專利名稱：一種環(huán)網(wǎng)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)網(wǎng)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著Internet(因特網(wǎng))的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也提出了更高的需求。MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)技術(shù)就是為了解決IP網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文的快速轉(zhuǎn)發(fā)及QoS(服務(wù)質(zhì)量)保證和流量工程的問題而發(fā)展的一種新技術(shù)。它吸收了ATM(異步傳輸模式)的VPI/VCI(虛通道標(biāo)識(shí)/虛電路標(biāo)識(shí))交換的一些思想，無縫地集成了IP路由技術(shù)的靈活性和二層交換的簡(jiǎn)捷性，在面向無連接的IP網(wǎng)絡(luò)中增加了MPLS這種面向連接的屬性。通過采用MPLS建立LSP(標(biāo)簽交換路徑)的方法為IP網(wǎng)增加了一些管理和運(yùn)營的手段。伴隨著近年來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的快速增長，MPLS技術(shù)以其在多業(yè)務(wù)/協(xié)議支持能力、MPLS L3/L2VPN(虛擬專用網(wǎng))和流量工程等各方面的優(yōu)異表現(xiàn)，逐步成為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)解決方案的主流技術(shù)，并進(jìn)一步從網(wǎng)絡(luò)的核心層向匯聚層和接入層拓展。
MPLS協(xié)議的關(guān)鍵是引入了標(biāo)簽(Label)的概念。它是一種短的易于處理的、不包含拓?fù)湫畔?、只具有局部意義的信息內(nèi)容。Label短是為了易于處理，通?？梢杂盟饕苯右?。只具有局部意義是為了便于分配。MPLS技術(shù)的基本特征是對(duì)于每一個(gè)進(jìn)入MPLS域的報(bào)文，根據(jù)報(bào)文的流分類，邊緣路由器給它分配一個(gè)標(biāo)記，自此，所有的MPLS路由器收到這種打上標(biāo)記的報(bào)文后直接按標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)將標(biāo)記更改成自己與下一個(gè)路由器約定的新標(biāo)記，如此一直到帶標(biāo)記的報(bào)文離開MPLS域后，重新以IP報(bào)文出去。這種帶標(biāo)記的報(bào)文離開MPLS域時(shí)，標(biāo)簽被邊緣路由器分離。MPLS數(shù)據(jù)包的服務(wù)質(zhì)量類型可由MPLS邊緣路由器根據(jù)IP包的各種參數(shù)來決定，如IP的源地址、目的地址、端口號(hào)、服務(wù)類型(TOS)值等參數(shù)。如對(duì)于到達(dá)同一目的地的IP包，可根據(jù)其TOS值的要求來建立不同的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，以達(dá)到其對(duì)傳輸質(zhì)量的要求。同時(shí)，通過對(duì)特殊路由的管理，還能有效的解決網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡和擁塞問題。如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)擁塞時(shí)，MPLS可實(shí)時(shí)地建立新的轉(zhuǎn)發(fā)路由來分擔(dān)其流量，以緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞。
目前業(yè)界主流的MPLS封裝是Martini封裝，在IETF草案draft-martini-12circuit-encap-mpls-04中定義。Martini封裝的MPLS幀，包含兩層標(biāo)簽，外層為Tunnel label(隧道標(biāo)簽)，內(nèi)層為VC label(虛容器標(biāo)簽)。標(biāo)記?？梢詿o限嵌套，從而提供無限的業(yè)務(wù)支持能力。
如圖1所示其中，隧道LSP1為R1和R5之間的一個(gè)管道LSP，標(biāo)簽交換路徑為10(R1/R6)→20(R6/R5)，R6只完成隧道標(biāo)簽交換；虛容器標(biāo)簽LSP2為R1和R5之間的一條業(yè)務(wù)LSP，標(biāo)簽交換路徑為10.01(R1/R6)→20.01(R6/R5)，R6只完成隧道標(biāo)簽交換，內(nèi)層標(biāo)簽對(duì)R6不可見。
MPLS LSP通常采用1+1/1∶1保護(hù)技術(shù)，LSP的保護(hù)是一種端到端的保護(hù)。這種保護(hù)方式雖然能夠有效地完成業(yè)務(wù)的保護(hù)，但還存在一定的缺點(diǎn)A)對(duì)于MPLS網(wǎng)絡(luò)，如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)都進(jìn)行1∶1或者1+1保護(hù)，則需要在所有節(jié)點(diǎn)的任意兩點(diǎn)之間分別建立一條工作LSP和一條保護(hù)LSP，即存在工作LSP的mesh連接和保護(hù)LSP的mesh連接，工作LSP和保護(hù)LSP都存在N平方的問題，導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比較多時(shí)，網(wǎng)絡(luò)需要配置和維護(hù)大量的LSP信息；B)使用MPLS OAM功能實(shí)現(xiàn)保護(hù)，屬于被動(dòng)式保護(hù)，即由業(yè)務(wù)的宿端持續(xù)檢測(cè)CV、FDI等OAM幀，連續(xù)發(fā)現(xiàn)CV丟失或者多次收到FDI錯(cuò)誤，則認(rèn)為LSP失效，考慮到OAM為帶內(nèi)傳送，會(huì)占用LSP帶寬，所以O(shè)AM幀不可能實(shí)時(shí)發(fā)送，發(fā)送頻率也不易過快，導(dǎo)致故障發(fā)現(xiàn)不夠及時(shí)，無法達(dá)到電信級(jí)保護(hù)倒換需求；
C)1+1保護(hù)為雙發(fā)選收方式，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率較低。
為了提供更好的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使業(yè)務(wù)得到更好的QoS(服務(wù)質(zhì)量)和保護(hù)功能。RPR(彈性分組數(shù)據(jù)環(huán))技術(shù)提供了一個(gè)很好的解決方案。
RPR采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間都有兩條路徑，保證了高可用性；對(duì)環(huán)路帶寬采用空間重用機(jī)制，單播數(shù)據(jù)傳送可在環(huán)的不同部分同時(shí)進(jìn)行，提高了環(huán)路帶寬的利用率。
RPR環(huán)網(wǎng)可以支持50ms的快速保護(hù)RPR環(huán)網(wǎng)可采用兩種保護(hù)機(jī)制，一種是源路由方式(Steering)，即直接在業(yè)務(wù)的源點(diǎn)進(jìn)行倒換，可保證業(yè)務(wù)走最佳路徑；一種是在發(fā)生故障的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)回(Wrapping)的方式，類似于SDH(同步數(shù)字體系)的2纖MS-SPRing(復(fù)用段共享保護(hù)環(huán))。
RPR技術(shù)是一種在環(huán)形結(jié)構(gòu)上優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的MAC(媒質(zhì)接入控制層)層協(xié)議，能夠適應(yīng)多種物理層，可有效地傳送話音、圖像等多種業(yè)務(wù)類型的數(shù)據(jù)。它融合了以太網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、靈活性、可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，同時(shí)吸收了SDH環(huán)網(wǎng)的50ms快速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)、環(huán)路帶寬共享、公平分配、嚴(yán)格的COS(業(yè)務(wù)分類)等功能。
但RPR技術(shù)也有其應(yīng)用的局限性，由于IEEE802.17規(guī)范的是專為單個(gè)物理環(huán)或邏輯環(huán)(跨多個(gè)SDH物理環(huán)的虛容器VC通道構(gòu)成)而設(shè)計(jì)的RPR MAC層技術(shù)，因此RPR的應(yīng)用僅局限在單環(huán)，跨環(huán)時(shí)必須終結(jié)，即無法實(shí)現(xiàn)跨環(huán)業(yè)務(wù)的端到端帶寬共享、公平機(jī)制、QoS(服務(wù)質(zhì)量)和保護(hù)功能。
目前，為了解決RPR環(huán)在相交、相切時(shí)環(huán)之間的業(yè)務(wù)互通問題，一般的方法是在入/出環(huán)處、多環(huán)之間，引入二層/三層交換機(jī)，這使得網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不清晰。另一種解決方案是采用MPLS over RPR(彈性分組數(shù)據(jù)環(huán)承載多協(xié)議標(biāo)簽交換)來彌補(bǔ)RPR的缺點(diǎn)，但這樣處理，就引入了兩層RPR層和MPLS層，如圖2所示，這樣就會(huì)增加業(yè)務(wù)處理的復(fù)雜性，降低處理效率；同時(shí)，由于RPR環(huán)網(wǎng)的幀格式是專用格式，MPLS層的引入會(huì)增加每個(gè)數(shù)據(jù)包的開銷，使得帶寬的利用率降低；而且只能基于物理鏈路或者子通道構(gòu)建RPR保護(hù)環(huán)，導(dǎo)致組網(wǎng)不夠靈活，提供業(yè)務(wù)較慢，不宜構(gòu)建大型網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)網(wǎng)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中RPR環(huán)網(wǎng)的缺點(diǎn)，解決跨環(huán)業(yè)務(wù)的互通，提供更好的QoS保護(hù)和豐富的SLA(服務(wù)等級(jí)協(xié)議)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種環(huán)網(wǎng)，包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，用于將業(yè)務(wù)接入所述環(huán)網(wǎng)或從所述環(huán)網(wǎng)上接收業(yè)務(wù)；各相鄰節(jié)點(diǎn)之間通過兩條方向相反的虛擬通道相連，所述虛擬通道用于承載適配業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；物理鏈路，用于承載適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述節(jié)點(diǎn)接入或接收的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的封裝格式是多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)準(zhǔn)幀格式。
優(yōu)選地，所述虛擬通道為基于多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)簽交換路徑。
所述虛擬通道還可為異步傳輸模式虛擬通道連接。
所述節(jié)點(diǎn)將承載的適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)媒體接入控制協(xié)議或通用成幀規(guī)程或鏈路接入規(guī)程或高速數(shù)字鏈路控制連接適配到所述物理鏈路中。
所述物理鏈路包括以太網(wǎng)鏈路、同步數(shù)字網(wǎng)鏈路、光傳送網(wǎng)鏈路、虛級(jí)聯(lián)組。
所述物理鏈路位于環(huán)網(wǎng)和/或相交環(huán)和/或mesh網(wǎng)中。
所述業(yè)務(wù)包括因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、異步傳輸模式業(yè)務(wù)。
一種環(huán)網(wǎng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，所述環(huán)網(wǎng)包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，兩條方向相反連接各相鄰節(jié)點(diǎn)的虛擬通道和用于承載所述適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的物理鏈路；所述方法包括
A、在各節(jié)點(diǎn)配置所述虛擬通道構(gòu)成東、西雙向環(huán)網(wǎng)；B、在各節(jié)點(diǎn)建立業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表；C、在業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表獲取業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)；D、根據(jù)預(yù)定的調(diào)度算法將所述業(yè)務(wù)調(diào)度上所述環(huán)網(wǎng)；E、將不同節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)以標(biāo)簽交換路徑的方式復(fù)用在同一個(gè)虛擬通道中進(jìn)行傳送；F、在所述業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)將所述業(yè)務(wù)調(diào)度下所述環(huán)網(wǎng)。
所述方法還包括對(duì)所述環(huán)網(wǎng)采用環(huán)倒換保護(hù)和/或源路由保護(hù)。
所述步驟A還包括綁定所述虛擬通道與對(duì)應(yīng)的環(huán)網(wǎng)。
所述步驟B包括靜態(tài)配置并維護(hù)和/或動(dòng)態(tài)配置并維護(hù)所述業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表。
所述動(dòng)態(tài)配置并維護(hù)所述業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表包括利用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議及資源預(yù)留協(xié)議配置并維護(hù)所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表。
所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表包括標(biāo)簽動(dòng)作信息和目的端口信息。
所述步驟C還包括按預(yù)定規(guī)則完成非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)的多協(xié)議標(biāo)簽交換封裝。
所述預(yù)定規(guī)則包括按目的地址將非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)分組劃分為不同的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，根據(jù)分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，將適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽插入分組頭中，完成多協(xié)議標(biāo)簽交換的封裝；按服務(wù)質(zhì)量要求將非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)分組劃分為不同的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，根據(jù)分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，將適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽插入分組頭中，完成多協(xié)議標(biāo)簽交換的封裝。
所述預(yù)定的調(diào)度算法包括嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法。
所述方法還包括對(duì)環(huán)內(nèi)業(yè)務(wù)和跨環(huán)業(yè)務(wù)采用業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑的1∶1和/或1+1保護(hù)。
所述方法還包括a1、在源節(jié)點(diǎn)，對(duì)本地上環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類；b1、根據(jù)所述流分類等級(jí)填充多協(xié)議標(biāo)簽交換中的試驗(yàn)域；c1、根據(jù)所述試驗(yàn)域指示的不同優(yōu)先級(jí)，將所述本地上環(huán)業(yè)務(wù)調(diào)度到不同的出端口隊(duì)列上環(huán)網(wǎng)傳輸。
所述流分類的信息包括虛擬局域網(wǎng)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)域和/或因特網(wǎng)協(xié)議業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型域和/或管理者指定的優(yōu)先級(jí)。
所述方法還包括a2、在所述環(huán)網(wǎng)上的相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間建立專用標(biāo)簽交換路徑傳送公平算法協(xié)議信息；b2、由所述環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的媒質(zhì)接入控制層觀測(cè)與本節(jié)點(diǎn)相連的鏈路的利用情況，并將觀測(cè)到的情況通知環(huán)網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)；c2、所述環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述公平算法協(xié)議及獲得的通知調(diào)節(jié)本節(jié)點(diǎn)向所述環(huán)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明基于MPLS技術(shù)，使環(huán)網(wǎng)不僅具備了RPR環(huán)網(wǎng)的所有功能，而且比RPR環(huán)網(wǎng)具有如下優(yōu)勢(shì)不依賴于特定的物理層技術(shù)，可以在多種物理層技術(shù)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建本發(fā)明環(huán)網(wǎng)；不依賴物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠鴺?gòu)建虛擬/物理或者邏輯的MPLS環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)更加靈活、快捷，可以有效提高業(yè)務(wù)的開通速度，尤其是VPN(虛擬專用網(wǎng))業(yè)務(wù)；該虛擬MPLS網(wǎng)的層次比RPR少了一個(gè)層次，因此在處理上更簡(jiǎn)單，使業(yè)務(wù)的配置更簡(jiǎn)單清晰，提高業(yè)務(wù)的保護(hù)速度和效率；該網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)的MPLS幀格式，使業(yè)務(wù)對(duì)環(huán)不具有依賴性，不需要其他輔助技術(shù)即可在本發(fā)明環(huán)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)跨環(huán)的端到端業(yè)務(wù)供給以及多環(huán)相交/相切時(shí)的業(yè)務(wù)互通，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率；本發(fā)明環(huán)網(wǎng)上不同的業(yè)務(wù)LSP都可以定義不同的QoS參數(shù)，支持的SLA更豐富，通過對(duì)LSP顆粒按事先協(xié)商的QoS參數(shù)進(jìn)行調(diào)度，可以更好地保障和支持差異化的QoS；由于在該環(huán)網(wǎng)上業(yè)務(wù)的承載方式是LSP，屬于面向連接的技術(shù)，可以充分利用MPLS中的OAM(操作與維護(hù))功能包括LSP連通性校驗(yàn)(CV)、LSP快速失效檢測(cè)(FFD)、前向缺陷指示(FDI)、后向缺陷指示(BDI)等，對(duì)于業(yè)務(wù)進(jìn)行有效的檢測(cè)和維護(hù)。


圖1是MPLS網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中RPR環(huán)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的拓?fù)鋱D；圖4是本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4所示環(huán)網(wǎng)以MPLS LSP作為虛擬通道復(fù)用層時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的不同物理組網(wǎng)方式示意圖；圖7是圖6所示網(wǎng)絡(luò)通過配置LSP組成虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；圖8是以SDH/SONET作為本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的承載層時(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖9是圖8所示環(huán)網(wǎng)的層結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是以以太網(wǎng)作為本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的承載層時(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖11是圖10所示環(huán)網(wǎng)的層結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖13是本發(fā)明中環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)上下的實(shí)現(xiàn)示意圖；圖14是本發(fā)明中跨環(huán)業(yè)務(wù)上下的實(shí)現(xiàn)示意圖；圖15是本發(fā)明中跨環(huán)業(yè)務(wù)的保護(hù)實(shí)現(xiàn)示意圖；圖16是本發(fā)明中采用環(huán)倒換方式實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)的過程；圖17是本發(fā)明中采用源路由方式實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)的過程。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心在于利用MPLS技術(shù)構(gòu)建不依賴于物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和具體物理層技術(shù)的環(huán)網(wǎng)技術(shù)，虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)，由處于同一某邏輯層次上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成雙通道雙向環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。該虛擬環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示，包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，用于將業(yè)務(wù)接入環(huán)網(wǎng)或從環(huán)網(wǎng)上接收業(yè)務(wù)；各相鄰節(jié)點(diǎn)之間通過兩條方向相反的虛擬通道相連，用來傳輸節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以采用不同的物理鏈路承載。
兩條虛擬通道組成兩個(gè)方向相反的環(huán)西向環(huán)和東向環(huán)，西向環(huán)順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，東向環(huán)逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，環(huán)上節(jié)點(diǎn)接入或接收的業(yè)務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)的MPLS幀結(jié)構(gòu)，不需要重新定義幀格式，虛擬通道以LSP(標(biāo)簽交換路徑)的方式承載不同節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。各節(jié)點(diǎn)通過業(yè)務(wù)的MPLS標(biāo)簽識(shí)別是否為本地業(yè)務(wù)，如果是本地業(yè)務(wù)則將業(yè)務(wù)剝離，否則通過虛擬通道傳送到下一個(gè)相鄰站點(diǎn)。
該虛擬通道可以通過多種技術(shù)構(gòu)建，比如，通過標(biāo)簽交換路徑構(gòu)建，還可以通過其他VPN(虛擬專用網(wǎng))專線技術(shù)構(gòu)建，如ATM的VPC(虛通路連接)等。
該虛擬環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)如圖4所示其中，MPLS業(yè)務(wù)匯聚層采用MPLS技術(shù)，通過業(yè)務(wù)LSP實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的接入、傳送、匯聚和復(fù)用。虛擬通道復(fù)用層可以采用但不限于MPLS技術(shù)，以LSP作為構(gòu)建本發(fā)明虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)的虛擬通道，或者說作為MPLS環(huán)網(wǎng)承載層時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)如圖5所示。虛擬通道層可以省略，在這種情況下，虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)的承載層變?yōu)閿?shù)據(jù)鏈路層，從而虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)演變成一種基于物理鏈路或者邏輯子通道的MPLS環(huán)網(wǎng)，如基于GE(千兆以太網(wǎng))連接的MPLS環(huán)網(wǎng)，或者基于VCG(虛級(jí)聯(lián)組)連接的MPLS環(huán)網(wǎng)。
業(yè)務(wù)層可以接入各種不同的業(yè)務(wù)，如IP(因特網(wǎng))業(yè)務(wù)、ETH(以太網(wǎng))業(yè)務(wù)、ATM(異步傳輸模式)業(yè)務(wù)等。
MPLS業(yè)務(wù)層采用MPLS技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)的匯聚和復(fù)用，使用標(biāo)準(zhǔn)的MPLS幀格式，以保證和現(xiàn)存的MPLS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)互通，也保證了跨環(huán)業(yè)務(wù)的互通。
數(shù)據(jù)鏈路層可以但不限于以太網(wǎng)MAC(媒體接入控制)、GFP(通用成幀協(xié)議)、LAPS(鏈路接入規(guī)程)、HDLC(高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制)等數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)，即環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)可以將虛擬通道上傳送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)MAC協(xié)議、GFP、LAPS、HDLC等連接適配到物理鏈路中。本發(fā)明環(huán)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層沒有依賴性。
本發(fā)明中環(huán)網(wǎng)對(duì)物理層也沒有依賴關(guān)系，可以根據(jù)需要采用不同的物理層技術(shù)。如可以采用以太網(wǎng)技術(shù)、POS(Packet over SDH，基于傳輸網(wǎng)的包交換)技術(shù)或EOS(Ethemet over SDH，基于傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng))技術(shù)的VCAT(虛級(jí)聯(lián))技術(shù)。
POS是IP數(shù)據(jù)包通過采用PPP(點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)對(duì)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，并采用HDLC的幀格式映射到SDH/SONET(同步數(shù)字體系/同步光網(wǎng)絡(luò))幀上，按某個(gè)相應(yīng)的線速進(jìn)行連續(xù)傳輸，它保留了IP面向非連接的特性。其中，PPP協(xié)議提供多協(xié)議封裝、差錯(cuò)控制和鏈路初始化控制等功能；HDLC幀格式負(fù)責(zé)同步傳輸鏈路上PPP封裝的IP數(shù)據(jù)幀的定界。PPP協(xié)議可將IP數(shù)據(jù)包切成PPP幀以滿足映射到SDH/SONET幀結(jié)構(gòu)上去的要求。
EOS主要定義了將以太網(wǎng)幀進(jìn)行封裝后再映射到SDH/SONET的VC(虛容器)中的映射方法，位于以太網(wǎng)MAC層與物理層的SDH間作為數(shù)據(jù)鏈路適配層。主要封裝映射方式有PPP/HDLC、LAPS和GFP幾種。
本技術(shù)領(lǐng)域人員知道，傳統(tǒng)的MPLS LSP是一種端到端的“連接”或者說“虛通道”，而以MPLS LSP作為連接環(huán)網(wǎng)上各節(jié)點(diǎn)的虛擬通道，并為這些通道分配一定的帶寬，即形成了虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也就是本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)。這種方式和物理組網(wǎng)形式無關(guān)，可以跨越物理網(wǎng)絡(luò)的限制。物理組網(wǎng)可以是環(huán)網(wǎng)、相交環(huán)、mesh(網(wǎng)狀)網(wǎng)等。
如圖6所示的本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的不同物理組網(wǎng)方式可以將R6/R8之間的Tunnel LSP1(經(jīng)過R2、R1)、R8/R7之間的TunnelLSP3(經(jīng)過R5、R4)和R6/R7之間的Tunnel LSP5(經(jīng)過R3)通過管理軟件(手工或者自動(dòng))配置成西向環(huán)Loop1。同時(shí)，R6/R8之間的Tunnel LSP2(經(jīng)過R2、R1)、R8/R7之間的Tunnel LSP4(經(jīng)過R5、R4)和R6/R7之間的TunnelLSP6(經(jīng)過R3)通過管理軟件(手工或者自動(dòng))配置成東向環(huán)Loop2。以TunnelLSP構(gòu)建虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)的一個(gè)好處就是，不受端口資源的限制，可以在網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)業(yè)務(wù)情況構(gòu)建足夠多的MPLS環(huán)網(wǎng)。如在現(xiàn)有的MPLS網(wǎng)絡(luò)中，在帶寬資源允許的情況下，只需要在相關(guān)節(jié)點(diǎn)之間配置幾個(gè)LSP作為虛擬通道，就可以快速開通這幾個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的具有自愈保護(hù)功能的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)提供簡(jiǎn)單、快速。
該圖中的虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)可以簡(jiǎn)化成圖7所示結(jié)構(gòu)，R6、R7和R8三個(gè)網(wǎng)元雖然在物理上不是相鄰的，但是可以通過通道LSP1～LSP6，將它們配制成一個(gè)虛擬的MPLS Ring，LSP1、LSP3和LSP5構(gòu)成西向環(huán)，順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，LSP2、LSP4和LSP6構(gòu)成東向環(huán)，逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。三個(gè)網(wǎng)元之間的業(yè)務(wù)，通過業(yè)務(wù)LSP承載到通道LSP中。
前面已經(jīng)提到，本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的虛擬通道復(fù)用層不是必需的，這時(shí)，MPLS環(huán)的承載層變成了數(shù)據(jù)鏈路層，通道可以是物理鏈路或者是子通道，MPLS環(huán)的通道帶寬不再被復(fù)用。
例如，在SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)中，可以以VCG作為通道，構(gòu)建一個(gè)雙通道雙向網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)，各相鄰節(jié)點(diǎn)之間通過兩條方向相反的VCG通道相連，組成方向相反的兩個(gè)VCG環(huán)，分別稱為西向環(huán)和東向環(huán)，西向環(huán)順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，東向環(huán)逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，環(huán)上傳送的業(yè)務(wù)以MPLS標(biāo)簽交換路徑的方式承載。
如圖8所示VCG1、VCG3、VCG5和VCG7構(gòu)成西向環(huán)，順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，VCG2、VCG4、VCG6和VCG8構(gòu)成東向環(huán)，逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。這種技術(shù)的環(huán)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)如圖9所示。其中，SDH和虛級(jí)聯(lián)共同組成虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的物理層，數(shù)據(jù)鏈路層采用GFP或者LAPS/HDLC構(gòu)成MPLS環(huán)網(wǎng)的承載層。
也可將以太網(wǎng)直接作為虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)的承載層，比如，采用路由器的GE端口，將各節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)雙纖雙向環(huán)形結(jié)構(gòu)，西向環(huán)順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，東向環(huán)逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)，如圖10所示。這種技術(shù)的環(huán)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)如圖11所示。其中，以太網(wǎng)的MAC層組成虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的物理層，數(shù)據(jù)鏈路層采用GFP或者LAPS/HDLC構(gòu)成MPLS環(huán)網(wǎng)的承載層。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合圖12所示的流程詳細(xì)說明利用該環(huán)網(wǎng)傳送用戶業(yè)務(wù)的流程，包括以下步驟S11在各節(jié)點(diǎn)配置虛擬通道構(gòu)成東、西雙向環(huán)網(wǎng)，即在同一某邏輯層上構(gòu)建虛擬通道，為其分配一定的帶寬，使其構(gòu)成東向環(huán)和西向環(huán)。虛擬通道的構(gòu)建可以采用多種技術(shù)，比如，采用MPLS LSP在MPLS業(yè)務(wù)匯聚層和數(shù)據(jù)鏈路層之間構(gòu)建虛擬通道，還可以基于物理鏈路或者邏輯子通道在物理層構(gòu)建物理或者邏輯子通道，從而使虛擬的MPLS環(huán)網(wǎng)演變成基于物理鏈路或者邏輯子通道的MPLS環(huán)網(wǎng)，如基于GE連接的MPLS環(huán)網(wǎng)，或者基于VCG連接的MPLS環(huán)網(wǎng)。
步驟S12綁定所述虛擬通道與對(duì)應(yīng)的環(huán)網(wǎng)。在實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)中，可能會(huì)構(gòu)建多個(gè)虛擬MPLS環(huán)，每個(gè)端口也可能包含多個(gè)虛擬通道，因此，需要將構(gòu)建的每條虛擬通道與其對(duì)應(yīng)的環(huán)網(wǎng)綁定。這樣就由物理網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)相鄰或不相鄰的端口通過構(gòu)建的虛擬通道組成了一個(gè)完整的環(huán)路。業(yè)務(wù)層接入的不同業(yè)務(wù)首先要通過MPLS封裝適配到該虛擬通道復(fù)用層，然后，再通過數(shù)據(jù)鏈路層的封裝適配到物理層。
步驟S13在各節(jié)點(diǎn)建立業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表。該標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表包含標(biāo)簽動(dòng)作和目的端口等信息，標(biāo)簽動(dòng)作包括彈出標(biāo)簽，加入標(biāo)簽，交換標(biāo)簽，表的建立方式可以采用靜態(tài)配置的方式，也可以是用LDP(標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議)協(xié)議、RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)協(xié)議創(chuàng)建和維護(hù)，或者采用兩者相結(jié)合的方式。
步驟S14在業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)入口，按預(yù)定規(guī)則完成非多標(biāo)簽協(xié)議交換業(yè)務(wù)的多標(biāo)簽協(xié)議交換封裝。其詳細(xì)過程可參照?qǐng)D13，該環(huán)網(wǎng)包括四個(gè)節(jié)點(diǎn)A、B、C、D。在源節(jié)點(diǎn)A入口，將非MPLS的業(yè)務(wù)分組，按照預(yù)定規(guī)則將MPLS業(yè)務(wù)分組劃分為不同的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，根據(jù)分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，將適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽插入分組頭中，即完成多協(xié)議標(biāo)簽交換的封裝。所述預(yù)定規(guī)則由用戶指定，比如可以按照目的地址、QOS(服務(wù)質(zhì)量)要求等對(duì)非MPLS業(yè)務(wù)分組。如果是MPLS業(yè)務(wù)，則不需要此步驟。
步驟S15在業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表獲取業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)。具體為根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表，進(jìn)行標(biāo)簽動(dòng)作(彈出標(biāo)簽，加入標(biāo)簽，交換標(biāo)簽)后，查找到出端口，即獲取業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)。
步驟S16根據(jù)預(yù)定的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)調(diào)度上環(huán)網(wǎng)。比如，可以按照嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法將用戶業(yè)務(wù)調(diào)度上環(huán)網(wǎng)，以便為用戶提供更好的等級(jí)服務(wù)。
步驟S17將不同節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)以標(biāo)簽交換路徑的方式復(fù)用在同一個(gè)虛擬通道中進(jìn)行傳送。虛擬通道中復(fù)用的業(yè)務(wù)可以通過不同的物理鏈路承載，比如，前面提到的SDH/SONET的VCAT，將復(fù)用業(yè)務(wù)通過GFP/LAPS/HDLC等封裝映射到SDH/SONET的VC(虛容器)中；或者將以太網(wǎng)直接作為承載復(fù)用業(yè)務(wù)的物理鏈路，通過路由器的GE端口傳輸。
步驟S18經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)簽交換將用戶業(yè)務(wù)傳送到業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)。比如圖13中，經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)B進(jìn)行標(biāo)簽交換后迅速前傳至下一節(jié)點(diǎn)C。
步驟S19在業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)將業(yè)務(wù)調(diào)度下環(huán)網(wǎng)。參照?qǐng)D13，在宿節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)查業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表，獲悉此節(jié)點(diǎn)為該標(biāo)簽交換路徑的宿節(jié)點(diǎn)，用戶業(yè)務(wù)被調(diào)度下該環(huán)網(wǎng)，進(jìn)行客戶層信號(hào)的進(jìn)一步處理。
本發(fā)明環(huán)網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)的MPLS幀格式傳送用戶業(yè)務(wù)，使業(yè)務(wù)對(duì)環(huán)不具有依賴性，因此，在該環(huán)網(wǎng)以外的設(shè)備不需要進(jìn)行任何處理即可識(shí)別該環(huán)網(wǎng)的用戶幀，從而方便地實(shí)現(xiàn)跨環(huán)的端到端業(yè)務(wù)供給、多環(huán)相交/相切時(shí)的業(yè)務(wù)互通。
圖14為跨環(huán)業(yè)務(wù)在本發(fā)明環(huán)網(wǎng)上、下的實(shí)現(xiàn)示意圖一個(gè)跨本發(fā)明環(huán)網(wǎng)A、環(huán)網(wǎng)B的業(yè)務(wù)，環(huán)網(wǎng)A包括四個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)A、B、C、D；環(huán)網(wǎng)B包括四個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)E、F、G、H。411是該業(yè)務(wù)在環(huán)網(wǎng)A上的實(shí)際路徑，412是該業(yè)務(wù)在環(huán)間上的實(shí)際路徑，413是該業(yè)務(wù)在環(huán)網(wǎng)B上的實(shí)際路徑。而路徑411、412、413實(shí)現(xiàn)時(shí)分別對(duì)應(yīng)1條LSP，即在環(huán)網(wǎng)A上，從節(jié)點(diǎn)D到節(jié)點(diǎn)A，是一條LSPLSP1；在環(huán)網(wǎng)B上，從節(jié)點(diǎn)E到節(jié)點(diǎn)H，是一條LSPLSP3；在環(huán)間，從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)E，則是另外一條LSPLSP2，在節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)E分別完成LSP1到LSP2標(biāo)簽交換、LSP2到LSP3的標(biāo)簽交換。
由此可以看出該跨環(huán)業(yè)務(wù)在環(huán)網(wǎng)上和環(huán)網(wǎng)間，都可以利用MPLS的LSP調(diào)度來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)調(diào)度，不需要做其他的轉(zhuǎn)換即可完成跨環(huán)業(yè)務(wù)的調(diào)度。
多環(huán)相交、相切時(shí)，業(yè)務(wù)跨環(huán)傳送的過程與上述類似，在此不再贅述。
為了更好地保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，本發(fā)明還對(duì)該環(huán)網(wǎng)采取了如下的多種保護(hù)措施1、基于業(yè)務(wù)LSP(標(biāo)簽交換路徑的保護(hù))的保護(hù)(1)環(huán)內(nèi)業(yè)務(wù)的保護(hù)利用MPLS OAM(操作與維護(hù))功能實(shí)現(xiàn)LSP的1∶1或1+1保護(hù)。
具體實(shí)現(xiàn)為工作LSP和備用LSP逆向配置(如工作LSP配置在西向環(huán)中，保護(hù)LSP配置在東向環(huán)中)；在工作LSP出錯(cuò)后，利用MPLS的OAM功能，及時(shí)監(jiān)測(cè)到該情況；然后啟用備用的LSP。
(2)跨環(huán)業(yè)務(wù)的保護(hù)利用MPLS OAM功能，實(shí)現(xiàn)LSP的1∶1或1+1保護(hù)。
如圖15所示，具體實(shí)現(xiàn)為工作LSP和備用LSP跨越相交環(huán)的不同鏈路；在工作LSP出錯(cuò)后，利用MPLS的OAM功能，及時(shí)監(jiān)測(cè)到該情況，啟用備用的LSP。
在上面提到MPLS的OAM功能，下面簡(jiǎn)單介紹如下MPLS的OAM(操作和維護(hù))主要由ITU-T Rec.Y.1711定義的MPLS OAM幀來保證，目前定義的幀類型有CV(連通性校驗(yàn))、FDI(前向缺陷指示)、BDI(后向缺陷指示)、性能報(bào)文、環(huán)回請(qǐng)求、環(huán)回響應(yīng)，但是定義了具體格式和操作規(guī)程的只有CV、FDI、BDI三種。
(a)連通性校驗(yàn)CV流在LSP的源LSR產(chǎn)生，以1/S的速度發(fā)送，在LSP的宿LSR終結(jié)；CV報(bào)文攜帶網(wǎng)絡(luò)唯一標(biāo)識(shí)符(TTSI)，這樣奠定了能檢測(cè)所有缺陷的基礎(chǔ)。
(b)前向缺陷指示FDI報(bào)文的產(chǎn)生是作為對(duì)檢測(cè)故障的行為的響應(yīng)(例如來自于CV流的缺陷)，它的主要目的是壓制檢測(cè)到錯(cuò)誤的層以上的層網(wǎng)絡(luò)的告警；(c)后向缺陷指示BDI流在返回通路(比如一個(gè)返回的LSP)上被插入，用來將在下行LSP的LSR(標(biāo)簽交換路由器)宿點(diǎn)中檢測(cè)到的缺陷通知給上行LSR(前向LSP的源點(diǎn))。
2、基于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)的保護(hù)一般具有wrapping(環(huán)倒換保護(hù))和steering(源路由保護(hù))兩種。
本發(fā)明虛擬MPLS環(huán)可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)上下業(yè)務(wù)的方式，分為單向保護(hù)環(huán)和雙向保護(hù)環(huán)。前者指定兩個(gè)方向相反的環(huán)中的一個(gè)用作工作通道，用于在正常情況下傳送業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的上下始終在工作通道上完成，另外一個(gè)環(huán)作為保護(hù)通道使用，用于在網(wǎng)絡(luò)故障中保護(hù)工作通道；后者則可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送業(yè)務(wù)，正常情況下，業(yè)務(wù)走短路徑，故障發(fā)生后，業(yè)務(wù)通過長路徑傳送。
MPLS環(huán)的保護(hù)可以采用Wrapping和steering的保護(hù)方式，下面對(duì)這兩種保護(hù)方式分別詳細(xì)說明。
(1)環(huán)倒換保護(hù)(wrapping)Wraping保護(hù)可以不需要信令的幫助，只需要檢測(cè)服務(wù)層的通道鏈路狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)層出現(xiàn)SF(信號(hào)失敗)時(shí)，對(duì)應(yīng)于故障點(diǎn)一側(cè)的通道進(jìn)行工作通道和保護(hù)通道之間的橋接。
具體實(shí)現(xiàn)過程如下I.環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間通過信令交換拓?fù)湫畔?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)(可選)；II.當(dāng)環(huán)網(wǎng)光纖中斷后，光纖中斷處兩端節(jié)點(diǎn)會(huì)監(jiān)測(cè)到缺陷信息和位置；III.光纖中斷處兩端節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)出控制信令沿光纖方向通知各個(gè)節(jié)點(diǎn)(可選)；IV.在缺陷發(fā)生的相鄰節(jié)點(diǎn)，分別將業(yè)務(wù)環(huán)回到另外一個(gè)虛擬通道環(huán)進(jìn)行傳送；V.在環(huán)保護(hù)切換時(shí)，按業(yè)務(wù)流的不同服務(wù)等級(jí)的高低，依次向反向通道倒換業(yè)務(wù)。
圖16示出了以LSP為承載層的單向保護(hù)環(huán)倒換的實(shí)現(xiàn)過程其中，LSP1、LSP3、LSP5、LSP7、LSP9和LSP11構(gòu)成MPLS Ring的西向環(huán)，作為工作通道，順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。LSP2、LSP4、LSP6、LSP8、LSP10和LSP12構(gòu)成MPLS Ring的東向環(huán)，作為保護(hù)通道，逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。LSPQ是從R1到R4節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)，正常情況下順時(shí)針經(jīng)過R2、R3，傳送到R4站點(diǎn)時(shí)，被目的站點(diǎn)R4剝離。當(dāng)LSP3或/和LSP4通道發(fā)生故障時(shí)，R2和R3都在鄰近故障點(diǎn)一側(cè)將工作通道和保護(hù)通道進(jìn)行橋接。這時(shí)對(duì)于LSPQ本應(yīng)在R2節(jié)點(diǎn)被封裝到通道LSP3中發(fā)往R3，故障發(fā)生后，則被封裝到保護(hù)通道LSP2中逆時(shí)針發(fā)送到R1，經(jīng)R6、R5、R4的保護(hù)通道到達(dá)R3，在R3將其倒換到工作通道并封裝在通道LSP5中，順時(shí)針發(fā)送到R4，R4發(fā)現(xiàn)是本地業(yè)務(wù)后將其剝離。保護(hù)通道在網(wǎng)絡(luò)正常下，可以傳送額外業(yè)務(wù)。
(2)源路由保護(hù)(steering)steering保護(hù)則需要信令的協(xié)助，一般在正常情況下，業(yè)務(wù)走短路徑，網(wǎng)絡(luò)故障后，通過拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，重新計(jì)算業(yè)務(wù)路由。
具體實(shí)現(xiàn)過程如下1.環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間通過信令交換拓?fù)湫畔?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)；II.當(dāng)環(huán)網(wǎng)光纖中斷后，光纖中斷處兩端節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)出控制信令將受影響的業(yè)務(wù)LSP的信息通知其它節(jié)點(diǎn)；III.相應(yīng)的業(yè)務(wù)LSP的源節(jié)點(diǎn)接收到信息后，立即將此業(yè)務(wù)LSP改向另外一個(gè)虛擬通道環(huán)進(jìn)行傳送，從而實(shí)現(xiàn)源路由保護(hù)。
圖17示出了以LSP為承載層的雙向保護(hù)環(huán)的源路由保護(hù)實(shí)現(xiàn)過程LSP1、LSP3、LSP5、LSP7、LSP9和LSP11構(gòu)成MPLS Ring的西向環(huán)，順時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。LSP2、LSP4、LSP6、LSP8、LSP10和LSP12構(gòu)成MPLS Ring的東向環(huán)，逆時(shí)針傳送業(yè)務(wù)。LSPQ和LSPN為R1和R3節(jié)點(diǎn)之間的兩條業(yè)務(wù)，正常情況下LSPQ順時(shí)針經(jīng)過R2到R3，并被R3剝離。LSPQ逆時(shí)針經(jīng)過R2到R1，并被R1剝離。當(dāng)LSP3或/和LSP4通道發(fā)生故障時(shí)，通過拓?fù)渲匦掳l(fā)現(xiàn)，R1發(fā)現(xiàn)LSPQ不可達(dá)，將LSPQ倒換東向環(huán)上，逆時(shí)針將業(yè)務(wù)通過R6、R5、R4，傳送到R3，并被R3剝離。R3發(fā)現(xiàn)LSPN順時(shí)針不可達(dá)，則將LSPN倒換西向環(huán)上，順時(shí)針將業(yè)務(wù)通過R4、R5、R6，傳送到R1，并被R1剝離。在Steering保護(hù)方式下，兩個(gè)環(huán)上都應(yīng)該預(yù)留一定的保護(hù)帶寬以備故障時(shí)保護(hù)工作業(yè)務(wù)。預(yù)留帶寬在網(wǎng)絡(luò)正常情況下，可以傳送額外業(yè)務(wù)。
Wrapping保護(hù)方式倒換速度快，可以不需要拓?fù)湫畔?，但是由于倒換發(fā)生時(shí)，業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行纏繞，導(dǎo)致帶寬利用率較低。而Steering保護(hù)方式，帶寬利用率高，但是需要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲW(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，需要等待重新的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，然后才能夠找到最佳路由，所以倒換時(shí)間較長。
為了避免wrapping方式的帶寬利用低和Steering的倒換速度較長的問題，Wrapping+Steering方式提供了較好的解決方案。實(shí)現(xiàn)方法是，網(wǎng)絡(luò)正常情況下，業(yè)務(wù)走短路徑，網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時(shí)，故障點(diǎn)兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)首先進(jìn)行wrapping倒換，同時(shí)進(jìn)行重新拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，待業(yè)務(wù)的源節(jié)點(diǎn)得到新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑螅鶕?jù)拓?fù)湫畔⒂?jì)算路由，選擇一個(gè)短路徑進(jìn)行傳送。這種方式既可以提高網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)速度，又可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。
前面提到Steering保護(hù)方式需要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲW(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，需要等待重新的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，然后才能夠找到最佳路由。本發(fā)明虛擬MPLS環(huán)網(wǎng)可以具備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)功能，但不是必需的。
拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)的功能是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化的時(shí)候能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)將新的拓?fù)湫畔l(fā)送到環(huán)上各節(jié)點(diǎn)。MPLS環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)功能可以通過定義一種MPLS OAM報(bào)文來實(shí)現(xiàn)。
a)在以MPLS Tunnel LSP作為承載層的MPLS環(huán)網(wǎng)中，拓?fù)湫畔⒖梢允褂肙AM報(bào)文的形式向相鄰節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散，目前MPLS OAM幀制定了5種類型，可以定義一種新的OAM幀，用來承載環(huán)網(wǎng)的拓?fù)湫畔?，在TunnelLSP中將拓?fù)湫畔U(kuò)散給相鄰節(jié)點(diǎn)。
b)在以物理通道或者子通道作為承載層的MPLS環(huán)網(wǎng)中，可以定義專門的LSP，用于在相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳送拓?fù)湫畔ⅰ?br> 為了給用戶業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)質(zhì)量，本發(fā)明利用MPLS標(biāo)簽中的EXP(試驗(yàn))域(該域在標(biāo)準(zhǔn)中是沒有定義用途的，含3bit，通常用作優(yōu)先級(jí)，可標(biāo)識(shí)8種優(yōu)先級(jí))，不同的LSP都可以定義不同的QoS參數(shù)，使支持的SLA(服務(wù)級(jí)別協(xié)議)更豐富，通過對(duì)LSP顆粒按事先協(xié)商的QoS參數(shù)進(jìn)行調(diào)度，更好地保障和支持差異化的QoS。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下I.在源節(jié)點(diǎn)，對(duì)本地上環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類。
II.根據(jù)流分類等級(jí)填充MPLS的EXP域a)對(duì)于非MPLS流進(jìn)行MPLS封裝。對(duì)于MPLS格式中的EXP域，根據(jù)一定的算法來決定其取值，比如，根據(jù)VLAN(虛擬局域網(wǎng))業(yè)務(wù)的pri(優(yōu)先級(jí))域(該域含3bit，可表示8種優(yōu)先級(jí))和/或IP(因特網(wǎng)協(xié)議)業(yè)務(wù)的TOS(業(yè)務(wù)類型)域(該域標(biāo)識(shí)IP業(yè)務(wù)的類型，如視頻業(yè)務(wù)等)和/或管理者指定的優(yōu)先級(jí)等信息對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類?？筛鶕?jù)需要從中選擇一種、或多種信息進(jìn)行組合，比如對(duì)于TOS是視頻業(yè)務(wù)的，當(dāng)VLAN也是高優(yōu)先級(jí)的，就定義為第一優(yōu)先級(jí)；當(dāng)VLAN是較低優(yōu)先級(jí)的，就定義為第二優(yōu)先級(jí)等等。
b)對(duì)于MPLS流，根據(jù)需要，選擇沿用已有的EXP域或重新指定EXP域。
c)EXP域填充，只針對(duì)本地上環(huán)的業(yè)務(wù)，且對(duì)環(huán)網(wǎng)所有的節(jié)點(diǎn)采用相同的算法。
III.根據(jù)EXP域指示的優(yōu)先級(jí)的不同，將用戶業(yè)務(wù)調(diào)度到不同的出端口隊(duì)列。
IV.采用某種算法和策略(比如嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)調(diào)度等調(diào)度算法)，調(diào)度不同的優(yōu)先隊(duì)列到出端口，即上環(huán)網(wǎng)上傳輸。
由于環(huán)網(wǎng)環(huán)上的帶寬是共享資源，極其容易被網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)別節(jié)點(diǎn)或個(gè)別用戶過度使用造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，在本發(fā)明環(huán)網(wǎng)中采用信令收集各節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)帶寬信息，利用一定的公平算法，控制各個(gè)站點(diǎn)的上環(huán)業(yè)務(wù)，使每個(gè)站點(diǎn)都能公平的訪問環(huán)帶寬。具體步驟如下I.在環(huán)上的相鄰兩點(diǎn)之間建立一條專門的LSP，用于傳送公平算法協(xié)議信息；II.每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的MAC層一直觀測(cè)緊靠它的鏈路的利用情況，然后把這個(gè)信息告知環(huán)上所有的節(jié)點(diǎn)；III.環(huán)網(wǎng)采用內(nèi)在的機(jī)制(取決于所采用的公平算法)執(zhí)行公平算法以控制帶寬的利用。公平算法是一種可以讓環(huán)上每一個(gè)用戶公平享用帶寬的機(jī)制，它不像SDH給每一個(gè)用戶分配一個(gè)固定的有限帶寬，而是把環(huán)上的整個(gè)帶寬作為一個(gè)全局資源分配給用戶。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)公平算法的結(jié)果獲悉允許向環(huán)上發(fā)送的數(shù)據(jù)量。
IV.建立一個(gè)反饋機(jī)制，根據(jù)上一步驟的結(jié)果調(diào)節(jié)源節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。從而實(shí)現(xiàn)環(huán)帶寬的公平訪問。
由此可見，本發(fā)明環(huán)網(wǎng)不僅具備了RPR環(huán)網(wǎng)所有的優(yōu)勢(shì)，而且比RPR環(huán)網(wǎng)具有更多的優(yōu)勢(shì)，比如業(yè)務(wù)處理簡(jiǎn)單，效率高，實(shí)現(xiàn)跨環(huán)的端到端業(yè)務(wù)供給，多環(huán)相交/相切時(shí)的業(yè)務(wù)互通，支持的SLA(服務(wù)等級(jí)協(xié)議)更豐富，可充分利用MPLS中的OAM功能等。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)網(wǎng)，其特征在于，包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，用于將業(yè)務(wù)接入所述環(huán)網(wǎng)或從所述環(huán)網(wǎng)上接收業(yè)務(wù)；各相鄰節(jié)點(diǎn)之間通過兩條方向相反的虛擬通道相連，所述虛擬通道用于承載適配業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；物理鏈路，用于承載適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述節(jié)點(diǎn)接入或接收的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的封裝格式是多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)準(zhǔn)幀格式。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述虛擬通道為基于多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)簽交換路徑。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述虛擬通道為異步傳輸模式虛擬通道連接。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)將承載的適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)媒體接入控制協(xié)議或通用成幀規(guī)程或鏈路接入規(guī)程或高速數(shù)字鏈路控制連接適配到所述物理鏈路中。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述物理鏈路包括以太網(wǎng)鏈路、同步數(shù)字網(wǎng)鏈路、光傳送網(wǎng)鏈路、虛級(jí)聯(lián)組。
6.如權(quán)利要求1或5所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述物理鏈路位于環(huán)網(wǎng)和/或相交環(huán)和/或mesh網(wǎng)中。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述業(yè)務(wù)包括因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、異步傳輸模式業(yè)務(wù)。
8.基于權(quán)利要求1所述環(huán)網(wǎng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，所述環(huán)網(wǎng)包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，兩條方向相反連接各相鄰節(jié)點(diǎn)的虛擬通道和用于承載適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的物理鏈路；其特征在于，所述方法包括A、在各節(jié)點(diǎn)配置所述虛擬通道構(gòu)成東、西雙向環(huán)網(wǎng)；B、在各節(jié)點(diǎn)建立業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表；C、在業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表獲取業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)；D、根據(jù)預(yù)定的調(diào)度算法將所述業(yè)務(wù)調(diào)度上所述環(huán)網(wǎng)；E、將不同節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)以標(biāo)簽交換路徑的方式復(fù)用在同一個(gè)虛擬通道中進(jìn)行傳送；F、在所述業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)將所述業(yè)務(wù)調(diào)度下所述環(huán)網(wǎng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)所述環(huán)網(wǎng)采用環(huán)倒換保護(hù)和/或源路由保護(hù)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述步驟A還包括綁定所述虛擬通道與對(duì)應(yīng)的環(huán)網(wǎng)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟B包括靜態(tài)配置并維護(hù)和/或動(dòng)態(tài)配置并維護(hù)所述業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)配置并維護(hù)所述業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表包括利用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議及資源預(yù)留協(xié)議配置并維護(hù)所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)簽交換路徑調(diào)度表包括標(biāo)簽動(dòng)作信息和目的端口信息。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟C還包括按預(yù)定規(guī)則完成非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)的多協(xié)議標(biāo)簽交換封裝。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則包括按目的地址將非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)分組劃分為不同的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，根據(jù)分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，將適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽插入分組頭中，完成多協(xié)議標(biāo)簽交換的封裝；按服務(wù)質(zhì)量要求將非多協(xié)議標(biāo)簽交換業(yè)務(wù)分組劃分為不同的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，根據(jù)分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，將適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽插入分組頭中，完成多協(xié)議標(biāo)簽交換的封裝。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的調(diào)度算法包括嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)環(huán)內(nèi)業(yè)務(wù)和跨環(huán)業(yè)務(wù)采用業(yè)務(wù)標(biāo)簽交換路徑的1∶1和/或1+1保護(hù)。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括a1、在源節(jié)點(diǎn)，對(duì)本地上環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類；b1、根據(jù)所述流分類等級(jí)填充多協(xié)議標(biāo)簽交換中的試驗(yàn)域；c1、根據(jù)所述試驗(yàn)域指示的不同優(yōu)先級(jí)，將所述本地上環(huán)業(yè)務(wù)調(diào)度到不同的出端口隊(duì)列上環(huán)網(wǎng)傳輸。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述流分類的信息包括虛擬局域網(wǎng)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)域和/或因特網(wǎng)協(xié)議業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型域和/或管理者指定的優(yōu)先級(jí)。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括a2、在所述環(huán)網(wǎng)上的相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間建立專用標(biāo)簽交換路徑傳送公平算法協(xié)議信息；b2、由所述環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的媒質(zhì)接入控制層觀測(cè)與本節(jié)點(diǎn)相連的鏈路的利用情況，并將觀測(cè)到的情況通知環(huán)網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)；c2、所述環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述公平算法協(xié)議及獲得的通知調(diào)節(jié)本節(jié)點(diǎn)向所述環(huán)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)網(wǎng)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，該環(huán)網(wǎng)包括處于同一邏輯層上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，用于將業(yè)務(wù)接入環(huán)網(wǎng)或從環(huán)網(wǎng)上接收業(yè)務(wù)；各相鄰節(jié)點(diǎn)之間通過兩條方向相反的虛擬通道相連，所述虛擬通道用于承載適配業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；物理鏈路，用于承載適配到所述虛擬通道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。基于該環(huán)網(wǎng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法為在各節(jié)點(diǎn)建立業(yè)務(wù)LSP調(diào)度表；在業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)業(yè)務(wù)LSP調(diào)度表獲取業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)；根據(jù)預(yù)定的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)調(diào)度上環(huán)網(wǎng)；將不同節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)以LSP的方式復(fù)用在同一個(gè)虛擬通道中進(jìn)行傳送；在業(yè)務(wù)宿節(jié)點(diǎn)將業(yè)務(wù)調(diào)度下環(huán)網(wǎng)。利用本發(fā)明，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供電信級(jí)保護(hù)，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1756222SQ200410080928
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者王玉祥, 萬懷雪, 曾理 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司