專利名稱：一種實現(xiàn)彈性分組環(huán)橋中繼洪泛傳送變?yōu)閱尾魉偷姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實現(xiàn)RPR(Resilient Packet Ring，彈性分組環(huán))中把橋中繼洪泛傳送變?yōu)閱尾魉鸵员銓崿F(xiàn)RPR環(huán)的空間復(fù)用，以節(jié)省RPR環(huán)帶寬的方法。
背景技術(shù)：
在RPR標準中，對于橋中繼單播幀的傳送均采用洪泛傳送，以消除RPR站點向跟它連接的接入設(shè)備的洪泛傳送現(xiàn)象。
RPR標準中，本地源遠端目的單播幀的傳送方法如附圖1所示，用戶提供的本地源遠端目的單播幀通過采用RPR數(shù)據(jù)基本幀格式，附加上RPR特定的幀頭被轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。其中，RPR幀頭中的目的地址域是遠端站點的MAC(媒質(zhì)訪問控制)地址，源地址是發(fā)起該幀的本地站點的MAC地址，extendedControl(RPR幀頭中的擴展控制字段)域中的洪泛傳輸標志位置1，表示該幀需要洪泛傳送。其采用的傳送方式是在RPR環(huán)上洪泛傳送。
遠端源單播幀的傳送如附圖2所示，用戶提供的遠端源單播幀通過采用RPR數(shù)據(jù)擴展幀格式，附加上RPR特定的幀頭被轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。其中RPR幀頭中的目的地址域da(RPR幀頭中的目的地址)是從MAC客戶送來的數(shù)據(jù)的幀的目的地址，源地址域sa(RPR幀頭中的源地址)是作為橋的RPR站點的MAC地址，extendedControl域中的洪泛傳輸標志位置1，表示該幀需要洪泛傳送。其采用的傳送方式是在RPR環(huán)上洪泛傳送。即使目的站點是本地環(huán)上的站點時，也采用洪泛傳送，用來支持透明橋功能。其中48位的destinationAddress(目的地址)和sourceAddress(源地址)域分別標識了目的和源客戶；ttl(time to live，生存周期)域標識了拷貝和剝離的站點；48位的sa域標識了剝離站點。這些參數(shù)用來支持幀在源和目的站點的可靠剝離；以太網(wǎng)幀的端到端的錯誤檢查(其中以太網(wǎng)幀作為載荷被傳送)。
RPR設(shè)備是作為城域網(wǎng)中一種節(jié)點傳送設(shè)備來應(yīng)用的，它本身不會有產(chǎn)生多少數(shù)據(jù)，大量的數(shù)據(jù)是通過接入從遠端源來的數(shù)據(jù)和到遠端目的去的數(shù)據(jù)。在這種情況下，RPR環(huán)在二層上進行傳送的單播幀基本上都屬于以上描述的兩種幀類型范疇，在環(huán)上傳送時均采用洪泛傳送，這樣會造成環(huán)上數(shù)據(jù)的擁塞和環(huán)帶寬的極大浪費。
公開號為20030154315的美國的專利申請“在橋互連的環(huán)網(wǎng)中的空間費用和多點互連方法”(Spatial reuse and multi-point interconnection inbridge-interconnected ring)是關(guān)于在采用空間復(fù)用的環(huán)網(wǎng)中的如何把橋接的洪泛傳送變換為單播傳送的方法。該發(fā)明中僅提到了對橋標識和跟橋連接的非本地環(huán)的端站地址進行學(xué)習(xí)，并沒有具體說明如何標識橋；同時也沒有說明采用什么樣的幀格式來實現(xiàn)單播傳送。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)把橋中繼單播幀在環(huán)上的洪泛傳送轉(zhuǎn)換為在環(huán)上的單播傳送以便實現(xiàn)空間復(fù)用，大大節(jié)省RPR環(huán)帶寬。解決IEEE802.17D2.3草案中橋中繼單播幀的洪泛傳送引起的RPR環(huán)帶寬浪費的問題。
本發(fā)明所述的實現(xiàn)把橋中繼單播幀的洪泛傳送轉(zhuǎn)換為單播傳送方法如下第一步，對于幀的目的地址或源地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備，即業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀采用RPR的數(shù)據(jù)擴展幀格式；第二步，采用二層MAC地址學(xué)習(xí)實現(xiàn)對RPR站點的MAC地址跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系的學(xué)習(xí)，得到RPR站點的MAC地址和跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系表，如附圖3所示，其中每個RPR站點對應(yīng)至少一個業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址；第三步，結(jié)合環(huán)選擇表，如附圖4所示，根據(jù)數(shù)據(jù)幀中目的MAC地址來決定傳送該幀所用的環(huán)；第四步，對于從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)幀，查找上述兩張表，就可以決定該數(shù)據(jù)幀要到達或要通過的RPR目的站點和環(huán)號，采用擴展幀的格式實現(xiàn)從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來的非本地源或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地目的的數(shù)據(jù)幀的二層數(shù)據(jù)交換為單播傳送。
如附圖5所示，對于源地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀即本地源遠端目的的數(shù)據(jù)幀，采用擴展幀的格式對數(shù)據(jù)幀進行封裝，其中的destination_address是遠端目的的MAC地址，sa和source_address相同，是本地站點的MAC地址，da是傳送該幀要通過的本地橋的MAC地址，其他部分都是RPR標準規(guī)定的頭，其中的flood位設(shè)置為0，表示是單播傳送而不是洪泛傳送。
如附圖6所示，對于幀的目的地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀即遠端源的數(shù)據(jù)幀，采用擴展幀的格式對數(shù)據(jù)幀進行封裝，其中的destination_address是目的的MAC地址，source_address是本地站點的MAC地址，da是傳送該幀要通過的本地橋的MAC地址或本地站點的地址，sa是發(fā)起該幀的橋的MAC地址，其他部分都是RPR標準規(guī)定的頭，其中的flood位設(shè)置為0，表示是單播傳送而不是洪泛傳送；而對于沒有查找到的數(shù)據(jù)幀仍采用RPR標準規(guī)定的傳送方式，以便所有的站點進行地址學(xué)習(xí)。
采用本發(fā)明描述的方法可以把以上兩種幀的洪泛傳送轉(zhuǎn)換為單播傳送以便疏緩環(huán)上的流量和節(jié)省環(huán)帶寬，大大提高環(huán)帶寬的利用率。


圖1是RPR標準中規(guī)定的本地源遠端目的單播幀傳送的方式示意圖；圖2是RPR標準中規(guī)定的遠端源單播幀傳送的方式示意圖；圖3是站點MAC地址跟與該站點相連接的接入設(shè)備的MAC地址的對應(yīng)關(guān)系表示意圖；圖4是RPR站點的環(huán)選擇表示意圖；圖5是采用本發(fā)明的方法后本地源遠端目的單播幀傳送的幀映射方式示意圖；圖6是采用本發(fā)明的方法后遠端源單播幀傳送的幀映射方式示意圖；圖7是RPR標準中規(guī)定的遠端源單播幀的傳送方式示意圖；圖8是學(xué)習(xí)到地址對的地址表格式示意圖；圖9是采用本發(fā)明的方法的遠端源目的是本地站點單播幀的單播傳送方式示意圖；圖10是采用本發(fā)明的方法的遠端源目的是遠端的單播幀的單播傳送方式示意圖；圖11是采用本發(fā)明的方法的本地源遠端目的單播幀的單播傳送方式示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對技術(shù)方案的實施做進一步的詳細描述。
一、地址學(xué)習(xí)。地址學(xué)習(xí)針對從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來的流量而言。系統(tǒng)剛啟動時，地址表中是空的，沒有任何條目，則從遠端源來的幀，采用如附圖2所示的擴展幀映射格式和傳送方式進行幀的傳送。如附圖7所示，從站點S1的遠端接入側(cè)來的源地址為AMAC1-1，目的地址本地站點S3的MAC地址MAC3或跟S3相連接的接入設(shè)備的MAC地址AMAC3-1的幀A，由于在地址表中查不到對應(yīng)的表項，則采用如附圖2所示的擴展幀映射格式來進行洪泛傳送，以便該幀可以傳送到環(huán)上所有的站點，確保該幀可靠送達和其他站點對站點S1的MAC1地址和跟其相連接的接入設(shè)備的MAC地址AMAC1-1進行學(xué)習(xí)。當環(huán)上其他站點接受到該幀時，就對地址進行學(xué)習(xí)，把MAC1和AMAC1-1地址對添加到自己的地址表中，如附圖8所示。這樣當該幀從環(huán)上剝離后，環(huán)上其他所有站點的地址表中都添加了MAC1和AMAC1-1地址對。對于其他的沒有查到對應(yīng)表項的從業(yè)務(wù)側(cè)來的幀都采用跟上述相同的方法進行傳送，來實現(xiàn)地址學(xué)習(xí)。
二、橋中繼單播幀的單播轉(zhuǎn)發(fā)。站點的地址表建立后，從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來的幀，則采用附圖6的擴展幀映射格式進行單播傳送，具體有兩種情況描述舉例如下1、從站點S3的遠端接入設(shè)備來的源地址為AMAC3-1，目的MAC地址為環(huán)上站點S1的MAC地址MAC1的幀，則采用如附圖9所示的地址映射方式，進行單播傳送，該方式中，站點S3首先判斷MAC1是環(huán)上站點的MAC地址，則以MAC1為索引直接查找附圖4所示的環(huán)選擇表，找到要傳送該幀的環(huán)號，把站點S1的MAC地址MAC1映射到RPR幀的da域，站點S3的MAC地址MAC3映射到RPR幀的sa域，extendedControl中的flood位設(shè)置為0，表示非洪泛傳輸，并填入環(huán)號。當該幀到達站點S1時，除了把幀剝離送給客戶層外，還將對站點S3的MAC地址MAC3和AMAC3-1地址對進行學(xué)習(xí)，并把該地址對添加到站點S1的地址表中。2、從站點S3的遠端接入設(shè)備來的源地址為AMAC3-1，目的MAC地址為跟環(huán)上站點S1相連接的接入設(shè)備的MAC地址AMAC1-1的幀，則采用如附圖10所示的地址映射方式，進行單播傳送，該方式中，站點S3首先判斷AMAC1-1不是環(huán)上站點的MAC地址，則以AMAC1-1為索引先查找如附圖3所示的MAC地址表，找到AMAC1-1對應(yīng)的本地環(huán)的站點的MAC地址為MAC1，然后再以MAC1為索引查找如附圖4所示的環(huán)選擇表，找到要傳送該幀的環(huán)號，把站點S1的MAC地址MAC1映射到RPR幀的da域，站點S3的MAC地址MAC3映射到RPR幀的sa域，extendedControl中的flood位設(shè)置為0，表示非洪泛傳輸，并填入正確的環(huán)號。當該幀到達站點S1時，除了把幀剝離送給客戶層外，還將對站點S3的MAC地址MAC3和AMAC3-1地址對進行學(xué)習(xí)，并把該地址對添加到站點S1的地址表中。
三、本地源遠端目的單播幀的單播轉(zhuǎn)發(fā)。站點的地址表建立后，從本地源來的目的地址為遠端目的的單播幀，則采用附圖6的擴展幀映射格式進行單播傳送，具體描述如下從站點S3來的源地址為S3的MAC地址MAC3，目的MAC地址為跟環(huán)上站點S1相連的接入設(shè)備A的MAC地址AMAC1-1的幀，則采用如附圖11所示的地址映射方式，進行單播傳送。該方式中，站點S3首先判斷AMAC1-1不是環(huán)上站點的MAC地址，則以AMAC1-1為索引先查找如附圖3所示的MAC地址表，找到AMAC1-1對應(yīng)的本地環(huán)的站點的MAC地址為MAC1，然后再以MAC1為索引查找如附圖4所示的環(huán)選擇表，找到要傳送該幀的環(huán)號，把站點S1的MAC地址MAC1映射到RPR幀的da域，站點S3的MAC地址MAC3映射到RPR幀的sa域，填上正確的環(huán)號，extendedControl中的flood位設(shè)置為0，表示單播傳送。
四、地址表的老化。由于一般設(shè)備中，地址表項條目是有限的，所以每個站點對于地址表采用老化機制，以便刪除那些很長時間不用的地址表項，為新學(xué)習(xí)到的地址表項提供空間。其采用的老化機制有三種方式，1、采用老化定時器，采用跟以太網(wǎng)地址學(xué)習(xí)相同的老化機制，老化定時器到時后，刪除那些很長時間都沒有用的地址表項；2、定期查看拓撲數(shù)據(jù)庫，對于那些在拓撲數(shù)據(jù)庫中標記為無效的站點對應(yīng)的MAC地址表項進行刪除；3、拓撲更新引起的MAC表老化，拓撲發(fā)生變化時，根據(jù)接受到的拓撲消息把標記為無需的站點對應(yīng)的MAC地址表項刪除掉。在硬件刪除掉老化的條目后發(fā)送刪除條目消息給軟件，以便軟件采取相應(yīng)的動作。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)彈性分組環(huán)橋中繼洪泛傳送變?yōu)閱尾魉偷姆椒ǎ涮卣髟谟?，包括處理過程第一步，對于幀的目的地址或源地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備，即業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀采用RPR的數(shù)據(jù)擴展幀格式；第二步，采用二層MAC地址學(xué)習(xí)實現(xiàn)對RPR站點的MAC地址跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系的學(xué)習(xí)，得到RPR站點的MAC地址和跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系表，其中每個RPR站點對應(yīng)至少一個業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址；第三步，結(jié)合環(huán)選擇表，根據(jù)數(shù)據(jù)幀中目的MAC地址來決定傳送該幀所用的環(huán)；第四步，對于從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)幀，查找上述兩張表，就可以決定該數(shù)據(jù)幀要到達或要通過的RPR目的站點和環(huán)號，采用擴展幀的格式實現(xiàn)從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來的非本地源或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地目的的數(shù)據(jù)幀的二層數(shù)據(jù)交換為單播傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于源地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀即本地源遠端目的的數(shù)據(jù)幀，采用擴展幀的格式對數(shù)據(jù)幀進行封裝，其中的destination_address是遠端目的的MAC地址，sa和source_address相同，是本地站點的MAC地址，da是傳送該幀要通過的本地橋的MAC地址，其他部分都是RPR標準規(guī)定的頭，其中的flood位設(shè)置為0，表示是單播傳送而不是洪泛傳送。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于幀的目的地址是跟RPR站點相連接的接入設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀即遠端源的數(shù)據(jù)幀，采用擴展幀的格式對數(shù)據(jù)幀進行封裝，其中的destination_address是目的的MAC地址，source_address是本地站點的MAC地址，da是傳送該幀要通過的本地橋的MAC地址或本地站點的地址，sa是發(fā)起該幀的橋的MAC地址，其他部分都是RPR標準規(guī)定的頭，其中的flood位設(shè)置為0，表示是單播傳送而不是洪泛傳送；而對于沒有查找到的數(shù)據(jù)幀仍采用RPR標準規(guī)定的傳送方式，以便所有的站點進行地址學(xué)習(xí)。
4.如權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于，對于RPR站點的MAC地址和跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系表采用老化機制，以便刪除那些很長時間不用的地址表項，為新學(xué)習(xí)到的地址表項提供空間。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述老化機制采用老化定時器，老化定時器到時后，刪除那些很長時間都沒有用的地址表項。
6.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述老化機制采用定期查看拓撲數(shù)據(jù)庫，對于那些在拓撲數(shù)據(jù)庫中標記為無效的站點對應(yīng)的MAC地址表項進行刪除。
7.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述老化機制采用拓撲更新引起的MAC表老化，拓撲發(fā)生變化時，根據(jù)接受到的拓撲消息把標記為無需的站點對應(yīng)的MAC地址表項刪除掉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)彈性分組環(huán)橋中繼洪泛傳送變?yōu)閱尾魉偷姆椒ǎǖ谝徊?，業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地源的數(shù)據(jù)幀采用RPR的數(shù)據(jù)擴展幀格式；第二步，采用二層MAC地址學(xué)習(xí)構(gòu)造RPR站點的MAC地址和跟業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址的相互關(guān)系表，其中每個RPR站點對應(yīng)至少一個業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的MAC地址；第三步，結(jié)合環(huán)選擇表，根據(jù)數(shù)據(jù)幀中目的MAC地址來決定傳送該幀所用的環(huán)；第四步，對于從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)幀，查找上述兩張表，就可以決定該數(shù)據(jù)幀要到達或要通過的RPR目的站點和環(huán)號，采用擴展幀的格式實現(xiàn)從業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備來的非本地源或去業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備的非本地目的的數(shù)據(jù)幀的二層數(shù)據(jù)交換為單播傳送。
文檔編號H04L29/06GK1777138SQ20041009101
公開日2006年5月24日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者程偉森, 曹曉波, 李浩江 申請人:中興通訊股份有限公司