一种基于5GLAN的以太网二层通信方法及装置与流程

本发明涉及网络通信，特别是涉及一种基于5glan的以太网二层通信方法及装置。

背景技术：

1、在一些工业场景中往往需要以太网二层互通的网络，原来的工业设备之间形成局域网之间通信。在不改变原来工业设备的通信方式下，为了使用5g设备改造原来的网络，通常需要n个5g设备之间搭建以太网二层隧道，一般可采用vxlan技术或5glan技术。

2、若采用vxlan技术，则需要手工配置vxlan指定n个cpe设备之间基于5g网络的ipv4/ipv6搭建以太网二层隧道，每个cpe都需要配置vxlan目的地址指向n-1个cpe设备的ip地址，人工手动配置的工作效率较低正确率也不能得以保证。若采用5glan技术实现传输以太网二层报文则无需搭建以太网二层隧道，但由于5glan的技术规范定义一个ue设备(cpe设备、终端设备)下最多只有16个mac地址，因此假设当cpe1设备下面超过16个设备时，将会导致cpe1下所有设备在运营商的核心网upf中最后发送网络报文的设备挤掉旧的设备，导致原来工业设备无法正常通信。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于5glan的以太网二层通信方法及装置，可以自动搭建以太网二层隧道，提升了数据传输的正确率和工作效率，保证了cpe设备间的正常通信。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于5glan的以太网二层通信方法，包括：

3、创建第一cpe设备的本地映射记录表，激活第一cpe设备所在的第一5glan组对应的第一5glan链路；

4、根据第一cpe设备的mac地址，生成第一cpe设备的ipv6地址，并创建第一cpe设备的vxlan隧道目的ipv6地址列表；

5、在预设的周期内，构造第一cpe设备的第一广播报文，并将所述第一广播报文通过所述第一5glan链路在所述第一5glan组进行广播；

6、当第一cpe设备接收到处于所述第一5glan组内的第二cpe设备的第二广播报文时，在所述第二广播报文中获取第二cpe设备的设备信息；

7、根据所述第二cpe设备的设备信息在所述第一cpe设备的本地映射记录表中查询第二cpe设备的映射记录，并根据查询结果添加或更新第二cpe设备的映射记录。

8、进一步地，所述根据查询结果添加或更新第二cpe设备的映射记录，具体为：

9、当查询结果是第一cpe设备的本地映射记录表中不存在第二cpe设备的映射记录时，在第一cpe设备的本地映射记录表中添加第二cpe设备的映射记录，并将第二cpe设备的ipv6地址添加至第一cpe设备的vxlan隧道目的ipv6地址列表中；

10、当查询结果是第一cpe设备的本地映射记录表中存在第二cpe设备的映射记录时，将当前时间确定为第二cpe设备的最后在线时间，在所述第一cpe设备的本地映射记录表中更新第二cpe设备的映射记录。

11、进一步地，在所述将所述第一广播报文通过所述第一5glan链路在所述第一5glan组进行广播后，还包括：

12、当处于第一5glan组的各cpe设备接收到第一广播报文时，分别在各cpe设备的本地映射记录表中查询第一cpe设备的最后在线时间和ipv6地址；

13、将当前时间和第一cpe设备的最后在线时间进行差值计算；

14、若当前时间和第一cpe设备的最后在线时间的差值超过预设的时间差值，则判定第一cpe设备离线，在对应cpe设备的vxlan隧道目的ipv6地址列表中删除第一cpe设备的ipv6地址，并在本地映射记录表中删除第一cpe设备的映射记录。

15、进一步地，所述第一5glan组是运营商在5g专网中根据sim卡划分的，同一5glan组内的各cpe设备基于同一5glan链路通信。

16、进一步地，所述根据第一cpe设备的mac地址，生成第一cpe设备的ipv6地址，具体为：

17、获取第一cpe设备的ipv6网段；其中，第一cpe设备的ipv6网段与处于第一5glan组的各cpe设备相同；

18、根据第一cpe设备的mac地址和所述第一cpe设备的ipv6网段生成第一cpe设备的ipv6地址。

19、进一步地，所述在预设的周期内，构造第一cpe设备的第一广播报文，具体为：

20、当第一cpe设备运行的同时开启第一cpe设备的周期定时器；其中，所述周期定时器中设置了第一cpe设备发送广播报文的周期；

21、当到达第一cpe设备发送广播报文的周期时，触发周期定时器，并构造第一cpe设备的第一广播报文。

22、进一步地，所述构造第一cpe设备的第一广播报文，具体为：

23、将广播mac地址确定为第一广播报文的目的mac地址，将第一cpe设备的mac地址确定为第一广播报文的源mac地址，根据第一cpe设备的设备信息自定义第一广播报文的数据内容，形成第一cpe设备的第一广播报文。

24、进一步地，所述第二cpe设备的设备信息，包括第二cpe设备的mac地址、i me i码、ipv6地址、sn码和sim卡的i ms i码。

25、本发明提供了一种基于5glan的以太网二层通信方法，根据不同的sim卡划分不同的5glan组，同一5glan组各cpe设备采用自定义广播报文在5glan链路进行广播报文，以公告自身设备信息，实现了各个cpe设备动态配置vxlan隧道，形成一个二层局域网网络，各个cpe设备基于收到的自定义广播报文时进行动态在vxlan隧道删除和增加目的ip地址，解决了采用vxlan搭建二层隧道时需要繁琐人工配置，同时也解决了在原有5glan技术存在单cpe设备下挂不能超过16个设备的问题。本发明提升了数据传输的正确率，提高了工作效率，保证了cpe设备间的正常通信。

26、相应的，本发明提供了一种基于5glan的以太网二层通信装置，包括：第一创建模块、第二创建模块、广播模块、接收模块和查询模块；

27、所述第一创建模块用于创建第一cpe设备的本地映射记录表，激活第一cpe设备所在的第一5glan组对应的第一5glan链路；

28、所述第二创建模块用于根据第一cpe设备的mac地址，生成第一cpe设备的ipv6地址，并创建第一cpe设备的vxlan隧道目的ipv6地址列表；

29、所述广播模块用于在预设的周期内，构造第一cpe设备的第一广播报文，并将所述第一广播报文通过所述第一5glan链路在所述第一5glan组进行广播；

30、所述接收模块用于当第一cpe设备接收到所述第一5glan组内的第二cpe设备的第二广播报文时，在所述第二广播报文中获取第二cpe设备的设备信息；

31、所述查询模块用于根据所述第二cpe设备的设备信息在所述第一cpe设备的本地映射记录表中查询第二cpe设备的映射记录，并根据查询结果添加或更新第二cpe设备的映射记录。

32、进一步地，所述查询模块，包括：添加单元和更新单元；

33、所述添加单元用于当查询结果是第一cpe设备的本地映射记录表中不存在第二cpe设备的映射记录时，在第一cpe设备的本地映射记录表中添加第二cpe设备的映射记录，并将第二cpe设备的ipv6地址添加至第一cpe设备的vxlan隧道目的ipv6地址列表中；

34、所述更新单元用于当查询结果是第一cpe设备的本地映射记录表中存在第二cpe设备的映射记录时，将当前时间确定为第二cpe设备的最后在线时间，在所述第一cpe设备的本地映射记录表中更新第二cpe设备的映射记录。

35、本发明提供了一种基于5glan的以太网二层通信装置，以模块间的有机结合为基础，根据不同的sim卡划分不同的5glan组，同一5glan组各cpe设备采用自定义广播报文在5glan链路进行广播报文，以公告自身设备信息，实现了各个cpe设备动态配置vxlan隧道，形成一个二层局域网网络，各个cpe设备基于收到的自定义广播报文时进行动态在vxlan隧道删除和增加目的ip地址，解决了采用vxlan搭建二层隧道时需要繁琐人工配置，同时也解决了在原有5glan技术存在单cpe设备下挂不能超过16个设备的问题。本发明提升了数据传输的正确率，提高了工作效率，保证了cpe设备间的正常通信。