CN101697525A - 基于环网的地址转发表配置方法及数据传输方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于环网的的地址转发表配置及数据传输方法，包括：查找环网的环上节点是否连接有子网；仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及该环上节点的转发端口，数据传输时，当环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取报文中的骨干网目的地址；在所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。本发明很好地解决了环网上配置地址转发表任务过于繁重的问题，同时也极大地提高了报文的转发速度，极大地提高了网络性能。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基于环网的地址转发表配置方法及数据传输方法及***。
背景技术
随着CE(Carrier Ethernet，电信级以太网)概念的提出，满足电信网络需求及面向连接的以太网技术-PBT(Provider Backbone Transport，运营商骨干传送)也在2005年10月浮出水面。此后，国内外均有运营商采用PBT技术组网，为PBT技术在城域网内的发展提供了很好的开端。
PBT技术的基础是IEEE 802.1ah定义的PBB(Provider Backbone Bridge，运营商骨干桥接)技术，IEEE把PBT技术称为PBB-TE(Provider BackboneBridge Traffic Engineering，支持流量工程的运营商骨干桥接技术)。PBB-TE技术基于PBB技术，其核心是对PBB技术进行改进，CE的源设备一般在报文的头部***目的MAC(Media Access Control)地址、B-SA(Backbone DestinationMAC Address，骨干网的源MAC地址)、B-VLAN(Backbone VLAN，骨干网虚拟局域网)以及I-TAG(Service Instance TAG，服务实例标记)。上述报文中配置的骨干网虚拟局域网决定了源设备到目的设备所经历的转发路径。
为了使以太网达到电信级别标准，PBB-TE传输时通常采用保护技术。图1所示为现有技术中以太网隧道端到端线性保护的示意图，其中，某流量工程服务实例的端到端的主隧道为TN1：PE1←→P1←→P2←→P3←→PE2，其中PE1和PE2为该隧道实例的端，P1～P3为该隧道实例的中间节点。TN2：PE1←→P5←→P6←→PE2为该流量工程服务实例的端到端备份隧道。为了区别上述主隧道TN1和备份隧道TN2，在预先配置时为主隧道TN1指定骨干网虚拟局域网B-VLAN1，备用隧道TN2指定另一骨干网虚拟局域网B-VLAN2。当端到端的主隧道TN1发生故障时，可以将数据流切换到备份隧道TN2上。隧道的属性是通过<DA，SA，VID>3元组来标示的，其中DA是报文的目的MAC地址，SA是报文的源MAC地址，VID是报文所在骨干网虚拟局域网B-VLAN的ID号。更详细的内容参见IEEE 802.1Qay标准。以上保护技术使以太网中普遍存在基于PBB-TE传输的以太环网。
在基于PBB-TE传输的以太环网中，有些环上节点连接着大量的子网，因此报文中的目的MAC地址包括两层地址，其中外层目的地址为B-DA(Backbone Destination MAC Address，骨干网目的MAC地址)，内层目的地址为环上节点所连接的子网目的MAC地址。CE的源设备到不同目的设备之间的转发路径是预先静态配置的，每个环上节点都预先配置有地址转发表，所配置的地址转发表包括：报文传输的子网目的MAC地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识和报文在环上节点的转发端口。当环上节点接收到报文后，查找地址转发表得到与报文中子网目的MAC地址、B-VLAN所匹配的转发端口，从该转发端口将报文转发，转发效率高。
因此，为了实现数据在隧道中传输需要在所有以太环网的环上节点配置大量的静态转发表。特别是多对用户共用一个以太环网时，这种传统的静态配置转发表的方式使传输效率非常低。在以太环网中，每个环网上的环上节点由于连接着大量的子网而维护着一个庞大的地址转发表，如果按照传统方法静态配置转发表，将直接带来两个严重后果，即繁重的静态配置地址转发表任务和耗时很长的查表时间。如图2所示，环网上的每个环上节点连接了10000个子网。如果每个子网都通过一条隧道进入环网，那么每个交换节点将维护了一个庞大的地址转发表FDB(Forwarding Database)(如表1所示)，该地址转发表包括多个转发条目，每一转发条目包括：报文传输的子网目的MAC地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识B-VID和报文在环上节点的转发端口。由于所有的环上节点都事先配置地址转发表，使得在整个以太环网中的地址转发条目的数量非常大，可以达到1010个量级数量个。每个环上节点接收到报文后都需要查询地址转发表，使得传输效率非常低。因此传统的地址转发表配置方法使静态地址转发表的配置和依靠查询地址转发表来转发过环报文将是一件非常困难的事情。
表1环上节点D的地址转发表
从上面的分析可以看出，传统的PBB-TE传输的以太环网中的地址转发表配置方法运用到环网上是非常不合适的。因此，提出一种新的地址转发表配置方法和相应的以太网数据传输方法对PBB-TE技术在以太环网上进行快速部署是非常有意义的。
发明内容
本发明提供一种基于环网的地址转发表配置方法及数据传输方法及***，用以解决现有技术中存在地址转发表配置、查询导致传输效率低的问题。
本发明提供了一种基于环网的地址转发表配置方法，包括：
查找环网的环上节点是否连接有子网；
仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口。
本发明还提供了一种基于环网的数据传输方法，包括：
当环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取所述报文中的骨干网目的地址；
在所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。
本发明还提供了一种基于环网的地址转发表配置***，包括：
查找单元，用于查找环网的环上节点是否连接有子网；
配置单元，用于仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口。
本发明还提供了一种基于环网的数据传输***，包括：
外层目的地址读取单元，用于在环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取所述报文中的骨干网目的地址；
环上转发单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。
利用本发明提供的基于环网的地址转发表配置方法及数据传输方法及***，具有以下有益效果：很好地解决了PBB-TE技术在环网上配置地址转发表任务过于繁重的问题，同时也极大地提高了报文的转发速度，极大地提高了网络性能。
附图说明
图1为现有技术中采用PBB-TE传输的端到端的隧道保护原理图；
图2为现有技术中多个子网接入环网的示意图；
图3为本发明实施例中基于环网的地址转发表配置方法流程图；
图4为本发明实施例中基于环网的数据传输方法流程图；
图5为本发明实施例中所示例的环网连接图；
图6为本发明实施例中基于环网的数据传输***结构图。
具体实施方式
本发明为了解决传统技术方案存在的弊端，通过以下具体实施例进一步阐述本发明所述的基于环网的地址转发表配置方法及数据传输方法及***，以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
依照本发明的实施例一，提供一种基于环网的地址转发表配置方法，如图3所示，包括步骤：S301，取出环网上一个预配置的环上节点；S302，查找该预配置的环上节点是否连接有子网，若该环上节点连接有子网，执行步骤S303，否则执行步骤S304；S303，为该环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口，标识该环网节点为完成配置的环网节点，取出环网上下一个预配置的环上节点，返回步骤S302为下一个预配置的环上节点进行地址转发表配置；S304，不对该环上节点进行地址转发表配置，取出环网上下一个预配置的环上节点，返回步骤S302为下一预配置的环上节点进行地址转发表配置。因此，本实施例中仅为环网中连接有子网的环上节点配置地址转发表，对于没有连接有子网的环上节点，不进行地址转发表配置，这样，会大大减少地址转发表的数量，可以减少配置时间和数据传输时的查表时间。
从数据传输上来说，对于环网的环上节点进行地址转发表配置的原则是：1)对在环上转发的报文如PBB-TE数据流不进行静态配置转发条目，如未连接子网的环上节点仅利用环上端口进行数据转发，因此，本发明利用环网数据传输特点不再为其配置转发条目；2)仅仅对上环的报文如PBB-TE数据流进行配置转发条目。在环上节点为连接有子网的环上节点时，还需对下环的报文进行配置转发条目，由于连接有子网的环上节点才存在上环和下环报文传输，因此为此类环上节点配置转发条目。上述每个转发条目包括报文传输的子网目的MAC地址、报文传输的骨干网目的MAC地址B-DA、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识B-VID及对应的转发端口。本实施例在转发条目增加了骨干网MAC地址B-DA，便于后续数据传输时直接转发使用，不同于现有技术中地址转发表中只配置出子网目的地址对应的转发条目。对于连接有子网的环上节点来说，转发条目中的子网目的地址包括环上节点的上环报文传输的第一子网目的地址，及环上节点的下环报文传输的第二子网目的地址。
本实施例中所提供的基于环网的地址转发表配置***，包括：查找单元，用于查找环网的环上节点是否连接有子网；配置单元，用于仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口。
依照本发明的实施例二，提供一种基于环网的数据传输方法，如图4所示，该方法包括步骤：
S401，当环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文如PBB-TE数据报文时，读取所述报文中的骨干网目的MAC地址B-DA；
S402，判断所读取的报文中的B-DA与该环上节点自身的MAC地址是否相同，如果不同，执行步骤S403，否则转入步骤S404；
S403，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。
S404，该环上节点执行报文下环操作。
本实施例中所提供的基于环网的数据传输方法，通过报文中外层目的地址即骨干网目的MAC地址B-DA，判断环上节点接收的报文是否为过环转发报文，对于过环的报文数据不再查询报文中的内层目的地址，也不再进行地址转发表查询，而直接将过环的报文数据转发出去，而不同于现有技术中对所有报文都查询报文中的两层目的地址且均需查询地址转发表，节省了查表时间，提高报文转发速度。结合本发明实施例中的所提供的地址转发表配置方法，在预先配置好地址转发表后，在执行下环操作时，对于连接有子网的环上节点，通过查询地址转发表进行下环操作。具体步骤包括：在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的MAC地址、骨干网目的MAC地址B-DA、骨干网虚拟局域网标识B-VID所匹配的转发端口；从查询到的转发端口将报文下环转发到对应的子网。
为了实现上环报文传输，本发明实施例中的方法还包括：当连接有子网的环上节点从其环下端口收到报文时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的MAC地址、骨干网目的MAC地址B-DA、骨干网虚拟局域网标识B-VID所匹配的转发端口；从查询到的转发端口将报文上环转发到环网上传输。
下面以一个简单的环网为例说明利用本发明实施例中的数据传输过程，如图5所示，环网包含的环上节点有A、B、C、D、E和F，环网中包含的链路有<A，B>、<B，C>、<C，D>、<D，E>、<E，F>和<F，A>链路。环上节点A、B和D是分别连接了10000个子网的环上节点，环上节点C、E和F未连接有子网。因此依据本发明的方法仅对环上节点A、B和D进行地址转发表配置，所配置的地址转发表中转发条目根据上环报文的第一子网目的地址及下环报文的第二子网目的地址，仅包含上环转发条目和下环转发条目，每一转发条目包括：报文传输的子网目的MAC地址、报文传输的骨干网目的MAC地址B-DA和报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识B-VID所匹配的转发端口。如表2、表3和表4分别为环上节点A、B和D的地址转发表。对环上节点A来说，其环上端口为a1和a2，环下端口为a3；对环上节点B来说，其环上端口为b1和b2，环下端口为b3；对环上节点D来说，其环上端口为d1和d2，环下端口为d3。上述环上端口用于环上报文的传输，环下端口用于环上节点上环报文传输或下环报文传输。环上节点F、E和C由于未连接有子网，仅仅含有环上端口，依据本发明的方法，不需要对其进行地址转发表配置，因此它们的地址转发表为空而不包含有任何转发条目。
表2环上节点A的地址转发表
表3环上节点B的地址转发表
表4环上节点D的地址转发表
下面以子网B0在虚拟局域网VLAN6上向子网D0发送数据报文为例来说明本发明的具体实施过程。
环上节点B收到子网B0发送的报文P后，利用<VLAN6，D>对报文P进行封装，然后依据报文中的子网目的MAC地址、骨干网目的MAC地址B-DA、骨干网虚拟局域网标识B-VID，在环上节点B的地址转发表3中，查找与报文中的子网目的MAC地址、骨干网目的MAC地址B-DA、骨干网虚拟局域网标识B-VID所匹配的转发端口b1；从查询到的转发端口b1将报文转发出去；节点C从其环上端口c2收到数据报文P后，读取报文P的外层目的地址，即报文中骨干网目的MAC地址D，发现它与自身的MAC地址不同，节点C将数据报文P从另一个环上端口c1转发出去；节点D从其环上端口d2收到数据报文P后，读取报文P的外层目的地址，即报文中骨干网目的MAC地址D，发现它与自身的MAC地址相同，节点D将数据报文P执行下环操作，即剥去外层目的地址，读取报文中的内层目的地址-子网目的MAC地址D0，并获取报文中骨干网虚拟局域网标识6，然后利用它查地址转发表4，得到所匹配的转发端口d3后，将数据报文P从该端口d3进行下环转发到对应的子网D0。
因此，子网B0在VLAN6上向子网D0发送数据报文P的路径为：B0→B→C→D→D0。通过上面的分析，本发明很好地解决了PBB-TE技术在环网上配置地址任务过于繁重的问题，同时也极大地提高了报文的转发速度，极大地提高了网络性能。
本实施例中所提供的基于环网的数据传输***，如图6所示，该***包括：外层目的地址读取单元，用于在环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取所述报文中的骨干网目的地址；环上转发单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。优选地，该***还包括：下环执行单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址相同时，执行报文下环操作。在环上节点为连接有子网的环上节点时，所述下环执行单元包括：第一查表单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址相同，且该环上节点连接有子网时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；下环转发单元，从查询到的转发端口将报文下环转发到对应的子网。
为了实现上环报文数据传输，该***还包括：第二查表单元，用于在连接有子网的环上节点从其环下端口收到报文时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；上环转发单元，用于从查询到的转发端口将报文上环转发到环网上传输。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种基于环网的地址转发表配置方法，其特征在于，包括：
查找环网的环上节点是否连接有子网；
仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述子网目的地址包括环上节点的上环报文传输的第一子网目的地址，及环上节点的下环报文传输的第二子网目的地址。
3.一种基于环网的数据传输方法，其特征在于，包括：
当环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取所述报文中的骨干网目的地址；
在所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址相同时，执行报文下环操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
对于连接有子网的环上节点，执行报文下环操作包括步骤：
在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；
从查询到的转发端口将报文下环转发到对应的子网。
6.如权利要求3～5任一所述的方法，其特征在于，还包括：
当连接有子网的环上节点从其环下端口收到报文时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；
从查询到的转发端口将报文上环转发到环网上传输。
7.一种基于环网的地址转发表配置***，其特征在于，包括：
查找单元，用于查找环网的环上节点是否连接有子网；
配置单元，用于仅为连接有子网的环上节点配置地址转发表，配置地址转发表中包括如下内容的转发条目：报文传输的子网目的地址、报文传输的骨干网目的地址、报文传输所经历的骨干网虚拟局域网标识及报文在该环上节点的转发端口。
8.一种基于环网的数据传输***，其特征在于，包括：
外层目的地址读取单元，用于在环网的环上节点从其一个环上端口接收到报文时，读取所述报文中的骨干网目的地址；
环上转发单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址不同时，将所述报文直接从该环上节点的另一环上端口转发出去。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，该***还包括：
下环执行单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址相同时，执行报文下环操作。
10.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述下环执行单元包括：
第一查表单元，用于在所述外层目的地址读取单元所读取的骨干网目的地址与该环上节点自身的地址相同，且该环上节点连接有子网时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；
下环转发单元，从查询到的转发端口将报文下环转发到对应的子网。
11.如权利要求8～10任一所述的***，其特征在于，该***还包括：
第二查表单元，用于在连接有子网的环上节点从其环下端口收到报文时，在该环上节点的地址转发表中，查找与报文中的子网目的地址、骨干网目的地址、骨干网虚拟局域网标识所匹配的转发端口；
上环转发单元，用于从查询到的转发端口将报文上环转发到环网上传输。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121219 Termination date: 20171014 |