CN104702510A - 一种rpr网络中的报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种RPR网络中的报文转发方法，该方法应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，该方法包括：接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。本发明还公开了一种RPR网络中的报文转发装置。采用本发明能够实现RPR环上流量按配置权重进行负载分担。

Description

一种RPR网络中的报文转发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种RPR网络中的报文转发方法及装置。

背景技术

RPR(Resilient Packet Ring，弹性分组环)是一种新型的MAC(Media AccessControl，媒体访问控制)协议，可运行于SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密级波分复用)和以太网之上，为宽带IP城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

RPR采用RPR MAC层帧封装实现Ethernet Over RPR的透明传输。RPR的环结构和拓扑保护机制对所承载流量的转发过程和接入设备透明。

在图1所示的现有RPR网络中，RPR网络包含节点101-105。节点101-105收集RPR网络拓扑，计算单播转发路径，计算其他节点的RPR MAC地址对应的出接口。对于目的节点确定的单播报文，始终根据所计算出来的单播转发路径，即最短路径进行转发，除非该方向链路故障。当节点102收到单播报文，其目的节点为节点105时，根据收集的RPR网络拓扑，计算出的单播转发路径为102-101-105。如果101-105链路发生拥塞，基于现有RPR协议，该单播报文仍然按照路径102-101-105进行转发。此时，节点101为了减轻拥塞,就需要减少上环流量，这样一来便会导致的丢包问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种RPR网络中的报文转发方法及装置，能够实现RPR环上流量按配置权重进行负载分担。

本发明实施例提供了一种RPR网络中的报文转发方法，该方法应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，该方法包括：接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

本发明实施例还提供了一种报文转发装置，该装置应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，该装置包括：接收处理单元，用于接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；查找单元，用于根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；转发单元，用于根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

本发明的有益效果在于，为哈希映射表中的每一个哈希值指定到目的节点对应的转发子环，当该节点设备接收到以太单播报文时，根据目的节点和计算的哈希值找到对应的转发子环。对于同一目的节点的以太单播报文，哈希值不同，对应的转发子环有可能不同，有的报文在主子环即最短路径上进行转发，有的报文在从子环即另一条路径上进行转发。如此，不需要像现有技术那样，对于同一目的节点的以太单播报文，只能在一条最短路径上进行转发。本发明实现了RPR环上流量按配置权重进行负载分担，进而解决了现有技术由于最短路径上拥塞而导致的丢包问题。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为已有RPR网络示意图。

图2为本发明在一实施例提供的一种RPR网络中的报文转发方法的流程示意图。

图3为RPR的拓扑示意图。

图4为本发明实施例提供的RPR网络示意图。

图5是本发明实施例节点A接收到以太单播报文，其目的节点是节点B的报文转发路径示意图。

图6是本发明实施例节点A接收到以太单播报文，其目的节点是节点C的报文转发路径示意图。

图7是本发明实施例提供的一种RPR网络中的报文转发装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

如图2所示，本发明在一实施例提供了一种RPR网络中的报文转发方法，该方法应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，该方法包括以下步骤：

步骤21、接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPRMAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值。

其中，进行哈希计算的报文头信息包括：以太单播报文的源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、源端口号或者目的端口号中的任意一种，或者任意几种的组合。

步骤22、根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环。

步骤23、根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

首先，在接收以太单播报文之前，根据收集的RPR网络拓扑信息生成选环表，所述选环表包括到达目的节点所对应的主子环，主子环的子环跳数，沿主子环的转发路径；以及到达所述目的节点所对应的从子环，从子环的子环跳数，沿从子环的转发路径；其中，所述主子环的子环跳数不大于所述从子环的子环跳数。

然后，根据预设规则为哈希映射表中的每一个哈希值指定转发所述以太单播报文所选用的转发子环。预设规则可以直接根据用户需求进行灵活指定，优选的预设规则可以为：按照选环表中转发所述以太单播报文的所述主子环的子环跳数和所述从子环的子环跳数的反比，建立所述哈希映射表中的哈希值与所述主子环和所述从子环之间的映射关系。

如此，接收到以太单播报文后，按照步骤21至23在RPR网络中进行转发。

RPR采用逆向双环结构，数据沿环网在节点之间进行转发，如图3所示。图3为RPR的拓扑示意图。针对图3，下面介绍一下有关RPR环网的概念：

·0环：RPR双环中，数据帧发送方向为顺时针的称为0环，也称Outer Ring(外环)。

·1环：RPR双环中，数据帧发送方向为逆时针的称为1环，也称Inner Ring(内环)。

本发明中将在RPR网络中到达目的节点所采用的最短路径所对应的转发子环称为主子环，将到达该目的节点所采用的相对较远的另一条路径所对应的转发子环称为从子环。主子环可以是0环也可以是1环，从子环可以是0环也可以是1环。

为清楚介绍本发明，下面列举具体场景进行说明。

图4所示的本发明实施例RPR网络包括节点A-D。节点A的RPR MAC地址为MAC-A；节点B的RPR MAC地址为MAC-B；节点C的RPR MAC地址为MAC-C；节点D的RPR MAC地址为MAC-D。节点A-D各自运行RPR协议，收集RPR网络拓扑信息，生成选环表。

节点A根据收集的拓扑信息确定到达节点B的最短路径是节点A-节点B，即到达节点B的最短路径对应的主子环是0环，到达节点B的主子环的子环跳数TTL＝1，位于该最短路径上的端口A-1是到达节点B的出接口。到达节点B的相对较远的另一条路径对应的从子环是1环，到达节点B的从子环的子环跳数TTL＝3，位于该路径上的端口A-2是到达节点B的出接口。

节点A根据收集的拓扑信息确定到达节点C的两个路径相同，但是端口A-1所在路径具有更高优先级，所以最短路径是节点A-节点B-节点C，即到达节点C的最短路径对应的主子环是0环，到达节点C的主子环的子环跳数TTL＝2，位于该最短路径上的端口A-1是到达节点C的出接口。到达节点C的另一条路径对应的从子环是1环，到达节点C的从子环的子环跳数TTL＝2，位于该路径上的端口A-2是到达节点C的出接口。

节点A根据收集的拓扑信息确定到达节点D的最短路径是节点A-节点D，即到达节点D的最短路径对应的主子环是1环，到达节点D的主子环的子环跳数TTL＝1，位于该最短路径上的端口A-2是到达节点D的出接口。到达节点D的相对较远的另一条路径对应的从子环是0环，到达节点D的从子环的子环跳数TTL＝3，位于该路径上的端口A-1是到达节点D的出接口。

节点A生成的选环表1中，RPR MAC地址MAC-B对应的主子环是0环，主子环TTL＝1；RPR MAC地址MAC-B对应的从子环是1环，从子环TTL＝3。RPR MAC地址MAC-C对应的主子环是0环，主子环TTL＝2；RPR MAC地址MAC-C对应的从子环是1环，从子环TTL＝2。RPR MAC地址MAC-D对应的主子环是1环，主子环TTL＝1；RPR MAC地址MAC-D对应的从子环是0环，从子环TTL＝3。

本发明实施例中根据所采用的哈希算法，假设得到的哈希值范围为0～3，分别是0，1，2，3，共四个哈希值。

本发明为实现RPR网络流量负载分担，使得到达同一目的节点的报文不固定只选择一条最短路径进行转发，为每一个哈希值指定到目的节点对应的转发子环。可以根据用户需求进行灵活指定，本发明实施例中按照到达目的节点的主子环的子环跳数和从子环的子环跳数的反比，将哈希值分配给主子环和从子环，用于将分配给主子环的哈希值指定到主子环，将分配给从子环的哈希值指定到从子环。

到达目的节点B，主子环TTL：从子环TTL＝1：3，从而可以推出，指定到主子环的哈希值数目＝4*(3/1+3)＝3，指定到从子环的哈希值数目＝4*(1/1+3)＝1。本发明实施例将哈希值0，1，2指定到主子环，将哈希值3指定到从子环。

到达目的节点C，主子环TTL：从子环TTL＝2：2，从而可以推出，指定到主子环的哈希值数目＝4*(2/2+2)＝2，指定到从子环的哈希值数目＝4*(2/2+2)＝2。本发明实施例将哈希值0，1指定到主子环，将哈希值2，3指定到从子环。

到达目的节点D，主子环TTL：从子环TTL＝1：3，从而可以推出，指定到主子环的哈希值数目＝4*(3/1+3)＝3，指定到从子环的哈希值数目＝4*(1/1+3)＝1。本发明实施例将哈希值0，1，2指定到主子环，将哈希值3指定到从子环。

根据上述描述，形成本实施例的哈希映射表如表1所示：

表1

节点A接收到以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPRMAC地址查找到目的节点是节点B，根据以太单播报文目的MAC地址进行哈希计算得到的哈希值查找哈希映射表，如果哈希值为0，对应从主子环转发，则将该以太单播报文进行RPR封装为RPR单播报文，其中源RPR MAC地址是节点A的RPR MAC地址MAC-A，目的RPR MAC地址是节点B的RPR MAC地址MAC-B，从端口A-1转发出去；如果哈希值为1，对应从主子环转发，则将该以太单播报文进行RPR封装，从端口A-1转发出去；如果哈希值为2，对应从主子环转发，则将该以太单播报文进行RPR封装，从端口A-1转发出去；如果哈希值为3，对应从从子环转发，则将该以太单播报文进行RPR封装，从端口A-2转发出去。

如此，当节点A接收到的所有以太单播报文的目的MAC地址对应的RPRMAC地址都是MAC-B时，其以太单播报文的目的MAC地址有可能并不相同，这样，根据以太单播报文目的MAC地址进行哈希计算得到的哈希值就有可能不同，进而不同哈希值对应的子环就不相同，最终实现了一定程度的负载分担，不需要像现有技术那样，对于从节点A接收到的以太单播报文，其目的节点只要是节点B，转发路径都是最短转发路径：节点A至节点B。

图5是本发明实施例节点A接收到以太单播报文，其目的节点是节点B的报文转发路径示意图。假设节点A接收到4条以太单播报文，根据每条以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址查找到目的节点是节点B，根据每条以太单播报文目的MAC地址进行哈希计算得到的哈希值分别是0，1，2，3。通过查找哈希映射表1可以确定，哈希值0，1，2指定到主子环对应的0环转发，哈希值3指定到从子环对应的1环转发。因此，3条报文在主子环上转发(虚线所示)，1条报文在从子环上转发(点划线所示)，显然大部分的流在最短路径上转发，少量的流在较远路径上转发，一定程度上兼顾了“路径最短”和“负载分担”的要求。

节点A接收到以太单播报文，在主子环上转发时，将该以太单播报文进行RPR封装为RPR单播报文，其中源RPR MAC地址是节点A的RPR MAC地址MAC-A，目的RPR MAC地址是节点B的RPR MAC地址MAC-B，从端口A-1转发出去；

节点B从端口B-1收到目的RPR MAC地址是MAC-B的RPR单播报文，根据目的RPR MAC地址MAC-B将RPR报文解封装为以太单播报文，进行本地转发。

节点A接收到以太单播报文，在从子环上转发时，将该以太单播报文进行RPR封装为RPR单播报文，其中源RPR MAC地址是节点A的RPR MAC地址MAC-A，目的RPR MAC地址是节点B的RPR MAC地址MAC-B，从端口A-2转发出去；

节点D从端口D-1收到目的RPR MAC地址是MAC-B的RPR单播报文，从端口D-2转发出去；

节点C从端口C-2收到目的RPR MAC地址是MAC-B的RPR单播报文，从端口C-1转发出去；

节点B从端口B-2收到目的RPR MAC地址是MAC-B的RPR单播报文，根据目的RPR MAC地址MAC-B将RPR报文解封装为以太单播报文，进行本地转发。

图6是本发明实施例节点A接收到以太单播报文，其目的节点是节点C的报文转发路径示意图。假设节点A接收到4条以太单播报文，根据每条以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址查找到目的节点是节点C，根据每条以太单播报文目的MAC地址进行哈希计算得到的哈希值分别是0，1，2，3。通过查找哈希映射表1可以确定，哈希值0，1指定到主子环对应的0环转发，哈希值2，3指定到从子环对应的1环转发。因此，2条报文在主子环上转发(虚线所示)，2条报文在从子环上转发(点划线所示)，从而实现了RPR环上流量按配置权重进行负载分担，进而解决了现有技术由于最短路径上拥塞而导致的丢包问题。

基于同样的发明构思，本发明一实施例还提出一种RPR网络中的报文转发装置，该装置应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，如图7所示，该装置包括：

接收处理单元701，用于接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；

查找单元702，用于根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；

转发单元703，用于根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

该装置进一步包括指定单元704：根据预设规则为哈希映射表中的每一个哈希值指定转发所述以太单播报文所选用的转发子环。

所述指定单元704中所述预设规则为：按照转发所述以太单播报文的所述主子环的子环跳数和所述从子环的子环跳数的反比，建立所述哈希映射表中的哈希值与所述主子环和所述从子环之间的映射关系。

所述装置还包括：选环表生成单元705，用于在接收以太单播报文之前，根据收集的RPR网络拓扑信息生成选环表，所述选环表包括到达目的节点所对应的主子环，主子环的子环跳数，沿主子环的转发路径；以及到达所述目的节点所对应的从子环，从子环的子环跳数，沿从子环的转发路径；其中，所述主子环的子环跳数不大于所述从子环的子环跳数。

所述接收处理单元701中进行哈希计算的报文头信息包括：以太单播报文的源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、源端口号或者目的端口号中的任意一种，或者任意几种的组合。

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 (10)

1.一种弹性分组环RPR网络中的报文转发方法，该方法应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，其特征在于，该方法包括：

接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；

根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；

根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据预设规则为哈希映射表中的每一个哈希值指定转发所述以太单播报文所选用的转发子环。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设规则为：

按照转发所述以太单播报文的所述主子环的子环跳数和所述从子环的子环跳数的反比，建立所述哈希映射表中的哈希值与所述主子环和所述从子环之间的映射关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收以太单播报文之前，所述方法还包括：

根据收集的RPR网络拓扑信息生成选环表，所述选环表包括到达目的节点所对应的主子环，主子环的子环跳数，沿主子环的转发路径；以及到达所述目的节点所对应的从子环，从子环的子环跳数，沿从子环的转发路径；其中，所述主子环的子环跳数不大于所述从子环的子环跳数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行哈希计算的报文头信息包括：以太单播报文的源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、源端口号或者目的端口号中的任意一种，或者任意几种的组合。

6.一种弹性分组环RPR网络中的报文转发装置，该装置应用于弹性分组环RPR网络中的节点设备，其特征在于，该装置包括：

接收处理单元，用于接收以太单播报文，根据以太单播报文的目的地址对应的RPR MAC地址确定目的节点；根据所述以太单播报文的报文头信息进行哈希计算得到哈希值；

查找单元，用于根据所述目的节点和所述哈希值查找哈希映射表，确定转发所述以太单播报文所选用的转发子环，所选用的转发子环为主子环或从子环；

转发单元，用于根据所选用的转发子环从选环表中确定转发路径，对所述以太单播报文进行转发。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括指定单元：根据预设规则为哈希映射表中的每一个哈希值指定转发所述以太单播报文所选用的转发子环。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述指定单元中所述预设规则为：

按照转发所述以太单播报文的所述主子环的子环跳数和所述从子环的子环跳数的反比，建立所述哈希映射表中的哈希值与所述主子环和所述从子环之间的映射关系。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：选环表生成单元，用于在接收以太单播报文之前，根据收集的RPR网络拓扑信息生成选环表，所述选环表包括到达目的节点所对应的主子环，主子环的子环跳数，沿主子环的转发路径；以及到达所述目的节点所对应的从子环，从子环的子环跳数，沿从子环的转发路径；其中，所述主子环的子环跳数不大于所述从子环的子环跳数。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收处理单元中进行哈希计算的报文头信息包括：以太单播报文的源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、源端口号或者目的端口号中的任意一种，或者任意几种的组合。