CN103036782A - 网络通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网络通信方法及系统，其中，所述方法包括：构建包括多个PE设备的环网；S2、接收并解析报文；S3、侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；S4、根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。本发明将网络中所有PE设备以环网形式互联，并通过设置环主节点来避免网络数据成环，并通过环保护切换机制放置环网链路故障，本发明环网中报文组播可在公网内部所有PE设备之间进行传递，相比于“全连接”形式的网络，避免了网络带宽的浪费。

Description

网络通信方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种禁止“水平分割”的VPLS网络通信方法及其系统。

背景技术

虚拟专用局域网业务（Virtual Private LAN Service, VPLS）是一种基于以太网的二层虚拟专用网络（Virtual Private Network, VPN）技术。VPLS技术集以太网和多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching, MPLS）的优点于一体，它使分散在不同地理位置上的用户网络可以相互通信。

参图1所示，虚拟专用局域网中包括多个运营商边缘路由器（Provider Edge, PE）及与这些PE设备互联的用户边缘路由器（Customer Edge, CE），其中，各PE设备之间通过伪电路（Pseudo-Wire, PW）来传输数据帧，而PE设备与各CE设备之间则通过一定的接入链路（Attachment Circuit, AC）来传输数据帧。现有技术中，虚拟专用局域网业务采用“全连接”及“水平分割转发”来避免环路，“水平分割转发”即从公网侧PW上接收到数据不再转发到其他的PW上去，PE设备之间通过建立标记交换路径（Label Swiching Path, LSP）以实现“全连接”。

然而，在上述技术中，对于组播报文或者广播报文，报文经常需要从一个PE设备转发到其他多个PE设备上，对于这样的应用，VPLS“全连接”的方法需要同一报文被复制多份以发往多个PE设备，如此，造成网络带宽的极大浪费。

发明内容

本发明所需解决的技术问题在于提供一种网络通信方法，以将网络中所有PE设备以环网形式互联，并通过设置环主节点来避免网络数据成环，避免网络带宽的浪费。

相应地，本发明还提供一种应用上述网络通信方法的网络通信系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种网络通信方法，其包括如下步骤：

S1、构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

S2、接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

S3、侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；

S4、根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4具体包括：根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3具体包括：定时从所述环主节点发出探测消息；判断所述环主节点是否可以接收到此探测信息，若是，则当前环网链路工作正常；若否，则当前环网出现链路故障。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3还包括：获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态。

此外，一种网络通信系统，其包括如下单元：

环网构建单元、用于构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

报文接收单元、用于接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

保护切换单元、用于侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；

报文转发单元、用于根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

作为本发明的进一步改进，所述报文转发单元具体用于：根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。

作为本发明的进一步改进，所述保护切换单元具体用于：定时从所述环主节点发出探测消息；判断所述环主节点是否可以接收到此探测信息，若是，则当前环网链路工作正常；若否，则当前环网出现链路故障。

作为本发明的进一步改进，所述保护切换单元还用于：获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态。

根据以上技术方案可以看出，本发明将网络中所有PE设备以环网形式互联，并通过设置环主节点来避免网络数据成环，并通过环保护切换机制放置环网链路故障，本发明环网中报文组播可在公网内部所有PE设备之间进行传递，相比于“全连接”形式的网络，避免了网络带宽的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术的技术方案，下面将对本发明具体实施例或现有描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下述附图仅为本发明的一部分附图，对于本领域普通技术人员而言，在不作出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中VPLS网路架构示意图；

图2是本发明一具体实施方式中VPLS网络通信方法的流程示意图；

图3是本发明一具体实施方式中VPLS网络（正常状态）架构示意图；

图4是本发明一具体实施方式中VPLS网络（保护状态）架构示意图；

图5是本发明一具体实施方式中VPLS网络通信系统的单元示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，基于本发明的各实施例，本领域的普通技术人员在未作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均应包含在本发明的保护范围内。

结合图2及图3所示，在本发明一具体实施方式中，一种网络通信方法，其包括如下步骤：

S1、构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

其中，如图3所示，本实施方式中，假设在同一环网中，共设置有A、B、C、D、E、F这6台PE设备，每个PE设备之间通过PW（Pseudo-Wire, PW）一一连接，所有PE设备上禁止水平分割功能，即所有PE设备必须支持从一个PW转发到另外一个PW上去的功能。并且所有PE设备在VPLS实例中运行以太网链路自动保护协议（Ethernet Automatic Protection Switching, EAPS）。其中，本实施方式中，可指定设备A为环主节点，其左右两侧的两个节点中的一个设置为主接口，另外一个设置为辅助接口，图中所示，设备A与设备B之间的PW路径被设置为闭塞（Block）状态，这一侧路径中的设备A的接口即为辅助接口，在环网正常工作状态下，环网不会成环。

S2、接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

S3、侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；

本实施方式中，环上的主节点A定时发送环网健全探测消息，其还用于负责环路剪枝，即被保护VPLS的阻塞（Block）和去阻塞（unblock），其余节点作为传输节点，协助主节点进行环路状态的监测以及在主节点的控制下进行业务倒换。其中，环在正常情况下，主节点可以在辅助接口上收到该探测消息，而如果不能够接收到此探测消息，即表明环路出现了故障。

参图4所示，当环断裂（假设设备E、F之间的PW断裂）时，那么，此时相邻的节点Ｅ或者Ｆ便可探测到故障事件，并向主节点Ａ发送告警消息。主节点Ａ收到告警消息，则启动环倒换过程。当然，在本发明其他实施方式中，也可通过定时器来判断故障，及若发现定时器超时时间（健全探测周期的n倍）内辅助接口上没有收到健全探测消息，则启动环倒换过程。本实施方式中，启动环保护倒换的过程具体为：在环保护路径（设备A、B之间）取消阻塞状态，变为畅通状态，并在其左、右两个方向分别发送刷新消息，通知各传输节点刷新MAC表，业务重新接续。此外，在本发明具体实施方式中，为了避免在故障链路恢复畅通后，环路在此成环，本发明还包括如下步骤：获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态（block），这样即便链路恢复，也不会立即成环。

S4、根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

其中，所述步骤S4具体包括：

S41、根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；目的地址为多个的为组播报文或者广播报文，而单个目的地址的为单播报文；

S42、若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；比如，假设当前报文需要从PE设备C转发到PE设备E上去，则可通过路径C-D-E转发出去。

S43、若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。比如，假设当前报文需要从节点D发送至节点E、F、C中去。那么此时报文便可从节点D的两侧的PW路径分别发出报文，具体地，首先报文在节点D初被复制两份，一份发往节点C，一份发往节点E，之后，报文在到达节点E后，获知该报文还需发送至节点F，那么在此处，还需将报文复制一份以继续发送至节点F。本发明的报文组播方式相比于之前采用的全连接方式，整体带宽占用更小，避免了不必要的带宽浪费。

参图5所示，在本发明一具体实施方式中，一种网络通信系统，其包括如下单元：

环网构建单元101、用于构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

报文接收单元102、用于接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

保护切换单元103、用于侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；其中，本实施方式中，所述保护切换单元具体用于：定时从所述环主节点发出探测消息；判断所述环主节点是否可以接收到此探测信息，若是，则当前环网链路工作正常；若否，则当前环网出现链路故障。

值得一提的是，所述保护切换单元还用于：获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态，这样即便链路恢复，也不会立即成环。

报文转发单元104、用于根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

其中，在本实施方式中，所述报文转发单元具体用于：根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。

需要指明的是，本文所描述的有关网络通信系统的实施例中的具体技术特征、功能及效果请参文中所描述的有关网络通信方法的实施例，在此，申请人不再予以赘述。

综上所述，本发明将网络中所有PE设备以环网形式互联，并通过设置环主节点来避免网络数据成环，并通过环保护切换机制放置环网链路故障，本发明环网中报文组播可在公网内部所有PE设备之间进行传递，相比于“全连接”形式的网络，避免了网络带宽的浪费。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种网络通信方法，其包括如下步骤：

S1、构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

S2、接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

S3、侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；

S4、根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

2.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；

若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；

若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。

3.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

定时从所述环主节点发出探测消息；判断所述环主节点是否可以接收到此探测信息，若是，则当前环网链路工作正常；若否，则当前环网出现链路故障。

4.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态。

5.一种网络通信系统，其包括如下单元：

环网构建单元、用于构建包括多个PE设备的环网，其中，在所述环网中指定一个PE设备为环主节点，并将其与相邻的另一PE设备之间的环保护链路设置为阻塞状态，每个PE设备与一个或多个CE设备相互通信；

报文接收单元、用于接收并解析报文，以获取报文转发的目的地址；

保护切换单元、用于侦测环网中是否出现链路故障，若有故障，则启动保护切换机制，将所述环保护链路设置为畅通状态；若无故障，则保持当前工作状态；

报文转发单元、用于根据报文的转发的目的地址，将报文通过环网转发到相应的PE设备，再通过所述PE设备转发到指定的CE设备。

6.根据权利要求5所述的网络通信系统，其特征在于，所述报文转发单元具体用于：

根据所述报文的目的地址，判断当前报文为组播报文还是单播报文；

若是单播报文，则获取报文进入的PE设备与报文发出的PE设备之间的最短路径，并通过该最短路径进行报文转发；

若是组播报文，则将所述报文通过环网转发到多个相应的PE设备。

7.根据权利要求5所述的网络通信系统，其特征在于，所述保护切换单元具体用于：

定时从所述环主节点发出探测消息；判断所述环主节点是否可以接收到此探测信息，若是，则当前环网链路工作正常；若否，则当前环网出现链路故障。

8.根据权利要求5所述的网络通信系统，其特征在于，所述保护切换单元还用于：

获取环网中故障链路的位置，并将相应位置的链路设置为临时闭塞状态。

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