一种数据转发方法、装置及系统的制作方法

专利名称：一种数据转发方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据转发方法、装置及系统。
背景技术：
在L2VPN(二层虚拟专用网)业务的 VPLS (Virtual Private Lan Service，虚拟 专用局域网业务)中，系统由PE (provider edge，服务提供商边缘设备)和CE (customer edge，用户边缘设备)组成。为了保证在发生故障时PE与CE之间数据的正常转发，现有技术中使用了 ICCP协 议(Inter-Chassis Communication Protocol，框架通信协议)，在该协议中，两台或多台设 备可以成为跨节点冗余保护组(Redundancy Group, RG)，通过ICCP协议可以同步RG内的 两台或多台设备的数据，组成双归属网络。在该双归属网络中，一台设备与另两台设备形成 的链路互为备份，当其中一条链路出现故障时，可以切换到另一条链路。对于VPLS而言，在使用ICCP协议的情况下，就可以将两个PE组成RG，RG内的PE 节点提供双归能力到独立设备或者整个网络。这样，当利用主用PE形成的链路发生故障 时，可以切换到利用备用PE形成的链路，从而达到保护链路的目的。在使用该现有技术进行链路切换时，需要进行备用链路的激活，只有等到备用链 路激活之后，才能使用该备用链路进行数据转发。可见，现有技术虽然能够在当前链路发生 故障时切换到备用链路，但是，由于切换的过程需要一定的时间，因此，无法保证数据转发 的连续性，从而造成链路时延甚至是丢包现象。

发明内容
本发明提供一种数据转发方法、装置及系统，能够降低链路时延，减少丢包现象的产生。本发明提供了如下方案一种数据转发方法，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包 括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点 冗余保护组RG，所述方法包括与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路 保护的数据通道进行数据转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障时，所述通过所述备用PE及 所述用于链路保护的数据通道进行数据转发包括如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所 述备用PE，以便通过所述备用PE将所述下行链路数据传输到CE ；如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端PE。一种数据转发装置，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包 括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点 冗余保护组RG，所述装置包括通道建立单元，用于与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；监控单元，用于监控当前进行数据传输的链路；转发单元，用于当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及 所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障时，所述转发单元包括第一转发子单元，用于如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过 所述数据通道转发到所述备用PE，以便通过所述备用PE将所述下行链路数据传输到CE ；第二转发子单元，用于如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过所述 数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端PE。一种数据转发系统，所述系统包括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设 备CE，主用PE与备用PE组成跨节点冗余保护组RG，包括通道建立单元，用于与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；所述主用PE，用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链 路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；所述备用PE，用于根据当前的链路状态，将接收到的数据进行转发，以便辅助所述 主用PE完成数据的转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发下行链路 数据时，所述主用PE包括第一转发单元，用于将所述下行链路数据通过所述数据通道转发 到所述备用PE ；所述备用PE包括第二转发单元，用于通过CE与所述备用PE之间的链路将 所述下行链路数据转发到CE ；当CE与主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发上行链路数据时，所述备 用PE包括第三转发单元，用于接收CE通过CE与所述备用PE之间的链路转发的上行链路 数据，并将所述上行链路数据通过所述数据通道转发给所述主用PE ；所述主用PE包括第四 转发单元，用于通过远端PE与所述主用PE之间的链路将所述上行链路数据转发到远端PE。根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果本发明通过自动在主用PE与备用PE之间建立用于链路保护的数据通道，使得当 前进行数据传输的链路发生故障时，可以直接利用备用PE及所述用于链路保护的数据通 道进行数据转发，这样，即使切换尚未完成，也能保证数据的正常转发，因此，能够降低链路 时延，减少丢包现象的产生。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 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是使用ICCP协议的VPLS系统结构示意图；图2是使用ICCP协议的另一 VPLS系统结构示意图；图3是本发明实施例提供的方法的流程图；图4是本发明实施例提供的方法中VPLS系统结构示意图；图5-1、5_2是本发明实施例中建立数据通道时使用的报文格式示意图；图6是本发明实施例提供的装置的示意图；图7是本发明实施例提供的另一装置的示意图；图8是本发明实施例提供的系统的示意图。
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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。为了便于理解，首先介绍本发明实施例涉及到的一些概念。PE指骨干网上的边缘路由器，与CE相连，主要负责VPN业务的接入，完成报文从私 网到公网隧道、从公网隧道到私网的映射与转发。CE是直接与服务提供商相连的用户设备，通过以太网、ATM或FR等二层链路接入 系统。PE 还可以细分为 UPE(user facing provider edge)禾口 NPE(network facingprovider edge),其中UPE又称近端PE设备，是靠近用户侧的PE设备，提供给用户接入VPN的汇集设备；NPE又称远端PE设备，是网络核心PE设备，处于VPLS网络的核心域边缘，提供在 核心网之间的VPLS透传服务。UPE需要将CE传来的二层数据帧传送到NPE，并将NPE恢复或重新生成的二层链 路帧传送到CE。通常，将CE与UPE之间的链路称为直连电路(Attachment Circuit, AC)，UPE与 NPE之间利用L2VPN信令建立的连接称为伪线(Pseudowire，Pff)。现有技术中通过ICCP协议进行框间数据同步时，可以通过同步AC侧TRUNK的信 息，在AC发生故障的时候，通过切换AC和PW，达到保护链路的目的。参见图1，其给出了 CE 设备双归属接入VPLS网络的示意图，其中，CEl双归属连接到PEl和PE2上，因此，AC1、PW1 和AC2、PW2形成的链路可以互为备份。假设PEl上的ACl为主状态，由于PW主备由AC决 定，所以使得相应的PWl为主状态。如果在从CEl向PE3进行数据转发的过程中ACl发生 故障，CEl可以立刻感知到该故障的发生，然后就可以通过ICCP协议通知PE2的AC进行切 换，将AC2切换为主状态，PE2在接收到AC的通知之后，再进行PW的切换，将PW2切换为主 状态。切换后，上行链路的路径为CE1-AC2-PE2-PW2-PE3所在路径。这种方法虽然能够保证当ACl发生故障时，能够通过其他路径实现数据的转发， 但是在从ACl发生故障的时刻开始，数据转发会被中断，直到切换完成(待PW2被激活，也 就是将PW2切换为主状态之后)，才会使用切换后的路径进行数据转发。可见，在从开始切换到完成切换的过程中，数据无法正常转发，会造成数据转发的暂时中断。另外，如果是ACl发生故障，则对于下行链路数据(从PE3经PEl到CEl的数据) 可能会导致丢包现象。具体的，由于PE3无法立刻感知ACl的故障，因此，在切换完成之前， PE3还是会将数据通过PWl转发到PEl，但是此时ACl已经发生故障，无法正常将数据转发 到CE1，因此，会造成这部分数据的丢包。当然，在TCP等可靠的传输协议中，虽然能够避免 丢包，也只能在切换完成之后重新将这部分数据通过PW2、AC2转发到CE1，因此，这部分已 经传输到PEl但没能转发到CEl的数据实际上造成了浪费。当然，对于图1所示的示意图，如果是PWl出现故障，则无论是对于上行链路数据， 还是下行链路数据，也都会出现类似的情况。例如，对于上行链路数据，由于CEl无法立即 感知PWl的故障，所以CEl还是会通过ACl将数据转发到PE1，但由于PWl已经发生故障， 无法将数据转发到PE3，因此，会造成这部分数据的丢包现象。对于下行链路数据，由于PWl 已经出现故障，而在切换完成之前，PW2处于阻塞状态，也无法通过PW2转发数据，因此，PE3 只能等到切换完成之后，才能继续进行数据的转发。在另一种情况下，则可能会面临更大的问题。例如，在图2所示的网络中，CEl主 备双归到PEl和PE2，同时，PE3和PE4也分别双归到PEl和PE2。此时，连接到PEl的Pff 有两条PW1、PW3 ；连接到PE2的PW也有两条PW2、PW4。ACl、Pffl形成的链路和AC2、PW2 形成的链路可以互为从CEl到PE3的备份，AC1、PW3形成的链路和AC2、PW4形成的链路可 以互为从CEl到PE4的备份。假设正常情况下的上行数据转发路径分别为CE1-PE1-PE3， CE1-PE1-PE4。由于在现有的ICCP协议中，只有当连接到一个PE上的所有PW都发生故障 时，才会切换到另一个PE，因此，在上述数据转发路径下，当只有PW3发生故障时(PWl正 常)，不会自动切换到PE2上转发；同时，由于ACl正常，因此也不会切换到AC2，这就造成 PE4与CEl之间的数据无法正常转发。可见，在现有技术中，当AC或PW发生故障时，会造成数据转发的效率下降，甚至无 法进行正常的数据转发。本发明实施例就是针对上述各种情况，为了解决AC或PW出现故障时出现的各种 问题，提供了相应的解决方案。首先，本发明实施例提供的数据转发方法应用于二层虚拟专用网系统中，该二层 虚拟专用网系统包括PE及CE，其中，两个PE组成RG，为便于描述，将RG中处于主状态的PE 称为主用PE，将处于备用状态的PE称为备用PE。参见图3，本发明实施例提供的数据转发方法包括以下步骤S301 在所述主用PE与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；首先需要在主用PE与备用PE之间建立用于链路保护的数据通道，在本发明实施 例中，上述建立用于链路保护的数据通道的过程是由PEl和PE2自动实现的，为了实现该自 动建立数据通道的过程，本发明实施例对现有的ICCP协议进行了扩展，换而言之，采用该 扩展的ICCP，便可以实现在主用PE与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道。其中，该用于链路保护的数据通道可以是在发生链路故障之前预先建立的，也可 以在发生链路故障时临时建立。下面以图1为例，对上述预先建立的情况进行简单地介绍。 由于在实际应用中，为了提供更高的带宽、更大的吞吐量和可恢复性，通常在CE与PE之间 使用LACP (Link Aggregation ControlProtocol，链路聚合协议)，在该方式下，可以将多个端口并行连接，将多个物理连接当作一个单一的逻辑连接来处理。在建立二层虚拟专用网 系统时，如果CE与PE之间使用LACP协议，则意味着CEl与PEl之间的某些端口聚合在一 起，CEl与PE2之间也有一些端口聚合在一起，然后，PEl与PE2之间需要使用ICCP协议交 换端口聚合信息，也就是将本端的端口聚合信息告知对端。另外，由于PEl和PE2需要分别 与PE3之间建立PW，因此，PEl与PE2之间还需要通过ICCP协议来交换PW信息。由上述可见，在PEl与PE2之间具有运行ICCP协议的通道，即PEl与PE2之间通 过该ICCP通道是可以互相发送信息的。利用该特点，可以在PEl与PE2之间交换端口聚合 信息或PW信息时，通过扩展的ICCP协议来携带预定格式的请求报文，以此来实现用户链路 保护的数据通道的自动建立。例如，PEl可以向PE2转发建立用户链路保护的数据通道的 请求报文，PE2在接收到请求报文之后，如果支持建立该数据通道，则可以返回相应的响应 信息，然后，就可以在PEl与PE2之间建立用户链路保护的数据通道了。其中，在具体建立用于链路保护的数据通道时，可以采用带内或带外的方式实现； 其中，带内方式是指，数据通道与运行ICCP协议的路径一致，即可以将ICCP通道作为该用 户链路保护的数据通道，此时，为了区分通道的不同用途，可以通过Vlan id来区分。带外的方式是指，数据通道与运行ICCP协议的路径相互独立，带外数据通道的实 现可以多种多样，比如可以是PW，可以是IP通道等。例如，在IP通道的实现方式下，具体过 程是PE1与PE2之间经过协商可以建立用于链路保护的数据通道之后，可以根据自己的端 口使用情况，为该用于链路保护的数据通道预留端口，例如，PEl的端口 1可用，则可以将该 端口 1预留，同时，PE2的端口 2可用，则可以将该端口 2预留；然后，PEl与PE2再交换该预 留端口的信息，这样便可以建立起用于链路保护的数据通道，该数据通道就是PEl的端口 1 与PE2的端口 2之间的通道。S302 监控当前进行数据传输的链路；该步骤的执行主体可以是主用PE，即当前处于主状态的PE。当前进行数据传输的 链路就是由当前处于主状态的AC和PW组成的，因此，该监控过程可以包括监控AC，也可以 包括监控PW，无论是AC还是PW发生故障，主用PE都能够立即感知到。S303 当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于 链路保护的数据通道进行数据转发。该步骤的执行主体仍为主用PE。一旦监控到当前进行数据传输的链路发生故障 (无论是AC还是PW)，都可以直接通过所述备用PE及所述用于链路保护的数据通道进行数 据转发，而无须等待切换过程的完成。需要说明的是，如前文所述，由于用于链路保护的数据通道可以是预先建立的，也 可以是在发生链路故障时临时建立，因此，上述步骤S301与S302之间的执行顺序并不是固 定的，在临时建立的情况下，可以在当前进行数据传输的链路发生故障时，建立用于链路保 护的数据通道，然后再通过备用PE及用于链路保护的数据通道进行数据转发。另外需要说明的是，在发现链路故障时，临时建立用于链路保护的数据通道的情 况下，由于建立数据通道的过程需要一定的时间，在数据通道建立完成之前仍然可能造成 链路的中断，但是由于PEl与PE2之间可以通过直连的方式连接，因此，两者之间建立用于 链路保护的数据通道所需的时间，通常要小于链路切换所需的时间，所以也可以从一定程 度上达到减小链路时延的目的。
其中，对于当AC或PW发生故障时，主用PE的具体处理方法略有不同，下面分别进 行介绍。首先，当AC发生故障时，对于下行链路数据，可以将所述下行链路数据通过所述 数据通道转发到备用PE，以便利用所述备用PE将所述下行链路数据传输到CE。如果需要 转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述 上行链路数据转发到远端PE。以图1为例，假设发生故障前，ACl和PWl处于主状态，PE3为所述远端PE，PEl为 所述主用PE，PE2为所述备用PE。则在ACl发生故障的情况下，对于下行链路数据(即来 自PE3的数据)，PEl能够通过PWl正常接收到，但是此时ACl已经发生故障了，因此，PEl 就可以通过PEl与PE2之间的数据通道，将接收到的下行数据转发给PE2。与此同时，由于 CEl能够立即感知到ACl的故障，并可以立即完成ACl到AC2的切换，此时，相当于AC2已经 被激活了，因此，PE2在通过数据通道接收到PEl转发的下行数据之后，就可以将该下行数 据通过AC2转发给CEl 了。对于上行链路数据(即来自CEl的数据)，由于ACl发生故障时，CEl能够立即感 知，并将AC2激活，因此，可以直接通过AC2将上行链路数据转发给PE2 (此时，切换尚未完 成)，PE2在接收到CEl的上行链路数据之后，由于PW2此时尚未被激活，因此，就会直接通 过所述数据通道，将该上行数据转发给PEl ；PEl在通过数据通道接收到PE2的转发的上行 数据之后，由于PWl在切换完成之前仍处于可用状态，因此，可以通过PWl将该上行链路数 据转发到PE3。另外，当PW发生故障时，与AC发生故障时有所不同的是，需要首先触发激活所述 远端PE与所述备用PE之间的链路(即当前处于备用状态的PW)；然后，如果需要转发下行 链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路 数据转发到CE ；其中，所述下行链路数据由所述远端PE通过所述远端PE与所述备用PE之 间的链路转发到所述备用PE。如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所 述数据通道转发到所述备用PE，以便利用所述对端PE通过所述远端PE与所述备用PE之间 的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端PE。仍以图1为例，且仍假设发生故障前，ACl和PWl处于主状态，PE3为所述远端PE， PEl为所述主用PE，PE2为所述备用PE。则当PWl发生故障时，对于下行链路数据(即来自 PE3的数据)，无法通过PWl进行转发，而PW2由于当前处于阻塞状态，也是不可用的，因此 需要先激活PW2 ；当PW2被激活后，PE3就可以通过PW2将下行链路数据转发到PE2 ；PE2在 接收都下行链路数据之后，由于AC2为阻塞状态，因此，就可以通过数据通道将该下行链路 数据转发到PE1，由于ACl仍然是可用的，因此，PEl可以通过ACl将该收到的下行链路数据 转发到CEl。对于上行链路数据，由于CEl不能立即感知PWl的故障，因此，不会立即切换到 AC2，因此，会将上行链路数据通过ACl转发给PE1，此时，由于PWl已经发生故障，PEl就可 以通过数据通道将该上行链路数据转发给PE2 ；PE2在接收到上行链路数据之后，需要通过 PW2转发给PE3，因此，在这种情况下，仍然需要触发激活PW2，激活之后，PE2才可以将上行 链路数据通过PW2转发给PE3。需要说明的是，由于PEl或PE2在通过用于链路保护的数据通道接收到数据之后，需要确定该数据是上行链路数据还是下行链路数据，然后才能确定需要向哪个方向进行转 发，为了便于进行该判断，在PEl与PE2之间建立数据通道时，可以分别建立用于保护上行 链路的数据通道及用于保护下行链路的数据通道。这样，就可以利用所述用于保护上行链 路的数据通道向所述备用PE转发上行链路数据，利用所述用于保护下行链路的数据通道 向所述备用PE转发下行链路数据。即，PE在通过数据通道向对端PE转发数据之前，对于接 收到的数据是上行链路还是下行链路，PE是可以获知的，这样，当PE通过数据通道向对端 PE转发数据时，就可以根据待转发数据的来源，选择使用各自的数据通道进行转发。同时， 对于对端PE而言，如果通过用于保护上行链路的数据通道接收到数据，则可以确定该数据 是上行链路数据，如果通过用于保护下行链路的数据通道接收到数据，则可以确定该数据 是下行链路数据。当然，在实际应用的过程中，用于链路保护的数据通道也可能发生失效的情况，此 时，还可以在主用PE与备用PE之间为用于链路保护的数据通道建立备用数据通道，即，该 用于链路保护的数据通道也可以存在主备关系，这样，当其中一条用于链路保护的数据通 道失效时，可以通过备用数据通道进行数据转发。其中，备用的数据通道可以是多条。需要说明的是，本发明实施例采用的自动创建数据通道的方式中，可以使用优化 Qos策略，例如，当主路径正常时(主状态的AC及PW都没有发生故障的情况下)，该数据通 道的带宽可以很小，以节省带宽资源；一旦主路径故障，则将数据通道的带宽自动调整到与 主路径相同的带宽。前文所述是利用图1中的情况进行举例说明的，本发明实施例提供的方法，对于 前文所述图2中的特殊情况也可以得到相应的解决。具体的，参见图4，可以在PEl和PE2之 间建立一条数据通道DATA_CHANNEL1来保护上行链路，还可以建立另一条数据通道DATA_ CHANNEL2来保护下行链路。其中，DATA_CHANNEL1可以在PEl与PE2进行聚合链路信息交 换时建立，DATA_CHANNEL2可以在PEl与PE2进行通过ICCP协议交换PW信息时建立。建立起保护上行链路及下行链路的数据通道之后，就可以保证当AC或PW出现故 障时，数据的正常转发。具体实现时，当AC或PW发生故障时，针对上行链路或下行链路，具 体的情况可能会略有不同，下面分别进行详细的介绍。首先，假设图4中，ACl为主状态，相应的，PW3和PWl为主状态，因此，上行链路为 ACI-Pff3 禾口 ACl-PWl，下行链路为PW3_AC1 禾口 PW1—AC1。情况一 AC1发生故障时，对于上行链路数据，由于CEl能够及时感知到ACl的故 障，因此，可以发起ACl到AC2的切换，然后，就可以将数据通过AC2转发到PE2 ；此时，由于 PE2在接收到CEl的切换信息之后，才会发起PW的切换，因此，可能还没有切换完成，此时， PE2就可以利用为AC建立的数据通道DATA_CHANNEL1，将数据转发到PEl，由于PW还没有完 成切换，所以此时PW3和PWl仍然处于可用状态，因此，当PEl接收到通过DATA_CHANNEL1 发送来的数据后，就可以通过PW3和PWl将数据转发到PE4和PE3，相应的，所使用的链路分 别为AC2-DATA_CHANNEL1-PW3，和 AC2-DATA_CHANNEL1_PW1。其中，由于数据是通过DATA_CHANNEL1转发到PEl的，因此，PEl可以获知该数据来 自AC侧，所以会将数据向PW侧转发。当然，当完成PW的切换之后，就可以不再通过DATA_ CHANNEL1进行数据的转发，而是使用切换后的链路AC2_PW4和AC2-PW2。可见，使用本发明实施例的方法，只要将ACl切换到AC2之后就可以通过AC2向PE2转发数据了，而不需要等到PE2将PW切换完成之后，提高了数据转发的效率。情况二、ACl发生故障时，对于下行链路数据，CEl能够及时感知到故障的发生，并 且会及时将ACl切换到AC2，但是PE3和PE4不会及时感知到ACl的故障，因此，在切换完成 之前，还是会通过PW3和PWl将数据转发到PEl。此时，由于PEl能够感知到ACl的故障，因 此，就可以通过DATA_CHANNEL2将数据转发到PE2，PE2在通过DATA_CHANNEL2接收到数据 之后，由于AC2已经处于可用状态，因此，就可以通过AC2将数据转发到CE1。相应的，所使 用的链路分别为PW3-DATA_CHANNEL2-AC2，和 PW1-DATA_CHANNEL2_AC2。需要说明的是，由于数据是通过DATA_CHANNEL2转发到PE2的，因此，PE2可以获 知该数据来自PW侧，所以会将数据向AC侧转发。当然，当完成PW的切换之后，就可以不再 通过DATA_CHANNEL2进行数据的转发，而是使用切换后的链路PW4_AC2和PW2-AC2。可见，使用本发明实施例的方法，当AC发生故障时，不会造成数据的中断，而且数 据转发的效率不会受到影响。情况三、如果是PW3发生故障，则对于上行链路数据，由于PWl并没有发生故障， 因此，根据ICCP协议，不会发起主备链路的切换。此时，由于CEl不会感知到PW4的故障， 因此，还是会将数据转发到PE1。而PEl能够感知到PW4的故障，因此，可以利用DATA_ CHANNEL1将需要转发到PE4的数据转发到PE2，PE2在接收到该数据之后，由于需要通过 PW4将数据转发到PE4，因此，还需要预先将PW4激活，使其成为可用状态。当然，如果是转 发到PE3的数据，则PEl还是可以通过PWl转发到PE3。可见，使用本发明实施例的方法，当连接到PE的一条PW发生故障时，数据还是可 以正常转发。情况四、PW3发生故障时，由于PWl并没有发生故障，因此，并不会发起切换。但是， 由于PE4能够感知PW3的故障，因此，对于下行链路数据，PE4可以通过PW4将数据转发到 PE2,当然，由于PW4处于备用状态，因此，需要预先将PW4激活，然后，PE4才能通过PW4将 下行链路数据转发到PE2。PE2在接收到下行链路数据之后，由于AC2此时处于阻塞状态， PE2无法通过AC2将数据转发给CEl，但是PE2可以通过DATA_CHANNEL2将数据转发到PEl， PEl通过DATA_CHANNEL2接收到数据之后，由于是DATA_CHANNEL2是用于保护下行链路的， 因此，PE2可以获知该数据来自PW侧，因此，会自动将数据通过ACl转发给CEl。当然，对于 PE3到CEl的数据，还可以通过原来的PWl及ACl进行转发。可见，使用本发明实施例的方法，当连接到PE的一条PW发生故障时，数据还是可 以正常转发。从以上各种情况可以得知PE1和PE2在使用数据通道进行数据转发时，如果数据 是来自PW侧的，就使用用于保护下行链路的数据通道DATA_CHANNEL2 ；如果数据是来自AC 侧的，则可以使用用于保护上行链路的数据通道DATA_CHANNEL1。这样做的目的是，使得PEl或PE2接收到通过用于保护的数据通道接收到数据时， 能够判断出应该向PW侧还是向AC侧转发。例如，如果PEl从DATA_CHANNEL1接收到数据， 则可以确定该数据是来自AC侧的，后续在进行转发时，就可以确定应该向PW侧转发，反之 亦然。当然，在其他实施例中，也可以采用其他方式来达到上述目的。例如，用于保护PW 和用于保护AC的数据通道可以仅有一条。此时，当PEl或PE2需要通过该数据通道进行数据转发时，还需要携带接收端的标识，或者发送端的标识，这样，PEl或PE2在通过该数据通 道接收到数据后，也可以根据发送端或接收端标识，确定出应该向哪一侧转发。其中，在图4所示的情况下，在建立用于链路保护的数据通道时，同样可以采用带 内或者带外的方式。例如，在带外的实现方式下，具体实现时，同样可以在PEl和PE2上分 别为用于链路保护的数据通道预留端口，并且可以在PEl和PE2间运行LMP协议，通过LMP 相互学习接口的对应关系，这样采用扩展的ICCP协议建立数据通道时，携带本地端口信息 到对端后，对端就可以知道报文中携带的端口和本地的哪个端口相对应。下面以使用PW建 立数据通道为例，对建立数据通道的过程进行介绍。该过程可以包括以下步骤步骤1 :PE1和PE2使用ICCP协议分别向对端发送connect报文，在向对端发送完 成，并且收到对端的connect报文后，ICCP通道变成可用状态；步骤2 =ICCP通道可用后，PEl和PE2就可以通过ICCP协议向对端同步配置LACP 协议数据，然后同步状态机相关的数据，通过这个同步过程，PEl和PE2选择出哪个设备上 的AC为主(Active)状态；上述步骤1和步骤2都可以采用现有的协议来完成。步骤3 完成LACP协议数据同步后，如果设备支持建立用于链路保护的数据通道， 向对端发送建立用于链路保护的数据通道的请求，请求报文中携带建立的数据通道信息， 比如可以包括建立的数据通道类型，通过该数据通道类型来表明是为保护上行链路建立 的，还是为保护下行链路建立的；步骤4 如果对端也支持建立数据通道，回应的报文中可以携带“支持建立”的信 息，如果不支持，可以丢弃该报文，数据通道无法建立。步骤5 如果采用带外建立IP通道的方式，则PEl和PE2就可以分别预留端口，并 通过LMP协议相互学习接口的对应关系，由此便完成了用于链路保护的数据通道的自动建立。另外，本发明实施例还提供了建立数据通道请求报文格式，其中，建立用于保护下 行链路的数据通道采用的请求报文格式可以如图5-1所示，建立用于保护上行链路的数据 通道采用的请求报文格式可以如图5-2所示。其中，对于R字段1为请求建立数据通道报 文，0为应答报文，表示支持建立数据通道；对于D_Type字段1表示为保护下行链路建立 数据通道，2表示为保护上行链路建立数据通道。当然，请求报文也可以是采用其他格式，这 里不作限定。与本发明实施例提供的数据转发方法相对应，本发明实施例还提供了一种数据转 发装置，该装置应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商 网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点冗余保护组RG 参见图6，该装置包括通道建立单元601，用于与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；监控单元602，用于监控当前进行数据传输的链路；转发单元603，用于当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发。其中，当CE与PE之间的链路发生故障时，参见图7，进一步地，转发单元603可以包括第一转发子单元6031，用于如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据 通过所述数据通道转发到所述备用PE，以便利用所述对端PE将所述下行链路数据传输到 CE ；第二转发子单元6032，用于如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过 所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端PE。当所述PE与远端PE之间的链路发生故障时，该装置还包括触发单元604，用于触发激活所述远端PE与所述备用PE之间的链路；相应的，转发单元603可以包括第三转发子单元6033，用于如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用PE通过 所述数据通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到CE ；其中，所述下行链 路数据由所述远端PE通过所述远端PE与所述备用PE之间的链路转发到所述备用PE ；第四转发子单元6034，用于如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据 通过所述数据通道转发到所述备用PE，以便利用所述对端PE通过所述远端PE与所述备用 PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端PE。为了便于区分上行链路数据及下行链路数据，所述用于链路保护的数据通道可以 包括分别用于保护上行链路的数据通道及用于保护下行链路的数据通道；相应的，转发 单元603可以包括上行转发子单元，用于利用所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用PE转 发上行链路数据；下行转发子单元，用于利用所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用PE转 发下行链路数据。另外，为了防止用于链路保护的数据通道失效时，造成数据无法正常转发，该装置 还可以包括备用通道建立单元，用于在所述主用PE与备用PE之间为所述用于链路保护的数 据通道建立备用数据通道；切换单元，用于当所述用于链路保护的数据通道失效时，触发所述转发单元通过 所述备用PE及所述备用数据通道进行数据转发。与本发明实施例提供的数据转发方法及装置，本发明实施例还提供了一种数据转 发系统，该系统包括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，参见图8，主用PE 801与备用PE 802组成跨节点冗余保护组RG，该系统包括通道建立单元801，用于在所述主用PE与备用PE之间自动建立用于链路保护的数 据通道；主用PE 802，用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链 路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；备用PE 803，用于根据当前的链路状态，将接收到的数据进行转发，以便辅助所述 主用PE完成数据的转发。其中，当CE与主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发下行链路数据时， 所述主用PE包括第一转发单元，用于将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备用PE ；所述备用PE包括第二转发单元，用于通过CE与所述备用PE之间的链路将所述下 行链路数据转发到CE ；当CE与主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发上行链路数据时，所述备 用PE包括第三转发单元，用于接收CE通过CE与所述备用PE之间的链路转发的上行链路 数据，并将所述上行链路数据通过所述数据通道转发给所述主用PE ；所述主用PE包括第四 转发单元，用于通过远端PE与所述主用PE之间的链路将所述上行链路数据转发到远端PE。当所述主用PE与远端PE之间的链路发生故障时，还包括激活单元，用于激活所述远端PE与所述备用PE之间的链路；如果需要转发下行链路数据，所述备用PE包括第五转发单元，用于接收远端PE通 过所述远端PE与所述备用PE之间的链路转发的下行链路数据，并将所述下行链路数据通 过所述数据通道转发给所述主用PE ；所述主用PE包括第六转发单元，用于通过CE与所述 主用PE之间的链路将所述下行链路数据转发到CE ；如果需要转发上行链路数据，所述主用PE包括第七转发单元，用于将所述上行链 路数据通过所述数据通道转发到所述备用PE ；所述备用PE包括第八转发单元，用于通过所 述远端PE与所述备用PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端PE。以上对本发明所提供的一种数据转发方法、装置及系统，进行了详细介绍，本文中 应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助 理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想， 在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本 发明的限制。
权利要求
1.一种数据转发方法，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括 服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点冗 余保护组RG，其特征在于，所述方法包括与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道； 监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路保护 的数据通道进行数据转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障时，所述通过所述备用PE及所述 用于链路保护的数据通道进行数据转发包括如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所述备 用PE，以便通过所述备用PE将所述下行链路数据传输到CE ；如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据通道转发的上行链路 数据，并将所述上行链路数据转发到远端PE。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主用PE与远端PE之间的链路发 生故障时，还包括触发激活所述远端PE与所述备用PE之间的链路；所述通过所述备用PE 及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发包括如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据通道转发的上行链路 数据，并将所述下行链路数据转发到CE ；其中，所述下行链路数据由所述远端PE通过所述 远端PE与所述备用PE之间的链路转发到所述备用PE ；如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述数据通道转发到所述备 用PE，以便所述备用PE通过所述远端PE与所述备用PE之间的链路，将所述上行链路数据 转发到所述远端PE。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用于链路保护的数据通道包括 分别用于保护上行链路的数据通道及用于保护下行链路的数据通道；所述通过所述备用 PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发包括通过所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用PE转发上行链路数据； 通过所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用PE转发下行链路数据。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括与备用PE之间为所述用于链路保护的数据通道建立备用数据通道； 当所述用于链路保护的数据通道失效时，通过所述备用数据通道进行数据转发。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用于链路保护的数据通道与运行 框架通信协议ICCP的路径独立。
6.一种数据转发装置，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括 服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点冗 余保护组RG，其特征在于，所述装置包括通道建立单元，用于与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道； 监控单元，用于监控当前进行数据传输的链路；转发单元，用于当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及所述 用于链路保护的数据通道进行数据转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障时，所述转发单元包括 第一转发子单元，用于如果需要转发下行链路数据，则将所述下行链路数据通过所述 数据通道转发到所述备用PE，以便通过所述备用PE将所述下行链路数据传输到CE ；第二转发子单元，用于如果需要转发上行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据 通道转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据转发到远端PE。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述主用PE与远端PE之间的链路发生 故障时，所述装置还包括触发单元，用于触发激活所述远端PE与所述备用PE之间的链路； 所述转发单元包括第三转发子单元，用于如果需要转发下行链路数据，则接收所述备用PE通过所述数据 通道转发的上行链路数据，并将所述下行链路数据转发到CE ；其中，所述下行链路数据由 所述远端PE通过所述远端PE与所述备用PE之间的链路转发到所述备用PE ；第四转发子单元，用于如果需要转发上行链路数据，则将所述上行链路数据通过所述 数据通道转发到所述备用PE，以便通过所述备用PE通过所述远端PE与所述备用PE之间的 链路，将所述上行链路数据转发到所述远端PE。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述用于链路保护的数据通道包括 分别用于保护上行链路的数据通道及用于保护下行链路的数据通道；所述转发单元包括上行转发子单元，用于通过所述用于保护上行链路的数据通道向所述备用PE转发上 行链路数据；下行转发子单元，用于通过所述用于保护下行链路的数据通道向所述备用PE转发下 行链路数据。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括备用通道建立单元，用于在所述主用PE与备用PE之间为所述用于链路保护的数据通 道建立备用数据通道；切换单元，用于当所述用于链路保护的数据通道失效时，触发所述转发单元通过所述 备用PE及所述备用数据通道进行数据转发。
10.一种数据转发系统，所述系统包括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备 CE，主用PE与备用PE组成跨节点冗余保护组RG，其特征在于，包括通道建立单元，用于与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道； 所述主用PE，用于监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发 生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发；所述备用PE，用于根据当前的链路状态，将接收到的数据进行转发，以便辅助所述主用 PE完成数据的转发；其中，当所述CE与所述主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发下行链路数据 时，所述主用PE包括第一转发单元，用于将所述下行链路数据通过所述数据通道转发到所 述备用PE ；所述备用PE包括第二转发单元，用于通过CE与所述备用PE之间的链路将所述 下行链路数据转发到CE ；当CE与主用PE之间的链路发生故障，并且如果需要转发上行链路数据时，所述备用PE 包括第三转发单元，用于接收CE通过CE与所述备用PE之间的链路转发的上行链路数据，并将所述上行链路数据通过所述数据通道转发给所述主用PE ；所述主用PE包括第四转发 单元，用于通过远端PE与所述主用PE之间的链路将所述上行链路数据转发到远端PE。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，当所述主用PE与远端PE之间的链路发 生故障时，所述系统还包括激活单元，用于激活所述远端PE与所述备用PE之间的链路； 如果需要转发下行链路数据，所述备用PE包括第五转发单元，用于接收远端PE通过所 述远端PE与所述备用PE之间的链路转发的下行链路数据，并将所述下行链路数据通过所 述数据通道转发给所述主用PE ；所述主用PE包括第六转发单元，用于通过CE与所述主用 PE之间的链路将所述下行链路数据转发到CE ；如果需要转发上行链路数据，所述主用PE包括第七转发单元，用于将所述上行链路数 据通过所述数据通道转发到所述备用PE ；所述备用PE包括第八转发单元，用于通过所述远 端PE与所述备用PE之间的链路，将所述上行链路数据转发到所述远端PE。
全文摘要
本发明公开了一种数据转发方法、装置及系统，应用于二层虚拟专用网系统中，所述二层虚拟专用网系统包括服务提供商网络边缘路由器PE及用户边缘设备CE，其中，主用PE与备用PE组成跨节点冗余保护组RG；所述方法包括与备用PE之间自动建立用于链路保护的数据通道；监控当前进行数据传输的链路；当所述当前进行数据传输的链路发生故障时，通过所述备用PE及所述用于链路保护的数据通道进行数据转发。通过本发明，能够降低链路时延，减少丢包现象的产生。
文档编号H04L12/56GK102142948SQ20101011138
公开日2011年8月3日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者何路友, 张锦辉, 石悌君, 赵凤华 申请人:华为技术有限公司