专利名称：弹性分组环网中跨环报文转发的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及弹性分组环网中报文转发的技术领域，尤其涉及一种弹性分组环网中跨环报文转发的方法和设备。
背景技术：
弹性分组环(RPR)是IEEE 802.17工作组定义的一种新型媒体访问控制子层协议(MAC)，RPR采用双向双纤的环形拓扑结构，内外两个环上都可以传输业务，但传输方向相反，RPR环拓扑结构如图1所示。现有的RPR三层组网应用中，环网上主要使用基本帧格式的数据报文向上层提供业务支持。基本帧格式的数据报文格式如图2所示。RPR数据报文中的基本控制字节(baseControl)的格式如图3所示，其中的奇偶校验位(parity)作为保留，发送时赋值为0，接收的过程不做处理；RPR数据报文中的扩展控制字节(extendedControl)格式如图4所示，其中保留字段(res)作为保留，发送时赋值为0，接收的过程不做处理。
在目前的RPR组网方案中，要将报文从一个3层设备转发到另一个3层设备，需要知道目的3层设备所对应的MAC地址，然后将三层报文封装成相应的二层RPR报文，数据才能够在链路层进行传输。在RPR环网中，RPR协议是通过控制报文中的异步时分(ATD)控制报文来获取到RPR节点IP与节点MAC地址对应关系的。ATD控制报文的格式如图5所示，当控制报文中的控制类型(controlType)字段值为01时，对应的就是ATD报文。ATD帧中TTL字段的值为RPR环路的最大节点数，目的地址(DA)域设置为全0XFF。ATD帧以广播的形式发送，可以保证了所有RPR节点都能够接收到该报文。ATD帧中可以携带多种不同的载荷，单个载荷的格式如图6所示，通过其中的类型字段(type)和长度字段(length)可以唯一的确定一个载荷。通过ATD控制帧可以获取到RPR节点IP与节点MAC地址的对应关系。因为所有RPR节点都会将自身的IP地址信息封装到本节点要发送的ATD帧中，ATD帧以广播的形式在RPR环路上进行传播，除源节点以外的所有其他RPR节点都接收该报文，并分析其中的载荷内容，然后根据ATD帧中的源MAC地址信息和载荷中的IP地址信息，获取到环路上RPR节点IP与节点MAC地址的对应关系，然后将这种对应关系保存到自身的拓扑数据库中。
在现有的RPR组网方案中，环上节点通过上述方式实现环节点之间的数据报文传递。RPR环上的每个节点对报文的处理主要有如下四种操作。
上载RPR节点设备将RPR报文插入到RPR环网上；RPR报文首次承载到RPR环网上。
下载RPR节点的MAC地址与RPR报文中的DA字段相同时，节点设备从RPR环的数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理。
路过在RPR节点不是该RPR报文目的节点并且IP包的存活时间(TTL)不到期的情况，将途经本节点的RPR报文继续转发到下一个节点，此时该节点对报文头中的TTL字段做了减1操作。
剔除在RPR节点是RPR报文的目的节点，或者源节点，或者业务的TTL到期的情况下，使途径本节点的报文不再往下转发。
对于单播、组播、广播流量，同一个环上的各节点分别采用这四种基本操作及其组合来实现对报文的处理。通常情况下对于单播流量，源节点对报文执行上载操作，目的节点对该报文执行下载和剔除操作，其他站点执行路过操作；对于广播流量，所有节点都会执行下载操作；对于组播流量，只有组播组内的节点执行下载操作。
RPR环网在网络的各种层次中得到应用。但在一些大型的网络中，单独一个环已经无法满足组网要求，通常会用到环相交，即多个环通过一个站点连接，RPR相交环拓扑结构如图7所示。在相交环中通常将跨接在两个或多个RPR环上的设备称为跨环节点，只连接在一个RPR环上的设备称作环节点。虽然RPR环网既可以承载二层的以太网报文也可以承载三层的IP报文，但在目前的RPR组网方案中，只能通过RPR跨环节点三层转发实现不同环之间的报文交互。但是报文经过三层来实现转发，效率相对较低；而且跨环节点要负责多个RPR环网之间的报文转发和调度，因此对跨环节点的性能，特别是三层转发的性能要求比较高，不利于降低组网成本。
发明内容
有鉴于此，本发明为解决该问题，提供一种RPR网中跨环报文转发的方法和系统，提高RPR环网的跨环报文转发效率。
本发明的方案是A、为各环网分配环网标志，在各环网的环节点中设置本环网的环网标志；B、对所有环节点都设置环网标志的环网进行快速转发使能；
C、在对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程中，被使能环网中的各环节点将所述报文中的节点的网络协议地址IP、节点的媒体访问控制子层协议MAC地址以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；D、被使能环网中各节点针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送。
其中，所述步骤A中各环网中的环节点设置本节点的环网标志的过程具体为A11、跨环节点向与之相连的各环网中的各环节点发送携带环网标志的异步时分ATD报文；A12、各环节点根据所述报文，在拓扑数据库中添加环网标志；A13、各环节点将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它环节点。
其中，所述步骤B具体为跨环节点向所有环节点都设置了环网标志的环网发送携带使能信息的ATD报文，对所述环网中各环节点进行快速转发使能。
其中，所述步骤C中对携带环网标志的控制报文进行跨环转发的过程具体为跨环节点接收到来自被使能的环网的携带环网标志的报文时，将所述报文下载，进行环网标志比较，如果所述报文的环网标志载荷与所述被使能环网和跨环节点相连端口设置的环网标志不一致，剥离该报文；否则判断所述报文的源地址SA是否与该端口的MAC地址相同，如果相同，剥离该报文；否则执行环内转发，执行环内转发的同时，将所述报文下载，修改其中的IP包的存活时间TTL字段值为0XFF，并向被使能的其它环节点进行跨环转发。
其中，所述的携带环网标志的控制报文为ATD报文。
其中，所述步骤D中将三层IP报文封装为带环网标志的数据报文的过程具体为将标准数据报文中的某个字段的保留位的保留值设置为非保留值；在标准数据报文中添加环标志字段，将环网标志存放在该字段中。
其中，进一步包括对带环网标志的报文的上载操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，如果该数据报文目的节点的环网标志与本节点的环网标志相同，则带环网标志的数据报文中的TTL字段的值通过拓扑数据库获取，将该数据报文上传到环网；否则，将该数据报文中TTL字段的值设置为0XFF，将该数据报文上传到RPR环网上。
其中，进一步包括对带环网标志的报文的下载操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，只有该环节点的MAC地址与所述报文中的目的地址DA字段相同时，该环节点从数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，并剥离所述报文中的环网标志字段。
其中，进一步包括对带环网标志的报文的路过操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，判断该报文中的环网标志字段与本节点的环网标志是否相同，如果相同则该节点对报文中的TTL字段值做减1操作；否则不对报文中的TTL字段做任何操作。
其中，进一步包括对带环网标志的报文的剔除操作，具体为跨环节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发；否则执行路过操作；环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
一种弹性分组环RPR网中跨环报文转发的方法，包括A、为各环网分配环网标志，在各环网的环节点中设置本节点环网的环网标志；B、在对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程中，所述各环节点将所述报文中的节点的网络协议地址IP、节点的媒体访问控制子层协议MAC地址以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；C、设置环网标志的各节点针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送。
其中，所述步骤A中在各环网的环节点中设置本节点环网的环网标志的过程具体为A21、跨环节点向与之相连的各环网中的各环节点发送携带环网标志的异步时分ATD报文；A22、各环节点根据所述报文，在拓扑数据库中添加环网标志；A23、各环节点将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它环节点。
其中，所述步骤B中对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程具体为跨环节点接收到携带环网标志的控制报文时，将所述报文下载，修改其中的TTL字段值为0XFF，向其他环进行跨环转发。
其中，所述的携带环网标志的控制报文为ATD报文。
其中，所述步骤C中将三层IP报文封装为带环网标志的数据报文的过程具体为将标准数据报文中的某个字段的保留位的保留值设置为非保留值；在标准数据报文中添加环标志字段，将环网标志存放在该字段中。
其中，进一步包括对带环网标志的报文的上载、下载、路过和剔除操作，具体为上载查找二层快速转发表，查表命中的情况下，如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志相同，TTL的赋值通过拓扑数据库获取，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志不同，TTL赋值为0XFF，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；下载节点收到数据报文后，只有该环节点的MAC地址与所述报文中的目的地址DA字段相同时，该环节点从数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，并剥离所述报文中的环网标志字段；路过节点收到数据报文后，判断该报文中的环网标志字段与本节点的环网标志是否相同，如果相同则该节点对报文中的TTL字段值做减1操作；否则不对报文中的TTL字段做任何操作；剔除跨环节点收到数据报文后，将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发，否则执行路过操作；环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
一种弹性分组环网中跨环报文快速转发的设备，包括设置在跨环节点中的环网标志分配单元，用于为与跨环节点连接的各环网分配环网标志，向环网设置单元发送携带环网标志的控制报文；设置在跨环节点中的快速转发使能单元，用于向所有环节点都设置了环网标志的环网发送携带快速转发功能使能信息的控制报文；设置在跨环节点中的报文跨环转发单元，用于对携带环网标志的控制报文进行跨环转发；设置在跨环节点中的二层快速转发表建立单元，用于将携带环网标志的报文中的节点IP、节点MAC以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；设置在跨环节点中的报文改造单元，用于对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送，否则将该IP报文封装为标准数据报文在二层发送；设置在跨环节点中的报文识别单元，用于根据收到的数据报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。
其中，所述报文跨环转发单元进一步包括环网标志比较单元，用于在接收到的携带环网标志的控制报文后，对所述报文的环网标志载荷与所述被使能环网和跨环节点相连端口设置的环网标志进行比较，一致则判断所述报文的SA域是否与该端口的MAC地址相同，并将比较结果输出到报文处理单元，进行相应处理；否则剥离该报文。
一种弹性分组环网中跨环报文快速转发的设备，包括设置在环节点中的环网设置单元，用于将来自环网标志分配单元的控制报文中的环网标志信息添加在本节点的拓扑数据库中，在其发送的控制报文中添加环网标志信息；设置在环节点中的二层快速转发表建立单元，用于将携带环网标志的控制报文中的节点IP、节点MAC以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；设置在环节点中的报文改造单元，用于对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送，否则将该IP报文封装为标准数据报文在二层发送；设置在环节点中的报文识别单元，用于根据收到的数据报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。
由此可见，本发明通过添加环标志和对标准数据报文进行改造的方式来实现基于三层的RPR相交组网中RPR环节点之间报文的二层快速转发，利用分布式路由的方式来降低相交环组网中对跨环节点性能的要求，提高报文转发的效率，降低组网成本。
图1是RPR环拓扑结构。
图2是基本帧格式的数据报文格式。
图3是RPR数据报文中的基本控制字节的格式。
图4是RPR数据报文中的扩展控制字节格式。
图5是ATD控制报文的格式。
图6是ATD帧中单个载荷的格式。
图7是RPR相交环拓扑结构。
图8a是跨环快速转发实施例1的流程图。
图8b是跨环快速转发实施例2的流程图。
图9是设置环网标志的ATD报文载荷。
图10是添加环网标志的ATD报文载荷。
图11是二层快速转发表的结构。
图12是RPR数据报文的扩展控制字段中保留位的值被设置为010的示意图。
图13是添加环网标志字段后的RPR数据报文格式。
图14是RPR数据报文的基本控制字段中parity位的值被设置为1的示意图。
图15是快速转发系统示意图具体实施方式
本发明的思想是通过跨环节点为与之相连的各环网分配环网标志后发送设置环网标志ATD报文给所述环网的各环节点，环节点根据该报文添加环网标志，将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它节点，表明本节点支持快速转发；跨环节点收到来自各环节点的添加环网标志载荷的ATD报文后，向满足条件的环网发送快速转发使能ATD报文，使能该环网的快速转发功能；跨环节点在被使能的环网和支持快速转发的环节点间进行ATD报文跨环转发，从而在所述被使能的环网中建立二层快速转发表；被使能环网中各节点对三层报文进行二层快速转发表查询，满足条件则将该报文封装为带环网标志的报文后转发，否则封装为标准报文转发。
下面结合实施例来进一步说明本发明的方法。
参见图8a，对实施例1中RPR环网中跨环报文转发的方法做进一步详细的描述。
步骤801跨环节点为与之相连的各个RPR环网分配环标志，分配方法具体为如果与跨环节点连接的各个RPR环网的RPR端口与MAC地址不同，则比较MAC地址的大小，按照MAC地址从小到大的顺序给各个RPR环网分配环网标志，环网标志的范围是1～255；如果与跨环节点连接的各个RPR环网的RPR端口与MAC地址相同，则比较端口号的大小，按照端口号从小到大的顺序给不同的环网分配环网标志，环网标志的范围是1～255。
也可以在跨环节点手动配置各个RPR环网的环网标志，环网标志的范围是(1～255)，不同环网的标志不能相同。
步骤802跨环节点通过主动向与之相连的各RPR环网发送设置环网标志的ATD报文实现对所述各RPR环网中的环节点进行环网标志的设置，该设置环网标志的ATD报文载荷格式如图9所示，其中的type字段取值为8，length取值2，表示用两个字节的attDataUnit来存放环网标志和使能快速转发控制字(Enable)，环网标志和使能快速转发控制字各占一个字节，此时环网标志的值为步骤801中分配的值，使能快速转发控制字的值为0。
步骤803各个RPR环网中的环节点收到该报文后，解析报文信息，并且更新拓扑数据库，在拓扑数据库中添加环网标志信息；同时各个RPR环网中的环节点会在其ATD报文中添加环网标志载荷，发送给环网内的跨环节点和其它节点，以表明本节点支持快速转发功能。该环网标志ATD报文载荷格式如图10所示，其中的type字段为9，length字段为1，表示用一个字节的attDataUnit存放环网标志。
步骤804RPR跨环节点收到来自与之相连的各个RPR环网中环节点的环网标志ATD报文后，可以判断出哪些环节点是设置环网标志的，并将该信息保存到拓扑数据库中，并判断哪些环网满足快速转发使能条件。
步骤805只有与跨环节点相连的某个RPR环网上所有的环节点都设置环网标志时，RPR跨环节点才会向这个RPR环网发送快速转发使能ATD报文，该ATD报文载荷格式如图9所示，其中的type字段取值为8，length取值2，表示用两个字节的attDataUnit来存放环网标志和使能快速转发控制字(Enable)，环网标志和快速转发控制字各占一个字节，此时环网标志的值为所述RPR环网的环网标志，快速转发控制字的值为非0值；否则，即使某些环网中的环节点支持快速转发功能，也不会被使能。
步骤806RPR环网中的环节点收到来自跨环节点的快速转发使能ATD报文后，解析报文信息，使能各自的快速转发功能。
步骤807RPR环网使能快速转发功能后，当跨环节点接收到来自某个环网的ATD报文时，首先将该ATD报文下载，进行环标志比较。如果该ATD报文的环标志载荷与该环网和跨环节点相连的端口环标志不一致，表明该ATD报文是跨环转发过的报文，跨环节点将剥离该报文，处理结束；否则判断ATD报文的源地址(SA)是否与该端口的MAC地址相同。如果相同，表明该ATD报文是跨环节点通过该端口发送到该环网，此时对报文进行剥离，处理结束；否则执行环内转发，将该ATD报文中的TTL字段的值减1，判断是否TTL到期，如果到期，进行剥离，否则将报文转发给下一个环内站点。执行环内转发的同时，将该ATD报文下载，修改其中的TTL字段值为0XFF，向使能了快速转发功能的其他环进行跨环转发。
步骤808使能了快速转发功能后的各个RPR环网上的环节点，会对来自本环和来自其它环的ATD报文进行解析，从而提取该报文中的节点IP和节点MAC以及环网标志三个信息，并添加到本节点二层快速转发表中。从而完成二层快速转发表的建立，该二层快速转发表的结构如图11所示。
步骤809
建立二层快速转发表的各节点可以针对三层的IP报文进行二层快速转发表查询，根据查表结果决定是否对报文进行改造。
步骤810在查表命中且目的IP所对应的RPR节点设置环网标志的情况下，将IP报文目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的RPR数据报文中，通过单播的方式在二层进行环内转发或跨环发送。
将标准数据报文封装为带环网标志的数据报的过程将RPR数据报文中的扩展控制字段(extendedControl)中保留位的值设置为010，通过该保留位的值可以区分标准RPR数据报文和带有环标志的RPR数据报文；在标准RPR数据报文中添加环标志(RingFlag)字段，在该字段存放目的IP对应的环网标志。在查表命中但目的IP对应的RPR节点没有设置环网标志的情况下，如果该节点与目的节点在同一环内，则将IP报文封装成标准的RPR单播数据报文，在二层进行环内转发；否则将IP报文封装成标准的RPR广播数据报文在本环内二层进行广播转发。在查表没有命中的情况下，将IP报文封装成标准的广播数据报文，在本环内二层进行广播转发。
RPR数据报文中的扩展控制字节(extendedControl)的值设置为010的示意图如图12所示；添加环网标志(RingFlag)字段后的RPR数据报文格式如图13所示。
基于实施例1的方法还可以实现对带环网标志的RPR数据报文在二层的上载、下载、路过和剔除操作，具体为上载在设置环网标志但没有使能二层快速转发功能的情况下，RPR环节点对RPR数据报文、除ATD报文以外的控制报文、IDLE报文和公平算法报文按照标准的RPR协议流程进行处理，RPR环节点在其ATD报文中添加环网标志载荷，RPR跨环节点在其ATD报文中添加设置环网标志载荷和环网标志载荷；在设置环网标志且使能二层快速转发功能的情况下，RPR环节点在进行数据报文上载的过程中，首先查找二层快速转发表，查表命中的情况下，如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志相同，TTL的赋值通过拓扑数据库获取，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志不同，TTL赋值为0XFF，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；如果查表没有命中，则封装成标准的RPR广播报文，上传到RPR环网上；除ATD报文以外的RPR控制报文、IDLE报文和公平报文按照标准的RPR协议进行处理；RPR环节点在其ATD报文中添加环网标志载荷，RPR跨环节点在其ATD报文中添加设置环网标志载荷和环网标志载荷。
下载节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。对于标准数据报文，按标准协议处理。对于带有环网标志的报文，在RPR环节点的MAC地址与RPR报文中的DA字段相同的情况下，节点设备从RPR环的数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，在交给上层做处理的过程中剥离报文中的环网标志字段。
路过节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。对于标准数据报文，按标准协议处理。对于带有环网标志的报文，如果报文中的环网标志字段与RPR节点的环网标志相同，在RPR节点不是该RPR报文目的节点并且TTL不到期的情况下，将途经本节点的RPR报文继续转发到下一个节点，此时该节点对报文头中的TTL字段值做减1操作；对于带有环网标志的报文，如果环网标志与RPR节点的环网标志不同，将途经本节点的RPR报文继续转发到下一个节点，此时该节点不对报文头中的TTL字段做任何操作。
剔除跨环节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发；否则执行路过操作。环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
通常情况下对于单播流量，源节点对报文执行上载操作，目的节点对该报文执行下载和剔除操作，其他站点执行路过操作，对于单播的数据报文支持跨环转发，其他报文不支持跨环转发；对于广播流量，所有节点都会执行下载操作，但是只有RPR非跨环节点设备发出的带有环网标志的ATD报文支持跨环转发；对于组播流量，处理流程同单播相似。
在实施例1的步骤802中，环标志(RingFlag)字段长度为1个字节，实际情况中，根据环网标志的范围的不同，环标志(RingFlag)字段长度也可以为多个字节。
在实施例1的步骤802中，type字段的取值可以是8～1022之间的任意值。
在实施例1的步骤803中，type字段的取值可以是8～1022之间不同于步骤802中ATD报文载荷type字段值的任意值。
在实施例1的步骤808中，通过将RPR数据报文中的扩展控制字段中保留位的值设置为010来区分标准RPR数据报文和带有环标志的RPR数据报文，实际情况中，也可以将该保留位的值设置为其它值，如001、011、100、101、110、111，只要设置值不同于该保留位的保留值000都可以。
在实施例1的步骤808中，通过对RPR数据报文中的扩展控制字段中保留位的值进行设置来区分标准RPR数据报文和带有环标志的RPR数据报文，实际情况中，也可以对RPR数据报文中的基本控制字段(baseControl)中parity位的值进行设置，以区分标准RPR数据报文和带有环标志的RPR数据报文，具体做法为将parity位的值设置为1，如图14所示。对于标准的RPR数据报文parity取0，而对于带有环网标志的RPR数据报文可以将parity取1，这样也可以达到区分两种RPR数据报文的目的。
实际情况中，如果预先知道环网中各环节点都能设置环网标识即都支持快速转发功能，则在对该环网的各环节点设置环网标识后，不用对该环网进行快速转发使能，就可以进行ATD报文跨环转发等一系列后续的过程了，下面通过实施例2对该方法进行说明。
实施例2参见图8b，对实施例2中RPR环网中跨环报文转发的方法做进一步详细的描述。
步骤811跨环节点为与之相连的各个RPR环网分配环标志，分配方法具体为如果与跨环节点连接的各个RPR环网的RPR端口与MAC地址不同，则比较MAC地址的大小，按照MAC地址从小到大的顺序给各个RPR环网分配环网标志，环网标志的范围是1～255；如果与跨环节点连接的各个RPR环网的RPR端口与MAC地址相同，则比较端口号的大小，按照端口号从小到大的顺序给不同的环网分配环网标志，环网标志的范围是1～255。
也可以在跨环节点手动配置各个RPR环网的环网标志，环网标志的范围是(1～255)，不同环网的标志不能相同。
步骤812跨环节点通过主动向与之相连的各RPR环网发送设置环网标志的ATD报文实现对所述各RPR环网中的环节点进行环网标志的设置，该设置环网标志的ATD报文载荷格式如图9所示，其中的type字段取值为8，length取值1，表示用1个字节的attDataUnit来存放环网标志，此时环网标志的值为步骤811中分配的值。
步骤813各环节点根据收到的设置环网标志的ATD报文，在拓扑数据库中添加环网标志，并各环节点将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它环节点。
步骤814当跨环节点接收到来自某个环网的ATD报文时将该ATD报文下载，修改其中的TTL字段值为0XFF，向其他环进行跨环转发。
步骤815各个RPR环网上的环节点，会对来自本环和来自其它环的ATD报文进行解析，从而提取该报文中的节点IP和节点MAC以及环网标志三个信息，并添加到本节点二层快速转发表中。从而完成二层快速转发表的建立，该二层快速转发表的结构如图11所示。
步骤816建立二层快速转发表的各节点可以针对三层的IP报文进行二层快速转发表查询，根据查表结果决定是否对报文进行改造。在查表命中的情况下，将IP报文目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的RPR数据报文中，通过单播的方式在二层进行环内转发或跨环发送。
将标准数据报文封装为带环网标志的数据报的过程与实施例1中的过程一样，这里不再重复。基于实施例2的方法还可以实现对带环网标志的RPR数据报文在二层的上载、下载、路过和剔除操作，具体为上载RPR环节点在进行数据报文上载的过程中，首先查找二层快速转发表，查表命中的情况下，如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志相同，TTL的赋值通过拓扑数据库获取，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志不同，TTL赋值为0XFF，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上。
下载节点收到数据报文后，在RPR环节点的MAC地址与RPR报文中的DA字段相同的情况下，节点设备从RPR环的数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，在交给上层做处理的过程中剥离报文中的环网标志字段。
路过节点收到数据报文后，如果报文中的环网标志字段与RPR节点的环网标志相同，在RPR节点不是该RPR报文目的节点并且TTL不到期的情况下，将途经本节点的RPR报文继续转发到下一个节点，此时该节点对报文头中的TTL字段值做减1操作；对于带有环网标志的报文，如果环网标志与RPR节点的环网标志不同，将途经本节点的RPR报文继续转发到下一个节点，此时该节点不对报文头中的TTL字段做任何操作。
剔除跨环节点收到数据报文后将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发；否则执行路过操作。环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
通常情况下对于单播流量，源节点对报文执行上载操作，目的节点对该报文执行下载和剔除操作，其他站点执行路过操作，对于单播的数据报文支持跨环转发，其他报文不支持跨环转发；对于广播流量，所有节点都会执行下载操作，但是只有RPR非跨环节点设备发出的带有环网标志的ATD报文支持跨环转发；对于组播流量，处理流程同单播相似。
在实施例2中，对环标志(RingFlag)字段长度的设置方法，对各ATD报文中载荷格式的设置，对数据报文改造的方法都与实施例1中一样，这里不再重复。
基于所述弹性分组环网中跨环报文转发的方法，本发明还提出了一种弹性分组环网中跨环报文转发的设备。
参见图15，弹性分组环网中跨环报文快速转发设备包括环网标志分配单元1501，用于为各环网分配环网标志；环网设置单元1503，用于设置环节点的环网标志；快速转发使能单元1502，用于对所有环节点都设置环网标志的环网进行快速转发使能；在快速转发功能被使能的环网1510中，该系统进一步包括报文跨环转发单元1504，用于在被使能的环网1510和设置环网标志的环节点间对携带环网标志的控制报文进行跨环转发；二层快速转发表建立单元1505，用于将携带环网标志的报文中的节点IP、节点MAC以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；报文改造单元1506，用于将满足快速转发条件的报文封装为带环网标志的数据报文；报文识别单元1507，用于识别标准数据报文和带环网标志的数据报文。
环网标志分配单元1501设置在跨环节点1508中，为与跨环节点1508连接的各环网分配环网标志，向环网设置单元1503发送携带环网标志和使能信息的ATD报文。
环网标志分配单元1501进一步包括RPR端口与MAC地址比较单元，用于比较与跨环节点连接的各环网的RPR端口与MAC地址进行比较；还包括标志分配单元，根据RPR端口与MAC地址比较单元的比较结果，分配环网标志；还包括与外界通信的接口，用于手动配置各环网的环网标志。
环网设置单元1503设置在环节点1509中，根据收到的携带环网标志和使能信息的ATD报文在拓扑数据库中添加环网标志，将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点1508和其它环节点1509。
快速转发使能单元1502设置在环节点1509中，向所有环节点1509都设置了环网标志的环网1510发送携带环网标志和使能信息的ATD报文。
报文跨环转发单元1504设置在跨环节点1508中。
报文跨环转发单元1504进一步包括环网标志比较单元，将接收到来自被使能的环网的携带环网标志的控制报文时，对所述报文的环网标志载荷与所述被使能环网和跨环节点相连端口设置的环网标志进行比较，一致则判断所述报文的SA域是否与该端口的MAC地址相同，并将比较结果输出；否则处理结束；还包括报文处理单元，根据环网标志比较单元的输出结果对报文进行处理。
二层快速转发表建立单元1505设置在跨环节点1508和环节点1509中。
报文改造单元1506设置在跨环节点1508和环节点1509中，针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点1509设置环网标志，则将该报文封装为带环网标志的数据报文。
报文识别单元1507设置在跨环节点1508和环节点1509中，根据收到的数据报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，并将结果输出给节点处理。
在上述设备中，环网标志分配单元1501，快速转发使能单元1502，报文跨环转发单元1504以及二层快速转发表建立单元1505也可以基于现有网络硬件设备通过增加软件功能实现。
由实施例可以看出本发明通过添加环网标志的方式来实现基于三层的RPR相交组网中RPR环节点之间报文的二层快速转发，利用分布式路由的方式来降低相交环组网中对跨环节点性能的要求，提高报文转发的效率，降低组网成本。
权利要求
1.一种弹性分组环RPR网中跨环报文转发的方法，其特征在于，包括A、为各环网分配环网标志，在各环网的环节点中设置本环网的环网标志；B、对所有环节点都设置环网标志的环网进行快速转发使能；C、在对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程中，被使能环网中的各环节点将所述报文中的节点的网络协议地址IP、节点的媒体访问控制子层协议MAC地址以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；D、被使能环网中各节点针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中各环网中的环节点设置本节点的环网标志的过程具体为A11、跨环节点向与之相连的各环网中的各环节点发送携带环网标志的异步时分ATD报文；A12、各环节点根据所述报文，在拓扑数据库中添加环网标志；A13、各环节点将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它环节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体为跨环节点向所有环节点都设置了环网标志的环网发送携带使能信息的ATD报文，对所述环网中各环节点进行快速转发使能。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中对携带环网标志的控制报文进行跨环转发的过程具体为跨环节点接收到来自被使能的环网的携带环网标志的报文时，将所述报文下载，进行环网标志比较，如果所述报文的环网标志载荷与所述被使能环网和跨环节点相连端口设置的环网标志不一致，剥离该报文；否则判断所述报文的源地址SA是否与该端口的MAC地址相同，如果相同，剥离该报文；否则执行环内转发，执行环内转发的同时，将所述报文下载，修改其中的IP包的存活时间TTL字段值为0XFF，并向被使能的其它环节点进行跨环转发。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述的携带环网标志的控制报文为ATD报文。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中将三层IP报文封装为带环网标志的数据报文的过程具体为将标准数据报文中的某个字段的保留位的保留值设置为非保留值；在标准数据报文中添加环标志字段，将环网标志存放在该字段中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括对带环网标志的报文的上载操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，如果该数据报文目的节点的环网标志与本节点的环网标志相同，则带环网标志的数据报文中的TTL字段的值通过拓扑数据库获取，将该数据报文上传到环网；否则，将该数据报文中TTL字段的值设置为0XFF，将该数据报文上传到RPR环网上。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括对带环网标志的报文的下载操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，只有该环节点的MAC地址与所述报文中的目的地址DA字段相同时，该环节点从数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，并剥离所述报文中的环网标志字段。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括对带环网标志的报文的路过操作，具体为节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，判断该报文中的环网标志字段与本节点的环网标志是否相同，如果相同则该节点对报文中的TTL字段值做减1操作；否则不对报文中的TTL字段做任何操作。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括对带环网标志的报文的剔除操作，具体为跨环节点收到数据报文后，根据该报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文，对于带有环网标志的数据报文，将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发；否则执行路过操作；环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
11.一种弹性分组环RPR网中跨环报文转发的方法，其特征在于，包括A、为各环网分配环网标志，在各环网的环节点中设置本节点环网的环网标志；B、在对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程中，所述各环节点将所述报文中的节点的网络协议地址IP、节点的媒体访问控制子层协议MAC地址以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；C、设置环网标志的各节点针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤A中在各环网的环节点中设置本节点环网的环网标志的过程具体为A21、跨环节点向与之相连的各环网中的各环节点发送携带环网标志的异步时分ATD报文；A22、各环节点根据所述报文，在拓扑数据库中添加环网标志；A23、各环节点将添加环网标志载荷的ATD报文发送给所述跨环节点和其它环节点。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤B中对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程具体为跨环节点接收到携带环网标志的控制报文时，将所述报文下载，修改其中的TTL字段值为0XFF，向其他环进行跨环转发。
14.根据权利要求11或13所述的方法，其特征在于，所述的携带环网标志的控制报文为ATD报文。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C中将三层IP报文封装为带环网标志的数据报文的过程具体为将标准数据报文中的某个字段的保留位的保留值设置为非保留值；在标准数据报文中添加环标志字段，将环网标志存放在该字段中。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括对带环网标志的报文的上载、下载、路过和剔除操作，具体为上载查找二层快速转发表，查表命中的情况下，如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志相同，TTL的赋值通过拓扑数据库获取，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；如果查找到的环网标志与节点自身的环网标志不同，TTL赋值为0XFF，将RPR数据报文封装成带有环网标志的单播数据报文，上传到RPR环网上；下载节点收到数据报文后，只有该环节点的MAC地址与所述报文中的目的地址DA字段相同时，该环节点从数据流中接收数据，交给节点上层做相应处理，并剥离所述报文中的环网标志字段；路过节点收到数据报文后，判断该报文中的环网标志字段与本节点的环网标志是否相同，如果相同则该节点对报文中的TTL字段值做减1操作；否则不对报文中的TTL字段做任何操作；剔除跨环节点收到数据报文后，将判断报文的环网标志是否与跨环节点端口的环网标志相同，如果环网标志不同，报文将不再往下转发，否则执行路过操作；环节点收到数据报文后，如果该环节点的MAC地址与所述报文中的DA字段相同的情况下，报文将不再往下转发；否则比较该环节点的MAC地址与所述报文中的SA字段，如果相同，报文将不再往下转发；否则判断所述报文中TTL是否到期，如果到期，报文将不再往下转发，否则将所述报文继续转发到下一个节点。
17.一种弹性分组环网中跨环报文快速转发的设备，其特征在于，包括设置在跨环节点中的环网标志分配单元，用于为与跨环节点连接的各环网分配环网标志，向环网设置单元发送携带环网标志的控制报文；设置在跨环节点中的快速转发使能单元，用于向所有环节点都设置了环网标志的环网发送携带快速转发功能使能信息的控制报文；设置在跨环节点中的报文跨环转发单元，用于对携带环网标志的控制报文进行跨环转发；设置在跨环节点中的二层快速转发表建立单元，用于将携带环网标志的报文中的节点IP、节点MAC以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；设置在跨环节点中的报文改造单元，用于对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送，否则将该IP报文封装为标准数据报文在二层发送；设置在跨环节点中的报文识别单元，用于根据收到的数据报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述报文跨环转发单元进一步包括环网标志比较单元，用于在接收到的携带环网标志的控制报文后，对所述报文的环网标志载荷与所述被使能环网和跨环节点相连端口设置的环网标志进行比较，一致则判断所述报文的SA域是否与该端口的MAC地址相同，并将比较结果输出到报文处理单元，进行相应处理；否则剥离该报文。
19.一种弹性分组环网中跨环报文快速转发的设备，其特征在于，包括设置在环节点中的环网设置单元，用于将来自环网标志分配单元的控制报文中的环网标志信息添加在本节点的拓扑数据库中，在其发送的控制报文中添加环网标志信息；设置在环节点中的二层快速转发表建立单元，用于将携带环网标志的控制报文中的节点IP、节点MAC以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；设置在环节点中的报文改造单元，用于对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送，否则将该IP报文封装为标准数据报文在二层发送；设置在环节点中的报文识别单元，用于根据收到的数据报文中的保留位的值来区分标准数据报文和带环网标志的数据报文。
全文摘要
本发明公开一种弹性分组环网中跨环报文转发的方法，包括A、为各环网分配环网标志，在各环网的环节点中设置本环网的环网标志；B、对所有环节点都设置环网标志的环网进行快速转发使能；C、在对携带环网标志的控制报文跨环转发的过程中，被使能环网中的各环节点将所述报文中的节点的网络协议地址IP、节点的媒体访问控制子层协议MAC地址以及环网标志添加到本节点二层快速转发表中；D、被使能环网中各节点针对三层IP报文进行二层快速转发表查询，如果查表命中且目的环节点设置环网标志，则将该IP报文的目的IP对应的MAC地址和环网标志封装到带环网标志的数据报文在二层发送。同时本发明公开一种弹性分组环网中跨环报文转发的设备。
文档编号H04L12/42GK1852260SQ200610072380
公开日2006年10月25日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者黄本鹏, 葛长忠, 潘小莉, 胡鸣凯, 侯玉柱 申请人:杭州华为三康技术有限公司