[发明专利]通过分组交换提供商网络的客户端数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及电信领域，并且更具体地涉及一种通过分组交换提供商网络来提供客户端数据传输的方法和相关装置。

背景技术

尽管传统而言传输网络依靠时分复用(TDM)技术，但是最近已开发了允许分组服务(如以太网业务)的原生传输(native transport)的技术。一种通过提供商网络来允许以太网传输的技术被称为提供商桥接网(PBN)，在该PBN中将提供商网络中的以太网交换设备称为提供商桥。

以太网帧包括物理源和被称为MAC地址的目的地地址，其中MAC代表媒体接入控制，媒体接入控制是一种用于控制OSI模型中的数据链路层2处的接入的协议。

基本以太网标准IEEE 802.1定义了MAC地址学习，MAC地址学习是一种表征学习桥的服务，其中对接收分组的源MAC地址和接收该分组的接口进行存储，从而可以仅将去往该地址的未来分组转发到该地址所位于的桥接口。去往未识别的地址的分组被转发给与接收到该分组的接口不同的每个其他桥接口。该方案有助于将所附接的LAN上的业务量最小化。

以太网桥接网可以使用添加到以太网帧中的VLAN标签，在同一物理基础架构上定义不同的并且独立的广播域。该技术有助于在传输网络中分离来自不同用户的业务。由于VLAN标记可能已被用户使用，所以IEEE 802.1ad中所定义的被称为Q-in-Q的技术通过对已标记的分组进行标记来扩展VLAN空间，因此产生“双重标记的”帧。被称为C-VLAN的第一VLAN标记可用于用户目的，被称为S-VLAN的第二VLAN标记是随后由服务提供商添加的。基于VLAN的提供商桥接网受到4096个VLAN ID的限制，因此使得它们在大型骨干网中的使用不可行。

被称为MAC-in-MAC的、并且在IEEE 802.1ah中定义的另一种技术巧妙地避免了第二层扩展性问题并且无需核心和骨干交换机来学习几十万个MAC地址。这是通过在提供商网络骨干的边缘节点处向以太网帧添加提供商MAC地址来实现的。

用于原生第二层传输的可选择的技术被称为虚拟专用LAN服务(VPLS)，VPLS使用多协议标记交换(MPLS)技术。VPLS的基本定义元素是虚拟交换实例(VSI)和伪线(PW)。VSI是具有“水平分割”学习和转发的虚拟MAC桥接实例。水平分割转发意味着从一个PW接收到的未知MAC地址将不会被转发到任何其他PW。这避免了转发循环。PW用于在不同节点中的VSI之间传输业务。需要完整的PW网来确保可以到达所有节点。

通过首先定义MPLS标记交换路径(LSP)隧道来建立VPLS网络，该LSP隧道将支持VPLS PW。这可以通过基于IP的信令协议来实现。首先使用开放式最短路径优先(OSPF)链路状态协议来确定路径，该OSPF链路状态协议为到目标目的地的LSP选择最短的路径。需要在所有参与的VPLS提供商边缘(PE)节点之间建立完整的双向LSP网。然后使用标记分配协议(LDP)或者资源预留协议——业务工程(RSVP-TE)来分配标记信息。在下一步中，在现有的LSP上建立PW。这可以通过使用LDP(IETF REC4762)或边界网关协议BGP(IETF REC4761)交换PW标记来实现。

传输网络典型而言具有控制平面，控制平面是基于GMPLS协议组的，GMPLS协议组是用于传输应用的MPLS-TE控制协议的扩展，包括OSPF-TE和RSVP-TE。例如，当计算最短路径时OSPF-TE将考虑带宽可用性，而RSVP-TE允许带宽预留。

VPLS架构是通用的并且可应用于任意合适的分组交换网络。因此可以想象基于其他隧道机制，如T-MPLS、MPLS-TP和PBB-TE，的类VPLS的方法。

VPLS的扩展被称为分级VPLS(H-VPLS)，H-VPLS被设计来解决VPLS中的可扩展性问题。在VPLS中，所有提供商边缘(PE)节点相互连接到一个完整的网络以确保可以到达所有目的地。在H-VPLS中，引入了一种新型节点，称为多租户单元(MTU)，MTU将多个用户边缘(CE)连接汇聚成单个PE。

发明内容

典型地，提供商网络提供网络资源的一些冗余，因此一旦通过该网络的一个路径出现故障，就可以经由替换路径交换分组。然而，当应用MAC学习时，沿旧路径的提供商桥仍然学习旧的MAC地址，所以反方向的分组将沿该旧的、故障的路径进行交换，直到发生超时或重新学习为止。然而，该行为不利地影响了网络恢复时间。

因此本发明的一个目的在于提供一种允许从分组交换提供商网络中的故障更快速地恢复的方法和相关的网络节点。