一種用于因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法

文檔序號：7595163閱讀：235來源：國知局

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專利名稱：一種用于因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送領(lǐng)域，它是一種用于因特網(wǎng)協(xié)議(英文縮寫為IP)與以太網(wǎng)融合的適配方法，具體為一種如何在IEEE 802.3定義的所有速率的以太網(wǎng)(包括IEEE 802.3定義的以太網(wǎng)、IEEE 802.3u定義的快速以太網(wǎng)、IEEE 802.3z定義的千兆以太網(wǎng)和IEEE 802.3ae定義的10G以太網(wǎng))上傳送因特網(wǎng)的方法，主要用于各種路由器(核心或者高端交換路由器、邊緣或者匯聚交換路由器、接入交換路由器)、基于分組(包)交換的各種高中低端以太網(wǎng)交換機、多業(yè)務(wù)傳送平臺(英文縮寫為MSTP)、用戶端綜合接入設(shè)備以及與因特網(wǎng)有關(guān)的任何互聯(lián)互通設(shè)備。
背景技術(shù)：
根據(jù)有關(guān)資料，目前實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的適配方法為把IP包直接映射到以太網(wǎng)的MAC(MAC為介質(zhì)訪問控制的英文縮寫)幀中，至于IP包在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)方式有兩種(1)采用以太網(wǎng)地址解析協(xié)議(英文縮寫為ARP)把IP地址與以太網(wǎng)MAC地址達(dá)成某種綁定，在以太網(wǎng)中利用二層的以太網(wǎng)MAC地址交換實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)，太網(wǎng)二層交換機主要采用這種方式轉(zhuǎn)發(fā)IP包；(2)直接在三層依據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)IP包，以太網(wǎng)三層交換機采用這種方式來實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)。
近年來，隨著計算機技術(shù)的普及，計算機網(wǎng)絡(luò)即因特網(wǎng)的應(yīng)用正逐步滲透到各行各業(yè)，使人類逐步進入信息化社會，因特網(wǎng)在現(xiàn)代社會生活各個方面的應(yīng)用越來越廣泛，因特網(wǎng)在極大便利人們的同時也正在改變?nèi)藗兊纳钜约八季S方式。最初設(shè)計因特網(wǎng)時并沒有專門為因特網(wǎng)設(shè)計一種傳輸技術(shù)，相反，它的目標(biāo)之一是能夠屏蔽各種物理層細(xì)節(jié)，在網(wǎng)絡(luò)層的IP上能夠?qū)崿F(xiàn)不同物理網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，而且因特網(wǎng)的設(shè)計者最初的主要目的是設(shè)計一種能夠傳送數(shù)據(jù)如文本文件而不是實時業(yè)務(wù)如話音的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)采用的是盡力而為的傳送方式，因此這種網(wǎng)絡(luò)是沒有服務(wù)質(zhì)量保證的，而且因特網(wǎng)必須依靠其他的網(wǎng)絡(luò)特別是電信網(wǎng)才能形成一個世界性的網(wǎng)絡(luò)。另一方面，以太網(wǎng)是目前世界上最主流的一種局域網(wǎng)技術(shù)，因特網(wǎng)最初的主要應(yīng)用是由一些計算機組成局域網(wǎng)，并且通過有關(guān)的技術(shù)使分布在各地的局域網(wǎng)能夠互聯(lián)起來，這樣使不同地方的計算機資源能夠?qū)崿F(xiàn)共享。隨著因特網(wǎng)的發(fā)展，以太網(wǎng)一方面其速率逐步提高，從10Mbps以太網(wǎng)發(fā)展到快速以太網(wǎng)(100Mbps)、再到千兆以太網(wǎng)、再發(fā)展到10G以太網(wǎng)，另一方面以太網(wǎng)也從局域網(wǎng)向城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及寬帶接入網(wǎng)方面發(fā)展。
但是，不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的要求也有所不同，由于以太網(wǎng)本身設(shè)計定位為一種局域網(wǎng)技術(shù)，這種局域網(wǎng)是一種共享的網(wǎng)絡(luò)，但電信接入網(wǎng)和骨干城域網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)的要求與局域網(wǎng)有明顯的不同，因此導(dǎo)致以太網(wǎng)向接入網(wǎng)和城域網(wǎng)方面擴展時現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法存在一些缺陷和不足，這些問題主要表現(xiàn)在(1)沒有身份認(rèn)證和計費功能，由于現(xiàn)有以太網(wǎng)當(dāng)初設(shè)計時定位為一種共享的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，這種共享網(wǎng)絡(luò)主要用于企業(yè)、學(xué)校或者政府機構(gòu)等，這種網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)部任何人都可以接入網(wǎng)絡(luò)，無需進行身份認(rèn)證以及給每個用戶進行計費處理，所以現(xiàn)在IP與以太網(wǎng)融合的方法中沒有身份認(rèn)證、計費等功能，但一旦把它用于接入網(wǎng)，身份認(rèn)證和計費管理就是一個首要的問題，因為這關(guān)系到運營商的服務(wù)收入，運營商只能依據(jù)誰使用誰付費的原則進行收費，不能甲使用，乙付費。
(2)現(xiàn)有的適配方法缺乏必要的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，特別是沒有網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能，由于現(xiàn)有的以太網(wǎng)(10G以太網(wǎng)除外)本身是一種局域網(wǎng)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)控制和管理方面功能比較弱，特別是沒有網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能(如50毫秒保護倒換功能)，而且IP網(wǎng)絡(luò)也屬于一種盡力而為的傳送網(wǎng)絡(luò)，本身也沒有什么網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，因此這兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單疊加的結(jié)果是整個網(wǎng)絡(luò)缺少必要的網(wǎng)絡(luò)控制管理功能，特別是缺少網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能，此外，IP網(wǎng)絡(luò)采用的是依靠路由協(xié)議對IP包進行轉(zhuǎn)發(fā)處理，一旦出現(xiàn)故障，現(xiàn)有的適配方法只能依靠IP網(wǎng)絡(luò)重新計算路由，這一方面可能導(dǎo)致丟包，另一方面如果IP承載重要的是重要的實時業(yè)務(wù)如實時話音業(yè)務(wù)，由于IP網(wǎng)絡(luò)的倒換時間實際在幾秒鐘內(nèi)，因此難以滿足實時業(yè)務(wù)的要求。
(3)由于IP網(wǎng)絡(luò)采用的是兩大類路由協(xié)議即內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議來實現(xiàn)IP包的路由選擇，這種方式?jīng)]有流量工程能力，可能導(dǎo)致即使兩個節(jié)點間有多條鏈路連接，但IP網(wǎng)絡(luò)可能把IP包全部轉(zhuǎn)發(fā)到一條鏈路上來傳送，導(dǎo)致這條鏈路產(chǎn)生擁塞，從而導(dǎo)致丟包，而此時另外的鏈路卻處于空閑狀態(tài)。
(4)由于上述的適配方法對承載的上層業(yè)務(wù)沒有進行任何業(yè)務(wù)分類，誰都是一樣，都具有相同的優(yōu)先級，導(dǎo)致這種IP網(wǎng)絡(luò)沒有服務(wù)質(zhì)量保證。
(5)由于現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法是簡單地把IP包封裝到以太網(wǎng)MAC幀中，采用的是點到點連接處理方式，如果采用三層交換，那么必須對每個IP包進行處理，如果用以太網(wǎng)二層交換則必須對每個以太網(wǎng)MAC幀進行處理，一方面這種處理方式復(fù)雜、轉(zhuǎn)發(fā)效率低、計算量大，另一方面如果網(wǎng)絡(luò)是全光網(wǎng)絡(luò)，那么必須進行一系列的光-電-光轉(zhuǎn)換處理，不能實現(xiàn)全光交換，特別是對于采用以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。
(6)采用現(xiàn)有因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的適配方法的IP網(wǎng)絡(luò)沒有任何安全可言。眾所周知，現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡(luò)沒有任何安全性，IP數(shù)據(jù)包可以被截取、替換，由于上述適配方法僅僅是把IP包映射到以太網(wǎng)MAC幀凈荷域中，這些適配方法對提高IP網(wǎng)絡(luò)的安全沒有任何幫助。
(7)現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法可以用于IPv4和IPv6，即可以實現(xiàn)在以太網(wǎng)上直接傳送IPv4以及IPv6，但由于IPv4和IPv6是不兼容的，而且由于現(xiàn)有的適配方式需要在網(wǎng)絡(luò)層對每個IP包進行處理，由于IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)不能兼容，使得現(xiàn)有的適配方法不能實現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的兼容。
(8)采用上述適配方法的網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)與IP網(wǎng)業(yè)務(wù)是分開的，而現(xiàn)在普遍認(rèn)為未來的統(tǒng)一公用網(wǎng)將采用分組交換技術(shù)，可以實現(xiàn)包括話音、數(shù)據(jù)和視頻在內(nèi)的多業(yè)務(wù)同時傳送，這些適配方法對于如何實現(xiàn)話音業(yè)務(wù)分組化，使分組化話音業(yè)務(wù)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合等方面沒有任何幫助。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的因特網(wǎng)協(xié)議(英文縮寫為IP)與以太網(wǎng)融合的適配方法的不足而設(shè)計一種新型的IP與以太網(wǎng)適配的方法，一方面可以實現(xiàn)IP與以太網(wǎng)的直接適配，使IP能夠直接在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上傳送，另外一方面又可以解決上述IP與以太網(wǎng)適配方法中IP網(wǎng)絡(luò)的缺陷和不足，為IP網(wǎng)絡(luò)提供一種高速、高效轉(zhuǎn)發(fā)IP包的機制，為IP網(wǎng)絡(luò)提供快速保護倒換功能，提供流量工程能力，提供網(wǎng)絡(luò)安全功能，使IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)兼容互通，可以支持從低到高的全部速率范圍的以太網(wǎng)，也特別適合用到光的包交換接口，可以實現(xiàn)基于以太網(wǎng)各種速率的直接光波長交換，可以實現(xiàn)與未來分組話音傳送網(wǎng)絡(luò)的兼容，使現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)有的話音網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代采用分組交換技術(shù)的統(tǒng)一的電信級公用網(wǎng)，實現(xiàn)電信傳輸和交換的統(tǒng)一，這樣極大的降低網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本。
本發(fā)明的目的是通過如下措施來達(dá)到的通過在位于網(wǎng)絡(luò)層的IP與位于數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)MAC子層之間引入一層新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(英文縮寫為DLP)，一方面利用這一新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的融合，解決現(xiàn)有因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)存在的不足和缺陷，另一方面利用該協(xié)議來實現(xiàn)因特網(wǎng)與其他各種物理層設(shè)施的直接適配，以及分組話音業(yè)務(wù)和分組視頻業(yè)務(wù)與各種物理層設(shè)施的直接適配，實現(xiàn)電話網(wǎng)、因特網(wǎng)以及電視網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合，在數(shù)據(jù)鏈路層統(tǒng)一整個通信網(wǎng)，使現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代統(tǒng)一電信級公用網(wǎng)，IP業(yè)務(wù)僅僅為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議承載的上層業(yè)務(wù)的一部分，用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議作為實現(xiàn)因特網(wǎng)協(xié)議(英文縮寫為IP)與以太網(wǎng)的融合的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層與網(wǎng)絡(luò)層間的通信以及這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)層與以太網(wǎng)MAC子層間的通信都通過原語來實現(xiàn)，利用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議定義的分級的、兼容現(xiàn)有電話號碼體系的目的地址碼和源地址碼來表示IP包的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，利用IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為二層數(shù)據(jù)鏈路層地址即作為所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的目的地址碼和源地址碼代替三層IP地址實現(xiàn)IP包的二層轉(zhuǎn)發(fā)與交換，利用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的安全機制來保證IP(IPv4和IPv6)包在網(wǎng)絡(luò)傳送過程中的安全，用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中定義的數(shù)據(jù)幀來傳送來自上層的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，定義的控制幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、故障管理、配置管理和性能管理等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制管理，定義的流量管理幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程管理。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，通過定義一個新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(英文縮寫為DLP)來實現(xiàn)現(xiàn)有電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和視頻(電視)網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合，在數(shù)據(jù)鏈路層統(tǒng)一整個通信網(wǎng)，使現(xiàn)有電話網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)以及視頻網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代統(tǒng)一的電信級公用網(wǎng)，IP業(yè)務(wù)僅僅作為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)承載的上層業(yè)務(wù)的一部分，用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的IP與包括以太網(wǎng)在內(nèi)的各種物理層設(shè)施的直接適配，該新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層(DLP層)為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)采用不確認(rèn)式信息傳送服務(wù)模式，對發(fā)送的數(shù)據(jù)不作任何確認(rèn)式操作，這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)通過“數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—請求(英文為DL_DATA.request)”、“數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—指示(英文為DL_DATA.indication)”、“數(shù)據(jù)鏈路—控制—請求(英文為DL_CONTROL.request)”、“數(shù)據(jù)鏈路—控制—指示(英文為DL_CONTROL.indication)”等4個原語來實現(xiàn)，以太網(wǎng)MAC子層為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層提供的服務(wù)通過IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)定義的兩個原語MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)和MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)原語實現(xiàn)，在發(fā)送端，當(dāng)有IP包需要發(fā)送時，調(diào)用DL_DATA.request(數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—請求)原語，該原語包括一系列參數(shù)，這些參數(shù)用來確定DLP幀報頭各字段以及凈荷字段的值，在接收端，當(dāng)DLP客戶實體要接收數(shù)據(jù)時，DLP實體激活DL_DATA.indication原語，該原語指示輸入幀的接收狀態(tài)和輸入DLP幀各字段的值，如果網(wǎng)絡(luò)層需要DLP提供網(wǎng)絡(luò)控制功能，調(diào)用數(shù)據(jù)鏈路-控制原語“數(shù)據(jù)鏈路-控制-請求(DL_CONTROL.request)”和“數(shù)據(jù)鏈路-控制-指示(DL_CONTROL.indication)”原語，這兩個原語包括一系列的操作碼和參數(shù)，通過這兩個原語可提供網(wǎng)絡(luò)控制功能，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、配置管理、故障管理、性能管理等，在發(fā)送端，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要從DLP層傳送到MAC子層時，DLP實體激活MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)，在接收端當(dāng)有數(shù)據(jù)要從MAC子層發(fā)送到DLP實體時激活MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)原語，各原語的語義如下(1)DL_DATA.request(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，F(xiàn)rameLength，ServiceType，NetworkTopology，Security，F(xiàn)rameSequenceNumber，SPI)DL_DATA.request原語含有9個參數(shù)，各參數(shù)的含意分別為DestinationAddressCode表示目的地址碼，該參數(shù)依據(jù)發(fā)送IP包報頭中的目的IP地址確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用來生成發(fā)送DLP幀報頭中的目的地址碼字段值，SourceAddressCode表示源地址碼，該參數(shù)用來依據(jù)發(fā)送IP包報頭中的源IP地址確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用來生成發(fā)送DLP幀報頭中的源地址碼字段值，DLPServiceData表示要發(fā)送的客戶信號即整個IP包(分組)，用來生成發(fā)送DLP幀中凈荷字段值，F(xiàn)rameLength參數(shù)確定要發(fā)送的DLP幀的總長度，ServiceType參數(shù)指示DLP客戶層信號的業(yè)務(wù)類型，用來生成發(fā)送DLP幀報頭中業(yè)務(wù)類型字段值，Security參數(shù)指示是否對DLP客戶信號進行加密、認(rèn)證處理，DLP實體用它來確定發(fā)送DLP幀報頭中的安全字段值，F(xiàn)rameSequenceNumber參數(shù)指示要發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的幀序列號(FSN)，DLP實體用它來確定發(fā)送DLP幀報頭中的FSN字段值，NetworkTopology參數(shù)指示DLP節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，DLP實體用它來確定發(fā)送DLP幀報頭中拓?fù)渥侄沃?，SPI(SPI為安全參數(shù)索引的英文縮寫)參數(shù)是一個可選項，用來確定如果對IP包進行加密、認(rèn)證處理時在通信兩端建立的安全關(guān)聯(lián)，用來確定DLP幀中的安全參數(shù)索引(SPI)字段值，(2)DL_DATA.indication(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，ServiceType，F(xiàn)rameLength，ReceptionStatus，NetworkTopology，Security，F(xiàn)rameSequenceNumber，SPI)
DL_DATDA.indication原語參數(shù)的語義如下DestinationAddressCode表示目的地址碼，該參數(shù)確定輸入DLP幀報頭中的目的地址碼字段值，SourceAddressCode表示源地址碼，該參數(shù)確定輸入DLP幀報頭中的源地址碼字段值，DLPServiceData參數(shù)確定輸入DLP幀凈荷字段值，ReceptionStatus參數(shù)指示輸入幀的接收狀態(tài)，如果輸入幀的FCS(幀校驗序列)字段沒有發(fā)生錯誤，ReceptionStatus的值為FCS_ERROR_FREE，否則，如果輸入幀發(fā)生錯誤，則ReceptionStatus值為FCS_ERROR，ServiceType參數(shù)指示輸入DLP幀的業(yè)務(wù)類型字段值，F(xiàn)rameLength參數(shù)確定輸入DLP幀的總長度，Security參數(shù)指示輸入DLP幀是否進行了加密、認(rèn)證處理，它指示輸入DLP幀的Security字段值，F(xiàn)rameSequenceNumber參數(shù)指示所述的輸入幀的FSN，NetworkTopology參數(shù)指示輸入DLP幀中拓?fù)渥侄沃?，SPI參數(shù)用來指示所述輸入幀的安全參數(shù)索引字段值，(3)數(shù)據(jù)鏈路-控制-請求(DL_CONTROL.request)原語數(shù)據(jù)鏈路-控制-請求(DL_CONTROL.request)原語的格式為DL_CONTROL.request(操作碼，請求操作數(shù)列表)，其中操作碼包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求(英文為TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)、2層保護倒換請求(英文為L2PS_REQ)、配置請求(英文為CONFIGURATION_REQ)、故障查詢請求(英文為FAULT_INQUIRY_REQ)、性能查詢請求(英文為PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)等，各操作碼的具體操作數(shù)列表如下拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求(TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，2層保護倒換請求(L2PS_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、2層保護倒換請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，配置請求(CONFIGURATION_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、配置請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，故障查詢請求(FAULT_INQUIRY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、故障查詢請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，性能查詢請求(PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、性能查詢請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，各操作數(shù)中的目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號等參數(shù)的含義與數(shù)據(jù)鏈路-數(shù)據(jù)-請求原語對應(yīng)的參數(shù)含義一樣，(4)數(shù)據(jù)鏈路-控制-指示(DL_CONTROL.indication)數(shù)據(jù)鏈路-控制-指示(DL_CONTROL.indication)原語的格式為DL_CONTROL.indication(操作碼，指示操作數(shù)列表)，其中操作碼包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)指示(英文為TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)、2層保護倒換響應(yīng)指示(英文為L2PS_RESPONSE_IND)、配置響應(yīng)指示(英文為CONFIGURATION_RESPONSE_IND)、故障查詢響應(yīng)指示(英文為FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)、性能查詢響應(yīng)指示(英文為PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)等，各操作碼的具體操作數(shù)列表如下拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)指示(TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，2層保護倒換響應(yīng)指示(L2PS_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、2層保護倒換響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，配置響應(yīng)指示(CONFIGURATION_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、配置響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，故障查詢響應(yīng)指示(FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、故障查詢響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，性能查詢響應(yīng)指示(PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、性能查詢響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，各操作數(shù)中的目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號等參數(shù)的含義與數(shù)據(jù)鏈路-數(shù)據(jù)-指示原語對應(yīng)的參數(shù)含義一樣，(5)MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)，該參數(shù)的語義由IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)確定，(6)MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)，該參數(shù)的語義由IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)確定。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配，物理層為現(xiàn)有的以及將來可能開發(fā)的全部速率范圍的以太網(wǎng)物理接口，支持從低到高的全部速率范圍的以太網(wǎng)，可以實現(xiàn)基于各類以太網(wǎng)速率光波長的直接光波長交換，其中各類以太網(wǎng)物理參數(shù)如表1所示表1.各類以太網(wǎng)物理參數(shù)

按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于定義一個新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(DLP)來實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)(IP)和視頻的三網(wǎng)融合，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)的幀定界是依靠該數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP協(xié)議)幀最開始一定長度內(nèi)的比特信息構(gòu)成的特定相互關(guān)聯(lián)關(guān)系(構(gòu)成某種特定編碼關(guān)系)來實現(xiàn)的，在所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP協(xié)議)幀中定義一個幀長度(英文為Frame Length，F(xiàn)L)字段用來以字節(jié)形式標(biāo)識所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的總長度，定義一個幀長度校驗(英文為FrameLength Check，F(xiàn)LC)字段用來對幀長度字段進行校驗并進行單比特錯誤或者2比特錯誤糾錯處理同時利用這兩個字段比特構(gòu)成的這種特定校驗編碼關(guān)系實現(xiàn)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)幀的幀定界，定義一個業(yè)務(wù)類型(英文為Service Type，ST)字段用來標(biāo)識凈荷字段封裝的業(yè)務(wù)類型，從而實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的封裝，同時規(guī)定不同的業(yè)務(wù)具有不同的優(yōu)先級，定義一個拓?fù)渥侄?英文為Networks Topology，NT)來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓?fù)漕愋?，定義一個安全(Security)字段用來標(biāo)識是否對封裝的凈荷進行加密、認(rèn)證處理，定義一個分級的目的地址碼(英文為Destination Address Code，DAC)和源地址碼(英文為Source AddressCode，SAC)來標(biāo)識封裝業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的二層目的地址和源地址，定義一個幀序列號(英文為Frame SequenceNumber，F(xiàn)SN)字段用來標(biāo)識幀的發(fā)送序列，定義一個擴展報頭(英文為Extension Header，EH)字段來標(biāo)識是否對凈荷進行擴展處理，定義一個填充長度字段用來以字節(jié)形式表示如果需要進行填充處理如對凈荷進行認(rèn)證、加密處理時填充的長度，定義一個安全參數(shù)索引(英文為Security Parameter Index，SPI)來標(biāo)識對數(shù)據(jù)認(rèn)證加密處理時通信兩端建立的安全關(guān)聯(lián)，定義一個凈荷(英文為Payload)字段來封裝來自上層的各種業(yè)務(wù)，定義一個幀校驗序列(英文為Frame Check Sequence，F(xiàn)CS)字段來對所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)幀進行校驗，在所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中定義一類數(shù)據(jù)幀來傳送來自上層的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，定義流量管理幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程管理，定義控制幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、故障管理、配置管理和性能管理等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制管理，這三種不同類型的幀由所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的類型字段來標(biāo)識，具體如下定義幀長度(英文縮寫為FL)字段長度為16比特，定義幀長度校驗字段(英文縮寫為FLC)長度為15比特，使FL和FLC字段比特構(gòu)成BCH(31，16)碼(BCH為博斯-喬赫里-霍克文黑姆碼的英文縮寫)，DLP幀利用這種關(guān)系來實現(xiàn)DLP幀的幀定界并對FL出現(xiàn)的單比特或者2比特錯誤進行糾錯處理，BCH(31，16)碼的生成多項式為G(x)＝x15+x11+x10+x9+x8+x7+x5+x3+x2+x+1，初始化值為0，這里x15對應(yīng)最高有效位(英文縮寫為MSB)，x0對應(yīng)最低有效位(英文縮寫為LSB)，DLP幀利用DLP幀前面31比特(FL字段和FLC字段)構(gòu)成的特定編碼關(guān)系來實現(xiàn)DLP幀的定界，DLP幀定界過程依據(jù)有限狀態(tài)機來實現(xiàn)，有限狀態(tài)機包括三個狀態(tài)搜索(英文為HUNT)態(tài)、預(yù)同步(英文為PRESYNC)態(tài)、同步(英文為SYNC)態(tài)，有限狀態(tài)機工作流程圖如下(1)在搜索態(tài)，DLP處理對接收到的31比特進行逐比特搜索尋找正確格式的FL和FLC關(guān)系，在這種狀態(tài)下，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤進行糾錯處理的功能，一旦在接收到的31比特中找到正確的候選FL和FLC匹配關(guān)系值，即可假定確定了一個正確的DLP幀，接收處理進入預(yù)同步(英文為PRESYNC)狀態(tài)，(2)在PRESYNC態(tài)，DLP處理通過逐幀搜索處理來實現(xiàn)DLP幀定界，依據(jù)上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正確匹配值，即可假定搜索到一個正確的DLP幀，然后依據(jù)該幀各字段關(guān)系可以確定下一幀的FL和FLC字段值，并依據(jù)他們的關(guān)系確定他們是否匹配，然后再下一幀，一旦連續(xù)確定DELTA(DELTA為一個參數(shù)，它是一個大于0的正整數(shù))個正確的DLP幀，DLP接收處理進入同步態(tài)，反之，如果隨后一幀的FL和FLC字段值不匹配，進入搜索態(tài)，此時，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤進行糾錯處理的功能，從搜索態(tài)進入同步態(tài)需要連續(xù)搜索到DELTA+1個正確的DLP幀，(3)在同步態(tài)，DLP處理通過一個幀的FL和FLC字段關(guān)系可以確定下一個DLP幀的開始，然后可以實現(xiàn)一幀一幀的解析，在這種狀態(tài)下FLC具有單比特錯誤或者2比特錯誤糾錯功能，如果發(fā)生多個比特(超過2比特錯誤)錯誤，則幀定界失效，成幀處理進入搜索態(tài)，并給客戶適配處理發(fā)出客戶服務(wù)器信號失效(英文縮寫為SSF)指示，(4)DLP空幀參與幀定界處理，并隨后丟棄空幀，DLP幀定界處理的鍵壯性與DELTA值有關(guān)，本發(fā)明建議DELTA值為1，在FLC后定義一個長度為1比特的保留字段留作將來使用(一直設(shè)置為0)，定義業(yè)務(wù)類型字段長度為8比特，共計可識別28＝256種業(yè)務(wù)類型，其中最高有效位為0時表示封裝的是低優(yōu)先級的普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如普通IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))，最高有效位為1時表示DLP凈荷字段封裝的業(yè)務(wù)為高優(yōu)先級的實時業(yè)務(wù)(如電話、實時視頻業(yè)務(wù))，DLP業(yè)務(wù)處理的優(yōu)先級從高到低的順序依次為控制幀＞流量管理幀＞實時業(yè)務(wù)(實時話音、視頻或者其他實時業(yè)務(wù))＞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IPv4/IPv6)，DLP網(wǎng)絡(luò)處理隊列首先處理高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)類型字段的用法如表2所示，表2.業(yè)務(wù)類型字段的用法

定義拓?fù)渥侄伍L度為4比特，其中二進制值“0001”表示總線結(jié)構(gòu)，二進制值“0010”表示星形結(jié)構(gòu)，二進制值“0011”表示樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二進制值“0100”表示環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二進制值“0101”表示網(wǎng)格(Mesh)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其他值保留給將來使用，對于環(huán)形拓?fù)浜途W(wǎng)格拓?fù)?，本發(fā)明提供50毫秒保護倒換功能，定義安全字段長度為4比特，其中二進制值“0000”表示不對上層業(yè)務(wù)進行任何加密、認(rèn)證處理，二進制值為“0001”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行加密處理，二進制值“0010”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行認(rèn)證處理，二進制值“0100”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行加密和認(rèn)證處理，其他值保留將來使用，定義目的地址碼長度為64比特，定義源地址碼字段長度為64比特，目的地址碼和源地址碼采用相同的分級結(jié)構(gòu)，都由國家碼(英文為Country Code，CC)、國內(nèi)地區(qū)碼(英文為National Region Code，NRC)、節(jié)點代碼(英文為Node Area Code，NAC)和用戶代碼(英文為User Code，UC)4個字段組成，每個字段長度為16比特，其中國家碼表示上層業(yè)務(wù)的第一級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，國內(nèi)地區(qū)碼表示上層業(yè)務(wù)的第二級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，節(jié)點代碼表示上層業(yè)務(wù)的第三級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，用戶代碼表示上層業(yè)務(wù)的第四級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，定義擴展報頭字段長度為8比特，其中二進制值為“00000000”表示沒有擴展報頭，其他值保留將來使用，定義填充長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式標(biāo)識進行填充處理時DLP凈荷字段填充的長度，定義幀序列號字段長度為16比特，用來對發(fā)送的DLP幀進行序列標(biāo)記，該字段值從0開始對發(fā)送的DLP幀進行序列標(biāo)記，直到最大值，如果FSN達(dá)到最大值，發(fā)送處理器清除寄存器的值，并且從0開始重新計數(shù)，以保證DLP幀能夠按照正確順序轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送、接收處理，同時FSN也提供抗重放功能，定義安全參數(shù)索引字段長度為16比特，該字段是可選的，其值是任意的，與DLP目的地址碼結(jié)合使用唯一地標(biāo)識該DLP幀所屬的安全關(guān)聯(lián)(英文為Security Association，SA)，其中SPI值為0保留給本地、特定實現(xiàn)使用，十進制的1～255由IANA(IANA為Internet Assigned Numbers Authority的英文縮寫)保留給將來使用，其他值由通信雙方依據(jù)采用的加密認(rèn)證算法來確定，定義凈荷字段長度為0～65535字節(jié)，用來封裝來自網(wǎng)絡(luò)層的整個IP包，定義填充數(shù)據(jù)(該字段是可選的)字段長度為0～255字節(jié)，具體值與采用的加密認(rèn)證算法有關(guān)，其值由加密認(rèn)證算法確定，定義一個認(rèn)證數(shù)據(jù)字段來存放認(rèn)證處理時生成的認(rèn)證數(shù)據(jù)，認(rèn)證數(shù)據(jù)字段是可選的，其值與采用的認(rèn)證算法有關(guān)，其值由具體的認(rèn)證算法確定(生成)，定義幀校驗序列(Frame Check Sequence，F(xiàn)CS)字段長度為32比特，用來對數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)中部分報頭字段內(nèi)容以及封裝的凈荷進行校驗，F(xiàn)CS校驗范圍包括從DLP幀中業(yè)務(wù)類型字段的第一比特開始，一直到DLP幀的結(jié)尾，具體包括業(yè)務(wù)類型字段、拓?fù)渥侄?、安全字段、目的地址碼、源地址碼、擴展報頭、填充長度字段、幀序列號、安全參數(shù)索引(如果有)、凈荷、填充數(shù)據(jù)(如果有)、認(rèn)證數(shù)據(jù)(如果有)等字段比特流進行校驗處理，校驗算法采用IEEE 802.32002版定義的CRC-32生成多項式為G(x)＝x32+x26+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x1+1，這里，x32對應(yīng)MSB位，而x0對應(yīng)LSB位，如果DLP幀發(fā)生FCS錯誤，丟棄發(fā)生錯誤的DLP幀，如果某些字段值不能識別，或者出現(xiàn)FCS錯誤，則認(rèn)為是無效的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀，無效幀將被丟棄，不通知發(fā)送方，也不產(chǎn)生任何動作，無效幀包括(1)接收幀發(fā)生FCS錯誤(FCS不匹配)的DLP幀，(2)接收幀長度少于30字節(jié)的幀，(3)業(yè)務(wù)類型字段不能識別的幀，(4)報頭其他字段不能識別的幀，如果網(wǎng)絡(luò)層沒有IP包需要發(fā)送，在DLP幀間隙需要進行填充處理，即發(fā)送空幀，發(fā)送空幀的目的是為了調(diào)節(jié)兩節(jié)點間的速率，空幀從一個節(jié)點發(fā)送到其相鄰的最近節(jié)點，鄰居節(jié)點接收到空幀后不把它轉(zhuǎn)發(fā)到任何其他地方，直接把它丟棄，也不通知發(fā)送方，在幀間隙發(fā)送的填充空幀的內(nèi)容包括幀長度字段、幀長度校驗字段、長度為1比特的保留字段(一直設(shè)置為0)和源地址碼(只包括源地址碼中的節(jié)點代碼和用戶代碼字段共計4個字節(jié))，在發(fā)送端，把封裝了IP包的DLP幀封裝到以太網(wǎng)MAC幀凈荷字段之前必須進行擾碼，在接收端對所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)的任何處理之前首先進行解擾碼，解擾碼后才能對DLP幀進行下一步處理，擾碼和解擾碼采用自同步擾碼/解擾碼器，其生成多項式為G(X)＝X43+1。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中包括一個目的地址碼(英文為Destination Address Code，DAC)和源地址碼(英文為Source Address Code，SAC)字段，對于IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IPv4/IPv6)，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中的目的地址碼和源地址碼分別表示IP包的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址即作為所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的目的地址碼和源地址碼代替三層IP地址實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)與交換，對于分組話音業(yè)務(wù)，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的目的地址碼和源地址碼分別表示通話雙方的電話號碼或者網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)中心指定的表示用戶身份的臨時身份證(號碼)，目的地址碼和源地址碼采用相同的分級結(jié)構(gòu)，一個完整的目的地址碼和源地址碼都由國家碼(英文為Country Code，CC)、國內(nèi)地區(qū)碼(英文為National Region Code，NRC)、節(jié)點代碼(英文為Node Area Code，NAC)和用戶代碼(英文為User Code，UC)四個部分組成，本發(fā)明定義目的地址碼和源地址碼字段長度為64比特(8個八位位組)，其中國家碼字段長度為16比特(2個八位位組)，用來標(biāo)識某一個國家或者特定地理區(qū)域的某種業(yè)務(wù)代碼，CC為對應(yīng)IP包的第一級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，一個國家或者地理區(qū)域可以有一個或者多個業(yè)務(wù)代碼，如話音業(yè)務(wù)代碼、視頻業(yè)務(wù)代碼、IP業(yè)務(wù)代碼(IPv4業(yè)務(wù)代碼或者IPv6業(yè)務(wù)代碼)，相關(guān)業(yè)務(wù)的具體國家碼值由有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)如ITU指定，對于本發(fā)明提出的IP業(yè)務(wù)國家碼可以就是現(xiàn)有電話號碼系統(tǒng)中的國際區(qū)號也可以是另外指定的其他值，國內(nèi)地區(qū)碼字段長度為16比特，指示某一國家內(nèi)某個地區(qū)的業(yè)務(wù)代碼，NRC為IP包的第二級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體的NRC值由該國的通信最高管理機構(gòu)分配，對于IP業(yè)務(wù)該值可以是目前電話號碼系統(tǒng)中的國內(nèi)長途區(qū)號也可以是另外指定的其他值，節(jié)點代碼字段為16比特，標(biāo)識某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第三級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定，用戶代碼字段長度為16比特，指示某個用戶的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第四級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體的UC值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定，在采用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)的接入點或者匯聚點按照IP包的目的IP地址屬于哪個國家、該國的哪個地區(qū)、哪個節(jié)點和哪個用戶的四級結(jié)構(gòu)來確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，并把該值作為所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)幀的目的地址碼，隨后IP包在網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)由所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)幀的目的地址碼確定，用二層的目的地址碼替代IP網(wǎng)絡(luò)中的三層目的IP地址實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀時，首先查找所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的業(yè)務(wù)類型字段，通過具體的業(yè)務(wù)類型確定業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，然后是查找所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的目的地址碼中的國家碼、其次是國內(nèi)地區(qū)碼、再次是節(jié)點代碼、最后是用戶代碼，一旦發(fā)現(xiàn)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的某一項代碼與本地節(jié)點的不同，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不再對所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中目的地址碼后面字段進行處理，直接轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀轉(zhuǎn)發(fā)的原則是采用最長匹配原則，所述的根據(jù)目的地址碼決定路由可以是利用IP路由協(xié)議如最短路徑優(yōu)先協(xié)議(英文為OpenShortest Path First，OSPF)或者邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(英文為Border Gateway Protocol，BGP)產(chǎn)生的動態(tài)路由表，也可以是利用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的流量工程來顯式配置路由。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括一套安全機制來保證上層業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)傳送過程中的安全，具體方法是(1)利用IP包(IPv4或者IPv6)的轉(zhuǎn)發(fā)等價類代替IP(IPv4或者IPv6)地址實現(xiàn)IP(IPv4或者IPv6)包的轉(zhuǎn)發(fā)和交換從而屏蔽真實的IP(IPv4或者IPv6)地址，(2)對上層業(yè)務(wù)進行加密和認(rèn)證處理，如果需要對IP包進行加密認(rèn)證處理，通過在需要通信的兩端經(jīng)過一系列的協(xié)商，確定采用的加密算法、認(rèn)證算法、設(shè)置或者交換初始化密碼等，協(xié)商加密認(rèn)證算法以及交換初始化密碼等操作可以采用RFC2408定義的因特網(wǎng)安全關(guān)聯(lián)和密鑰管理協(xié)議(英文縮寫為ISAKMP)以及RFC2409定義的因特網(wǎng)密鑰交換協(xié)議(英文縮寫為IKE)來實現(xiàn)，然后在通信的兩端建立兩個安全關(guān)聯(lián)(英文為Security Association，SA)，并且依據(jù)目的IP地址、采用的算法等確定一個安全參數(shù)索引(英文縮寫為SPI)，把該索引值添加到所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的安全參數(shù)索引字段中，SPI用來標(biāo)識對IP包進行加密、認(rèn)證處理時的安全關(guān)聯(lián)，安全參數(shù)索引與目的地址碼一道唯一地標(biāo)識安全關(guān)聯(lián)所采用的加密認(rèn)證算法，同時把有關(guān)的參數(shù)如目的地址碼、IP地址、采用的加密算法、認(rèn)證算法、初始化密碼、安全參數(shù)索引等添加到安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫記錄了與安全有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，本發(fā)明定義SPI字段長度為32比特，其中十進制值“0”用于節(jié)點本地、特定實現(xiàn)使用，十進制值1～255由IANA保留給將來使用，其他值用于標(biāo)識安全關(guān)聯(lián)，由于加密、認(rèn)證算法的不同需要進行一些數(shù)據(jù)填充處理，填充的數(shù)據(jù)位于凈荷字段之后，并把填充的長度值添加到填充長度字段值中，認(rèn)證處理生成的認(rèn)證數(shù)據(jù)位于填充數(shù)據(jù)字段之后，幀校驗字段之前，利用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)中的幀序列號字段值提供抗重播功能，進行加密處理時，加密的范圍包括來自網(wǎng)絡(luò)層的整個IP包、填充數(shù)據(jù)等字段內(nèi)容，進行認(rèn)證處理時認(rèn)證的范圍包括填充長度字段、幀序列號字段、安全參數(shù)索引字段、凈荷數(shù)據(jù)(整個IP包)、填充數(shù)據(jù)等字段內(nèi)容。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括一套完善的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制來實現(xiàn)IP(IPv4或者IPv6)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、鏈路狀態(tài)指示、故障管理、性能管理、配置管理等在內(nèi)的控制管理，所述的網(wǎng)絡(luò)控制管理通過控制幀來實現(xiàn)，本發(fā)明定義當(dāng)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的業(yè)務(wù)類型字段的二進制值為“10000001”時表示所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)凈荷字段封裝攜帶的內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)控制管理信息，相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀為控制幀，控制幀實現(xiàn)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、鏈路狀態(tài)指示、故障管理、性能管理、配置管理等網(wǎng)絡(luò)控制和管理功能，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)?，控制幀還提供一種實現(xiàn)50毫秒保護倒換功能的機制，控制幀采用TLV(Type-Length-Value，類型-長度-值)結(jié)構(gòu)，類型字段長度為8比特，用來標(biāo)識控制幀的類型，長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式表示TLV結(jié)構(gòu)中值(Value)字段的長度，值(Value)字段包含控制幀的有關(guān)參數(shù)等具體內(nèi)容，本發(fā)明定義控制幀中TLV結(jié)構(gòu)中類型字段的用法如表3所示，其中類型字段值為二進制的“00010001”時表示控制幀攜帶的是OSPF(OSPF為最短路徑優(yōu)先協(xié)議的英文縮寫)路由協(xié)議信息，類型字段二進制值為“00010010”表示控制幀攜帶的是BGP(BGP為邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的英文縮寫)路由協(xié)議信息，類型字段二進制值為“00010011”表示控制幀攜帶的是7號信令系統(tǒng)(英文縮寫為SS7)信息，類型字段二進制值為“00010100”表示控制幀攜帶的是H.323信令信息，類型字段二進制值為“00010101”表示控制幀攜帶的是會話初始化協(xié)議(英文縮寫為SIP)信令信息，類型字段二進制值為“00010110”表示控制幀攜帶的是介質(zhì)網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(英文縮寫為MGCP)信令信息，類型字段為二進制的“11111111”時表示控制幀為廠商自定義的管理控制幀，廠商自定義的管理功能包括設(shè)備制造商為自己制造的有關(guān)設(shè)備添加的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能以及運營商自定義的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，其管理數(shù)據(jù)內(nèi)容由廠商自定義，但需采用TLV結(jié)構(gòu)，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的幀序列號值用來標(biāo)識控制幀發(fā)送的先后順序，實現(xiàn)標(biāo)識所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制信息發(fā)送先后序列的功能，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的凈荷信息字段可以包括多個控制TLV信息，為了方便本發(fā)明芯片的實現(xiàn)(如現(xiàn)在的芯片普遍采用32位，這樣要求控制幀總長度為32比特的整數(shù)倍)，要求整個控制幀的長度為32比特的整數(shù)倍，如果原來所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的總長度不是32比特的整數(shù)倍，則在控制TLV后用全為0的字節(jié)進行填充處理，填充的長度用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的填充長度字段以字節(jié)形式標(biāo)識。
表3.控制幀中類型字段值(二進制值)的用法

按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)機制，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)用來找出誰是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的鄰居節(jié)點以及鄰居節(jié)點的狀態(tài)，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)可以用它來發(fā)現(xiàn)環(huán)上有多少個節(jié)點正在工作，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)功能的實現(xiàn)主要是依靠拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀(Topology_Discovery_Request frame)、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀(Topology_Discovery_Responseframe)和拓?fù)鋱蟾鎺?Topology_State_Report frame)來實現(xiàn)的，在項目安裝階段或者工程運行期間，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點，如節(jié)點A)用該節(jié)點的二層地址碼作為目的地址周期性地廣播拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀(Topology_Discovery_Request frame)到其他節(jié)點(稱其中之一為節(jié)點B)，發(fā)送周期由拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)定時器(Timer_Topology_Discovery，發(fā)送定時時間是可編程的，缺省為2秒)確定，接收到拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀的所有節(jié)點(如節(jié)點B)通過拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀給節(jié)點A作出響應(yīng)，把節(jié)點B的存在及其狀態(tài)反饋給節(jié)點A，節(jié)點A把接收到的其他節(jié)點的地址碼以及相應(yīng)的工作狀態(tài)等內(nèi)容添加到節(jié)點A的拓?fù)涞刂窋?shù)據(jù)庫中，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)洌嘘P(guān)節(jié)點依據(jù)環(huán)上各節(jié)點的地址碼中的節(jié)點代碼(NAC)字段值內(nèi)容確定環(huán)上或者網(wǎng)格中的節(jié)點順序，如果節(jié)點A連續(xù)3次從節(jié)點B接收到相同的操作內(nèi)容，則認(rèn)為節(jié)點的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)幀操作有效，把相關(guān)的拓?fù)錉顟B(tài)內(nèi)容寫入節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)用拓?fù)鋱蟾鎺蚱渌?jié)點(尤其是網(wǎng)絡(luò)管理實體)報告該節(jié)點的狀態(tài)，特別是對于總線拓?fù)洹⑿切魏蜆湫芜@三類由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原因沒有保護倒換功能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的節(jié)點報告其拓?fù)錉顟B(tài)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制值“00000001”時表示控制幀為拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀，二進制值“00000010”時為拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀，二進制值“00000011”時表示控制幀為拓?fù)鋱蟾鎺?，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀和拓?fù)鋱蟾鎺闹?Value字段值)都是兩個參數(shù)，第一個為節(jié)點地址，長度為8個字節(jié)，第二個為節(jié)點工作狀態(tài)，長度為1個字節(jié)，節(jié)點工作態(tài)如表4所示，表4.拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)幀的第二個參數(shù)

按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括2層保護倒換機制，2層保護倒換指的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)物理鏈路出現(xiàn)故障(如光纖斷裂)或者節(jié)點設(shè)備出現(xiàn)故障時類似SDH環(huán)采用的K1/K2協(xié)議機制的允許在50毫秒內(nèi)實現(xiàn)自愈恢復(fù)的強大功能，本發(fā)明提供的50毫秒保護倒換功能主要用于環(huán)形或者網(wǎng)格拓?fù)涞瓤梢詫崿F(xiàn)保護倒換的鏈路上，以二纖環(huán)為例，如果環(huán)上某個節(jié)點(DLP節(jié)點，假定為節(jié)點2)在某個方向(假定為從節(jié)點1到節(jié)點2的方向)上在20毫秒時間(其值是可編程的，本發(fā)明定義的缺省值為20毫秒)內(nèi)沒有接收到任何數(shù)據(jù)信息(包括數(shù)據(jù)幀、控制幀、流量管理幀或者空幀等)或者物理鏈路出現(xiàn)故障(如光纖設(shè)施斷裂)或者節(jié)點出現(xiàn)故障(如物理信號失效或者物理信號退化)，該節(jié)點進入2層保護倒換狀態(tài)，發(fā)送2層保護狀態(tài)請求幀(L2PS_Request frame)給網(wǎng)絡(luò)(環(huán)或者網(wǎng)格拓?fù)?上與其相連的節(jié)點(如節(jié)點1)，節(jié)點1接收到該2層保護狀態(tài)請求幀后也進入2層保護倒換狀態(tài)(英文縮寫為L2PS)，并發(fā)出2層保護倒換狀態(tài)報告幀(L2PS_State_Report frame)給連接網(wǎng)絡(luò)管理實體的節(jié)點或者廣播到環(huán)上處于正常態(tài)的所有節(jié)點，在L2PS態(tài)，從節(jié)點1到節(jié)點2的所有數(shù)據(jù)包被倒換到備用的路徑上，如果節(jié)點2上的故障清除，節(jié)點2進入正常態(tài)，啟動WTR(等待恢復(fù))定時器(Timer_WTR，其值是可編程的，范圍為0～1800秒，缺省值為10秒)，一旦WTR定時器終止，節(jié)點2沿倒換前后的路徑發(fā)送WTR請求幀(WTR_Request frame)給節(jié)點1，節(jié)點1接收到該幀后從節(jié)點L2PS態(tài)返回正常態(tài)，本發(fā)明定義控制幀的類型字段值為二進制的“00000100”時表示控制幀為2層保護倒換請求幀，控制幀的類型字段值為二進制的“00000101”時表示控制幀為2層保護倒換響應(yīng)幀，控制幀的類型字段值為二進制的“00000110”時表示控制幀為2層保護倒換報告幀，2層保護倒換請求幀TLV結(jié)構(gòu)中值(Value，V)字段的參數(shù)有2個，第一個為該節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為該節(jié)點的工作狀態(tài)(強制倒換FS、物理信號失效PSF、物理信號退化PSD和人工倒換)，長度為1個字節(jié)，各狀態(tài)的二進制值如表5所示，該字節(jié)的其他值保留作將來使用，2層保護倒換響應(yīng)幀TLV結(jié)構(gòu)中值字段的參數(shù)有兩個，第一個為該節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)，其中二進制值為“00000000”表示成功實現(xiàn)倒換，二進制值為“11111111”表示倒換不成功，其他二進制值保留，2層保護倒換報告幀TLV結(jié)構(gòu)中值字段有三個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為節(jié)點的倒換原因，長度為1個字節(jié)，各態(tài)的二進制值如表5所示，第三個參數(shù)表示節(jié)點是否處于2層保護狀態(tài)，其中二進制值為“11111111”表示處于2層保護倒換狀態(tài)，二進制值為“00000000”表示處于正常態(tài)，其他值保留，當(dāng)控制幀TLV類型字段值為二進制的“00010000”時，表示控制幀為WTR_Request幀，WTR_Request幀只有一個參數(shù)，長度為8比特，值為二進制的“11111111”表示成功等待恢復(fù)，其他值保留。
表5.L2PS請求幀和L2PS報告幀的第2個參數(shù)類型

按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括配置管理機制，配置管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備有關(guān)端口的配置管理，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備的端口地址在項目安裝階段必須配置一個二層的地址作為該端口的源地址碼(SAC)，配置管理幀包括三種配置請求幀(Configuration_Request frame)、配置響應(yīng)幀(Configuration_Response Frame)、配置報告幀(Configuration_Report frame)，在項目安裝階段或者工程運行期間，網(wǎng)絡(luò)管理實體通過網(wǎng)絡(luò)管理接口對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備的每個鏈路(端口)發(fā)出配置請求幀進行配置，DLP節(jié)點通過配置響應(yīng)幀或者配置報告幀向網(wǎng)絡(luò)管理實體作出響應(yīng)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制“00000111”值時表示控制幀為配置請求幀，二進制“00001000”時為配置響應(yīng)幀，二進制“00001001”時表示控制幀為配置報告幀，配置請求幀包括兩個參數(shù)，第一個為原節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個為新節(jié)點地址碼(長度為8個字節(jié))，配置響應(yīng)幀的值(Value字段值)包括三個參數(shù)第一個為原節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)為新的節(jié)點地址碼(長度為8個字節(jié))，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)，其中二進制值為“00000000”表示配置成功，二進制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留給將來使用，配置報告幀包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為8個字節(jié)，表示該節(jié)點的配置地址。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括故障管理機制，故障管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的故障管理，故障管理功能通過故障管理幀來實現(xiàn)，故障管理幀包括三個故障查詢請求幀(Fault_Inquiry_Request frame)、故障查詢響應(yīng)幀(Fault_Inquiry_Response frame)和故障報告幀(Fault_Report frame)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制值“00001010”時表示控制幀為故障查詢請求幀，二進制值“00001011”時為故障查詢響應(yīng)幀，二進制值“00001100”時表示控制幀為故障報告幀，故障查詢請求幀包括1個參數(shù)，該參數(shù)為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，故障查詢響應(yīng)幀的值(Value字段值)包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來表示故障類型，其中二進制值為“00000000”表示故障為物理信號失效(PSF)，二進制值“11111111”表示故障為物理信號退化(PSD)，二進制值為“00001111”表示節(jié)點正常無故障，其他值保留給將來使用，故障報告幀的值字段包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來表示故障類型，其中二進制值為“00000000”表示故障為物理信號失效(PSF)，二進制值“11111111”表示故障為物理信號退化(PSD)，其他值保留給將來使用。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括性能管理機制，性能管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的性能管理，性能管理功能通過性能管理幀來實現(xiàn)，性能管理幀包括三種幀性能查詢請求幀(Performance_Inquiry_Request frame)、性能查詢響應(yīng)幀(Performance_Inquiry_Response frame)和性能報告幀(Performance_Report frame)，當(dāng)控制幀類型字段值為二進制的“00001101”時，表示控制幀為性能查詢請求幀，性能查詢請求幀用來請求查詢某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的某個性能指標(biāo)，控制幀類型字段值為二進制的“00001110”時，表示控制幀為性能查詢響應(yīng)幀，性能查詢響應(yīng)幀用來響應(yīng)性能查詢請求幀提出的某個節(jié)點的某個性能指標(biāo)，控制幀類型字段值為二進制的“00001111”時，表示控制幀為性能報告幀，性能報告幀用來向網(wǎng)絡(luò)管理實體報告某個節(jié)點的各項性能指標(biāo)，性能查詢請求幀的值(Value)字段包括三個參數(shù)，第一個參數(shù)為要請求查詢性能的節(jié)點地址碼，長度為8個字節(jié)，第二個參數(shù)為用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，長度為4比特，其中二進制的“0001”表示計量單位為秒，二進制的“0010”表示計量單位為分鐘，二進制的“0011”表示計量單位為小時，二進制的“0100”表示計量單位為天，其他字段值保留給將來使用，第三個參數(shù)為性能指標(biāo)類型，長度為4比特，其中二進制的“0001”表示性能指標(biāo)為幀校驗序列錯誤數(shù)，二進制的“0010”表示丟包數(shù)，二進制的“0011”表示丟包率，二進制的“0100”表示包的時間延遲(時延)，其他值保留給將來使用，性能查詢響應(yīng)幀的值(Value)字段包括4個參數(shù)，第一個參數(shù)長度為8個字節(jié)，用來表示對性能查詢請求幀作出響應(yīng)的節(jié)點地址，第二個參數(shù)長度為4比特，用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，第三個參數(shù)長度為4比特用來標(biāo)識性能指標(biāo)類型，第四個參數(shù)長度為3個字節(jié)，用來表示具體要查詢的性能指標(biāo)值，性能查詢響應(yīng)幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)(時間計量單位和性能指標(biāo)類型)的用法與性能查詢請求幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)的用法一樣，性能報告幀的值(Value)字段包括4個參數(shù)，第一個參數(shù)長度為8個字節(jié)，用來表示向網(wǎng)絡(luò)管理實體發(fā)出報告幀的節(jié)點地址，第二個參數(shù)長度為4比特，用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，第三個參數(shù)長度為4比特用來標(biāo)識性能指標(biāo)類型，第四個參數(shù)長度為3個字節(jié)，用來表示具體要報告的性能指標(biāo)值，性能報告幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)(時間計量單位和性能指標(biāo)類型)的用法與性能查詢請求幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)的用法一樣。
按照本發(fā)明提供的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供強大的流量管理機制來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程，方法是首先對流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)進行分類，即對來自上層的各種業(yè)務(wù)(話音、IP數(shù)據(jù)、數(shù)字電視、以太網(wǎng)MAC幀、TDM(TDM為時分復(fù)用的英文縮寫)電路仿真信號等)進行優(yōu)先級分類分為高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，用分級的位于二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址(源地址碼和目的地址碼)表示上層業(yè)務(wù)地址(目的地址和源地址)同時對業(yè)務(wù)按照屬于哪個國家或者地理區(qū)域、某個國家或者地理區(qū)域的哪個地區(qū)、某個地區(qū)的某個節(jié)點，某個節(jié)點的某個用戶進行地域分類，用分級的二層地址表示物理鏈路端口二層地址從而對物理資源進行地域分類，同時分配不同的物理帶寬鏈路用于傳送不同類型的業(yè)務(wù)，把流經(jīng)整個網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)按照不同的優(yōu)先級類型以及地域類別映射到實際的物理鏈路上，通過流量管理幀實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的流量以及物理帶寬資源進行統(tǒng)一調(diào)度管理和監(jiān)控，具體如下首先對來自所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——DLP子層以上層次的所有業(yè)務(wù)進行分類，分為高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)管理控制信息(控制幀)、流量管理信息(流量管理幀)、各種實時話音業(yè)務(wù)(包括固定或者移動話音或者可視電話)、各種實時視頻(數(shù)字電視)、基于IP(IPv4/IPv6)的實時業(yè)務(wù)、PDH和SDH/SONET電路仿真信號，低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)為一般的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具體的各種業(yè)務(wù)類型用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)幀中的業(yè)務(wù)類型字段值來標(biāo)識，在DLP幀中定義了一個分級的目的地址碼和源地址碼，目的地址碼和源地址碼采用相同的結(jié)構(gòu)，都由國家碼、國內(nèi)地區(qū)碼、節(jié)點代碼和用戶代碼四部分組成，分別用來標(biāo)識業(yè)務(wù)屬于哪個國家或者地理區(qū)域、某個國家或者地理區(qū)域內(nèi)的哪個地區(qū)，某個地區(qū)內(nèi)的哪個節(jié)點，哪個節(jié)點內(nèi)的哪個用戶，對于IP業(yè)務(wù)，目的地址碼和源地址碼分別表示IP包報頭中的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，對于話音業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示通話雙方的電話號碼，對于數(shù)字電視(數(shù)字視頻)業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示數(shù)字電視信號發(fā)送端和接收端的地址，對于以太網(wǎng)MAC幀、采用時分復(fù)用(TDM)技術(shù)的電路如PDH、SDH/SONET的電路仿真信號等業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示信號發(fā)送端和接收端的地址，這樣通過數(shù)據(jù)鏈路層地址對來自上層的各種業(yè)務(wù)(話音、數(shù)據(jù)、視頻、以太網(wǎng)以及TDM電路仿真信號)進行了地域的分類，把各種業(yè)務(wù)按照不同的國家或者地理區(qū)域、特定國家或者地理區(qū)域內(nèi)的某個地區(qū)、地區(qū)內(nèi)的某個節(jié)點、某個節(jié)點的某個用戶進行分類，同時對整個物理傳送網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點端口(包括波分復(fù)用系統(tǒng)的每個光波)標(biāo)識一個二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址，并規(guī)定不同的鏈路用于傳送不同類型以及通往不同地區(qū)的業(yè)務(wù)，這樣對整個物理傳送網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源進行了分類，某些帶寬用于傳送重要的實時業(yè)務(wù)如話音和實時視頻，某些用于傳送一般的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送國際業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送跨省的業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送本地業(yè)務(wù)，并且如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障允許傳送IP數(shù)據(jù)的鏈路被高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)搶占，通過本發(fā)明定義的流量管理幀對整個網(wǎng)絡(luò)的流量以及網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進行監(jiān)控處理，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括一個流量工程數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫記錄了整個網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源分布情況，流過網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型、總包數(shù)、總流量、物理鏈路速率、允許最大傳送速率等參數(shù)，本發(fā)明定義當(dāng)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)報頭中業(yè)務(wù)類型字段值設(shè)置為二進制值“10000010”時，表示DLP幀封裝的是流量管理信息，相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀為流量管理幀，流量管理幀的流量管理信息采用類型-長度-值(英文為Type-Length-Value，TLV)結(jié)構(gòu)，其中，類型字段長度為8比特，用來指示流量管理幀的類型，長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式指示值(Value)字段的長度，值(Value)字段包含具體的流量管理幀內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)管理幀類型字段的用法如表6所示，其中流量管理幀TLV中類型字段值為二進制的“00000001”時表示流量管理幀凈荷攜帶的是鏈路業(yè)務(wù)流量屬性信息，其值(Value)字段內(nèi)容包括四個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點地址，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為業(yè)務(wù)類型，用來表示經(jīng)過某節(jié)點流量包(分組)所屬的業(yè)務(wù)類型，長度為1字節(jié)，不同類型的業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型值由表2確定，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來標(biāo)識流過某節(jié)點鏈路流量的計量參數(shù)類型，其中二進制值為“00000001”表示流量計量參數(shù)類型為峰值速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000010”表示流量計量參數(shù)類型為平均速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000011”表示流量計量參數(shù)類型為最大包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000100”表示流量計量參數(shù)類型為平均包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000101”表示流量計量參數(shù)類型為峰值突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000110”表示流量計量參數(shù)類型為協(xié)定突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000111”表示流量計量參數(shù)類型為超額突發(fā)長度(單位為字節(jié))，其他值保留給將來使用，第四個參數(shù)長度為4字節(jié)用來標(biāo)識具體各種流量的值，流量管理幀TLV中類型字段值為二進制“00000100～00100111”時表示各種物理鏈路的資源屬性，各種具體鏈路的類型值如表6所示，各種物理鏈路的資源屬性值包括有四個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點地址，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為業(yè)務(wù)類型，用來表示經(jīng)過某節(jié)點流量包(分組)所屬的業(yè)務(wù)類型，長度為1字節(jié)，不同類型的業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型值由表2確定，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來標(biāo)識流過某節(jié)點鏈路流量的計量參數(shù)類型，其中二進制值為“00000001”表示流量計量參數(shù)類型為峰值速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000010”表示流量計量參數(shù)類型為平均速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000011”表示流量計量參數(shù)類型為最大包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000100”表示流量計量參數(shù)類型為平均包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000101”表示流量計量參數(shù)類型為峰值突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000110”表示流量計量參數(shù)類型為協(xié)定突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000111”表示流量計量參數(shù)類型為超額突發(fā)長度(單位為字節(jié))，其他值保留給將來使用，第四個參數(shù)長度為4字節(jié)用來標(biāo)識具體各種流量的值，DLP流量管理幀的幀序列號值用來標(biāo)識流量管理幀發(fā)送的先后順序，實現(xiàn)標(biāo)識DLP流量控制管理信息發(fā)送先后順序的功能，DLP流量管理幀的凈荷信息字段可以包括多個流量管理TLV信息，為了方便本發(fā)明芯片的實現(xiàn)(如現(xiàn)在的芯片普遍采用32位，這樣要求流量管理幀總長度為32比特的整數(shù)倍)，要求整個流量管理幀的長度為32比特的整數(shù)倍，如果原來DLP流量管理幀長度不是32比特的整數(shù)倍，則在流量管理TLV后用全為0的字節(jié)進行填充處理，填充的長度用DLP流量管理幀的填充長度字段以字節(jié)形式標(biāo)識。
表6.流量管理幀類型字段的用法

相對于已有的IP與以太網(wǎng)適配的方法，本發(fā)明具有以下創(chuàng)新(1)為以太網(wǎng)接入提供一種身份認(rèn)證和計費機制。由于現(xiàn)有以太網(wǎng)當(dāng)初設(shè)計定位為一種共享的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，這種共享網(wǎng)絡(luò)主要用于企業(yè)、學(xué)?；蛘哒畽C構(gòu)等，這種網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)部任何人都可以接入網(wǎng)絡(luò)，無需進行身份認(rèn)證以及給每個用戶進行計費處理，所以現(xiàn)在IP與以太網(wǎng)融合的方法中沒有身份認(rèn)證、計費等功能，但一旦把它用于接入網(wǎng)，身份認(rèn)證和計費管理就是一個首要的問題，因為這關(guān)系到運營商的服務(wù)收入，運營商只能依據(jù)誰使用誰付費的原則進行收費，不能甲使用，乙付費，而采用本發(fā)明提供的方法可以對每個具體的用戶指定一個二層的地址碼即DLP幀中的源地址碼，用這個地址碼來實現(xiàn)用戶的身份認(rèn)證，從而為計費提供身份依據(jù)，用戶的地址碼可以是永久的也可以是通過各種途徑接入時網(wǎng)絡(luò)管理中心指定的臨時號碼或者用戶的電話號碼。
(2)提供強大的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能?，F(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法中無論是因特網(wǎng)還是以太網(wǎng)都沒有什么網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，特別是沒有網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能，由于現(xiàn)有的以太網(wǎng)(10G以太網(wǎng)除外)本身是一種局域網(wǎng)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)控制和管理方面功能比較弱，特別是沒有網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能(如50毫秒倒換功能)，而且IP網(wǎng)絡(luò)也屬于一種盡力而為的傳送網(wǎng)絡(luò)，本身也沒有什么網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，因此這兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單疊加的結(jié)果是整個網(wǎng)絡(luò)缺少必要的網(wǎng)絡(luò)控制管理功能，特別是缺少網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能，此外，IP網(wǎng)絡(luò)采用的是路由協(xié)議對IP包進行轉(zhuǎn)發(fā)處理，一旦出現(xiàn)故障，現(xiàn)有的適配方法只能依靠IP網(wǎng)絡(luò)重新計算路由，這一方面可能導(dǎo)致丟包，另一方面是如果IP承載的是重要的實時業(yè)務(wù)如實時話音業(yè)務(wù)，由于IP網(wǎng)絡(luò)的倒換時間實際在幾秒鐘內(nèi)，因此可能難以滿足實時業(yè)務(wù)的要求，而采用本發(fā)明提供的方法提供了強大的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，特別是50毫秒保護倒換功能，這些功能包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、故障管理、配置管理、性能管理等，從而使現(xiàn)有的以太網(wǎng)成為一種電信級的網(wǎng)絡(luò)。
(3)提供流量管理功能，特別是提供流量工程能力。由于IP網(wǎng)絡(luò)采用的是兩大類路由協(xié)議即內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議來實現(xiàn)IP包的路由選擇，這種方式?jīng)]有流量工程能力，可能導(dǎo)致即使兩個節(jié)點間有多條鏈路連接，但IP網(wǎng)絡(luò)可能把IP包全部通過一條鏈路傳送，導(dǎo)致這條鏈路產(chǎn)生擁塞，從而導(dǎo)致丟包，而此時另外一條鏈路處于空閑狀態(tài)。本發(fā)明提供了流量工程能力，IP包的轉(zhuǎn)發(fā)是依據(jù)DLP幀中的目的地址碼也就是IP轉(zhuǎn)發(fā)等價類實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)的，本發(fā)明的DLP幀有一種就是專門用于流量管理的幀，它可以提供強大的流量工程能力，不會出現(xiàn)上述情況的發(fā)生。
(4)對業(yè)務(wù)進行分級，有服務(wù)質(zhì)量保證。由于現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)沒有進行任何業(yè)務(wù)分類，誰都是一樣，都具有相同的優(yōu)先級，導(dǎo)致這種IP網(wǎng)絡(luò)沒有服務(wù)質(zhì)量保證。本發(fā)明對網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進行了科學(xué)的分類，一類為重要的有服務(wù)質(zhì)量要求的實時業(yè)務(wù)，一類為盡力而為的業(yè)務(wù)，處理時優(yōu)先處理實時業(yè)務(wù)，而且整個網(wǎng)絡(luò)的流量也需依靠流量工程進行監(jiān)控，因而保證了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。
(5)提供了高效的IP包轉(zhuǎn)發(fā)機制，可實現(xiàn)光波長的直接交換。由于現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法是簡單地把IP包封裝到以太網(wǎng)MAC幀中，采用的是點到點連接處理方式，如果采用三層交換，那么必須對每個IP包進行處理，如果用以太網(wǎng)二層交換則必須對每個以太網(wǎng)MAC幀進行處理，一方面這種處理方式低效、復(fù)雜，另一方面，如果網(wǎng)絡(luò)是全光網(wǎng)絡(luò)，那么必須進行一系列的光-電-光轉(zhuǎn)換處理，不能實現(xiàn)全光交換，特別是對于采用以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。而采用本發(fā)明提供的方法，只要在網(wǎng)絡(luò)的入口處對IP包按照所屬的國家、地區(qū)、節(jié)點進行分類，并把IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為DLP幀的目的地址實現(xiàn)IP包的二層轉(zhuǎn)發(fā)和交換，可以實現(xiàn)光波長的直接交換。
(6)提高網(wǎng)絡(luò)的安全性能。采用現(xiàn)有因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的適配方法的IP網(wǎng)絡(luò)沒有任何安全可言，眾所周知，現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡(luò)沒有任何安全性，IP數(shù)據(jù)包可以被截取、替換，由于上述適配方法僅僅是把IP包映射到以太網(wǎng)MAC幀凈荷域中，這些適配方法對提高IP網(wǎng)絡(luò)的安全沒有任何幫助。本發(fā)明從三個方面為IP網(wǎng)絡(luò)提供了強大的安全功能一是利用轉(zhuǎn)發(fā)等價類代替IP地址實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)，處理時只是在邊緣接入點利用IP地址對其進行分類處理，這樣屏蔽了真實的IP地址；二是提供了一種加密機制，可以對包括IP地址在內(nèi)的整個IP包進行加密處理；三是提供了一種數(shù)據(jù)認(rèn)證機制，可以對原始的IP包進行認(rèn)證處理，生成一個摘要(相當(dāng)于一個指紋)隨同發(fā)送，通過識別IP包的指紋信息可以判斷IP包是否被人修改。此外加密算法和認(rèn)證算法可以是靈活選擇的，由用戶的實際需要來確定，既可以是標(biāo)準(zhǔn)的算法，也可以是專用算法如軍方、金融機構(gòu)的專用算法，這樣可以達(dá)到用戶理想的安全性能。
(7)實現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)?，F(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法可以用于IPv4和IPv6，即可以實現(xiàn)在以太網(wǎng)上直接傳送IPv4以及IPv6，但由于IPv4和IPv6是不兼容的，而且由于現(xiàn)有的適配方式需要在網(wǎng)絡(luò)層對每個IP包進行處理，由于IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)不能兼容，使得現(xiàn)有的適配方法使IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)不能兼容。由于本發(fā)明采用的是轉(zhuǎn)發(fā)等價類代替IP地址對IP包的轉(zhuǎn)發(fā)，在網(wǎng)絡(luò)中間環(huán)節(jié)只需依據(jù)目的地址碼實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)，對IPv4地址和IPv6地址都是針對不同的地址進行相同的分類處理，因此可以實現(xiàn)IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)的兼容。
(8)可以實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)和視頻網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合。采用現(xiàn)有的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的適配方法的網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)與IP網(wǎng)業(yè)務(wù)是分開的，而現(xiàn)在普遍認(rèn)為未來的統(tǒng)一公用網(wǎng)將采用分組交換技術(shù)，這些適配方法對于如何實現(xiàn)話音業(yè)務(wù)分組化，使分組化話音業(yè)務(wù)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合等方面沒有任何幫助。采用本發(fā)明提供的方法可以實現(xiàn)分組話音網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合，方法是利用DLP幀中定義的業(yè)務(wù)類型字段來實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的封裝，利用DLP幀定義的目的地址碼和源地址碼來標(biāo)識不同業(yè)務(wù)類型的二層地址，對于IP業(yè)務(wù)，用目的地址碼和源地址碼來標(biāo)識IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，而對于話音業(yè)務(wù)，目的地址碼和源地碼表示通話雙方的電話號碼(對于主叫方，DLP幀中目的地址碼對應(yīng)被叫電話號碼，源地址碼對應(yīng)主叫電話號碼，對于被叫方的數(shù)據(jù)包，情況剛好反過來)，這樣一方面實現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)與話音網(wǎng)絡(luò)的融合，而且這種融合不是把話音網(wǎng)絡(luò)疊加在IP網(wǎng)絡(luò)之上，這種融合發(fā)揮了兩個網(wǎng)絡(luò)的長處，同時拋棄了兩個網(wǎng)絡(luò)的一些缺點。

下面結(jié)合附圖和實例進一步說明本發(fā)明的特點。
圖1為本發(fā)明所采用服務(wù)模型(構(gòu)想示意圖)圖2為本發(fā)明用于以太網(wǎng)傳遞因特網(wǎng)數(shù)據(jù)包的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明組網(wǎng)的協(xié)議棧配置舉例示意4為本發(fā)明采用的用于傳送IP包的DLP數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明采用的DLP控制幀結(jié)構(gòu)圖6為本發(fā)明采用的DLP流量管理幀結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明所采用的DLP幀的幀定界方式所采用的有限狀態(tài)機8為本發(fā)明采用的目的地址碼以及源地址碼結(jié)構(gòu)圖9為本發(fā)明采用的DLP空幀結(jié)構(gòu)圖10為本發(fā)明所提出的用(X43+1)多項式擾碼和解擾碼的示意11為本發(fā)明的IP包傳送網(wǎng)絡(luò)12所示為本發(fā)明的流量工程示意13為本發(fā)明在城域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)想圖本發(fā)明定義的所有DLP幀框圖中信息傳輸?shù)捻樞蚓鶠橄葟淖蟮接?，然后從上到下，每個字節(jié)中首先傳送最高有效位，所有框圖中最左邊的比特為最高有效位(MSB)，最右邊的比特為最低有效位(LSB)，所有框圖中保留字段值為0。
圖1所示為本發(fā)明所采用服務(wù)模型(構(gòu)想示意圖)，在這種框架中，物理層為各種速率的以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層為IP(包括因特網(wǎng)協(xié)議的第四版IPv4和因特網(wǎng)協(xié)議的第6版IPv6)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括2層，一層是本發(fā)明定義的數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(DLP)，一層是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的介質(zhì)訪問控制子層(MAC)，其中DLP位于MAC之上，本發(fā)明把以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中MAC(包括MAC子層)以下的所有部分在邏輯上視為一種物理實體，本發(fā)明沒有對現(xiàn)有的物理層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層及其以上層的技術(shù)做任何修改。數(shù)據(jù)鏈路層(DLP)對網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)通過四個原語數(shù)據(jù)鏈路-數(shù)據(jù)-請求(英文為DL_DATA.request)、數(shù)據(jù)鏈路-數(shù)據(jù)-指示(英文為DL_DATA.indication)、數(shù)據(jù)鏈路-控制-請求(英文為DL_CONTROL.request)、數(shù)據(jù)鏈路-控制-指示(英文為DL_CONTROL.indication)來實現(xiàn)，其中數(shù)據(jù)鏈路-數(shù)據(jù)原語為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)而數(shù)據(jù)鏈路-控制原語提供網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)，在發(fā)送端，如果有網(wǎng)絡(luò)層有IP包需要發(fā)送，則調(diào)用DL_DATA.request原語，該原語包括一系列的參數(shù)，由該原語的參數(shù)確定DLP幀有關(guān)字段的值，在接收端，當(dāng)有數(shù)據(jù)包(IP包)需要傳送到網(wǎng)絡(luò)層時，調(diào)用DL_DATA.indication原語，利用該原語的參數(shù)解析出DLP幀各字段值，如果網(wǎng)絡(luò)層需要數(shù)據(jù)鏈路層提供控制服務(wù)，調(diào)用DL_CONTROL.request和DL_CONTROL.indication原語，數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(DLP)子層與以太網(wǎng)MAC子層間的通信通過以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)和MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)原語實現(xiàn)，圖中EthernetPHY表示以太網(wǎng)物理層，IPv4表示因特網(wǎng)協(xié)議第四版，IPv6表示因特網(wǎng)協(xié)議第六版，IP表示因特網(wǎng)協(xié)議(一般稱呼)。
圖2所示為本發(fā)明用于以太網(wǎng)傳遞送因特網(wǎng)數(shù)據(jù)包的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖，在這種結(jié)構(gòu)中IP位于DLP的客戶層，數(shù)據(jù)鏈路層包括數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(DLP)和以太網(wǎng)MAC子層，在發(fā)送端首先把IP包封裝到DLP幀中，然后把DLP幀封裝到以太網(wǎng)MAC幀的凈荷信息字段中，隨后以太網(wǎng)MAC幀象通常的以太網(wǎng)一樣處理，把以太網(wǎng)MAC幀映射到不同速率的以太網(wǎng)物理層上，在接收端，按照相反的順序提取DLP幀，然后解析出IP包，圖中TCP表示傳輸控制協(xié)議，UDP表示用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，IPv4表示因特網(wǎng)協(xié)議第四版，IPv6表示因特網(wǎng)協(xié)議第六版，IP表示因特網(wǎng)協(xié)議(一般稱呼)，DLP表示數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程，MAC表示介質(zhì)訪問控制子層，PLS表示物理層信令子層，AUI表示附加單元接口子層，PMA表示物理介質(zhì)接入子層，MDI表示介質(zhì)相關(guān)接口子層，PMD表示物理媒體相關(guān)子層，PCS表示物理編碼子層，MII表示介質(zhì)無關(guān)接口子層，GMII表示千兆比特介質(zhì)無關(guān)接口子層，XGMII表示10G介質(zhì)無關(guān)接口子層，64B/66B表示64B/66B編碼子層，8B/10B表示8B/10B編碼子層，WIS表示廣域網(wǎng)接口子層。
圖3為本發(fā)明組網(wǎng)的協(xié)議棧配置舉例示意圖，分為兩種情況，在圖3(a)所示的情況，它表示不支持DLP協(xié)議的局域網(wǎng)接入用DLP實現(xiàn)的因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)的進端和出端網(wǎng)關(guān)的各節(jié)點的協(xié)議棧配置，圖中TCP表示傳輸控制協(xié)議，UDP表示用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，IP表示因特網(wǎng)協(xié)議(因特網(wǎng)協(xié)議的一般稱呼，包括因特網(wǎng)協(xié)議第四版IPv4和因特網(wǎng)協(xié)議第六版IPv6)，DLP表示數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程，LLC表示邏輯鏈路控制子層，MAC表示介質(zhì)訪問控制子層，PHY表示以太網(wǎng)物理層，LAN表示局域網(wǎng)，“IP over Ethernet”表示因特網(wǎng)協(xié)議與以太網(wǎng)的融合，在網(wǎng)關(guān)處，同時配有兩類以太網(wǎng)物理接口，一類支持DLP技術(shù)另外一類不支持DLP技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)層仍然是IP(IPv4/IPv6)不變，但在隨后整個網(wǎng)絡(luò)中無需對每個IP包進行處理，而且此時對以太網(wǎng)物理鏈路已經(jīng)分類，不同的類型的以太網(wǎng)用于傳送不同類型的IP包，如不同速率的以太網(wǎng)接口或者不同端口的以太網(wǎng)接口用于傳送到達(dá)不同地點的IP包，對于圖3(b)所示的情況如果局域網(wǎng)支持DLP協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)層(IP)與MAC子層間插入一層DLP協(xié)議，在局域網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)上即可對輸出的IP包進行分類，只需在局域網(wǎng)與IP over Ethernet網(wǎng)絡(luò)的連接網(wǎng)關(guān)處配置一層DLP協(xié)議，直接把DLP幀封裝到以太網(wǎng)MAC幀中，在隨后的IP over Ethernet網(wǎng)絡(luò)無需每個節(jié)點對IP包進行處理。
圖4所示為本發(fā)明采用的用來傳送IP包的DLP數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，DLP數(shù)據(jù)幀由幀長度(FL)、幀長度校驗(FLC)、R字段(1比特的保留字段)、業(yè)務(wù)類型字段、拓?fù)渥侄?、安全字段、目的地址碼、源地址碼、擴展報頭、填充長度字段、幀序列號字段、安全參數(shù)索引、凈荷字段、填充數(shù)據(jù)字段、認(rèn)證數(shù)據(jù)字段和幀校驗序列等字段組成，其中安全參數(shù)索引、填充數(shù)據(jù)字段和認(rèn)證數(shù)據(jù)字段是可選項，由采用的認(rèn)證、加密算法確定。
圖5為本發(fā)明采用的DLP控制幀結(jié)構(gòu)，DLP控制幀由幀長度、幀長度校驗、R字段(1比特保留字段，設(shè)置為0)、業(yè)務(wù)類型、拓?fù)渥侄?、安全字段、目的地址碼、源地址碼、擴展報頭、填充長度字段、幀序列號、凈荷信息字段以及幀校驗序列字段等字段組成，其中幀長度、幀長度校驗、R字段(1比特保留字段)、業(yè)務(wù)類型、拓?fù)渥侄?、安全字段、目的地址碼、源地址碼、幀序列號等字段長度與DLP數(shù)據(jù)幀一樣，擴展報頭字段值為0(二進制值為00000000)，業(yè)務(wù)類型字段值為二進制“10000001”表示DLP凈荷字段封裝的是控制信息，控制信息采用類型-長度-值(TLV)結(jié)構(gòu)。
圖6為本發(fā)明采用的DLP流量管理幀結(jié)構(gòu)，DLP流量管理幀由幀長度、幀長度校驗、R字段(1比特保留字段，設(shè)置為0)、業(yè)務(wù)類型、拓?fù)渥侄巍踩侄巍⒛康牡刂反a、源地址碼、擴展報頭、填充長度、幀序列號、凈荷信息字段以及幀校驗序列字段等字段組成，其中幀長度、幀長度校驗、R字段(1比特保留字段)、業(yè)務(wù)類型、拓?fù)渥侄巍踩侄?、目的地址碼、源地址碼、幀序列號等字段長度與DLP數(shù)據(jù)幀一樣，擴展報頭字段值為0(二進制值為00000000)，業(yè)務(wù)類型字段值為二進制“10000010”表示DLP凈荷為流量管理信息，流量管理信息采用類型-長度-值(TLV)結(jié)構(gòu)。
圖7為本發(fā)明所采用的DLP幀的幀定界算法所采用的有限狀態(tài)圖，本發(fā)明定義的DLP幀采用類似ITU-T I.432.1.1建議中定義的ATM中所采用的基于報頭錯誤校驗(英文縮寫為HEC)的幀定界描述方法，利用接收到的最初的31比特即FL和FLC字段比特構(gòu)成BCH(31，16)碼的編碼關(guān)系實現(xiàn)DLP幀的幀定界，DLP幀定界描述算法由有限狀態(tài)機圖確定，有限狀態(tài)機工作流程圖如下(1)在搜索態(tài)，DLP處理對接收到的31比特進行逐比特搜索尋找正確格式的FL和FLC關(guān)系，在這種狀態(tài)下，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤更正功能，一旦在接收到的31比特中找到正確的候選FL和FLC匹配關(guān)系值，即可假定確定了一個正確的DLP幀，接收處理進入預(yù)同步(英文為PRESYNC)狀態(tài)，(2)在PRESYNC態(tài)，DLP處理通過逐幀搜索處理來實現(xiàn)DLP幀定界，依據(jù)上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正確匹配值，即可假定搜索到一個正確的DLP幀，然后依據(jù)該幀各字段關(guān)系可以確定下一幀的FL和FLC字段值，并依據(jù)他們的關(guān)系確定他們是否匹配，然后再下一幀，一旦連續(xù)確定DELTA(DELTA為一個參數(shù)，它是一個大于0的正整數(shù))個正確的DLP幀，DLP接收處理進入同步態(tài)，反之，如果隨后一幀的FL和FLC字段值不匹配，進入搜索態(tài)，此時，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤更正功能，從搜索態(tài)進入同步態(tài)需要連續(xù)搜索到DELTA+1個正確的DLP幀，(3)在同步態(tài)，DLP處理通過一個幀的FL和FLC字段關(guān)系可以確定下一個DLP幀的開始，然后可以實現(xiàn)一幀一幀的解析，在這種狀態(tài)下FLC具有單比特錯誤或者2比特錯誤糾錯功能，如果發(fā)生多個比特(超過2比特錯誤)錯誤，則幀定界失效，成幀處理進入搜索態(tài)，并給客戶適配處理發(fā)出客戶服務(wù)器信號失效(英文縮寫為SSF)指示，(4)空DLP幀參與幀定界處理，并隨后丟棄空幀，DLP幀定界處理的鍵壯性與DELTA值有關(guān)，本發(fā)明建議DELTA值為1。
圖8為本發(fā)明采用的目的地址碼和源地址碼結(jié)構(gòu)，目的地址碼和源地址碼分別用來表示IP包報頭中目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，源地址碼的編碼結(jié)構(gòu)與目的地址碼相同，目的地址碼(英文縮寫為DAC)的長度為64比特(8個八位位組)，用來標(biāo)識采用DLP的網(wǎng)絡(luò)中DLP幀的目的轉(zhuǎn)發(fā)地址，DAC字段由以下4個部分組成國家碼字段、國內(nèi)地區(qū)碼、節(jié)點代碼、用戶代碼。其中國家碼字段長度為16比特(2個八位位組)，該碼為IP包的第一級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，本發(fā)明定義該字段值可以是現(xiàn)有電話號碼系統(tǒng)中的國際長途區(qū)號也可以是另外指定的值，國內(nèi)地區(qū)碼字段長度為16比特，該碼為IP包的第二級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，對于本發(fā)明的該字段值可以是現(xiàn)有電話號碼系統(tǒng)中的國內(nèi)長途區(qū)號也可以是另外指定的值，節(jié)點代碼字段為16比特，標(biāo)識某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第三級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定；用戶代碼字段長度為16比特，指示某個用戶的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第四級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體的UC值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定。
圖9為本發(fā)明采用的DLP空幀結(jié)構(gòu)，發(fā)送空幀的目的是為了調(diào)節(jié)兩節(jié)點間的速率，它從一個節(jié)點發(fā)送到其相連的最鄰近節(jié)點，鄰居節(jié)點接收到空幀后不把它轉(zhuǎn)發(fā)到任何其他地方，直接把它丟棄，DLP空幀由幀長度字段(16比特)、幀長度校驗字段(15比特)，一個長度為1比特的保留字段(R字段，設(shè)置為0)，只包括節(jié)點代碼和用戶代碼字段長度為4個字節(jié)的源地址碼組成。
圖10所示為本發(fā)明所提出的用(X43+1)多項式擾碼和解擾碼的示意圖，圖中D1到D43表示寄存器的第1到43位，虛框圍起來的部分表示一個43比特移位寄存器，園圈部分表示一個異或邏輯電路，按照圖中的邏輯關(guān)系，在發(fā)送端，把DLP幀從“擾碼前的數(shù)據(jù)流輸入”到“擾碼后的數(shù)據(jù)流輸出”即可完成擾碼功能；在接收端，從“擾碼數(shù)據(jù)流輸入”到“解擾碼后的數(shù)據(jù)流輸出”即可完成解擾碼功能；也可以從D1到D43移位的移位寄存器，但相應(yīng)的邏輯關(guān)系也應(yīng)作調(diào)整。
圖11為本發(fā)明的IP包傳送網(wǎng)絡(luò)圖，圖中深色園點表示邊緣節(jié)點，白色圓圈表示核心節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點接入用戶后，依據(jù)IP包報頭中的目的IP地址和源IP地址按照IP地址所屬的國家、哪個地區(qū)、哪個節(jié)點、哪個用戶進行分類處理，并把分類后的轉(zhuǎn)發(fā)等價類值填充到目的地址碼和源地址碼字段，同時把整個IP包映射到DLP幀的凈荷域中，隨后，整個網(wǎng)絡(luò)只需利用DLP幀報頭中的目的地址碼實現(xiàn)DLP幀的轉(zhuǎn)發(fā)；轉(zhuǎn)發(fā)處理時，首先依序查找DLP幀目的地址碼中的國家碼，國內(nèi)地區(qū)碼，節(jié)點代碼，用戶代碼，本發(fā)明采用最長匹配原則對DLP幀進行轉(zhuǎn)發(fā)處理，一旦發(fā)現(xiàn)DLP幀的目的地址碼某一字段值與本地節(jié)點對應(yīng)字段值不同，則停止搜索，直接轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。
圖12所示為本發(fā)明的流量工程示意圖，圖中廣州到北京存在多條傳送路徑，在通常的情況下，廣州到北京的流量是經(jīng)過廣州-武漢-北京的路徑，如圖中實線箭頭線所示，但如果廣州-武漢-北京線路出現(xiàn)擁塞，而廣州-上海-北京的線路空閑，此時可以把業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)移到廣州-上海-北京線路上，如圖中的虛線箭頭線所示。
具體實施例方式
本發(fā)明所提出的設(shè)想主要用于用戶端綜合接入設(shè)備(可接入話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)中的任何一種或者幾種業(yè)務(wù)的接入設(shè)備)、各種交換路由器(接入路由器、邊緣或者匯聚交換路由器、核心或者高端交換路由器)、基于包交換的高/中/低端以太網(wǎng)交換機、多業(yè)務(wù)傳送平臺以及與因特網(wǎng)有關(guān)的任何互聯(lián)互通設(shè)備，從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可以用于從接入到匯聚到核心網(wǎng)絡(luò)。圖13為本發(fā)明在城域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)想圖，圖中黑色圓圈表示邊緣節(jié)點(匯聚節(jié)點)，白色圓圈表示核心節(jié)點，實線表示采用以太網(wǎng)光波長鏈路，虛線表示采用以太網(wǎng)幀電接口鏈路，云狀部分表示采用以太網(wǎng)技術(shù)組成的城域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)，在以太網(wǎng)廣域網(wǎng)或者城域網(wǎng)節(jié)點上接入核心路由器或者高端以太網(wǎng)交換機，在邊緣(匯聚)節(jié)點上接入邊緣路由器(匯聚路由器或者交換機)，在邊緣節(jié)點接入IP后，按照IP包屬于哪個國家、某個國家的某個地區(qū)、某個地區(qū)的某個節(jié)點、某個節(jié)點的某個用戶進行分類，并把按照上述分類方法分類后的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為DLP幀的目的地址碼，IP包隨后在整個網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)處理只需按照DLP幀報頭中的目的地址處理即可，而且按照流量工程的原則，可以對網(wǎng)絡(luò)中接口鏈路進行分類，這樣把不同類別的IP包映射到不同的以太網(wǎng)接口上，可以直接實現(xiàn)以太網(wǎng)接口的直接交換，無需對每個IP包進行處理。
權(quán)利要求
1.一種用于因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法，其特征在于，通過在位于網(wǎng)絡(luò)層的IP與位于數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)MAC子層之間引入一層新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(英文縮寫為DLP)，一方面利用這一新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)的融合，解決現(xiàn)有因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)存在的不足和缺陷，另一方面利用該協(xié)議來實現(xiàn)因特網(wǎng)與其他各種物理層設(shè)施的直接適配，以及分組話音業(yè)務(wù)和分組視頻業(yè)務(wù)與各種物理層設(shè)施的直接適配，實現(xiàn)電話網(wǎng)、因特網(wǎng)以及電視網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合，在數(shù)據(jù)鏈路層統(tǒng)一整個通信網(wǎng)，使現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代統(tǒng)一電信級公用網(wǎng)，IP業(yè)務(wù)僅僅為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議承載的上層業(yè)務(wù)的一部分，用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議作為實現(xiàn)因特網(wǎng)協(xié)議(英文縮寫為IP)與以太網(wǎng)的融合與適配的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層與網(wǎng)絡(luò)層間的通信以及這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)層與以太網(wǎng)MAC子層間的通信都通過原語來實現(xiàn)，利用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議定義的分級的、兼容現(xiàn)有電話號碼體系的目的地址碼和源地址碼來表示IP包的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，利用IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為二層數(shù)據(jù)鏈路層地址即作為所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的目的地址碼和源地址碼代替三層IP地址實現(xiàn)IP包的二層轉(zhuǎn)發(fā)與交換，利用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的安全機制來保證IP(IPv4和IPv6)包在網(wǎng)絡(luò)傳送過程中的安全，用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中定義的數(shù)據(jù)幀來傳送來自上層的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，定義的控制幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、故障管理、配置管理和性能管理等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制管理，定義的流量管理幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過定義一個新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(英文縮寫為DLP)來實現(xiàn)現(xiàn)有電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和視頻(電視)網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合，在數(shù)據(jù)鏈路層統(tǒng)一整個通信網(wǎng)，使現(xiàn)有電話網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)以及視頻網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代統(tǒng)一的電信級公用網(wǎng)，IP業(yè)務(wù)僅僅作為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議承載的上層業(yè)務(wù)的一部分，用這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的IP與包括以太網(wǎng)在內(nèi)的各種物理層設(shè)施的直接適配，該新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層(DLP層)為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)采用不確認(rèn)式信息傳送服務(wù)模式，對發(fā)送的數(shù)據(jù)不作任何確認(rèn)式操作，這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)通過“數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—請求(英文為DL_DATA.request)”、“數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—指示(英文為DL_DATA.indication)”、“數(shù)據(jù)鏈路—控制—請求(英文為DL_CONTROL.request)”、“數(shù)據(jù)鏈路—控制—指示(英文為DL_CONTROL.indication)”等4個原語來實現(xiàn)，以太網(wǎng)MAC子層為這一新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議層提供的服務(wù)通過IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)定義的兩個原語MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)和MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)原語實現(xiàn)，在發(fā)送端，當(dāng)有IP包需要發(fā)送時，調(diào)用DL_DATA.request(數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—請求)原語，該原語包括一系列參數(shù)，這些參數(shù)用來確定所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭各字段以及凈荷字段的值，在接收端，當(dāng)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議客戶實體要接收數(shù)據(jù)時，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體激活DL_DATA.indication原語，該原語指示輸入幀的接收狀態(tài)和輸入幀各字段的值，如果網(wǎng)絡(luò)層需要所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供網(wǎng)絡(luò)控制功能，調(diào)用數(shù)據(jù)鏈路—控制原語“數(shù)據(jù)鏈路—控制—請求(DL_CONTROL.request)”和“數(shù)據(jù)鏈路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)”原語，這兩個原語包括一系列的操作碼和參數(shù)，通過這兩個原語可提供網(wǎng)絡(luò)控制功能，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、配置管理、故障管理、性能管理等，在發(fā)送端，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要從所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議子層傳送到MAC子層時，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體激活MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)，在接收端當(dāng)有數(shù)據(jù)要從MAC子層發(fā)送到所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體時激活MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)原語，各原語的語義如下(1)DL_DATA.request(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，F(xiàn)rameLength，ServiceType，NetworkTopology，Security，F(xiàn)rameSequenceNumber，SPI)DL_DATA.request原語含有9個參數(shù)，各參數(shù)的含意分別為DestinationAddressCode表示目的地址碼，該參數(shù)依據(jù)發(fā)送IP包報頭中的目的IP地址確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用來生成所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的目的地址碼字段值，SourceAddressCode表示源地址碼，該參數(shù)用來依據(jù)發(fā)送IP包報頭中的源IP地址確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用來生成所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的源地址碼字段值，DLPServiceData表示要發(fā)送的客戶信號即整個IP包(分組)，用來生成所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中凈荷字段值，F(xiàn)rameLength表示幀長度，用來確定要所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的總長度，ServiceType表示業(yè)務(wù)類型，用來確定所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議客戶層信號的業(yè)務(wù)類型，用來生成所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中業(yè)務(wù)類型字段值，Security表示安全，該參數(shù)指示是否對所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議客戶信號進行加密、認(rèn)證處理，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體用它來確定所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的安全字段值，F(xiàn)rameSequenceNumber表示幀序列號，該參數(shù)指示要發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的幀序列號(FSN)，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體用它來確定所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的FSN字段值，NetworkTopology表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌搮?shù)指示節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述新型?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體用它來確定所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中拓?fù)渥侄沃?，SPI表示安全參數(shù)索引(SPI為安全參數(shù)索引的英文縮寫)，該參數(shù)是一個可選項，用來確定如果對IP包進行加密、認(rèn)證處理時在通信兩端建立的安全關(guān)聯(lián)，用來確定的所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的安全參數(shù)索引(SPI)字段值，(2)DL_DATA.indication(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，ServiceType，F(xiàn)rameLength，ReceptionStatus，NetworkTopology，Security，F(xiàn)rameSequenceNumber，SPI)DL_DATDA.indication原語參數(shù)的語義如下DestinationAddressCode表示目的地址碼，該參數(shù)確定輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的目的地址碼字段值，SourceAddressCode表示源地址碼，該參數(shù)確定輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的源地址碼字段值，DLPServiceData表示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，參數(shù)確定輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀凈荷字段值，ReceptionStatus表示輸入幀的接收狀態(tài)，如果輸入幀的FCS(幀校驗序列)字段沒有發(fā)生錯誤，ReceptionStatus參數(shù)的值為FCS_ERROR_FREE，否則，如果輸入幀發(fā)生錯誤，則ReceptionStatus值為FCS_ERROR，ServiceType參數(shù)指示輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的業(yè)務(wù)類型字段值，F(xiàn)rameLength參數(shù)確定輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的總長度，Security參數(shù)指示輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀是否進行了加密、認(rèn)證處理，它指示輸入幀的Security字段值，F(xiàn)rameSequenceNumber參數(shù)指示所述的輸入幀的FSN，NetworkTopology參數(shù)指示輸入所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中拓?fù)渥侄沃?，SPI參數(shù)用來指示所述輸入幀的安全參數(shù)索引字段值，(3)數(shù)據(jù)鏈路—控制—請求(DL_CONTROL.request)原語數(shù)據(jù)鏈路—控制—請求(DL_CONTROL.request)原語的格式為DL_CONTROL.request(操作碼，請求操作數(shù)列表)，其中操作碼包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求(英文為TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)、2層保護倒換請求(英文為L2PS_REQ)、配置請求(英文為CONFIGURATION_REQ)、故障查詢請求(英文為FAULT_INQUIRY_REQ)、性能查詢請求(英文為PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)等，各操作碼的具體操作數(shù)列表如下拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求(TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，2層保護倒換請求(L2PS_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、2層保護倒換請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，配置請求(CONFIGURATION_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、配置請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，故障查詢請求(FAULT_INQUIRY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、故障查詢請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，性能查詢請求(PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)操作碼的請求操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、性能查詢請求幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，各操作數(shù)中的目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號等參數(shù)的含義與數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—請求原語對應(yīng)的參數(shù)含義一樣，(4)數(shù)據(jù)鏈路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)數(shù)據(jù)鏈路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)原語的格式為DL_CONTROL.indication(操作碼，指示操作數(shù)列表)，其中操作碼包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)指示(英文為TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)、2層保護倒換響應(yīng)指示(英文為L2PS_RESPONSE_IND)、配置響應(yīng)指示(英文為CONFIGURATION_RESPONSE_IND)、故障查詢響應(yīng)指示(英文為FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)、性能查詢響應(yīng)指示(英文為PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)等，各操作碼的具體操作數(shù)列表如下拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)指示(TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，2層保護倒換響應(yīng)指示(L2PS_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、2層保護倒換響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，配置響應(yīng)指示(CONFIGURATION_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、配置響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，故障查詢響應(yīng)指示(FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、故障查詢響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，性能查詢響應(yīng)指示(PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作碼的指示操作數(shù)包括目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號、性能查詢響應(yīng)幀凈荷數(shù)據(jù)等5個，各操作數(shù)中的目的地址碼、源地址碼、業(yè)務(wù)類型、幀序列號等參數(shù)的含義與數(shù)據(jù)鏈路—數(shù)據(jù)—指示原語對應(yīng)的參數(shù)含義一樣，(5)MA_DATA.request(MAC數(shù)據(jù)請求)，該參數(shù)的語義由IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)確定，(6)MA_DATA.indication(MAC數(shù)據(jù)指示)，該參數(shù)的語義由IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議來實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配，物理層為現(xiàn)有的以及將來可能開發(fā)的全部速率范圍的以太網(wǎng)物理接口，支持從低到高的全部速率范圍的以太網(wǎng)，可以實現(xiàn)基于各類以太網(wǎng)速率光波長的直接光波長交換，其中各類以太網(wǎng)物理參數(shù)如表1所示。表1.各類以太網(wǎng)物理參數(shù)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定義一個新型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程(DLP)來實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)(IP)和視頻的三網(wǎng)融合，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的幀定界是依靠該數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀最開始一定長度內(nèi)的比特信息構(gòu)成的特定相互關(guān)聯(lián)關(guān)系(構(gòu)成某種特定編碼關(guān)系)來實現(xiàn)的，在所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中定義一個幀長度(英文為Frame Length，F(xiàn)L)字段用來以字節(jié)形式標(biāo)識所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的總長度，定義一個幀長度校驗(英文為Frame Length Check，F(xiàn)LC)字段用來對幀長度字段進行校驗并進行單比特錯誤或者2比特錯誤糾錯處理同時利用這兩個字段比特構(gòu)成的這種特定校驗編碼關(guān)系實現(xiàn)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的幀定界，定義一個業(yè)務(wù)類型(英文為Service Type，ST)字段用來標(biāo)識凈荷字段封裝的業(yè)務(wù)類型，從而實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的封裝，同時規(guī)定不同的業(yè)務(wù)具有不同的優(yōu)先級，定義一個拓?fù)渥侄?英文為Networks Topology，NT)來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓?fù)漕愋停x一個安全(英文為Security)字段用來標(biāo)識是否對封裝的凈荷進行加密、認(rèn)證處理，定義一個分級的目的地址碼(英文為Destination Address Code，DAC)和源地址碼(英文為Source Address Code，SAC)來標(biāo)識封裝業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的二層目的地址和源地址，定義一個幀序列號(英文為Frame Sequence Number，F(xiàn)SN)字段用來標(biāo)識幀的發(fā)送序列，定義一個擴展報頭(英文為Extension Header，EH)字段來標(biāo)識是否對凈荷進行擴展處理，定義一個填充長度字段用來以字節(jié)形式表示如果需要進行填充處理如對凈荷進行認(rèn)證、加密處理時填充的長度，定義一個安全參數(shù)索引(英文為Security Parameter Index，SPI)來標(biāo)識對凈荷數(shù)據(jù)進行認(rèn)證加密處理時通信兩端建立的安全關(guān)聯(lián)，定義一個凈荷(英文為Payload)字段來封裝來自上層的各種業(yè)務(wù)，定義一個幀校驗序列(英文為Frame Check Sequence，F(xiàn)CS)字段來對所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀進行校驗，在所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中定義一類數(shù)據(jù)幀來傳送來自上層的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，定義流量管理幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程管理，定義控制幀來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、故障管理、配置管理和性能管理等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制管理，這三種不同類型的幀由所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的類型字段來標(biāo)識，具體如下定義幀長度(英文縮寫為FL)字段長度為16比特，定義幀長度校驗字段(英文縮寫為FLC)長度為15比特，使FL和FLC字段比特構(gòu)成BCH(31，16)碼(BCH為博斯-喬赫里-霍克文黑姆碼的英文縮寫)，DLP幀利用這種關(guān)系來實現(xiàn)DLP幀的幀定界并對FL出現(xiàn)的單比特或者2比特錯誤進行糾錯處理，BCH(31，16)碼的生成多項式為G(x)＝x15+x11+x10+x9+x8+x7+x5+x3+x2+x+1，初始化值為0，這里x15對應(yīng)最高有效位(英文縮寫為MSB)，x0對應(yīng)最低有效位(英文縮寫為LSB)，DLP幀利用其前面31比特(FL字段和FLC字段)構(gòu)成的特定編碼關(guān)系來實現(xiàn)DLP幀的定界，DLP幀定界過程依據(jù)有限狀態(tài)機來實現(xiàn)，有限狀態(tài)機包括三個狀態(tài)搜索(英文為HUNT)態(tài)、預(yù)同步(英文為PRESYNC)態(tài)、同步(英文為SYNC)態(tài)，有限狀態(tài)機工作流程圖如下(1)在搜索態(tài)，DLP處理對接收到的31比特進行逐比特搜索尋找正確格式的FL和FLC關(guān)系，在這種狀態(tài)下，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤進行糾錯處理的功能，一旦在接收到的31比特中找到正確的候選FL和FLC匹配關(guān)系值，即可假定確定了一個正確的DLP幀，接收處理進入預(yù)同步(英文為PRESYNC)狀態(tài)，(2)在PRESYNC態(tài)，DLP處理通過逐幀搜索處理來實現(xiàn)DLP幀定界，依據(jù)上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正確匹配值，即可假定搜索到一個正確的DLP幀，然后依據(jù)該幀各字段關(guān)系可以確定下一幀的FL和FLC字段值，并依據(jù)他們的關(guān)系確定他們是否匹配，然后再下一幀，一旦連續(xù)確定DELTA(DELTA為一個參數(shù)，它是一個大于0的正整數(shù))個正確的DLP幀，DLP接收處理進入同步態(tài)，反之，如果隨后一幀的FL和FLC字段值不匹配，進入搜索態(tài)，此時，BCH碼不具有對FL字段和FLC字段的單比特錯誤或者2比特錯誤進行糾錯處理的功能，從搜索態(tài)進入同步態(tài)需要連續(xù)搜索到DELTA+1個正確的DLP幀，(3)在同步態(tài)，DLP處理通過一個幀的FL和FLC字段關(guān)系可以確定下一個DLP幀的開始，然后可以實現(xiàn)一幀一幀的解析，在這種狀態(tài)下FLC具有單比特錯誤或者2比特錯誤糾錯功能，如果發(fā)生多個比特(超過2比特錯誤)錯誤，則幀定界失效，成幀處理進入搜索態(tài)，并給客戶適配處理發(fā)出客戶服務(wù)器信號失效(英文縮寫為SSF)指示，(4)DLP空幀參與幀定界處理，并隨后丟棄空幀，DLP幀定界處理的鍵壯性與DELTA值有關(guān)，本發(fā)明建議DELTA值為1，在FLC后定義一個長度為1比特的保留字段留作將來使用(一直設(shè)置為0)，定義業(yè)務(wù)類型字段長度為8比特，共計可識別28＝256種業(yè)務(wù)類型，其中最高有效位為0時表示封裝的是低優(yōu)先級的普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如普通IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))，最高有效位為1時表示DLP凈荷字段封裝的業(yè)務(wù)為高優(yōu)先級的實時業(yè)務(wù)(如電話、實時視頻業(yè)務(wù))，DLP業(yè)務(wù)處理的優(yōu)先級從高到低的順序依次為控制幀＞流量管理幀＞實時業(yè)務(wù)(實時話音、視頻或者其他實時業(yè)務(wù))＞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IP v4/IP v6)，DLP網(wǎng)絡(luò)處理隊列首先處理高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)類型字段的用法如表2所示，表2.業(yè)務(wù)類型字段的用法
定義拓?fù)渥侄伍L度為4比特，其中二進制值“0001”表示總線結(jié)構(gòu)，二進制值“0010”表示星形結(jié)構(gòu)，二進制值“0011”表示樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二進制值“0100”表示環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二進制值“0101”表示網(wǎng)格(Mesh)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其他值保留給將來使用，對于環(huán)形拓?fù)浜途W(wǎng)格拓?fù)?，本發(fā)明提供50毫秒保護倒換功能，定義安全字段長度為4比特，其中二進制值“0000”表示不對上層業(yè)務(wù)進行任何加密、認(rèn)證處理，二進制值為“0001”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行加密處理，二進制值“0010”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行認(rèn)證處理，二進制值“0100”表示對來自上層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行加密和認(rèn)證處理，其他值保留將來使用，定義目的地址碼長度為64比特，定義源地址碼字段長度為64比特，目的地址碼和源地址碼采用相同的分級結(jié)構(gòu)，都由國家碼(英文為Country Code，CC)、國內(nèi)地區(qū)碼(英文為National Region Code，NRC)、節(jié)點代碼(英文為Node Area Code，NAC)和用戶代碼(英文為User Code，UC)4個字段組成，每個字段長度為16比特，其中國家碼表示上層業(yè)務(wù)的第一級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，國內(nèi)地區(qū)碼表示上層業(yè)務(wù)的第二級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，節(jié)點代碼表示上層業(yè)務(wù)的第三級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，用戶代碼表示上層業(yè)務(wù)的第四級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，定義擴展報頭字段長度為8比特，其中二進制值為“00000000”表示沒有擴展報頭，其他值保留將來使用，定義填充長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式標(biāo)識進行填充處理時DLP凈荷字段填充的長度，定義幀序列號字段長度為16比特，用來對發(fā)送的DLP幀進行序列標(biāo)記，該字段值從0開始對發(fā)送的DLP幀進行序列標(biāo)記，直到最大值，如果FSN達(dá)到最大值，發(fā)送處理器清除寄存器的值，并且從0開始重新計數(shù)，以保證DLP幀能夠按照正確順序轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送、接收處理，同時FSN也提供抗重放功能，定義安全參數(shù)索引字段長度為16比特，該字段是可選的，其值是任意的，與DLP目的地址碼結(jié)合使用唯一地標(biāo)識該DLP幀所屬的安全關(guān)聯(lián)(英文為Security Association，SA)，其中SPI值為0保留給本地、特定實現(xiàn)使用，十進制的1～255由IANA(IANA為Internet Assigned Numbers Authority的英文縮寫)保留給將來使用，其他值由通信雙方依據(jù)采用的加密認(rèn)證算法來確定，定義凈荷字段長度為0～65535字節(jié)，用來封裝來自網(wǎng)絡(luò)層的整個IP包，定義填充數(shù)據(jù)(該字段是可選的)字段長度為0～255字節(jié)，具體值與采用的加密認(rèn)證算法有關(guān)，其值由加密認(rèn)證算法確定，定義一個認(rèn)證數(shù)據(jù)字段來存放認(rèn)證處理時生成的認(rèn)證數(shù)據(jù)，認(rèn)證數(shù)據(jù)字段是可選的，其值與采用的認(rèn)證算法有關(guān)，其值由具體的認(rèn)證算法確定(生成)，定義幀校驗序列(Frame Check Sequence，F(xiàn)CS)字段長度為32比特，用來對數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)中部分報頭字段內(nèi)容以及封裝的凈荷進行校驗，F(xiàn)CS校驗范圍包括從DLP幀中業(yè)務(wù)類型字段的第一比特開始，一直到DLP幀的結(jié)尾，具體包括業(yè)務(wù)類型字段、拓?fù)渥侄?、安全字段、目的地址碼、源地址碼、擴展報頭、填充長度字段、幀序列號、安全參數(shù)索引(如果有)、凈荷、填充數(shù)據(jù)(如果有)、認(rèn)證數(shù)據(jù)(如果有)等字段比特流進行校驗處理，校驗算法采用IEEE 802.32002版定義的CRC-32生成多項式為G(x)＝x32+x26+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x1+1，這里，x32對應(yīng)MSB位，而x0對應(yīng)LSB位，如果DLP幀發(fā)生FCS錯誤，丟棄發(fā)生錯誤的DLP幀，如果某些字段值不能識別，或者出現(xiàn)FCS錯誤，則認(rèn)為是無效的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀，無效幀將被丟棄，不通知發(fā)送方，也不產(chǎn)生任何動作，無效幀包括(1)接收幀發(fā)生FCS錯誤(FCS不匹配)的DLP幀，(2)接收幀長度少于30字節(jié)的幀，(3)業(yè)務(wù)類型字段不能識別的幀，(4)報頭其他字段不能識別的幀，如果網(wǎng)絡(luò)層沒有IP包需要發(fā)送，在DLP幀間隙需要進行填充處理，即發(fā)送空幀，發(fā)送空幀的目的是為了調(diào)節(jié)兩節(jié)點間的速率，空幀從一個節(jié)點發(fā)送到其相鄰的最近節(jié)點，鄰居節(jié)點接收到空幀后不把它轉(zhuǎn)發(fā)到任何其他地方，直接把它丟棄，也不通知發(fā)送方，在幀間隙發(fā)送的填充空幀的內(nèi)容包括幀長度字段、幀長度校驗字段、長度為1比特的保留字段(一直設(shè)置為0)和源地址碼(只包括源地址碼中的節(jié)點代碼和用戶代碼字段共計4個字節(jié))，在發(fā)送端，把封裝了IP包的DLP幀封裝到以太網(wǎng)MAC幀凈荷字段之前必須進行擾碼，在接收端對所述的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀(DLP幀)的任何處理之前首先進行解擾碼，解擾碼后才能對DLP幀進行下一步處理，擾碼和解擾碼采用自同步擾碼/解擾碼器，其生成多項式為G(X)＝X43+1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中包括一個目的地址碼(英文為Destination Address Code，DAC)和源地址碼(英文為Source Address Code，SAC)字段，對于IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IPv4/IPv6)，所述的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中的目的地址碼和源地址碼分別表示IP包的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，用IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類作為二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址即作為所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的目的地址碼和源地址碼代替三層IP地址實現(xiàn)IP包的轉(zhuǎn)發(fā)與交換，對于分組話音業(yè)務(wù)，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的目的地址碼和源地址碼分別表示通話雙方的電話號碼或者網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)中心指定的表示用戶身份的臨時身份證(號碼)，目的地址碼和源地址碼采用相同的分級結(jié)構(gòu)，一個完整的目的地址碼和源地址碼都由國家碼(英文為Country Code，CC)、國內(nèi)地區(qū)碼(英文為National Region Code，NRC)、節(jié)點代碼(英文為Node Area Code，NAC)和用戶代碼(英文為User Code，UC)四個部分組成，本發(fā)明定義目的地址碼和源地址碼字段長度為64比特(8個八位位組)，其中國家碼字段長度為16比特(2個八位位組)，用來標(biāo)識某一個國家或者特定地理區(qū)域的某種業(yè)務(wù)代碼，CC為對應(yīng)IP包的第一級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，一個國家或者地理區(qū)域可以有一個或者多個業(yè)務(wù)代碼，如話音業(yè)務(wù)代碼、視頻業(yè)務(wù)代碼、IP業(yè)務(wù)代碼(IP v4業(yè)務(wù)代碼或者IPv6業(yè)務(wù)代碼)，相關(guān)業(yè)務(wù)的具體國家碼值由有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)如ITU指定，對于本發(fā)明提出的IP業(yè)務(wù)國家碼可以是現(xiàn)有電話號碼系統(tǒng)中的國際區(qū)號也可以是另外指定的其他值，國內(nèi)地區(qū)碼字段長度為16比特，指示某一國家內(nèi)某個地區(qū)的業(yè)務(wù)代碼，NRC為IP包的第二級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體的NRC值由該國的通信最高管理機構(gòu)分配，對于IP業(yè)務(wù)該字段值可以是目前電話號碼系統(tǒng)中的國內(nèi)長途區(qū)號也可以是另外指定的其他值，節(jié)點代碼字段為16比特，標(biāo)識某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第三級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定，用戶代碼字段長度為16比特，指示某個用戶的業(yè)務(wù)代碼，該碼為IP包的第四級轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，具體的UC值由網(wǎng)絡(luò)運營商或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商指定，在采用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)接入點或者匯聚點按照IP包的目的IP地址屬于哪個國家、該國的哪個地區(qū)、哪個節(jié)點和哪個用戶的四級結(jié)構(gòu)來確定IP包的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，并把該值作為所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的目的地址碼，隨后IP包在網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)由所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的目的地址碼確定，用二層的目的地址碼替代IP網(wǎng)絡(luò)中的三層目的IP地址實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀時，首先查找所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的業(yè)務(wù)類型字段，通過具體的業(yè)務(wù)類型確定業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，然后是查找所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的目的地址碼中的國家碼、其次是國內(nèi)地區(qū)碼、再次是節(jié)點代碼、最后是用戶代碼，一旦發(fā)現(xiàn)所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的某一項代碼與本地節(jié)點的不同，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不再對所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中目的地址碼后面字段進行處理，直接轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀轉(zhuǎn)發(fā)的原則是采用最長匹配原則，所述的根據(jù)目的地址碼決定路由可以是利用IP路由協(xié)議如最短路徑優(yōu)先協(xié)議(英文為Open Shortest Path First，OSPF)或者邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(英文為Border Gateway Protocol，BGP)產(chǎn)生的動態(tài)路由表，也可以是利用所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的流量工程來顯式配置路由。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括一套安全機制來保證上層業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)傳送過程中的安全，具體方法是(1)利用IP包(IPv4或者IPv6)的轉(zhuǎn)發(fā)等價類代替IP(IPv4或者IPv6)地址實現(xiàn)IP(IPv4或者IPv6)包的轉(zhuǎn)發(fā)和交換從而屏蔽真實的IP(IPv4或者IPv6)地址，(2)對上層業(yè)務(wù)進行加密和認(rèn)證處理，如果需要對IP包進行加密認(rèn)證處理，通過在需要通信的兩端經(jīng)過一系列的協(xié)商，確定采用的加密算法、認(rèn)證算法、設(shè)置或者交換初始化密碼等，協(xié)商加密認(rèn)證算法以及交換初始化密碼等操作可以采用RFC2408定義的因特網(wǎng)安全關(guān)聯(lián)和密鑰管理協(xié)議(英文縮寫為ISAKMP)以及RFC2409定義的因特網(wǎng)密鑰交換協(xié)議(英文縮寫為IKE)來實現(xiàn)，然后在通信的兩端建立兩個安全關(guān)聯(lián)(英文為Security Association，SA)，并且依據(jù)目的IP地址、采用的算法等確定一個安全參數(shù)索引(英文縮寫為SPI)，把該索引值添加到所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中的安全參數(shù)索引字段中，SPI用來標(biāo)識對IP包進行加密、認(rèn)證處理時的安全關(guān)聯(lián)，安全參數(shù)索引與目的地址碼一道唯一地標(biāo)識安全關(guān)聯(lián)所采用的加密認(rèn)證算法，同時把有關(guān)的參數(shù)如目的地址碼、IP地址、采用的加密算法、認(rèn)證算法、初始化密碼、安全參數(shù)索引等添加到安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫記錄了與安全有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，本發(fā)明定義SPI字段長度為32比特，其中十進制值“0”用于節(jié)點本地、特定實現(xiàn)使用，十進制值1～255由IANA保留給將來使用，其他值用于標(biāo)識安全關(guān)聯(lián)，由于加密、認(rèn)證算法的不同需要進行一些數(shù)據(jù)填充處理，填充的數(shù)據(jù)位于凈荷字段之后，并把填充的長度值添加到填充長度字段值中，認(rèn)證處理生成的認(rèn)證數(shù)據(jù)位于填充數(shù)據(jù)字段之后幀校驗字段之前，利用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)中的幀序列號字段值提供抗重播功能，進行加密處理時，加密的范圍包括來自網(wǎng)絡(luò)層的整個IP包、填充數(shù)據(jù)等字段內(nèi)容，進行認(rèn)證處理時認(rèn)證的范圍包括填充長度字段、幀序列號字段、安全參數(shù)索引字段、凈荷數(shù)據(jù)(整個IP包)、填充數(shù)據(jù)等字段內(nèi)容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括一套完善的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制來實現(xiàn)IP(IPv4或者IPv6)網(wǎng)絡(luò)的包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、2層保護倒換、鏈路狀態(tài)指示、故障管理、性能管理、配置管理等在內(nèi)的控制管理，所述的網(wǎng)絡(luò)控制管理通過控制幀來實現(xiàn)，本發(fā)明定義當(dāng)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的業(yè)務(wù)類型字段的二進制值為“10000001”時表示所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀凈荷字段封裝攜帶的內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)控制管理信息，相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀為控制幀，控制幀實現(xiàn)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、鏈路狀態(tài)指示、故障管理、性能管理、配置管理等網(wǎng)絡(luò)控制和管理功能，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)?，控制幀還提供一種實現(xiàn)50毫秒保護倒換功能的機制，控制幀采用TLV(Type-Length-Value，類型—長度—值)結(jié)構(gòu)，類型字段長度為8比特，用來標(biāo)識控制幀的類型，長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式表示TLV結(jié)構(gòu)中值(Value)字段的長度，值(Value)字段包含控制幀的有關(guān)參數(shù)等具體內(nèi)容，本發(fā)明定義控制幀中TLV結(jié)構(gòu)中類型字段的用法如表3所示，其中類型字段值為二進制的“00010001”時表示控制幀攜帶的是OSPF(OSPF為最短路徑優(yōu)先協(xié)議的英文縮寫)路由協(xié)議信息，類型字段二進制值為“00010010”表示控制幀攜帶的是BGP(BGP為邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的英文縮寫)路由協(xié)議信息，類型字段二進制值為“00010011”表示控制幀攜帶的是7號信令系統(tǒng)(英文縮寫為SS7)信息，類型字段二進制值為“00010100”表示控制幀攜帶的是H.323信令信息，類型字段二進制值為“00010101”表示控制幀攜帶的是會話初始化協(xié)議(英文縮寫為SIP)信令信息，類型字段二進制值為“00010110”表示控制幀攜帶的是介質(zhì)網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(英文縮寫為MGCP)信令信息，類型字段為二進制的“11111111”時表示控制幀為廠商自定義的管理控制幀，廠商自定義的管理功能包括設(shè)備制造商為自己制造的有關(guān)設(shè)備添加的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能以及運營商自定義的網(wǎng)絡(luò)管理控制功能，其管理數(shù)據(jù)內(nèi)容由廠商自定義，但需采用TLV結(jié)構(gòu)，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的幀序列號值用來標(biāo)識控制幀發(fā)送的先后順序，實現(xiàn)標(biāo)識所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制信息發(fā)送先后序列的功能，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的凈荷信息字段可以包括多個控制TLV信息，為了方便本發(fā)明芯片的實現(xiàn)(如現(xiàn)在的芯片普遍采用32位，這樣要求控制幀總長度為32比特的整數(shù)倍)，要求整個控制幀的長度為32比特的整數(shù)倍，如果原來所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀長度不是32比特的整數(shù)倍，則在控制TLV后用全為0的字節(jié)進行填充處理，填充的長度用所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制幀的填充長度字段以字節(jié)形式標(biāo)識。表3.控制幀中類型字段值(二進制值)的用法
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)機制，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)用來找出誰是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的鄰居節(jié)點以及鄰居節(jié)點的狀態(tài)，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)可以用它來發(fā)現(xiàn)環(huán)上有多少個節(jié)點正在T作，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)功能的實現(xiàn)主要是依靠拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀(Topology_Discovery_Request frame)、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀(Topology_Discovery_Response frame)和拓?fù)鋱蟾鎺?Topology_State_Report frame)來實現(xiàn)的，在項目安裝階段或者工程運行期間，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點，如節(jié)點A)用該節(jié)點的二層地址碼作為目的地址周期性地廣播拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀(Topology_Discovery_Request frame)到其他節(jié)點(稱其中之一為節(jié)點B)，發(fā)送周期由拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)定時器(Timer_Topology_Discovery，發(fā)送定時間是可編程的，缺省為2秒)確定，接收到拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀的所有節(jié)點(如節(jié)點B)通過拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀給節(jié)點A作出響應(yīng)，把節(jié)點B的存在及其狀態(tài)反饋給節(jié)點A，節(jié)點A把接收到的其他節(jié)點的地址碼以及相應(yīng)的工作狀態(tài)等內(nèi)容添加到節(jié)點A的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫中，對于環(huán)形和網(wǎng)格拓?fù)?，有關(guān)節(jié)點依據(jù)環(huán)上各節(jié)點的地址碼中的節(jié)點代碼(NAC)字段值內(nèi)容確定環(huán)上或者網(wǎng)格中的節(jié)點順序，如果節(jié)點A連續(xù)3次從節(jié)點B接收到相同的操作內(nèi)容，則認(rèn)為節(jié)點的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)幀操作有效，把相關(guān)的拓?fù)錉顟B(tài)內(nèi)容寫入節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)用拓?fù)鋱蟾鎺蚱渌?jié)點(尤其是網(wǎng)絡(luò)管理實體)報告該節(jié)點的狀態(tài)，特別是對于總線拓?fù)?、星形和樹形這三類由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原因沒有保護倒換功能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的節(jié)點報告其拓?fù)錉顟B(tài)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制值“00000001”時表示控制幀為拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀，二進制值“00000010”時為拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀，二進制值“00000011”時表示控制幀為拓?fù)鋱蟾鎺負(fù)浒l(fā)現(xiàn)請求幀、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)響應(yīng)幀和拓?fù)鋱蟾鎺闹?Value字段值)都是兩個參數(shù)，第一個為節(jié)點地址，長度為8個字節(jié)，第二個為節(jié)點工作狀態(tài)，長度為1個字節(jié)，節(jié)點工作態(tài)如表4所示。表4.拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)幀的第二個參數(shù)
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括2層保護倒換機制，2層保護倒換指的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)物理鏈路出現(xiàn)故障(如光纖斷裂)或者節(jié)點設(shè)備出現(xiàn)故障時類似SDH環(huán)采用的K1/K2協(xié)議機制的允許在50毫秒內(nèi)實現(xiàn)自愈恢復(fù)的強大功能，本發(fā)明提供的50毫秒保護倒換功能主要用于環(huán)形或者網(wǎng)格拓?fù)涞瓤梢詫崿F(xiàn)保護倒換的鏈路上，以二纖環(huán)為例，如果環(huán)上某個節(jié)點(DLP節(jié)點，假定為節(jié)點2)在某個方向(假定為從節(jié)點1到節(jié)點2的方向)上在20毫秒時間(其值是可編程的，本發(fā)明定義的缺省值為20毫秒)內(nèi)沒有接收到任何數(shù)據(jù)信息(包括數(shù)據(jù)幀、控制幀、流量管理幀或者空幀等)或者物理鏈路出現(xiàn)故障(如光纖設(shè)施斷裂)或者節(jié)點出現(xiàn)故障(如物理信號失效或者物理信號退化)，該節(jié)點進入2層保護倒換狀態(tài)，發(fā)送2層保護狀態(tài)請求幀(L2PS_Request frame)給網(wǎng)絡(luò)(環(huán)或者網(wǎng)格拓?fù)?上與其相連的節(jié)點(如節(jié)點1)，節(jié)點1接收到該2層保護狀態(tài)請求幀后也進入2層保護倒換狀態(tài)(英文縮寫為L2PS)，并發(fā)出2層保護倒換狀態(tài)報告幀(L2PS_State_Report frame)給連接網(wǎng)絡(luò)管理實體的節(jié)點或者廣播到環(huán)上處于正常態(tài)的所有節(jié)點，在L2PS態(tài)，從節(jié)點1到節(jié)點2的所有數(shù)據(jù)包被倒換到備用的路徑上，如果節(jié)點2上的故障清除，節(jié)點2進入正常態(tài)，啟動WTR(等待恢復(fù))定時器(Timer_WTR，其值是可編程的，范圍為0～1800秒，缺省值為10秒)，一旦WTR定時器終止，節(jié)點2沿倒換前后的路徑發(fā)送WTR請求幀(WTR_Request frame)給節(jié)點1，節(jié)點1接收到該幀后從節(jié)點L2PS態(tài)返回正常態(tài)，本發(fā)明定義控制幀的類型字段值為二進制的“00000100”時表示控制幀為2層保護倒換請求幀，控制幀的類型字段值為二進制的“00000101”時表示控制幀為2層保護倒換響應(yīng)幀，控制幀的類型字段值為二進制的“00000110”時表示控制幀為2層保護倒換報告幀，2層保護倒換請求幀TLV結(jié)構(gòu)中值(Value，V)字段的參數(shù)有2個，第一個為該節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為該節(jié)點的工作狀態(tài)(強制倒換FS、物理信號失效PSF、物理信號退化PSD和人工倒換)，長度為1個字節(jié)，各狀態(tài)的二進制值如表5所示，該字節(jié)的其他值保留作將來使用，2層保護倒換響應(yīng)幀TLV結(jié)構(gòu)中值字段的參數(shù)有兩個，第一個為該節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)，其中二進制值為“00000000”表示成功實現(xiàn)倒換，二進制值為“11111111”表示倒換不成功，其他二進制值保留，2層保護倒換報告幀TLV結(jié)構(gòu)中值字段有三個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點的地址碼，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為節(jié)點的倒換原因，長度為1個字節(jié)，各態(tài)的二進制值如表5所示，第三個參數(shù)表示節(jié)點是否處于2層保護狀態(tài)，其中二進制值為“11111111”表示處于2層保護倒換狀態(tài)，二進制值為“00000000”表示處于正常態(tài)，其他值保留，當(dāng)控制幀TLV類型字段值為二進制的“00010000”時，表示控制幀為WTR_Request幀，WTR_Request幀只有一個參數(shù)，長度為8比特，值為二進制的“11111111”表示成功等待恢復(fù)，其他值保留。表5.L2PS請求幀和L2PS報告幀的第2個參數(shù)類型
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括配置管理機制，配置管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備有關(guān)端口的配置管理，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備的端口地址在項目安裝階段必須配置一個二層的地址作為該端口的源地址碼(SAC)，配置管理幀包括三種配置請求幀(Configuration_Request frame)、配置響應(yīng)幀(Configuration_ResponseFrame)、配置報告幀(Configuration_Report frame)，在項目安裝階段或者工程運行期間，網(wǎng)絡(luò)管理實體通過網(wǎng)絡(luò)管理接口對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)設(shè)備的每個鏈路(端口)發(fā)出配置請求幀進行配置，DLP節(jié)點通過配置響應(yīng)幀或者配置報告幀向網(wǎng)絡(luò)管理實體作出響應(yīng)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制“00000111”值時表示控制幀為配置請求幀，二進制“00001000”時為配置響應(yīng)幀，二進制“00001001”時表示控制幀為配置報告幀，配置請求幀包括兩個參數(shù)，第一個為原節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個為新節(jié)點地址碼(長度為8個字節(jié))，配置響應(yīng)幀的值(Value字段值)包括三個參數(shù)第一個為原節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)為新的節(jié)點地址碼(長度為8個字節(jié))，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)，其中二進制值為“00000000”表示配置成功，二進制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留給將來使用，配置報告幀包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為8個字節(jié)，表示該節(jié)點的配置地址。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括故障管理機制，故障管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(DLP節(jié)點)的故障管理，故障管理功能通過故障管理幀來實現(xiàn)，故障管理幀包括三個故障查詢請求幀(Fault_Inquiry_Request_frame)、故障查詢響應(yīng)幀(Fault_Inquiry_Response_frame)和故障報告幀(Fault_Report frame)，本發(fā)明定義控制幀TLV中類型字段值為二進制值“00001010”時表示控制幀為故障查詢請求幀，二進制值“00001011”時為故障查詢響應(yīng)幀，二進制值“00001100”時表示控制幀為故障報告幀，故障查詢請求幀包括1個參數(shù)，該參數(shù)為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，故障查詢響應(yīng)幀的值(Value字段值)包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來表示故障類型，其中二進制值為“00000000”表示故障為物理信號失效(PSF)，二進制值“11111111”表示故障為物理信號退化(PSD)，二進制值為“00001111”表示節(jié)點正常無故障，其他值保留給將來使用，故障報告幀的值字段包括二個參數(shù)第一個為節(jié)點地址(長度為8個字節(jié))，第二個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來表示故障類型，其中二進制值為“00000000”表示故障為物理信號失效(PSF)，二進制值“11111111”表示故障為物理信號退化(PSD)，其他值保留給將來使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供的網(wǎng)絡(luò)控制管理機制包括性能管理機制，性能管理機制用來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的性能管理，性能管理功能通過性能管理幀來實現(xiàn)，性能管理幀包括三種幀性能查詢請求幀(Performance_Inquiry_Request_frame)、性能查詢響應(yīng)幀(Performance_Inquiry_Response frame)和性能報告幀(Performance_Report frame)，當(dāng)控制幀類型字段值為二進制的“00001101”時，表示控制幀為性能查詢請求幀，性能查詢請求幀用來請求查詢某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的某個性能指標(biāo)，控制幀類型字段值為二進制的“00001110”時，表示控制幀為性能查詢響應(yīng)幀，性能查詢響應(yīng)幀用來響應(yīng)性能查詢請求幀提出的某個節(jié)點的某個性能指標(biāo)，控制幀類型字段值為二進制的“00001111”時，表示控制幀為性能報告幀，性能報告幀用來向網(wǎng)絡(luò)管理實體報告某個節(jié)點的各項性能指標(biāo)，性能查詢請求幀的值(Value)字段包括三個參數(shù)，第一個參數(shù)為要請求查詢性能的節(jié)點地址碼，長度為8個字節(jié)，第二個參數(shù)為用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，長度為4比特，其中二進制的“0001”表示計量單位為秒，二進制的“0010”表示計量單位為分鐘，二進制的“0011”表示計量單位為小時，二進制的“0100”表示計量單位為天，其他字段值保留給將來使用，第三個參數(shù)為性能指標(biāo)類型，長度為4比特，其中二進制的“0001”表示性能指標(biāo)為幀校驗序列錯誤數(shù)，二進制的“0010”表示丟包數(shù)，二進制的“0011”表示丟包率，二進制的“0100”表示包的時間延遲(時延)，其他值保留給將來使用，性能查詢響應(yīng)幀的值(Value)字段包括4個參數(shù)，第一個參數(shù)長度為8個字節(jié)，用來表示對性能查詢請求幀作出響應(yīng)的節(jié)點地址，第二個參數(shù)長度為4比特，用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，第三個參數(shù)長度為4比特用來標(biāo)識性能指標(biāo)類型，第四個參數(shù)長度為3個字節(jié)，用來表示具體要查詢的性能指標(biāo)值，性能查詢響應(yīng)幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)(時間計量單位和性能指標(biāo)類型)的用法與性能查詢請求幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)的用法一樣，性能報告幀的值(Value)字段包括4個參數(shù)，第一個參數(shù)長度為8個字節(jié)，用來表示向網(wǎng)絡(luò)管理實體發(fā)出性能報告幀的節(jié)點地址，第二個參數(shù)長度為4比特，用來標(biāo)識計算性能指標(biāo)的時間計量單位，第三個參數(shù)長度為4比特用來標(biāo)識性能指標(biāo)類型，第四個參數(shù)長度為3個字節(jié)，用來表示具體要報告的性能指標(biāo)值，性能報告幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)(時間計量單位和性能指標(biāo)類型)的用法與性能查詢請求幀的值(Value)字段的第二和第三個參數(shù)的用法一樣。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供強大的流量管理機制來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量工程，方法是首先對流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)進行分類，即對來自上層的各種業(yè)務(wù)(話音、IP數(shù)據(jù)、數(shù)字電視、以太網(wǎng)MAC幀、TDM電路仿真信號等)進行優(yōu)先級分類分為高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，用分級的位于二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址(源地址碼和目的地址碼)表示上層業(yè)務(wù)地址(目的地址和源地址)同時對業(yè)務(wù)按照屬于哪個國家或者地理區(qū)域、某個國家或者地理區(qū)域的哪個地區(qū)、某個地區(qū)的某個節(jié)點，某個節(jié)點的某個用戶進行地域分類，用分級的二層地址表示物理鏈路端口二層地址從而對物理資源進行地域分類，同時分配不同的物理帶寬鏈路用于傳送不同類型的業(yè)務(wù)，把流經(jīng)整個網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)按照不同的優(yōu)先級類型以及地域類別映射到實際的物理鏈路上，通過流量管理幀實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的流量以及物理帶寬資源進行統(tǒng)一調(diào)度管理和監(jiān)控，具體如下首先對來自所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(DLP)子層以上層次的所有業(yè)務(wù)進行分類，分為高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)管理控制信息(控制幀)、流量管理信息(流量管理幀)、各種實時話音業(yè)務(wù)(包括固定或者移動話音或者可視電話)、各種實時視頻(數(shù)字電視)、基于IP(IPv4/IPv6)的實時業(yè)務(wù)、PDH和SDH/SONET電路仿真信號，低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)為一般的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具體的各種業(yè)務(wù)類型用所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中的業(yè)務(wù)類型字段值來標(biāo)識，在所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀中定義了一個分級的目的地址碼和源地址碼，目的地址碼和源地址碼采用相同的結(jié)構(gòu)，都由國家碼、國內(nèi)地區(qū)碼、節(jié)點代碼和用戶代碼四部分組成，分別用來標(biāo)識業(yè)務(wù)屬于哪個國家或者地理區(qū)域、某個國家或者地理區(qū)域內(nèi)的哪個地區(qū)，某個地區(qū)內(nèi)的哪個節(jié)點，哪個節(jié)點內(nèi)的哪個用戶，對于IP業(yè)務(wù)，目的地址碼和源地址碼分別表示IP包報頭中的目的IP地址和源IP地址的轉(zhuǎn)發(fā)等價類，對于話音業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示通話雙方的電話號碼，對于數(shù)字電視(數(shù)字視頻)業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示數(shù)字電視信號發(fā)送端和接收端的地址，對于以太網(wǎng)MAC幀、采用時分復(fù)用(TDM)技術(shù)的電路如PDH、SDH/SONET的電路仿真信號等業(yè)務(wù)目的地址碼和源地址碼分別表示信號發(fā)送端和接收端的地址，這樣通過數(shù)據(jù)鏈路層地址對來自上層的各種業(yè)務(wù)(話音、數(shù)據(jù)、視頻、以太網(wǎng)以及TDM電路仿真信號)進行了地域的分類，把各種業(yè)務(wù)按照不同的國家或者地理區(qū)域、特定國家或者地理區(qū)域內(nèi)的某個地區(qū)、地區(qū)內(nèi)的某個節(jié)點、某個節(jié)點的某個用戶進行分類，同時對整個物理傳送網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點端口(包括波分復(fù)用系統(tǒng)的每個光波)標(biāo)識一個二層的數(shù)據(jù)鏈路層地址，并規(guī)定不同的鏈路用于傳送不同類型以及通往不同地區(qū)的業(yè)務(wù)，這樣對整個物理傳送網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源進行了分類，某些帶寬用于傳送重要的實時業(yè)務(wù)如話音和實時視頻，某些用于傳送一般的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送國際業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送跨省的業(yè)務(wù)，某些帶寬鏈路用于傳送本地業(yè)務(wù)，并且如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障允許傳送IP數(shù)據(jù)的鏈路被高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)搶占，通過本發(fā)明定義的流量管理幀對整個網(wǎng)絡(luò)的流量以及網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進行監(jiān)控處理，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括一個流量工程數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫記錄了整個網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源分布情況，流過網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型、總包數(shù)、總流量、物理鏈路速率、允許最大傳送速率等參數(shù)，本發(fā)明定義當(dāng)所述的新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀報頭中業(yè)務(wù)類型字段值設(shè)置為二進制值“10000010”時，表示所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀封裝的是流量管理信息，相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀為流量管理幀，流量管理幀的流量管理信息采用類型—長度—值(英文為Type-Length-Value，TLV)結(jié)構(gòu)，其中，類型字段長度為8比特，用來指示流量管理幀的類型，長度字段長度為8比特，用來以字節(jié)形式指示值(Value)字段的長度，值(Value)字段包含具體的流量管理幀內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)管理幀類型字段的用法如表6所示，其中流量管理幀TLV中類型字段值為二進制的“00000001”時表示流量管理幀凈荷攜帶的是鏈路業(yè)務(wù)流量屬性信息，其值(Value)字段內(nèi)容包括四個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點地址，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為業(yè)務(wù)類型，用來表示經(jīng)過某節(jié)點流量包(分組)所屬的業(yè)務(wù)類型，長度為1字節(jié)，不同類型的業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型值由表2確定，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來標(biāo)識流過某節(jié)點鏈路流量的計量參數(shù)類型，其中二進制值為“00000001”表示流量計量參數(shù)類型為峰值速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000010”表示流量計量參數(shù)類型為平均速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000011”表示流量計量參數(shù)類型為最大包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000100”表示流量計量參數(shù)類型為平均包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000101”表示流量計量參數(shù)類型為峰值突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000110”表示流量計量參數(shù)類型為協(xié)定突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000111”表示流量計量參數(shù)類型為超額突發(fā)長度(單位為字節(jié))，其他值保留給將來使用，第四個參數(shù)長度為4字節(jié)用來標(biāo)識具體各種流量的值，流量管理幀TLV中類型字段值為二進制“00000100～00100111”時表示各種物理鏈路的資源屬性，各種具體鏈路的類型值如表6所示，各種物理鏈路的資源屬性值包括有四個參數(shù)，第一個參數(shù)為節(jié)點地址，長度為8字節(jié)，第二個參數(shù)為業(yè)務(wù)類型，用來表示經(jīng)過某節(jié)點流量包(分組)所屬的業(yè)務(wù)類型，長度為1字節(jié)，不同類型的業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型值由表2確定，第三個參數(shù)長度為1個字節(jié)用來標(biāo)識流過某節(jié)點鏈路流量的計量參數(shù)類型，其中二進制值為“00000001”表示流量計量參數(shù)類型為峰值速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000010”表示流量計量參數(shù)類型為平均速率(單位為比特每秒)，二進制值為“00000011”表示流量計量參數(shù)類型為最大包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000100”表示流量計量參數(shù)類型為平均包(分組)數(shù)(單位為包每秒)，二進制值為“00000101”表示流量計量參數(shù)類型為峰值突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000110”表示流量計量參數(shù)類型為協(xié)定突發(fā)長度(單位為字節(jié))，二進制值為“00000111”表示流量計量參數(shù)類型為超額突發(fā)長度(單位為字節(jié))，其他值保留給將來使用，第四個參數(shù)長度為4字節(jié)用來標(biāo)識具體各種流量的值，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議流量管理幀的幀序列號值用來標(biāo)識流量管理幀發(fā)送的先后順序，實現(xiàn)標(biāo)識所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議流量控制管理信息發(fā)送先后順序的功能，所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議流量管理幀的凈荷信息字段可以包括多個流量管理TLV信息，為了方便本發(fā)明芯片的實現(xiàn)(如現(xiàn)在的芯片普遍采用32位，這樣要求流量管理幀總長度為32比特的整數(shù)倍)，要求整個流量管理幀的長度為32比特的整數(shù)倍，如果原來所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議流量管理幀長度不是32比特的整數(shù)倍，則在流量管理TLV后用全為0的字節(jié)進行填充處理，填充的長度用所述新型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議流量管理幀的填充長度字段以字節(jié)形式標(biāo)識。表6.流量管理幀類型字段的用法
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配方法，針對現(xiàn)有因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配技術(shù)的不足加以改進，提出在網(wǎng)絡(luò)層的IP與以太網(wǎng)MAC子層之間增加一層新的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議——數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程來實現(xiàn)因特網(wǎng)與以太網(wǎng)融合的適配，克服了現(xiàn)有適配技術(shù)的缺點，具有IP包轉(zhuǎn)發(fā)效率高、安全可靠，有流量工程能力、有50毫秒保護倒換功能，實現(xiàn)以太網(wǎng)接口的直接交換，實現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的兼容，與分組話音網(wǎng)絡(luò)的兼容等特點，利用DLP協(xié)議提供的安全機制、網(wǎng)絡(luò)控制管理機制和流量管理機制實現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)的安全管理、控制管理和流量管理，使現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)平滑過渡到下一代統(tǒng)一電信級公用網(wǎng)。
文檔編號H04L29/08GK1728721SQ200410060648
公開日2006年2月1日申請日期2004年7月27日優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
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