一種端到端偽線模擬接入的方法及系統的製作方法
2023-10-10 08:50:09 1
專利名稱：一種端到端偽線模擬接入的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種端到端偽線模擬接入的方法及系統。
背景技術：
PWE3(端到端偽線模擬)是一種端到端的二層業務承載技術，屬於點到點方式的L2VPN(二層虛擬專用網)。在PSN(公用交換網)網絡的兩臺PE中，它以LDP(標籤分配協議)/RSVP(資源預留協議)作為信令，通過隧道模擬CE(用戶邊緣的設備)端的各種二層業務，如各種二層數據報文、比特流等，使CE端的二層數據在PSN網絡中透明傳遞。
如圖1所示為現有的PWE3接入乙太網的一種參考模型示意圖。其中PE1與PE2為網絡邊緣設備，PE1與PE2之間建立PW虛擬專線，即PWE3通道，CE1與CE2為用戶邊緣設備，CE和PE之間通過乙太網鏈路相連，CE1和CE2的數據通過乙太網接入到PE1和PE2之後，通過PWE3通道傳送到對方。
PE1與PE2之間的PWE3通道有兩種報文傳送模式1)Raw(原始)模式PW type0×0005″Ethernet″此模式下PE收到的用戶報文如果攜帶VLAN TAG，但該TAG並不是用於區分業務類型的，此時需要去掉該TAG，PWE3通道可以通過Raw模式進行傳送；2)Tag(標籤)模式
PW type0×0004″Ethernet Tagged Mode″此模式下PE收到的用戶報文如果攜帶VLAN TAG，該TAG用於區分業務類型的，如業務提供者根據用戶數據的業務類型添加的業務TAG，此時該TAG將通過PWE3通道傳送到對端，PWE3通道可以通過TAG模式進行傳送，但由於是標準的802.1Q TAG，因此只支持16bit的VLAN ID。
所述PWE3兩端通常通過QinQ(虛擬區域網嵌套)接入，其組網示意圖如圖2所示。骨幹層採用Mac-in-Mac(內層媒體接入控制通過外層媒體接入控制傳送)，接入層通過QinQ實現。骨幹層和接入層分別運行STP(信令傳送點協議)協議建立轉發樹。Mac-in-Mac通過與QinQ技術的配合，可以實現整個傳送網絡全部基於乙太網架構，使城域網甚至廣域網從接入層、匯聚層以及骨幹層都可以通過乙太網技術來實現。
用戶報文在網絡的轉發過程中將進行如下處理用戶接入到U-PE(面向用戶邊緣的設備)之後，根據業務類型或者不同的用戶分配不同的VLAN(虛擬區域網)標籤，通過QinQ方式對用戶報文進行封裝，此時用戶報文進行如下變換
其中的C表示是用戶的；DA表示目的MAC(媒體接入控制層)地址；SA表示源MAC地址；TAG表示802.1Q標籤，其中C-TAG表示用戶TAG，S-TAG表示業務TAG，I-TAG表示Mac-in-Mac中的業務TAG；FCS表示校驗和；報文到達N-PE時，根據用戶目的地址，查找到相關的骨幹橋邊緣節點的地址信息，據此在報文頭插入B-DA和B-SA域，其中B表示是骨幹網的。同時，報文中還需要添加I-TAG和B-TAG欄位，其中I-TAG作為內層業務標籤，用於表示不同的業務實例；B-TAG是外層標籤，表示骨幹運營商提供的不同業務類型，如語音、視頻等，或者用於表示不同的地域或不同的業務運營商，骨幹網中的P節點根據B-DA、B-SA、B-TAG進行轉發，這實際上相當於建立了一條隧道。
所述的B-TAG和I-TAG的插入方式包括如下兩種S-TAG模式此種方式需要識別報文中的S-TAG，並且查找內部映射表，將S-TAG映射到I-TAG，如S-VLAN映射到I-SID，拷貝優先級信息，由於I-TAG與S-TAG作用相同，因此轉換後的報文不再攜帶S-TAG信息，報文格式如下所示
透明模式不處理報文中的S-TAG信息，不需要進行相關的映射，對所有的報文分配相同的I-TAG和B-TAG進行傳送，其中用戶報文被透明傳送，不作任何修改，報文格式如下所示
用戶數據到達對端骨幹節點時，將去掉B-DA、B-SA以及B-TAG、I-TAG域，如果是S-TAG模式，則根據I-TAG查映射表得到S-TAG，重新封裝報文，如果是透明模式，則不需要進行TAG的映射。報文完成處理之後，根據C-DA轉發到U-PE，U-PE將去掉S-TAG之後轉發給用戶。
由於QinQ接入到PWE3的業務標籤只能有4K個，且QinQ網絡的中間設備需要支持QinQ，還需要了解用戶的MAC地址，因此，通過QinQ接入PWE3通道傳送報文的可擴展性較差。
發明內容
本發明的目的在於提供一種PWE3通過Mac-in-Mac接入的方法及系統。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種端到端偽線模擬接入的方法，端到端偽線模擬PWE3通過內層媒體接入控制MAC通過外層MAC傳送的Mac-in-Mac接入，在面向用戶邊緣的設備U-PE與面向網絡邊緣的設備N-PE之間以Mac-in-Mac報文的形式進行數據傳送。
所述方法進一步包括在數據發送時，面向用戶邊緣的設備U-PE將待發送的數據封裝成Mac-in-Mac報文，傳送至面向網絡邊緣的設備N-PE，N-PE解除Mac-in-Mac封裝後，進行PWE3封裝，通過PWE3通道傳送至接收端；在數據接收時，N-PE解除PWE3封裝，再進行Mac-in-Mac封裝，之後將報文傳送給U-PE，由U-PE解除Mac-in-Mac封裝傳送給用戶。
當接收端為Mac-in-Mac接入時，發送端在進行數據發送時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，保留所述I-TAG信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端；或，N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，將所述I-TAG信息映射成接收端I-TAG信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端。
所述映射方法包括通過在PWE3信令協議中擴展增加偽線接口參數，傳送PWE3通道對應的對端Mac-in-Mac的I-TAG信息；或，通過系統預先配置存儲所述PWE3通道兩端的I-TAG映射關係。
當接收端採用非Mac-in-Mac接入，發送端在進行數據發送時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，將其中的I-TAG信息轉換成接收端網絡可識別的相應信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端。
在進行數據接收時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除PWE3封裝，若接收到的報文中包含發送端業務標籤信息，則將其映射為本端可識別的I-TAG信息，再進行Mac-in-Mac封裝，之後將報文傳送給U-PE，由U-PE解除Mac-in-Mac封裝傳送給用戶。
一種端到端偽線模擬接入的系統，包括U-PE及N-PE，N-PE與PWE3通道連接，在U-PE與N-PE中設置有Mac-in-Mac報文處理單元，Mac-in-Mac報文處理單元支持Mac-in-Mac報文的封裝/解封裝操作，U-PE與N-PE之間通過Mac-in-Mac報文處理單元進行Mac-in-Mac形式報文的數據傳送。
所述N-PE中設置的Mac-in-Mac報文處理單元包括偽線標籤模式選擇模塊，用於存儲可供選擇的偽線標籤模式，並在N-PE通過PWE3發送數據時，根據網絡實際連接情況選擇一種模式進行傳送；和/或，偽線接口參數存儲模塊，用於存儲PWE3通道兩端Mac-in-Mac的I-TAG映射關係信息。
所述偽線標籤模式選擇模塊存儲的可供選擇的偽線標籤模式包括原始模式、標籤模式或基於Mac-in-Mac的PWE3封裝的骨幹橋標籤模式。
所述偽線標籤模式選擇模塊還用於將報文中的I-TAG對應的信息轉換成對端接入網可識別的標識。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實現了PWE3通道通過Mac-in-Mac接入，增加了組網的靈活性，使業務運營商的業務TAG可以通過PWE3通道傳送到對方，以對用戶的同種業務類型進行相同的處理。
圖1為現有技術PWE3接入乙太網示意圖；圖2為現有技術Mac-in-Mac組網示意圖；圖3為本發明PWE3通過Mac-in-Mac接入的一種實施例組網示意圖；圖4為本發明所述方法一種實施例操作流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是提供一種PWE3通過Mac-in-Mac接入的方法及系統，使網絡兩端用戶通過Mac-in-Mac接入，通過PWE3通道傳送到對端，增強了網絡的靈活性。
本發明提供一種端到端偽線模擬接入的系統，本實施例以兩端都通過Mac-in-Mac接入為例，其組網示意圖如圖3所示，在N-PE與N-PE之間建立PWE3通道，U-PE與N-PE之間運行Mac-in-Mac，U-PE及N-PE中設置有Mac-in-Mac報文處理單元，支持Mac-in-Mac報文的封裝/解封裝操作。兩邊的Mac-in-Mac域獨立，因此兩邊的業務TAG獨立分配，如圖3中左邊的Mac-in-Mac域通過I-TAG-1表示某一用戶，如用戶1的語音業務，而右邊的Mac-in-Mac域則通過I-TAG-2表示可與用戶1互訪的用戶2的語音業務。
N-PE1與N-PE2建立PWE3通道時，兩邊需要配置相同的VC ID(虛電路標識)，VC ID分別與兩邊Mac-in-Mac域的B-TAG和I-TAG相對應，如B-TAG-1表示用戶1的報文在左邊Mac-in-Mac域中的傳送路徑，B-TAG-2表示用戶2的報文在右邊Mac-in-Mac域中的傳送路徑，I-TAG-1和I-TAG-2分別表示用戶1和用戶2的相關業務。
N-PE中設置有偽線標籤模式選擇模塊及偽線接口參數存儲模塊。所述偽線標籤模式選擇模塊用於存儲可供選擇的偽線標籤模式，並在N-PE通過PWE3發送數據時，根據網絡實際連接情況選擇一種模式進行傳送，並可以用於將報文中的I-TAG對應的信息轉換成對端接入網可識別的標識。該模塊存儲的可供選擇的偽線標籤模式包括Raw模式、TAG模式及骨幹橋標籤模式，所述骨幹橋標籤模式即基於Mac-in-Mac的PWE3封裝的標籤模式。
所述偽線接口參數存儲模塊用於存儲PWE3通道兩端Mac-in-Mac的I-TAG映射關係信息。
本發明提供了一種端到端偽線模擬接入的方法，該方法一種實施例操作流程如圖4所示，以兩用戶分別通過Mac-in-Mac接入，並發送語音業務為例，其傳送過程包括如下步驟步驟1CE1發送數據給CE2，該數據首先到達U-PE1；步驟2U-PE1接收到所述數據後，由於U-PE1與N-PE1之間通過Mac-in-Mac連接，因此，U-PE1將該數據包封裝成Mac-in-Mac報文，再將封裝後的報文傳送到N-PE1；即在報文頭插入B-DA、B-SA，同時添加I-TAG和B-TAG欄位；所述B-DA、B-SA為新的源MAC地址和目的MAC地址，即當前傳輸段的源MAC地址和目的MAC地址。
步驟3N-PE1根據接收到的報文中的B-TAG和I-TAG得到VC ID，再根據VC ID得到PWE3通道的內層標籤，將數據添加該內層標籤，再將其傳送到接收端的N-PE，即圖4中的N-PE2；即，N-PE1將數據通過PWE3通道傳送給N-PE2時，需要攜帶I-TAG信息，可以是I-TAG-1或映射後的I-TAG-2。在偽線標籤模式選擇模塊存儲有可供選擇的模式，包括Raw模式，不帶TAG信息；TAG模式，其中攜帶業務TAG，只支持16bit的VLAN ID；骨幹橋標籤模式，基於Mac-in-Mac的PWE3封裝。在PWE3通過Mac-in-Mac接入時，可以選擇所述的骨幹橋標籤模式，表明其為Mac-in-Mac模式，即如下所示的模式PW type0×0006″Ethernet Mac-in-MaC Mode″，當採用Mac-in-Mac模式時，N-PE1對報文的處理是剝掉Mac-in-Mac頭，即去掉校驗和，但保留其中的I-TAG-1，或者將其映射為I-TAG-2，然後進行PWE3封裝，傳送到N-PE2；所述的N-PE1和N-PE2中的I-TAG-1和I-TAG-2的對應關係可以通過系統預先配置來確定，也可以由偽線接口參數存儲模塊設定並存儲，可以通過PWE3的信令協議，如LDP(標籤分配協議)或RSVP(資源預留協議)得到，該模塊中存儲的I-TAG信息格式如下Requested Mac-in-Mac I-TAG Sub-TLV，這個TLV的長度與I-TAG中SID的長度相同，用於傳送本PWE3通道對應的對端Mac-in-Mac的I-TAG信息。如上述N-PE1通過信令消息中的本欄位得到I-TAG-1與I-TAG-2的對應關係，TLV中傳送的值是I-TAG-2，對於N-PE2，TLV中傳送的值是I-TAG-1。
步驟4N-PE2接收到報文後，解除PWE3封裝獲取內層標籤，根據內層標籤得到VC ID，再根據VC ID可以得到B-TAG-2和I-TAG-2，再將其封裝成Mac-in-Mac報文，並將報文在B-TAG-2所標示的路徑中傳送，到達U-PE2；若發送端N-PE1沒有執行I-TAG映射，則根據獲得的I-TAG-1映射得到I-TAG-2。所述I-TAG-2可以當NPE1採用Mac-in-Mac模式發送所述報文時，N-PE2接收到報文後，檢查報文的PW type(偽線類型)為Mac-in-Mac模式時，則將I-TAG-1映射成I-TAG-2，如果已經在N-PE1中完成映射，則不再映射，同時在數據中添加B-TAG-2，再將其封裝成Mac-in-Mac報文，即增加校驗和傳送給U-PE2；
若接收端不採用Mac-in-Mac接入，則N-PE2將報文中I-TAG對應的信息轉換成接收端使用的接入網可識別的標識，並將其進行相應的封裝後傳送給U-PE2。
步驟5U-PE2接收到所述報文後，剝離報文的Mac-in-Mac頭，再將其發送給CE2進行處理。
綜上所述，由於Mac-in-Mac的業務標籤一般大於20bit，相對於QinQ，其業務的可擴展性更大。另外，Mac-in-Mac技術封裝用戶報文時，使用的是新的源MAC和目的MAC，Mac-in-Mac網絡中只需要邊緣設備支持Mac-in-Mac技術，中間設備可以是普通的支持VLAN的交換機，只需要了解Mac-in-Mac網絡的MAC地址，不需要學習用戶的MAC地址，因此，相對於QinQ接入，Mac-in-Mac接入具有更多的優點。
因此，本發明實現了PWE3通道通過Mac-in-Mac接入，增加了組網的靈活性，使業務運營商的業務TAG可以通過PWE3通道傳送到對方，以對用戶的同種業務類型進行相同的處理。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明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發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，端到端偽線模擬PWE3通過內層媒體接入控制MAC通過外層MAC傳送的Mac-in-Mac接入，在面向用戶邊緣的設備U-PE與面向網絡邊緣的設備N-PE之間以Mac-in-Mac報文的形式進行數據傳送。
2.如權利要求1所述的一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括在數據發送時，面向用戶邊緣的設備U-PE將待發送的數據封裝成Mac-in-Mac報文，傳送至面向網絡邊緣的設備N-PE，N-PE解除Mac-in-Mac封裝後，進行PWE3封裝，通過PWE3通道傳送至接收端；在數據接收時，N-PE解除PWE3封裝，再進行Mac-in-Mac封裝，之後將報文傳送給U-PE，由U-PE解除Mac-in-Mac封裝傳送給用戶。
3.如權利要求2所述的一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，當接收端為Mac-in-Mac接入時，發送端在進行數據發送時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，保留所述I-TAG信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端；或，N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，將所述I-TAG信息映射成接收端I-TAG信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端。
4.如權利要求3所述的一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，所述映射方法包括通過在PWE3信令協議中擴展增加偽線接口參數，傳送PWE3通道對應的對端Mac-in-Mac的I-TAG信息；或，通過系統預先配置存儲所述PWE3通道兩端的I-TAG映射關係。
5.如權利要求2所述的一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，當接收端採用非Mac-in-Mac接入，發送端在進行數據發送時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除Mac-in-Mac報文頭，獲取內層業務標籤I-TAG及外層骨幹網業務標籤B-TAG，根據所述B-TAG和I-TAG信息獲取虛電路標識，再根據虛電路標識獲取PWE3內層標籤，將其中的I-TAG信息轉換成接收端網絡可識別的相應信息，然後再進行PWE3封裝，通過PWE3通道發送到接收端。
6.如權利要求3、4或5所述的一種端到端偽線模擬接入的方法，其特徵在於，在進行數據接收時，所述N-PE的操作進一步包括N-PE解除PWE3封裝，若接收到的報文中包含發送端業務標籤信息，則將其映射為本端可識別的I-TAG信息，再進行Mac-in-Mac封裝，之後將報文傳送給U-PE，由U-PE解除Mac-in-Mac封裝傳送給用戶。
7.一種端到端偽線模擬接入的系統，包括U-PE及N-PE，N-PE與PWE3通道連接，其特徵在於，在U-PE與N-PE中設置有Mac-in-Mac報文處理單元，Mac-in-Mac報文處理單元支持Mac-in-Mac報文的封裝/解封裝操作，U-PE與N-PE之間通過Mac-in-Mac報文處理單元進行Mac-in-Mac形式報文的數據傳送。
8.如權利要求7所述的一種端到端偽線模擬接入的系統，其特徵在於，所述N-PE中設置的Mac-in-Mac報文處理單元包括偽線標籤模式選擇模塊，用於存儲可供選擇的偽線標籤模式，並在N-PE通過PWE3發送數據時，根據網絡實際連接情況選擇一種模式進行傳送；和/或，偽線接口參數存儲模塊，用於存儲PWE3通道兩端Mac-in-Mac的I-TAG映射關係信息。
9.如權利要求8所述的一種端到端偽線模擬接入的系統，其特徵在於，所述偽線標籤模式選擇模塊存儲的可供選擇的偽線標籤模式包括原始模式、標籤模式或基於Mac-in-Mac的PWE3封裝的骨幹橋標籤模式。
10.如權利要求8所述的一種端到端偽線模擬接入的系統，其特徵在於，所述偽線標籤模式選擇模塊還用於將報文中的I-TAG對應的信息轉換成對端接入網可識別的標識。
全文摘要
本發明涉及通信技術領域中一種端到端偽線模擬接入的方法及系統。PWE3通過Mac－in－Mac接入，在面向用戶邊緣的設備U－PE與面向網絡邊緣的設備N－PE之間以Mac－in－Mac報文的形式進行數據傳送。本發明實現了PWE3通道通過Mac－in－Mac接入，增加了組網的靈活性，使業務運營商的業務TAG可以通過PWE3通道傳送到對方，以對用戶的同種業務類型進行相同的處理。
文檔編號H04L12/46GK1984069SQ20061008303
公開日2007年6月20日 申請日期2006年5月29日 優先權日2006年5月29日
發明者滕新東 申請人:華為技術有限公司