CN100426775C - 一种弹性分组环的相切环的桥接方法 - Google Patents

Abstract

一种弹性分组环的相切环的桥接实现方法，该方法包括相切站点的流程改造和非相切站点的流程改造两个部分，其中相切站点的流程改造包括：第一站点信息配置模块；第一拓扑协议处理模块；以及相切桥接转发模块。本发明方法在相切桥接处理时直接采用IEEE802.17MAC到IEEE802.17MAC的一次桥接处理，在桥接处理时无需IEEE802.3MAC<->IEEE802.17MAC的2次帧结构的封装映射过程，在桥接处理中保证了RPR帧的RPR帧头中的目的站点MAC和源站点MAC信息以及A/B/C类业务等级信息等的完整性和一致性，进一步简化了桥接转发过程，对于控制帧的处理采用不跨环的处理方式，保证了环与环之间的控制独立性。

Description

一种弹性分组环的相切环的桥接方法

技术领域

本发明涉及光通讯领域，尤其涉及一种在两个弹性分组环相切的情况下的相切节点的桥接实现方法。

背景技术

传统的基于SDH的城域传送网面临着许多问题和挑战，不能有效的传送和处理新兴的多种业务，缺乏带宽动态调配能力，资源利用率低，网络扩展性差，业务开通速度慢。众所周知，得益于简单化、易扩容、价格低等特点，以太网技术在城域网中得到了广泛应用，但由于其缺乏电信级的QoS(Quality of Service，质量服务)、网络快速保护/恢复及完善的网管机制，因此不能有效的满足城域网对可靠性和扩展性方面的要求。于是在此背景下，各种城域多业务传送MSTP(Multi-service Transport Platform，多业务传送平台)技术应运而生，如基于SDH的MSTP、RPR(Resilient Package Ring，弹性分组环)、城域WDM(Wavelength Division Multiplex，波分复用)及CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplex，粗波分复用)技术等，并且随着市场需求的不断推动，各种MSTP技术在实际应用中呈现融合发展的趋势，例如，目前基于SDH的MSTP正通过内嵌RPR功能来提高其对数据业务的带宽管理和保护能力，并可采用CWDM技术来增加单纤传输容量。

弹性分组环技术作为一项新兴技术，目的就是组建具有带宽可复用的、各个节点具有公平算法保证各个节点的带宽占用率、具有环保护和QOS能力的弹性分组环，目标是针对城域骨干环网和城域接入环网在不降低网络性能和可靠性的前提下提供更加经济的解决方案。2000年12月IEEE专门成立了IEEE802.17标准组，目的就是制定能够组建弹性分组环的MAC(MediaAccess Control，媒体接入控制)层标准。IEEE802.17标准组制定了一个技术规范的时间表，从标准组建立开始预计两年半的时间完成整个标准的制定。

弹性分组环是一种非常好的技术，它能够将以太网业务桥接到弹性分组环上，由弹性分组环提供具有QOS保证的传送，因此以太网业务在这个弹性分组环内业务是能够得到相应的保证的。但是目前弹性分组环技术定义的内容还只局限在单个弹性分组环内部的处理。对于两个弹性分组环相切的情况如何处理并没有规定，通常在这种相切的情况下采用的是两个弹性分组环拼接的实现方法，比如我们需要将一个业务从A环相切到B环，即首先是在A环进行弹性分组环(IEEE802.17)MAC到以太网(IEEE802.3)MAC的桥接，将RPR MAC帧转换成以太网MAC帧。然后再做一次以太网MAC到B环的弹性分组环MAC的桥接。这样的处理虽然能够实现两个相切环之间的交互，但是由于RPR MAC帧内部是带有A/B/C类业务等级的信息的，而以太网MAC帧没有，因此在这种拼接式的相切处理中，不但要进行两次桥接处理，而且在转换成以太网帧的时候丢失了A/B/C类的业务等级信息。当从以太网向弹性分组环桥接的时候，需要重新进行A/B/C类业务等级分类，当然也可以在弹性分组环向以太网桥接时将A/B/C类业务等级映射成IEEE802.1p，然后在反向桥接时做一次反向映射，但是两次桥接的处理过程复杂，效率低。

因此，现有技术存有缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性分组环的相切环的桥接实现方法，其要解决的技术问题是改变原先弹性分组环相切处理时需要经过IEEE802.17MAC-＞IEEE802.3MAC-＞IEEE802.3MAC-＞IEEE802.17MAC的2次桥接的处理方法，采用一种有效的一次桥接处理方法，进一步简化桥接转发过程。

本发明的技术方案为：

一种弹性分组环的相切环的桥接方法，该相切环包括相切站点和非相切站点，相切站点包括第一站点信息配置模块，第一拓扑协议处理模块和相切桥接转发模块，该非相切站点包括第二站点信息配置模块，第二拓扑协议处理模块和上环转发模块，其中对相切站点的操作步骤包括：

a)第一站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点为相切站点，配置在本站点相切的两个弹性分组环的基本信息；

b)第一拓扑协议处理模块在相切的两个弹性分组环上接收和发送拓扑协议帧，得到该两个相切环的拓扑信息，然后将拓扑信息向相邻环广播；

c)当业务帧到达相切站点，相切桥接转发模块先进行桥接处理，通过查询相切的邻环的拓扑表，找到相应的转发路径，包括发送环向和跳数，然后更改该弹性分组环MAC帧头，然后将这个跨环帧发送出去；

对非相切站点的操作步骤包括：

d)第二站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点是非相切站点，配置本环中存在的相切站点的基本信息；

e)第二拓扑协议处理模块从弹性分组环上接收拓扑协议帧，并向所述弹性分组环上发送拓扑协议帧，得到该弹性分组环的拓扑信息以及与该环相切的弹性分组环的桥接拓扑信息；

f)上环转发模块先将准备上环的弹性分组环MAC帧封装好，在该弹性分组环MAC帧帧头中源站点标识上填写自己的站点地址，目的站点标识上填写该业务帧的目的地的站点地址，TTL值填写到相切站点的跳数，然后将该业务帧送到弹性分组环上。

所述的方法，其中，所述相切站点的第一拓扑协议处理模块的处理流程为：

b1)从相切的一环的拓扑表中依次取拓扑条目；

b2)以相切的另一环的本站点的名义封装拓扑帧，除了拓扑帧帧头的源站点MAC地址替换成拓扑条目的站点MAC地址，其他的封装拓扑协议信息按照本环的本站点正常发送的拓扑帧的形式封装；

b3)在该另一环中发送该拓扑帧。

所述的方法，其中，所述相切站点的相切桥接转发模块流程中更改所述弹性分组环MAC帧的过程还包括跳数更改为该相切站点到该目的站点的跳数，环向更改为从该相切站点到该目的站点的环向。

本发明所提供的一种弹性分组环的相切环的桥接实现方法，该方法在相切桥接处理时直接采用IEEE802.17MAC到IEEE802.17MAC的一次桥接处理，在桥接处理时无需IEEE802.3MAC<->IEEE802.17MAC的2次帧结构的封装映射过程，在桥接处理中保证了RPR帧的RPR帧头中的目的站点MAC和源站点MAC信息以及A/B/C类业务等级信息等的完整性和一致性，进一步简化了桥接转发过程，对于控制帧的处理采用不跨环的处理方式，保证了环与环之间的控制独立性。

附图说明

图1为本发明的1次桥接逻辑示意图；

图2为本发明的1次桥接相切方法的流程示意图；

图3为本发明的相切站点的流程改造框图；

图4为本发明的非相切站点的流程改造框图；

图5是本发明的1次桥接流程图；

图6是本发明的相切站点的拓扑协议发送处理流程；

图7是本发明的非相切站点的拓扑协议接收处理流程。

具体实施方式

以下结合附图，通过对本发明的较佳实施例的详细描述将使本发明技术方案的可实现性及其有益效果显而易见。

本发明的所述弹性分组环的相切环的桥接实现方法，其包括相切站点的流程改造和非相切站点的流程改造两个部分。

对相切站点的流程改造主要包括以下3个部分，如图3所示的：

1)第一站点信息配置模块：该第一站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点是相切站点，配置在本站点相切的两个RPR环的基本信息；

2)第一拓扑协议处理模块：该第一拓扑协议处理模块在相切的两个RPR环上接收和发送拓扑协议帧，得到这两个相切环的拓扑信息。然后将拓扑信息向相邻环广播。

3)相切桥接转发模块：该相切桥接转发模块当业务帧到达相切站点，首先进行桥接处理，通过查询相切的邻环的拓扑表，找到相应的转发路径，包括发送环向和跳数，然后更改这个RPR MAC帧头，包括替换TTL和TLLBASE值，更改为这个相切站点到这个目的站点的跳数，更改环路标识，更改为从这个相切站点到这个目的站点的环向，等信息以及校验值。然后将这个跨环帧发送出去。

对非相切站点的流程改造主要包括以下部分，如图4所示的：

1)第二站点信息配置模块：该第二站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点是非相切站点，配置本环中存在的相切站点的基本信息；

2)第二拓扑协议处理模块：该第二拓扑协议处理模块从RPR环上接收拓扑协议帧，并且向RPR环上发送拓扑协议帧，得到该RPR环的拓扑信息以及与该环相切的RPR环的桥接拓扑信息；

3)上环转发模块：该上环转发模块首先将准备上环的RPR MAC帧封装好，在RPR MAC帧帧头中源站点标识上填写自己的站点地址，目的站点标识上填写该业务帧的目的地的站点地址，TTL值填写到相切站点的跳数，然后将这个帧送到RPR环上。

本发明主要是对非相切站点的拓扑接收流程以及相切站点的拓扑发送流程进行了改造，并且在相切点实施了全新的桥接处理转发流程。

本发明方法所述的弹性分组环MAC帧转发的依据是每个站点保存的一张站点拓扑表，这张站点拓扑表存有站点MAC地址、跳数(距离)、环向信息(转发端口)以及相邻站点的状态信息，这张表是同一个弹性分组环内的站点之间通过拓扑协议交互建立的。目前的控制协议是不跨环处理的，因此各个站点无法知道与本环相切的弹性分组环的站点信息，因此无法进行IEEE802.17-＞IEEE802.17的一次桥接。本发明方法的核心就是因为相切站点能够知道相切的两个环的拓扑表，因此通过对非相切站点的拓扑接收流程以及相切站点的拓扑发送流程做改造，从而通过相切站点向相邻环路广播本环的拓扑信息。相切的两个环路的所有站点都知道这两个环路上存在的站点，以及相切站点的位置，知道通过这个相切站点能够转发到相邻环路的站点上，从而实现跨相切站点的业务转发。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

如图1、图2所示，假设有两个RPR环，其中一个是A环一个是B环，它们相切于站点S1。A环的站点包括A.S1，A.S2...，B环的站点包括B.S1，B.S2...，其中A.S1和B.S1在物理上是同一个站点，属相切站点。其中A.S1表示的是相切站点中A号RPR环的接口，B.S1表示是相切站点中B号RPR环的接口。

对相切站点的流程改造主要包括以下3个部分：

a)第一站点信息配置模块：该站点信息配置基本站点信息，配置本站点是相切站点，配置在本站点相切的两个RPR环的基本信息。

b)第一拓扑协议处理模块：

相切站点的拓扑协议处理流程的接收和主要的发送处理流程与IEEE802.17标准是一致的。其中发送流程需要多处理一些内容，这里主要描述处理过程有变化的发送处理流程。相切站点除了标准规定的拓扑发送处理内容外，还需要向非相切站点通告相切站点的另外一个环的拓扑信息，主要是告知通过本相切站点还可以到达哪些非本环的站点。体现在非相切站点的拓扑表上就是存在许多条拓扑条目，这些拓扑条目中的信息，包括跳数，环向，输出端口，相邻关系与相切站点都是一样的，但是RPR站点的MAC地址与相切站点不一样。由于网管手工初始配置标识了相切站点，因此系统知道这些拓扑条目的哪条表示是相切站点，哪些是相邻的环路的站点信息。因此系统的转发模块会将发送给相邻环路的站点的RPR MAC帧向相切站点发送。

下面主要介绍相切站点的新增拓扑协议发送处理流程，如图6所示的。

1)从B环的拓扑表中依次取拓扑条目；

2)以A环的本站点的名义封装拓扑帧，就是说除了拓扑帧帧头的源站点MAC地址替换成拓扑条目的站点MAC地址，其他的封装拓扑协议信息都是按照A环的本站点正常发送的拓扑帧的形式封装；

3)在A环中发送该拓扑帧。

c)相切桥接转发模块

该模块主要完成一次桥接相切处理流程。在进行相切站点的桥接处理时，相切站点与非相切站点通过拓扑协议先期进行拓扑关系交互。其中相切站点负责将相邻环路的站点信息通知非相切站点，并告知到这些站点的路由必须通过本相切站点。非相切站点仅仅需要知道相邻环路的站点是通过这个相切站点路由可达的即可，不需要知道相邻环路站点的跳数及相邻关系。

当这个业务帧到达相切站点，相切站点进行桥接处理，通过查询相切的邻环的拓扑表，找到相应的转发路径，包括发送环向和跳数，然后更改这个RPR MAC帧头，包括替换TTL和TLLBASE值(更改为这个相切站点到这个目的站点的跳数)、更改环路标识(更改为从这个相切站点到这个目的站点的环向)等信息以及校验值。然后同将一个业务帧从这个相切站点转发到这个目的站点的转发处理一样将这个跨环帧发送到目的站点。

如果是洪泛帧到达相切站点，需要进行洪泛桥接处理，即这个洪泛帧除了继续在原先的环里洪泛转发，同时需要往相邻相切环进行洪泛。洪泛的处理方式与相切站点有一个洪泛帧进入相邻相切环的处理方式是一样的。为了防止洪泛帧在几个相切环中成环，需要在桥接处理模块接收到洪泛帧时做一个环回判断，即只洪泛源站点为相邻环的RPR MAC帧。

如图5所示的，该流程包括：

当一个RPR MAC帧从相切站点的A环的某个接口，假设是西向接口的环0进入相切站点。

1)判断TTL-1是否为0或者源站点是否是本站点或者源站点是B环的站点；

2)如果是，则丢弃，转结束，否则转步骤3)；

3)取出RPR MAC帧的帧头中的目的站点MAC地址；

4)判断这个目的站点MAC地址是否是本站点的MAC地址；

5)如果是，则对这个RPR帧进行正常的符合标准的下环操作，包括可能送往本地的802.3接口的，也可能封装的是网管或者协议帧，需要送到网管或协议处理模块处理；转结束，否则转步骤6)；

6)通过RPR帧头中的洪泛标志，判断是否是洪泛帧；

7)如果是，转步骤8)，否则转步骤13)；

8)判断是否是RPR的控制帧；

9)如果是，则送到A环的协议处理模块进行相应的处理，转结束。否则同时转步骤10)和步骤11)，同步执行步骤10)和步骤11)；

10)更新该RPR MAC帧的TTL跳数，并进行相应的包头处理，然后从A环的东向接口以洪泛的方式输出，转结束；

11)将该RPR MAC帧作为B环的新上环的需要洪泛方式发送的帧进行处理；

12)将该RPR MAC帧从B环的环0和/或者环1洪泛的方式输出；转结束；

13)用该RPR MAC帧的目的站点MAC地址查找匹配B环的拓扑表；

14)如果匹配不成功，则作为单播帧从A环的东向接口输出，转结束；否则转步骤15)；

15)从拓扑表中查找出B环传送该RPR MAC帧的最短路径包括B环的输出环号和跳数、输出环路端口；

16)改变该RPR MAC帧的帧头的相关信息，其中帧头中的目的站点和源站点MAC地址以A/B/C类业务等级标志不变，TTL值替换成从该站点通过B环到该目的站点的跳数。环号标志改成B环输出环号，假设是环1。重新计算帧头校验；

17)将该RPR MAC帧放入B环的环1的上环队列；

18)进行B环的转发调度处理，将该RPR MAC帧从B环的环1输出；

19)结束。

对非相切站点的流程改造包括以下部分：

a)第二站点信息配置模块：该第二站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点是非相切站点，配置本环中存在的相切站点的基本信息，包括相切站点的站点MAC地址等等信息。

b)第二拓扑协议处理模块：

非相切站点的拓扑协议处理流程的发送处理流程与IEEE802.17标准是一致的，但是接收处理流程有一些改变，主要是原先的拓扑表是不允许存在除站点MAC地址外其他信息都重复的站点条目。而本方法要求在拓扑表中允许存在这样的条目，这些条目表示这些站点允许通过这些条目中的一个属于相切站点条目的站点转发到达。这里要说明的是：在非相切站点的拓扑表中，相切站点的拓扑条目信息包括环向和跳数信息以及相邻信息与通过该相切站点路由可达的其他环路的站点的拓扑条目信息是总是一致的，占用同一个存储区。

如图7所示为拓扑协议接收处理的流程：

t1)从A环某个站点接收到拓扑帧；

t2)提取该拓扑帧的源站点MAC地址，环向和跳数信息；

t3)用源站点MAC地址匹配拓扑表；

t4)如果匹配成功，则转步骤t5)，否则转步骤t8)；

t5)判断环向和跳数与匹配条目中的信息是否一致；

t6)如果是，则根据该拓扑帧带的信息更新拓扑条目中的相关相邻信息。转结束。否则转步骤t7)；

t7)修改并更新该拓扑条目的跳数和环向信息以及相关相邻信息。转结束；

t8)判断拓扑表中相同的环向和跳数的站点是否已经存在；

t9)如果不是，则在拓扑表中插入新条目，并填入跳数和环向信息以及相关相邻信息。转结束，否则转步骤t10)；

t10)判断已经存在的站点是否是相切站点；

t11)如果不是，则替换原先的条目，并更新跳数和环向以及相邻信息，转结束，否则转步骤t12)；

t12)插入新的拓扑条目，并标明是经过该相切环过来的其他环的站点可达信息；

t13)根据该拓扑帧更新相切站点的相邻信息；

t14)结束。

c)上环转发模块：

该模块首先将准备上环的RPR MAC帧封装好，在RPRMAC帧帧头中源站点标识上填写自己的站点地址，目的站点标识上填写该业务帧的目的地的站点地址。TTL值填写到相切站点的跳数，然后将这个帧送到RPR环上。转发流程与正常发送给相切站点的帧的处理是一样的，包括TTL值填写到相切站点的跳数。如果这个RPR MAC帧进入第一个环路时目的站点未知则这个帧被标识为洪泛，这个时候站点的目的地址是没有用的，需要进行洪泛处理，这个洪泛处理与常规的洪泛处理是一致的。

本发明的方法是一种有效的针对弹性分组环的相切情况下的一种相切桥接处理方法，该方法在相切桥接处理时直接采用IEEE802.17MAC到IEEE802.17MAC的一次桥接，在桥接处理中保证了RPR帧的RPR帧头中的目的站点MAC和源站点MAC信息以及A/B/C类业务等级信息等的完整性和一致性，并且减少了IEEE802.3MAC<->IEEE802.17MAC的2次帧结构的封装映射过程，桥接转发过程进一步简化。对于控制帧的处理采用不跨环的处理方式，保证了环与环之间的控制独立性。

虽然本发明方法的业务类别分类方法已被说明和描述，但很明显本发明方法的应用是不受限制的，在不偏离由所附权利要求书所确定的本发明的精神和范围的条件下，本领域的技术人员将会考虑到许多修正、更换、变化、替代和等效的内容，而这些内容都应属于本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1、一种弹性分组环的相切环的桥接方法，该相切环包括相切站点和非相切站点，相切站点包括第一站点信息配置模块，第一拓扑协议处理模块和相切桥接转发模块，该非相切站点包括第二站点信息配置模块，第二拓扑协议处理模块和上环转发模块，其中对相切站点的操作步骤包括：

a)第一站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点为相切站点，配置在本站点相切的两个弹性分组环的基本信息；

b)第一拓扑协议处理模块在相切的两个弹性分组环上接收和发送拓扑协议帧，得到该两个相切环的拓扑信息，然后将拓扑信息向相邻环广播；

c)当业务帧到达相切站点，相切桥接转发模块先进行桥接处理，通过查询相切的邻环的拓扑表，找到相应的转发路径，包括发送环向和跳数，然后更改该弹性分组环MAC帧头，然后将这个跨环帧发送出去；

对非相切站点的操作步骤包括：

d)第二站点信息配置模块配置基本站点信息，配置本站点是非相切站点，配置本环中存在的相切站点的基本信息；

e)第二拓扑协议处理模块从弹性分组环上接收拓扑协议帧，并向所述弹性分组环上发送拓扑协议帧，得到该弹性分组环的拓扑信息以及与该环相切的弹性分组环的桥接拓扑信息；

f)上环转发模块先将准备上环的弹性分组环MAC帧封装好，在该弹性分组环MAC帧帧头中源站点标识上填写自己的站点地址，目的站点标识上填写该业务帧的目的地的站点地址，TTL值填写到相切站点的跳数，然后将该业务帧送到弹性分组环上；

其中，所述步骤b)具体包括：

b1)从相切的一环的拓扑表中依次取拓扑条目；

b2)以相切的另一环的本站点的名义封装拓扑帧，除了拓扑帧帧头的源站点MAC地址替换成拓扑条目的站点MAC地址，其他的封装拓扑协议信息按照本环的本站点正常发送的拓扑帧的形式封装；

b3)在该另一环中发送该拓扑帧。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相切站点的相切桥接转发模块流程中更改所述弹性分组环MAC帧的过程还包括跳数更改为该相切站点到该目的站点的跳数，环向更改为从该相切站点到该目的站点的环向。

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