WO2011095042A1

WO2011095042A1 - 一种数据转发方法、装置及系统

Info

Publication number: WO2011095042A1
Application number: PCT/CN2010/080559
Authority: WO
Inventors: 何路友; 石悌君; 赵凤华; 张锦辉
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-08-11
Also published as: KR20120112703A; EP2533474A1; KR101385377B1; EP2533474A4; CN102142948A; JP2013519268A

Description

一种数据转发方法、装置及系统技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据转发方法、装置及系统。发明背景

在 L2VPN (二层虚拟专用网）业务的 VPLS ( Virtual Private Lan Service, 虚拟专用局域网业务）中，系统由 PE (provider edge , 服务提供商边缘设备) 和 CE (customer edge , 用户边缘设备)组成。

为了保证在发生故障时 ΡΕ与 CE之间数据的正常转发，现有技术中使用了 ICCP协议 ( Inter-Chassis Communication Protocol, 才匡架通信协议), 在该协议中，两台或多台设备可以成为跨节点冗余保护组（Redundancy Group, RG ), 通过 ICCP协议可以同步 RG内的两台或多台设备的数据，组成双归属网络。在该双归属网络中，一台设备与另两台设备形成的链路互为备份，当其中一条链路出现故障时，可以切换到另一条链路。

对于 VPLS而言，在使用 ICCP协议的情况下，就可以将两个 PE组成 RG, RG内的 PE节点提供双归能力到独立设备或者整个网络。这样，当利用主用 PE形成的链路发生故障时，可以切换到利用备用 PE形成的链路，从而达到保护链路的目的。

在进行链路切换时，需要进行备用链路的激活，只有等到备用链路激活之后，才能使用该备用链路进行数据转发。可见，现有技术虽然能够在当前链路发生故障时切换到备用链路，但是，由于切换的过程需要一定的时间，因此，无法保证数据转发的连续性，从而造成链路时延甚至是丟包现象。发明内容

本发明提供一种数据转发方法、装置及系统，能够降低链路时延，减少丟包现象的产生。

本发明的实施例提供了一种数据转发方法，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 其中，主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 所述方法包括：

与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；

监控当前进行数据传输的链路；

当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；

其中，当所述 CE与所述主用 PE之间的链路发生故障时，所述通过所述如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE, 以便通过所述备用 PE将所述下行链路数据传输到 CE;

如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端 PE。

本发明的实施例提供了一种数据转发装置，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 其中，主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 所述装置包括：

通道建立单元，用于与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；监控单元，用于监控当前进行数据传输的链路；

转发单元，用于当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；

其中，当所述 CE与所述主用 PE之间的链路发生故障时，所述转发单元包括：

第一转发子单元，用于如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE, 以便通过所述备用 PE将所述下行链路数据传输到 CE;

第二转发子单元，用于如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用 PE 通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端 PE。

本发明的实施例还提供了一种数据转发系统，所述系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 包括：

通道建立单元，用于与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；所述主用 PE, 用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；

所述备用 PE, 用于根据当前的链路状态，将接收到的数据进行转发，以便辅助所述主用 PE完成数据的转发；

其中，当所述 CE与所述主用 PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发下行链路数据时，所述主用 PE包括第一转发单元，用于将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE; 所述备用 PE包括第二转发单元，用于通过 CE与所述备用 PE之间的链路将所述下行链路数据转发到 CE;

当 CE与主用 PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发上行链路数据时，所述备用 PE包括第三转发单元，用于接收 CE通过 CE与所述备用 PE 之间的链路转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据通过所述数据通道转发给所述主用 PE; 所述主用 PE包括第四转发单元，用于通过远端 PE与所述主用 PE之间的链路将所述上行链路数据转发到远端 PE。

本发明通过自动在主用 PE与备用 PE之间建立用于链路保护的数据通道，使得当前进行数据传输的链路发生故障时，可以直接利用备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发，这样，即使切换尚未完成，也能保证数据的正常转发，因此，能够降低链路时延，减少丟包现象的产生。附图简要说明

图 1是使用 ICCP协议的 VPLS系统结构示意图；

图 2是使用 ICCP协议的另一 VPLS系统结构示意图；

图 3是本发明实施例提供的方法的流程图；

图 4是本发明实施例提供的方法中 VPLS系统结构示意图；

图 5-1、 5-2是本发明实施例中建立数据通道时使用的报文格式示意图；图 6是本发明实施例提供的装置的示意图；

图 7是本发明实施例提供的另一装置的示意图；

图 8是本发明实施例提供的系统的示意图。实施本发明的方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了便于理解，首先介绍本发明实施例涉及到的一些概念。

PE指骨干网上的边缘路由器，与 CE相连，主要负责 VPN业务的接入，完成 4艮文从私网到公网隧道、从公网隧道到私网的映射与转发。

CE是直接与服务提供商相连的用户设备，通过以太网、 ATM或 FR等二层链路接入系统。

PE还可以细分为 UPE ( user fac ing provider edge ) 和 NPE ( network fac ing provider edge ), 其中：

UPE又称近端 PE设备，是靠近用户侧的 PE设备，提供给用户接入 VPN 的汇集设备；

NPE又称远端 PE设备，是网络核心 PE设备，处于 VPLS网络的核心域边缘，提供在核心网之间的 VPLS透传服务。

UPE需要将 CE传来的二层数据帧传送到 NPE, 并将 NPE恢复或重新生成的二层链路帧传送到 CE。

通常，将 CE与 UPE之间的链路称为直连电路（Attachment Circuit, AC) , UPE与 NPE之间利用 L2VPN信令建立的连接称为伪线（Pseudowire, PW)₀ 现有技术中通过 ICCP 协议进行框间数据同步时，可以通过同步 AC 侧 TRUNK的信息，在 AC发生故障的时候，通过切换 AC和 PW, 达到保护链路的目的。参见图 1, 其给出了 CE设备双归属接入 VPLS网络的示意图，其中， CE1 双归属连接到 PE1和 PE2上，因此， AC1、 PW1和 AC2、 PW2形成的链路可以互为备份。假设 PE1上的 AC1为主状态，由于 PW主备由 AC决定，所以使得相应的 PW1为主状态。如果在从 CE1向 PE3进行数据转发的过程中 AC1发生故障， CE1可以立刻感知到该故障的发生，然后就可以通过 ICCP协议通知 PE2 的 AC进行切换，将 AC2切换为主状态， PE2在接收到 AC的通知之后，再进行 PW 的切换，将 PW2 切换为主状态。切换后，上行链路的路径为 CE1-AC2-PE2-PW2-PE3所在路径。

这种方法虽然能够保证当 AC1 发生故障时，能够通过其他路径实现数据的转发，但是在从 AC 1 发生故障的时刻开始，数据转发会被中断，直到切换完成（待 PW2被激活，也就是将 PW2切换为主状态之后 ) , 才会使用切换后的路径进行数据转发。可见，在从开始切换到完成切换的过程中，数据无法正常转发，会造成数据转发的暂时中断。

另外，如果是 AC1发生故障，则对于下行链路数据（从 PE3经 PE1到 CE1 的数据）可能会导致丟包现象。具体的，由于 PE3无法立刻感知 AC1的故障，因此，在切换完成之前， PE3还是会将数据通过 PW1转发到 PE1,但是此时 AC1 已经发生故障，无法正常将数据转发到 CE1, 因此，会造成这部分数据的丟包。当然，在 TCP等可靠的传输协议中，虽然能够避免丟包，也只能在切换完成之后重新将这部分数据通过 PW2、 AC2转发到 CE1, 因此，这部分已经传输到 PE1但没能转发到 CE1的数据实际上造成了浪费。

当然，对于图 1所示的示意图，如果是 PW1 出现故障，则无论是对于上行链路数据，还是下行链路数据，也都会出现类似的情况。例如，对于上行链路数据，由于 CE1无法立即感知 PW1的故障，所以 CE1还是会通过 AC1将数据转发到 PE1 , 但由于 PW1已经发生故障，无法将数据转发到 PE 3 , 因此，会造成这部分数据的丟包现象。对于下行链路数据，由于 PW1已经出现故障，而在切换完成之前， PW2处于阻塞状态，也无法通过 PW2转发数据，因此， PE 3 只能等到切换完成之后，才能继续进行数据的转发。

在另一种情况下，则可能会面临更大的问题。例如，在图 2 所示的网络中， CE1主备双归到 PE1和 PE2 , 同时， PE 3和 PE4也分别双归到 PE1和 PE2。此时，连接到 PE1的 PW有两条： PW PW3 ; 连接到 PE2的 PW也有两条： PW2、 PW4。 AC1、 PW1形成的链路和 AC2、 PW2形成的链路可以互为从 CE 1到 PE 3的备份， AC1、 PW3形成的链路和 AC2、 PW4形成的链路可以互为从 CE1到 PE4的备份。假设正常情况下的上行数据转发路径分别为： CE1-PE 1-PE 3 , CE1 - PE1-PE4。由于在现有的 I CCP协议中，只有当连接到一个 PE上的所有 PW都发生故障时，才会切换到另一个 PE , 因此，在上述数据转发路径下，当只有 PW3发生故障时（PW1正常），不会自动切换到 PE2上转发；同时，由于 AC1 正常，因此也不会切换到 AC2 ,这就造成 PE4与 CE1之间的数据无法正常转发。

可见，在现有技术中，当 AC或 PW发生故障时，会造成数据转发的效率下降，甚至无法进行正常的数据转发。

本发明实施例就是针对上述各种情况，为了解决 AC或 PW出现故障时出现的各种问题，提供了相应的解决方案。

首先，本发明实施例提供的数据转发方法应用于二层虚拟专用网系统中，该二层虚拟专用网系统包括 PE及 CE , 其中，两个 PE组成 RG , 为便于描述，将 RG中处于主状态的 PE称为主用 PE , 将处于备用状态的 PE称为备用 PE。 S301 : 在所述主用 PE与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；首先需要在主用 PE与备用 PE之间建立用于链路保护的数据通道，在本发明实施例中，上述建立用于链路保护的数据通道的过程是由 PE1和 PE2 自动实现的，为了实现该自动建立数据通道的过程，本发明实施例对现有的 ICCP 协议进行了扩展，换而言之，釆用该扩展的 ICCP , 便可以实现在主用 PE与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道。的，也可以在发生链路故障时临时建立。下面以图 1 为例，对上述预先建立的情况进行简单地介绍。由于在实际应用中，为了提供更高的带宽、更大的吞吐量和可恢复性，通常在 CE与 PE之间使用 LACP( Link Aggrega t ion Control Protocol , 链路聚合协议），在该方式下，可以将多个端口并行连接，将多个物理连接当作一个单一的逻辑连接来处理。在建立二层虚拟专用网系统时，如果 CE与 PE之间使用 LACP协议，则意味着 CE1与 PE1之间的某些端口聚合在一起， CE1与 PE2之间也有一些端口聚合在一起，然后， PE1与 PE2之间需要使用 ICCP协议交换端口聚合信息，也就是将本端的端口聚合信息告知对端。另外，由于 PE1和 PE2需要分别与 PE3之间建立 PW, 因此， PE1与 PE2之间还需要通过 ICCP协议来交换 PW信息。

由上述可见，在 PE1与 PE2之间具有运行 ICCP协议的通道，即 PE1与 PE2 之间通过该 ICCP通道是可以互相发送信息的。利用该特点，可以在 PE1与 PE2 之间交换端口聚合信息或 PW信息时，通过扩展的 ICCP协议来携带预定格式的请求报文，以此来实现用户链路保护的数据通道的自动建立。例如， PE1可以向 PE2转发建立用户链路保护的数据通道的请求报文， PE2在接收到请求报文之后，如果支持建立该数据通道，则可以返回相应的响应信息，然后，就可以在 PE1与 PE2之间建立用户链路保护的数据通道了。

其中，在具体建立用于链路保护的数据通道时，可以釆用带内或带外的方式实现；其中，带内方式是指，数据通道与运行 ICCP协议的路径一致，即可以将 ICCP通道作为该用户链路保护的数据通道，此时，为了区分通道的不同用途，可以通过 vlan id来区分。

带外的方式是指，数据通道与运行 ICCP协议的路径相互独立，带外数据通道的实现可以多种多样，比如可以是 PW, 可以是 IP通道等。例如，在 IP 通道的实现方式下，具体过程是： PE1与 PE2之间经过协商可以建立用于链路保护的数据通道之后，可以根据自己的端口使用情况，为该用于链路保护的数据通道预留端口，例如， PE1的端口 1可用，则可以将该端口 1预留，同时， PE2的端口 2可用，则可以将该端口 2预留；然后， PE1与 PE2再交换该预留端口的信息，这样便可以建立起用于链路保护的数据通道，该数据通道就是 PE1的端口 1与 PE2的端口 2之间的通道。

S302: 监控当前进行数据传输的链路；

该步骤的执行主体可以是主用 PE , 即当前处于主状态的 PE。当前进行数据传输的链路就是由当前处于主状态的 AC和 PW组成的，因此，该监控过程可以包括监控 AC , 也可以包括监控 PW, 无论是 AC还是 PW发生故障，主用 PE 都能够立即感知到。

S303: 当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发。

该步骤的执行主体仍为主用 PE。一旦监控到当前进行数据传输的链路发生故障（无论是 AC还是 PW ), 都可以直接通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发，而无须等待切换过程的完成。

需要说明的是，如前文所述，由于用于链路保护的数据通道可以是预先建立的，也可以是在发生链路故障时临时建立，因此，上述步骤 S301与 S302 之间的执行顺序并不是固定的，在临时建立的情况下，可以在当前进行数据传输的链路发生故障时，建立用于链路保护的数据通道，然后再通过备用 PE 及用于链路保护的数据通道进行数据转发。

另外需要说明的是，在发现链路故障时，临时建立用于链路保护的数据通道的情况下，由于建立数据通道的过程需要一定的时间，在数据通道建立完成之前仍然可能造成链路的中断，但是由于 PE1与 PE2之间可以通过直连的方式连接，因此，两者之间建立用于链路保护的数据通道所需的时间，通常要小于链路切换所需的时间，所以也可以从一定程度上达到减小链路时延的目的。

其中，对于当 AC或 PW发生故障时，主用 PE的具体处理方法略有不同，下面分别进行介绍。

首先，当 AC发生故障时，对于下行链路数据，可以将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到备用 PE ,以便利用所述备用 PE将所述下行链路数据传输到 CE。如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端 PE。

以图 1为例， 4艮设发生故障前， AC1和 PW1处于主状态， PE 3为所述远端 PE , PE1为所述主用 PE , PE2为所述备用 PE。则在 AC1发生故障的情况下，对于下行链路数据（即来自 PE 3的数据）， PE1能够通过 PW1正常接收到，但是此时 AC1已经发生故障了，因此， PE1就可以通过 PE1与 PE2之间的数据通道，将接收到的下行数据转发给 PE2。与此同时，由于 CE1 能够立即感知到 AC1的故障，并可以立即完成 AC1到 AC2的切换，此时，相当于 AC2已经被激活了，因此， PE2在通过数据通道接收到 PE1转发的下行数据之后，就可以将该下行数据通过 AC2转发给 CE1了。

对于上行链路数据（即来自 CE1的数据），由于 AC1发生故障时， CE1能够立即感知，并将 AC2激活，因此，可以直接通过 AC2将上行链路数据转发给 PE2 (此时，切换尚未完成）， PE2在接收到 CE1 的上行链路数据之后，由于 PW2 此时尚未被激活，因此，就会直接通过所述数据通道，将该上行数据转发给 PE1 ; PE1在通过数据通道接收到 PE2的转发的上行数据之后，由于 PW1 在切换完成之前仍处于可用状态，因此，可以通过 PW1 将该上行链路数据转发到 PE 3。

另外，当 PW发生故障时，与 AC发生故障时有所不同的是，需要首先触发激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路（即当前处于备用状态的 PW ); 然后，如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到 CE; 其中，所述下行链路数据由所述远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路转发到所述备用 PE。如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE , 以便利用所述对端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE 之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。

仍以图 1为例，且仍 4艮设发生故障前， AC1和 PW1处于主状态， PE 3为所述远端 PE , PE1为所述主用 PE , PE2为所述备用 PE。则当 PW1发生故障时，对于下行链路数据（即来自 PE 3的数据 ), 无法通过 PW1进行转发，而 PW2由于当前处于阻塞状态，也是不可用的，因此需要先激活 PW2 ; 当 PW2被激活后， PE 3就可以通过 PW2将下行链路数据转发到 PE2 ; PE2在接收都下行链路数据之后，由于 AC2 为阻塞状态，因此，就可以通过数据通道将该下行链路数据转发到 PE 1 , 由于 AC 1仍然是可用的，因此， PE 1可以通过 AC 1将该收到的下行链路数据转发到 CE 1。

对于上行链路数据，由于 CE1不能立即感知 PW1 的故障，因此，不会立即切换到 AC2 , 因此，会将上行链路数据通过 AC 1转发给 PE1 , 此时，由于 PW1 已经发生故障， PE1 就可以通过数据通道将该上行链路数据转发给 PE2 ; PE2 在接收到上行链路数据之后，需要通过 PW2转发给 PE 3 , 因此，在这种情况下，仍然需要触发激活 PW2 , 激活之后， PE2才可以将上行链路数据通过 PW2转发给 PE 3。

需要说明的是，由于 PE1或 PE2在通过用于链路保护的数据通道接收到数据之后，需要确定该数据是上行链路数据还是下行链路数据，然后才能确定需要向哪个方向进行转发，为了便于进行该判断，在 PE1与 PE2之间建立路的数据通道。这样，就可以利用所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用 PE转发上行链路数据，利用所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用 PE转发下行链路数据。即， PE在通过数据通道向对端 PE转发数据之前，对于接收到的数据是上行链路还是下行链路， PE是可以获知的，这样，当 PE 通过数据通道向对端 PE转发数据时，就可以根据待转发数据的来源，选择使用各自的数据通道进行转发。同时，对于对端 PE而言，如果通过用于保护上行链路的数据通道接收到数据，则可以确定该数据是上行链路数据，如果通过用于保护下行链路的数据通道接收到数据，则可以确定该数据是下行链路数据。

当然，在实际应用的过程中，用于链路保护的数据通道也可能发生失效的情况，此时，还可以在主用 PE与备用 PE之间为用于链路保护的数据通道建立备用数据通道，即，该用于链路保护的数据通道也可以存在主备关系，这样，当其中一条用于链路保护的数据通道失效时，可以通过备用数据通道进行数据转发。其中，备用的数据通道可以是多条。

需要说明的是，本发明实施例釆用的自动创建数据通道的方式中，可以使用优化 Qos策略，例如，当主路径正常时（主状态的 AC及 PW都没有发生故障的情况下），该数据通道的带宽可以很小，以节省带宽资源；一旦主路径故障，则将数据通道的带宽自动调整到与主路径相同的带宽。

前文所述是利用图 1 中的情况进行举例说明的，本发明实施例提供的方法，对于前文所述图 2 中的特殊情况也可以得到相应的解决。具体的，参见图 4 ,可以在 PE1和 PE2之间建立一条数据通道 DATA_ CHA EL1来保护上行链路，还可以建立另一条数据通道 DATA- CHA匪 EL2 来保护下行链路。其中， DATA-CHA匪 EL1 可以在 PE 1 与 PE2 进行聚合链路信息交换时建立， DATA -CHANNEL 2可以在 PE1与 PE2进行通过 I CCP协议交换 PW信息时建立。建立起保护上行链路及下行链路的数据通道之后，就可以保证当 AC或 PW 出现故障时，数据的正常转发。具体实现时，当 AC或 PW发生故障时，针对上行链路或下行链路，具体的情况可能会略有不同，下面分别进行详细的介首先， 4叚设图 4中， AC1为主状态，相应的， PW3和 PW1为主状态，因此，上行链路为： AC1 -PW3和 AC1-PW1 , 下行链路为： PW3-AC1和 PW1 -AC1。

情况一： AC1发生故障时，对于上行链路数据，由于 CE1能够及时感知到 AC1 的故障，因此，可以发起 AC1到 AC2的切换，然后，就可以将数据通过 AC2转发到 ΡΕ2 ; 此时，由于 ΡΕ2在接收到 CE1的切换信息之后，才会发起 PW 的切换，因此，可能还没有切换完成，此时， ΡΕ2就可以利用为 AC建立的数据通道 DATA-CHA匪 EL 1 , 将数据转发到 PE1 , 由于 PW还没有完成切换，所以此时 PW3和 PW1仍然处于可用状态，因此，当 PE1接收到通过 DATA-CHANNEL1 发送来的数据后，就可以通过 PW3和 PW1将数据转发到 PE4和 PE 3 , 相应的，所使用的链路分别为： AC2- DATA-CHANNEL1-PW3 ,和 AC2_ DATA-CHANNEL1-PW1。

其中，由于数据是通过 DATA-CHA匪 EL1转发到 PE1的，因此， PE1可以获知该数据来自 AC侧，所以会将数据向 PW侧转发。当然，当完成 PW的切换之后，就可以不再通过 DATA_CHA匪 EL 1 进行数据的转发，而是使用切换后的链路： AC2- PW4和 AC2- PW2₀

可见，使用本发明实施例的方法，只要将 AC1切换到 AC2之后就可以通过 AC2向 PE2转发数据了，而不需要等到 PE2将 PW切换完成之后，提高了数据转发的效率。

情况二、 AC1发生故障时，对于下行链路数据， CE1能够及时感知到故障的发生，并且会及时将 AC1切换到 AC2 , 但是 PE 3和 PE4不会及时感知到 AC1 的故障，因此，在切换完成之前，还是会通过 PW3和 PW1将数据转发到 PE 1。此时，由于 PE 1 能够感知到 AC1 的故障，因此，就可以通过 DATA-CHA匪 EL2 将数据转发到 PE2 , PE2在通过 DATA-CHA匪 EL2接收到数据之后，由于 AC2已经处于可用状态，因此，就可以通过 AC2将数据转发到 CE1。相应的，所使用的链路分别为： PW3- DATA-CHANNEL2-AC2 , 和 PW1_ DATA_CHANNEL2-AC2₀ 需要说明的是，由于数据是通过 DATA_CHA匪 EL2转发到 PE2的，因此，

PE2可以获知该数据来自 PW侧，所以会将数据向 AC侧转发。当然，当完成 PW的切换之后，就可以不再通过 DATA_ CHA匪 EL2进行数据的转发，而是使用切换后的链路： PW4-AC2和 PW2_AC2。

可见，使用本发明实施例的方法，当 AC发生故障时，不会造成数据的中断，而且数据转发的效率不会受到影响。

情况三、如果是 PW3发生故障，则对于上行链路数据，由于 PW1并没有发生故障，因此，根据 I CCP协议，不会发起主备链路的切换。此时，由于 CE1 不会感知到 PW4的故障，因此，还是会将数据转发到 PE1。而 PE1能够感知到 PW4的故障，因此，可以利用 DATA-CHA匪 EL1将需要转发到 PE4的数据转发到 PE2 , PE2在接收到该数据之后，由于需要通过 PW4将数据转发到 PE4 , 因此，还需要预先将 PW4激活，使其成为可用状态。当然，如果是转发到 PE 3的数据，则 PE1还是可以通过 PW1转发到 PE 3。

可见，使用本发明实施例的方法，当连接到 PE的一条 PW发生故障时，数据还是可以正常转发。

情况四、 PW3发生故障时，由于 PW1并没有发生故障，因此，并不会发起切换。但是，由于 PE4能够感知 PW3的故障，因此，对于下行链路数据， PE4 可以通过 PW4将数据转发到 PE2 , 当然，由于 PW4处于备用状态，因此，需要预先将 PW4激活，然后， PE4才能通过 PW4将下行链路数据转发到 PE2。 PE2 在接收到下行链路数据之后，由于 AC2此时处于阻塞状态， PE2无法通过 AC2 将数据转发给 CE1 ,但是 PE2可以通过 DATA_CHA匪 EL2将数据转发到 PE 1 , PE1 通过 DATA-CHANNEL2接收到数据之后，由于是 DATA-CHANNEL2是用于保护下行链路的，因此， PE2可以获知该数据来自 PW侧，因此，会自动将数据通过 AC1转发给 CE1。当然，对于 PE 3到 CE1的数据，还可以通过原来的 PW1及 AC 1 进行转发。

从以上各种情况可以得知： PE1和 PE2在使用数据通道进行数据转发时，如果数据是来自 PW 侧的，就使用用于保护下行链路的数据通道 DATA_CHANNEL2 ; 如果数据是来自 AC侧的，则可以使用用于保护上行链路的数据通道 DATA-CHANNEL1。

这样做的目的是，使得 PE1或 PE2接收到通过用于保护的数据通道接收到数据时，能够判断出应该向 PW侧还是向 AC 侧转发。例如，如果 PE1 从 DATA-CHA匪 EL1接收到数据，则可以确定该数据是来自 AC侧的，后续在进行转发时，就可以确定应该向 PW侧转发，反之亦然。

当然，在其他实施例中，也可以釆用其他方式来达到上述目的。例如，用于保护 PW和用于保护 AC的数据通道可以仅有一条。此时，当 PE1或 PE2 需要通过该数据通道进行数据转发时，还需要携带接收端的标识，或者发送端的标识，这样， PE1或 PE2在通过该数据通道接收到数据后，也可以根据发送端或接收端标识，确定出应该向哪一侧转发。

其中，在图 4 所示的情况下，在建立用于链路保护的数据通道时，同样可以釆用带内或者带外的方式。例如，在带外的实现方式下，具体实现时，同样可以在 PE1和 PE2上分别为用于链路保护的数据通道预留端口，并且可以在 PE1和 PE2间运行 LMP协议，通过 LMP相互学习接口的对应关系，这样釆用扩展的 I CCP协议建立数据通道时，携带本地端口信息到对端后，对端就可以知道报文中携带的端口和本地的哪个端口相对应。下面以使用 PW建立数据通道为例，对建立数据通道的过程进行介绍。该过程可以包括以下步骤：

步骤 1 : PE1和 PE2使用 ICCP协议分别向对端发送 connect报文，在向对端发送完成，并且收到对端的 connec t 文后， ICCP通道变成可用状态；步骤 2: ICCP通道可用后， PE1和 PE2就可以通过 ICCP协议向对端同步配置 LACP协议数据，然后同步状态机相关的数据，通过这个同步过程， PE1 和 PE2选择出哪个设备上的 AC为主（ Ac t ive )状态；

上述步骤 1和步骤 2都可以釆用现有的协议来完成。

步骤 3: 完成 LACP协议数据同步后，如果设备支持建立用于链路保护的数据通道，向对端发送建立用于链路保护的数据通道的请求，请求报文中携带建立的数据通道信息，比如可以包括建立的数据通道类型，通过该数据通道类型来表明是为保护上行链路建立的，还是为保护下行链路建立的；

步骤 4: 如果对端也支持建立数据通道，回应的报文中可以携带 "支持建立" 的信息，如果不支持，可以丟弃该报文，数据通道无法建立。

步骤 5: 如果釆用带外建立 IP通道的方式，则 PE1和 PE2就可以分别预留端口，并通过 LMP协议相互学习接口的对应关系，由此便完成了用于链路保护的数据通道的自动建立。

另外，本发明实施例还提供了建立数据通道请求报文格式，其中，建立用于保护下行链路的数据通道釆用的请求报文格式可以如图 5-1 所示，建立用于保护上行链路的数据通道釆用的请求报文格式可以如图 5-2所示。其中，对于 R字段： 1为请求建立数据通道报文， 0为应答报文，表示支持建立数据通道；对于 D_Type字段： 1表示为保护下行链路建立数据通道， 2表示为保护上行链路建立数据通道。当然，请求报文也可以是釆用其他格式，这里不作限定。

与本发明实施例提供的数据转发方法相对应，本发明实施例还提供了一种数据转发装置，该装置应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE , 其中，主用 PE 与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG参见图 6 , 该装置包括：

通道建立单元 601 , 用于与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；

监控单元 602 , 用于监控当前进行数据传输的链路；

转发单元 603 , 用于当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发。

其中，当 CE与 PE之间的链路发生故障时，参见图 7 , 进一步地，转发单元 603可以包括：

第一转发子单元 6031 , 用于如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE ,以便利用所述对端 PE将所述下行链路数据传输到 CE;

第二转发子单元 6032 , 用于如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端 PE。

当所述 PE与远端 PE之间的链路发生故障时，该装置还包括：

触发单元 604 , 用于触发激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路；相应的，转发单元 603可以包括：

第三转发子单元 6033 , 用于如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到 CE; 其中，所述下行链路数据由所述远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE 之间的链路转发到所述备用 PE;

第四转发子单元 6034 , 用于如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE ,以便利用所述对端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。

为了便于区分上行链路数据及下行链路数据，所述用于链路保护的数据通通道；相应的，转发单元 603可以包括：

上行转发子单元，用于利用所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用 PE转发上行链路数据；

下行转发子单元，用于利用所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用 PE转发下行链路数据。

另外，为了防止用于链路保护的数据通道失效时，造成数据无法正常转发，该装置还可以包括：

备用通道建立单元，用于在所述主用 PE与备用 PE之间为所述用于链路保护的数据通道建立备用数据通道；

切换单元，用于当所述用于链路保护的数据通道失效时，触发所述转发单元通过所述备用 PE及所述备用数据通道进行数据转发。

与本发明实施例提供的数据转发方法及装置，本发明实施例还提供了一种数据转发系统，该系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE , 参见图 8 , 主用 PE 801与备用 PE 802组成跨节点冗余保护组 RG , 该系统包括：

通道建立单元 801 ,用于在所述主用 PE与备用 PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；

主用 PE 802 , 用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；

备用 PE 803 , 用于根据当前的链路状态，将接收到的数据进行转发，以便辅助所述主用 PE完成数据的转发。其中，当 CE与主用 PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发下行链路数据时，所述主用 PE包括第一转发单元，用于将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE; 所述备用 PE 包括第二转发单元，用于通过 CE与所述备用 PE之间的链路将所述下行链路数据转发到 CE ;

当 CE与主用 PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发上行链路数据时，所述备用 PE包括第三转发单元，用于接收 CE通过 CE与所述备用 PE之间的链路转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据通过所述数据通道转发给所述主用 PE; 所述主用 PE包括第四转发单元，用于通过远端 PE与所述主用 PE之间的链路将所述上行链路数据转发到远端 PE。

当所述主用 PE与远端 PE之间的链路发生故障时，还包括：

激活单元，用于激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路；

如果需要转发下行链路数据，所述备用 PE包括第五转发单元，用于接收远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路转发的下行链路数据，并第六转发单元，用于通过 CE与所述主用 PE之间的链路将所述下行链路数据转发到 CE;

如果需要转发上行链路数据，所述主用 PE包括第七转发单元，用于将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE;所述备用 PE包括第八转发单元，用于通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括： ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上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的范围。

Claims

权利要求书

1、一种数据转发方法，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 其中，主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 其特征在于，所述方法包括：与备用 PE之间建立用于链路保护的数据通道；

监控当前进行数据传输的链路；

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当所述主用 PE与远端 PE 之间的链路发生故障时，还包括：触发激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路；所述通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发包括：

如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用 PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到 CE; 其中，所述下行链路数据由所述远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路转发到所述备用 PE;

如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE, 以便所述备用 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。

3、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述用于链路保护的据通道；所述通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发包括：

通过所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用 PE转发上行链路数通过所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用 PE转发下行链路数

4、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，还包括：

与备用 PE之间为所述用于链路保护的数据通道建立备用数据通道；当所述用于链路保护的数据通道失效时，通过所述备用数据通道进行数据转发。

5、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述用于链路保护的数据通道与运行框架通信协议 ICCP的路径独立。

6、一种数据转发装置，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 其中，主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 其特征在于，所述装置包括：通道建立单元，用于与备用 PE之间建立用于链路保护的数据通道；监控单元，用于监控当前进行数据传输的链路；

7、根据权利要求 6所述的装置，其特征在于，当所述主用 PE与远端 PE 之间的链路发生故障时，所述装置还包括：

触发单元，用于触发激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路；所述转发单元包括：

第三转发子单元，用于如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用 PE 通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到 CE; 其中，所述下行链路数据由所述远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路转发到所述备用 PE;

第四转发子单元，用于如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE, 以便通过所述备用 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。

8、根据权利要求 6或 7所述的装置，其特征在于，所述用于链路保护的据通道；所述转发单元包括：

上行转发子单元，用于通过所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用 PE转发上行链路数据；

下行转发子单元，用于通过所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用 PE转发下行链路数据。

9、根据权利要求 6或 7所述的装置，其特征在于，还包括：

10、一种数据转发系统，所述系统包括服务提供商网络边缘路由器 PE及用户边缘设备 CE, 主用 PE与备用 PE组成跨节点冗余保护组 RG, 其特征在于，包括：

通道建立单元，用于与备用 PE之间建立用于链路保护的数据通道；所述主用 PE, 用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；

11、根据权利要求 10所述的系统，其特征在于，当所述主用 PE与远端 PE之间的链路发生故障时，所述系统还包括：

激活单元，用于激活所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路；

如果需要转发下行链路数据，所述备用 PE包括第五转发单元，用于接收远端 PE通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路转发的下行链路数据，包括第六转发单元，用于通过 CE与所述主用 PE之间的链路将所述下行链路数据转发到 CE;

如果需要转发上行链路数据，所述主用 PE包括第七转发单元，用于将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用 PE; 所述备用 PE包括第八转发单元，用于通过所述远端 PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端 PE。