CN111083580A - 一种在光传输网络中对以太网链路的保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在光传输网络中对以太网链路的保护方法及装置：OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用通用成帧(GFP)的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到集中处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，分发；集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。这样，在OTN中，在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。

Description

一种在光传输网络中对以太网链路的保护方法及装置
技术领域
本发明涉及数据通信的技术领域，特别涉及一种在光传输网络(OTN)中对以太网链路的保护方法及装置。
背景技术
OTN可以提供大带宽高品质的专用线路，是传送网的主流技术，随着第五代通信网络(5G)承载的需求，OTN的部署也越来越广泛。OTN基于双发选收的保护链路机制，提供了非常多的保护链路的方法。这些保护链路技术更多的集中在OTN网络本身，如光转换单元(OTU)端口保护、光通路层(Och)保护或光信道数据单元(ODUk)的子网连接(SNCP)保护等。
在OTN中传输的业务数据中，大多是通过10吉比特(GE)、GE或百兆(FE)等以太网接口接入到OTN中的，这些传输的业务数据在以太网中是采用以太网链路保护，以太网链路保护通常采用的是链路聚合(LAG)技术，图1a～图1d为现有技术提出的以太网采用LAG技术进行链路保护的过程示意图。如图所示，设备A的业务数据发送给设备B，业务数据被分配在设备A与设备B之间的每条参与聚合的物理链路上传送；当设备A与设备B之间的某条参与聚合的物理链路故障时，触发LAG技术保护，故障的物理链路上的业务数据被转移到其他正常的参与聚合的物理链路上。
以太网的链路保护技术可以分为负载分担和非负载分担两类，采用负载分担时，聚合组包括的物理链路都处于工作状态，每条物理链路上都有流量存在，它们共同进行业务数据的负载分担。采用非负载分担时，聚合组中只有一条物理链路处于工作状态，有流量存在，其他物理链路都处于空闲状态，当聚合组中的工作物理链路失效时，则将聚合组中处于空闲状态的物理链路作为工作物理链路。
当OTN作为传送网，与以太网通过以太网端口连接时，且要进行所传输业务数据的链路保护时，由于两者的链路保护方式不同，即OTN的链路保护技术是基于双方选收的，需要在所有的传输路径上发送相同的内容，而以太网的链路保护技术采用LAG技术，本质是选发并收，所以需要在OTN设备中通过前级增加分组交换单元，利用交换技术对以太网的业务数据进行交换处理之后再适配到OTN中进行传输。如图2所示，图2为现有技术提供的在OTN中对以太网的链路保护的过程示意图，可以看出，在局端OTN设备中设置分组交换单元，对来自以太网链路的业务数据进行交换处理后，再进行ODUk映射封装，通过ODUk交叉单元进行保护性链路分发；将从ODUk交叉单元接收的ODUk进行解映射分装，提供给分组交换单元进行交换处理后，通过以太网端口发送到以太网的保护链路上。
一般来说，OTN设备针对以太网的业务数据进行适配的方式有以下两种：
分布式交换：在OTN设备的单盘上集成分组交换单元，实现利用以太网的基于LAG技术进行所传输业务数据的端口保护后，之后再适配到OTN中。单盘上集成分组交换单元的容量只需要满足单盘内需求，因此容量相对较低，但是如果采用这种架构实现跨板卡/跨设备的链路保护时，则需要借助以太网端口的堆叠技术，实现机制复杂。
集中交换：集中交换的设备一般具有核心交换/交叉的板卡，此时对分组交换单元的容量上升为设备级，设备的成本或复杂度上升比较明显，和分布式交换类似，实现跨设备的以太网链路保护较为困难及复杂。
在OTN设备中引入的分组交换单元虽然提升了OTN设备传输以太网链路上的业务数据的灵活性，但是同时提升了OTN设备的复杂度，破坏了OTN设备提供的物理隔离或刚性网络等特质，且由于以太网的链路保护及OTN的链路保护的方式差异，在保护实现上存在局限性。
如果OTN设备中不增加分组交换单元，则需要在OTN中提供两个独立的线路，且OTN的接入端口也同时需要支持以太网的LAG技术，才可以在OTN中实现以太网的链路保护。这需要重新对OTN的网络架构进行调整，繁琐且不容易实现。
因此，如何简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护，成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种在光传输网络中对以太网链路的保护方法，该方法能够简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。
本发明实施例还提供一种在光传输网络中对以太网链路的保护装置，该装置能够简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。
本发明实施例是这样实现的：
一种在光传输网络OTN中对以太网链路的保护方法，包括：
当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用通用成帧GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到设置的集中处理单元，在所述端口处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，通过ODUk交叉单元分发；
当OTN中的业务数据传输到以太网中时，所述集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，所述ODUk交叉单元将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。
所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效CSF信息、OTN的保留开销或GCC字节。
所述集中处理单元设置在OTN设备中或者OTN设备中的板卡中。
所述将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：
对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
一种在光传输网络OTN中对以太网链路的保护装置，包括：端口处理单元、集中处理单元、ODUK交叉单元及以太网端口，其中，
端口处理单元，用于当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用通用成帧GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到给所述集中处理单元；对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk；通过ODUk交叉单元分发；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，对接收的再生ODUk解映射得到报文，发送给保护组内的各个以太网端口；
集中处理单元，用于接收以太网端口状态信息，根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果；
ODUk交叉单元，用于将再生ODUk发送；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，将以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送；
以太网端口，用于根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。
所述集中处理单元，还用于所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效CSF信息、OTN的保留开销或GCC字节。
所述集中处理单元，还用于将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
所述装置设置在OTN设备中或OTN设备中的板卡内。
如上所见，本发明实施例中的OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，直接将业务数据进行ODUk的采用通用成帧(GFP)的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到设置的集中处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，通过ODUk交叉单元分发；所述集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，所述ODUk交叉单元将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文，如果是，则在以太网中发送该报文，如果否，则丢弃该报文。这样，在OTN中，就不需要再设置分组交换单元就可以简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。
附图说明
图1a～图1d为现有技术提出的以太网采用LAG技术进行链路保护的过程示意图；
图2为现有技术提供的在OTN中对以太网的链路保护的过程示意图；
图3为本发明实施例提供的在光传输网络中对以太网链路的保护方法流程图；
图4为本发明实施例提供的在光传输网络中对以太网链路的保护装置结构示意图。
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。
本发明实施例为了简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护，本发明实施例中的OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，直接将业务数据进行ODUk的采用通用成帧(GFP)的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到设置的集中处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，通过ODUk交叉单元分发；所述集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，所述ODUk交叉单元将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文，如果是，则在以太网中发送该报文，如果否，则丢弃该报文。这样，在OTN中，就不需要再设置分组交换单元就可以简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。
这样，在OTN中，就不需要再设置分组交换单元就可以简单地在OTN中实现跨板或跨设备的以太网链路保护。
图3为本发明实施例提供的在光传输网络中对以太网链路的保护方法流程图，其具体步骤包括：
步骤301、当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到设置的集中处理单元，在所述端口处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，通过ODUk交叉单元分发；
步骤302、当OTN中的业务数据传输到以太网中时，所述集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，所述ODUk交叉单元将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文，如果是，则在以太网中发送该报文，如果否，则丢弃该报文。
在该方法中，所述ODUk映射采用的是OTN规范。
在该方法中，所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效(CSF，OPUkclient signal fail)信息，可以设置在该CSF信息中；如果有需要传递更多的以太网端口状态信息，可以使用OTN的保留开销或GCC字节等。
所述集中处理单元可以设置在OTN设备中或者OTN设备中的板卡中。
在该方法中，所述将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
这样，实现了多个ODUk的并收，再生1个ODUk后，进入到ODUk交叉单元进行分发，完成了以太网和OTN的对接。
在该方法中，当ODUk交叉单元对以太网多个端口方向进行再生ODUk的分发过程中，集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，并将该结果塞入到再生ODUk中，该再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。在这个过程中，确定以太网端口处理报文结果可以封装到ODUk的开销中进行传输。在这里，由于ODUk交叉单元在分发再生ODUk时，采用双发选收对再生ODUk进行广播，所以保护组内的每个以太网端口都接收到经过解映射再生ODUk得到的保温，根据以太网技术特点，每个以太网端口智能发送应发报文，因此需要有丢包机制。
图4为本发明实施例提供的在光传输网络中对以太网链路的保护装置结构示意图，包括：端口处理单元、集中处理单元、ODUK交叉单元及以太网端口，其中，
端口处理单元，用于当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到给所述集中处理单元；对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk；通过ODUk交叉单元分发；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，对接收的再生ODUk解映射得到报文，发送给保护组内的各个以太网端口；
集中处理单元，用于接收以太网端口状态信息，根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果；
ODUk交叉单元，用于将再生ODUk发送；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，将以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送；
以太网端口，用于根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文，如果是，则在以太网中发送该报文，如果否，则丢弃该报文。
所述集中处理单元，还用于所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效CSF信息、OTN的保留开销或GCC字节。
所述集中处理单元，还用于将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
所述装置设置在OTN设备中或OTN设备中的板卡内。
可以看出，本发明实施例不需要分组交换单元，将以太网端口状态信息通过ODUk开销传递到集中处理单元中缓存，集中处理单元通过ODUk开销将确定的以太网端口处理报文结果回传给各个以太网端口，通过删除ODUk中的GFP空闲帧及对多个ODUk的合并，实现基于ODUk的并收。通过将ODUk并发到各个以太网端口，利用以太网丢包机制，实现以太网端口的选发。集中处理单元可以位于OTN设备的不同板卡，甚至可以分别在不同的OTN设备上，从而扩宽了应用范围。
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 (8)

1.一种在光传输网络OTN中对以太网链路的保护方法，其特征在于，包括：
当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用通用成帧GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到设置的集中处理单元，在所述端口处理单元，对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk，通过ODUk交叉单元分发；
当OTN中的业务数据传输到以太网中时，所述集中处理单元根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果，所述ODUk交叉单元将所述以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送，再生ODUk经过所述端口处理单元的解映射得到报文，发送到保护组内的各个以太网端口上，以使所述每个以太网端口根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效CSF信息、OTN的保留开销或GCC字节。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述集中处理单元设置在OTN设备中或者OTN设备中的板卡中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：
对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
5.一种在光传输网络OTN中对以太网链路的保护装置，其特征在于，包括：端口处理单元、集中处理单元、ODUK交叉单元及以太网端口，其中，
端口处理单元，用于当以太网中的业务数据传输到OTN中时，OTN设备中的端口处理单元通过各个以太网端口接收到以太网链路传输的业务数据后，将业务数据进行ODUk的采用通用成帧GFP的规范映射，得到对应各个端口的第一级ODUk，将关联的以太网端口状态信息通过所述第一级ODUk的开销发送到给所述集中处理单元；对多个所述第一级ODUk中的内部空闲帧分别去除后，将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk；通过ODUk交叉单元分发；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，对接收的再生ODUk解映射得到报文，发送给保护组内的各个以太网端口；
集中处理单元，用于接收以太网端口状态信息，根据以太网端口状态信息及设置的保护规则，确定以太网端口处理报文结果；
ODUk交叉单元，用于将再生ODUk发送；当OTN中的业务数据传输到以太网中时，将以太网端口处理报文结果携带在再生ODUk中发送；
以太网端口，用于根据所述以太网端口处理报文结果确定是否发送报文。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述集中处理单元，还用于所述开销包括OTN规范的光信道净荷单元客户信号失效CSF信息、OTN的保留开销或GCC字节。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述集中处理单元，还用于将多个所述第一级ODUk中的有效信息合并再生为再生ODUk包括：对多个所述第一级ODUk中的有效信息采用GFP空闲帧进行速率适配。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置设置在OTN设备中或OTN设备中的板卡内。
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