CN104639440A - 一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法和装置。两台以上第一交换机堆叠连接，所有第二交换机和所有第一交换机全连接，第一交换机通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，DVP值由第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；将数据报文中的MAC地址替换为待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带下一跳出端口和DVP值，将封装了堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给另一第一交换机。

Description

一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法和装置。

背景技术

网络设备虚拟化是一种趋势，能够简化管理、降低成本、实现灵活组网。目前，已经提出了很多标准化协议用以支持网络设备的虚拟化，例如802.1BR、802.1Qbg等，通过在数据报文中封装约定的协议标签(TAG)，实现组网模型中控制桥(controlling bridge，CB)设备和端口扩展(port extender，PE)设备之间按照固定通道进行数据报文转发，从而达到扩展CB端口、多台物理设备虚拟化到一起的效果。

在所述标准协议中，只约定了交换机(该交换机可以为CB设备)能够封装协议信息的二层转发流程，并没有约定三层转发流程。其中，按照二层转发流程，交换机接收到需要进行二层转发的数据报文后，查找二层转发表项之后，只需要执行一次动作，通过该一次动作给数据报文封装协议标签，然后按照出端口转发数据报文即可完成二层转发。

要在网络中即实现数据报文的三层转发，又能够为数据报文封装协议信息，交换机在接收到需要进行三层转发的数据报文后，需要查找三层转发表项之后，通过一次动作来替换目的MAC和源MAC从而实现三层转发，之后还需要通过另一次动作给报文封装协议标签，由于目前大部分交换机芯片只支持一次动作，所以在正常组网情况下，无法在网络中既实现三层转发又能够封装协议信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法和装置，能够既实现数据报文的三层转发、还能够为数据报文封装协议信息。

本发明提出的技术方案是：

一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法，两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，该方法包括：

所述第一交换机通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法，两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，该方法包括：

所述第一交换机通过堆叠口接收封装了堆叠协议头的数据报文，对所述数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文，其中，所述下一跳出端口是所述第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置，所述装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，所述装置包括三层查表模块和三层转发模块；

所述三层查表模块，用于通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

所述三层转发模块，用于将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置，所述装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，所述装置包括解封装模块和转发模块；

所述解封装模块，用于通过堆叠口接收封装了堆叠协议头的数据报文，对所述数据报文进行堆叠协议解封装，得到所述堆叠协议头中的DVP值和下一跳出端口，其中，所述下一跳出端口是所述第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

所述转发模块，用于根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

由上述技术方案可见，本发明实施例中，通过将组网结构和网络设备的转发动作相结合，实现了由两台第一交换机对需要进行三层转发的数据报文分别执行三层转发和封装协议信息，其中，由一台第一交换机完成三层转发，然后通过堆叠口将数据报文发给另一台第一交换机，由该另一台第一交换机封装协议信息，从而能够既实现数据报文的三层转发、还能够为数据报文封装协议信息。

具体地，在组网时，将两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，在实际转发数据报文时，所述第一交换机通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

可见，本发明实施例通过预先设置特殊的组网结构，并且，限定数据报文的流向为必须依次流经两台第一交换机，其中，首先流经的第一交换机进行三层转发，之后流经的第一交换机封装协议信息，并且，由于之后流经的第一交换机能够直接根据堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，因此，整个过程中只需要查询一次转发表项，即查询三层转发表项，使得本发明不仅能够既实现三层转发又实现协议信息的封装，还能够提高转发效率。

附图说明

图1是通过环回口实现三层转发和封装协议信息的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法流程图；

图3是本发明实施例提供应用图2所示方法的组网示意图；

图4是本发明实施例提供基于图3所示组网采用图2所示方法转发IP报文的示意图；

图5是本发明实施例提供的交换机的硬件结构连接图；

图6是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的第一装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的第二装置的结构示意图。

具体实施方式

针对目前无法在网络中既实现三层转发又能够封装协议信息的技术问题，存在一种通过环回口实现三层转发和封装协议信息的方案。在该方案中，交换机上三层转发表项对应的下一跳动作是替换MAC地址、并且出端口指向一个环回口，交换机接收到需要进行三层转发的数据报文以后，首先查找三层转发表项，根据三层转发表项查找结果完成目的MAC地址和源MAC地址的替换动作，然后将报文从环回口环回到该交换机，该交换机再查找二层转发表项，二层转发表项对应的下一跳动作是添加协议标签，查找完二层转发表项之后执行该添加协议标签的动作，从而实现封装协议信息。

图1是通过环回口实现三层转发和封装协议信息的流程示意图。其中，交换机可以具体为CB设备。

如图1所示：IP报文需要从PC1发往PC2，其中，PC1位于虚拟局域网10(VLAN10)中，PC2位于虚拟局域网20(VLAN20)中，CB接收到该IP报文且确定该IP报文需要进行三层转发以后，首先查找三层转发表项，替换该IP报文中的源MAC地址(SA)和目的MAC地址(DA)，然后将替换了源MAC地址和目的MAC地址的IP报文从环回口环回到该CB，该CB从环回口接收到该IP报文后，查找二层转发表项，执行二层转发表项对应的下一跳动作，该二层转发表项对应的下一跳动作是添加协议标签，因此该CB为该IP报文添加协议标签。

可见，图1所示方案中，CB通过三层转发表项的查表操作，实际上已经能够实现将IP报文转发到目的端口，但是由于需要为IP报文添加协议标签，而在三层转发时需要替换IP报文中的MAC地址，目前的芯片通常都支持一次动作，即只能够对报文内容进行一次修改，因此，在三层查表之后替换了IP报文中的MAC地址以后，CB无法再为该IP报文添加协议标签。为了能够为IP报文添加协议标签，CB将修改了MAC地址的IP报文通过环回口环回，然后查找二层转发表项，执行二层转发表项对应的下一跳动作，通过将该下一跳动作设置为封装协议标签，可以实现为IP报文添加协议标签，可见，CB在从环回口环回IP报文之后查找二层转发表项的目的就是要为IP报文添加协议标签。

综上可见，图1所示方案中，CB为了在实现三层转发的同时添加协议标签，执行了两次转发查表的操作，导致转发效率降低，并且，CB通过环回口环回数据报文时，由于环回口的带宽较小，还会形成瓶颈，降低数据报文转发带宽。

基于上述分析，本发明实施例提供了一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法，能够通过一次转发查表实现三层转发和添加协议标签，提高转发效率，并且能够避免从环回口环回数据报文，提高数据报文转发带宽。

图2是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法流程图。

如图2所示，该流程包括：

步骤201，两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接。

本步骤限定了组网结构，一旦组网完成，在实际处理数据报文时，从步骤202开始执行。

步骤202，所述第一交换机通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

步骤203，所述第一交换机将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

其中，在完成三层转发表项的学习以后，当第一交换机的下一跳出端口是第二交换机与非第一交换机相连的端口时，进一步将所述三层转发表项中的下一跳出端口修改为另一第一交换机与所述第二交换机相连的端口，将所述三层转发表项中的DVP值修改为所述第二交换机与非第一交换机相连的端口映射的DVP值。

其中，所述另一第一交换机在根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息时，具体可以查找所述DVP值对应的下一跳动作，所述下一跳动作包括为所述数据报文封装协议信息，执行所述下一跳动作。

为数据报文封装协议信息可以具体为：在所述数据报文内部插入协议标签信息；或，在所述数据报文外部封装隧道协议信息。

在一种应用场景中，第一交换机具体为CB设备，第二交换机具体为PE设备。

如图3所示，图3是本发明实施例提供应用图2所示方法的组网示意图。

CB1和CB2堆叠连接，所有CB和所有PE进行全连接，即，每台CB与所有的PE分别连接，每台PE也与所有的CB分别连接。

其中，PE用于扩展CB的端口，PE的物理端口都会在CB上映射到一个虚拟端口(VP)，该VP在入方向上为源虚端口(source virtual port，SVP)，在出方向上为目的虚端口(destination virtual port，DVP)，CB基于SVP在入方向进行MAC地址学习、基于DVP在出方向查找目的端口。

本发明实施例对CB之间的堆叠方式不限定，例如可以为通过HIGIG口的HG堆叠。

在完成组网后，CB1和CB2需要进行三层转发表项学习，以CB1为例。假设PC1位于虚拟局域网10(VLAN10)中，PC2位于虚拟局域网20(VLAN20)中，若CB1学习到的PC1到PC2的三层转发表项中的下一跳出接口为PE2与非CB设备相连的端口，则将该三层转发表项中的下一跳出端口修改为CB2与PE2相连的端口，将该三层转发表项中的DVP值修改为PE2与非CB设备相连的端口映射的DVP值。

如图4所示，其为本发明实施例提供基于图3所示组网采用图2所示方法转发IP报文的示意图。

IP报文需要从PC1发往PC2时，该IP报文进入CB1以后，CB1通过该IP报文的目的MAC确定该IP报文进行二层转发还是三层转发。当确定该IP报文需要进行三层转发后，查找三层转发表项，从该IP报文匹配的三层转发表项中获取待替换的源MAC地址和目的MAC地址，下一跳出接口和DVP值。从上述修改三层转发表项的过程可知，该IP报文匹配的三层转发表项中的下一跳出接口为CB2与PE2相连的端口，DVP值为PE2与非CB设备相连的端口映射的DVP值。

将该IP报文的源MAC地址替换为获取的待替换源MAC地址，将该IP报文的目的MAC地址替换为获取的待替换源MAC地址，并在堆叠协议头中填入获取的DVP值和下一跳出端口，CB1将封装了该堆叠协议头的替换MAC地址后的IP报文通过堆叠口发给下一跳出端口所在的CB上，即CB2。

CB2通过堆叠口接收到该IP报文后，对该IP报文进行堆叠协议解封装，并读取堆叠协议头中的DVP值和下一跳出端口，查找该DVP值对应的下一跳动作，由于该下一跳动作为添加协议标签，因此，CB2为该IP报文内部添加协议标签，然后将添加了协议标签的IP报文经由该下一跳出端口(即与PE2相连的端口)发给PE2。

通常情况下，如果CB之间相互堆叠连接，并且数据报文匹配的三层转发表项中的下一跳出端口是PE与非CB设备相连的端口，则所述数据报文可以经由所述PE在这些相互堆叠的CB上的聚合端口到达所述PE，换言之，当所述下一跳出端口为PE与非CB设备相连的端口时，可以在CB上为数据报文做完三层转发表项查表并替换MAC地址后，直接发到所述PE(记为目的PE)。

然而，为了使数据报文能够流经两个CB之后再进入目的PE，以便于首先流经的CB查找三层转发表项并替换MAC地址，之后流经的CB执行封装协议信息的操作，本发明实施例中，将三层转发表项的的下一跳出端口限定为另一CB上与目的PE相连的端口，即将下一跳出端口修改为另一CB与目的PE相连的端口，使得数据报文经由非堆叠口进入当前CB后，能够经由堆叠口进入另一CB，而避免直接从当前CB进入目的PE。

其中，为了避免所述另一CB再次执行转发查表，造成转发效率降低，本发明实施例中，在堆叠协议头中携带了数据报文的目的端口、即目的PE的与非CB相连的端口映射的DVP值，CB从堆叠口接收到数据报文后，需要解析堆叠协议头，因此，所述另一CB从堆叠口接收到数据报文后，通过解析堆叠协议头，能够读取到所述DVP值，所述另一CB在读取到DVP值以后，根据DVP值为数据报文封装协议信息，使得所述另一CB不需要查找转发表项、即不需要查找二层转发表项，就可以实现为数据报文封装协议信息。

可见，本发明实施例具有以下的有效效果：

通过在两台交换机上分别进行三层查表转发和DVP转发，可以分别完成报文MAC地址替换以及协议信息封装的动作，从而能够既实现数据报文的三层转发、还能够为数据报文封装协议信息；而且整个过程中只需要查询一次转发表项，即查询三层转发表项，提高了转发效率；并且，数据报文通过堆叠口在交换机之间转发，相比通过环回口环回数据报文，传输带宽更大，提高了数据报文转发带宽。

针对上述方法，本发明实施例还公开了一种交换机。下面给出其硬件结构连接图，具体请参见图5。

图5是本发明实施例提供的交换机的硬件结构连接图。

如图5所示，该控制桥设备包括处理器、网络接口、内存和非易失性存储器，且上述各硬件通过总线连接，其中：

非易失性存储器，用于存储指令代码；所述指令代码被处理器执行时完成的操作主要为内存中的在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置完成的功能。

处理器，用于与非易失性存储器通信，读取和执行非易失性存储器中存储的所述指令代码，完成上述在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置完成的功能。

内存，当非易失性存储器中的所述指令代码被执行时完成的操作主要为内存中的在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置完成的功能。

从软件层面而言，应用于交换机的在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置如图6和图7所示。

图6是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的第一装置的结构示意图。

所述第一装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，如图6所示，该第一装置包括三层查表模块601和三层转发模块602。

三层查表模块601，用于通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

三层转发模块602，用于将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

所述第一装置还可以包括三层转发表项生成模块。

所述三层转发表项生成模块，用于学习所述三层转发表项，当第一交换机的下一跳出端口是第二交换机与非第一交换机相连的端口时，将所述三层转发表项中的下一跳出端口修改为另一第一交换机与所述第二交换机相连的端口，将所述三层转发表项中的DVP值修改为所述第二交换机与非第一交换机相连的端口映射的DVP值。

所述第一交换机可以是控制桥设备，所述第二交换机可以是端口扩展设备。

图7是本发明实施例提供的在网络中实现三层转发并封装协议信息的第二装置的结构示意图。

所述第二装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，如图7所示，该第二装置包括解封装模块701和转发模块702。

解封装模块701，用于通过堆叠口接收封装了堆叠协议头的数据报文，对所述数据报文进行堆叠协议解封装，得到所述堆叠协议头中的DVP值和下一跳出端口，其中，所述下一跳出端口是所述第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

转发模块702，用于根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的流量数据报文。

其中，转发模块702，具体用于查找所述DVP值对应的下一跳动作，所述下一跳动作包括为所述数据报文封装协议信息，执行所述下一跳动作，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

转发模块702，具体用于根据所述堆叠协议头中的DVP值在所述数据报文内部插入协议标签信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发插入了协议标签信息的数据报文；或，具体用于根据所述堆叠协议头中的DVP值在所述数据报文外部封装隧道协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发插入了协议标签信息的数据报文。

所述第一交换机可以是控制桥设备，所述第二交换机可以是端口扩展设备。

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做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法，其特征在于，两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，该方法包括：

所述第一交换机通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

学习所述三层转发表项，当第一交换机的下一跳出端口是第二交换机与非第一交换机相连的端口时，将所述三层转发表项中的下一跳出端口修改为另一第一交换机与所述第二交换机相连的端口，将所述三层转发表项中的DVP值修改为所述第二交换机与非第一交换机相连的端口映射的DVP值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一交换机是控制桥设备，所述第二交换机是端口扩展设备。

4.一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的方法，其特征在于，两台以上的第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，该方法包括：

所述第一交换机通过堆叠口接收封装了堆叠协议头的数据报文，对所述数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文，其中，所述下一跳出端口是所述第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息包括：

查找所述DVP值对应的下一跳动作，所述下一跳动作包括为所述数据报文封装协议信息，执行所述下一跳动作。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述封装协议信息包括：

在所述数据报文内部插入协议标签信息；或，

在所述数据报文外部封装隧道协议信息。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一交换机是控制桥设备，所述第二交换机是端口扩展设备。

8.一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置，其特征在于，所述装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，所述装置包括三层查表模块和三层转发模块；

所述三层查表模块，用于通过非堆叠口接收需要进行三层转发的数据报文，从所述数据报文匹配的三层转发表项中获取待替换的MAC地址，下一跳出端口及目的虚端口DVP值，其中，所述下一跳出端口是另一第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

所述三层转发模块，用于将所述数据报文中的MAC地址替换为所述待替换的MAC地址，在堆叠协议头中携带所述下一跳出端口和所述DVP值，将封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文通过堆叠口转发给所述另一第一交换机，以使所述另一第一交换机对通过堆叠口接收到的所述封装了所述堆叠协议头的替换MAC地址后的数据报文进行堆叠协议解封装，根据所述DVP值封装协议信息，通过所述下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括三层转发表项生成模块；

所述三层转发表项生成模块，用于学习所述三层转发表项，当第一交换机的下一跳出端口是第二交换机与非第一交换机相连的端口时，将所述三层转发表项中的下一跳出端口修改为另一第一交换机与所述第二交换机相连的端口，将所述三层转发表项中的DVP值修改为所述第二交换机与非第一交换机相连的端口映射的DVP值。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一交换机是控制桥设备，所述第二交换机是端口扩展设备。

11.一种在网络中实现三层转发并封装协议信息的装置，其特征在于，所述装置位于第一交换机中，两台以上的所述第一交换机堆叠连接，并且所有第二交换机和堆叠的所有第一交换机全连接，所述装置包括解封装模块和转发模块；

所述解封装模块，用于通过堆叠口接收封装了堆叠协议头的数据报文，对所述数据报文进行堆叠协议解封装，得到所述堆叠协议头中的DVP值和下一跳出端口，其中，所述下一跳出端口是所述第一交换机与第二交换机相连的端口，所述DVP值由所述第二交换机的与非第一交换机相连的端口映射得到；

所述转发模块，用于根据所述堆叠协议头中的DVP值封装协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述转发模块，具体用于查找所述DVP值对应的下一跳动作，所述下一跳动作包括为所述数据报文封装协议信息，执行所述下一跳动作，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发封装了协议信息的数据报文。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述转发模块，具体用于根据所述堆叠协议头中的DVP值在所述数据报文内部插入协议标签信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发插入了协议标签信息的数据报文；或，

具体用于根据所述堆叠协议头中的DVP值在所述数据报文外部封装隧道协议信息，通过所述堆叠协议头中的下一跳出端口转发插入了协议标签信息的数据报文。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述第一交换机是控制桥设备，所述第二交换机是端口扩展设备。