識別乙太網業務質量的方法及系統的製作方法
2023-06-03 00:50:21
專利名稱：識別乙太網業務質量的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡技術領域，更具體地說，涉及一種識別乙太網業務質量的方法及系統。
背景技術：
在多業務承載網絡中，QoS(業務質量，Quality of Service)的識別是非常重要的，只有把業務的不同QoS識別出來，才能採取相應的措施保證其需求。QoS的參數包括時延(delay)、時延抖動(delay jitter)、丟包率(packet lossrate)、帶寬(bandwidth)等，不同的業務要求網絡提供不同的QoS參數。
如圖1所示，多業務承載網絡通常由多種類型網絡設備分層構成，例如包括由網絡核心結點11構成的核心層、由網絡匯聚結點12構成的匯聚層以及由網絡接入節點13構成的接入層等。為了識別具有不同QoS需求的業務流或業務通道，對基於連接的網絡段，通常不同業務被分配以不同連接通道進行承載，如ATM中的VP/VC(虛信道/虛通路)，在匯聚及核心層結點使用短標籤進行快速路由轉發(例如MPLS，多協議標籤交換)；對基於無連接的網絡段(如乙太網)，則通常在網絡接入結點13處通過流分類或直接由終端設備打上的標籤識別業務，然後或者通過集成業務(Integrated Service)模型或差分業務(Differentiated Service)模型保證業務QoS(目前差分業務模型比較常用)。
在目前的DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，數字用戶線路接入復用器)平臺或類DSLAM平臺中，使用VLAN(Visual LAN，虛擬區域網)來識別用戶和業務。然而，多業務用戶需使用不同的VLAN來識別不同業務。這增加了用戶識別的難度，上遊設備需要有用戶VLAN列表才能區分用戶。
隨著接入用戶數量的增大、新的接入網布網的實施以及多ISP、虛擬運營商的出現，出現了QinQ來擴充VLAN或識別設備/ISP。但在QinQ中，卻並未解決QoS的識別問題。
此外，還有使用802.1p協議來識別用戶和業務。在802.1p協議中，規定乙太網攜帶VLAN ID的同時可以通過3個二進位位(bit)的用戶優先級域(UserPriority)攜帶優先級信息。VLAN TAG(標籤)格式如圖2所示，VLAN TAG由兩個字節組成，其中第一個字節的最高3個bit作為用戶優先級域。然而，802.1p中的用戶優先級域本質上只是表示用戶優先級，其與設備支持的業務優先級有一個對應關係(如圖3所示)。但這種優先級本質上還難以區分不同業務需求，難以反映不同業務所具有的不同QoS需求。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述難以識別不同乙太網業務的業務質量的缺陷，提供一種保證乙太網業務質量的方法及系統。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種識別乙太網業務質量的方法，包括以下步驟(a)在接入端將業務質量識別數據寫入具有單層或多層標籤的乙太網幀的用戶優先級域；(b)區域網中的各結點設備讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的方法中，所述業務質量包含有四類，所述業務質量識別數據佔用用戶優先級域的其中兩個二進位位。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的方法中，所述四類業務質量根據時延、抖動和/或丟包率劃分。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的方法中，所述步驟(a)中還包括將標識用戶的虛擬區域網標識寫入乙太網幀的虛擬區域網標識域。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的方法中，所述乙太網幀為虛擬區域網乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述虛擬區域網乙太網幀的虛擬乙太網幀標籤。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的方法中，所述乙太網幀為QinQ乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述QinQ乙太網幀的外層或內層虛擬乙太網幀標籤。
本發明還提供一種識別乙太網業務質量的系統，包括由多種類型網絡設備分層構成的多業務承載網絡以及網絡終端設備，所述網絡終端設備包括將業務質量識別數據寫入乙太網幀的用戶優先級域的幀編輯模塊，所述多業務承載網絡包括讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量的業務調度模塊。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的系統中，所述業務質量包含有四類，所述業務質量識別數據佔用用戶優先級域的其中兩個二進位位，所述四類業務質量根據時延、抖動和/或丟包率劃分。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的系統中，所述乙太網幀為虛擬區域網乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述虛擬區域網乙太網幀的虛擬乙太網幀標籤。
在本發明所述的識別乙太網業務質量的系統中，所述乙太網幀為QinQ乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述QinQ乙太網幀的內層或外層虛擬乙太網幀標籤。
本發明的識別乙太網業務質量的方法及系統，通過使用優先級域來標識業務質量，可在不損害用戶識別能力的同時增強乙太網業務質量識別能力。並且，本發明編碼方式簡單，易於區分用戶、識別業務。
對於QinQ乙太網幀，本發明可以識別ISP/設備、用戶、業務等諸實體屬性並且還可保留原用戶優先級域的定義或進行進一步擴充，而無需擴充VLAN標籤的層數。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是現有的多業務承載網絡的結構示意圖；圖2是現有的802.1P協議中VLAN標籤的示意圖；圖3是現有的802.1P協議中用戶優先級與設備可支持的業務優先級的對應關係示意圖；圖4是實現本發明識別乙太網業務質量的方法的VLAN標籤的第一實施例示意圖；圖5是實現本發明識別乙太網業務質量的方法的VLAN標籤的第二實施例示意圖。
具體實施例方式
如圖4所示，是實現本發明識別乙太網業務質量的方法的VLAN標籤的第一實施例示意圖。在本實施例中，乙太網幀為VLAN乙太網幀，這裡說的VLAN乙太網幀是符合IEEE 802.1q標準的VLAN乙太網幀。相對於普通乙太網幀，VLAN乙太網幀在源MAC地址後添加了一個2位元組長的標籤欄位來標識標籤控制信息。這個欄位具體又分為用戶優先級(User Priority)域、CFI域以及VLANID(標識)域。其中，用戶優先級域具有3個二進位位；CFI(CanonicalFormat Indicator)用於總線型的乙太網與FDDI、令牌環網交換數據時的幀格式，包括1個二進位位；VLAN ID域具有12個二進位位(即第一字節的後四位與第二字節的八位)，該域惟一地標識了幀所屬的VLAN，取值0～4095。
在本實施例中，使用用戶優先級域的其中兩個二進位位來標識QoS的四類CoS(Class of Service，服務級)，從而為目前的各種業務提供不同的業務質量。以下為四類服務級的具體定義(法國電信和義大利電信在2005年6月FSAN巴黎會議上就提出)CoS 4低時延(Low Delay)，低抖動(Low Jitter)，低丟包率(Low PLR)。適用業務如電信級VoIP，普通電話，專線，LAN互聯，在線遊戲業務等。
CoS 3中等時延(Medium Delay)，低或中等抖動(Low or Medium Jitter)，低丟包率(Low PLR)。適用業務如廣播或單播視頻業務等。
CoS 2中等時延(Medium Delay)，低抖動(Medium Jitter)，低丟包率(Medium PLR)。適用業務如視頻會議，基本VoIP，增強Internet接入業務等。
CoS 1高時延(High Delay)，高抖動(Low Jitter)，高丟包率(Low PLR)。適用業務如普通Internet接入，P2P，軟體發放和流軟體，ASPs，視頻存儲播放，在線賭博業務等。
其中，時延(Delay)5ms(低)，100ms(中)，500ms(高)；抖動(Jitter)下行2ms/上行2~5ms(低)，10~20ms(中)，40ms(高)；丟包率(PLR-Packet Loss Rate)10-6(低)，10-5(中)，10-4(高)。
用戶優先級域的剩餘一個二進位位可以表示進一步細分的業務優先級或丟棄使能等。
在本實施例中，網絡接入結點設備包括一個根據業務性質將業務質量識別數據寫入VLAN乙太網幀的用戶優先級域的幀編輯模塊，其在發送業務的時候，將業務質量識別數據寫入到VLAN乙太網幀的用戶優先級域。而在連接網絡接入結點設備的多業務承載網絡中，則包括讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量的業務調度模塊。該業務調度模塊還可在進行數據轉發時，根據幀中的業務質量識別信息進行有區別地轉發以保證不同QoS需求(從帶寬、時延、時延抖動、丟包率方面考慮)。
如圖5所示，是實現本發明識別乙太網業務質量的方法的VLAN標籤的第二實施例示意圖。在本實施例中，乙太網幀為QinQ乙太網幀，這裡說的QinQ乙太網幀是符合QinQ協議的乙太網幀。
在本實施例中，該QinQ乙太網幀的內外層VLAN標籤域可採用如下使用方式其中內層VLAN標籤的VLAN ID用於識別用戶，外層VLAN標籤的VLAN ID用於識別ISP/設備(或者兩層合起來進行VLAN數目的擴充)。對於QinQ網絡中ISP/設備數目、用戶數不均衡的情況，可採用類似IP中的變長子網的方法，打破兩層VLAN的界限。例如在用戶數較多而ISP/設備數目較少時，可採用內層部分VLAN ID表示ISP/設備，內層剩餘VLANID與外層VLAN ID表示用戶。
在本實施例中，對於QinQ乙太網幀中的兩層VLAN標籤中的兩個用戶優先級(User Priority)域，外層中的用戶優先級域可用於識別業務(與第一實施例中的使用方法相同，即使用用戶優先級域中的兩個二進位位標識業務質量)，內層中的用戶優先級域可採取IEEE 802.1P或IEEE 802.1ad的定義，也可根據用戶業務開展情況定義其他用途。或者反過來，外層中的用戶優先級域採用IEEE 802.1P或IEEE 802.1ad的定義或根據用戶業務開展情況定義其他用途，而內層中的用戶優先級域可用於識別業務。
通過這種方式，QinQ協議就可識別ISP/設備、用戶、業務等諸實體屬性。
對應地，在本實施例中，網絡終端設備包括一個根據業務性質將業務質量識別數據寫入QinQ乙太網幀外層VLAN標籤的用戶優先級域的幀編輯模塊，其在發送業務的時候，將業務質量識別數據寫入到QinQ乙太網幀外層VLAN標籤的用戶優先級域。而在連接網絡接入結點設備的多業務承載網絡中，則包括根據QinQ乙太網幀中的業務質量識別數據進行區別服務的業務調度模塊，該調度模塊在進行數據轉發時，根據幀中的業務質量識別數據進行有區別地轉發以保證業務不同CoS需求(從帶寬、時延、時延抖動、丟包率方面考慮)。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種識別乙太網業務質量的方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)在接入端將業務質量識別數據寫入具有單層或多層標籤的乙太網幀的用戶優先級域；(b)區域網中的各結點設備讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量。
2.根據權利要求1所述的識別乙太網業務質量的系統，其特徵在於，所述業務質量包含有四類，所述業務質量識別數據佔用用戶優先級域的其中兩個二進位位。
3.根據權利要求2所述的識別乙太網業務質量的系統，其特徵在於，所述四類業務質量根據時延、抖動和/或丟包率劃分。
4.根據權利要求1所述的識別乙太網業務質量的方法，其特徵在於，所述步驟(a)中還包括將標識用戶的虛擬區域網標識寫入乙太網幀的虛擬區域網標識域。
5.根據權利要求1所述的識別乙太網業務質量的方法，其特徵在於，所述乙太網幀為虛擬區域網乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述虛擬區域網乙太網幀的虛擬乙太網幀標籤。
6.根據權利要求1所述的識別乙太網業務質量的方法，其特徵在於，所述乙太網幀為QinQ乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述QinQ乙太網幀的外層或內層虛擬乙太網幀標籤。
7.一種識別乙太網業務質量的系統，包括由多種類型網絡設備分層構成的多業務承載網絡以及網絡終端設備，其特徵在於，所述網絡終端設備包括將業務質量識別數據寫入乙太網幀的用戶優先級域的幀編輯模塊，所述多業務承載網絡包括讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量的業務調度模塊。
8.根據權利要求7所述的識別乙太網業務質量的系統，其特徵在於，所述業務質量包含有四類，所述業務質量識別數據佔用用戶優先級域的其中兩個二進位位，所述四類業務質量根據時延、抖動和/或丟包率劃分。
9.根據權利要求7所述的識別乙太網業務質量的系統，其特徵在於，所述乙太網幀為虛擬區域網乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述虛擬區域網乙太網幀的虛擬乙太網幀標籤。
10.根據權利要求7所述的識別乙太網業務質量的系統，其特徵在於，所述乙太網幀為QinQ乙太網幀，所述用戶優先級域位於所述QinQ乙太網幀的內層或外層虛擬乙太網幀標籤。
全文摘要
本發明涉及一種識別乙太網業務質量的方法，包括以下步驟(a)在接入端將業務質量識別數據寫入具有單層或多層標籤的乙太網幀的用戶優先級域；(b)區域網中的各結點設備讀取所述乙太網幀的用戶優先級域來識別業務質量。本發明還提供一種對應的識別乙太網業務質量的系統。本發明通過使用優先級域來標識業務質量，可在不損害用戶識別能力的同時增強乙太網業務質量識別能力。並且，本發明編碼方式簡單，易於區分用戶、識別業務。
文檔編號H04L29/06GK1852230SQ20051010143
公開日2006年10月25日 申請日期2005年11月14日 優先權日2005年11月14日
發明者譚培龍, 趙峻, 黃偉, 王峰 申請人:華為技術有限公司