CN105515986A - 列车通信网络数据处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种列车通信网络数据处理方法及系统，所述方法包括：运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向；根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问控制MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。

Description

列车通信网络数据处理方法及系统

技术领域

本发明涉及列车网络通信技术领域，尤其涉及一种列车通信网络数据处理方法及系统。

背景技术

由于列车运行速度的大幅提高，列车网络结构的逐渐复杂化，新型大容量业务的不断增加，为了满足列车通信网络对于带宽、实时性、可靠性等重要性能的要求，基于工业以太网的列车通信网络已成为国际电工委员会和许多发达国家对于列车通信网络的新的发展方向。

现有技术中，基于国际电工委员会(InternationalElectrotechnicalCommission，IEC-61375-2-5)标准定义了基于以太网的列车通信网。IEC-61375-2-5标准定义了一种链式的拓扑结构，网络中各个骨干网节点依次进行链接，除了首尾两个骨干网节点外，每个骨干网节点左右都会有相邻骨干网节点，只有相邻的骨干网节点间才可以直接进行数据传递。

但是，现有技术中的列车通信网络采用链式的拓扑结构，当数据从列车头的终端设备转发到列车尾的终端设备时，只能通过相邻的骨干网节点一级一级转发，数据传输时延较大。

发明内容

本发明实施例提供一种列车通信网络数据处理方法及系统，用以解决现有技术中列车通信网络数据传输时延较大的问题。

本发明实施例提供一种列车通信网络数据处理方法，包括：

运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，所述至少三个骨干网节点通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；

根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；

根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问控制MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。

另一实施例中，所述根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系包括：

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向生成所述至少三个骨干网节点的有向图；

根据所述有向图计算每个骨干网节点的出度；

以出度为零的骨干网节点为起始骨干网节点，以入度为零的骨干网节点作为结束骨干网节点，依次针对所述骨干网节点应用邻居骨干网节点选取规则选取每个骨干网节点的邻居骨干网节点及从所述所述骨干网节点到达所述邻居骨干网节点的路径；

所述邻居骨干网节点选取规则包括：选取每个骨干网节点的出度最小的邻居骨干网节点及所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径，当有多个相同最小出度的未被选取过的邻居骨干网节点时，在未被选取过的邻居骨干网节点中随机选取一个。

另一实施例中，在所述以出度为零的骨干网节点为起始骨干网节点，以入度为零的骨干网节点作为结束骨干网节点依次针对所述骨干网节点应用邻居骨干网节点选定规则确定每个骨干网节点的选定邻居及到达所述选定邻居的路径之后，还包括：

如果还存在没有被选取的骨干网节点，则返回到最后一个具有相同最小出度的邻居骨干网节点的骨干网节点，重复应用所述邻居骨干网节点选取规则，选取所述骨干网节点的邻居骨干网节点和所述骨干网节点与所述邻居骨干网节之间的路径，删除选取的所述路径以外的所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径。

另一实施例中，所述计算每个骨干网节点的出度具体包括：当两个骨干网节点之间有多条路径时，随机选择其中一个路径，删除其它路径，所述骨干网节点的出度为删除路径后所述骨干网节点的出度。

另一实施例中，所述根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号之后，还包括：

每个骨干网节点通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点到达所述骨干网里的各个骨干网节点的路由转发表；

所述根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问MAC地址，将来自所述终端设备的数据转发到目的终端设备包括：

根据所述路由转发表和MAC地址表将来自所述源终端设备的数据封装并转发到所述目的骨干网节点设备下的终端设备。

另一实施例中，所述运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议之前，还包括：

通过中间系统到中间系统IS-IS路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。

另一实施例中，所述根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号之后，还包括：

运行终端地址交互ESADI协议，将所述至少三个骨干网节点设备的骨干网节点标识号、端口信息以及所述终端设备的MAC地址通告给管理设备，所述管理设备为设定的终端设备，所述端口信息包括所述至少三个骨干网节点设备的端口方向。

本发明实施例还提供一种列车网络数据处理系统，包括：

至少三个骨干网节点、接入所述至少三个骨干网节点的终端设备及接入其中一个骨干网节点设备的管理设备；所述至少三个骨干网节点通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

所述至少三个骨干网节点用于，运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向；

所述至少三个骨干网节点设备还用于：

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；

根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；

根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问控制MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备；

所述管理设备用于，通过运行终端地址交互ESADI协议学习所述至少三个骨干网节点设备的骨干网节点标识号、端口信息以及所述终端设备的MAC地址，所述管理设备为设定的终端设备，所述端口信息包括所述至少三个骨干网节点设备的端口方向。

另一实施例中，每个骨干网节点设备还用于，

通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点设备到达所述骨干网里的各个骨干网节点设备的路由转发表；

根据所述路由转发表将来自所述源终端设备的数据封装并转发到所述目的终端设备所在的骨干网节点设备，然后根据MAC地址表转发到目的终端设备。

另一实施例中，所述至少三个骨干网节点设备还用于：

通过中间系统到中间系统IS-IS路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。

本发明实施例所提供的列车通信网络数据处理方法及系统，通过至少三个骨干网节点以网状拓扑结构连接，与终端设备共同构成列车通信网络，并根据所述至少三个骨干网节点运行的TRILL协议的链路状态协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系，从而为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号，并根据所述骨干网节点标识号及终端设备的MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。采用本发明实施例提供的列车通信网络数据处理方法，由于骨干网节点通过网状拓扑结构连接，可以降低数据从列车头的终端设备传输到列车尾的终端设备时的转发跳数，降低数据转发时延。另外，由于所述至少三个骨干网节点运行TRILL协议，在TRILL报文头中引入了生存时间值(TimeToLive，TTL)字段，当TRILL报文在运行TRILL协议的所述列车通信网络中发生了环路问题，不会造成网络瘫痪等严重后果，提高了列车通信网络的运行稳定性。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例列车通信网络架构的示意图；

图2为本发明实施例列车通信网络数据处理方法的流程示意图；

图3a-图3d为本发明实施例列车通信网络数据处理方法中的至少三个骨干网节点的网络拓扑结构示意图；

图4为至少三个骨干网节点与终端设备的网络连接结构示意图；

图5为本发明实施例列车通信网络数据处理方法生成的至少三个骨干网节点的有向图；

图6为根据图5中的有向图确定出的骨干网节点的链型示意图；

图7为本发明实施例列车网络数据处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种列车通信网络数据处理方法及系统，用于使列车骨干网节点以网状拓扑结构连接形成列车骨干网，并运行多链接透明互联(TransparentInterconnectionofLotsofLinks，TRILL)协议将终端网络中的终端设备发出的数据转发至目的终端设备，解决了现有技术中数据从列车头的终端设备转发到列车尾的终端设备时，只能通过相邻的骨干网节点一级一级转发，导致数据传输时延较大的问题。

图1为本发明实施例列车通信网络系统的示意图。请参阅图1，根据列车实际物理结构，本发明实施例提供的列车通信网络系统包括至少三个骨干网(EthernetTrainBackboneNetwork，ETBN)节点10，所述至少三个骨干网节点10通过网状拓扑结构连接为列车骨干网，每个骨干网节点10的一个端口与多个终端设备20连接，所述多个终端设备20构成列车终端网络。所述骨干网节点10、列车终端网络及终端设备20构建成列车二层以太网。具体地，所述骨干网节点实际为具有路由转发特性的网桥设备。

本发明实施例提供列车通信网络数据处理方法，所述方法通过图1所述的列车通信网络架构来实现。图2为本发明实施例列车通信网络数据处理方法的流程示意图。请参阅图2，本发明实施例提供的列车通信网络数据处理方法的执行主体为所述至少三个骨干网节点，所述方法包括：

S101：运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，所述至少三个骨干网节点通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

图3a-图3d为本发明实施例列车通信网络数据处理方法中的至少三个骨干网节点的网络拓扑结构示意图。请参阅图3a-图3d，具体地，为了保证骨干网节点间的连通性、简单透明性、灵活性及冗余性，所述至少三个骨干网节点间可以有多条链路，甚至跨跃骨干网连接。所述至少三个骨干网节点的网络拓扑结构不固定为链型，可以为图3a-图3d中的连接方式，或者其它的网状拓扑结构连接方式。但是，所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型的连通性路径。

图4为至少三个骨干网节点与终端设备的网络连接结构示意图。请参阅图4，举例来说，所述至少三个骨干网节点分别为ETBN1、ETBN2和ETBN3。节点ETBN2拥有两个相邻节点ETBN1、ETBN3。节点ETBN2通过端口1到达左边节点ETBN1，通过端口8到达右边节点ETBN3。设定节点ETBN2的端口1、2、3、4为左向端口，节点ETBN2的端口5、6、7、8为右向端口，则，连接节点ETBN2左向端口的节点ETBN1为所述节点ETBN2的左向节点，连接节点ETBN2右向端口的节点ETBN3为所述节点ETBN2的右向节点。另外，设定连接所述列车终端网络的端口为下联(DownLink)端口，比如说节点ETBN2的端口5，连接在所述至少三个骨干网节点之间的端口为上联(UpLink)端口，比如说节点ETBN2的端口1和端口8。具体地，所述链路状态协议的协议报文中携带的所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向包括上述的各骨干网节点与其邻居节点的相对方向及各个骨干网节点的端口方向。

在所述步骤S101之前，还包括：通过中间系统到中间系统(IntermediateSystem-to-IntermediateSystem，IS-IS)路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。具体地，当一个骨干网节点收到你好协议数据单元(HelloProtocolDataUnit，HelloPDU)报文时判断报文的入端口(左向端口或右向端口)，并增加一个项目表示邻居方向。所述骨干网节点发送HelloPDU报文时在携带的邻居信息里边带有邻居方向信息，在链路状态数据包(Link-StatePacket，LSP)中携带的邻居信息中同样带有所述邻居方向信息。

S102：根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；

具体地，所述根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系包括：

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向生成所述至少三个骨干网节点的有向图。

图5为本发明实施例列车通信网络数据处理方法生成的至少三个骨干网节点的有向图。请参阅图5，所述根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系还包括：

根据所述有向图计算每个骨干网节点的出度；具体地，所述计算每个骨干网节点的出度具体包括：当两个骨干网节点之间有多条路径时，随机选择其中一个路径，删除其它路径，所述骨干网节点的出度为删除路径后所述骨干网节点的出度。

以出度为零的骨干网节点为起始骨干网节点，以入度为零的骨干网节点作为结束骨干网节点，依次针对所述骨干网节点应用邻居骨干网节点选取规则选取每个骨干网节点的邻居骨干网节点及从所述所述骨干网节点到达所述邻居骨干网节点的路径；

具体地，所述邻居骨干网节点选取规则包括：选取每个骨干网节点的出度最小的邻居骨干网节点及所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径，当有多个相同最小出度的未被选取过的邻居骨干网节点时，在未被选取过的邻居骨干网节点中随机选取一个。

当根据上述邻居骨干网节点选取规则选取每个骨干网节点的邻居骨干网节点及从所述所述骨干网节点到达所述邻居骨干网节点的路径之后，如果还存在没有被选取的骨干网节点，则返回到最后一个具有相同最小出度的邻居骨干网节点的骨干网节点，重复应用所述邻居骨干网节点选取规则，选取所述骨干网节点的邻居骨干网节点和所述骨干网节点与所述邻居骨干网节之间的路径，删除选取的所述路径以外的所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径。

执行上述步骤直到所有的节点都被选取后结束，记录所有被选取的邻居节点及被选取的路径，即可得到所述有向图的哈密尔顿路径。根据所述哈密尔顿路径即可确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系。

具体地，图5所示的有向图包括8个骨干网节点。下面以图5中的节点7为例详细介绍所述节点7的邻居节点的选取过程。与节点7具有连接链路的邻居为节点5和节点6，由于节点5和节点6的出度均为2，随机选取节点5以及节点5与节点7之间的路径，节点7的邻居节点的选取过程结束。然后继续针对节点6执行邻居节点的选取过程。当所有节点的邻居选取过程都执行完成后，由于节点6并未作为邻居节点被选取过，此时得到的哈密尔顿路径将不包含节点6。则返回到节点7的邻居节点选取过程，重新选取节点7的另外一个未被选取过的邻居节点6以及节点6与节点7之间的路径。记录选取的所述节点6以及所述路径，删除节点5与节点7之间的路径。此时得到的哈密尔顿路径中即包含7的邻居节点6以及节点6与节点7之间的路径。以此类推，即可得到所有节点需要选定的邻居节点及路径，得到所述哈密尔顿路径。根据所述哈密尔顿路径即可确定出所述骨干网节点的位置顺序关系，如图6为根据图5中的有向图确定出的骨干网节点的链型示意图。

S103：根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；

具体地，根据哈密尔顿路径确定出所述至少三个骨干网节点中的头节点1并分配相应的标识号，再根据每一个骨干网节点到所述头节点1的距离为其它骨干节点分配骨干网节点标识号。

S104：根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。

具体地，根据所述骨干网标识号及所述终端设备的媒体访问控制(MediaAccessControl，MAC)地址标识整个网络中的任意一个设备，以及设备在整个网络中的相对位置。根据所述骨干网标识号及所述终端设备的MAC地址建立所述列车以太网的物理拓扑图，并建立对应的逻辑拓扑图与所述物理拓扑图对应，使所述列车通信网络系统中的应用程序不受物理拓扑的限制。所述列车通信网络应用上述的拓扑结构可以降低数据从列车头的终端设备传输到列车尾的终端设备时的转发跳数，从而降低时延。

进一步地，在所述步骤S104之后，所述方法还包括：

S105：每个骨干网节点通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点到达所述骨干网里的各个骨干网节点的路由转发表；

所述根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问MAC地址，将来自所述终端设备的数据转发到目的终端设备包括：

根据所述路由转发表和MAC地址表将来自所述终端设备的数据封装并转发到所述目的终端设备所在的骨干网节点设备，然后根据MAC转发到目的终端设备。

具体地，所述至少三个骨干网节点具体为运行TRILL协议的具有路由转发特性的网桥设备。所述至少三个骨干网节点构建为列车通信TRILL网络。每个骨干网节点通过运行自己的链路状态协议认知所述TRILL网络的拓扑结构，并使用最短路径树算法生成从所述骨干网节点到达所述TRILL网络里的各个骨干网节点的路由转发表(trill路由表)。每个骨干网节点通过终端地址交互协议(EndStationAddressDistributionInformation，ESADI)交互学习各自的终端设备的MAC地址。扩展ESADI协议，设定一个特定的终端设备作为管理设备，所述管理设备只运行所述ESADI协议跟其它的骨干网节点学习交互，学习交互时每一个骨干网节点都通告各自的骨干网节点标识号、端口信息及终端设备的MAC地址。所述管理节点学习整个网络中的的终端设备的位置和MAC地址，生成终端设备MAC地址表，对所述至少三个骨干网节点及与其连接的终端设备进行有效的管理。当一个骨干网节点接收到普通以太网(运行电气和电子工程师协会IEEE802.1标准协议的网络)数据帧时查找所述终端设备MAC地址表。若所述数据帧的MAC地址源发自其中的一个骨干网节点，就将所述数据帧转换成TRILL数据帧在所述TRILL网络里转发，所述TRILL数据帧中包含有源骨干网节点及目的骨干网节点的信息，每个骨干网节点根据所述转发路由表能够得到从所述骨干网节点到达其它各个骨干网节点的路由信息，因此所述骨干网节点就可以根据所述转发路由表对所述TRILL数据帧进行转发。当一个骨干网节点接收到一个TRILL数据帧时，如果所述TRILL数据帧的目的骨干网节点为其自身，则解封装TRILL报文头，获得最初进入所述TRILL网络的以太网数据帧，再进行转发。

由于Trill协议在TRILL报文头中引入了生存时间值(TimeToLive，TTL)字段，当TRILL报文在运行TRILL协议的所述列车通信网络中发生了环路问题，也不会造成网络瘫痪等严重后果。

本发明实施例提供的列车通信网络数据处理方法，通过至少三个骨干网节点以网状拓扑结构连接，与终端设备共同构成列车通信网络，并根据所述至少三个骨干网节点运行的TRILL协议的链路状态协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系，从而为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号，并根据所述骨干网节点标识号及终端设备的MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。采用本发明实施例提供的列车通信网络数据处理方法，由于骨干网节点通过网状拓扑结构连接，可以降低数据从列车头的终端设备传输到列车尾的终端设备时的转发跳数，降低数据转发时延。另外，由于所述至少三个骨干网节点运行TRILL协议，在TRILL报文头中引入了生存时间值(TimeToLive，TTL)字段，当TRILL报文在运行TRILL协议的所述列车通信网络中发生了环路问题，不会造成网络瘫痪等严重后果，提高了列车通信网络的运行稳定性。

本发明实施例还提供一种列车网络数据处理系统。图7为本发明实施例列车网络数据处理系统的结构示意图。请参阅图7，所述系统包括：至少三个骨干网节点100、接入所述至少三个骨干网节点100的终端设备200及接入其中一个骨干网节点设备100的管理设备300；所述至少三个骨干网节点100通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点100之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

具体地，所述至少三个骨干网节点设备100用于，运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带所述至少三个骨干网节点100在邻居交互过程中的邻居方向；

根据所述至少三个骨干网节点100的邻居方向及所述至少三个骨干网节点100的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点100的位置顺序关系；

根据所述至少三个骨干网节点100的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点100分配骨干网节点标识号；

所述至少三个骨干网节点设备100还用于，根据所述至少三个骨干网节点100的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点100的终端设备200的媒体访问MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。所述管理设备300用于，通过运行终端地址交互ESADI协议，学习所述至少三个骨干网节点设备的骨干网节点标识号、端口信息以及所述终端设备的MAC地址，所述管理设备为设定的终端设备，所述端口信息包括所述至少三个骨干网节点设备的端口方向。

本发明实施例提供的列车网络数据处理系统，通过至少三个骨干网节点以网状拓扑结构连接，与终端设备共同构成列车通信网络，并根据所述至少三个骨干网节点运行的TRILL协议的链路状态协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系，从而为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号，并根据所述骨干网节点标识号及终端设备的MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。采用本发明实施例提供的列车通信网络数据处理方法，由于骨干网节点通过网状拓扑结构连接，可以降低数据从列车头的终端设备传输到列车尾的终端设备时的转发跳数，降低数据转发时延。另外，由于所述至少三个骨干网节点运行TRILL协议，在TRILL报文头中引入了生存时间值(TimeToLive，TTL)字段，当TRILL报文在运行TRILL协议的所述列车通信网络中发生了环路问题，不会造成网络瘫痪等严重后果，提高了列车通信网络的运行稳定性。

进一步地，每个骨干网节点设备100还用于，

通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点设备100到达所述骨干网里的各个骨干网节点设备100的路由转发表；

根据所述路由转发表及MAC地址表将来自所述源终端设备的数据封装并转发到所述目的终端设备所在的骨干网节点设备，然后根据MAC地址表转发到目的终端设备。。

进一步地，所述控制设备还用于：

通过中间系统到中间系统IS-IS路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种列车通信网络数据处理方法，其特征在于，包括：

运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向，所述至少三个骨干网节点通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；

根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；

根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问控制MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系包括：

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向生成所述至少三个骨干网节点的有向图；

根据所述有向图计算每个骨干网节点的出度；

以出度为零的骨干网节点为起始骨干网节点，以入度为零的骨干网节点作为结束骨干网节点，依次针对所述骨干网节点应用邻居骨干网节点选取规则选取每个骨干网节点的邻居骨干网节点及从所述所述骨干网节点到达所述邻居骨干网节点的路径；

所述邻居骨干网节点选取规则包括：选取每个骨干网节点的出度最小的邻居骨干网节点及所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径，当有多个相同最小出度的未被选取过的邻居骨干网节点时，在未被选取过的邻居骨干网节点中随机选取一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述以出度为零的骨干网节点为起始骨干网节点，以入度为零的骨干网节点作为结束骨干网节点依次针对所述骨干网节点应用邻居骨干网节点选定规则确定每个骨干网节点的选定邻居及到达所述选定邻居的路径之后，还包括：

如果还存在没有被选取的骨干网节点，则返回到最后一个具有相同最小出度的邻居骨干网节点的骨干网节点，重复应用所述邻居骨干网节点选取规则，选取所述骨干网节点的邻居骨干网节点和所述骨干网节点与所述邻居骨干网节之间的路径，删除选取的所述路径以外的所述邻居骨干网节点与所述骨干网节点之间的路径。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算每个骨干网节点的出度具体包括：当两个骨干网节点之间有多条路径时，随机选择其中一个路径，删除其它路径，所述骨干网节点的出度为删除路径后所述骨干网节点的出度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号之后，还包括：

每个骨干网节点通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点到达所述骨干网里的各个骨干网节点的路由转发表；

所述根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问MAC地址，将来自所述终端设备的数据转发到目的终端设备包括：

根据所述路由转发表和MAC地址表将来自所述源终端设备的数据封装并转发到所述目的骨干网节点设备下的终端设备。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述控制至少三个骨干网节点运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议之前，还包括：

通过中间系统到中间系统IS-IS路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。

7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号之后，还包括：

所述至少三个骨干网节点设备运行终端地址交互ESADI协议，将所述至少三个骨干网节点设备的骨干网节点标识号、端口信息以及所述终端设备的MAC地址通告给管理设备，所述管理设备为设定的终端设备，所述端口信息包括所述至少三个骨干网节点设备的端口方向。

8.一种列车通信网络数据处理系统，其特征在于，包括：至少三个骨干网节点、接入所述至少三个骨干网节点的终端设备及接入其中一个骨干网节点设备的管理设备；所述至少三个骨干网节点通过网状拓扑结构连接，且所述至少三个骨干网节点之间存在一条与列车物理拓扑结构一致的链型路径；

所述至少三个骨干网节点用于，运行多链接透明互联TRILL协议的链路状态协议，所述链路状态协议的协议报文携带所述至少三个骨干网节点在邻居交互过程中的邻居方向；

所述至少三个骨干网节点设备还用于，

根据所述至少三个骨干网节点的邻居方向及所述至少三个骨干网节点的端口的方向确定所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系；

根据所述至少三个骨干网节点的位置顺序关系为所述至少三个骨干网节点分配骨干网节点标识号；

根据所述至少三个骨干网节点的骨干网节点标识号及接入所述至少三个骨干网节点的终端设备的媒体访问控制MAC地址，将来自源终端设备的数据转发到目的终端设备；

所述管理设备用于，通过运行终端地址交互ESADI协议学习所述至少三个骨干网节点设备的骨干网节点标识号、端口信息以及所述终端设备的MAC地址，所述管理设备为设定的终端设备，所述端口信息包括所述至少三个骨干网节点设备的端口方向。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：

每个骨干网节点设备还用于，

通过最短路径树算法生成从所述骨干网节点设备到达所述骨干网里的各个骨干网节点设备的路由转发表；

根据所述路由转发表将来自所述源终端设备的数据封装并转发到所述目的终端设备所在的骨干网节点设备，然后根据MAC地址表转发到目的终端设备。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述至少三个骨干网节点设备还用于：

通过中间系统到中间系统IS-IS路由协议修改所述TRILL协议的链路状态协议的协议报文。