CN101160902B - 数据转发方法及交换设备 - Google Patents

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Abstract

一种数据转发方法及交换设备，网络中设置有业务实例与组播地址的对应关系，节点接收到需要使用广播机制传输的业务实例数据报文后，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，并从所述对应关系中查找该业务实例数据报文所属业务实例对应的组播地址，然后，将所述查找到的组播地址作为目的地址传输该业务实例数据报文。所述网络包括以太网、IP网络，所述组播地址包括：组播MAC地址、组播IP地址等；本发明实施方式将广播机制转化为组播机制，有效控制了广播风暴的产生，而且，链路故障只会影响到使用该链路进行传输的数据报文，避免了生成树协议的延时问题，满足了电信业务的需求；从而提高了网络传输的稳定性和可靠性。

Description

数据转发方法及交换设备
技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种数据转发方法及交换设备。
发明背景
MP2MP(多点到多点)业务是电信网络中一个重要的业务类型。目前，基于以太网实现MP2MP业务的方法主要有如下两种：
方法一、首先，利用传统的以太网网桥机制连接各节点，然后，利用以太网网桥的自学习方法在各以太网网桥中建立转发表项，为避免广播风暴，以太网中使用了生成树协议，通过将以太网中的一些链路进行阻塞，获得一个树形的有效网络拓扑。以节点A为树根的树形网络拓扑如附图1所示，图1中，节点E的两个节点进行了阻塞，以避免广播风暴。以太网网桥根据转发表项和树形的网络拓扑进行数据报文的传输，以实现MP2MP业务。
该方法的优点是简单，不需要管理端参与；但是，经过深入研究，发明人发现，当该方法应用在电信网络中时，如果链路发生故障，则需要通过生成树协议进行收敛，重新形成树，以达到另一个稳定的有效网络拓扑。由于重新形成网络拓扑所需要的时间较长，达到秒级，不能够满足电信业务的业务连续性要求；而且，在收敛过程中，并不仅仅影响那些需要使用故障链路的业务，整个网络中树涉及到的所有业务均受到了影响，从而扩大了故障的影响范围。
方法二、在以太网中采用MPLS(Multiprotoco Label Switching，多协议标签交换)方法实现MP2MP业务。
MPLS VPLS(Virtual Private LAN Service，虚拟专用LAN业务)机制的基础是MPLS隧道，利用这些隧道连接各节点；同样，为了避免广播风暴，MPLS VPLS机制引入所谓的水平分割机制，即节点不能将其从隧道中接收的数据转发到另一个隧道中。然而，经过深入研究，发明人发现，水平分割机制避免了广播风暴，但是需要在各业务节点之间建立全网状的隧道，即每2个业务节点之间建立一条隧道，这样，对于N个业务节点就会有n×(n-1)/2条隧道，从而带来了网络扩展性问题。
为了解决网络扩展性问题，MPLS VPLS引入层次化的VPLS，即H-VPLS构架。H-VPLS构架如附图2所示。图2中，H-VPLS构架中的PE被划分为PE-rs和MTU-s，在PE-rs之间建立全网状隧道，在PE-rs和MTU-s之间建立Hub-Spoke辐状的隧道。
MPLS隧道技术虽然可以保证服务质量，但是，经过深入研究，发明人发现，当以太网业务在H-VPLS架构上承载时，PE-rs需要根据业务的MAC地址找到对应的MPLS隧道，从而导致MPLS VPLS中的PE-rs中需要保留用户的MAC地址，最终影响了网络的扩展性。
发明内容
本发明实施方式提供了一种数据转发方法及交换设备，在避免广播风暴，提高数据报文传输可控性的同时，减小了链路故障的影响范围，而且使业务连续性能够满足电信业务的需求。
本发明实施方式提供一种数据转发方法，网络中设置有业务实例与组播地址的对应关系，所述方法包括：
节点接收到需要使用广播机制传输的业务实例数据报文后，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，并从所述对应关系中查找该业务实例数据报文所属业务实例对应的组播地址，然后，将所述查找到的组播地址作为目的地址传输该业务实例数据报文。
本发明实施方式还提供一种交换设备，包括：存储模块和转发模块；
存储模块：用于存储业务实例与组播地址的对应关系；
转发模块：用于在其所在的交换设备接收到需要使用广播机制传输的业务实例数据报文后，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，并从存储模块存储的对应关系中查找该业务实例数据报文所属业务实例对应的组播地址，然后，根据查找到的组播地址传输该业务实例数据报文。
通过上述技术方案的描述可知，本发明实施方式通过利用组播地址对需要采用广播转发机制的业务实例数据报文进行组播转发，将广播机制转化为组播机制，避免了广播风暴，使数据报文传输具有可控性，而且本发明实施方式能够避免生成树协议带来的链路故障影响范围大的现象，使链路故障只影响到使用该链路进行传输的数据报文，而且避免了重新生成树的延时，使业务连续性能够满足电信业务的需求；从而通过本发明实施方式提供的技术方案提高了网络传输稳定性、可靠性。
附图简要说明
图1是现有技术中的以网桥A为根构造的生成树；
图2是现有技术中H-VPLS架构。
图3是本发明实施方式的多点到多点业务实现方法示意图；
图4是本发明实施方式的用户数据报文的MAC-in-MAC封装示意图；
图5是本发明实施方式的运营商网络边缘网桥对数据报文的处理流程图一；
图6是本发明实施方式的运营商网络边缘网桥对数据报文的处理流程图二。
实施本发明的方式
本发明实施方式的网络节点中设置有网络中的业务实例与组播地址的对应关系，网络节点中还可以设置网络中的业务实例与单播地址的对应关系，这里的网络节点如运营商网络节点。节点在接收到业务实例数据报文后，首先应确定该业务实例数据报文是否需要使用广播机制进行转发，如果不需要使用广播机制进行转发，该节点可以根据现有的数据报文转发方法来处理该业务实例数据报文；如果确定需要使用广播机制进行转发，则该节点应确定该业务实例数据报文所属的业务实例，然后，利用其自身存储的对应关系查找该业务实例数据报文所属的业务实例对应的组播地址，最后，根据查找到的组播地址传输该业务实例的数据报文。通过上述技术方案可以看出，如果查找到的地址为组播地址，则本发明实施方式将广播机制转化为组播机制，如果查找到的地址为单播地址，则本发明实施方式将广播机制转化为单播机制，从而有效避免了广播风暴。
本发明实施方式的技术方案可适用于以太网中，也可适用于IP网络中。在以太网中上述组播地址可以为：组播MAC地址，在IP网络中，上述组播地址可以为：组播IP地址。由于本发明实施方式中的节点可以根据组播MAC地址、组播IP地址等实现MP2MP业务，避免了现有技术方案中生成树协议带来的链路故障影响范围大的现象，使链路故障只影响到使用该链路进行传输的数据报文，而且避免了重新生成树的延时，使业务连续性能够满足电信业务的需求。
下面以网络为以太网、业务实例为MP2MP业务为例，对本发明实施方式提供的技术方案进行详细描述。
本发明实施方式首先需要建立组播地址与MP2MP业务的对应关系，即为网络中的每个MP2MP业务分配组播地址，这样，当节点接收到MP2MP业务的业务实例数据报文时，需要判断该数据报文是否需要使用广播机制进行传输。这里的节点可以为运营商网络用户边缘节点，也可以为运营商骨干网络边缘节点，还可以为运营商网络中间节点。
当节点为运营商网络用户边缘节点时，运营商网络用户边缘节点在确定数据报文为目的地址未知的单播数据报文或者为广播数据报文时，确定该数据报文需要使用广播机制进行传输，此时，用户边缘节点应根据该业务实例数据报文所属的MP2MP业务对应的组播地址进行数据报文转发。一个具体的数据报文转发过程为：
当用户数据报文进入运营商网络时，用户边缘节点在确定其接收的用户数据报文的目的MAC地址没有对应的运营商网络的目的地址如P-MAC地址时，将业务实例数据报文所属的MP2MP业务对应的组播地址作为数据报文的外层目的地址进行封装，并根据其存储的该组播地址对应的转发信息对封装后的数据报文进行转发。
上述用户数据报文的目的MAC地址没有对应的P-MAC地址可以为：用户数据报文的单播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址，也可以为：用户数据报文的组播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址，还可以为：用户数据报文的广播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址。
上述封装过程可以为：对数据报文增加新的外层封装，也可以为：将数据报文的外层目的地址直接替换为该MP2MP业务对应的组播地址。
当节点为运营商骨干网络边缘节点或运营商网络中间节点时，当确定数据报文的目的地址没有对应的单播转发信息或没有对应的普通组播转发信息，则确定该数据报文需要使用广播机制进行传输，此时，应根据该业务实例数据报文所属的MP2MP业务对应的组播地址进行数据报文转发，如根据节点中存储的以组播地址为目的地址的转发信息进行数据报文转发。这里的普通组播转发信息是指，非本发明实施方式技术方案中提到的由控制平面/管理平面下发的组播转发表项。
上述各节点可以为交换设备，如网桥、路由设备等。
当运营商网络用户边缘节点接收到用户侧传输来的以太网报文时，上述封装可以为：MAC-in-MAC封装。当运营商网络用户边缘节点接收到用户侧传输来的其它形式的报文如ATM报文、FR报文、TDM报文、PPP报文时，上述封装可以为：X-in-MAC封装，如将ATM报文封装为外层目的地址为MAC地址的封装。
MP2MP业务经过的各节点中均设置有以MP2MP业务对应的组播地址为目的地址的转发信息，转发信息可设置于各节点的转发表项中。各节点的转发信息可以由管理平面或控制平面下发。这样，MP2MP业务经过的各节点在接收到MP2MP业务的数据报文时，如果该数据报文的组播目的地址在转发表项中没有对应的转发表项，则丢弃该数据报文；如果该数据报文的组播目的地址在转发表项中有对应的转发表项，则根据该组播目的地址对应的转发表项进行数据报文转发。
各节点在进行数据报文转发后，还可以根据接收到该数据报文的端口和该数据报文封装后的源地址信息进行转发表项学习，将接收该数据报文的端口和源地址信息的对应关系添加到转发表中，形成一个新的单播转发表项或普通组播转发表项。
本发明实施方式可以在运营商骨干网络边缘节点之间设置隧道，骨干网络边缘节点中设置的MP2MP业务的转发表项满足如下条件：骨干网络边缘节点在从隧道中接收到以组播地址为目的地址的数据报文时，只能将该数据报文向用户网络侧方向转发，不能再通过骨干网络边缘节点之间的其他隧道转发，即骨干网络边缘节点之间的隧道采用水平分割机制。
当骨干网络边缘节点接收到的数据报文为MAC-in-MAC封装的数据报文时，骨干网络边缘节点不需要存储用户终端的MAC地址信息，从而，方便了网络的扩展，提高了网络的可扩展性。
当需要为MP2MP业务提供服务质量时，运营商网络用户边缘节点还可以为每个业务实例分配一个特征信息，该特征信息主要用于标识每个业务实例的QOS(服务质量)，即利用这个特征信息可以在网络中对业务实例进行区别服务质量等处理。运营商用户边缘节点在进行封装时，可以将该业务实例对应的服务质量信息承载于业务实例数据报文中，使数据报文经过的中间节点能够根据其承载的服务质量信息为数据报文提供相应的服务质量保证。
当本发明实施方式的技术方案适用于IP网络时，其数据转发方法与上述针对以太网的描述基本相同，在此不再详细描述。
下面以以太网为例，结合附图对本发明实施方式的多点到多点的业务实现方法、***及交换设备进行详细说明。
本发明实施方式的实现多点到多点业务的***即运营商网络如附图3所示。
图3中，UPE1、UPE2、UPE3、UPE4、UPE5和UPE6是以太网运营商网络中的用户边缘网桥，即MTU-s。S-PE1、S-PE2、S-PE3和S-PE4为以太网运营商网络中的骨干网络边缘节点，即PE-rs，P1、P2、P3和P4为运营商网络中间节点P，P连接MTU-S和PE-RS，或连接不同的PE-RS。
首先，需要为每个MP2MP业务的业务实例分配一个组播地址，即业务实例地址。当需要对该业务实例进行QOS(服务质量)处理时，还需要为每个MP2MP业务的业务实例分配一个特征信息字段，即业务实例ID。这个特征信息字段可以是VLAN标签，也可以是I-tag。对于基于以太网的PW(伪线)技术，特征信息字段也可以是PW标签。
本发明实施方式在运营商骨干网络边缘节点之间建立的隧道如图3中S-PE1和S-PE2之间、S-PE1和S-PE3之间、S-PE1和S-PE4之间、S-PE2和S-PE3之间、S-PE2和S-PE4之间、S-PE3和S-PE4之间设置的隧道。这些点到点隧道之间的转发信息以及普通组播的转发信息可以由自学***面或管理平面下发。
控制平面或者管理平面需要对MP2MP业务经过的每一个节点下发以组播地址为目的地址的转发信息，这里的转发信息包括：在S-PE与S-PE之间的路径中的P节点上配置该业务实例对应的组播地址的转发路径信息、以及在S-PE和UPE之间的路径中的P节点上配置业务实例对应的组播地址的转发路径信息。
设定UPE1、UPE2、UPE3、UPE4、UPE5、UPE6的MAC地址为MAC UPE1、MACUPE2、MAC UPE3、MAC UPE4、MAC UPE5、MAC UPE6，设定UPE1、UPE3、UPE5形成一个MP2MP业务的业务实例，且该MP2MP业务的业务实例配置的组播地址为MulMAC1-3-5，这样，P4节点上的转发表可以如表1所示。
表1
  目的地址   B-TAG   出端口
  MAC UPE1   324   1
  MAC UPE1   57   1
  MAC UPE3   324   2
  MAC UPE4   324   2
  MAC UPE5   324   3
  MAC UPE6   324   3
  MulMAC1-3-5   324   1、2、3
表1中，目的地址为MAC UPE1、MAC UPE2、MAC UPE3、MAC UPE4、MAC UPE5、MAC UPE6的表项为单播报文的转发表项，描述了单播报文的转发规则，这六个转发表项可以通过自学***面或管理平面配置得到。
S-PE1至S-PE4中的转发表结构与上述P4中的转发表结构类似。
本发明实施方式在骨干网络边缘节点之间和运营商网络用户边缘节点之间建立隧道，如图3中，S-PE1和UPE1之间、S-PE1和UPE2之间、S-PE3和UPE3之间、S-PE3和UPE4之间、S-PE4和UPE5之间、S-PE4和UPE6之间设置的隧道。点到点隧道tunnel的转发信息以及普通组播的转发信息可以通过自学***面或者管理平面下发。
设定连接UPE5和S-PE4的P3节点中的转发表如表2所示。
表2
  目的地址   出端口
  MAC UPE1   1
  MAC UPE2   1
  MAC UPE3   1
  MAC UPE4   1
  MAC UPE5   2
  MACUPE6   2
  MulMAC1-3-5   1、2
表2中，目的地址为MAC UPE1、MAC UPE2、MAC UPE3、MAC UPE4、MAC UPE5、MAC UPE6的表项为单播报文的转发表项，描述了单播报文的转发规则，这六个转发表项可以通过自学***面或管理平面配置得到。
P1、P2、UPE1至UPE6中的转发表结构与上述P3中的转发表结构类似。
当U-PE接收到用户侧传输来的数据报文时，U-PE根据预定规则将该数据报文关联配置到相应的MP2MP业务，即将该数据报文作为对应的MP2MP业务的业务实例。上述关联的预定规则可以为：用户端口与MP2MP业务的业务实例之间的对应关系，也可以为：逻辑用户端口与MP2MP业务的业务实例之间的对应关系，如用户数据报文中的VLAN信息等。
U-PE节点在确定了其接收的数据报文的业务实例后，U-PE根据用户数据报文中的目的特征信息字段查找用户数据报文希望达到的目的U-PE节点的MAC地址，即P-MAC。这里的用户数据报文中的目的特征信息字段是指携带有用户目的地信息的字段，对于以太网用户数据报文，目的特征信息字段可以是：以太网MAC地址如C-MAC，也可以是以太网MAC地址加上VLAN标签。对于IP网络的用户数据报文，目的特征信息字段可以是：IP地址等。
U-PE中存储有关于用户数据报文的目的特征信息字段与U-PE节点的MAC地址即P-MAC的对应表，这个对应表称为关联数据库ADB。U-PE中还存储有U-PE节点的MAC地址即P-MAC与输出端口的对应关系，这个对应关系即转发表中存储的转发信息。
当用户数据报文为以太网数据报文，且目的特征信息为MAC地址时，U-PE首先需要根据目的特征信息、关联数据库ADB查找到目的U-PE节点的MAC地址即P-MAC，在查找到P-MAC后，进行以太网封装，然后，根据目的U-PE节点的MAC地址即P-MAC与输出端口的对应关系，将封装后的数据报文转发到对应端口。
在封装过程中，需要将查找到的U-PE节点MAC地址即P-MAC作为目的MAC地址，将本U-PE的MAC地址作为源MAC地址。本发明实施方式还可以使用一个特征信息字段如VLAN标签，作为该数据报文的业务类型指示；如果需要为该数据报文提供服务质量，本发明实施方式还可以在数据报文中增加一个业务实例ID，作为QOS处理时，该业务实例的识别。
如果U-PE无法查找到U-PE节点的MAC地址即P-MAC，则进行如下处理：
U-PE在进行以太网封装过程中，将该业务实例对应的组播地址作为目的MAC地址，将本U-PE的MAC地址作为源MAC地址。本发明实施方式还可以使用一个特征信息字段如VLAN标签，作为该数据报文的业务类型指示；如果需要为该数据报文提供服务质量，本发明实施方式还可以在数据报文中增加一个业务实例ID，作为QOS处理时，识别该业务实例对应的QOS处理过程。U-PE根据业务实例对应的预设的组播地址与输出端口的对应表项，将封装后的数据报文通过对应端口转发到P节点。
P节点在接收到U-PE传输来的数据报文后，根据其存储的P-MAC和业务实例的组播地址与输出端口的对应关系对数据报文的目的MAC地址进行转发表项查找。如果找不到匹配的表项，则将该数据报文丢弃；如果找到匹配的表项，则将该数据报文根据查找到的表项转发到对应端口，传输至S-PE。同时，P节点对数据报文的源MAC地址与接收该数据报文的入端口进行绑定，并添加到U-PE节点的转发表项中，即添加到MAC地址即P-MAC和业务实例组播地址与输出端口的对应表中，这个过程与以太网交换机中的自学习过程类似。
当S-PE节点从UPE侧接收到数据报文时，根据其存储的MAC地址即P-MAC和业务实例组播地址与输出端口的对应表对数据报文的目的MAC地址进行查找，如果查找到业务实例组播地址，则根据组播地址将数据报文转发到相应的SPE和UPE的对应隧道中，这个过程类似以太网交换机的洪泛过程。如果查找到的是单播地址，则根据单播地址查找对应端口，这里的端口包括UPE侧隧道和SPE侧隧道的端口，如果查找不到对应的地址，则丢弃该数据报文。同时，S-PE节点对源MAC地址与接收该数据报文的端口进行绑定，并将其添加到U-PE节点的MAC地址即P-MAC和业务实例组播地址与输出端口的对应表中，这个过程与以太网交换机的自学习过程类似。
当S-PE从S-PE侧接收到数据报文时，如果该数据报文是业务实例组播地址，则根据组播地址对应的转发表项中的端口信息将该数据报文转发到相应UPE对应的隧道中，这个过程类似于以太网交换机的洪泛过程。S-PE从S-PE侧接收到数据报文不会再转发到SPE对应的隧道，与MPLS VPLS的水平分割机制基本相同；如果该数据报文是单播地址，则查找单播地址对应的端口，包括UPE侧隧道和SPE侧隧道的端口，如果查找不到，则丢弃该数据报文。同时，S-PE节点对数据报文的源MAC地址与接收该数据报文的端口进行绑定，并将其添加到U-PE节点的MAC地址即P-MAC和业务实例组播地址与输出端口的对应表中，这个过程与以太网交换机的自学习过程类似。
当数据报文在转发过程中需要进行QOS处理时，各节点可利用数据报文中的业务实例ID进行数据流的识别。
对于路径重叠的情况，可以利用聚合(merge)机制提高带宽利用率，merge之后，每个SPE节点利用SPE与SPE之间的全互连tunnel路径，构建自己的转发树，并将这个树信息扩散到P和其他SPE；这些P和其他SPE记录这个树信息，并利用该树信息对扩散树信息的SPE传输来的数据报文进行转发。
下面通过一个具体的例子，结合附图3、附图4、附图5、附图6对本发明实施方式的技术方案进行说明。
设定图3中UPE1、UPE3、UPE5构成一个MP2MP的业务实例，并分配了组播地址MulMAC1-3-5来标识MP2MP业务。设UPE 1、UPE2、UPE3、UPE4、UPE5、UPE6的MAC地址为MAC UPE1、MAC UPE2、MAC UPE3、MAC UPE4、MAC UPE5、MAC UPE6。
设定UPE1下挂节点需要将数据报文传输至UPE3的下挂节点，UPE1下挂节点和UPE3下挂节点均位于用户网络，需要传输的数据报文为以太网报文格式的数据报文，其格式如表3所示。
表3用户数据报文
  C-DA   C-SA   Length/Type   Q-tag(optional)  ...  FCS
表3中，C-DA为目的节点的MAC地址，即C-DA标识的节点为UPE3下挂的节点；C-SA为源节点的MAC地址，即C-SA标识的节点为UPE1下挂的节点。
UPE1接收到来自用户网络的以太网报文格式的数据报文后，对该数据报文进行如附图5所示的处理过程，即：
首先，对以太网报文格式的数据报文进行目的地址分析，然后，对以以太网报文格式的数据报文进行MAC-in-MAC封装。目的地址分析，即UPE1在其存储的关联数据库ADB(Association Database，)中查找数据报文中的目的MAC地址C-DA接入的MTU-S的MAC地址B-DA，如果在ADB中查询到以太网数据报文中的C-DA对应接入MTU-S的MAC地址信息，则直接用查询到的MAC地址作为外层MAC封装的B-DA；如果在ADB中查询不到数据报文中的C-DA对应接入MTU-S的MAC地址信息，则采用已分配的用于标识其所在MP2MP业务的组播地址MulMAC1-3-5作为外层MAC封装的B-DA。具体的封装方法可以参考802.1ah中的描述。
UPE1对数据报文进行MAC-in-MAC封装后的数据报文如图4和表4所示。
表4MAC-in-MAC封装后的报文
  B-DA   B-SA   B-TAG   I-TAG   C-DA   C-SA   Length/Type   Q-tag(optional)   ...   FCS
表4中，C-DA标识的节点为UPE3下挂的节点；C-SA标识的节点为UPE1下挂的节点；B-DA表示UPE3的MAC地址或组播地址MulMAC1-3-5，B-SA表示UPE1的MAC地址，B-TAG表示UPE1所在的VLAN标识信息，I-TAG用于区分用户业务，以实现区分服务质量。
在封装完成后，UPE1将MAC-in-MAC封装后的数据报文通过虚专线连接传输至P1。
这里假设数据报文从P1的端口1进入，那么，P1在接收到UPE1传输来的数据报文后，如果确定其存储的转发表中没有存储数据报文中的B-SA，则将B-SA加入到转发表中，并将入端口即端口1作为B-SA中对应表项的出端口。
P1根据数据报文中B-DA查询转发表，如果转发表中不存在B-DA对应的表项，则丢弃该报文。如果B-DA为单播地址MAC UPE3，且转发表中对应表项中的出端口为2，则P1通过端口2将数据报文转发至S-PE1。如果数据报文中的B-DA为组播地址MulMAC1-3-5，且转发表中对应表项中的出端口为1、2，由于该数据报文的入端口为端口1，所以，不再从端口1转发，直接从端口2转发至S-PE1。
S-PE1从端口1接收到UPE1传输来的MAC-in-MAC封装后的数据报文后，进行以下处理：
如果S-PE1中存储的转发表中没有存储数据报文中的B-SA，则将B-SA加入到转发表中，并将入端口即端口1作为B-SA中对应表项的出端口。
在S-PE1的转发表中查找B-DA和B-TAG所对应的表项，如果转发表中不存在B-DA和B-TAG对应的表项，则丢弃该数据报文。如果转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为单播地址MAC UPE3，对应的出端口为端口2，则P1通过端口2转发该数据报文。如果在转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为组播地址MulMAC1-3-5，且在转发表中对应表项中的出端口为1、2、3、4，由于该数据报文的入端口为端口1，所以，不再从端口1转发，直接从端口2、3、4转发该数据报文。
中间P4节点从端口2上接收到数据报文后进行以下处理：
如果P4的转发表中没有存储数据报文中承载的B-SA和B-TAG对应的表项，则将在转发表中增加目的地址为B-SA和B-TAG的表项，并将入端口2作为该表项的出端口。
在P4的转发表中查找B-DA和B-TAG所对应的表项，如果转发表中不存在B-DA和B-TAG对应的表项，则丢弃该报文。若在转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为单播地址MAC UPE3，对应表项中的出端口为端口3，则将该数据报文通过端口3转发。如果在转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为组播地址MulMAC1-3-5，且转发表中对应表项中的出端口为2、4，由于报文的入端口为端口2，所以，不再将该数据从端口2转发，直接从端口4转发。
S-PE3从端口1接收到P4传输来的数据报文，S-PE3对数据报文进行以下处理：
如果S-PE3的转发表中没有存储数据报文中承载的B-SA和B-TAG对应的表项，则将在转发表中增加目的地址为B-SA和B-TAG的表项，并将入端口1该表项的出端口。
S-PE3在其转发表中查找B-DA和B-TAG所对应的表项，如果转发表中不存在B-DA和B-TAG对应的表项，则丢弃该数据报文。如果在转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为单播地址MAC UPE3，对应表项中的出端口为端口3，则S-PE3将数据报文通过端口3转发。如果在转发表中有B-DA和B-TAG对应的表项，且B-DA为组播地址MulMAC1-3-5，且转发表中对应表项的出端口为2、4，由于该数据报文的入端口为端口2，所以，不再从端口2转发，直接从端口4将该数据报文转发至P2。
P2节点的处理方法与P1节点的处理方法类似，在此不再详细描述。
设定UPE3从端口2接收到由P2转发来的数据报文，对该数据报文进行如附图6所示的处理过程，即：
首先，P2节点对以太网报文格式的数据报文进行源地址分析和目的地址分析，然后，将以太网报文格式的数据报文解除MAC-in-MAC封装，将数据报文还原为用户初始发出的数据报文，并对解除MAC-in-MAC封装后的报文地址进行分析，最后根据目的用户地址转发到用户网络中去。
封装前的源地址分析的过程为：如果数据报文中的B-SA不在本节点的转发表中，则在转发表中增加目的地址为B-SA的转发表项，并将入端口2作为该表项对应的出端口。
解除报文的MAC-in-MAC封装后的地址分析过程为：分析还原后的数据报文中的源地址C-SA，如果该节点的ADB中没有保存C-SA与B-SA之间的关联关系，则将它们的关联关系加入到该节点的ADB中。
本发明实施方式提供的交换设备主要包括：存储模块和转发模块。当本发明实施方式中的交换设备为以太网交换设备时，交换设备中还设置有自学习模块。
存储模块的主要功能在于：存储业务实例如MP2MP业务与组播地址的对应关系。这里的对应关系如组播地址与MP2MP业务的对应关系，即存储模块中存储有网络为每个MP2MP业务分配组播地址。
转发模块的主要功能在于：在确定其所在交换设备接收到的业务实例数据报文需要使用广播机制传输时，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，然后，根据存储模块中存储的对应关系确定该业务实例数据报文所属的业务实例对应的组播地址，并根据该组播地址传输该业务实例数据报文。
当交换设备位于运营商网络用户边缘时，转发模块可以在确定数据报文为目的地址未知的单播数据报文或者为广播数据报文时，确定该数据报文需要使用广播机制进行传输；当交换设备为运营商骨干网络边缘节点或为运营商网络中间节点时，转发模块可以在确定数据报文的目的地址没有对应的单播转发信息或没有对应的普通组播转发信息时，确定该数据报文需要使用广播机制进行传输。
转发模块中存储有转发信息，这里的转发信息包括：以单播地址为目的地址的转发信息和以组播地址为目的地址的转发信息，具体如上述方法中的描述。当交换设备为运营商骨干网络边缘节点或运营商网络中间节点时，转发模块可以根据其存储的转发信息进行数据报文的组播传输。具体如上述方法中的描述。
当交换设备为运营商网络用户边缘节点时，转发模块包括：封装子模块、解封装模块和发送子模块；
封装子模块的主要功能在于：在用户数据进入运营商网络、且确定用户数据报文的目的地址没有对应的运营商网络的目的地址如P-MAC地址时，将用户数据报文所属的业务实例如MP2MP业务对应的组播地址作为用户数据报文的外层目的地址进行封装，并将封装后的数据报文传输至发送子模块，上述用户数据报文的目的MAC地址没有对应的P-MAC地址可以为：用户数据报文的单播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址，也可以为：用户数据报文的组播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址，还可以为：用户数据报文的广播目的MAC地址没有对应的P-MAC地址。这里的封装可以为：MAC-in-MAC封装、X-in-MAC封装等等。查找P-MAC地址、封装等的具体过程如上述方法中的描述。
解封装子模块的主要功能在于：在用户数据报文出运营商网络时，对用户数据报文进行解封装处理，将用户数据报文还原为用户初始发出的数据报文，并将解封装后的数据报文传输至发送子模块，解封装等的具体过程如上述方法中的描述。
发送子模块的主要功能在于：在接收到封装子模块传输来的数据报文后，获取该数据报文的外层目的地址，并将根据该外层目的地址从其存储的转发信息中查找转发信息，然后根据查找到的转发信息对封装子模块传输来的数据报文进行转发；将解封装子模块传输来的数据报文根据其存储的转发信息转发至用户侧。发送子模块对数据报文的转发具体过程如上述方法中的描述。
自学习模块的主要功能在于：根据交换设备接收到业务实例数据报文进行转发信息学习，如根据接收到该数据报文的端口和该数据报文封装后的源地址信息进行转发信息学习，将接收该数据报文的端口和源地址信息的对应关系传输给转发模块，由转发模块存储学习到的转发信息，如由发送子模块存储学习到的转发信息。这里学习到的转发信息为单播转发表项和普通组播转发表项，学习的具体过程如上述方法中的描述。
虽然通过实施例描绘了本发明实施方式，本领域普通技术人员知道，本发明实施方式有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (13)

1.一种数据转发方法，其特征在于，网络中设置有业务实例与组播地址的对应关系，所述方法包括：
节点接收到需要使用广播机制传输的业务实例数据报文后，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，并从所述对应关系中查找该业务实例数据报文所属业务实例对应的组播地址，然后，将所述查找到的组播地址作为目的地址传输该业务实例数据报文；
所述方法具体包括：
当节点为网络的用户边缘节点时，业务实例数据报文进入网络；
网络的用户边缘节点确定所述业务实例数据报文的目的地址没有对应的网络的目的地址、或者网络的用户边缘节点确定该业务实例数据报文是广播报文后，将该业务实例数据报文所属的业务实例对应的组播地址作为该业务实例数据报文的外层目的地址进行封装；
所述用户边缘节点查找所述外层目的地址对应的转发信息，并根据查找到的转发信息对所述封装后的数据报文进行转发。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述网络为以太网，所述组播地址包括：组播MAC地址；或者
所述网络为IP网络，所述组播地址包括：组播IP地址。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需要使用广播机制传输的业务实例数据报文包括：广播报文、目的地址未知的单播报文。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在业务实例数据报文出网络时，网络的用户边缘节点对业务实例数据报文进行解封装处理，并查找解封装后的数据报文的目的地址对应的转发信息，根据查找到的转发信息将解封装后的数据报文转发至用户侧。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务实例数据报文为以太网报文，所述封装包括：MAC-in-MAC封装。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在业务实例数据报文进入网络后，网络中的用户边缘节点根据业务实例的服务质量需求为该业务实例数据报文分配一个服务质量的特征信息，并将该服务质量的特征信息承载于业务实例数据报文中。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
节点在接收到以业务实例对应的组播地址为目的地址的数据报文后，查找所述数据报文的目的地址对应的转发信息，并根据所述查找到的转发信息确定该数据报文的转发路径，并转发。
8.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于，各节点均设置有以业务实例对应的组播地址为目的地址的转发信息，各节点的转发信息由管理平面或控制平面下发。
9.如权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述网络为以太网，所述方法还包括：
节点根据其接收到业务实例数据报文进行转发信息学习。
10.如权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于：
对于网络中的骨干网络边缘节点，不同骨干网络边缘节点之间通过隧道连接，构成全互连结构，且骨干网络边缘节点在从所述隧道中接收到数据报文后，将所述数据报文向用户网络侧方向转发。
11.一种交换设备，其特征在于，包括：存储模块和转发模块；
存储模块：存储业务实例与组播地址的对应关系；
转发模块：用于在其所在的交换设备接收到需要使用广播机制传输的业务实例数据报文后，确定该业务实例数据报文所属的业务实例，并从存储模块存储的对应关系中查找该业务实例数据报文所属业务实例对应的组播地址，然后，根据查找到的组播地址传输该业务实例数据报文；
所述交换设备为网络中的用户边缘节点时，所述转发模块包括：
封装子模块：用于在业务实例数据报文进入网络、且确定该业务实例数据报文的目的地址没有对应的网络的目的地址时，将业务实例数据报文所属的业务实例对应的组播地址作为该业务实例数据报文的外层目的地址进行封装，并将封装后的数据报文传输至发送子模块；
发送子模块：用于查找封装子模块传输来的数据报文的外层目的地址对应的转发信息，并根据查找到的转发信息转发封装子模块传输来的数据报文。
12.如权利要求11所述的交换设备，其特征在于，所述交换设备为网络中的用户边缘节点时，所述转发模块还包括：解封装子模块；
解封装子模块：用于在业务实例数据报文出网络时，对业务实例数据报文进行解封装处理，并将解封装后的数据报文传输至发送子模块；
发送子模块还用于：查找解封装子模块传输来的数据报文的目的地址对应的转发信息，并根据查找到的转发信息将解封装子模块传输来的数据报文转发至用户侧。
13.如权利要求11或12所述的交换设备，其特征在于，所述交换设备为以太网中的交换设备，所述交换设备中还设置有自学习模块；
自学习模块：用于根据交换设备接收到的业务实例数据报文进行转发信息学习。
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