一种三层网络接口装置及映射方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种三层网络接口装置及映射方法。

背景技术：

在通信设备中，一般都需要将物理接口映射到ip网络中，形成一个三层网络接口。类似问题通用的实现方法是，在大型通信设备中，通常将物理端口，都对应到设备内部cpu（中央处理器）的若干个网口上。其中硬件端口负责分组报文的提取和插入，cpu的网口负责三层网络功能，例如路由学习，或者使用arp学习远端三层接口mac地址。这种方法下的物理接口和三层网络接口的关系是一一对应关系。它对硬件成本有一定的要求。小型通信设备对成本比较敏感，上述方式，不能满足产品需求。一般而言，在小型设备中，都使用硬件交换芯片来扩展网口。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种三层网络接口装置及映射方法，提出一种逻辑网口接口的映射方法，降低了小型通信设备的硬件成本，具有很强的通用性。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种三层网络接口装置及映射方法，包括cpu、硬件逻辑fpga和若干个物理光端口，所述cpu的一个网络接口与硬件逻辑fpga相连，所述硬件逻辑fpga与若干个物理光端口相连，所述硬件逻辑fpga负责从物理端口提取/插入分组报文。

进一步地，所述cpu从网络接口发送报文，经硬件逻辑fpga处理，转发到物理接口上；其中，硬件逻辑根据以太头部的vlan字段之vlanid，识别出目的出端口，然后删除该层vlan，最后根据vlanid与物理端口的对应关系，发送到目的物理端口。

进一步地，所述硬件逻辑fpga从物理接口上提取出报文后，在以太头部增加一层vlan，其中vlanid表示来源端口，也可以在报文外部增加一层vlan，用于标示三层接口与物理接口的对应关系。

本发明与现有技术相比，具有以下突出特点和显著进步：

在通讯设备中，一般一个物理业务端口在设备内部会映射一个网口。这样的设计大大增加了设备的成本，特别是在小型化设备上，这些成本消耗更显得昂贵。基于本专利，一个通信设备在设备内部cpu上，只需要一个网络接口，就可以对应多个物理端口，大大降低了硬件成本。随着端口的数量增多，成本降低更为显著。

附图说明

图1是本发明三层网络接口映射示意图；

图2是物理端口2与三层网络接口映射的过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-2，图1是本发明三层网络接口映射示意图，图2是物理端口2与三层网络接口映射的过程示意图。

一种三层网络接口装置及映射方法，包括cpu、硬件逻辑fpga和若干个物理光端口，所述cpu的一个网络接口与硬件逻辑fpga相连，所述硬件逻辑fpga与若干个物理光端口相连，所述硬件逻辑fpga负责从物理端口提取/插入分组报文；所述cpu从网络接口发送报文，经硬件逻辑fpga处理，转发到物理接口上；其中，硬件逻辑根据以太头部的vlan字段之vlanid，识别出目的出端口，然后删除该层vlan，最后根据vlanid与物理端口的对应关系，发送到目的物理端口；所述硬件逻辑fpga从物理接口上提取出报文后，在以太头部增加一层vlan，其中vlanid表示来源端口，也可以在报文外部增加一层vlan，用于标示三层接口与物理接口的对应关系。

作为本发明一个较佳的实施例，如图2所示，是将2号物理端口映射为三层端口的处理过程。图中硬件由组成：cpu，硬件逻辑fpga，物理光端口。硬件连接关系：cpu网口eth1与逻辑电路fpga的一个网口相连，而逻辑电路的另外一个端口与光端口的电路相连；

1）线路侧802.1q报文（802.1q是一种带有vlanid的报文格式定义）从2号物理端口进入逻辑电路；

2）逻辑电路修改报文线路侧报文的vid（vlanid）4094为2，然后发送至cpu的网口eth1；

3）cpu根据vlanid为2，识别到报文来源端口为2号端口，于是将报文上送至2号物理端口对应的三层接口处理，接收处理过程完毕；

4）cpu发送报文时，填写以太头部的vid字段为2，然后发送至逻辑电路；

5）逻辑电路接收到cpu的发送报文后，根据vid字段为2识别到出物理端口为2端口，然后修改报文vid为2号端口的vlanid；

6）逻辑电路将修改完成的报文从2号物理端口发送出去。

以上为本实施例的处理过程。如本专利简介中所述，也可以在收发报文时，在现有报文的vlan外侧增加一层vlan，用于标示来源或者出端口号，或者类似的方法，它也是本专利的发明内容。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种三层网络接口装置及映射方法，包括CPU、硬件逻辑FPGA和若干个物理光端口，所述CPU的一个网络接口与硬件逻辑FPGA相连，所述硬件逻辑FPGA与若干个物理光端口相连，所述硬件逻辑FPGA负责从物理端口提取/插入分组报文，本发明与现有技术相比，具有以下突出特点和显著进步：在通讯设备中，一般一个物理业务端口在设备内部会映射一个网口。这样的设计大大增加了设备的成本，特别是在小型化设备上，这些成本消耗更显得昂贵。基于本发明，一个通信设备在设备内部CPU上，只需要一个网络接口，就可以对应多个物理端口，大大降低了硬件成本。随着端口的数量增多，成本降低更为显著。

技术研发人员：冉隆成
受保护的技术使用者：深圳市中航比特通讯技术有限公司
技术研发日：2017.07.25
技术公布日：2017.12.01