专利名称：网络通信方法和网络节点设备的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及网络通信领域，特别是涉及网络通信方法和网络节点设备。
背景技术：
伪线(PseudoWires ;PW)是一种通过 PSN (Packet Switch Network;包交换网 络)把仿真业务的关键要素从一个PE (Provider Edge ；运营商边缘)设备运载到另一个或 多个其它PE设备的机制。通过PSN网络上的隧道，如IP (Internet Protocol ；因特网协 议)、L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol ；二层隧道协议)、MPLS (Multiprotocol Label Switching ；多协议标签交换)，对例如ATM (Asynchronous Transfer Mode ；异步传输模 式)、TDM(Time DivisionMultiplexing ；时分复用)、Ethernet (以太网)的多种业务进行 仿真，PSN可以传输多种业务的数据净荷。图1是示出点到点伪线的网络参考模型的示意 图。两个运营商边缘设备PEl和PE2为它们所连接的用户边缘(CustomerEdge ；CE)设备 CEl和CE2提供一条或多条PW，以使相应的CE可以在PSN上互相通信。PW所承载的内部数 据业务对承载网络是不可见的，也可以说承载网络对CE数据流是透明的。经由AC(ACCesS Circuit ；接入电路)到达的本地数据单元(如比特、信元、分组)，首先被封装进PW协议数 据单元(PW-PDU)，再通过PSN隧道在下层承载网络传送。PE执行对PW-PDU必要的封装和 解封装过程，以及PW业务所要求的任何其它功能(如排序、定时功能等)。目前，主要有三种可选的PW外层隧道封装模式，分别是IP/UDP⑴serDatagram Protocol ；用户数据报协议)模式、L2TP模式和MPLS模式。而接入网和城域以太网通常为 二层设备，如果要支持PWE3 (pseudo wire emulationedge-to-edge ；边缘到边缘的伪线路 仿真)，不仅要改造二层网络节点的控制面，将控制面升级三层，而且要改造二层网络节点 的数据面，将数据面升级支持MPLS或IP层，这给接入设备或城域以太网设备带来了很高的 复杂度，成本高，且可扩展性Scalability)差。
发明内容
本发明实施例提供一种网络通信方法和网络节点设备，可降低接入设备或城域以 太网设备的成本和复杂度。根据本发明的一个实施例，提供了一种网络通信方法，包括通过二层标签分配协 议分配伪线PW和/或以太网ETH标签；根据所分配的PW和/或ETH标签进行数据通信。根据本发明的一个实施例，提供了一种网络节点设备，包括标签分配单元，用于 通过二层标签分配协议分配PW和/或ETH标签；数据通信单元，用于根据所分配的PW和/ 或ETH标签进行数据通信。因此，根据本发明的实施例，通过二层标签分配协议来分配标签，这样就可以将节 点设备保持为二层，同时能实现标签分配，降低了网络接入的复杂度和改造成本。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中 所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。图1是示出点到点伪线的网络参考模型的示意图。图2是可应用本发明实施例的通信网络系统的示意图。图3至图5示出了协议栈的示意图。图6是示出根据本发明实施例的网络通信方法的流程图。图7至图10示出了实现二层标签分配协议的实施例的示意图。图11至图13示出了分配ETH标签的实施例的示意图。图14示出了分配PW标签的实施例的示意图。图15示出了可实现本发明实施例的网络节点设备的示意框图。图16示出了可应用根据本发明实施例的节点设备的具体功能框图。图17示出了两种网络的互通示意图。图18示出了节点设备的示意框图。图19示出了不同类型PW标签交换的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。图2是可应用本发明实施例的通信网络系统的示意图。图2中，通信网络系统1000 包括运营商边缘设备PEl (源端节点设备)、PE2 (终端节点设备)。以及P (Provider,运营商) 节点设备(中间节点设备)。下文中，可将PEl和PE2统称为PE。PE和P节点设备皆采用二 层设备，如二层以太网设备。运营商边缘设备PEl和PE2分别连接到各自的用户边缘设备CEl 和CE2。图2中示出了两个用户边缘设备、两个运营商边缘设备和一个P节点设备，但可应用 本发明实施例的各个设备的数目不限于此具体示例，而可以根据具体应用而改变。在PE和P节点设备的控制面上，可通过二层标签分配协议，完成ETH标签分配， 以建立相应的EVP (Ethernet Virtual Path ；以太网虚拟路径)和/或ESP (Ethernet Switched Path ；以太网交换路径)。也可通过二层标签分配协议，完成PW标签分配。EVP和ESP是指基于以太网转发机制传送的一系列跳转站(即基于以太网的P/PE 节点)所形成的传输通道。EVP和ESP采用基于ETH标签的转发机制转发特定的FEC O7OrwardingEquivalence Class;转发等价类)分组。其中，FEC定义了这样一组ATM信元、TDM数据、ETH帧或IP分 组从转发的行为来看，它们都具有相同的转发属性，或都具有相同的映射关系，映射到一 条具体的EVP/ESP。建立EVP和/或ESP可以使以太网提供流量工程(Traffic Engineering)能力，使以太网具备路径管理和QoS(Quality of krvice ；服务质量)保证能力，从而做到运营 商可运维。通过二层信令动态建EVP和/或ESP相比静态配置EVP和/或ESP，运营商无需 派出人力向每个网络设备站点配置EVP和/或ESP数据，可以大幅减少运营商的维护成本， 减少了静态配置容易带来的人为错配。在PE和P节点设备的数据面上关闭洪泛和MAC (Media Access Control ；媒体访 问控制)地址学习功能，在 ETH层和 / 或 Trill(TRansparentInterconnection of Lots of Links ；多链路透明互联)层上建立ESP和/或EVP，可以进一步采用PW over ETH(PffoE,Pff 承载于以太网)或PW over Trill (PW承载于Trill)。这个特点对于接入网或城域以太网 尤为有利。因为接入网或城域以太网通常为二层设备，如果要支持现有的PWE3，则需要改造 二层网络节点的数据面，将数据面升级支持MPLS、L2TP，或UDP/IP层，增加了设备升级成本 和复杂度。而采用PW直接承载于以太网，可以保持现有设备的二层数据面不变，有效保护 原有设备的投资，降低设备的复杂度和成本。EVP由EVP ID进行标识决定，ESP由ESP ID进行标识(下文中，可将EVP ID和 ESP ID统称为“路径标识信息”)，不同EVP和ESP对应不同ETH标签。在同一条EVP或ESP 上，在PEl和PE2间的每一跳ETH标签皆保持不变。图3-4示出了 PWoE协议栈的示意图。对于PWoE，ETH标签由VID(VLAN IDentifier ；虚拟局域网标识)构成，或由MAC地址和VID构成(如图3所示)，也可以由 I-SID (I-component Service Identifier，I 业务标识)构成，或由 MAC 地址和 I-SID 构成 (如图4所示)。下文中，可将VID或I-SID称为“标签标识信息”。图5示出了 PW over Trill协议栈的示意图。对于PW over iTrill,如图5所示， ETH标签由VID或(Trill报文头的Nickname和VID)构成，或由I-SID或(Trill报文头 的Nickname和I-SID)构成。其中，MAC地址可以是单播DA(Destination Address ；目的 地址)或组播MAC地址。Nickname (昵称)可以是hgress Nickname (入口昵称)和/或 Egress Nickname (出 口 昵称)。EVC (Ethernet Virtual Connection ；以太网虚拟连接)是两个或多个 UNI (User Network Interface ；用户网络接口)之间的连接。UNI是网络的分界点，位于用户设备CE 和运营商网络设备PE之间。PW可以是MPLS PW，也可以是EVC。PW可以由PW ID进行标识，不同PW ID对应不 同的PW标签。如图3(a)、图 4(a)、图 5(a)和图 5 (C)，PW 标签采用 ECID (Emulated CircuitIDentifier ；仿真电路标识符)。如图3(b)和图5 (e)，PW标签采用I-SID/VID。Pff 相当于EVC，Pff ID相当于EVC ID, EVC ID通常对应相应的I-SID/VID。采用EVC作为PW 相比于基于MPLS的PW在协议层次上更简化，更容易在二层设备上实现。或者，如图3 (c)、图4 (b)、图5 (b)和图5 (d)，Pff标签采用MPLS标签，Pff ID相当 于 MPLS VC (Virtual Connection ；虚拟连接)ID。图6是示出根据本发明实施例的网络通信方法的流程图。可由例如图2的通信网 络系统1000执行图6所示的方法100。下面结合图2的通信网络系统1000为例描述图6 的方法100。如图6所示，在网络通信方法100的SllO中，通过二层标签分配协议分配标签，如PW标签、ETH标签。可在PE设备的控制面上进行标签分配。对于上述“二层标签分配协议”，图7-10示出了实现二层标签分配协议的一些实 施例。应注意，本发明实施例不限于这些具体实施例，可以根据需要采用其他形式。图7示出了扩展二层资源预留协议(如SRP =Stream Reservation Protocol流预 留协议)或二层注册协议(如MRP Multiple Registration Protocol多注册协议)实现 二层标签分配协议的示意图。其中，MRP 包含 MMRP(Multiple MAC Registration Protocol ；多 MAC 注 册协议)禾P MVRP(Multiple VLAN Registration Protocol ；多 VLAN 注册协议)； SRP 包含 MSRP(Multiple Stream Registration Protocol ；多流注册协议)；MMRP Destination address (目的地址)% 01-80-C2-00-00-20 ；MVRPDestination address % 01-80-C2-00-00-21 ；MSRP Destination address 为 01-80-C2-00-00-22。EtherType (以太网类型)用于表明以太网帧净荷的协议类型，MMRPEtherType为 88-F6 ；MVRP EtherType 为 88-F5 ；MSRP EtherType 尚待标准组织确定。
8 ^ TifM^icN OAM(Operation Administration and Maintenance -M 作、管理和维护)信元实现二层标签分配协议的示意图。太网OAM是电气电子工程师学会 (Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE) 802· 3标准的一部分，二层 标签分配协议也可以扩展以太网OAM实现标签分配。如图8所示，二层标签分配消息用以 太网OAM的Code (代码)域来表示。其中，Ethernet type (以太网类型)域设置为88-09， 表明为慢协议(slowprotocol) ；Subtype (子类型)域设置为0x03，表明为以太网OAM格式； 可以利用其中Code域的Reserved (保留)字段(值为05-FD)表明OAM报文包含与标签有 关的参数(如标签、地址等)。与标签有关的参数可以放在OAM报文Data (数据)域。图9示出了扩展慢协议subtype (子类型)字段实现二层标签分配协议的示意图。 二层标签分配消息用subtype来表示。其中，Ethernet type域设置为88-09，表明为慢协议 (slow protocol) ；subtype 域设置为 OxFE,为通用扩展慢协议(generally extended slow protocol)格式，表明携带与标签有关的参数(如标签、地址等)。图10示出了扩展以太网帧KherType (以太网类型)字段实现二层标签分配协议 的示意图。如图10所示，EtherType可以为0x881^5或0x881^6，表明用于本地实验(local experimental)，或为0x88b7表明由外部标准组织所定协议进行扩展。图7-10中，Label Management Type用于表明label (标签)管理类型，如表明该 消息用于label分配、label更改、或label删除；对于图7所示的扩展方法，该域可通过扩 展MSRP的Attribute Type (属性)域实现。图 7-10 中，Ingress MAC Address 为入口 MAC 地址(或 Ingress Nickname)。Data Path ID 域为具体的 ID 值，Data Path (数据路径)可以是 EVP/ESP/EVC/ MPLS VC0对于图7所示的扩展方法，可以利用MSRP的Mream ID (流ID)域来携带hgress MAC Address (或 Ingress Nickname)禾口 Data Path ID,其中，StreamID 域的 MAC Address 子域用来携带hgress MAC Address (或 IngressNickname), Stream ID 域白勺 Unique ID (唯 一 ID)子域用来携带 Data Path ID (如 MPLS VC ID/EVC ID/EVP ID/ESP ID)。图 7-10 中，Egress MAC Address 为出口 MAC 地址(或 Egress Nickname)；对于图7所示的扩展方法，可以利用MSRP的Destination域来携带EgressMAC Address (或Egress Nickname)。图7-10中，Label Type用于表明label类型，可以指示出Data Path ID域的类 型，并可以指示出Label域的类型，如表1所示。Label域为具体的label值。Label Type 可以位于任意位置，图7-10中仅是示意性的，不对本发明实施例的范围构成限制。对于图 7所示的扩展方法，可以利用MSRP的VLANIdentifier域来携带Label。表 权利要求
1.一种网络通信方法，其特征在于，包括通过二层标签分配协议分配伪线PW和/或以太网ETH标签； 根据所分配的PW和/或ETH标签进行数据通信。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PW包括多协议标签交换伪线或以太网 虚拟连接。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过二层标签分配协议分配ETH标签包括与终端节点设备和中间节点设备之间交换二层路由信息，并根据所述二层路由信息建 立二层路由表；生成符合所述二层标签分配协议的ETH标签分配消息； 根据所述二层路由表发送所述ETH标签分配消息，以完成所述ETH标签的分配。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所分配的ETH标签进行数据通信包括根据所述二层路由表和所述ETH标签，建立以太网虚拟路径和/或以太网交换路径以 及相应的二层转发表；按照所述以太网虚拟路径和/或以太网交换路径进行数据通信。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ETH标签分配消息携带源端节点设备的 二层地址、所述终端节点设备的二层地址和路径标识信息，其中，所述根据所述二层路由表发送所述ETH标签分配消息，以完成所述ETH标签的分 配包括根据所述终端节点设备的二层地址查找所述二层路由表，以向所述终端节点设备发送 所述ETH标签分配消息；接收所述终端节点设备根据所述ETH标签分配消息分配的标签标识信息，其中所述标 签标识信息构成所述ETH标签，或者所述标签标识信息和所述终端节点设备的二层地址构 成所述ETH标签。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ETH标签分配消息携带源端节点设备的 二层地址、终端节点设备的二层地址和由源端节点设备分配的标签标识信息，其中所述标 签标识信息构成所述ETH标签，或者所述标签标识信息和所述终端节点设备的二层地址构 成所述ETH标签，其中，所述根据所述二层路由表发送所述ETH标签分配消息，以完成所述ETH标签的分 配包括根据所述终端节点设备的二层地址查找所述二层路由表，以向所述终端节点设备发送 所述ETH标签分配消息。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述中间节点设备和所述源端节点设备在各自的二层转发表中创建所述ETH标签的 转发项目。
8.如权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，所述交换二层路由信息包括通过 中间系统到中间系统路由协议交换二层路由信息。
9.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述通过二层标签分配协议分配Pff标签包括根据所述二层标签分配协议生成PW标签分配消息，并向PW终端节点设备发送所述PW 标签分配消息，其中所述PW标签分配消息携带PW入口地址、Pff标识和PW出口地址； 接收所述PW终端节点设备根据所述PW标签分配消息分配的PW标签； 绑定所述PW标识和所述PW标签。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 建立至少两种类型的PW标签的标签交换表；根据所述标签交换表，支持所述至少两种类型的PW标签的交换。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二层标签分配协议通过扩展二层资源 预留协议、二层注册协议、以太网OAM信元、慢协议subtype字段、以太网帧EtherType字段 实现。
12.—种网络节点设备，其特征在于，包括标签分配单元，用于通过二层标签分配协议分配PW和/或ETH标签； 数据通信单元，用于根据所分配的PW和/或ETH标签进行数据通信。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述PW包括多协议标签交换伪线或以太 网虚拟连接。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述标签分配单元包括二层路由协议交换单元，用于交换二层路由信息，并根据所述二层路由信息建立二层 路由表；生成单元，用于生成符合所述二层标签分配协议的ETH标签分配消息；分配单元，根据所述二层路由表发送所述ETH标签分配消息，以完成所述ETH标签的分配。
15.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述二层标签分配协议通过扩展二层资 源预留协议、二层注册协议、以太网OAM信元、慢协议subtype字段、以太网帧EtherType字 段实现。
16.如权利要求12所述的设备，其特征在于，还包括PW交换单元，用于建立至少两种类型的PW标签的标签交换表，以及根据所述标签交换 表支持所述至少两种类型的PW标签的交换。
全文摘要
本发明实施例提供了一种网络通信方法和网络节点设备。该方法包括通过二层标签分配协议分配伪线PW和/或以太网ETH标签；根据所分配的PW和/或ETH标签进行数据通信。根据本发明的实施例，通过二层标签分配协议来分配标签，可以将节点设备保持为二层，同时能实现标签分配，降低了网络接入的复杂度和改造成本。
文档编号H04L29/06GK102045242SQ200910180739
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者郑若滨 申请人:华为技术有限公司