CN100349440C - 以太网数据通过弹性分组环传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以太网数据通过弹性分组环传输的方法。本发明是通过在以太网二层中的MAC地址转发表中记录所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址的对应关系，这样，当以太网业务报文需要通过RPR进行传输时，在以太网进行二层转发处理时根据MAC地址转发表即可以确定所述报文在RPR中目的节点的MAC地址信息，而在所述报文上RPR过程中不再需要对报文进行以太网报文到RPR节点的映射处理过程，直接进行相应的基于RPR协议的封装处理便可以实现以太网数据在RPR环上传输的严格路径选择，从而有效的解决了以太网报文二层转发处理与RPR的协同工作问题。

Description

以太网数据通过弹性分组环传输的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种以太网数据通过弹性分组环传输的方法。

背景技术

随着数据业务的蓬勃发展，要求传统的SDH(同步数字序列)传输网络支持数据业务，EOS(Ethernet over SDH，SDH承载以太网业务)以其高带宽利用率得到了广泛的应用和发展。而RPR技术则改进了传统的EOS组网方式，实现了环网带宽的公平统计复用，并提供了比较完善的保护倒换机制，因此，以弹性分组环RPR实现数据的物理层的传输得到了越来越广泛的认可和应用。

然而环网固有的特点决定了相同环向上所有节点共享相同的SDH传输时隙，所以如果数据业务在目的环网节点上不能得到终结，则会造成环上带宽的巨大浪费，同时也无法充分体现RPR的优势。因此，在RPR上搭建以太网二层交换网络，需要将以太网针对相应数据业务的处理过程与RPR针对数据业务的处理过程进行协调统一，从而保证待传输的业务可以在以太网与RPR间进行传输。

针对以太网与RPR间业务传输的互通，目前所采用的一种方法是完全保留原有的以太网二层交换业务的转发处理流程，并在此基础上单独增加对RPR信息的处理过程。具体的业务层次如下：

如图1所示，当环路侧下行的RPR报文进入RPR层进行RPR相关信息的处理时，首先提取报文中的RPR MAC(RPR媒体接入控制)地址和二层以太网的MAC地址，并保存RPR MAC地址与以太网MAC地址的映射关系；然后剥离所述报文的RPR封装，并以标准以太网封装格式进入以太网二层业务处理模块进行二层转发处理，即进行常规的以太网MAC地址学习和转发处理。

对于用户侧接入的以太网报文，则在经过二层以太网业务处理后，以标准的以太网封装格式进入到RPR处理层，在RPR处理层中以二层以太网目的MAC地址为键值命中已经保存上环的RPR信息，从而获取业务上环的转发路径，并根据获取的转发路径在RPR上进行报文的转发处理；对于根据目的MAC地址无法在上环的RPR信息中找到相应的转发路径的报文，则通过广播的方式在RPR网上进行发送处理。

可以看出，目前解决以太网与RPR间的互通是通过在两网间的RPR层次增加以太网MAC地址与RPR MAC地址的映射关系表来协同以太网二层转发网络和RPR的处理方式，虽然也能够解决二层业务报文在环上的路径选择问题，但映射关系表项需要独立维护，增加了软件处理的压力；同时，查找这种映射关系需要特殊的软件查找算法或者由专有硬件资源实现，如CAM(Content Addressable Memory内容可寻址存储器)，增加了软硬件成本。因此，如果使用该方法进行以太网与RPR间业务的互通将浪费大量的系统处理资源，从而降低了系统的性能。

目前，针对以太网与RPR间业务传输的互通所采用的另一种方法是不考虑目的节点信息，当以太网报文进行二层转发处理之后，在RPR再进行RPR广播封装处理并将处理后的报文在RPR上广播，即将报文在环网上做双向/单向广播，由TTL(time to live生命周期)或源节点终止报文在环网上的广播。

该方法简化了针对所述报文的前端接入处理，即无需再进行前端的报文在RPR上传输路径的确定，而直接进行传输处理即可，但由于所有的业务是在RPR上进行广播处理，所以将占用大量的RPR的带宽资源，即浪费了环网带宽资源，使得RPR技术的带宽重利用的特性无法得到完美体现。也就是说，该技术方案尽管在理论上能够实现以太网二层转发业务与RPR的结合，但在实际应用过程中，却因为上述原因而并不是一种很好的以太网与RPR互通的实现方案。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种以太网数据通过弹性分组环传输的方法，从而使得两网互通时可以降低占用的系统资源，包括系统带宽资源和系统处理资源。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种以太网数据通过弹性分组环传输的方法，包括：

A、以太网收到弹性分组环RPR网络发来的报文后，从所述报文中分别解析出以太网二层媒体接入控制MAC地址及与其对应的RPR网络节点的MAC地址；

B、在以太网中的MAC地址转发表中记录所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址的对应关系；

C、当需要通过RPR网络传输以太网业务时，则根据所述MAC地址转发表中记录的对应关系将所述业务发送至RPR网络进行传输。

所述的步骤A还包括：

将以太网收到的RPR网络发来的报文解析后在以太网中进行转发处理。

所述的步骤B包括：

B1、在以太网中的MAC地址转发表中增加用于记录标识位信息和RPR网络MAC地址的表项信息；

B2、将所述的以太网MAC地址记录于MAC地址转发表中相应的表项中，将所述的RPR网络节点的MAC地址记录于增加的RPR网络MAC地址表项中，并通过标识位信息表项标识该MAC地址为RPR网络节点的MAC地址。

所述的步骤B2包括：

通过以太网中的二层业务处理模块的MAC地址学习过程将所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址记录于MAC地址转发表中。

所述的步骤C包括：

当需要通过RPR网络进行以太网业务报文的传输时，在以太网业务处理中，根据所述业务报文的二层目的MAC地址信息查找所述MAC地址转发表中记录的对应关系，确定所述业务报文的目的RPR网络MAC地址，并根据确定的RPR网络MAC地址将所述的业务报文在RPR网络中传输。

所述的步骤C还包括：

在RPR网络边缘节点，根据所述业务报文的目的RPR网络MAC地址信息确定所述报文在RPR网络上目的节点的相关信息，并通过确定的信息将所述业务报文进行RPR封装后在RPR网络上进行传输。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明是通过以太网二层业务处理中保存的MAC地址转发表记录所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址的对应关系，这样，当以太网业务报文需要通过RPR进行传输时，在以太网二层根据MAC地址转发表即可以确定所述报文在RPR中目的节点的MAC地址信息，而在所述报文上RPR过程中不再需要对报文进行以太网报文到RPR节点的映射处理过程，直接进行相应的基于RPR协议的封装处理便可以实现以太网数据在RPR环上传输的严格路径选择，从而有效的解决了以太网报文二层转发处理与RPR的协同工作问题，且可以有效地降低利用RPR传输以太网业务时占用的系统带宽资源和系统处理资源。

附图说明

图1为现有技术中RPR网络与以太网互通的示意图1；

图2为现有技术中RPR网络与以太网互通的示意图2；

图3为本发明中RPR网络与以太网互通的示意图；

图4为本发明中的MAC地址转发表的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的方法的核心思想是实现当需要通过RPR网络传输以太网业务时，可以准确地确定所述业务在RPR网络中的传输路径，从而避免采用广播的方式在RPR网上进行所述业务的传输处理，节省RPR上的带宽资源，同时，本发明还采用了在现有的以太网二层的MAC地址转发表中记录传输过程中需要的两网的MAC地址对应关系的方法，以降低路径确定过程中对系统资源的占用。也就是说，本发明的目的是当需要使用RPR来承载以太网二层交换业务时，可以根据所述的MAC地址转发表快速有效的选择二层转发业务进入RPR的上环路径。

为对本发明有更清楚的了解，下面结合附图对本发明的具体实现方式作进一步说明。

如图3所示，当在RPR上传输的业务报文需要下RPR环并进入以太网进行传输时，不再在RPR网边缘节点上进行RPR节点的MAC地址与以太网MAC地址映射关系的建立，而是直接将完整的RPR报文送入以太网二层业务处理层进行二层转发处理，在以太网二层业务处理层需要根据RPR报文中承载的RPR网络节点的MAC地址及以太网MAC地址向MAC地址转发表中记录相应的信息，即通过RPR报文封装本身记录相应的以太网MAC地址与RPR节点的MAC地址的对应关系，在以太网二层网络是通过在二层业务处理模块的一次学习过程实现二层以太网MAC地址及与环上节点MAC地址映射关系的学习。因为需要在以太网MAC转发表项中直接记录所述报文的二层以太网转发信息(目的MAC地址)及源节点的MAC信息(RPR网络节点的MAC地址信息)，所以需要在现有的在以太网MAC地址转发表中增加以下表项信息，如图4所示，增加的表项中记录的信息用以体现所述的RPR网络节点的MAC地址的更精确的源信息，所述的增加的表项信息包括：

标识位表项：用于标识记载的MAC地址是来自以太网本地节点，还是来自RPR上的节点，如图4中的R位即为标识位，例如，可以设置为当该标识位为1时，表示该MAC地址为环网上的MAC地址，当该标识位为0时，表示该MAC地址为本节点的MAC地址；

节点MAC信息表项：如果该二层以太网MAC地址的源节点并非以太网本地节点，则该节点MAC信息用于记录该二层业务的源节点MAC信息，即记录着所述二层业务在RPR网络中的源节点MAC信息，如图4所示，表中的NODE_MAC(high16)(即节点MAC地址高16位)中记录着所述源节点MAC地址的高16bits，NODE MAC(low32)中记录着所述源节点MAC地址的低32bits；

图4所示的表中的Rev字段为预留字段，以备以后扩展使用。

所述的二层以太网MAC地址及与环上节点MAC地址映射关系的具体学习过程如下：对于RPR的下行业务(即RPR(用户侧的业务)，当学习模块判断该二层以太网MAC地址未被学习过，则提取报文中的RPR源MAC地址信息、二层以太网MAC地址信息及其它根据设计要求需要提取的相关信息进行学习，CPU将这些信息记录于MAC转发表中，并置R位为1，标识该MAC地址来自RPR，如图4所示；对于用户侧接入的业务，由于用户侧报文不是RPR封装报文，当学习模块判断该二层以太网MAC地址未被学习过，则直接提取报文中的二层以太网MAC地址信息及其它根据设计要求需要提取的相关信息进行学习，并置R位为0，标识该MAC地址为本节点MAC地址，此时图4所示的表中的RPR MAC地址信息无效。

这样报文在进行二层业务转发的MAC地址命中过程中，判断当R＝1时，就知道以该MAC地址为目的的业务的需要上环处理，则可以直接从MAC转发表中获取目的节点的MAC信息，并根据该信息在RPR层获取由RPR协议维护的节点的其它RPR相关信息后，例如业务的服务等级、TTL(time to live，生存时间)等802.17协议定义的RPR节点的相关信息，然后，进行RPR封装上环处理。

可以看出，本发明是将RPR网络与以太网互通需要的两网间的MAC地址对应关系直接保存记录于以太网二层的MAC地址转发表中，从而省去了单独维护、查询所述对应关系的麻烦，并可以很好地满足两网间互通的需要。

本发明中有了以上的处理过程后，当客户端接入的以太网业务需要通过RPR进行传输时，在所述业务报文经过前端的以太网二层处理中，仅通过以太网目的MAC地址的命中过程即可获取所述业务报文在RPR中的目的节点的MAC地址信息，从而准确确定所述业务报文在RPR网中的传输路径；即无需单独的映射处理过程，便可以完成上RPR的业务报文的路径选择，而在确定目的节点MAC信息后，在RPR网络中内、外环路径的选择则是由RPR协议确定。也就是说，所述的需要通过RPR进行传输的以太网业务报文在以太网二层进行处理时，便可以确定所述报文在RPR中的目的节点的MAC地址信息，这样，在所述报文上RPR前便可以直接根据确定的RPR网络节点的MAC地址信息确定其在RPR上的传输路径，而无需如现有技术中的第一种实现方案一样再次进行MAC地址映射表的查询处理，大大简化了相应的处理过程。

这种对报文的处理方式简化了以太网报文到RPR节点的映射过程，通过优化以太网二层转发流程，完成了以太网数据在RPR环上传输的严格路径选择，有效的解决了以太网报文二层转发处理与RPR的协同工作问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1、一种以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，包括：

A、以太网收到弹性分组环RPR网络发来的报文后，从所述报文中分别解析出以太网媒体接入控制MAC地址及与其对应的RPR网络节点的MAC地址；

B、在以太网中的MAC地址转发表中记录所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址的对应关系；

C、当需要向RPR网络进行传输以太网业务时，则根据所述MAC地址转发表中记录的对应关系将所述业务发送至RPR网络进行传输。

2、根据权利要求1所述的以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

将以太网收到的RPR网络发来的报文解析后在以太网中进行转发处理。

3、根据权利要求1所述的以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

B1、在以太网中的MAC地址转发表中增加用于记录标识位信息和RPR网络MAC地址的表项信息；

B2、将所述的以太网MAC地址记录于MAC地址转发表中相应的表项中，将所述的RPR网络节点的MAC地址记录于增加的RPR网络MAC地址表项中，并通过标识位信息表项标识该MAC地址为RPR网络节点的MAC地址。

4、根据权利要求3所述的以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，所述的步骤B2包括：

通过以太网中的二层业务处理模块的MAC地址学习过程将所述的以太网MAC地址与RPR网络节点的MAC地址记录于MAC地址转发表中。

5、根据权利要求1或3所述的以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

当需要通过RPR网络进行以太网业务报文的传输时，在以太网业务处理中，根据所述业务报文的以太网目的MAC地址信息查找所述MAC地址转发表中记录的对应关系，确定所述业务报文的目的RPR网络MAC地址，并根据确定的RPR网络MAC地址将所述的业务报文在RPR网络中传输。

6、根据权利要求5所述的以太网数据通过弹性分组环传输的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

在RPR网络边缘节点，根据所述业务报文的目的RPR网络MAC地址信息确定所述报文在RPR网络上目的节点的相关信息，并通过确定的信息将所述业务报文进行RPR封装后在RPR网络上进行传输。

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