通過分組交換網絡在分組偽線上傳送的分組的有效封裝的製作方法

2023-05-29 14:26:56

專利名稱：通過分組交換網絡在分組偽線上傳送的分組的有效封裝的製作方法
技術領域：
本申請要求2010年4月23日提交的美國臨時申請No. 61/327281的權益，通過引用將其結合於此。本發明的實施例涉及連網領域；以及更具體來說，涉及通過分組交換網絡在分組偽線上傳送的分組的有效封裝。
背景技術：
RFC (請求注釋)3985 「Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge (PWE3)Architecture(2005年3月)中所述的分組傳輸服務描述如下分組傳輸服務它模擬通過PSN(分組交換網絡)(例如包括MPLS-TP (多協議標籤交換-傳輸簡檔)PSN的MPLS (多協 議標籤交換))的電信服務(例如乙太網、幀中繼、ATM(異步傳輸模式)、TDM(時分復用)、S0NET/SDH(同步光連網/同步數字系列))。在一般網絡模型中，在通過PSN經由提供商邊緣網絡元件所提供的一個或多個偽線進行通信的客戶邊緣網絡元件之間模擬服務。網絡元件(例如路由器、交換機、橋接器)是包括硬體和軟體的連網設備件，其在通信上互連網絡上的其它設備(例如，其它網絡元件、諸如訂戶終端站和伺服器終端站之類的終端站)。客戶邊緣網絡元件是服務的一端始發和/或端接並且通常不知道服務正被模擬的網絡元件。各客戶邊緣網絡元件通過作為物理電路或虛擬電路(例如，幀中繼DLCI (數據鏈路連接標識符)、ATM VPI/VCI (虛擬路徑標識符/虛擬電路標識符)、乙太網、VLAN(虛擬區域網)等)的附連電路(AC)耦合到提供商邊緣網絡元件。提供商邊緣網絡元件通過一個或多個偽線耦合在一起。建立PSN隧道以便為這些偽線提供數據通路。偽線業務是核心網絡(例如提供商邊緣網絡元件之間的一個或多個中間提供商網絡元件)不可見的。原有數據單元(例如乙太網幀)在附連電路上被接收，並且在偽線協議數據單元(PW-PDU)n中封裝，以便在該PSN隧道中經由偽線跨PSN被攜帶。提供商邊緣網絡元件執行PW-PDU的封裝和拆封。能夠攜帶任何數量和類型的協議的偽線是分組偽線，並且可具有獨特控制字和其它嵌入式編碼。這些協議可包括控制協議(例如ARP (地址解析協議)、LLDP (鏈路層發現協議)等)和/或諸如IP和MPLS之類的其它客戶端協議。在某些網絡部署中，與控制協議相比，諸如IP和MPLS之類的客戶端協議佔據服務帶寬的大多數。存在已經為分組偽線的封裝格式提出的若干不同方式，它們在IETF草案「PacketPseudowire Encapsulation over an MPLS PSN，，，(draft-bryant-pwe3-packet-pw-03,2010年3月8日(以下稱作「draft-bryant」))中被描述。由draft-bryant所推薦的封裝格式提出一種使用虛擬乙太網來提供分組偽線並且使用乙太網偽線(在RFC4448 「Encapsulation Methods for Transport of Ethernet over MPLS Networks」(2006年4月)中描述)來攜帶用戶業務的技術。乙太網偽線攜帶所有數據鏈路層報頭，而與基礎協議是控制協議還是諸如IP和MPLS之類的客戶端協議無關
發明內容
描述一種通過分組交換網絡(PSN)在分組偽線(PPW)上的IP和/或MPLS協議的有效封裝格式。第一提供商邊緣(PE)網絡元件耦合在通過附連電路的本地耦合客戶邊緣(CE)網絡元件與通過PPW的第二提供商邊緣網絡元件之間。第一 PE通過該附連電路來接收來自該CE網絡元件的幀，該幀包括具有多個欄位的數據鏈路層報頭。第一 PE確定該幀封裝IP分組或MPLS分組，並且然後將該分組封裝到協議數據單元(TOU)中以便在PPW上傳輸，而沒有包含該數據鏈路層報頭的這些欄位中的基本上全部欄位或每個欄位或者整個數據鏈路層報頭。該PDU在PPW上傳送到第二提供商邊緣網絡元件。通過經由去除該幀的數據鏈路層報頭的基本上全部欄位或者整個數據鏈路層報頭降低PPW上的開銷，來提高效率。用於在該PPW上傳送IP和MPLS分組的開銷的降低還降低那些IP和MPLS分組的分段(以及所需組裝)的可能性，由此增加吞吐量。第二 PE網絡元件接收如下rou :該rou已經從ppw上的rou中省略了數據鏈路層報頭的基本上全部欄位或者整個數據鏈路層報頭。第二 PE網絡元件確定該rou的分組有效載荷是IP分組或者MPLS分組，並且然後通過添加從該PDU中被省略的數據鏈路層報頭 的那些欄位來將該分組映射到幀中，以便傳送給在本地耦合到第二 PE網絡元件的CE網絡元件。第二 PE網絡元件然後將該幀傳送給其本地耦合的CE網絡元件。通過省略具有IP或MPLS有效載荷的PDU的數據鏈路層報頭的基本上全部欄位或每個欄位，並且重構那些被省略欄位以便傳送給本地耦合到第二 PE網絡元件的CE網絡元件，來提高效率。


通過參照用於示出本發明的實施例的以下描述和附圖，可以最透徹地了解本發明。附圖包括
圖I示出按照本發明的一個實施例、在允許PPW上的其它協議類型的同時實現分組偽線(PPW)的有效IP和MPLS封裝格式的示範網絡；
圖2是按照本發明的一個實施例更詳細地示出圖I的入口 PE網絡元件的框 圖3是按照本發明的一個實施例更詳細地示出圖I的出口 PE網絡元件的框 圖4是示出按照本發明的一個實施例、用於將幀封裝到PE綁定的PPW分組中的示範操作的流程 圖5A-B是按照本發明的一個實施例、示出用於拆封PPW分組並且創建CE綁定乙太網幀的示範操作的流程 圖6是示出按照本發明的一個實施例、用於確定PPW分組的有效載荷的協議類型和位置的示範操作的流程 圖7示出按照本發明的一個實施例、沒有使用控制字處理而封裝到PPW中的IP分組的示範封裝格式；
圖8示出按照本發明的一個實施例、使用了控制字處理來封裝到PPW中的IP分組的示範封裝格式；
圖9示出按照本發明的一個實施例、沒有使用控制字處理而封裝到PPW中的MPLS分組的示範封裝格式；
圖10示出按照本發明的一個實施例、使用了控制字處理來封裝到PPW中的MPLS分組的示範封裝格式；圖11示出按照本發明的一個實施例、沒有使用控制字處理而封裝到PPW中的非IP/MPLS分組的示範封裝格式；
圖12示出按照本發明的一個實施例、使用了控制字處理來封裝到PPW中的非IP/MPLS分組的示範封裝格式；
圖13示出按照本發明的一個實施例、用於向對等PE網絡元件發信號通知關於本地連接CE網絡元件的MAC地址的本地連接MAC地址TLV的示範格式；
圖14示出按照本發明的一個實施例、在允許PPW上的其它協議類型的同時實現PPW的有效IP和MPLS封裝格式的示範網絡，其中CE和對應PE共處於同一物理網絡元件上；
圖15示出按照本發明的一個實施例、在允許PPW上的其它協議類型的同時實現PPW上的有效IP和MPLS封裝格式的多層網絡；· 圖16示出圖15的多層網絡的現有技術封裝格式；
圖17示出按照本發明的一個實施例、圖15的多層網絡的示範封裝格式；以及圖18示出按照本發明的一個實施例、使用在允許PPW上的其它協議類型的同時實現PPW上的有效IP和MPLS封裝格式的多段偽線架構的多層網絡。
具體實施例方式在以下描述中提出許多具體細節。但是要理解，沒有這些具體細節也可實施本發明的實施例。在其它情況下，沒有詳細示出眾所周知的電路、結構和技術，以免影響對本描述的理解。通過所包含的描述，本領域的技術人員將能夠實現適當的功能性而無需過分實驗。說明書中提到「一個實施例」、「實施例」、「一個示例實施例」等表示所述的實施例可包括特定特徵、結構或特性，但可能不一定每一個實施例都包括該特定特徵、結構或特性。此外，這類詞語不一定指同一個實施例。此外，在結合一個實施例來描述特定特徵、結構或特性時，無論是否明確描述，均認為結合其它實施例來實現這種特徵、結構或特性是在本領域的技術人員的知識範圍之內的。在以下描述和權利要求書中，可使用術語「耦合」連同其派生。「耦合」用於表示彼此可以有或者可以沒有直接物理或電接觸的兩個或更多元件相互配合或交互。描述在允許分組偽線(PPW)上的其它協議類型的同時通過PSN(分組交換網絡)的PPW的有效IP (網際網路協議)和MPLS (多協議標籤交換)封裝格式的方法和設備。在一個實施例中，封裝格式沒有使用PPW上的數據鏈路層報頭(例如乙太網報頭)的基本上全部欄位來傳輸IP或MPLS分組。這減少PPW上的開銷字節數量，這由於較小分組而引起帶寬的顯著降低(作為分組大小的百分比)。因此，通過消除傳輸IP或MPLS分組的數據鏈路層報頭，可在PPW上攜帶使用相同帶寬的更多分組有效載荷。IP和MPLS分組的封裝格式還支持使用PPW上的控制字(在RFC 4385「PseudowireEmulation Edge-to-Edge (PWE3) Control Word for Use over an MPLS PSN」 (2006 年 2月)中描述)。控制字處理提供通過在PSN中防止PPW上的ECMP (等成本多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力，並且在PPW的協商期間建立。ECMP是一種分布式負荷共享機制，它沿PSN中等成本的多個路徑來路由分組，以便分布該負荷。另外，在提高PPW上的IP和MPLS的封裝效率的同時，在PPW上支持其它非IP和非MPLS (非-IP/MPLS)分組。與PPW上的IP和MPLS分組的封裝格式相對照，非IP/MPLS分組的封裝格式包括整個數據鏈路層報頭。非IP/MPLS分組的封裝格式還支持使用PPW上的控制字。在沒有使用控制字處理時，封裝非IP/MPLS分組的幀使用IP作為傳遞報頭來封裝在GRE (通用路由選擇封裝)分組中。這允許對這類分組實現基於IP (尋找超出MPLS標籤棧的IP分組)的ECMP而無需經過流重新排序，由此消除對使用控制字或者使用其它流重新排序技術(例如流標籤)的需要。圖I示出在允許分組偽線(PPW)上的其它協議類型的同時實現通過PSN的PPW的有效IP和MPLS封裝格式的示範網絡100。網絡100包括客戶邊緣(CE)網絡元件110和140，它們通過附連電路118和138耦合到提供商邊緣(PE)網絡元件120和130。在一個實施例中，附連電路118和138是乙太網虛擬電路。附連電路118和138可以加標記(tagged)或未加標記(untagged)。未加標記的業務被看作是獨特乙太網虛擬電路。乙太網幀的VLAN標記棧中的VLAN標識符(VID)棧將獨特地標識乙太網虛擬電路。標識乙太網虛擬電路的棧中VID的數量能夠是一個(例如，如同802. Iq中那樣)或多個(例如，如同802. Iad中那 樣)。PE網絡元件120和130在通過MPLS PSN (分組交換網絡)150所攜帶的PPW 128上耦合在一起。PPW 128是點對點(p2p)鏈路，並且能夠攜帶任何類型的協議，因此任何控制字和其它嵌入式編碼對於PPW是獨特的。雖然圖I中未示出，但是PPW 128經由MPLS PSN150通過PSN隧道來攜帶。另外，MPLS PSN 150包括一個或多個中間網絡元件(有時稱作提供商(P)網絡元件)。另外，雖然PSN 150示為MPLS PSN，但是其它類型的PSN也可用於本發明的實施例中(例如MPLS-TP)。圖I還示出PPW上的分組的樣本流和封裝。如圖I所示，CE網絡元件110充當入口 CE網絡元件(將要在PPW 128上封裝的分組的源)，以及CE網絡元件140充當出口 CE網絡元件(在PPW 128上封裝的分組的目的地)。PE網絡元件120充當入口 PE網絡元件，並且包括封裝PPW 128上的分組的PE綁定EM(有效IP和MPLS)模塊125。PE網絡元件130充當出口 PE網絡元件，並且包括拆封PPW 128上的分組的CE綁定EM模塊135。應當理解，在一些實施例中，PE網絡元件130還包括封裝送往CE網絡元件110的PPW 128上的分組的PE綁定EM模塊，並且PE網絡元件120還包括拆封送往CE網絡元件110的PPW 128上的分組的CE綁定EM模塊。也就是說，在一些實施例中，CE網絡元件110和PE網絡元件120充當出口網絡元件，而CE網絡元件140和PE網絡元件130充當入口網絡元件。參照圖I所述的封裝格式沒有考慮在PPW 128上使用控制字處理，但是這是為了不幹擾對本發明的了解，因為支持控制字，並且本文中稍後更全面地描述在PPW上使用控制字處理時的對應封裝格式。在操作1，PE網絡元件120在附連電路118上接收乙太網幀150。乙太網幀150包括數據鏈路層報頭152以及可以是IP、MPLS或其它協議分組的分組154。PE綁定EM模塊125根據分組類型將分組封裝在PPW的協議數據單元(rou)中，但是各分組包括報頭以及在PPW 128上穿過(traverse)所需的其它信息(例如PSN隧道和PSN物理報頭以及PW標籤)。對於IP和MPLS分組，PE綁定EM模塊125沒有使用幀150的數據鏈路層報頭152而將分組封裝到PPW-PDU (分組偽線協議數據單元)(本文中有時稱作PPW分組)中。因此，假定分組154的協議分組類型是IP，則在操作2A，將IP分組154封裝在PPW分組160中並且在PPW 128上跨MPLS PSN 150傳送。PPW分組160包括PSN隧道和物理報頭162、偽線標籤164和IP分組154，而沒有包括數據鏈路層報頭152的基本上全部欄位或者整個數據鏈路層報頭152。按照類似方式，假定分組154的協議分組類型是MPLS，則在操作2B JfMPLS分組154封裝在PPW分組165中並且在PPW 128上跨MPLS 150傳送。PPW分組165包括PSN隧道和物理報頭162、偽線標籤164和MPLS分組154，而沒有包括數據鏈路層報頭152的基本上全部欄位或者整個數據鏈路層報頭152。對於非IP/MPLS分組(例如，諸如ARP、LDDP或者不是IP或MPLS的其它協議之類的控制分組)，並且在PPW上沒有建立控制字處理，PE綁定EM模塊125使用IP作為傳遞協議來將幀150封裝到GRE分組中，並且將IP目的地地址以及可選地將IP源地址設置成不可路由地址，以便標識該分組是PPW 128上的協議分組，而不屬於有效載荷的IP位址空間中的真正GRE隧道。使用IP作為傳遞協議來將具有非IP/MPLS分組有效載荷的幀封裝到GRE分組中允許在MPLS PSN 150中實現基於IP的ECMP(例如由MPLS PSN 150中的P網絡元件所實現)，這降低實現其它流重新排序技術的要求。例如，PSN中的一些中間網絡元件在ECMP處理期間尋找MPLS標籤棧之外的IP分組。通常，這通過查看超過標籤棧的第一半字節按照試探方式來執行，以便推測分組類型是什麼(以及如果它是IP，則執行ECMP處理)。但是，這種推測有時是錯誤的，這引起不正確的ECMP處理，這會導致業務丟失或其它問題。·ECMP處理還可引起流重新排序。存在防止不正確ECMP處理的技術，包括使用控制字(在RFC 4385中描述)，這將基本上避免ECMP處理；以及使用流標籤(例如，在IETF草案「FlowAware Transport of Pseudowires over an MPLS PSN，，(draft-ietf-pwe3-fat-pw-03,2010年I月27日)中描述)，它在允許ECMP處理的同時要求額外處理資源和分組開銷(例如識別流，並且將流標籤添加到標籤棧)。但是，當PPW-PDU的有效載荷是IP時基於IP (尋找超出MPLS標籤棧之外的IP分組)的ECMP將不會對任何流重新排序。因此，通過如本發明的一些實施例中所述使用IP作為傳遞協議來將幀150封裝到GRE分組中，ECMP處理能夠在PSN中執行，而沒有對任何流重新排序並且不需要流標籤。應當理解，如果由於除了確保ECMP處理的適當流排序之外的原因(例如通過向不同流的每個指配相同流標籤來將多個分組流當作單個流)而期望將分組分為流，則流標籤仍然能夠用於本發明的實施例中。因此，對於非IP/MPLS分組，本文所述的封裝格式消除了對於防止流重新排序的控制字的需要，並且消除了對於流標籤的需要(由此節省識別流(通過分組分類)以及添加流標籤的處理資源)。如本文中稍後將更詳細描述的那樣，如果PPW 128正使用控制字，則非IP/MPLS分組將不會被封裝到GRE分組中。因此，假定分組154的協議分組類型不是IP或MPLS，並且沒有使用控制字，則在操作2C，將幀150封裝在GRE分組中，該GRE分組封裝在PPW分組170中，並且在PPW 128上跨MPLS PSN 150傳送。PPW分組170包括PSN隧道和物理報頭162、偽線標籤164、IP報頭172、GRE報頭174和GRE有效載荷(乙太網幀)150。IP報頭172至少包括127/8範圍中的不可路由IP目的地地址，並且可包括127/8範圍中的不可路由IP源地址。GRE報頭174中的協議類型按照乙太網幀150中封裝的有效載荷的協議來設置。IP報頭172中的TTL(生存時間)設置為0或1，以便防止分組經過IP路由。PPff分組在PE網絡元件130處被接收之前通過可包括一個或多個中間網絡元件的MPLS PSN 150在PPW 128上攜帶。CE綁定EM模塊135根據PPW分組中封裝的分組的類型來拆封在PPW 128上接收的PPW分組。對於IP和MPLS分組(例如PPW分組160和165)，CE綁定EIM模塊135重構從那些PPW分組中省略的數據鏈路層報頭的欄位(這可包括重構整個數據鏈路層報頭)。CE綁定EM模塊135將所存儲數據鏈路層報頭信息用於重構。例如，所存儲數據鏈路層報頭信息包括CE網絡元件110和140的MAC地址(它們能夠被配置、發信號通知或動態學習)以及與附連電路關聯的VLAN標記棧。CE綁定EIM模塊135還可使用映射功能將IP差分服務(在RFC 2474(1998年12月)中描述)映射到乙太網PCP位(如果附連電路被加標記)。對於包括數據鏈路層報頭信息並且使用IP作為傳遞協議封裝在GRE分組中的非IP/MPLS分組，將分組從IP/MPLS拆封路徑分路，並且按照常規方式來處理乙太網幀。因此，在操作3，CE綁定EM模塊135拆封PPW分組，並且通過附連電路138將乙太網幀180傳送給CE網絡元件140。乙太網幀180包括數據鏈路層報頭182和分組有效載荷154。圖2是按照一個實施例更詳細示出PE網絡元件120的框圖。將參照圖4的示範操作來描述圖2。但是應當理解，圖4的操作能夠通過與參照圖2所述不同的實施例來執 行，並且參照圖2所述的實施例能夠執行與參照圖4所述不同的操作。將參照從CE網絡元件110 (稱作入口 CE網絡元件)流到CE網絡元件140 (稱作出口 CE網絡元件)的分組來描述圖4 ;但是應當理解，在一些實施例中，CE網絡元件140可傳送送往CE網絡元件110的分組。如圖2所示，PE網絡元件120包括與PE綁定EM模塊125耦合的原有服務處理器(NSP) 230。NSP 230執行附連電路118特定的處理。例如，假定附連電路118是乙太網電路，則NSP 230可執行處理乙太網幀所需的功能，例如VLAN轉換、整形、策略制定等。PE綁定EM模塊125包括解析模塊210、IP PPff封裝模塊215、MPLS PPff封裝模塊220和非IP/MPLS PPW封裝模塊225。解析模塊210解析在附連電路118上接收的幀，以便確定幀的有效載荷的協議類型。如果它是IP有效載荷，則將幀傳遞給IP PPW封裝模塊215以便在PPW上封裝。如果它是MPLS有效載荷，則將幀傳遞給MPLS PPW封裝模塊220以便在PPW上封裝。如果它是非IP/MPLS有效載荷，則將幀傳遞給非IP/MPLS PPff封裝模塊225以便在PPW上封裝。參照圖4，在框410，PE綁定EM模塊125接收送往PE網絡元件130的幀。然後，流程轉到框415，其中解析模塊210解析幀，以便確定幀的有效載荷的協議類型。例如，解析模塊210檢查乙太網幀的乙太網類型欄位。如果有效載荷是IP分組(通過對於IPv4作為0x800或者對於IPv6作為0x86DD的乙太網類型欄位的值所標識)，則流程轉到框420。如果有效載荷是MPLS分組(通過作為0x8487或0x8848的乙太網類型欄位的值所標識)，則流程轉到框440。如果有效載荷是任何其它協議(不是IP或MPLS)，則流程轉到框470。在框420 (有效載荷是IP分組)，IP PPff封裝模塊215去除包括VLAN標記棧的數據鏈路層報頭(若包含的話)。應當注意，這個操作中去除VLAN標記棧假定IP位址跨VLAN標記是獨特的。但是，如果VLAN的端點使用私有尋址，則不保證IP獨特性。在這類情況下，可為每個VLAN建立單獨PPW，並且能夠假定這些IP位址跨VLAN標記是獨特的。然後，流程轉到框425，其中IP PPff封裝模塊215確定是否為PPW 128建立控制字處理。控制字處理提供通過在PSN中防止分組偽線上的ECMP處理來防止分組流中的重新排序的能力。例如，PPW 128可與協商PPW 128時設置的控制字屬性關聯。已經啟用控制字處理的PPW 128在沒有刪除並且重新創建PPW的情況下通常不能在啟用控制字-PPW與禁用控制字-PPW之間動態轉變。如果在PPW 128上沒有建立控制字，則流程轉到框435，其中IP PPW封裝模塊215封裝分組以便通過PPW 128傳送(例如，添加適當PSN隧道報頭和PSN物理報頭以及PW標籤)。流程從框435轉到框437，並且傳輸模塊240在PPW 128上向PE網絡元件130傳送PPW分組。圖7示出按照一個實施例、沒有使用控制字處理而封裝到PPW中的IP分組的示範封裝格式。如圖7所示，封裝格式包括PSN隧道和PSN物理報頭；PW標籤，如果不存在FAT (流感知傳輸)Pff標籤，則PW標籤棧中的最底部標籤中的其S位設置為I (否則設置為0);可選FAT-PW標籤，其S位設置為一；以及IP分組。應當理解，圖7的示範格式沒有包括該幀的數據鏈路層報頭，但是在其它格式中，可包括數據鏈路層報頭的至少某個部分。
又參照圖4，如果在PPW上正使用控制字處理，則流程從框425轉到框430，其中IPPPW封裝模塊215設置控制字中的標誌位6和7，以便指示它是PPW分組中封裝的IP分組。在一個實施例中，標誌位6和7分別設置為0和I。圖8示出按照一個實施例、使用控制字在PPW上封裝以便傳輸的IP分組的示範封裝格式。圖8所示的封裝格式與圖7的封裝格式相似，但是其中添加了標誌位6和7設置為0和I的控制字。又參照圖4，在框440 (有效載荷是MPLS分組)，MPLS PPff封裝模塊220去除包括VLAN標記棧的數據鏈路層報頭(若包含的話)。然後，流程轉到框445，並且MPLS PPff封裝模塊220確定是否為PPW建立控制字處理。如果沒有使用控制字處理，則流程轉到框460，並且MPLS PPff封裝模塊220將PW標籤棧的最底部標籤中的S位(棧底位)設置為零。流程從框460轉到框465，並且封裝MPLS有效載荷分組以便通過PPW傳輸。圖9示出按照一個實施例、沒有使用控制字而封裝到PPW中的MPLS分組的示範封裝格式。如圖9所示，封裝格式包括=PSN隧道和PSN物理報頭；PW標籤，其S位設置為0 ;可選FAT-PW標籤，其S位設置為0 ;以及MPLS分組。應當理解，圖9的示範格式沒有包括該幀的數據鏈路層報頭，但是在其它格式中，可包括數據鏈路層報頭的至少某個部分。流程從框465轉到框437，並且傳輸模塊240在PPW 128上向PE網絡元件130傳送PPW分組。又參照圖4，如果在PPW上建立控制字處理，則控制從框445流向框450，並且MPLSPPW封裝模塊220設置控制字中的標誌位6和7，以便指示PPW分組具有MPLS有效載荷。在一個實施例中，標誌位6和7分別設置為I和O。流程從框450轉到框455，並且MPLS PPff封裝模塊220將PW標籤棧中最底部標籤中的S位設置為I。然後，流程轉到框465。圖10示出按照一個實施例、使用了控制字來封裝到PPW中的MPLS分組的示範封裝格式。圖10所示的封裝格式與圖9的封裝格式相似，但是其中添加了標誌位6和7設置為10的控制字，並且PW標籤棧中最底層中的S位設置為I (而不是0，假定沒有使用可選FAT-PW標籤)。如果有效載荷不是IP或MPLS分組(非IP/MPLS有效載荷)，則流程轉到框470。在框470，非IP/MPLS PPW封裝模塊225確定是否在PPW上建立控制字處理。如果沒有使用控制字處理，則乙太網幀使用IP作為傳遞協議來封裝到GRE分組中。GRE報頭協議類型按照乙太網幀中封裝的有效載荷的協議來設置。IP目的地地址以及可選地IP源地址設置成127/8範圍中的不可路由地址。在一些實施例中，對PPW 128的生存期使用相同地址。IP報頭TTL值設置為0或I。GRE報頭和IP報頭中的校驗和值能夠設置為0，這是因為該分組不是基於這些報頭來轉發的，並且該協議分組通常具有其自己的數據完整性檢驗機制。在一個實施例中，如果IP分組(封裝GRE)超過PPW的MTU (最大傳輸單元)，則使用IP分段(例如，如 RFC 4623 ^Pseudowire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) Fragmentation andReassembly」 (2006年8月)中所述)，條件是PE網絡元件130能夠進行IP重新組裝(如果PE網絡元件130不能夠進行IP重新組裝，則該分組將被丟棄)。流程從框480轉到框485，並且封裝GRE分組以便通過PPW 128傳輸。流程從框485轉到框437，並且傳輸模塊240在PPW 128上向PE網絡元件130傳送PPW分組。圖11示出按照一個實施例、沒有使用控制字而封裝到PPW中的非IP/MPLS分組的示範封裝格式。如圖11所示，該封裝格式包括如下項PSN隧道和PSN物理報頭；PW標籤，如果可選FAT-PW存在，則PW標籤的S位設置為0，否則設置為I ;可選FAT-PW標籤，其S位設置為I ;IP報頭(GRE傳遞報頭)，其中IP協議欄位被設置以指示GRE，TTL值設置為1，並且IP目的地地址設置成127/8範圍中的數值；GRE報頭；以及GRE有效載荷分組(乙太網幀)。應當理解，圖11的示範封裝格式包括整個乙太網幀(在GRE有效載荷中)，整個乙太網幀包括數據鏈路層報頭。如果控制字用於非IP/MPLS PPW封裝，則流程從框470轉到框475，並且非IP/MPLS·PPW封裝模塊225將控制字中的標誌位6和7設置成指示PPW分組具有非IP/MPLS有效載荷。在一個實施例中，標誌位6和7分別設置為0和O。流程從框475轉到框485。圖12示出按照一個實施例、使用了控制字來封裝到PPW中的非IP/MPLS分組的示範封裝格式。如圖12所示，該封裝格式包括如下項PSN隧道和PSN物理報頭；PW標籤，如果可選FAT-PW標籤存在，則PW標籤的S位設置為0，否則設置為I ;可選FAT-PW標籤，其S位設置為I ;控制字，其中標誌位6和7分別設置為0和0 ;以及乙太網幀。在一個實施例中，如果控制字存在，則該乙太網幀緊接在控制字之後。在一個實施例中，如果該PPW分組超過PPW的MTU，則使用IP分段(例如，如RFC 4623中所述)，條件是PE網絡元件130能夠進行IP重新組裝(如果它不能夠進行IP重新組裝，則該分組將被丟棄)。應當理解，圖12的示範封裝格式包括整個乙太網幀。因此，在一個實施例中，本文所述的封裝格式通過對這些分組排除PPW上的數據鏈路層報頭，來提高在PPW上傳輸IP和MPLS分組的效率。這減少PPW上的開銷字節數量，這由於較小分段而引起帶寬的顯著降低(作為分組大小的百分比)。另外，由於分段在PPW分組的大小超過PPW的MTU時發生，所以對於IP和MPLS分組排除PPW上的數據鏈路層報頭還降低大IP和MPLS分組的分段(以及所需重新組裝)的可能性。封裝格式還根據需要支持控制字和/或流標籤(FAT-PW)。另外，本文所述的封裝格式允許非IP和非MPLS分組在PPW上封裝。在沒有使用控制字處理的非IP/MPLS分組以及使用IP作為傳遞報頭的GRE封裝的情況下，這種封裝格式允許PSN中的中間節點執行基於IP的ECMP，這降低實現控制字或其它流重新排序技術的要求。但是，封裝格式是靈活的，因為它還在需要時支持控制字和/或流標籤。因此，本文所述的封裝格式(沒有控制字處理)不易受PPW中的重新排序流的影響。這還利用ECMP實現，該ECMP實現檢查MPLS標籤棧之後的第一半字節，以便確定加標籤分組是否為IP分組。廣泛可用的這類實現將正確地識別PPW中的IP流。如果對PPW的生存期在GRE傳遞報頭中使用相同的源IP位址和目的地IP位址，則將不對PPW上攜帶的非IP/MPLS協議的流重新排序。因此，不需要控制字來防止流重新排序。封裝格式還能夠消除對PPW中的流標籤的需要，這節省入口處用來識別流(通過分組分類)和添加流標籤的處理資源。當要求基於標籤棧的ECMP (與基於IP的ECMP相比)時，流標籤(FAT標籤)則能夠與本文所述的封裝格式配合使用。應當理解，從PPW分組中排除控制字和/或流標籤使分組大小減小了最高達8個字節。圖3是按照一個實施例更詳細示出PE網絡元件130的框圖。將參照圖5A-B和圖6的示範操作來描述圖3。但是應當理解，圖5A-B和圖6的操作能夠通過與參照圖3所述不同的實施例來執行，並且參照圖3所述的實施例能夠執行與參照圖5A-B和圖6所述不同的操作。如圖3所示，PE網絡元件130包括解析模塊310、IP乙太網映射模塊320、MPLS乙太網映射模塊330、數據鏈路報頭信息儲存器(store) 340、IP DiffServ映射功能350、GRE處理模塊360、乙太網處理模塊365、原有服務處理器370和傳輸模塊380。解析模塊310解析在PPW 128上接收的PPW分組，以便確定該PPW分組中的有效載荷的類型和位置。如果有效載荷為是未GRE封裝的IP分組，則將該分組傳遞給IP乙太網映射模塊320，用於拆 封和重構該數據鏈路層報頭的被省略欄位。如果有效載荷是MPLS分組，則將該分組傳遞給MPLS乙太網映射模塊330，用於拆封和重構該數據鏈路層報頭的被省略欄位。如果有效載荷是GRE分組，則將該分組傳遞給GRE處理模塊用於拆封。如果有效載荷是乙太網幀，則將該分組傳遞給乙太網處理模塊用於拆封。該傳輸模塊通過附連電路138將這些幀傳送給CE網絡元件140。參照圖5A，在框510，CE綁定EM模塊135從PPW 128接收PPW分組，該PPW分組是CE網絡元件140綁定的。然後，流程轉到框512，其中解析模塊310解析分組，以便確定有效載荷的協議類型和有效載荷的位置。圖6是示出按照本發明的一個實施例、用於確定PPW分組的有效載荷的協議類型和位置的示範操作的流程圖。在框610，解析模塊310確定是否採用控制字處理協商了 PPW 128。例如，在PE網絡元件120與130之間協商了 PPW 128時，PPW 128將與指示是否已對PPW 128建立了控制字處理的屬性關聯。如果沒有採用控制字處理來協商，則流程轉到框615，其中解析模塊確定PW標籤棧的最底部標籤的S位是否設置為I。如果該S位設置為1，則流程轉到框620，並且該分組是IP並且IP分組的開始緊接在該PW標籤找中的最底部標籤(它在被使用時可以是PW標籤或流標籤)之後。如果該S位未設置為1，則流程轉到框625，並且該分組是MPLS並且該MPLS分組的開始緊接在該PW標籤找中最底部標籤(它在被使用時可以是PW標籤或流標籤)之後。如果採用控制字處理協商了 PPW 128，則流程從框610轉到框630。控制字的位置是該分組中緊接在該PW標籤棧中最底部標籤之後的位置。解析模塊310確定該控制字的第一半字節是否設置為0001。如果是的話，則流程轉到框635，並且該分組是G-ACh (MPLS通用關聯信道分組)，並且該分組的位置緊接在該控制字之後開始(該PW標籤棧中最底部標籤之後4個字節)。如果該分組是G-Ach分組，則其處理沿用RFC 5085 「PseudowireVirtual Circuit Connectivity Verification (VCCV): A Control Channel forPseudowires」 (2007年12月)中所述的過程。如果該控制字的第一半字節未設置為1，則流程轉到框640。在框640，解析模塊310確定該控制字的第一半字節是否設置為0000。如果它未設置為0000，則流程轉到框675，其中採取備選動作(例如將該分組作為無效分組丟棄)。如果該控制字的第一半字節設置為0000，則流程轉到框645，並且解析模塊310確定該控制字的標誌位6和7是否分別設置為O和O。如果該控制字的標誌位6和7分別設置為O和O，則流程轉到框650，並且該分組是具有屬於不是IP或MPLS的協議的有效載荷的乙太網幀，該分組的開始是該PW標籤棧中最底部標籤之後4個字節。如果標誌位6和7未設置為0和0，則流程轉到框655，並且解析模塊310確定標誌位6和7是否分別設置為0和I。如果標誌位6和7是分別設置為0和1，則流程轉到框660，並且該分組是IP，並且該IP分組的開始是PW標籤棧中最底部標籤之後4個字節。如果標誌位6和7未分別設置為0和1，則流程轉到框665，並且解析模塊310確定標誌位6和7是否分別設置為I和O。如果標誌位6和7分別設置為I和0，則流程轉到框670，並且該分組是MPLS，並且該MPLS分組的開始是P該PW標籤棧中最底部標籤之後4個字節。如果標誌位6和7未分別設置為I和0，則流程轉到框675，其中採取備選動作(例如丟棄分組)。又參照圖5A，如果分組是IP分組，則流程轉到框513。如果分組是MPLS分組，則流程轉到框550，將參照圖5B來描述框550。如果分組是封裝在乙太網幀中的非IP/MPLS分組，則流程轉到框530，其中該幀由乙太網處理模塊365使用標準乙太網處理來處理(例如檢查諸如源MAC地址、目的地MAC地址、VLAN報頭等乙太網報頭信息)。在框514，解析模塊310確定IP分組是IPv4還是IPv6。例如，如果第一半字節是0x6，則PPW的有效載荷·是IPv6分組，並且流程轉到框532。如果第一半字節是0x4，則有效載荷是IPv4分組，並且流程轉到框516。在框516，解析模塊310確定IP分組是否為GRE分組的報頭。例如，解析模塊310確定目的地IP位址是否在127/8範圍中並且協議欄位指示GRE (例如值47)。如果是的話，則它是具有PPW上的非IP/MPLS分組的GRE有效載荷分組，並且流程轉到框518，並且該分組由GRE處理模塊360來處理。如果目的地地址不在127/8範圍中或者協議欄位沒有指示GRE,則它是常規IPv4分組，以及流程轉到框532並且由IP乙太網映射模塊320來處理。通過比較在報頭中以固定偏移開始的三個欄位，並且比較自那些偏移起固定數量的位將使分組從IP/MPLS拆封路徑分路(即，使分組離開IP/MPLS處理的快速路徑)。例如，這三個欄位包括第一半字節(起始偏移0，欄位大小一半字節)、IP報頭協議欄位(起始偏移10，欄位大小2)以及IP目的地地址(起始偏移16，第一字節)。另外，對GRE傳遞報頭進一步驗證校驗和、TTL以及GRE報頭驗證能夠在使分組從IP/MPLS拆封路徑分路之後執行。流程從框516轉到框518。在框518，GRE處理模塊360將乙太網幀中的VLAN標記棧與入口 CE的所存儲VLAN標記棧進行比較。然後，流程轉到框520，以及如果VLAN ID匹配，則流程轉到框524，並且將該幀傳遞給原有服務處理器370。原有服務處理器370執行附連電路138特定的處理。例如，假定附連電路138是乙太網電路，則NSP 370可執行處理乙太網幀所需的功能，例如VLAN標記交換、優先級位重新映射等。如果VLAN ID不匹配，則流程轉到框522，其中採取備選動作(例如丟棄分組)。流程從框524轉到框526，以及如果分組被分段，假定支持重新組裝，則GRE處理模塊360將該分組重新組裝。如果不支持，則將丟棄該分組。如果該IP分組被分段，則它將由GRE處理模塊360來重新組裝(如果支持的話)，否則將丟棄分組。流程從框526轉到框528，並且傳輸模塊380在附連電路138上將幀傳送給出口 CE網絡元件 140。返回到框532 (分組是沒有封裝GRE的IPv6分組或IPv4分組)，IP乙太網映射模塊320開始重構在封裝PPW上的分組時被去除的數據鏈路層報頭的欄位的過程。IP乙太網映射模塊320使用數據鏈路層報頭信息340中存儲的數據鏈路層報頭信息來重構數據鏈路層報頭的欄位。數據鏈路層報頭信息儲存器340包括下列信息與AC118關聯的CE網絡元件110的MAC地址，與AC 138關聯的CE網絡元件140的MAC地址，與AC 118關聯的VLAN標記棧(如果AC 118被加標記)，以及與AC 138關聯的VLAN標記棧(如果AC 138被加標記)。CE網絡元件的MAC地址能夠被動態學習、配置或發信號通知(或者它們的任何組合)。在一個實施例中，由於PPW 128是點對點的，所以在每端僅存在單一 MAC地址，並且每個可被單獨地動態學習。PE網絡元件能夠通過所接收PE綁定幀的源MAC地址來學習本地連接CE網絡元件的MAC地址(例如，該PE網絡元件能夠學習CE網絡元件110的MAC地址)。例如，參照圖1，PE網絡元件120能夠通過乙太網幀150的數據鏈路層報頭152中包含的源MAC地址來學習CE網絡元件110的MAC地址。在一些實施例中，只有特定類型的分組才用於這個學習過程(例如，發現下一跳MAC/L3地址的一個或多個協議(例如ARP、 LLDP, RIP、OSPF等))。在其它實施例中，能夠從某個時段之後到達的任何分組(例如，10分鐘之後到達的第一幀)中學習本地連接CE網絡元件的MAC地址。PE網絡元件能夠當存在PPW上使用的非IP/MPLS分組(例如LDP)時通過在PPW上接收的非IP/MPLS PPff CE綁定分組的源MAC地址從數據分組中學習遠程連接CE網絡的MAC地址(例如，PE網絡元件130能夠學習CE網絡元件110的MAC地址)。例如，參照圖1，PE網絡元件130能夠通過PPff 128上接收的非IP/MPLS分組的源MAC地址來學習CE網絡元件110的MAC地址。在一些實施例中，這些PE網絡元件發信號通知關於這些CE網絡元件的MAC地址。在一個實施例中，LDP (標籤分布協議)TLV(類型、長度、值)擴展用於向對等PE網絡元件發信號通知關於本地連接CE網絡元件的MAC地址(本文中稱作「本地連接MAC地址TLV」)。本地連接CE網絡元件的MAC地址能夠被動態學習或配置。例如，PE網絡元件120能夠使用該LDP TLV擴展向PE網絡元件130發信號通知關於CE網絡元件110的MAC地址，以及PE網絡元件130能夠使用該LDP TLV擴展向PE網絡元件120發信號通知關於CE網絡元件140的MAC地址。在一個實施例中，在LDP通知消息中使用本地連接MAC地址TLV。圖13示出按照一個實施例的示範本地連接MAC地址TLV。如圖13所示，該TLV包括U(未知)位、F(前向)位、指示該消息是本地連接MAC地址的類型(其值將被確定)、長度和值(本地連接MAC地址)。U位設置為1，除非不了解MAC地址格式(它則將由接收PE網絡元件忽略)。F位設置為I。返回到圖5A，在框532，IP乙太網映射模塊320將源MAC地址設置為入口 CE網絡元件110的MAC地址。例如，IP乙太網映射模塊320訪問數據鏈路層報頭信息儲存器340，以便確定入口 CE網絡元件110的MAC地址(例如基於與PPW關聯的ID)。然後，流程轉到框534，並且IP乙太網映射模塊320確定目的地IP位址是否為廣播或多播地址。如果是的話，則流程轉到框536，並且IP乙太網映射模塊320相應地將目的地MAC地址設置為廣播或多播MAC地址，並且流程轉到框540。如果該目的地IP位址不是廣播或多播地址，則流程從框534轉到框538，並且該IP乙太網映射模塊將該目的地MAC地址設置成出口 CE網絡元件140。流程從框538轉到框540。在框540，IP乙太網映射模塊320將VLAN標記棧設置為入口 CE網絡元件110的VLAN標誌棧(如果附連電路118被加標記，這通常通過附連電路118上配置的屬性來指示)。然後，流程轉到框542，並且IP DiffServ映射功能350將IP差分服務欄位映射到該棧中的各標記的乙太網PCP(優先級碼點)位(如果附連電路118被加標記)。在一個實施例中，如果該VLAN標記棧中存在多個標記，則對各標記執行單獨映射。映射對於各標記可以是相同的，或者可以是不同的。映射也可以是可配置的。流程從框542轉到框544，並且IP乙太網映射模塊320設置分組的乙太網類型欄位。如果分組是IPv4，則乙太網類型欄位設置為0x800，以及如果分組是IPv6，則乙太網類型欄位設置為0x86DD。流程從框544轉到框528，並且傳輸模塊380在附連電路138上將幀傳送給出口 CE網絡元件140。如果PPW分組的有效載荷是MPLS，則流程從框512轉到圖5B的框550，並且PPW分組由MPLS乙太網映射模塊330來處理。在框550，MPLS乙太網映射模塊330將源MAC地址設置為入口 CE網絡元件110的MAC地址。然後，流程轉到框552，並且MPLS乙太網映射模塊330將目的地MAC地址設置為出口 CE網絡元件140的MAC地址。隨後，流程轉到框554，並且MPLS乙太網映射模塊330將VLAN標記棧設置為入口 CE網絡元件110的VLAN標記棧(如果附連電路118被加標記)。然後，流程轉到框556，並且MPLS乙太網映射模塊556 將乙太網類型欄位設置成指示MPLS有效載荷封裝在該幀中(例如，乙太網類型欄位設置為0x8847)。然後，流程轉到框528，並且傳輸模塊380在附連電路138上將該幀傳送給出口CE網絡元件140。因此，該出口 PE網絡元件(接收PPW上的CE綁定PPW分組的PE網絡元件)在創建在PPW上被封裝並且省略數據鏈路層報頭的欄位的IP (非GRE封裝)和MPLS分組的CE綁定乙太網幀時重構數據鏈路層報頭的被省略欄位。因此，接收CE綁定PPW分組的PE網絡元件(出口 PE網絡元件)通過降低PPW上攜帶的開銷量來支持IP和MPLS分組的有效封裝格式。這還降低在出口 PE網絡元件的分段分組和所需組裝的可能性，這增加PSN的吞吐量。雖然參照圖I所示的示範網絡模型描述了實施例，但是其它類型的網絡可使用本文所述的本發明的實施例。圖14示出在允許PPW上的其它協議類型的同時實現PPW的有效IP和MPLS封裝格式的示範網絡1400。網絡1400與圖I的網絡100的不同之處在於，CE和PE在同一物理網絡元件中共處。因此，共處網絡元件1405包括CE 1420和PE 1430。共處網絡元件1410包括CE 1440和PE 1450。PE 1430和1450在通過MPLS PSN 1460攜帶的PPW 1470上耦合在一起。PE網絡元件120和130在通過MPLS PSN(分組交換網絡)150所攜帶的PPW 128上耦合在一起。PPW 128是點對點(p2p)鏈路。雖然圖I中未示出，但是PPff 128經由MPLS PSN 150通過PSN隧道來攜帶。另外，MPLS PSN 150包括一個或多個中間網絡元件(有時稱作提供商(P)網絡元件)。圖15示出在允許PPW上的其它協議類型的同時實現PPW上的有效IP和MPLS封裝格式的多層網絡1500。在多層網絡中，隨著層數增加，堆疊各層通常所需的開銷量對應增力口。PPff N+1 1595模擬CE網絡元件1510與1565之間的服務。CE網絡元件1510通過ACN+1 1570與PE網絡元件1515耦合。CE網絡元件1565通過AC N+1 1590與PE網絡元件1560耦合。PE網絡元件1520和1560分別與共處網絡元件1520和1545耦合。共處網絡元件1520包括P網絡元件1525和CE網絡元件1530。共處網絡元件1545包括P網絡元件1550和CE網絡元件1555。CE網絡元件1530通過AC N 1575與PE網絡元件1535耦合，並且CE網絡元件1555通過AC N 1585與PE網絡元件1450耦合。PE網絡元件1535和1540在跨PSN攜帶的PPW N 1580上耦合在一起(為了簡潔起見而未示出)。層N網絡提供PPWN 1580，它是層N+1網絡中的點對點(p2p)鏈路。層N+1網絡提供PPW Pff N+1 1595，它是層N+2網絡中的p2p鏈路。圖16示出當所有層均基於RFC 4448並且在層N+1的PSN隧道是MPLS LSP時的多層網絡1500的現有技術封裝格式。如圖16所示，在要求多個數據鏈路層報頭的多個棧中封裝層N PSN中的層N+2 IP分組的有效載荷。相比之下，圖17示出本文對於多層網絡1500所述的當所有層均基於本文所述格式(以及假定不需要控制字並且ECMP基於IP報頭)時的有效封裝格式。如圖17所示，層N和N+1的數據鏈路層報頭沒有包含在該封裝格式中，從而與圖16的現有技術封裝格式相比，至少節省28與44位元組之間的數據(取決於附連電路未加標記、單一標記還是雙重標記)。因此，本文所述的有效封裝格式通過降低堆疊各層所需的開銷來增加多層網絡的效率(至少對於IP和MPLS分組)。這還降低多層網 絡中的分段和組裝的可能性。隨著網絡中的層數增加，每層額外8位元組(2個標籤)通常是使用本文所述的有效封裝格式所需要的全部。在一些實施例中，這通過使用多段偽線(MS-PW)架構(在RFC5659「An Architecture for Multi-Segment Pseudowire Emulation Edge-to-Edge」(2009年10月)中描述)進一步降低到每層額外4位元組，其中層N網絡的每個CE還用作層N+1網絡處的交換PE (S-PE)，並且這類S-PE之間的I跳PSN N+1隧道採用PHP (倒數第二跳彈出)來建立。圖18示出作為使用多段偽線架構的多層網絡的網絡1800。PPW N+1 (MS-Pff)1895模擬CE網絡元件180與1865之間的服務。CE網絡元件1810和1865分別通過AC N+11870和AC N+1 1890分別與端接提供商邊緣(T-PE)網絡元件1815和1860耦合。T-PE網絡元件1815和1860分別與共處網絡元件1820和1845相應的S-PE網絡元件1825和1850耦合。共處網絡元件1820和1845的CE網絡元件1830和1855分別通過AC N 1875和ACN 1885分別與PE網絡元件1835和1840耦合。PE網絡元件1835和1840在跨PSN攜帶的PPW N 1880上耦合在一起(為了簡潔起見而未示出)。從T-PE網絡元件1815到T-PE網絡元件I860的PPW N+1 1895具有從S-PE網絡元件1825到S-PE網絡元件1850的段，並且在層N+1網絡中從S-PE網絡元件到S-PE網絡元件1850的I跳PSN隧道採用PHP來建立。因而，描述了 PPW的有效IP和MPLS封裝格式，它減少PPW上的開銷字節數量，這引起帶寬的顯著降低(作為分組大小的百分比)。各分組的開銷字節的降低還降低大IP或MPLS分組的分段和重新組裝的可能性，這提高網絡的吞吐量。對於多層網絡，有效IP和MPLS封裝格式降低堆疊每層所需的開銷，並且降低大IP或MPLS分組的分段和重新組裝的可能性。另外，本文所述的PPW的封裝格式在允許ECMP由中間節點基於IP來執行的同時支持非IP/MPLS分組，這通過平衡基於IP實現的現有ECMP來降低實現流排序技術的要求(例如降低流標籤的使用)。另外，對於多層網絡，通過使現有ECMP實現(在任何層)能夠通過所有較高層檢查標籤棧，ECMP更為有效。該封裝格式還允許現有實現(在任何層)以檢查端主機的IP分組，並且簡化深分組檢查和/或基於流的應用。在一些實施例中，RFC 4448領域中所述的QoS(服務質量)考慮因素可適用於本文所述的封裝格式。雖然採用支持多個協議(IP、MPLS和其它協議類型)的PPW描述了實施例，但是在一些實施例中，分組傳輸服務可以僅攜帶這些分組類型的子集(例如，僅IP狀況、僅IP和ARP狀況、僅MPLS狀況、僅IP、MPLS狀況、僅IP、MPLS和ARP狀況以及通用分組服務狀況)。例如，在僅IP狀況中，客戶端網絡使用PPW來交換僅IP分組。這種狀況可在PE和CE共處於PPW兩端的同一網絡元件並且CE僅交換PPW上的IP分組時發生。在這種狀況中，不需要CE的MAC地址。這種僅IP狀況還可在PE和CE是單獨物理網絡元件時發生，其中CE網絡元件僅交換PPW上的IP分組，並且IP分組 的MAC地址映射在CE上配置(例如靜態ARP條目)。但是，IP封裝控制協議(例如RIP、OSPF等)可在PPW上攜帶。僅IP狀況能夠使用僅IP PPff來實現，其中只有IP業務在PPW上傳輸(這個PPW沒有實現GRE封裝)。在僅IP和ARP狀況中，客戶端網絡使用PPW來交換IP分組，但是還將ARP用於第2層地址解析。僅IP和ARP狀況能夠使用(能夠攜帶所有協議的)通用PPW來實現，或者如果PE網絡元件充當到其本地連接CE的代理ARP網關，則它能夠使用僅IP PPW來實現。在僅MPLS狀況中，客戶端網絡使用PPW來僅交換MPLS分組。在這種狀況中，客戶端網絡是純MPLS (包括MPLS-TP)網絡，並且不會使用基於IP的控制平面。這種狀況可在PE和CE共處於PPW兩端的同一網絡元件並且CE僅交換PPW上的MPLS分組時發生。在這種狀況中，不需要CE的MAC地址。這種狀況還可在PE和CE是單獨物理網絡元件時發生，其中客戶端網絡使用PPW來交換MPLS (包括MPLS-TP)分組，並且MPLS標籤到MAC地址的映射在CE上配置。該MAC地址可來自所指配範圍(如MPLS-TP中定義)。僅MPLS狀況能夠使用僅攜帶MPLS業務的僅MPLS PPff來實現(這個PPW不會實現本文所述的GRE封裝)。在僅IP和MPLS狀況中，客戶端網絡使用PPW來僅交換IP和MPLS分組。這種狀況在PE和CE共處於PPW兩端的同一網絡元件並且CE僅傳送PPW上的IP和MPLS分組時發生。在這種狀況中，不需要CE的MAC地址。這種狀況還可在PE和CE是單獨網絡元件但是IP和MPLS的MAC地址映射在CE上配置(例如靜態ARP條目)時發生。但是，IP封裝控制協議(例如RIP、0SPF、BGP、LDP、RSVP-TE等)可在PPW上攜帶。僅IP和MPLS狀況能夠使用僅攜帶IP和MPLS業務的僅IP和MPLS PPff來實現(這個PPW不會實現本文所述的GRE封裝)。在僅IP、MPLS和ARP狀況中，客戶端網絡使用PPW來交換IP和MPLS分組，並且還將ARP用於第2層地址解析。這種狀況能夠在客戶端網絡使用PPW(其中排他地將IP協議用於第3層路由選擇、MPLS協議用於交換以及ARP用於第2層地址解析)時發生。僅IP、MPLS和ARP狀況能夠使用(能夠攜帶所有協議的)通用PPW來實現，或者如果PE網絡元件充當到其本地連接CE的代理ARP網關，則它能夠使用僅IP和MPLS PPff來實現。在通用分組服務狀況中，客戶端網絡使用PPW來交換能夠在EVC上發送的任何類型的分組。MAC地址配置是不需要的，這是因為ARP能夠在PPW上運行。通用分組服務狀況能夠使用有能力攜帶所有協議的業務的通用PPW來實現。雖然描述了描述PPW上沒有包括整個數據鏈路層報頭的IP和MPLS分組的封裝格式的實施例，但是在其它實施例中，只是沒有包括這類分組的數據鏈路層報頭的一部分。例如，在一個實施例中，僅從數據鏈路層報頭中去除數據鏈路層報頭的目的地MAC地址。例如，參照圖1，PE網絡元件120可將CE網絡元件110的源MAC地址包含在PPW分組160中。作為另一個示例，對於其中沒有建立控制字處理而是傳送整個VLAN標記棧的PPW，在PPW上僅傳送VLAN標記棧的最頂部子集，並且CE業務綁定PE網絡元件在將幀傳送給其本地CE網絡元件之前將最頂部子集映射到整個VLAN標記棧。如本文所述，指令可表示諸如配置成執行某些操作或具有預定功能性的專用集成電路(ASIC)之類的硬體的特定配置或者用非暫時計算機可讀介質實施的存儲器中存儲的軟體指令。因此，附圖所示的技術能夠使用在一個或多個電子裝置(例如終端站、網絡元件)上存儲和運行的代碼及數據來實現。這類電子裝置使用諸如非暫時計算機可讀存儲介質(例如磁碟、光碟、隨機存取存儲器、只讀存儲器、閃速存儲器裝置、相變存儲器)和暫時計算機可讀通信介質(例如電、光、聲或其它形式的傳播信號-如載波、紅外信號、數位訊號)之類的計算機可讀介質來存儲並(在內部和/或通過網絡與其它計算裝置)傳遞代碼和數據。另外，這類電子裝置通常包括一組一個或多個處理器，這些處理器耦合到諸如一個或多個存儲裝置(非暫時機器可讀存儲介質)、用戶輸入/輸出裝置(例如鍵盤、觸控螢幕和/或顯示器)和網絡連接之類的一個或多個其它組件。該組處理器和其它組件的耦合通常 通過一個或多個總線和橋接器(又稱作總線控制器)進行。因此，給定電子裝置的存儲裝置通常存儲供那個電子裝置的該組一個或多個處理器上執行的代碼和/或數據。當然，本發明的一個實施例的一個或多個部分可使用軟體、固件和/或硬體的不同組合來實現。雖然圖中的流程圖示出本發明的某些實施例所執行的操作的特定順序，但是應當理解，這種順序是示範性的(例如備選實施例可按照不同順序來執行操作、組合某些操作、重疊某些操作等)。雖然按照若干實施例描述了本發明，但是本領域的技術人員將會知道，本發明並不局限於所述實施例，而是可在所附權利要求書的精神和範圍之內，經過修改和變更來實施。因此，本描述被看作是說明性而不是限制性的。
權利要求
1.一種在第一提供商邊緣網絡元件中的方法，所述方法用於提高通過分組交換網絡(PSN)中的隧道在分組偽線上的第一組一個或多個協議的分組的封裝的效率，其中所述第一提供商邊緣網絡元件通過附連電路與客戶邊緣網絡元件耦合併且通過所述分組偽線與第二提供商邊緣網絡元件耦合，所述方法包括下列步驟 通過所述附連電路從所述客戶邊緣網絡元件接收第一幀，其中所述第一幀包括具有多個欄位的數據鏈路層報頭； 響應確定所述第一幀封裝所述第一組協議的分組，將所述分組封裝到第一協議數據單元中以便通過所述分組偽線傳送，而沒有包括所述數據鏈路層報頭的所述多個欄位中的基本上全部欄位；以及 通過所述PSN隧道在所述分組偽線上向所述第二提供商邊緣網絡元件傳送所述第一協議數據單元； 由此通過經由去除所述第一幀的所述數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位降低所述分組偽線上的開銷，來提高效率。
2.如權利要求I所述的方法，其中，所述第一組協議包括網際網路協議(IP)和MPLS(多協議標籤交換)中的一個或多個，並且其中所述第一協議數據單元沒有包括所述第一幀的所述數據鏈路層報頭的所述多個欄位中的每個欄位。
3.如權利要求I所述的方法，還包括下列步驟 通過所述附連電路從所述客戶邊緣網絡元件接收第二幀，其中所述第二幀包括具有所述多個欄位的數據鏈路層報頭； 確定所述第二幀封裝第二組協議的分組並且對所述分組偽線建立控制字處理，其中控制字處理提供通過防止所述PSN中的所述分組偽線的ECMP(成本相等的多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力，並且其中所述第二組協議沒有包括IP(網際網路協議)或MPLS (多協議標籤交換)； 將所述第二幀封裝在第二協議數據單元中以便通過所述分組偽線傳送，其包括將控制字的一個或多個標誌位設置成指示所述第二組協議中的哪一個協議封裝在所述第二協議數據單元中，其中所述第二幀的所述數據鏈路層報頭的所述多個欄位中的基本上全部欄位包含在所述第二協議數據單元中；以及 通過所述PSN隧道向所述第二提供商邊緣網絡元件傳送所述第二協議數據單元。
4.如權利要求I所述的方法，還包括下列步驟 通過所述附連電路從所述客戶邊緣網絡元件接收第二幀，其中所述第二幀包括具有所述多個欄位的數據鏈路層報頭； 確定所述第二幀封裝第二組協議的分組並且沒有對所述分組偽線建立控制字處理，其中控制字處理提供通過防止所述PSN中的ECMP (等成本多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力，並且其中所述第二組協議沒有包括IP (網際網路協議)或MPLS (多協議標籤交換)； 使用IP作為傳遞協議將所述第二幀封裝到GRE(通用路由選擇封裝)分組中，由此支持所述PSN中執行的基於IP的ECMP ； 將所述GRE分組封裝在第二協議數據單元中以便通過所述分組偽線傳送，其中所述第二幀的所述數據鏈路層報頭的所述多個欄位中的基本上全部欄位包含在所述第二協議數據單元中；以及 通過所述PSN隧道向所述第二提供商邊緣網絡元件傳送所述第二協議數據單元。
5.如權利要求I所述的方法，其中，將所述分組封裝到所述第一協議數據單元中的步驟還包括下列步驟 包括所述PSN隧道和PSN物理報頭的信息以及所述分組偽線的標籤。
6.如權利要求5所述的方法，還包括下列步驟 確定對所述分組偽線建立控制字處理，其中控制字處理提供通過防止所述PSN中的ECMP(等成本多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力；以及 將控制字的一個或多個標誌位設置成指示所述第一組協議中的哪一個協議封裝在所述第一協議數據單元中。
7.一種要通過附連電路與客戶邊緣網絡元件耦合併且要通過分組交換網絡(PSN)中的隧道在分組偽線上與第二提供商邊緣網絡耦合的第一提供商邊緣網絡元件，所述第一提供商邊緣網絡元件使具有所述分組偽線上攜帶的IP (網際網路協議)和MPLS (多協議標籤交換)分組有效載荷的協議數據單元的大小為最小，所述第一提供商邊緣網絡元件包括 提供商邊緣綁定EM(有效IP MPLS)模塊，其配置成通過所述附連電路接收從所述客戶邊緣網絡元件傳送的巾貞，所述提供商邊緣綁定EIM模塊包括 解析模塊，其配置成解析所接收幀，以便確定所述幀中封裝的分組的協議類型、將所述幀中封裝IP分組的那些幀傳遞給IP分組偽線封裝模塊、將所述幀中封裝MPLS分組的那些幀傳遞給MPLS分組偽線封裝模塊，其中所述幀中的每個幀都包括其中包含多個欄位的數據鏈路層報頭； 所述IP分組偽線封裝模塊，其配置成按照沒有包括與所述IP分組對應的所述數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位的格式來將IP分組封裝到協議數據單元中以便通過所述PSN隧道在所述分組偽線上傳送給所述第二提供商邊緣網絡元件， 所述MPLS分組偽線封裝模塊，其配置成按照沒有包括與所述MPLS分組對應的所述數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位的格式來將MPLS分組封裝到協議數據單元中以便通過所述PSN隧道在所述分組偽線上傳送給所述第二提供商邊緣網絡元件；以及 傳輸模塊，用於通過所述PSN隧道在所述分組偽線上向所述第二提供商邊緣網絡元件傳送所述協議數據單元； 由此通過省略所述數據鏈路層報頭的所述欄位中基本上全部欄位來使所述分組偽線上攜帶的具有IP和MPLS分組有效載荷的協議數據單元的大小為最小。
8.如權利要求7所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述IP分組偽線封裝模塊還配置成在對所述分組偽線建立控制字處理時對於要被封裝以便通過所述分組偽線傳送的每個IP分組將控制字的一個或多個標誌位設置為預定值以指示所述分組偽線上攜帶的所述有效載荷是IP，其中控制字處理提供通過防止所述PSN中的ECMP (等成本多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力。
9.如權利要求7所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述MPLS分組偽線封裝模塊還配置成在對所述分組偽線建立控制字處理時對於要被封裝以便通過所述分組偽線傳送的每個MPLS分組將控制字的一個或多個標誌位設置為預定值以指示所述分組偽線上攜帶的所述有效載荷是MPLS，其中控制字處理提供通過防止所述PSN中的ECMP (等成本多路徑)處理來防止分組流中的重新排序的能力。
10.如權利要求7所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述解析模塊還配置成將所述幀中封裝非IP和非MPLS (非IP/MPLS)分組之一的那些幀傳遞給非IP/MPLS分組偽線封裝模塊，其中所述非IP/MPLS分組偽線封裝模塊配置成按照包括那個非IP/MPLS分組的所述數據鏈路層報頭 的所述欄位中基本上全部欄位的格式來封裝非IP/MPLS分組以便通過所述PSN隧道在所述分組偽線上傳送給所述第二提供商邊緣網絡元件。
11.如權利要求10所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述非IP/MPLS分組偽線封裝模塊還配置成在沒有對所述分組偽線建立控制字處理時使用IP作為傳遞協議將所述幀封裝到GRE(通用路由選擇封裝)分組中，以便支持如下可能性所述PSN中的一個或多個中間網絡元件執行基於IP的ECMP (等成本多路徑)，並且其中每個GRE分組的傳遞報頭中的IP目的地地址是不可路由地址。
12.—種在第一提供商邊緣網絡元件中用於處理在分組交換網絡(PSN)中在分組偽線上接收的協議數據單元的方法，其中，所述第一提供商邊緣網絡元件通過第一附連電路與第一客戶邊緣網絡元件耦合併且通過所述分組偽線與第二提供商邊緣網絡元件耦合，以及其中所述第二提供商邊緣網絡元件通過第二附連電路與第二客戶邊緣網絡元件耦合，所述方法包括下列步驟 在所述分組偽線上接收由所述第二提供商邊緣網絡元件響應所述第二提供商邊緣網絡元件通過所述第二附連電路從所述第二客戶邊緣網絡元件接收第一幀而生成的第一協議數據單元，其中從所述第一協議數據單元中省略了數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位； 響應確定所述第一協議數據單元中封裝的分組是IP (網際網路協議)分組和MPLS (多協議標籤交換)分組之一，執行下列步驟 通過添加從所述第一協議數據單元中省略的所述數據鏈路層報頭的那些欄位，將所述分組映射到第二幀中，以及 通過所述第一附連電路將所述第二幀傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件； 由此通過省略所述第一協議數據單元中的所述數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位並且對應地重構那些被省略欄位以便在所述第一附連電路上傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件，來提高所述PSN網絡中的帶寬效率。
13.如權利要求12所述的方法，還包括下列步驟 在所述分組偽線上接收由所述第二提供商邊緣網絡元件響應所述第二提供商邊緣網絡元件從所述第二客戶邊緣網絡元件接收第三幀而生成的第二協議數據單元，其中所述第二協議數據單元包括數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位； 響應確定所述第二協議數據單元中封裝的分組是使用IP作為傳遞協議的GRE (通用路由選擇封裝)分組，執行下列步驟 響應驗證具有與所述第二附連電路關聯的VLAN(虛擬區域網)標識符的所述GRE分組中封裝的乙太網幀的VLAN標識符，將所述GRE分組傳遞給原有服務處理器單元用於進一步處理，以便通過所述第一附連電路傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件。
14.如權利要求12所述的方法，其中，與所述第二附連電路對應的所述第二客戶邊緣網絡元件的MAC(媒體接入控制)地址以及與所述第一附連電路對應的所述第一客戶邊緣網絡元件的MAC地址存儲在所述第一提供商邊緣網絡元件上。
15.如權利要求14所述的方法，其中，所述整個數據鏈路層報頭沒有包含在所述第一協議數據單元中，並且其中將所述分組映射到所述第二幀中的步驟包括執行下列步驟 響應確定所述第一數據單元中封裝的所述分組是MPLS分組，執行下列步驟 將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的源MAC地址設置成所述第二客戶邊緣網絡元件的MAC地址， 將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的目的地MAC地址設置成所述第一客戶邊緣網絡元件的MAC地址，以及 將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的乙太網類型欄位設置成指示MPLS分組封裝在所述第二幀中。
16.如權利要求14所述的方法，其中，所述整個數據鏈路層報頭沒有包含在所述第一協議數據單元中，並且其中將所述分組映射到所述第二幀中的步驟包括執行下列步驟 響應確定所述第一協議數據單元中封裝的所述分組是IP分組並且具有可路由的目的地IP位址，執行下列步驟 將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的源MAC (媒體接入控制)地址設置成所述第二客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址， 響應確定所述分組是多播或廣播分組，將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的目的地MAC地址設置成分別標識多播地址或廣播地址的MAC地址， 響應確定所述分組是單播分組，將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的目的地MAC地址設置成所述第一客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址，以及 將所述第二幀的所述數據鏈路層報頭中的乙太網類型欄位設置成指示IP分組封裝在所述第一巾貞中。
17.一種第一提供商邊緣網絡元件，所述第一提供商邊緣網絡元件要耦合在通過附連電路的第一客戶邊緣網絡元件與通過分組交換網絡(PSN)中的分組偽線的第二提供商邊緣網絡元件之間以處理所述分組偽線上接收的協議數據單元，所述第一提供商邊緣網絡元件包括 客戶邊緣綁定EM(有效IP MPLS)模塊，其配置成在所述分組偽線上接收由所述第二提供商邊緣網絡元件響應它從第二客戶邊緣網絡元件接收幀而生成的協議數據單元，所述客戶邊緣綁定EIM模塊包括 解析模塊，其配置成解析所述協議數據單元，以便確定所述協議數據單元的分組有效載荷的協議類型、將所述幀中具有帶可路由目的地IP位址的IP分組有效載荷的那些幀傳遞給IP乙太網映射模塊並且將所述幀中具有MPLS分組有效載荷的那些幀傳遞傳遞給MPLS乙太網映射模塊，其中從具有MPLS分組有效載荷的協議數據單元中以及從具有IP分組有效載荷的所述協議數據單元中省略了數據鏈路層報頭的多個欄位中的基本上全部欄位，所述IP乙太網映射模塊，其配置成通過重構所述IP分組的所述數據鏈路層報頭的被省略欄位來將具有可路由目的地IP位址的IP分組有效載荷映射到乙太網幀中以便通過所述附連電路傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件，以及 所述MPLS乙太網映射模塊，其配置成通過重構所述MPLS分組的所述數據鏈路層報頭的被省略欄位來將MPLS分組有效載荷映射到乙太網幀中以便通過所述附連電路傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件，以及 由此通過省略所述協議數據單元的IP和MPLS分組有效載荷的所述數據鏈路層報頭的所述欄位中的基本上全部欄位並且重構那些被省略欄位以便在所述附連電路上傳送給所述第一客戶邊緣網絡元件，來提高所述PSN網絡中的帶寬效率。
18.如權利要求17所述的提供商邊緣網絡元 件，其中，所述客戶邊緣綁定EM模塊還包括GRE (通用路由選擇封裝)模塊以處理在所述分組偽線上接收的、使用IP作為傳遞協議的GRE分組，其中GRE分組有效載荷封裝非IP/MPLS協議，並且其中GRE分組有效載荷包括數據鏈路層報頭。
19.如權利要求17所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述客戶邊緣綁定EM模塊還包括數據鏈路層報頭信息儲存器，所述數據鏈路層報頭信息儲存器配置成存儲所述第一客戶邊緣網絡元件和所述第二客戶邊緣網絡元件的數據鏈路層報頭信息，所述數據鏈路層報頭信息包括所述第一客戶邊緣網絡元件和所述第二客戶邊緣網絡元件的相應MAC(媒體接入控制)地址。
20.如權利要求19所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述MPLS乙太網映射模塊配置成通過將源MAC地址設置成所述第二客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址並且將目的地MAC地址設置成所述第一客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址來重構每個MPLS分組有效載荷的數據鏈路層報頭。
21.如權利要求19所述的提供商邊緣網絡元件，其中，所述IP乙太網映射模塊配置成通過將源MAC地址設置成所述第二客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址並且將目的地MAC地址設置成所述第一客戶邊緣網絡元件的所述MAC地址來重構每個單播IP分組有效載荷的數據鏈路層報頭。
全文摘要
描述提高通過分組交換網絡(PSN)中的隧道在分組偽線上的第一組一個或多個協議的分組的封裝效率。第一提供商邊緣(PE)網絡元件通過附連電路與客戶邊緣(CE)網絡元件耦合併且通過分組偽線與第二PE網絡元件耦合。第一提供商邊緣網絡元件通過附連電路從CE網絡元件接收幀。響應第一PE網絡元件確定該幀封裝第一組協議的分組，第一PE網絡元件將分組封裝到協議數據單元中以便通過分組偽線傳送，而沒有包括數據鏈路層報頭的多個欄位中的基本上全部欄位。第一PE網絡元件通過PSN隧道在分組偽線上向第二PE網絡元件傳送協議數據單元。通過藉助於去除第一幀的數據鏈路層報頭的基本上全部欄位以降低分組偽線上的開銷，來提高效率。
文檔編號H04L12/46GK102971991SQ201180030944
公開日2013年3月13日 申請日期2011年4月8日 優先權日2010年4月23日
發明者S.基尼, D.西尼克羅普 申請人:瑞典愛立信有限公司