專利名稱：邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的通信方法，特別涉及在多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)邊緣到邊緣偽線仿真構(gòu)架的方法。
背景技術(shù)：
多協(xié)議標(biāo)簽交換(Multi-protocol Label Switch，簡稱“MPLS”)是國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineering Task Force，簡稱“IETF”)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。MPLS是基于標(biāo)簽的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(internet Protocol，簡稱“IP”)路由選擇方法，它屬于第三層交換技術(shù)，引入了基于標(biāo)簽的機(jī)制，把選路和轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標(biāo)簽來規(guī)定一個(gè)分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑，數(shù)據(jù)傳輸通過標(biāo)簽交換路徑(Label Switch Path，簡稱“LSP”)完成，它將原本在IP網(wǎng)絡(luò)的第三層的包交換轉(zhuǎn)換成第二層的交換。
圖1示出了MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。MPLS網(wǎng)絡(luò)101由核心部分的標(biāo)簽交換路由器104(Label Switch Router，簡稱“LSR”)、邊緣部分的標(biāo)簽邊緣路由器103(Label Edge Router，簡稱“LER”)組成。其中LER 103用于分析IP包頭，執(zhí)行第三層網(wǎng)絡(luò)功能，決定相應(yīng)的傳送級別和標(biāo)簽交換路徑(LabelSwitch Path，簡稱“LSP”)，它與外部網(wǎng)絡(luò)102相連接的，從外部網(wǎng)絡(luò)102接收外部分組交換數(shù)據(jù)包105；LSR 104用于建立LSP，執(zhí)行標(biāo)簽交換機(jī)制和服務(wù)質(zhì)量保證(Quality of Service，簡稱“QoS”)，轉(zhuǎn)發(fā)MPLS網(wǎng)絡(luò)101內(nèi)部的分組數(shù)據(jù)包106，它由控制單元和交換單元組成，它處在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，與LER 103和其他LSR 104相連。
MPLS的標(biāo)簽交換的工作流程如下最初由標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LabelDistribution Protocol，簡稱“LDP”)和傳統(tǒng)路由協(xié)議，比如開發(fā)最短路優(yōu)先協(xié)議(Open Shortest Path First，簡稱“OSPF”)等，在LSR中建立路由表和標(biāo)簽映射表；在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，首先在MPLS核心網(wǎng)入口處的LER接收外部網(wǎng)絡(luò)的IP包，完成第三層網(wǎng)絡(luò)功能，并給IP包加上標(biāo)簽；接著該數(shù)據(jù)包在LSP中傳輸，此時(shí)LSR不再對分組進(jìn)行第三層處理，只是根據(jù)分組上的標(biāo)簽通過交換單元進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)另一端即出口處的LER；最后在MPLS出口處的LER將分組中的標(biāo)簽去掉后按照相應(yīng)外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
由于MPLS技術(shù)隔絕了標(biāo)簽分發(fā)機(jī)制與數(shù)據(jù)流的關(guān)系，因此，它的實(shí)現(xiàn)并不依賴于特定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可支持多種的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)。目前實(shí)現(xiàn)了在幀中繼(Frame Relay，簡稱“FR”)、異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，簡稱“ATM”)和點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(Point-to-PointProtocol，簡稱“PPP”)鏈路以及國際電氣電子工程師協(xié)會(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，簡稱“IEEE”)802.3協(xié)議的局域網(wǎng)上使用MPLS的業(yè)務(wù)。采用MPLS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)，可以簡化層與層之間的路由轉(zhuǎn)發(fā)過程，加快MPLS交換速度，提高網(wǎng)絡(luò)效率，同時(shí)能滿足不同等級業(yè)務(wù)的傳送，所以說MPLS既有交換機(jī)的高速度與流量控制能力，又具備了路由器靈活的功能和服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制。
分組交換網(wǎng)(Packet Switch Network，簡稱“PSN”)是電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，主要承載IP業(yè)務(wù)，由于IP業(yè)務(wù)沒有為網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)者帶來好的回報(bào)，再加上PSN還要與現(xiàn)有巨大的非IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后向地兼容，所以業(yè)務(wù)發(fā)展需要在分組交換網(wǎng)的環(huán)境中保存其他交換方式的通信網(wǎng)絡(luò)。而IETF下屬工作組制定的邊緣到邊緣偽線仿真(Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge，簡稱“PWE3”)是在PSN上提供傳統(tǒng)的第一層(Layer1，簡稱“L1”)和第二層(Layer2，簡稱“L2”)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的機(jī)制。PWE3的發(fā)展目標(biāo)是形成統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺。這里PSN包含IP(IPv4、IPv6)網(wǎng)絡(luò)和前面所描述的MPLS網(wǎng)絡(luò)，而被仿真的L1、L2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可以是數(shù)字時(shí)分復(fù)用(Time DivisionMultiplexing，簡稱“TDM”)、FR、ATM、以太網(wǎng)(Ethernet)、高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High-Level Data Link Control，簡稱“HDLC”)、PPP等網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
圖2(a)示出了在PSN上的PWE3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在PSN網(wǎng)絡(luò)201邊緣的兩個(gè)提供商邊緣節(jié)點(diǎn)(Provider Edge，簡稱“PE”)PE 202和PE 203為它們所連接的用戶邊緣節(jié)點(diǎn)(Customer Edge，簡稱“CE”)CE 204和CE 205提供一條或多條偽線206(Pseudo Wire，簡稱“PW”)，使得CE之間可以在PSN網(wǎng)絡(luò)201上通信。
這里的偽線的意義在于通信雙方可以建立點(diǎn)到點(diǎn)等傳統(tǒng)通信機(jī)制，而具體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式則是透明的。偽線的實(shí)現(xiàn)基于PSN上的隧道機(jī)制。在PW端業(yè)務(wù)(PW End Service，簡稱“PWES”)處出現(xiàn)的本地?cái)?shù)據(jù)單元，比如比特、信元、分組，先被包裝成PW協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PW Protocol Data Unit，簡稱“PW-PDU”)，再通過PSN隧道經(jīng)下層網(wǎng)絡(luò)傳送。PE執(zhí)行PW-PDU必要的包裝和拆包過程，以及PW業(yè)務(wù)所要求的任何其他功能，如排序、定時(shí)功能。其中，PW業(yè)務(wù)即PWE3所仿真的傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)。對于多播業(yè)務(wù)，可以通過復(fù)制分組凈荷到多條點(diǎn)到點(diǎn)的PW的辦法來完成；或者通過固有點(diǎn)到多點(diǎn)類型的PW來完成，但這需要使用下層PSN提供的多播機(jī)制、通過點(diǎn)到多點(diǎn)的PSN隧道支撐。PE接收到來自CE(包括凈荷和信令兩者)的本地?cái)?shù)據(jù)單元，在向PW發(fā)送之前需要執(zhí)行某些操作，這類操作稱為預(yù)處理(Pre-processing，簡稱“PREP”)。PREP包含轉(zhuǎn)發(fā)(Forwarding，簡稱“FWD”)和本地業(yè)務(wù)處理(Native Service Processing，簡稱“NSP”)功能。通過PW的維護(hù)機(jī)制和信令支撐機(jī)制可以在一條PSN隧道上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)PE之間的PW復(fù)用。
PW為CE達(dá)到其遠(yuǎn)端的對等提供了仿真的物理或虛擬連接。發(fā)送的PE對來自CE的本地?cái)?shù)據(jù)單元先經(jīng)過包裝層包裝，再通過PSN傳送到接收的PE，接收的PE去包裝恢復(fù)凈荷成為其原來的格式，再發(fā)送到目的地CE。
PWE3架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖2(b)所示。凈荷在包裝層上運(yùn)送，包裝層包含有凈荷本身中沒有出現(xiàn)但對端PE通過物理接口向CE發(fā)送時(shí)所需要的信息；如果不需要超出凈荷本身中所含有的信息，則包裝層可以不要。PW復(fù)用層提供了一條PSN隧道中傳遞多條PW的能力，每條隧道的識別是PSN層的任務(wù)，每條隧道中的特定PW的識別應(yīng)具有唯一性。PSN匯聚層的任務(wù)是增強(qiáng)PSN的接口，取得PSN對PW接口的一致性，或使得PW與PSN的類型無關(guān)；如果PSN已經(jīng)滿足業(yè)務(wù)要求，則PSN匯聚層為空。
在MPLS網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)PWE3架構(gòu)時(shí)，MPLS外部標(biāo)簽提供了PSN隧道功能，使用MPLS內(nèi)部標(biāo)簽提供了PW復(fù)用功能。隧道標(biāo)簽和PW標(biāo)簽構(gòu)成標(biāo)簽棧，遵照的是MPLS標(biāo)簽堆棧的概念。由于在向著目的地方向上傳送時(shí)，MPLS允許在LSP的倒數(shù)第二跳實(shí)行標(biāo)簽彈出，這樣PWE3達(dá)到MPLS邊緣PE時(shí)就會看不到外部標(biāo)簽。使用內(nèi)、外部兩層標(biāo)簽，使得邊緣PE在任何情況下均能至少接收到一個(gè)標(biāo)簽，能獲取足夠的執(zhí)行輸出操作的信息。隧道為一個(gè)PE跨過MPLS網(wǎng)絡(luò)到對端PE構(gòu)成了數(shù)據(jù)傳送的路徑，一條隧道中可以復(fù)用多條PW。
彈性分組環(huán)(Resilient Packet Ring，簡稱“RPR”)是為優(yōu)化數(shù)據(jù)包的傳輸而提出的一種新的媒體接入控制(Media Access Control，簡稱“MAC”)層協(xié)議，由IEEE 802.17工作組負(fù)責(zé)對其的標(biāo)準(zhǔn)化工作。
圖3(a)示出了RPR的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。RPR網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)據(jù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，至少有兩個(gè)相互反方向傳送的光纖子環(huán)，環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)共享帶寬，不需要進(jìn)行電路指配。利用公平控制算法環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠自動地完成帶寬協(xié)調(diào)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，都能將數(shù)據(jù)發(fā)送到光纖子環(huán)上，送往目的節(jié)點(diǎn)。兩個(gè)子環(huán)都可用于作為工作通道。為了防止光纖或節(jié)點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)導(dǎo)致鏈路中斷，利用保護(hù)算法來消除相應(yīng)的故障段。節(jié)點(diǎn)可以利用單播目的地址將分組發(fā)送給一個(gè)指定的節(jié)點(diǎn)，也可以利用多播目的地址發(fā)送給多個(gè)節(jié)點(diǎn)。RPR支持三種不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)類型。
圖3(b)示出了RPR的MAC協(xié)議結(jié)構(gòu)。其中，MAC數(shù)據(jù)功能用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)分組；MAC控制功能用于傳送環(huán)網(wǎng)工作狀態(tài)；MAC橋接功能則為環(huán)網(wǎng)上的本地節(jié)點(diǎn)提供L2中繼業(yè)務(wù)，比如非限制/受限制MAC業(yè)務(wù)。而MAC控制功能包含以下子單元公平控制單元，用于確保環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)共享公平許可帶寬；保護(hù)控制單元，用于提供節(jié)點(diǎn)故障和跨段故障的保護(hù)，通過與環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的通信來保持狀態(tài)機(jī)和數(shù)據(jù)庫；拓?fù)淇刂茊卧S持拓?fù)鋽?shù)據(jù)和狀態(tài)機(jī)，與環(huán)網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)交換這些信息；操作、管理、維護(hù)(Operation Administration Maintenance，簡稱“OAM”)控制單元，用于提供配置功能和故障狀態(tài)功能。RPR的MAC協(xié)議對于分組的處理包含以下機(jī)制一旦分組被發(fā)送到環(huán)網(wǎng)上，則分組就被傳給目的節(jié)點(diǎn)，避免分組丟失；分組以相同的發(fā)送時(shí)的順序到達(dá)，在接收節(jié)點(diǎn)不需要進(jìn)行分組重排序；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)透傳分組，不需要分組復(fù)制。
RPR可在多種物理層媒質(zhì)上運(yùn)行，比如同步光網(wǎng)絡(luò)(Synchronous OpticalNetwork，簡稱“SONET”)、以太網(wǎng)等。
RPR與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層的區(qū)別在于，RPR帶寬更有效，并且支持多種業(yè)務(wù)，又易于管理，具有彈性和可擴(kuò)展性。RPR的應(yīng)用前景廣闊。
目前的MPLS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層多采用HDLC/PPP或Ethernet。當(dāng)MPLS網(wǎng)絡(luò)采用HDLC/PPP作為數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)，一般采用POS接口組建點(diǎn)到點(diǎn)的連接；當(dāng)MPLS使用Ethernet作為數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)，則采用局域網(wǎng)接口(10、100M)或千兆以太網(wǎng)(10GE)接口，組建一層的鏈狀、二層樹狀或三層網(wǎng)狀交換網(wǎng)絡(luò)。
因此目前在MPLS的分組交換網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)PWE3架構(gòu)機(jī)制的方法，都是基于HDLC/PPP或Ethernet的數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)的。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題MPLS網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)能力不夠強(qiáng)、帶寬利用率不夠高，所承載的PWE3架構(gòu)效率、服務(wù)質(zhì)量不夠高。
造成這種情況的主要原因在于，MPLS采用的數(shù)據(jù)鏈路層為傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，沒有適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，使得PWE3架構(gòu)在基于RPR的MPLS分組交換網(wǎng)絡(luò)上的傳送得以實(shí)現(xiàn)，提供保護(hù)和公平共享帶寬的能力，提高PWE3質(zhì)量和效率。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，包含以下步驟A將所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀封裝為彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀；B將所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀通過彈性分組環(huán)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)；C在所述目的節(jié)點(diǎn)將所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀解封裝為所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
其中，所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的分組交換網(wǎng)層采用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議。
所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層是所述彈性分組環(huán)。
所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟將分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀直接作為彈性分組環(huán)基本幀格式中的服務(wù)數(shù)據(jù)單元。
所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟判斷所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的長度是否小于等于所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的最大凈荷長度，如果是則直接將所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀作為凈荷封裝在所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀中，否則拋棄所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟判斷分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀是單播數(shù)據(jù)幀還是組播數(shù)據(jù)幀，如果是單播數(shù)據(jù)幀，則設(shè)置所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議類型字段的十六進(jìn)制值為0x8847；如果是為組播數(shù)據(jù)幀，則設(shè)置所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議類型字段的十六進(jìn)制值為0x8848。
所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級順序?qū)⑺龇纸M交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的隧道標(biāo)簽字段中的實(shí)驗(yàn)使用子域直接映射到所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的基本控制字段的服務(wù)類型子域。
所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟根據(jù)所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的業(yè)務(wù)類型、服務(wù)優(yōu)先級、標(biāo)簽的綜合影響確定所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的基本控制字段的服務(wù)類型子域。
所述步驟C包含以下子步驟去除所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的幀頭，取出所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的凈荷作為所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，采用RPR作為基于MPLS的PWE3架構(gòu)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)鏈路層，實(shí)現(xiàn)了RPR數(shù)據(jù)幀封裝承載MPLS數(shù)據(jù)幀，完成基于MPLS的PWE3架構(gòu)在RPR網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即綜合了RPR和MPLS的優(yōu)點(diǎn)到PWE3中，提高了網(wǎng)絡(luò)的帶寬有效性，更好地實(shí)現(xiàn)了對服務(wù)等級和服務(wù)質(zhì)量保證的支持，使得網(wǎng)絡(luò)更加易于管理具備自動拓?fù)涔δ埽岣吡司W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?，增加了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的彈性，提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。


圖1是MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是PWE3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是RPR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的承載PWE3架構(gòu)的MPLS數(shù)據(jù)包的RPR數(shù)據(jù)幀封裝格式。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明通過采用RPR數(shù)據(jù)幀來承載MPLS數(shù)據(jù)傳送的方法，實(shí)現(xiàn)基于MPLS分組交換網(wǎng)的PWE3架構(gòu)。使得PWE3架構(gòu)具有MPLS和RPR兩者的優(yōu)點(diǎn)。即在PWE3的PSN層采用MPLS，并使用RPR作為PWE3的數(shù)據(jù)鏈路層。發(fā)明的關(guān)鍵在于如何用RPR數(shù)據(jù)幀封裝PWE3的MPLS包。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的承載PWE3的MPLS數(shù)據(jù)包的RPR數(shù)據(jù)幀封裝格式。
RPR的數(shù)據(jù)幀格式401按照發(fā)送順序分別包含以下數(shù)據(jù)域生存時(shí)間(time to live，簡稱“ttl”)，長為8位，用于指示該數(shù)據(jù)幀在RPR網(wǎng)絡(luò)中可以轉(zhuǎn)發(fā)的最大次數(shù)，以保證該幀不會在RPR環(huán)上無限循環(huán)傳輸而浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源；基本控制(baseControl)，長為8位，用于指示和控制數(shù)據(jù)幀的傳輸，包含多個(gè)子域；目標(biāo)地址(destination address，簡稱“da”)，長為48位，用于標(biāo)志該幀傳送的目的節(jié)點(diǎn)的MAC地址；源地址(source address，簡稱“sa”)，長為48位，用于標(biāo)志發(fā)送該幀的源節(jié)點(diǎn)的MAC地址，這里的MAC地址在IEEE802協(xié)議中有規(guī)定；基本生存時(shí)間(ttlBase)，長為8位，用于設(shè)定數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)纳鏁r(shí)間初始值；擴(kuò)展控制(extendedControl)，長為8位，用于擴(kuò)展基本控制的功能；幀頭錯誤校驗(yàn)和(header errorchecksum，簡稱“hec”)，用于校驗(yàn)幀頭部分?jǐn)?shù)據(jù)的正確性，這里所述幀頭包含前面描述的ttl、baseControl、da、sa、ttlBase、和extendedControl域；協(xié)議類型(protocolType)，長為16位，屬于數(shù)據(jù)幀的負(fù)荷部分，當(dāng)該域的值小于0x600時(shí)，用于指示本數(shù)據(jù)幀的長度，否則指示MAC層的上層協(xié)議的類型；服務(wù)數(shù)據(jù)單元(serviceDataUnit)，不定長度，即MAC的上層用戶的數(shù)據(jù)單元；幀校驗(yàn)序列(frame check sequence，簡稱“fcs”)，長為32位，用于對本幀實(shí)現(xiàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)(cyclic redundancy check，簡稱“CRC”)，這里CRC的計(jì)算范圍是從所述hec域之后直到幀結(jié)束，即本幀負(fù)荷，包括協(xié)議類型和服務(wù)數(shù)據(jù)單元兩部分。
所述基本控制域包含若干與RPR控制相關(guān)的子域，其中包含兩位長的服務(wù)類型(service class，簡稱“sc”)子域，用于指示該RPR數(shù)據(jù)幀的服務(wù)類型，設(shè)置不同的服務(wù)類型即實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)質(zhì)量和優(yōu)先級。
這里RPR的數(shù)據(jù)幀格式401為基本數(shù)據(jù)幀格式，RPR的擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀格式中還包含擴(kuò)展目標(biāo)地址(daExtended)，長為48位，用于擴(kuò)展目標(biāo)地址域的功能；擴(kuò)展源地址(saExtended)，長為48位，用于擴(kuò)展源地址域的功能。
RPR網(wǎng)絡(luò)MAC層的上一層用戶即為基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的PWE3架構(gòu)。如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述RPR數(shù)據(jù)幀中的服務(wù)數(shù)據(jù)單元即為PWE3的MPLS數(shù)據(jù)幀，這樣實(shí)現(xiàn)了用RPR數(shù)據(jù)幀封裝PWE3的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。
其中，PWE3的MPLS數(shù)據(jù)幀格式402，即填充為RPR數(shù)據(jù)幀格式401的服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)域，按照發(fā)送順序分別包含以下數(shù)據(jù)域隧道標(biāo)簽403(Tunnel Label)，長為32位，即MPLS標(biāo)簽；虛通路標(biāo)簽(Virtual Label，簡稱“VC Label”)，長為32位，即為MPLS標(biāo)簽棧的內(nèi)部標(biāo)簽，用于實(shí)現(xiàn)一條隧道里面的多條PW的復(fù)用；控制字(Control Word)用于執(zhí)行MPLS控制功能；第二層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Layer2 PDU)，不定長度，即PWE3仿真的第二層業(yè)務(wù)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。其中所述MPLS協(xié)議相關(guān)的隧道標(biāo)簽403又包含以下子域前20位為標(biāo)簽值(Label Value)，即用于標(biāo)志所傳輸?shù)乃淼?；接?位為實(shí)驗(yàn)使用(Experimental Use，簡稱“EXP”)，專門為實(shí)驗(yàn)保留，但是在某些應(yīng)用中被用于指示該MPLS幀的服務(wù)優(yōu)先級；接著1位為棧低標(biāo)志(Bottom of Stack)，置1值代表協(xié)議棧的棧低協(xié)議，置0值代表其他，這里置0值；接著為8位的生存時(shí)間(Time to Live，簡稱“TTL”)，指示該幀在網(wǎng)絡(luò)中可以轉(zhuǎn)發(fā)的最大次數(shù)，用于避免無限制的轉(zhuǎn)發(fā)。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)RPR上傳輸PWE3的MPLS數(shù)據(jù)包方法的基本步驟如下第一步將MPLS數(shù)據(jù)幀封裝為RPR數(shù)據(jù)幀。
第二步將RPR數(shù)據(jù)幀通過RPR發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)。
第三步在目的節(jié)點(diǎn)將RPR數(shù)據(jù)幀解封裝為PSN層數(shù)據(jù)幀。該P(yáng)SN層數(shù)據(jù)幀就是MPLS數(shù)據(jù)幀。解封裝是上述封裝過程的逆過程，將RPR幀頭去掉，將凈荷取出。需要說明的是，以前MPLS只定義了兩種承載MPLS的鏈路層技術(shù)——以太網(wǎng)MAC和PPP協(xié)議?，F(xiàn)在我們增加了RPR作為一種選擇。
其中第一步(封裝步驟)進(jìn)一步包含以下子步驟首先，如前所述，將PWE3的PSN層即MPLS數(shù)據(jù)幀作為凈荷直接封裝到RPR幀中。對于MPLS數(shù)據(jù)幀長度超過RPR數(shù)據(jù)幀能承載的最大值情況，則直接丟棄該MPLS數(shù)據(jù)幀，不進(jìn)行分段處理。一般在兩種條件下出現(xiàn)這種情況，一種是下層設(shè)備處理能力有限，不得不丟棄；另一種是上層出錯，出現(xiàn)巨大的包，應(yīng)該丟棄。因?yàn)榭紤]到實(shí)際情況中，對于超長度的數(shù)據(jù)，用戶端會自行分段傳送，RPR的數(shù)據(jù)鏈路層和PSN層均不考慮分段傳輸?shù)臋C(jī)制。
其次，為了標(biāo)記RPR數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)纳弦粚訁f(xié)議類型，將RPR的協(xié)議類型字段做標(biāo)記，指示該幀為MPLS數(shù)據(jù)幀。參考RFC 3032文檔對于在局域網(wǎng)中傳輸標(biāo)記包中規(guī)定的以太網(wǎng)類型值，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置RPR的協(xié)議類型值為0x8847時(shí)，對應(yīng)表示被承載的是MPLS單播數(shù)據(jù)幀；設(shè)置RPR的協(xié)議類型值為0x8848時(shí)，對應(yīng)表示被承載的是MPLS組播數(shù)據(jù)幀。
再次，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)隧道標(biāo)簽中的EXP字段被用于指示服務(wù)優(yōu)先級時(shí)，系統(tǒng)將該優(yōu)先級信息映射到RPR數(shù)據(jù)幀的基本控制域的服務(wù)類型子域中，映射的規(guī)則根據(jù)實(shí)際需要由系統(tǒng)設(shè)計(jì)者決定，比如可以是根據(jù)優(yōu)先級高低順次映射。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，綜合考慮PSN中的業(yè)務(wù)類型、優(yōu)先級、標(biāo)簽等多種因素的影響來決定映射到RPR服務(wù)優(yōu)先級中，并記錄到RPR數(shù)據(jù)幀的基本控制域的服務(wù)類型子域中。這樣實(shí)現(xiàn)了上層協(xié)議的服務(wù)類型在下層的反映，使得網(wǎng)絡(luò)每一層的傳輸完全按照服務(wù)等級執(zhí)行，更好地保證QoS。
在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用RPR數(shù)據(jù)幀承載PWE3的MPLS數(shù)據(jù)包的方法以后，就可以在以RPR為數(shù)據(jù)鏈路層的MPLS網(wǎng)絡(luò)上允許PWE3，各自層內(nèi)實(shí)現(xiàn)方法按照標(biāo)準(zhǔn)操作，比如RPR的數(shù)據(jù)幀傳輸方法和其他類型幀的封裝傳輸方法按照IEEE802.17協(xié)議實(shí)現(xiàn)、MPLS的數(shù)據(jù)包傳輸控制方法和PWE3運(yùn)行方法按照IETF標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述第一步(封裝步驟)中各個(gè)子步驟可以任意組合操作，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包含以下步驟A將所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀封裝為彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀；B將所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀通過彈性分組環(huán)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)；C在所述目的節(jié)點(diǎn)將所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀解封裝為所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的分組交換網(wǎng)層采用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層是所述彈性分組環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟將分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀直接作為彈性分組環(huán)基本幀格式中的服務(wù)數(shù)據(jù)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟判斷所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的長度是否小于等于所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的最大凈荷長度，如果是則直接將所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀作為凈荷封裝在所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀中，否則拋棄所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟判斷分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀是單播數(shù)據(jù)幀還是組播數(shù)據(jù)幀，如果是單播數(shù)據(jù)幀，則設(shè)置所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議類型字段的十六進(jìn)制值為0x8847；如果是為組播數(shù)據(jù)幀，則設(shè)置所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議類型字段的十六進(jìn)制值為0x8848。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級順序?qū)⑺龇纸M交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的隧道標(biāo)簽字段中的實(shí)驗(yàn)使用子域直接映射到所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的基本控制字段的服務(wù)類型子域。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A還進(jìn)一步包含以下子步驟根據(jù)所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀的業(yè)務(wù)類型、服務(wù)優(yōu)先級、標(biāo)簽的綜合影響確定所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的基本控制字段的服務(wù)類型子域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟去除所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的幀頭，取出所述彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀的凈荷作為所述分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的通信方法，公開了一種邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法，使得PWE3架構(gòu)在基于RPR的MPLS分組交換網(wǎng)絡(luò)上的傳送得以實(shí)現(xiàn)，提供保護(hù)和公平共享帶寬的能力，提高PWE3架構(gòu)質(zhì)量和效率。這種邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法包含以下步驟A將邊緣到邊緣偽線仿真協(xié)議的分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀封裝為彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀；B將彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀通過彈性分組環(huán)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)；C在目的節(jié)點(diǎn)將彈性分組環(huán)數(shù)據(jù)幀解封裝為分組交換網(wǎng)層數(shù)據(jù)幀。
文檔編號G08C15/00GK1625176SQ20031012006
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者蔣章震, 何健飛, 朱建云 申請人:華為技術(shù)有限公司