CN103326960A

CN103326960A - 一种以太广域网数据专线子通道划分及隔离装置

Info

Publication number: CN103326960A
Application number: CN2012103988254A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: CHENGDU INCOMM COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Chengdu kedali Digital Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2032-10-19

Abstract

本发明公开了一种以太广域网数据专线子通道划分及隔离装置，属于数据通讯领域，包括：子通道标识及隔离模块，用于子通道的划分；子通道带宽分配模块，用于分配每条子通道的最低保证带宽及最大突发带宽。本发明实施例将一条以太接口广域网数据专线直观的划分成了多条子专线（或称为子通道），能灵活分配子专线的带宽，子专线间相互隔离；为用户带来充分利用广域网专线的带宽，安全、便捷组网的好处。

Description

一种以太广域网数据专线子通道划分及隔离装置

技术领域

本发明涉及数据通讯领域，特别是涉及MSTP (Multi-Service Transfer Platform)等以太接口类广域网数据专线的优化使用。

背景技术

广域网数据专线广泛用于政府、金融等具有多层级，地理范围分散的机构组建自己的专用数据通讯网络。

政府、金融等机构的专有数据通讯TCP/IP网络中，承载有不同安全特性及不同网络质量要求的业务，例如在银行的内部专网中，承载有生产、办公、视频监控等业务，其中生产业务的网络安全及网络质量要求最高。为保证网络的安全及服务质量，这些机构通常会根据业务种类的不同如生产、办公、视频而组建相互独立的业务网络。为组建独立的业务网络就需要将网络设备及数据专线都分开，但由于广域网专线的成本较高，因此常常会将不同业务网络共享同一条广域网专线，为此，须将一条广域网专线划分为相互隔离的多条子专线（或称为子通道）。

以太数据专线子通道划分可以基于VLAN技术来做，但现有的基于VLAN的划分有如下的不足：

由于没有专用的、工作于链路层的子通道划分设备，因此需要用路由器来进行子通道分割，但路由器是工作于网络层的设备，这存在网络安全隐患，且使网络结构变得不清晰，增加了组网的复杂性。

发明内容

本发明提供一种将一条以太数据专线划分为多条子专线（或子通道）的装置，解决了目前没有这类专用装置的不足，提高了网络的安全性，且使网络结构更清晰，降低网络复杂度。

本发明专利解决其技术问题所使用的技术方案是：

1、本装置需在广域网专线的两端成对使用，且设计为具有一个主通道（MainCh）口及多个子通道(SubCh)口的结构,主通道接广域网专线，子通道接业务网络。如图1所示，为本发明装置的构造及使用示意图，两台本发明装置的主通道接口通过广域网专线互连，然后各子通道接口一一对应使用，即：SubCh1对应SubCh1、 SubCh2对应SubCh2、SubCh3对应SubCh3，一共形成三条子专线，分别将业务网1、业务网2、业务网3互连起来。

2、通过子通道标识符来标识子通道，并实现子通道间的隔离。

通过任一子通道接口进入本发明装置的以太帧，都被视为进入了一条子通道，此帧被加上该子通道的唯一标识符，然后通过主通道接口发送到广域网线路上并到达对端装置，对端装置通过主通道接口收到此帧后，读取其子通道标识符，去掉该帧的子通道标识符后，将该帧从对应的子通道接口发送出去并到达业务网络。通过这样的方式，保证以太帧只会在本子通道内传输，而不会进入其它子通道，实现了各子通道间的隔离。如图2所示，为添加在以太帧中的子通道标识符示意图，该标识符添加在帧数据字段（DATA）之后及帧校验字段之前（FCS），长度为8bit。

3、本发明装置对子通道带宽进行分配，各子通道采用统计复用的方式共享线路总带宽。每个子通道可获得其最小保证带宽，所有子通道的最小保证带宽之和不能大于线路带宽；同时各子通道都可占用其它空闲子通道的带宽，因此可为各子通道设定一个带宽最大值。

下面用数学公式来表示子通道的带宽分配：

假定线路总带宽值为100，每个子通道的带宽值为其占总线路带宽的权重值并乘以100。

因此，假设某子通道i,其最小带宽为bwmin(i),最大带宽为bwmax(i),则用数学公式表示其带宽关系为：

本发明带来的有益效果是：将一条以太接口广域网数据专线直观的划分成了多条子专线，能灵活分配子专线的带宽，子专线间相互隔离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。

图1为本发明装置的构造及使用示意图。

图2为添加在以太帧中的子通道标识符示意图。

图3为本发明的具体实现流程图。

图4为本发明的功能模块图。

图5为双速率三色令牌桶算法示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，通过具体实现流程图、功能模块、算法三个方面，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述。

如图3所示，为本发明的一种具体实现方式流程图，包括以下步骤：

第一步：如图1所示，设计一台带有至少3个以太接口的数据通讯处理装置，选定一个以太接口为主通道口（MainCh），其余的为子通道接口，并依次编号为SubCh1、SubCh2、SubCh3、…… SubChn。

第二步：如图2所示，从子通道1（SubCh1）接口进入本装置的以太帧被加上子通道标识符1,依次，SubCh2加上标识符2, …… ，SubChn 加上标识符n。本装置为每一个子通道都建有一个属于该子通道的帧缓冲区，被加上标识符的帧都首先进入该子通道的帧缓冲区，等待从主通道接口发送出去。

第三步：每个子通道缓冲区里的以太帧，通过带宽分配模块的调度，依次发送到广域网线路上，并到达到对端装置进行接收处理。

第四步：对端装置从主通道接口收到的以太帧，首先读取其子通道标识符的值，根据其值，找到对应的子通道接口，去掉子通道标识符后从此子通道接口转发出去。

如图4所示，为本发明的功能模块图，包括：

子通道标识及隔离模块，包括子通道的编号，子通道标识符的添加及去除，根据子通道标识符寻找子通道的发送出口等几个功能。

子通道带宽分配模块，包括子通道帧缓冲区管理及帧发送调度运算两个主要功能。

如图5所示，为实现子通道带宽分配功能的双速率三色令牌桶的算法，具体为：

1）、设定令牌桶算法的周期为Tc(一般为100毫秒，可用户设置)。

2）、为每一个子通道设置两个令牌桶，Tmin 及Tmax, 在每一个Tc周期，更新每个子通道的两个令牌桶的令牌值，该数值为该子通道带宽（bwmin及bwmax）与Tc 相乘得到的。

3）、装置依次从每个子通道取出一个数据帧，如果该帧的长度大于Tmax 令牌桶的令牌值，则此帧不能发送；如果如果该帧的长度小于Tmin 令牌桶的令牌值，则此帧可发送出去；如果此帧的长度介于Tmin 及Tmax令牌桶的令牌值之间，则判断主通道发送是否繁忙，如果繁忙则此帧不发送，如果空闲则此帧发送（主通道的发送出口空闲也意味着此时其它子通道空闲）。每发送一个帧，则令牌桶Tmax及Tmin的令牌值都同时减去该帧长度值。

本发明实施例的技术方案具有以下优点：

1、装置工作于链路层，可以避免基于网络层的现有设备的网络安全隐患，并使网络结构更清晰。

2、每一条子通道采用独立的接口，使网络安全性更高，用户使用更简便。

3、采用子通道标识符而不是采用VLAN来标识子通道，这样可以不影响用户对VLAN的使用（用户既可以不加VLAN，也可以根据需要添加VLAN），因此，组网更方便。

4、各子通道采用统计复用的方式共享线路的总带宽，且各子通道可以设置它的最低保证带宽以及最高突发带宽（当其它子通道空闲时，该子通道可以占用它们的带宽）。采用这样的方式，充分利用了线路资源，保证了网络服务质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种以太广域网数据专线子通道划分及隔离装置，其特征在于，包括：

本发明装置有一个主通道接口（MainCh）及多个子通道接口（依次编号为SubCh1、SubCh2 …… SubChn)；

本发明装置在广域网专线的两端成对使用，两台发明装置的主通道接口通过广域网专线互连，而子通道接口根据其编号一一对应使用，SubCh1对应SubCh1、SubCh2对应SubCh2 …… SubChn对应SubChn，一共形成n条子专线;

本发明装置通过在以太帧里添加子通道标识符来标识子通道，并实现子通道间的隔离;

本发明装置对子通道带宽进行分配，各子通道采用统计复用的方式共享线路带宽,每个子通道可获得其最小保证带宽，所有子通道的最小保证带宽之和不能大于主通道带宽,同时各子通道都可占用其它空闲子通道的带宽，因此可为各子通道设定一个最大突发带宽值。

2.如权利要求1所述一种以太广域网数据专线子通道划分及隔离装置，其特征在于，通过子通道标识符来标识子通道，并实现子通道间的隔离，具体包括：

通过任一子通道接口进入本发明装置的以太帧，都被视为进入了一条子通道，此帧被加上该子通道唯一的标识符，然后通过主通道接口发送到广域网线路上并到达对端装置，对端装置通过主通道接口收到此帧后，读取其子通道标识符，去掉该帧的子通道标识符后，将该帧从对应的子通道接口发送出去；通过这样的方式，保证以太帧只会在本子通道内传输，而不会进入其它子通道，实现了各子通道间的隔离。