP Snooping表項中的虛IP位址匹配的地址解析協議ARP請求報文時，終止該ARP請求報文，並根據該目的IP位址對應的VRRP Snooping表項確定與該目的IP位址對應的虛MAC地址；當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為一個時，將所述目的IP位址與該虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端；當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為多個時，從所述多個虛MAC地址中選擇一個，並將所述目的IP位址與所選擇的虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端。其中，所述維護模塊還用於，當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、VRRP報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但虛MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址不相同的表項時，將所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址記錄到該表項中。在本發明上述實施例中，二層交換設備接收到VRRPE報文後，根據該報文中攜帶的VRRPE備份組標識、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口判斷發送該VRRPE報文的VRRPE備份組中是否還存在其它路由設備，並當判斷為是時，將該VRRPE報文的目的MAC地址替換為對應的單播MAC地址，並進行二層單播轉發，防止了報文的廣播發送；當判斷結果為否時，終止該VRRPE報文的轉發，有效地減少了二層網絡內VRRPE報文的泛洪，節省了網絡資源，提高了系統穩定性。


圖I為現有技術中的一種VRRP組網的架構示意 圖2為現有技術中的一種VRRPE組網的架構示意 圖3為本發明實施例提供的一種二層網絡內VRRPE報文處理方法的流程示意 圖4為本發明實施例提供的一種二層交換設備的結構示意圖。
具體實施例方式針對現有技術中存在的上述問題，本發明實施例提供了一種二層網絡內VRRPE報
文處理的技術方案，應用於包括二層交換設備和VRRPE備份組的VRRPE組網。在該技術方案中，VRRPE備份組通過二層交換設備實現互聯，當二層交換設備接收到VRRPE備份組中的路由器發送的VRRPE報文時，根據該VRRPE報文維護VRRPE表項；該二層交換設備根據接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢VRRP Snooping表項，並當VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口不同的表項時，二層交換設備將接收到的VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，二層交換設備終止該VRRPE報文的轉發。其中，二層交換設備維護的VRRPE表項中記錄有VRRP備份組標識、VRRPE報文的通告時間、源MAC地址、虛MAC地址以及入接口，其格式可以如表I所示
表I
VRRPVRID通告時1 (s: 涯MAC入接口
* * *· KI I IIli
其中，VRRP VRID、通告時間和源MAC分別為二層交換設備接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識、通告時間和源MAC地址，入接口為二層交換設備接收到該VRRPE報文的入接口。在本發明實施例中，二層交換設備接收到VRRPE報文後，根據該報文中攜帶的VRRPE備份組標識、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口判斷發送該VRRPE報文的VRRPE備份組中是否還存在其它路由設備，並當判斷為是時，將該VRRPE報文的目的MAC地址替換為對應的單播MAC地址，並進行二層單播轉發，防止了報文的廣播發送；當判斷結果為否時，終止該VRRPE報文的轉發(即不對該VRRPE報文進行轉發)，有效地減少了二層網絡內VRRPE報文的泛洪，節省了網絡資源，提高了系統穩定性。下面將結合本發明的實施例中的附圖，對本發明的實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的實施例保護的範圍。如圖3所示，為本發明實施例提供的一種二層網絡內VRRPE報文處理方法的流程示意圖，可以包括以下步驟
步驟301、二層交換設備接收VRRPE報文，並根據該VRRPE報文維護VRRP Snooping表項。具體的，當二層交換設備接收到報文時，可以根據該報文的報文特徵判斷該報文是否為VRRPE報文。例如，若二層交換設備接收到的報文的協議號為112，版本號為8或9，則二層交換設備確定該報文為VRRPE報文。在本發明實施例中，二層交換設備接收到VRRPE報文時，可以根據該VRRPE報文維護 VRRP Snooping 表項。其中，在本發明實施例中，二層交換設備根據VRRPE報文維護VRRP Snooping表項可以具體通過以下方式實現
二層交換設備根據接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢VRRP Snooping 表項；
當VRRP Snooping表項中未記錄該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項時，二層交換設備建立該VRRPE備份組標識對應的表項，並將該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該表項中；
當VRRP Snooping表項中記錄有該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，但該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中不存在源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口均相同的表項時，二層交換設備增加一條對應該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識的表項，並將該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該新增的表項中；
當VRRP Snooping表項中記錄有該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在入接口與接收到該VRRPE報文的入接口相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址不同的表項時，二層交換設備將表項中的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及入接口分別替換為該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口 ；
當VRRP Snooping表項中記錄有該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口均相同，但VRRPE報文的通告時間與該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間不相同的表項時，二層交換設備將該表項中的通告時間替換為該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間。步驟302、二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢VRRPSnooping表項，當該VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口不同的表項時，轉至步驟303 ;否則，轉至步驟304。具體的，在本發明實施例中，為了防止二層網絡內VRRPE報文泛洪，二層交換設備接收到VRRPE報文後，僅將該VRRPE報文轉發給與發送該VRRPE報文的路由器屬於同一VRRPE備份組的其他路由器。其中，二層交換設備可以根據接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢VRRP Snooping表項，當VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口不同的表項時，確定發送該VRRPE報文的路由器所屬的VRRPE備份組中還存在其他的路由器；否則，確定發送該VRRPE報文的路由器所屬的VRRPE備份組中不存在其他的路由器。步驟303、二層交換設備將該VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報
文進行二層單播轉發。具體的，當二層交換設備確定VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到該VRRPE報文的入接口不同的表項，即發送VRRPE報文的路由器所屬的VRRPE備份組中還存在其他路由器時，二層交換設備將該VRRPE報文的 目的MAC地址替換為相應表項中的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口將目的MAC地址替換後的VRPPE報文進行二層單播轉發
步驟304、二層交換設備終止該VRRPE報文的二層轉發。具體的，當二層交換設備確定發送該VRRPE報文的路由器所屬的VRRPE備份組中不存在其他的路由器，二層交換設備不將該VRRPE報文進行轉發。其中，二層交換設備可以直接丟棄該VRRPE報文。進一步地，在本發明實施例中，可以設置VRRP Snooping表項老化定時器，並根據老化定時器對相應表項進行維護。具體的，對於VRRP Snooping表項中各個表項，二層交換設備均可以根據VRRPE報文的通告時間設置對應的老化定時器。當老化定時器超時前，二層交換設備從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRPE備份組標識、通告時間與該表項中記錄的VRRPE備份組、通告時間分別相同的VRRPE報文時，二層交換設備更新該老化定時器；當老化定時器超時前，二層交換設備從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRPE備份組標識與該表項中記錄的VRRPE備份組相同，但通告時間與該表項中記錄的通告時間不同的VRRPE報文時，二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的通告時間重置該老化定時器；當老化定時器超時，二層交換設備未從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRP備份組相同的VRRPE報文時，二層交換設備刪除該表項。優選地，老化定時器的超時時限可以設置為3倍的通告時間。進一步地，VRRPE備份組中的路由器在退出備份組時，會向二層交換設備發送VF(Virtual Forwarder,虛擬轉發器)優先級為O的VRRPE通告報文。在本發明實施例中，當二層交換設備接收到VF優先級為O的VRRPE通告報文時，二層交換設備根據該VRRPE通告報文在VRRP Snooping表項中查詢並刪除對應的表項，並將該VRRPE通告報文的目的MAC地址替換為VRRPE備份組標識與該VRRPE通告報文的VRRPE備份組標識相同，源MAC地址與該VRRPE通告報文的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE通告報文的入接口不同的表項中記錄的源MAC地址，並將目的MAC地址替換後的VRRPE通告報文轉發給對應的路由器。接收到該VRRPE通告報文的路由器根據協議規定的報文處理流程進行處理，接管該VRRPE通告報文中攜帶的虛MAC地址。接管該VRRPE通告報文中攜帶的虛MAC地址的路由器向二層交換設備發送兩個VRRPE報文，其中一個攜帶自身的虛MAC，另一個攜帶所接管的虛MAC，其具體實現流程在此不再贅述。其中，二層交換設備接收到VRRPE報文後，根據接收到的VRRPE報文維護VRRP Snooping表項。進一步地,在本發明實施例中,VRRP Snooping表項中還可以記錄二層交換設備接收到的VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址和虛IP位址。相應地，當二層交換設備接收到客戶端發送的ARP請求報文，且該ARP請求報文的目的IP位址與VRRP Snooping表項中的虛IP位址匹配時，二層交換設備終止該ARP請求報文，並根據VRRP Snooping表項中對應該目的IP位址的表項中確定該目的IP位址對應的虛MAC地址，當該目的IP位址對應的虛MAC地址為一個時，二層交換設備將該目的IP位址與虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給客戶端；當該目的IP位址對應的虛MAC地址為多個時，二層交換設備從該目的IP位址對應的多個虛MAC地址中選擇一個虛MAC地址，並將目的IP位址與所選擇的虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給客戶端，避免了 ARP請求報文在VLAN內的廣播，減少了 ARP請求報文的泛洪，節省了網絡資源。其中，二層交換設備從目的IP位址對應的多個虛MAC地址中選擇一個虛MAC地址的方式可以為輪詢選擇、隨機選擇等方式，其具體
相應地，當二層交換設備接收到VRRPE報文時，且VRRP Snooping表項中記錄有該VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、VRRP報文的通告時間與該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、以及入接口與接收到VRRPE報文的入接口均相同，但虛MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址不相同的表項時，該二層交換設備將該VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址記錄到該表項中。下面結合具體的應用場景對本發明實施例提供的技術方案進行更加詳細的描述。在該實施例中，二層交換設備中維護的VRRP Snooping表項可以如表2所示
表2
VREP VRID s I MAC 入接口類 MAC IP
II0-0-1 E0*1 000f-e2ff-0011 20,0.0.10
II0-0-2 E0;2 000f-e2ff-0012 20.0.0.10
II0-0-3 E0..3 000f-e2ff-0013 20.0.0.10
其中，二層交換設備對應各VRRP Snooping表項設置有老化定時器，老化定時器的超時時限為3倍的通告時間。若二層交換設備從接口 E0/1接收到VRRP VRID為I、通告時間為Is、源MAC地址為 0-0-1、虛 MAC 地址為 000f-e2ff-0011、虛 IP 地址為 20. 10. 0. 10 的 VRRPE 報文，二層交換設備根據該VRRPE交換機根據該VRRPE報文中的相應欄位查詢VRRP Snooping表項，確定VRRP Snooping表項中存在匹配的表項，則二層交換設備更新該表項對應的老化定時器。進一步地,二層交換設備根據查詢結果可知，VRRP Snooping表項中還存在兩條VRRP VRID與接收到的VRRPE報文中攜帶的VRRP VRID相同，但源MAC地址與該VRRPE報文中攜帶的源MAC地址(0-0-1)、以及入接口與接接收到該VRRPE報文的入接口(E0/1)不同的表項，二層交換設備分別將該VRRPE報文的目的MAC地址替換為0-0-2和0_0_3，並分別根據相應表項中記錄的源MAC地址與入接口的對應關係(0-0-2與E0/2、0-0-3與E0/3)查詢二層MAC地址表，進而將目的MAC地址替換後的VRRPE報文通過相應的接口進行二層單
播轉發。若二層交換設備從接口 E0/4接收到VRRP VRID為2、通告時間為Is、源MAC地址為 0-0-4、虛 MAC 地址為 000f-e2ff-0021、虛 IP 地址為 30. 10. O. 10 的 VRRPE 報文，二層交換設備根據該VRRPE報文的相應欄位查詢VRRP Snooping表項，確定VRRP Snooping表項中不存在VRRP VRID為2的表項，則二層交換設備建立對應該VRRP VRID (2)的表項，並將該VRRPE報文中攜帶的相應欄位記錄到該表項中，其中，該表項可以如表3所示
表權利要求
1.一種二層網絡內虛擬路由冗餘協議擴展VRRPE報文處理方法，應用於包括二層交換設備和VRRPE備份組的VRRPE組網，其特徵在於，所述VRRPE備份組通過二層交換設備實現互聯，該方法包括 所述二層交換設備接收VRRPE報文，並根據該VRRPE報文維護VRRP Snooping表項；所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRP備份組標識、VRRPE報文的通告時間、源媒體訪問控制MAC地址以及入接口 ； 所述二層交換設備根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRPSnooping表項，當所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口不同的表項時，所述二層交換設備將所述VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，二層交換設備終止所述VRRPE報文的二層轉發。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述二層交換設備根據所述VRRPE報文維護VRRP Snooping表項,具體為 所述二層交換設備根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRPSnooping 表項； 當所述VRRP Snooping表項中未記錄所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項時，所述二層交換設備建立該VRRPE備份組標識對應的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該表項中； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，但所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中不存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同的表項時，所述二層交換設備增加一條對應所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該新增的表項中； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址不同的表項時，所述二層交換設備將表項中的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及入接口分別替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址、以及接收到所述VRRPE報文的入接口 ； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但VRRPE報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間不相同的表項時，所述二層交換設備將該表項中的通告時間替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述二層交換設備中設置有VRRPSnooping表項老化定時器； 當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中的入接口接收到VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間與該表項中的VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間分別相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備更新該老化定時器； 當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRPE備份組標識與該表項中記錄的VRRPE備份組相同，但VRRPE報文的通告時間與該表項中記錄的VRRPE報文的通告時間不同的VRRPE報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間重置該老化定時器； 當所述二層交換設備在老化定時器超時前，未從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRP備份組相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備刪除該表項。
4.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，該方法還包括 當所述二層交換設備接收到虛擬轉發器VF優先級為O的VRRPE通告報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE通告報文中攜帶VRRPE備份組標識以及接收到該VRRPE通告報文的入接口查詢並刪除所述VRRP Snooping表項中的相應表項； 當所述VRRP Snooping表項中存在VRRPE備份組標識與該VF優先級為O的VRRPE通告報文的VRRPE備份組標識相同，源MAC地址與該VRRPE通告報文的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE通告報文的入接口不同的表項時，所述二層交換設備將該VRRPE通告報文的目的MAC地址替換為該表項中的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE通告報文進行二層單播轉發。
5.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述二層交換設備中維護的VRRPSnooping表項中還記錄有虛MAC地址和虛網際網路協議IP位址； 該方法還包括 當所述二層交換設備接收到客戶端發送的目的IP位址與VRRP Snooping表項中的虛IP位址匹配的地址解析協議ARP請求報文時，所述二層交換設備終止該ARP請求報文，並根據該目的IP位址對應的VRRP Snooping表項確定與該目的IP位址對應的虛MAC地址； 當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為一個時，所述二層交換設備將所述目的IP位址與該虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端； 當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為多個時，所述二層交換設備從所述多個虛MAC地址中選擇一個，並將所述目的IP位址與所選擇的虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述二層交換設備根據所述VRRPE報文維護VRRP Snooping表項，還包括 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、VRRP報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但虛MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址不相同的表項時，所述二層交換設備將所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址記錄到該表項中。
7.—種二層交換設備，應用於包括虛擬路由冗餘擴展VRRPE備份組VRRPE組網，所述VRRPE備份組通過二層交換設備實現互聯，其特徵在於，該二層交換設備包括 接收模塊，用於接收VRRPE報文； 維護模塊，用於根據該VRRPE報文維護VRRP Snooping表項；所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRP備份組標識、VRRPE報文的通告時間、源媒體訪問控制MAC地址以及入接口 ； 發送模塊，用於當所述VRRP Snooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口不同的表項時，將所述VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，終止所述VRRPE報文的二層轉發。
8.如權利要求7所述的二層交換設備，其特徵在於，所述維護模塊具體用於通過以下方式實現根據所述VRRPE報文維護VRRP Snooping表項 根據所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢所述VRRP Snooping表項； 當所述VRRP Snooping表項中未記錄所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項時，建立該VRRPE備份組標識對應的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該表項中； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，但所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中不存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同的表項時，增加一條對應所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識的表項，並將所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到該VRRPE報文的入接口記錄到該新增的表項中； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口相同，但源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址不同的表項時，將表項中的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及入接口分別替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、源MAC地址以及接收到所述VRRPE報文的入接口 ； 當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但VRRPE報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間不相同的表項時，將該表項中的通告時間替換為所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間。
9.如權利要求7所述的二層交換設備，其特徵在於，所述二層交換設備中設置有VRRPSnooping表項老化定時器； 所述維護模塊還用於，當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中的入接口接收到VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間與該表項中的VRRPE備份組標識、VRRPE報文的通告時間分別相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備更新該老化定時器；當所述二層交換設備在老化定時器超時前，從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRPE備份組標識與該表項中記錄的VRRPE備份組相同，但VRRPE報文的通告時間與該表項中記錄的VRRPE報文的通告時間不同的VRRPE報文時，所述二層交換設備根據該VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間重置該老化定時器；當所述二層交換設備在老化定時器超時前，未從該老化定時器對應的表項中記錄的入接口接收到VRRP備份組相同的VRRPE報文時，所述二層交換設備刪除該表項。
10.如權利要求7所述的二層交換設備，其特徵在於， 所述維護模塊還用於，當所述接收模塊接收到虛擬轉發器VF優先級為O的VRRPE通告報文時，根據該VRRPE通告報文中攜帶VRRPE備份組標識以及接收到該VRRPE通告報文的入接口查詢並刪除所述VRRP Snooping表項中的相應表項； 所述發送模塊還用於，當所述VRRP Snooping表項中存在VRRPE備份組標識與該VF優先級為O的VRRPE通告報文的VRRPE備份組標識相同，源MAC地址與該VRRPE通告報文的源MAC地址、以及入接口與接收到該VRRPE通告報文的入接口不同的表項時，將該VRRPE通告報文的目的MAC地址替換為該表項中的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE通告報文進行二層單播轉發。
11.如權利要求7所述的二層交換設備，其特徵在於，所述二層交換設備維護的VRRPSnooping表項中還記錄有虛MAC地址和虛網際網路協議IP位址； 所述二層交換設備還包括 地址解析協議ARP應答模塊，用於當所述接收模塊接收到客戶端發送的目的IP位址與VRRP Snooping表項中的虛IP位址匹配的地址解析協議ARP請求報文時，終止該ARP請求報文，並根據該目的IP位址對應的VRRP Snooping表項確定與該目的IP位址對應的虛MAC地址；當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為一個時，將所述目的IP位址與該虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端；當所述與該目的IP位址對應的虛MAC地址為多個時，從所述多個虛MAC地址中選擇一個，並將所述目的IP位址與所選擇的虛MAC地址的對應關係攜帶在ARP應答報文中返回給所述客戶端。
12.如權利要求11所述的二層交換設備，其特徵在於， 所述維護模塊還用於，當所述VRRP Snooping表項中記錄有所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項，且所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識對應的表項中存在源MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的源MAC地址、VRRP報文的通告時間與所述VRRPE報文中攜帶的VRRPE報文的通告時間、以及入接口與接收到所述VRRPE報文的入接口均相同，但虛MAC地址與所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址不相同的表項時，將所述VRRPE報文中攜帶的虛MAC地址記錄到該表項中。
全文摘要
本發明公開了一種二層網絡內VRRPE報文處理方法和設備，該方法包括二層交換設備接收VRRPE報文，並根據該VRRPE報文維護VRRPSnooping表項；二層交換設備根據VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識查詢VRRPSnooping表項，當VRRPSnooping表項中記錄有VRRPE備份組標識與VRRPE報文中攜帶的VRRPE備份組標識相同，但源MAC地址與VRRPE報文中攜帶的源MAC地址，以及入接口與接收到VRRPE報文的入接口不同的表項時，二層交換設備將VRRPE報文的目的MAC地址替換為該表項中記錄的源MAC地址，並根據該表項中記錄的源MAC地址和入接口對該目的MAC地址替換後的VRRPE報文進行二層單播轉發；否則，二層交換設備終止VRRPE報文的二層轉發。在本發明中，節省了網絡資源，並提高了系統的穩定性。
文檔編號H04L12/713GK102946348SQ20121044605
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者周天弋 申請人:杭州華三通信技術有限公司