CN101146050B - 帧中继报文传输方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种帧中继报文传输方法。该方法包括：帧中继报文发送设备在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，发送该帧中继报文；当出现拥塞时，如果帧中继交换设备从所接收的帧中继报文中解析出服务质量保证标识，则执行发送该帧中继报文的处理。本发明还公开了一种帧中继报文发送设备和一种帧中继交换设备。本发明的技术方案，使得一些指定的帧中继报文在发生拥塞时不会被丢弃。
Description
技术领域
本发明涉及帧中继技术领域，尤指一种帧中继报文的传输方法、一种帧中继报文发送设备和一种帧中继交换设备。
背景技术
帧中继(Frame Relay)技术主要用于传输数据业务，它使用可变长度的帧来传送数据。帧中继交换是一种二层交换，当帧中继网络的交换路由器的一个端口接收到报文时，该交换路由器根据自身当前配置的交换表，找到出接口与出永久虚电路(PVC，Permanent Virtual Circuit)，然后将报文发送出去。这种交换方式与普通的IP转发方式相比效率比较高，每次交换只需要分析帧中继报文头，重新贴报文头就可以发送出去。
但是，在现有的帧中继交换过程中，交换设备只解析帧中继报文的报文头中的内容，而不解析报文的载荷内容，所以对上层应用的不同类型的报文都进行同样的交换处理，不会针对不同的报文进行不同的处理。因此，当交换发生拥塞时，任何进行交换的报文都有可能被丢弃。然而，对于一些特定业务的帧中继报文，是不应该被丢弃的。
图1是现有技术中帧中继交换网络发生拥塞时的场景示意图。在本场景中，以端到端的帧中继InARP报文为例进行说明，如图1所示，路由器A和路由器B分别与帧中继网络1和帧中继网络2相连接，且上述两个帧中继网络通过帧中继交换路由器(Switch Router)连接通信。帧中继交换路由器的与帧中继网络1相通信的端口上配置了流量整形，当前在路由器B到路由器A的方向存在流量，且流量大于帧中继交换路由器上配置的流量整形所规定的发送速率，导致帧中继交换路由器的与帧中继网络1相通信的端口出现拥塞。此时，如果路由器A已发送了一个帧中继InARP请求报文到路由器B，路由器B返回了一个帧中继InARP应答报文，当该帧中继InARP应答报文到达帧中继交换路由器进行交换时，由于帧中继交换路由器的出端口出现了拥塞，导致该帧中继InARP应答报文被丢弃。
综上所述，在现有的帧中继交换技术中，当出现拥塞时，一些重要业务的帧中继报文也会被丢弃，导致一些重要业务中断。
发明内容
本发明提供一种帧中继报文传输方法，该方法使得指定业务的帧中继报文在发生拥塞时不会被丢弃。
本发明提供了一种帧中继报文发送设备，该设备使得指定业务的帧中继报文在发生拥塞时不会被丢弃。
本发明还提供了一种帧中继交换设备，该帧中继交换设备在发生拥塞时，不会丢弃指定业务的帧中继报文。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明公开了一种帧中继报文传输方法，该方法包括：
在帧中继交换设备中设置不同优先级的多个紧急报文队列；
帧中继报文发送设备在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文；
当出现拥塞时，如果帧中继交换设备从所接收的帧中继报文中解析出服务质量保证标识，则从帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析优先级标识，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中；根据各紧急报文队列的优先级，发送各个紧急报文队列中的帧中继报文。
一种帧中继报文发送设备，所述帧中继报文发送设备应用于包括帧中继报文发送设备和帧中继交换设备的传输系统中，该帧中继交换设备包括：解析模块和交换处理模块，其中，解析模块，用于在出现拥塞时，解析所接收的帧中继报文，并在从所接收帧中继报文中解析出服务质量保证标识时，进一步从该帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析出优先级标识，并将解析出的优先级标识同所述服务质量保证标识一起发送给交换处理模块；交换处理模块，包括不同优先级的多个紧急报文队列，用于在接收到解析模块发送的服务质量保证标识和优先级标识时，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中，并根据优先级级别发送各紧急报文队列中的帧中继报文；该帧中继报文发送设备包括标识设置模块和发送模块，其中，
标识设置模块，用于在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文到发送模块；
发送模块，用于将来自标识设置模块的帧中继报文发送出去。
本发明还公开了一种帧中继交换设备，所述帧中继交换设备应用于包括帧中继报文发送设备和帧中继交换设备的传输系统中，该帧中继报文发送设备包括标识设置模块和发送模块，其中，标识设置模块，用于在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文到发送模块；发送模块，用于将来自标识设置模块的帧中继报文发送出去；该帧中继交换设备包括：解析模块和交换处理模块，其中，
解析模块，用于在出现拥塞时，解析所接收的帧中继报文，并在从所接收帧中继报文的报文头中解析出服务质量保证标识时，进一步从该帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析出优先级标识，并将解析出的优先级标识同所述服务质量保证标识一起发送给交换处理模块；
交换处理模块，包括不同优先级的多个紧急报文队列，用于在接收到解析模块发送的服务质量保证标识和优先级标识时，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中，并根据优先级级别发送各紧急报文队列中的帧中继报文。
由上述技术方案可见，本发明实施例这种在帧中继报文头中设置服务质量保证标识；当出现拥塞时，帧中继交换设备根据所述帧中继报文头中的服务质量保证标识，对该帧中继报文进行交换处理的技术方案，使得一些指定的帧中继报文在发生拥塞时不会被丢弃。
附图说明
图1是现有技术中帧中继交换网络发生拥塞时的场景示意图；
图2是本发明实施例一种帧中继报文传输方法的流程图；
图3是现有技术中帧中继报文的结构图；
图4是本发明实施例一种帧中继报文发送设备的结构框图；
图5是本发明实施例一种帧中继交换设备的结构框图。
具体实施方式
图2是本发明实施例一种帧中继报文传输方法的流程图。如图1所示，包括以下步骤：
步骤201，帧中继报文发送设备在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，发送该帧中继报文。
本步骤中，所述指定业务的帧中继报文可以是根据具体需求指定的，例如指定一些具有重要应用的业务的帧中继报文等。
步骤202，当出现拥塞时，如果帧中继交换设备从所接收的帧中继报文中解析出服务质量保证标识，则执行发送该帧中继报文的处理。
本步骤中，可以预先在帧中继交换设备中预先设置紧急报文队列。帧中继交换设备从帧中继报文中解析出服务质量保证标识后，将该帧中继报文放入自身的紧急报文队列中，并优先发送紧急报文队列中的报文。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下列举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。并且，为了更清楚地描述本发明的实施例，这里先给出现有技术中帧中继报文的结构图。
图3是现有技术中帧中继报文的结构图。在图3中，帧中继报文的头域中的各字段的含义如下：
DLCI：Date Link Connection Identifier数据链路连接标识符；
C/R：Command/Response命令/响应；
FECN：Forward Explicit Congestion Notification前向显式拥塞通知；
BECN：Backward Explicit Congestion Notification反向显式拥塞通知；
DE：Discard Eligibility Indicator丢弃指示；
EA：Extension Bit：扩展比特。
在现有技术中，帧中继报文头中的C/R位还没有被使用，默认都设置成0。因此，在本发明实施例中，利用帧中继报文头中的C/R位来设置服务质量保证标识。例如，设置C/R＝1，则表示设置了服务质量保证标识；反之，C/R＝0，则表示没有设置服务质量标识。当出现拥塞时，帧中继交换设备解析所接收帧中继报文的C/R位，如果C/R＝1，则将该帧中继报文放入自身的预先设置的紧急报文队列中。除了用C/R位来设置服务质量保证标识外，还可以用其它位来设置，比方说EA位。帧中继交换设备在拥塞的情况下，优先调度紧急报文队列中的报文，以保证这些报文能够被优先发送出去。
为了进一步区分帧中继报文的优先级等级，本发明实施例中，还在帧中继报文头中设置优先级标识，优先级标识的不同值表示帧中继报文的不同优先级等级。例如，优先级标识可取值为0、1或2，其中，优先级标识取值为0时优先级最高，优先级标识取值为2时优先级最低等。此时，需要在帧中继交换设备中根据优先级标识的取值相应地设置不同优先级级别的紧急报文队列。例如，优先级标识取上述的0、1和2三个值时，需要在帧中继交换设备中相应地设置三个级别的紧急报文队列。在发生拥塞时，帧中继交换设备解析所接收帧中继报文头中的质量保证标识是否有效，是则进一步解析该帧中继报文的优先级标识，并根据优先级标识的取值，将该帧中继报文放入相应的紧急报文队列中。帧中继交换设备优先调度级别高的紧急报文队列中的报文。
发生拥塞时，帧中继交换设备协调度各紧急报文队列中的报文的方式有多种，下面以帧中继交换设备中有级别分别为0、1和2的紧急报文队列为例，介绍两种协调调度方式。
方式一：帧中继交换设备根据优先级级别由高到低依次调度各紧急报文队列中的报文，并且在每个紧急报文队列为空时，才开始调度其下一级别的紧急报文队列中的报文。例如，帧中继交换设备先调度级别为0的紧急报文队列中的报文，直到级别为0的紧急报文队列为空时，再调度级别为1的紧急报文队列中的报文，直到级别为1的紧急报文队列为空时，再调度级别为2的紧急报文队列中的报文。
方式二：帧中继交换设备根据优先级级别由高到低依次轮询调度各紧急报文队列，并且从各紧急报文队列调度的报文数，随优先级级别由高到低依次递减。例如，帧中继交换设备依次从级别为0的紧急报文队列中调度4个报文发送出去，从级别为1的紧急报文队列中调度3个报文发送出去，从级别为2的紧急报文队列中调度2个报文发送出去，然后重复上述过程，直到紧急报文列中的报文调度完毕。
在本发明实施例中，利用帧中继报文头中的FECN位和/或BECN位来设置优先级标识。如果利用FECN位和BECN位中的其中一位来设置优先级标识，由于只有1个比特位，因此只能表示两个等级的优先级；如果利用FECN位和BECN位共同来设置优先级标识，则由于有2个比特位，因此能表示四个等级的优先级。下面以后者为例对本发明解决图1中出现的问题的过程进行说明。
参见图1，路由器B接收到路由器A的InARP请求报文后，在返回帧中继InARP应答报文之前，将InARP应答报文头中的C/R位设置为1，以表示该InARP应答报文需要服务质量保证，并将InARP应答报文头中的FECN位和BECN位设置为0，以表示该InARP应答报文的优先级级别为0。帧中继交换路由器接收到InARP应答报文后，由于当前与帧中继网络1通信的出端口拥塞，则帧中继交换路由器解析报文头中的C/R位，发现C/R＝1，获知该InARP应答报文需要服务质量保证，然后继续解析FECN位和BECN位，发现FECN位和BECN位都为0，则将该InARP报文放入自身的级别为0的紧急报文队列中等待调度。如果路由器A和路由器B之间的链路中还有其它的帧中继交换设备，则该帧中继交换设备也对InARP应答报文执行上述相同的操作。在本发明实施例中，InARP应答报文经过的每个帧中继交换设备，对于C/R位为1的报文，都不会去修改其C/R位、FECN位和BECN位的值。因此，InARP应答报文中的C/R位以及FECN位和BECN位的信息会一路指示帧中继交换设备进行相应的处理。这样便保证了端到端的InARP应答报文不会被丢弃，最终会到达路由器A。
除了上述例子中的InARP应答报文进行服务质量保证标识的设置外，其它如帧中继FRF.9压缩协商报文，也可以将其C/R位设置为1，并将FECN位和BECN位分别设置为0和1，以表示该报文的优先级为1。帧中继交换路由器接收到该帧中继FRF.9压缩协商报文后，如果当时出现拥塞不能发送该报文时，解析该报文的C/R位以及FECN位和BECN位，并根据解析的结果将该报文放入自身的级别为1的紧急报文队列中。
需要说明是，在上述实施例中，如果帧中继报文发送设备将帧中继报文的C/R位设置为1，则表明FECN位和BECN位转意，其含义不再是原来的前向显式拥塞通知和反向显式拥塞通知，而是优先级标识。此时，帧中继交换设备不再进行拥塞管理的操作，即帧中继交换设备不能再设置帧中继报文的FECN和BECN位。
基于上述实施例，接下来给出本发明实施例一种帧中继报文发送设备和一种帧中继交换设备的结构。
图4是本发明实施例一种帧中继报文发送设备的结构框图。如图4所示，该帧中继报文发送设备包括：标识设置模块401和发送模块402。
标识设置模块401，用于在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，发送该帧中继报文到发送模块402。
发送模块402，用于将来自标识设置模块401的帧中继报文发送出去。
在图4中，标识设置模块401，还可以进一步用于在所述指定业务的帧中继报文中设置优先级标识后，再发送该帧中继报文到发送模块402。
图5是本发明实施例一种帧中继交换设备的结构框图。如图5所示，该帧中继交换设备包括：解析模块501和交换处理模块502。
在图5中，解析模块501，用于在出现拥塞时，解析所接收的帧中继报文，并在从所接收帧中继报文中解析出服务质量保证标识时，将该服务质量保证标识发送给交换处理模块502；
交换处理模块502，用于在接收到解析模块501发送的服务质量保证标识时，执行发送所述帧中继报文的处理。
在图5中，交换处理模块502包括紧急报文队列；交换处理模块502在接收到解析模块501发送的服务质量保证标识时，将所述帧中继报文放入紧急报文队列中，并发送紧急报文队列中的报文。
在图5中，解析模块501，在从所接收帧中继报文中解析出服务质量保证标识后，还可以进一步用于从该帧中继报文中解析出优先级标识，并将解析出的优先级标识同所述服务质量保证标识一起发送给交换处理模块502；所述紧急报文队列由不同优先级的多个紧急报文队列组成；交换处理模块502在接收到解析模块发送的服务质量保证标识和优先级标识时，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中，并根据优先级级别发送各紧急报文队列中的报文。
综上所述，本发明实施例这种在帧中继报文头中设置服务质量保证标识；当出现拥塞时，帧中继交换设备根据所述帧中继报文头中的服务质量保证标识，对该帧中继报文进行交换处理的技术方案，使得一些指定的具有重要应用的帧中继报文在发生拥塞时不会被丢弃。并且，进一步在帧中继报文中设置优先级标识，当出现拥塞时，帧中继交换设备根据所述帧中继报文头中的服务质量保证标识和优先级标识，对该帧中继报文进行交换处理的技术方案，使得能够进一步区分具有重要应用的帧中继报文的优先级等级。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种帧中继报文传输方法，其特征在于，该方法包括：
在帧中继交换设备中设置不同优先级的多个紧急报文队列；
帧中继报文发送设备在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文；
当出现拥塞时，如果帧中继交换设备从所接收的帧中继报文中解析出服务质量保证标识，则从帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析优先级标识，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中；根据各紧急报文队列的优先级，发送各个紧急报文队列中的帧中继报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识的步骤包括：将指定业务的帧中继报文中报文头的命令/响应位设置为预定值；
所述从所接收的帧中继报文中解析出服务质量保证标识，是从帧中继报文中报文头的命令/响应位解析出所述预定值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各紧急报文队列的优先级，发送各个紧急报文队列中的帧中继报文包括：
帧中继交换设备根据优先级级别由高到低依次调度各紧急报文队列中的帧中继报文，并且在每个紧急报文队列为空时，才开始调度其下一级别的紧急报文队列中的帧中继报文；或者
帧中继交换设备根据优先级级别由高到低依次轮询调度各紧急报文队列，并且从各紧急报文队列发送出的报文数，随优先级级别由高到低依次递减。
4.一种帧中继报文发送设备，所述帧中继报文发送设备应用于包括帧中继报文发送设备和帧中继交换设备的传输系统中，该帧中继交换设备包括：解析模块和交换处理模块，其中，解析模块，用于在出现拥塞时，解析所接收的帧中继报文，并在从所接收帧中继报文中解析出服务质量保证标识时，进一步从该帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析出优先级标识，并将解析出的优先级标识同所述服务质量保证标识一起发送给交换处理模块；交换处理模块，包括不同优先级的多个紧急报文队列，用于在接收到解析模块发送的服务质量保证标识和优先级标识时，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中，并根据优先级级别发送各紧急报文队列中的帧中继报文；其特征在于，该帧中继报文发送设备包括标识设置模块和发送模块，其中，
标识设置模块，用于在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文到发送模块；
发送模块，用于将来自标识设置模块的帧中继报文发送出去。
5.一种帧中继交换设备，所述帧中继交换设备应用于包括帧中继报文发送设备和帧中继交换设备的传输系统中，该帧中继报文发送设备包括标识设置模块和发送模块，其中，标识设置模块，用于在指定业务的帧中继报文中设置服务质量保证标识后，在所述帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中设置优先级标识，发送该帧中继报文到发送模块；发送模块，用于将来自标识设置模块的帧中继报文发送出去；其特征在于，该帧中继交换设备包括：解析模块和交换处理模块，其中，
解析模块，用于在出现拥塞时，解析所接收的帧中继报文，并在从所接收帧中继报文中解析出服务质量保证标识时，进一步从该帧中继报文中报文头的前向显式拥塞通知位和/或反向显式拥塞通知位中解析出优先级标识，并将解析出的优先级标识同所述服务质量保证标识一起发送给交换处理模块；
交换处理模块，包括不同优先级的多个紧急报文队列，用于在接收到解析模块发送的服务质量保证标识和优先级标识时，将所述帧中继报文放入与所述优先级标识对应的紧急报文队列中，并根据优先级级别发送各紧急报文队列中的帧中继报文。
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