CN1731764A - 弹性mac桥接网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种MAC桥接网络，例如以太网，实现弹性和多业务支持的方法。本发明使用出口网桥的MAC地址片断，由该出口网桥生成路径中各网桥使用的标记，并在路径中分发该标记。入口网桥使用标记填充MAC帧中的目的MAC地址，路径中的标记交换网桥使用MAC中继(二层交换)功能进行数据转发。本发明将MAC中继技术和MPLS技术相结合，可以在MAC桥接网络中以低廉的代价，充分利用MPLS弹性、多业务支持、QoS保证和VPN支持等优点。

Description

弹性MAC桥接网络

技术领域

本发明涉及数据通信网络。本发明特别涉及MAC桥接网络，例如以太网，快速重路由和多业务支持。

背景技术

IP动态路由协议负责进行网络层IP转发路径计算，在链路或者节点发生故障导致原数据转发路径中断时，路由协议对数据转发路径进行动态重新计算，虽然各种路由协议通过采用不同的机制，其响应时间有差别，但是平均水平在秒一级。在传统路由协议的基础上，进行改进可以缩短IP路由协议的故障响应时间，这些措施主要是加快路由协议的收敛。加快路由协议收敛速度可以分为链路故障检测、路由重计算、路由信息更新等几个方面考虑。通过加快链路之间Hello消息的发送频率，加快最短路径优先(SPF)计算速度和为路由更新消息设定高优先级，路由协议可以快速发现、处理故障，并且准确快速地进行路由更新，加快路由协议的收敛，通过优化路由协议可以实现小于1秒的收敛。对于传统IP业务这个恢复时间可以接受，但是对于承载实时业务等多业务的电信级IP网来说要求毫秒级恢复响应时间，传统IP动态路由技术和这一要求有一定差距。

位于链路层的MAC桥接网络，特别是以太网，由于其简单、低成本和广泛使用的特点，被逐步广泛应用到城域网和园区网的建设中。然而，以太网技术向城域网延伸必然要面临和解决许多棘手的问题，例如突破4096个VLAN数的限制、透明LAN业务连接、服务质量保证等一系列问题。IEEE802.1ad(QinQ)和IEEE802.1ah(MinM)分别通过VLAN标记嵌套和MAC地址嵌套较好的解决了上述问题。目前MAC桥接网络主要采用的环路预防和路径保护的主要技术是由IEEE定义的生成树协议簇，包括802.1D生成树协议、802.1W快速生成树协议和802.1S多生成树协议。另外，这些协议只能提供秒级的保护，即在一条链路发生故障时，协议在许多情况下需要1秒以上的时间发现故障并选择另一条有效链路。这种情况不能满足一些对于故障时间敏感的应用要求。

在MAC桥接网络中通过实现三-七层交换技术，可以大大提高交换机的路由转发效率，降低设备成本。但是，目前运行的三-七层交换机多数仅仅支持IPv4技术，如果需要向新协议如IPv6迁移，则大部分需要淘汰。

多协议标记交换(MPLS)将三-七层技术与第二层技术有机地结合起来，使得在同一个网络上允许各种消息传递，既能提供单点传输，也可以提供多点投递；既能提供尽力而为的无特殊服务质量要求的无连接信息传递服务，也能提供具有很高QOS要求的实时交互服务。由于MPLS使用标记进行交换，向新协议如IPv6的迁移在多数情况下只需要对设备中的软件进行升级即可。同时，MPLS技术还可以通过快速重路由(FRR)技术，实现MPLS网络的高可用性并支持二层虚拟专用网(L2 VPN)和三层虚拟专用网(L3 VPN)。然而，为了使MAC桥接网络支持MPLS，必须引入新的标记交换功能，这也将导致原有设备的重新更换。

发明内容

本发明针对MAC桥接网络，特别是以太网，缺乏50ms以内的快速保护倒换功能的缺点，提供了一种在MAC桥接网络中的实现快速重路由和多业务支持的方法。

本发明的技术方案：

根据本发明，由标记交换区域的出口边界网桥(以下简称出口网桥)为转发一类数据流的路径分配一个标记，并使用相应的信令在标记交换路径中分发该标记。各网桥将其记录在MAC过滤数据库中，建立标记转发路径。该区域的入口边界网桥(以下简称入口网桥)根据接收到的数据包的内容，将其映射到一个相应的转发等价类(FEC)，通过标记数据库找到对应的标记，用该标记填充包含该数据包的MAC帧，并将该帧转发到下一跳MAC网桥。路径中的标记交换网桥(LSB)使用MAC中继技术(MAC桥接网络中使用的二层交换技术)进行转发。该帧最终将通过建立的标记交换路径，到达出口网桥。

根据本发明，该方法可进一步优化为：标记包括业务标识信息，冲突避免信息和出口网桥MAC地址的片断。业务标识信息用于区分标记交换路径中具有部分或者全部相同路径，且出口网桥相同的不同类别的数据流。冲突避免信息用于区分该网络中具有相同MAC地址片断的出口网桥。

根据本发明，该方法可进一步优化为：网桥在接收到出口网桥分配的标记后，与自己保存的路径数据库进行比较。如果在数据库中存在MAC地址片断与新分配标记中的MAC地址片断相同的标记，但标记所对应路径的出口网桥与新标记对应路径中的出口网桥不同，则使用信令逐跳向下游通知该冲突。出口网桥在收到该消息后，将原标记中的冲突避免信息的值加1，并将该值记录下来，在其后的标记分配中使用。出口网桥将新标记重新沿路径向上游发送该标记。

根据本发明，该方法可进一步优化为：网络中的每一个本地修复点(PLR，即可以快速修补本标记交换路径中的节点或者链路实效的标记交换设备)，使用不同的标记，为每个受保护的标记交换路径单独建立一条备份标记交换路径。当失效发生在受保护的标记交换路径上，失效点上游最近的本地修复点将流量重定向到该网桥的备份标记交换路径中，并将其转发到出口网桥。

根据本发明，该方法可进一步优化为：网络中的每一个本地修复点通过一条备份标记交换路径——旁路隧道(bypass tunnel)，保护一条或者多条通过该修复点的受保护的标记交换路径，其中受保护的路径和旁路隧道必须在本地修复点的下游存在交叉。当受保护的标记交换路径中发生失效后，失效点上游最近的本地修复点将MAC帧使用旁路隧道的标记进行封装，并重定向相应的旁路隧道上。旁路隧道的终点网桥去掉旁路隧道的封装，恢复出原MAC帧，并将其转发到出口网桥。

根据本发明，该方法可进一步优化为：在CR-LDP或RSVP-TE中使用本发明的标记建立约束路由，实现流量工程，支持多业务。

本发明可以在一个或者多个网络设备中实现。网络设备包括交换机、路由器和其它包转发设备、网络服务器和用户终端或主机等。

依照本发明上述方面和其它方面，可以提供包含上述或者其它方法的装置。

本发明的有益效果：

本发明的方法可以在任意MAC桥接网络中，在不改变MAC桥接网络的MAC中继技术的前提下，将MAC桥接网络的简单高效和多协议标记交换的优点结合起来。通过使用本发明，可以将三-七层路由技术与二层交换技术有机地结合，使得在同一个网络上允许各种消息传递，既能提供单点传输，也可以提供多点投递；既能提供尽力而为的无特殊服务质量要求的无连接信息传递服务，也能提供具有很高QOS要求的实时交互服务。本发明还可以通过快速重路由(FRR)技术，支持50ms以内的保护倒换，实现MAC桥接网络的高可用性。同时，本发明可以和IEEE802.1ad(QinQ)和IEEE802.1ah(MinM)相结合，实现二层虚拟专用网(L2VPN)和三层虚拟专用网(L3 VPN)。

通过本发明，网络由原有的各种协议如IPv4向新协议如IPv6的迁移时，在多数情况下只需要对设备进行软件进行升级即可。

在原有MAC桥接网络中使用本发明时，对于标记交换网桥只需要对其软件进行升级即可，这将充分保护原有的投资。

附图说明

图1是本发明在MAC桥接网络中建立转发路径的一个实施例的示意图；

图2是MAC地址格式和本发明中的标记的对应关系的一个实施例的示意图；

图3是本发明标记帧格式的儿个实施例的示意图；

图4是本发明使用LDP作为标记分发协议的一个实施例的示意图；

图5是本发明使用RSVP作为标记分发协议的一个实施例的示意图；

图6是本发明使用一对一备份实现快速重路由的一个实施例的示意图；

图7是本发明使用设备备份实现快速重路由的一个实施例的示意图；

图8是本发明在MAC桥接网络中应用的一个实施例的示意图；

具体实施方式

下面部分详细描述了本发明的具体实施方式。专业技术人员必须理解在实践中可以使用本发明的部分或者全部方面，也可以抛开这些细节进行实施。为了避免不必要地使本发明内容不够显著，本发明对专业技术人员熟知的部分未进行表述或者未进行详细描述。相应的，说明和附图是用于示例意义而不是用于限制意义。

另外，为了使本发明更容易理解，各种操作将按照顺序使用多个分离的步骤进行描述。但是，描述的顺序并不意味着这些操作必须和顺序，特别是表述的顺序相关联。

标记交换

本发明是使用一个标记交换区域出口边界网桥(以下简称出口网桥)的MAC地址片断生成标记交换路径(LSP)中的各网桥使用的标记，该标记由该出口网桥分配并使用相应的相关信令在标记交换路径中分发。该区域的入口边界网桥(以下简称入口网桥)根据接收到的数据包的内容，将其映射到一个相应的FEC，并使用对应的标记作为包含该数据包的MAC帧的目的地址，入口网桥的MAC地址作为MAC帧的源地址。路径中的标记交换网桥(LSB)按照IEEE 802.1d、802.1p及802.1q定义的MAC中继功能进行转发，实际上也完成了所需的标记交换功能。该MAC帧在到达出口网桥后，出口网桥将根据自己的路由表进行转发。

图1是在MAC桥接网络100中建立转发路径的一个实例。该路径为网络100中由MAC网桥a(101)通往前缀p的路径，且该路径在网络100中的终点为网桥f(106)。

网络100中的转发路径通过相应的信令，例如LDP或RSVP建立。假设在网络100中，MAC网桥a(101)通往前缀p的路由为101-1-3-106。网桥a通过自身的路由表得知通往前缀p其下一跳为网桥c(103)，通过它们之间的信令通路发送路径建立请求110，并在该请求中添加该网桥的ID，即网桥的MAC地址(在本发明中，除了出口网桥外，所有标记交换网桥使用一个唯一的ID标识自己)。网桥103在接收到该请求后，通过自身的路由表得知通往前缀p其下一跳为网桥f(106)。网桥103在该请求中增加自己的ID，通过和网桥106之间的信令通路转发该路径建立请求111。网桥106是该区域的边界网桥，在接收到该请求后，将该路径记录到自己的路径数据库中，并使用自己的网桥标识生成标记，加入到路径建立响应112中，向该路径的上一跳网桥103发送。网桥103在接收到该响应后，将其转发到上一跳网桥101，同时网桥103将响应中包含的标记和接收该响应的端口加入到自己的MAC过滤数据库(即转发表)中。网桥101在接收到响应113后，使用同样的方法在MAC过滤数据库加入该路径信息，并在转发等价类(FEC)表中记录该前缀与标记的对应关系，从而完成了网络100中该转发路径的建立。

网桥101在接收到通往前缀p的数据包后，通过FEC表查出其所对应的标记，并使用该信息填充包含该数据包的MAC帧中的目的MAC地址。该数据包使用MAC中继技术，通过建立的转发路径转发到出口网桥106并由网桥106通过相应交换功能如三层交换的方式转发到相应的目的地。

在网络100中，从网桥101去往其它一个或多个前缀的路由中也可能包含路径101-103-106。网桥106在接收到相应的路径请求后，对比自己的路径数据库，如果在其中找到相同的路径，则为该前缀分配相同的标记。如果路径相同但包含不同的限制条件，如包含特定的流量工程信息，或者有其它的原因需要区分经过该路径的不同目的前缀，可以分配不同的业务标识作为复用/解复用的标识，具体方法可以参见图2。

网络100中由网桥101通往前缀p的路由中除了101-103-106外，可能包含一条或者多条等价路径(Equal cost multi-paths，ECMP)，例如101-104-106。该路径的建立过程中，网桥106通过自己的路径数据库发现这两条路径中包含相同的网桥101和106，则在为两条路径分配标记时应使用不同的标记，具体方法可以参见图2。该方法可以推广到任意的路径建立过程中，即不论该路径是一条标记转发路径、等价多路径还是保护路径，只要标记分配网桥即网络的出口网桥在路径数据库中发现已有的路径和正在建立的路径中包含相同部分和不同部分，则需要为两条路径分配不同的标记。

为了减少标记的使用，出口网桥106还可以执行标记合并的功能。网络100中路径101-104-106和102-104-106在经过网桥104后通往出口网桥106的路径相同，网桥106在给两条路径分配标记时可以使用相同的标记。

上述实例中，FEC对应一个或多个地址前缀。在实际使用中，FEC可以对应于边界网桥认为有意义的任何数据流类。例如，发往特定目标的所有交互数据流或IP优先权为特定值的所有数据流都可以组成一个FEC。

图2描述了MAC地址格式和本发明中的标记的对应关系的一个实例。

MAC地址的格式如201所示，第一个比特I/G为地址类型指派比特，0表示单播地址，1表示组播地址。第二个比特U/L区分全球管理地址和局部管理地址，0表示全球管理地址，1表示局部管理地址。

本发明中的标记格式如图202所示，标记的第一个比特置0，第二个比特置1。标记格式中第三部分为18比特的业务标识，用于区分标记交换路径中具有部分或者全部相同路径，且出口网桥为同一个网桥的不同类别的数据流。标记格式中第四部分为4比特的冲突避免域，用于区分可能存在的具有相同后24比特MAC地址的出口网桥，出口网桥在分配标记时，首先将该域置0，如果标记分发过程中发现冲突，则将其加1后重新分配，并在其后的标记分配中使用该值填充冲突避免域。本发明标记格式的最后一个部分是24位的MAC地址。出口网桥在分配标记时，如果确认该路径为一条新的路径时，首先为该路径分配一个未使用的业务标识，然后将该网桥MAC地址的后24位地址复制到标记的后24比特中。

本发明的另一种标记格式如图203所示，与202相比，使用18比特的业务标识中的后8位作为存活时间标识，用于检测环路。标记交换网桥在将帧转发到下一跳时需要将存活时间的值减去1。但支持这个功能需要对原有的MAC中继技术进行修改。

本发明的标记在MAC帧中的位置为帧结构中的目的MAC地址。

图3描述了本发明标记帧格式的几个实例。

帧格式301是IEEE 802.1q定义的MAC帧格式，帧格式302是本发明在支持IEEE 802.1q的MAC桥接网络中的应用。两种格式中只有301中的目的MAC地址(MAC DA)和302中的标记(Label)不相同(两者同为48比特)，其余部分完全相同。

帧格式303是IEEE 802.1ad定义的MAC帧格式，帧格式304是本发明在支持IEEE 8021ad的MAC桥接网络中的应用。两种格式中只有303中的目的MAC地址(MAC DA)和304中的标记(Label)不相同(两者同为48比特)，其余部分完全相同。

帧格式305是IEEE 802.1ah定义的MAC帧格式，帧格式306是本发明在支持IEEE 802.1ah的MAC桥接网络中的应用。两种格式中只有305中的外层目的MAC地址(亦称运营商目的MAC地址P-MAC DA)和306中的标记(Label)不相同(两者同为48比特)，其余部分完全相同。

在不使用标记合并的情况中，本发明帧格式中的标记(Label)构成了该类数据的唯一性标识；在使用标记合并的情况中，本发明帧格式中的标记和帧中的源MAC地址构成了该类数据的唯一性标识。MAC桥接网络中的标记交换网桥可以使用该标识区分不同的业务流，实现策略路由和QoS支持等功能。

本发明的标记可以使用标记分发协议(LDP)或者资源预留协议(RSVP)进行分发。由于各标记交换网桥使用的标记统一由出口网桥分配，所以在标记分发控制模式上只能选择有序的标记分发模式，即标记交换网桥只有在该网桥为出口网桥或者已接收到下游有关标记/指定转发等价类的绑定信息后，才可以向上游分发自己的标记绑定消息，且消息中使用的标记即出口网桥分配的标记。

图4描述了本发明使用LDP作为标记分发协议的一个实例。

本发明通过在LDP协议的标记TLV中增加一个新的类型实现，该方法使用特殊的TLV类型标识本发明使用的标记。标记长度为48比特。

本发明中的标记交换网桥在接收到下游分配的标记后，与自己保存的路径数据库进行比较，如果发现在数据库中存在后24比特与新分配的标记后24比特相同的标记，但标记所对应的出口网桥与新标记对应的路径中的出口网桥不同，则使用LDP中的通知消息或者标记中止消息逐跳向下游通知该冲突。通知消息或者标记中止消息中使用状态TLV(标记中止消息在可选参数中使用)。出口网桥在收到该消息后，将原标记中的冲突避免域的值加1，重新向上一跳发送该标记，并将冲突避免域的值记录下来，在其后的标记分配中使用。

图5描述了本发明使用RSVP-TE作为标记分发协议的一个实例。

图中501是本发明对RSVP-TE中标记对象(LABEL OBJECT)的扩展，本发明通过将该对象的长度扩展到48比特，支持本发明使用的48比特的标记。

图中502是本发明使用RSVP-TE中显示路由对象(EXPLICIT ROUTE OBJECT)和路由记录对象(RECORD ROUTE OBJECT)中包含的子对象是的格式。该格式与RSVP-TE协议中的定义相同，只是在类型(Type)中增加99表示本发明所使用的MAC地址，并将长度置为8，表示子对象内容(Subobject contents)的长度为64比特。MAC地址记录在该子对象中时，将48比特的MAC地址复制到子对象内容的低48位，子对象内容的高16位置0。

本发明中的标记交换网桥在接收到下游分配的标记后，与自己保存的路径数据库进行比较，如果发现在数据库中存在后24比特与新分配的标记后24比特相同的标记，但标记所对应的出口网桥与新标记路径中的出口网桥不同，网桥使用RSVP中ResvErr消息或者ResvConf消息逐跳向下游通知该冲突。出口网桥在收到该消息后，将原标记中的冲突避免域的值加1，重新向上一跳发送该标记，并将该值记录下来，在其后的标记分配中使用

快速重路由

MPLS支持快速重路由机制，适应各种实时应用，例如voice over IP的需求。在这类需求中，用户流量必须在10毫秒的级别内倒换到另一条备份标记交换路径中去。MPLS通过在失效发生之前计算和建立备份标记交换路径并在尽可能接近失效发生点的位置重定向流量的方法实现快速重路由。通过这个方法，在重定向的过程中，不包含路由的重新计算和传播失效通知的信令的传播延时，从而达到50ms以内重路由的目标。

MPLS的快速重路由主要通过以下两种方式实现：

一对一备份(One to One Backup)：每一个本地修复点(PLR，即可以快速修补本标记交换路径中的节点或者链路实效的标记交换设备)，为每个受保护的标记交换路径单独建立一条备份标记交换路径。

设备备份(Facility Backup)：每一个本地修复点通过一条备份标记交换路径——旁路隧道(bypass tunnel)，保护一条或者多条通过该修复点的受保护的标记交换路径。受保护的路径和旁路隧道必须在本地修复点的下游存在交叉。

图6是本发明使用一对一备份实现快速重路由的一个实例。

在桥接网络600中，路径601-602-603-604-605(即a-b-c-d-e)是一条受保护的标记交换路径，且网桥601、602、603、604是分别为本地修复点。网桥601的备份路径为601-606-607-608-603-604-605，网桥602的备份路径为602-607-608-604-605，网桥603的备份路径为603-608-609-605，网桥604的备份路径是604-609-605。

假设网桥605的MAC地址为00:0A:EB:7A:AC:92，网桥给受保护的标记交换路径、601、602、603、604的备份路径分别分配标记02:00:01:7A:AC:92、02:00:02:7A:AC:92、02:00:03:7A:AC:92、02:00:04:7A:AC:92、02:00:05:7A:AC:92，并分别建立这些标记交换路径。

当失效发生在受保护的标记交换路径上，本地修复点将流量重定向到该网桥的备份路径中。例如，如果链路602-603失效后，网桥602将从601接收的标记为02:00:01:7A:AC:92的流量使用标记02:00:03:7A:AC:92倒换到链路602-607，并最终有出口网桥605接收。流量的最终经过的路径是601-602-607-608-604-605。

图7是本发明使用设备备份实现快速重路由的一个实例。

桥接网络700中，存在三条受保护的标记交换路径：701-702-703-704-705、708-702-703-704、702-703-704-709和一条旁路隧道702-706-707-704。

网桥702建立了一条旁路隧道保护链路702-703和节点703。图中的粗线710代表这个隧道。该隧道可以保护从网桥701、702或708通往704、705或者709之间的任意路径。

当受保护的标记交换路径中发生失效后，本地修复点将流量重定向相应的旁路隧道上。例如，如果链路702-703失效，网桥702将从701接收到的流量倒换到链路702-706上。网桥702使用图3中306的帧格式，将原有的MAC帧封装在一个旁路隧道702-706-707-704的标记帧中(若原有的MAC帧也是一个MAC in MAC帧，则封装为MAC in MAC in MAC)。网桥704识别出这个隧道的标记并在收到这个数据帧后，将外层的标记剥离，然后继续将该帧转发到出口网桥。当网桥702使用旁路隧道时，流量经过的路径为701-702-706-707-704-705。

本发明失效检测可以使用ITU-T Y.1711定义的连通性确认(CV，Connectivity Verification)功能或快速失效检测(FFD，Fast Failure Detection)机制，也可以使用IETF定义了双向前向探测(BFD，Bidirectional Forwarding Detection)机制。

本发明中的MAC桥接网络实现快速重路由功能所需要解决的其它问题如保护路径的识别和建立，重路由过程中环路的避免和流量由备份路由向新建立的路由倒换等问题，可以按照IETF rfc4090“Fast Reroute Extensions to RSVP-TE for LSP Tunnels”和draft-bryant-shand-lf-conv-frmwk-01“A Framework for Loop-free Convergence”中定义的方法完成。组播标记交换路径的快速重路由可以使用本发明所述的单播路径的保护方法，使draft-ietf-mpls-p2mp-sig-requirement-03“Signaling Requirements for Point to Multipoint”中定义的信令完成。

多业务支持

本发明所使用的标记中包含业务标识，可以区分使用同样的路径的不同类型的数据流，从而区分出不同的业务，实现对各种不同业务的区分服务。

图8描述了本发明在MAC桥接网络800中的一个实施例。

网络800中包含两个区域，该区域的划分可以通过命令方式配置，也可以和路由协议的一个区域向对应，或者使用其它的方法定义。

区域801和802中的边界网桥分别为811、813和813，其中网桥813是两个区域的边界网桥。因为本发明的标记使用MAC地址的后24位区分不同的出口网桥，为了减少避免可能存在的MAC地址冲突，不同的区域之间最好能够进行二层隔离。隔离可以通过VLAN，也可以通过路由的方式(即区域中不同接口对应不同的VLAN和子网)。隔离还可以使用IEEE802.1ah即(MAC in MAC)进行。

为了优化路径的选择，避免可能出现的环路。区域中可以运行路由协议，并使区域中的所有网桥支持路由功能，且网桥不同的端口对应不同的子网地址(事实上各个标记交换网桥实际上是一台台支持MAC桥接功能的路由器)。区域中路径的计算使用路由协议，转发使用MAC中继技术。

如果数据流从网桥811经过路径811-812-813到达网桥813并通往路由器818。813在接收到数据包后，将其交给三层的路由转发引擎，由该引擎通过三层转发的方式送往路由器818。如果数据流从网桥811经过路径811-812-813到达网桥813并通往区域802。813在接收到数据包后，通过其保存的区域802中的FEC映射表，识别出该数据在区域802中对应的标记，并使用该标记将数据包交付区域802中路径。

因为MAC中继功能的特点，网桥813分配的标记具有全局性，即两条分别位于区域801和802中的路径也不能使用相同的标记。

图8中的实施例只是本发明在网络中应用的一个实施例，在实际应用中，本发明还可能有着多种表现形式。这两个实施例只是用于解释意义，而不是用于限制意义。

本发明的某些实现中，本发明可以由运行系列软件程序的计算机系统实现。这些软件程序包含一系列的指令并由硬件系统中的处理器执行。在初始状态时，这些指令可以保存在数据存储设备、内存或者Flash(闪存)中，也可以以软件产品的形式提供。软件产品可以存储在任何计算机可读取的介质中，例如：软盘、CD-ROM、硬盘驱动器的磁存取介质、DVD的光数据存储介质等等。这些指令还可以存储在远程的存储设备中，例如网络服务器，通过网络复制到内存中，并由处理器执行。

本发明的另外一些实现中，使用硬件或者固件的方式。例如，使用ASIC或者FPGA实现本发明。

本发明所涉及的方法和装置，对于本技术领域的技术人员是明显的。在不背离本发明的精神和范围的前提下，本发明可能存在很多变体，并可能存在许多变更和改变。因此，本发明不受上文所述的具体实施方式的限制。

Claims (8)

1.一种在MAC桥接网络中实现弹性和多业务支持的方法，其中MAC桥接网络由两个或者多个MAC网桥通过链路相连。该网络中与外部相连并从外部接收流量的边界网桥称为入口网桥，将流量转发到网络外部的边界网桥称为出口网桥。该方法包括：

1)出口网桥为转发一类数据流的路径分配一个标记；

2)标记通过信令转发给路径中的每一个网桥，各网桥将其记录在MAC过滤数据库中，建立标记转发路径；

3)入口网桥将该类数据流的标识和接收到的标记记录在标记数据库中；

4)入口网桥在接收到该类数据流后，通过标记数据库找到对应的标记，用该标记填充包含该数据包的MAC帧，并将该帧转发到下一跳MAC网桥；

5)MAC网桥在接收到包含标记的帧后，使用MAC中继技术(MAC Relay)向其下一跳转发。该帧最终将通过建立的标记交换路径，到达出口网桥。

2.根据权利要求1所述的方法，出口网桥为该类数据分配一个标记，并将该标记逐跳向上游转发。

3.根据权利要求1所述的方法，标记包括业务标识信息，冲突避免信息和出口网桥MAC地址的片断。业务标识信息用于区分标记交换路径中具有部分或者全部相同路径，且出口网桥相同的不同类别的数据流。冲突避免信息用于区分该网络中具有相同MAC地址片断的出口网桥。

4.根据权利要求2所述的方法，网桥在接收到出口网桥分配的标记后，与自己保存的路径数据库进行比较。如果在数据库中存在MAC地址片断与新分配标记中的MAC地址片断相同的标记，但标记所对应路径的出口网桥与新标记对应路径的出口网桥不同，则使用信令逐跳向下游通知该冲突。出口网桥在收到该消息后，将原标记中的冲突避免信息的值加1，并将该值记录下来，在其后的标记分配中使用。出口网桥将新标记重新沿路径向上游发送该标记。

5.根据权利要求1所述的方法，网络中的每一个本地修复点(PLR，即可以快速修补本标记交换路径中的节点或者链路实效的标记交换设备)，使用不同的标记，为每个受保护的标记交换路径单独建立一条备份标记交换路径。失效点发生在受保护的标记交换路径上，其上游最近的本地修复点将流量重定向到该网桥的备份标记交换路径中，并将其转发到出口网桥。

6.根据权利要求1所述的方法，网络中的每一个本地修复点通过一条备份标记交换路径——旁路隧道(bypass tunnel)，保护一条或者多条通过该修复点的受保护的标记交换路径，其中受保护的路径和旁路隧道必须在本地修复点的下游存在交叉。当受保护的标记交换路径中发生失效后，失效点上游最近的本地修复点将MAC帧使用旁路隧道的标记进行封装，并重定向相应的旁路隧道上。旁路隧道的终点网桥去掉旁路隧道的封装，恢复出原MAC帧，并将其转发到出口网桥。

7.根据权利要求3所述的方法，在CR-LDP或RSVP-TE中使用本发明的标记建立约束路由，实现流量工程，支持多业务。

8.一种实施权利要求1的方法的装置，其特性为：支持MAC中继技术，实现权利要求2，3，4，5，6，7中的全部或者部分功能。

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