CN100341299C

CN100341299C - 一种在弹性分组环上提供端到端业务的方法

Info

Publication number: CN100341299C
Application number: CNB2004100800982A
Authority: CN
Inventors: 郁志勇
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: WO2006034613A1; BRPI0515421A; KR100846630B1; CN1756221A; EP1796318A1; EP1796318B1; EP1796318A4; KR20070033483A

Abstract

本发明公开了一种在弹性分组环上提供端到端业务的方法，包括：1、建立一个端到端业务配置索引表；2、对接入的每个以太网数据帧进行业务分类；3、适配层根据分类后的业务标识，到端到端业务配置索引表中索引对应条目；4、端到端业务配置索引表返回索引结果；5、根据返回结果判断接收帧所属的业务是否为端到端业务，如果是则继续，否则执行第8步；6、判断是否应当剥离该业务，如果是则进行业务剥离后结束；7、否则取出静态配置的目的站点地址作为弹性分组环上传递的目的站点地址，执行第9步；8、进行二层交换处理；9、进行其它适配操作，并送弹性分组环MAC层处理。采用本发明所述的方法，通过在RPR网络上提供静态目的站点的配置，在RPR网络上实现了端到端的配置，解决了现有RPR设备无法提供专线业务的问题。

Description

一种在弹性分组环上提供端到端业务的方法

技术领域

本发明涉及弹性分组环(RPR：Resilient Packet Ring)，特别涉及弹性分组环上的一种端到端业务处理方法。

背景技术

弹性分组环(以下简称RPR)技术于2000年提出，是一种在环形结构上优化数据业务传送的新型MAC层协议，它利用环结构的优点，通过MAC层的支撑协议解决带宽共享、保护、QOS保证等分组业务传输中的问题，由于其中、低优先级业务带宽受内部算法控制，具有自动调整的特性，因此称为弹性分组环。

RPR MAC能够适应多种物理层，可有效地传送数据、话音、图像等多种业务类型。它融合了以太网技术的经济性、灵活性、可扩展性等特点，同时吸收了SDH环网的50ms快速保护的优点，并具有网络拓扑自动发现、环路带宽共享、公平分配、严格的业务分类(CoS)等技术优势，目标是在不降低网络性能和可靠性的前提下提供更加经济有效的城域网解决方案。

由于RPR的以上优点，城域网中将越来越广泛的利用RPR网络作为已有以太网业务的载体。在将现有二层以太网业务适配到RPR MAC时，RPR设备采用一种基于学习查找的方式对每个以太网帧进行判断，根据学习到的RPR站点地址与以太网MAC地址间的关系，决定该帧应发送到的目的站点，这种方式与目前广泛使用的以太网交换方式类似，使用非常简便，用户不需要关心和不清楚发出的数据帧是如何到达目的站点。

虽然交换的方式可以满足大部分的需求，但带来的问题是，在没有学习到RPR站点地址与以太网MAC地址间关系前或者对于广播的以太网帧，用户数据帧将在RPR网络上进行广播以便所有站点都能接收该帧并进行学习，也就是说这种方式实现的RPR网络实际上是所有用户业务共享的一个广播域。因此在组建以太网专线业务(EPL)或以太网虚拟专线业务(EVPL)时，由于其没有点到点线的概念，将无法实现这些专线业务。

虽然这些设备可以通过VLAN ID(虚拟局域网标识)、MPLS(MultiprotocolLabel Switching，多协议标签交换)标签或其它业务隔离标识以过滤的方式模拟专线业务，也就是说通过设置不同的隔离标识来隔离不同的专线，隔离标识在源站点添加，在目的站点剥离，其它站点接收到携带不符合要求的隔离标识的业务时进行过滤，不在本站点取下该业务，但实际上由于标识只能在目的站点进行过滤，源站点发送到RPR环网上的广播帧仍然是在整个网络上进行广播，不属于该专线的站点，虽然剥离了这些广播帧，但网络上的带宽已经造成浪费，这在专线中广播业务较多时问题尤为严重，也不符合专线业务的定义。

发明内容

本发明的目的就是提出一种在弹性分组环上不通过交换，而是通过基于业务进行静态目的站点配置，实现端到端业务的方法。

一种在弹性分组环上提供端到端业务的方法，包括下列步骤：

第一步、建立一个端到端业务配置索引表，包含业务标识、端到端使能、是否剥离以及静态目的站点地址配置信息；

第二步、对接入的每个以太网数据帧进行业务分类；

第三步、适配层根据分类后的业务标识，到端到端业务配置索引表中索引对应条目；

第四步、端到端业务配置索引表返回索引结果；

第五步、根据返回结果判断接收帧所属的业务是否为端到端业务，如果是则继续，否则执行第八步；

第六步、判断是否应当剥离该业务，如果是则进行业务剥离后结束本流程；

第七步、否则取出静态配置的目的站点地址作为弹性分组环上传递的目的站点地址，执行第九步；

第八步、进行二层交换处理；

第九步、进行其它适配操作，并送弹性分组环MAC层处理。

所述第一步中还包括：以一定的周期根据弹性分组环拓扑数据库中弹性分组环各站点信息，对表中配置的有效端到端业务对应的静态目的站点地址进行判断，当拓扑数据库中不存在该静态配置的目的站点地址时，应上报告警，并将该条目对应的业务设置为剥离，禁止其上环，如果静态配置的目的站点地址没有问题，则设置该条目为不剥离。

所述第二步中可以采用基于以太网端口、虚拟局域网标识或MPLS标签的分类方式进行分类。

采用本发明所述的方法，通过在RPR网络上提供静态目的站点的配置，指定的业务可以不经过交换直接确定RPR网络上的目的站点地址，从而在RPR网络上实现了端到端的配置，解决了现有RPR设备无法提供专线业务的问题，同时节省了网络带宽资源，可以用于在RPR网络上组建以太网专线等应用场合。

附图说明

图1是本发明提出的方法流程图；

图2是在弹性分组环上提供端到端业务的组网示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例进一步详细说明本发明的具体实施步骤。

RPR设备中一般包含RPR适配层、RPR MAC层以及物理层，RPR适配层完成以太网业务到RPR MAC的映射过程，指定以太网帧的目的站点地址等，是以太网帧向RPR数据帧转换的必由之路。

在一般的RPR适配层设计中，需要包含一个交换单元，该单元学习从RPR网络接收到的数据帧中以太网源MAC地址(一般还包括VLAN ID)与RPR源站点地址间的关系，并存储在内部存储器中，当以太网适配层从用户侧接收到一个以太网帧时，根据该帧的以太网目的MAC地址(一般还包括VLAN ID)到交换单元进行查找，当交换单元查找到该目的MAC地址时，将返回该以太网MAC地址与RPR站点地址的关系，RPR适配时将该站点地址作为RPR目的站点地址填入RPR帧头开销，当交换单元没有查找到该目的MAC地址时，返回未查找到，RPR适配时将该帧以广播的方式发送到RPR网络。在本发明中，对适配层以上功能进行了改进，提供了一个可以基于业务旁路交换单元，直接确定目的站点的方法。

图1是本发明提出的方法流程图。如图1所示，本发明提出的方法包括如下步骤：

第一步：建立一个端到端业务配置索引表，该索引表用来指明每条业务的端到端参数，包含有端到端使能、是否剥离以及静态目的站点地址配置，参数的具体配置值由用户根据业务特性人工配置。用户接入的每条业务对应索引表中的一个条目。由于该端到端业务配置索引表包含有重要的配置信息，需要进行正确性维护，因此应以一定周期根据RPR拓扑数据库中RPR环网各站点信息，对表中配置的有效端到端业务对应的静态目的站点地址进行判断，当拓扑数据库中不存在该静态配置的目的站点地址时，应上报告警，并将该条目对应的业务设置为剥离，禁止其上环，如果静态配置的目的站点地址没有问题，则设置该条目为不剥离，这样可以保证端到端业务配置索引表的正确性。

在第一步中所建的端到端业务配置索引表指明每条业务的端到端参数，包含有端到端使能、是否剥离以及静态目的站点地址配置，每条业务对应索引表中的一个条目，端到端使能表明该业务是通过学习查找的方式自动发现目的站点地址，还是通过静态配置目的站点地址；是否剥离配置则是用来防止配置了端到端的业务所关联的静态RPR目的站点地址为无效地址时，业务被填入无效的RPR目的站点地址，这样会浪费环路带宽，当是否剥离位标识为剥离时业务将被剥离不上环，不过该配置位也可以通过发送时实时识别静态配置的目的站点地址是否有效(目的站点地址无效是指：地址不属于RPR拓扑数据库中的站点地址或内部指定的特定无效地址)，有效时才发送，无效时剥离，这样可以不需要该配置位；目的站点配置则是在使用静态配置时指明该业务所要发送到的RPR目的站点地址。该索引表的结构如表1所示(n表示业务标识最大值)：

表1：端到端配置索引表

业务标识	端到端使能	是否剥离	静态目的站点地址
业务标识	端到端使能	是否剥离	静态目的站点地址	1	是/否	是/否	48bit静态站点地址
...	...	...	...	1	是/否	是/否	48bit静态站点地址
...	...	...	...	n	是/否	是/否	48bit静态站点地址

第二步：对接入的每个以太网数据帧进行业务分类。在进行适配时，首先要根据特定标识进行业务分类，分类后的业务拥有不同的业务标识，分类方式可以基于以太网用户端口、VLAN ID(虚拟局域网标识)等，当以太网帧中包含MPLS标签时，亦可以基于MPLS标签进行业务的分类和识别；在采用以太网用户端口进行业务识别时，需要注意端口号也应包含在以太网帧中以便目的站点识别应向那个目的端口发送，当然端口号也可以通过VLAN ID(虚拟局域网标识)来替代。

第三步：根据业务标识到端到端配置索引表中进行索引。即适配层根据分类后的业务标识，到端到端业务配置索引表中索引对应条目。

第四步：端到端业务配置索引表返回索引结果。该结果包含端到端配置索引表对应这条业务的所有配置信息。

第五步、根据返回结果判断接收帧所属的业务是否为端到端业务，如果是则继续，否则执行第八步。

第六步、判断是否应当剥离该业务，如果是则进行业务剥离后结束本流程。根据剥离配置位是否有效或静态目的站点是否有效来判断是否应剥离该业务，如果剥离配置位有效或者静态目的站点无效则剥离该业务后结束本流程。

第七步、否则取出静态配置的目的站点地址作为弹性分组环上传递的目的站点地址，执行第九步。

第八步、进行二层交换处理。对于单播帧根据学习到的以太网目的MAC地址(一般还包括VLAN ID)与RPR站点地址的关系，查找出该帧的目的RPR站点地址，并将其作为RPR网络上传递的目的站点地址，如果学习查找单元中没有学习到这种对应关系，则适配时填入广播的RPR站点地址，该单播帧将被广播到RPR网络上，对于非单播帧则直接广播/多播到RPR网络上。

第九步、进行其它适配操作，并送弹性分组环MAC层处理。经端到端处理后的业务还需要经过CoS分类、速率控制、环选择、TTL(生存时间)生成等适配层相关处理，并转换成RPR MAC可识别的帧头后，送MAC层处理。

经过以上步骤的处理，要进行端到端传输的业务将携带指定静态目的站点地址发送到RPR网络上，RPR网络各站点根据帧中携带的静态目的站点地址转发到指定目的站点，由该目的站点将帧从环网剥离并下环，根据其携带的标识送指定端口处理。

图2是在弹性分组环上提供端到端业务的组网示意图。如图2所示，站点1与站点3之间有两条端到端业务，站点2与站点3之间也有两条端到端业务，其它业务都为普通业务。由于本例是基于端口进行业务配置，并通过VLAN ID(虚拟局域网标识)标识端口号，因此配置站点1与站点3的端口1为相同局域网标识1，站点1与站点3的端口2为相同局域网标识2，站点2的端口1与站点3的端口3为相同局域网标识3，站点2的端口2与站点3的端口4为相同局域网标识4，这4条端到端配置业务互不影响，增加QOS保障后可以组建虚拟专线业务；站点1、站点2的剩余端口与站点4的所有端口仍可以工作于普通交换方式，通过学习查找自动发现目的站点地址。图中各端口中的数值1、2、3、4即为该端口对应的虚拟局域网标识。

下面以站点1端口1的处理流程为例进行步骤说明：

第一步，站点1以虚拟局域网标识为业务标识建立端到端配置索引表，通过用户人工配置确定各业务参数，配置完成后的索引表如表2所示：

表2：站点1端到端配置索引表

业务标识	端到端使能	是否剥离	静态目的站点地址
业务标识	端到端使能	是否剥离	静态目的站点地址	1	是	否	站点3
2	是	否	站点3	1	是	否	站点3
2	是	否	站点3	3	否	否	-
4	否	否	-	3	否	否	-

由于业务标识3、4对应的业务非端到端业务，因此静态目的站点地址参数不需要设置。站点1的端口1则对应业务标识1，此处为了说明方便，可以称之为业务1，业务1对应条目中端到端使能为有效，静态目的站点地址为站点3的地址，是否剥离位由RPR拓扑发现协议根据环网情况周期性更新，正常情况下应为不剥离。

第二步，当站点1的端口1接收到一个以太网帧后，RPR适配层首先根据其携带的虚拟局域网标识进行业务分类，由于标识为1，将其识别为业务1。

第三步，使用虚拟局域网标识1到站点1的端到端配置索引表中索引业务1对应的端到端配置条目；

第四步，端到端配置索引表返回索引结果，参数应如下：业务1为端到端业务，不剥离，静态目的站点地址为站点3地址。

第五步，由于业务1为端到端业务，因此不进行交换处理，直接进行端到端配置处理，又因为静态目的站点地址为有效地址，剥离配置位为非剥离属性，因此可以直接取出静态配置的站点3的地址作为RPR网络上的目的站点地址。

第六步，业务1对应的帧经过其它RPR相关处理，在RPR帧头上携带指定的目的站点地址(即站点3地址)发送到RPR网络上。

此时站点1即完成本点端口1向站点3端口1的端到端业务发送，业务将携带明确的目的站点地址(站点3地址)在RPR网络上传输，网络上其它中间站点检测到该帧时会发现该帧为发向站点3的数据帧，因此不会剥离和下环，直接转发到站点3。站点3接收到该帧后发现目的站点地址与本站点地址一致，将帧从环上剥离并下环，去除RPR帧头开销，并根据帧中携带的虚拟局域网标识发送到对应端口1。

反向业务以及其它端到端业务处理过程与之类似，不再一一叙述。

从上面可以看到通过这种方法达到了绕开了交换处理，给用户提供一种更为安全有效的业务的目的，提高了设备的应用范围，给用户更大的选择权。

Claims

1、一种在弹性分组环上提供端到端业务的方法，其特征在于包括下列步骤：第一步、建立一个端到端业务配置索引表，包含业务标识、端到端使能、是否剥离以及静态目的站点地址配置信息；

第二步、对接入的每个以太网数据帧进行业务分类；

第四步、端到端业务配置索引表返回索引结果；

第八步、进行二层交换处理；

第九步、进行其它适配操作，并送弹性分组环MAC层处理。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一步中还包括：以一定的周期根据弹性分组环拓扑数据库中弹性分组环各站点信息，对表中配置的有效端到端业务对应的静态目的站点地址进行判断，当拓扑数据库中不存在该静态配置的目的站点地址时，应上报告警，并将该条目对应的业务设置为剥离，禁止其上环，如果静态配置的目的站点地址没有问题，则设置该条目为不剥离。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第二步中采用基于以太网端口的分类方式进行分类。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第二步中采用基于虚拟局域网标识的分类方式进行分类。

5、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第二步中采用基于MPLS标签进行业务的分类和识别。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于以太网帧中包含端口号。

7、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第六步中根据剥离配置位是否有效或静态目的站点是否有效来判断是否应剥离该业务。