[发明专利]一种报文发送方法及二三层网络设备

说明书

本发明提供一种报文发送方法，涉及有线通信领域，能够动态配置二三层网络设备中二层口和三层口的数量，并且自由扩展网络拓扑。该方法包括：交换芯片从端口接收报文，其中包括目的媒体访问控制地址MAC地址；所述交换芯片若确定所述报文没有携带虚拟局域网标签VLAN TAG，则为所述报文添加VLAN TAG，其中，所述VLAN TAG中包括VLAN ID；所述交换芯片根据所述报文的VLAN TAG和目的MAC地址查询地址表确定所述报文的目的端口，若所述目的端口为所述CPU口，则将所述报文发送至所述CPU的驱动模块；所述CPU的驱动模块接收所述交换芯片发送的报文；所述CPU的驱动模块若确定接收的报文中的VLAN TAG的VLAN ID为专属VLAN ID，则剥掉所述报文的VLAN TAG，并将剥掉VLAN TAG后的报文发送至所述CPU的上层模块。

技术领域

本发明涉及有线通信领域，尤其涉及一种报文发送方法及二三层网络设备。

背景技术

对于企业网络来说，随着使用人数和业务的增加，其对网络带宽和网络可扩展性的要求会越来越高，因此需要根据实际情况，对网络进行升级或者扩展。根据需求，需要提升网速、增加网络可靠性或因业务需要接入不同网络的这些场景下，需要使用到多个对外的三层口。在网络内部，需要根据相应的应用，划分多个相互独立的子网，子网之间的通信需求可灵活配置。

如图1所示，网络设备上有多个端口，与对外网络连接的端口是三层口，连接用户和内部子网的端口是二层口。比如，图1中端口1、2、3、4是二层口，端口5、6是三层口。

目前在低成本交换芯片+网络处理器的硬件方案上，进行二三层端口隔离方案主要有两种：Port-Based(基于端口的)VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)隔离和利用802.1Q协议进行固定隔离。其中，采用交换芯片的Port-Base VLAN功能进行隔离的主要实现原理为，将各端口都设置为trunk口(中继端口)，并且为每个端口分配一个bitmap(位图)，bitmap中的每一位表示该端口是否可以投递报文到目的端口的开关。进行三层隔离时，只需将要设置为三层口的bitmap从其他端口中去除，使其只和CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)口通信。但是二层口之间由于各端口都是trunk口，且不受802.1Q协议的控制，使二层口之间无法灵活的划分子网。因此，该方案可以灵活的划分出三层口，但是，在二层口的配置上存在极大的限制。并且在二层转发过程中，如果两个端口加入了不同的VLAN，硬件层面无法互通，两个端口的所有报文转发都需要上送到CPU，而CPU的处理能力有限，无法达到硬件线速，影响报文收发速率。

利用802.1Q协议进行固定隔离的方法，其模型即为经典路由器的配置模型，主要原理是将网络设备中的CPU口和二层口划分到同一个VLAN，将CPU口和三层口划分到同一个VLAN。二层口之间转发由交换芯片根据VLAN表和MAC地址表进行，二层口到三层口之间的流量转发由CPU进行转发。但是，该模型下由于二层口和三层口下都无法处理带VLAN TAG的报文或三层口需要和CPU口进行配置强绑定，在网络应用中会受到极大的限制，无法满足下述网络扩展需求：无法在三层口下进行二层拓展，无法在二层口下进行扩展，二层口和三层口之间无法进行动态切换。

发明内容

本申请提供一种报文发送方法及二三层网络设备，能够动态配置二三层网络设备中二层口和三层口的数量，并且可以自由扩展二层口、三层口网络拓扑，同时保证报文正确收发和报文收发速率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种报文发送方法，应用于二三层网络设备，所述二三层网络设备包括交换芯片和中央处理器CPU，所述交换芯片包括N个端口，N大于等于三，每个端口被设置为中继端口trunk口模式，且每个端口具有各自的虚拟局域网标识VLAN ID；该方法可以包括：