CN1314241C - 在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法 - Google Patents

在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法，该方法包括：数据从设备端口传输到虚容器映射通道的上行方向上，在当前以太网数据帧中插入用于区分同一虚容器映射通道内具有相同标识号的不同用户的嵌套虚拟局域网标志，形成包含一个以上虚拟局域网标志信息的数据报文，再将该数据报文向虚容器映射通道转发；数据从虚容器映射通道传输到设备端口的下行方向上，剥离当前数据报文中嵌套虚拟局域网标志，还原成可识别的数据帧，再将数据帧送往设备端口。本发明解决了多用户共享相同传输通道、用户数据安全隔离、满足多用户对不同服务质量要求等问题，同时，扩展了802.1QVLAN ID的应用范围。

Description

在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法
技术领域
本发明涉及城域网数据传输领域，具体地说，涉及城域传输设备中同步数字体系相同虚容器映射通道(VC_TRUNCK)内不同用户业务的传输方法。
背景技术
相对于LAN(局域网)和WAN(广域网)技术而言，城域网(MAN)可以实现用户数据的城域传输，具有数据传输距离长、数据保密性强、支持多业务传输平台(MSTP)传输模型、投资少等优点，并依靠同步数字体系(SDH)设备的保护功能使得数据传输可靠性高。
目前，城域传输网采用基于IEEE802.3的以太网标准，以及基于IEEE802.1Q标准的虚拟局域网(VLAN)规划和设计。如图1所示，图1为802.1Q以太网数据帧结构，它是在正常的MAC帧的源地址和长度/类型域之间增加4字节的VLAN标志(VLAN Tag)，即，802.1Q以太网数据帧结构包括：6字节的目的地址、6字节的源地址、4字节的VLAN Tag、2字节的长度/类型、46至1500字节的数据、以及4字节的帧校验序列(FCS)。其中，4字节的VLAN Tag包括2字节的协议标识符(TPID)以及2字节的标识控制信息(TCI)，TPID固定为0x8100，标识控制信息由3比特的用户优先级域(Priority)、12比特的虚拟局域网标识号(VLAN ID)、1比特的规范格式指示符(CFI)组成。应用上述帧结构，可实现数据、语音和视频等多用户多种业务的传送，但还存在以下问题：
a)在城域网中，VC_TRUNCK带宽主要有VC-12，VC-3，VC-4等级别，分别对应为2.048Mbps，45Mbps，155Mbps。分配给用户的带宽主要是根据SDH侧VC_TRUNCK带宽而定的，也就是说在城域网设备中用户所使用的带宽只能是VC-12、VC-3、VC-4或者是它们的倍数。这样，提供给用户所使用的带宽在任一时刻都是固定的，不能根据业务量提供比较灵活的带宽，导致带宽的利用率低。
b)由于不同用户的数据在同一个VC_TRUNCK传输时，用户数据在物理上无法隔离，只能通过在整个网元中对不同用户进行划分，使每个用户具有不同的VLAN ID，即使VLAN ID具有唯一性，从逻辑上来实现用户数据的相互隔离。但是根据IEEE802.1Q标准，由于以太网帧的VLAN ID只有12比特，只能支持最大4096个VLAN域，当数量巨大的用户汇聚到城域传输网时，不能保证不同用户在网络设备中具有唯一的VLAN ID，极有可能存在不同用户存在相同的VLAN ID，即出现VLAN ID重合的情况，从而不能保证在同一个VC_TRUNCK传输时不同用户数据间的有效隔离。
c)对用户而言，传送的业务需分出优先级，高优先级的业务应保证顺利的传送，低优先级的业务应在保证高优先级业务的前提下尽可能传送。对于不同QoS要求的业务，用户所交付的费用和得到的服务质量也不一样。在上述VLAN ID重合的情况下，不能满足不同用户对不同QoS业务传送的要求。
发明内容
本发明提供一种在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法，以解决VLAN ID重合的问题，为用户提供灵活的带宽，满足用户对不同QoS业务传送的要求。
本发明的技术方案具体如下：
一种在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法，该方法至少包括：
数据从设备端口传输到虚容器映射通道的上行方向上，数据从城域网设备端口传输到虚容器映射通道的上行方向上：
端口将以太网数据帧以及用于区分同一虚容器映射通道内具有相同标识号的不同用户的嵌套虚拟局域网标志一同向虚容器映射通道侧发送，
判断当前虚容器映射通道是否支持嵌套，如果支持嵌套，则将该嵌套虚拟局域网标志插入当前以太网数据帧中，形成包含一个以上虚拟局域网标志的数据报文，再将该数据报文向同步数字体系侧虚容器映射通道转发；否则在当前虚容器映射通道不进行嵌套虚拟局域网标志的插入操作，而在下一级支持嵌套的设备进行嵌套虚拟局域网标志的插入；
数据从虚容器映射通道传输到设备端口的下行方向上：
虚容器映射通道接收数据报文后，判断当前虚容器映射通道是否支持嵌套，如果支持嵌套，则进一步判断当前数据报文是否属于插入了嵌套虚拟局域网标志的数据报文，如果是则剥离当前数据报文中嵌套虚拟局域网标志，还原成可识别的数据帧，再将数据帧送往设备端口，如果不是则丢弃该数据报文，如果不支持嵌套则当前虚容器映射通道不进行虚拟局域网标志的剥离操作，而在下一级支持嵌套的设备进行嵌套虚拟局域网标志的剥离。
进一步地，该方法还包括预先在虚容器映射通道属性表中配置虚容器映射通道支持嵌套属性或不支持嵌套属性。
所述嵌套虚拟局域网标志可以插入在以太网帧的源地址与以太网帧的虚拟局域网标志之间，并具有以太网帧的虚拟局域网标志相同的数据结构。
所述插入嵌套虚拟局域网标志的数目可以为一个或一个以上。
本发明通过在以太网帧中插入VLAN Tag嵌套，解决了目前802.1Q帧结构在城域传输网络中应用时的不足。由于所使用的嵌套VLAN Tag采用的数据结构同802.1Q帧结构保持一致，拓展了802.1Q帧结构，可根据嵌套的VLAN Tag中的VLAN ID来区分同一VC_TRUNCK内的不同用户，并将用户数据报文中具有的私有VLAN ID屏蔽起来，允许不同用户之间存在相同的私有VLAN ID。可以实现城域传输网中，多个用户租用同一个VC_TRUNCK，而且可以任意灵活地配置用户带宽以满足那些对带宽需求不大、但需要进行企业或分支机构互联的用户需求。解决了多用户共享相同传输通道、用户数据安全隔离、满足多用户对不同服务质量要求等问题，同时，支持VLAN ID的数量得以扩大。
附图说明
图1为802.1Q以太网数据帧结构；
图2为嵌套VLAN Tag的数据结构；
图3为从FE/GE端口到VC_TRUNCK通道的上行方向上，城域传输设备形成嵌套VLAN Tag的数据报文流程示意图；
图4为VC_TRUNCK通道到FE/GE端口的下行方向上，城域传输设备处理嵌套了VLAN Tag的数据报文流程示意图。
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。
本发明根据802.1Q标准的内容，提出了VLAN嵌套技术，即在802.1Q数据帧VLAN Tag前再加上一个与802.1Q定义相同的VLAN Tag。
参见图2所示，图中方格部分为802.1Q数据帧的VLAN Tag，VLAN Tag中的VLAN ID在相同VC_TRUNCK通道传输中用作用户的私有VLAN ID。斜线部分为嵌套的VLAN Tag，该嵌套的VLAN Tag与802.1Q数据帧的VLAN Tag格式相同，包括2字节TPID以及2字节的TCI，TPID固定为0x8100，标识控制信息由3比特的用户优先级域、12比特的VLAN ID、1比特的CIF组成，其中，嵌套VLAN Tag中的VLAN ID在相同VC_TRUNCK通道传输中用作用户的公有VLAN ID。这样，可根据嵌套的VLAN Tag中的VLAN ID来区分同一VC_TRUNCK内的不同用户，并将用户数据报文中具有的私有VLAN ID屏蔽起来，允许不同用户之间存在相同的私有VLANID，即可以实现城域传输设备上的虚拟专用网(VPN)业务，从而可任意配置带宽给同一VC_TRUNCK内的不同用户，根据分配给用户的嵌套VLANID来确定用户的不同优先级，同时，支持VLAN ID的数量扩大到4096×4096个。
上述嵌套的VLAN Tag不必完全与802.1Q数据帧的VLAN Tag格式相同，也不限于嵌套在802.1Q数据帧的VLAN Tag之前，嵌套的数量也不限于一个，只要城域传输系统内部能够识别就可以达到目的。但是本发明依然采用了和802.1Q数据帧的VLAN Tag相同的格式，以方便软件识别和处理。
下面说明嵌套的VLAN Tag在城域网传输设备的处理的过程。
参见图3所示，图3为从FE/GE端口到VC_TRUNCK通道的上行方向上，城域传输设备形成嵌套VLAN Tag的数据报文流程示意图。其过程如下：
步骤301，城域传输设备从FE/GE(电口/光口)端口接收以太网数据帧；
步骤302，进行业务处理，例如进行地址解析、二层交换等；
步骤303，将以太网帧和用于嵌套的VLAN Tag一起向VC_TRUNCK通道侧发送；
步骤304，VC_TRUNCK通道侧接收以太网帧和用于嵌套的VLAN Tag；
步骤305，判断VC_TRUNCK通道是否支持嵌套，如果是则执行步骤306，将以太网帧进行嵌套VLAN Tag的插入操作，然后执行步骤307，否则执行步骤308，不进行对以太网帧进行嵌套VLAN Tag的插入操作；
步骤307，向SDH侧的VC_TRUNCK通道转发嵌套了VLAN Tag的数据报文。
参见图4所示，图4为VC_TRUNCK通道到FE/GE端口的下行方向上，城域传输设备处理嵌套了VLAN Tag的数据报文流程示意图。其过程如下：
步骤401，城域网设备中的VC_TRUNCK通道接收数据报文；
步骤402，进行业务处理；
步骤403，判断VC_TRUNCK通道是否支持嵌套，如果支持嵌套，则执行步骤404，判断该数报文是否属于嵌套了VLAN Tag的数据报文，如果是则执行步骤407，剥离嵌套的VLAN Tag，还原成用户侧设备可识别的数据报文，再执行步骤408；如果不是嵌套了VLAN Tag的数据报文，则执行步骤406，丢弃该数据报文，如果VC_TRUNCK通道不支持嵌套，则执行步骤405，不进行剥离嵌套的VLAN Tag操作，直接执行步骤408；
步骤408，将数据报文直接送至FE/GE端口。
VLAN Tag嵌套是基于VC_TRUNCK的，即携带有嵌套VLAN ID信息的数据报文只在城域传输网内部流动。数据报文下到用户侧后，如果用户侧设备不支持嵌套VLAN数据报文的识别，那么在将数据报文转发给用户前必须将嵌套的VLAN Tag剥离，还原成用户设备可以识别的数据帧。当然如果用户侧设备可以识别具有嵌套VLAN Tag的数据报文，那么也可以无需剥离嵌套的VLAN Tag。一般来讲，这种城域传输网内的VLAN Tag嵌套只在传输设备内部有效，主要是起到区分用户、业务和满足用户QoS的需要，而不将嵌套VLAN ID送给用户设备。
上述插入或剥离嵌套的VLAN Tag过程中，可预先在VC_TRUNCK属性表中配置VC_TRUNCK支持嵌套属性或不支持嵌套属性。在VC_TRUNCK不支持嵌套属性的情况下，可在下一级支持嵌套的设备进行VLAN Tag嵌套的插入或剥离，以支持和兼容后续发展的城域网传输设备。

Claims (4)

1、一种在城域网相同虚容器映射通道内传送不同用户数据的方法，其特征在于，该方法至少包括，
数据从城域网设备端口传输到虚容器映射通道的上行方向上：
端口将以太网数据帧以及用于区分同一虚容器映射通道内具有相同标识号的不同用户的嵌套虚拟局域网标志一同向虚容器映射通道侧发送，
判断当前虚容器映射通道是否支持嵌套，如果支持嵌套，则将该嵌套虚拟局域网标志插入当前以太网数据帧中，形成包含一个以上虚拟局域网标志的数据报文，再将该数据报文向同步数字体系侧虚容器映射通道转发；否则在当前虚容器映射通道不进行嵌套虚拟局域网标志的插入操作，而在下一级支持嵌套的设备进行嵌套虚拟局域网标志的插入；
数据从虚容器映射通道传输到设备端口的下行方向上：
虚容器映射通道接收数据报文后，判断当前虚容器映射通道是否支持嵌套，如果支持嵌套，则进一步判断当前数据报文是否属于插入了嵌套虚拟局域网标志的数据报文，如果是则剥离当前数据报文中嵌套虚拟局域网标志，还原成可识别的数据帧，再将数据帧送往设备端口，如果不是则丢弃该数据报文，如果不支持嵌套则当前虚容器映射通道不进行虚拟局域网标志的剥离操作，而在下一级支持嵌套的设备进行嵌套虚拟局域网标志的剥离。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括预先在虚容器映射通道属性表中配置虚容器映射通道支持嵌套属性或不支持嵌套属性。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌套虚拟局域网标志插入在以太网帧的源地址与以太网帧的虚拟局域网标志之间，并具有以太网帧的虚拟局域网标志相同的数据结构。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插入嵌套虚拟局域网标志的数目为一个或一个以上。
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