CN1567891B - 一种实现对数据业务传输路径选择的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了弹性分组环网(RPR)中的一种实现对数据业务传输路径选择的方法，首先获取各个节点的数据业务量，再根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。该方法解决了现有技术在传输数据业务时不能根据RPR环网中各段的实际负载情况选择最佳传输路径，只能选择最短路径，容易造成路径拥塞，并导致带宽浪费的问题，实现了对RPR环网中带宽的有效利用。

Description

一种实现对数据业务传输路径选择的方法

技术领域

本发明涉及弹性分组环网(RPR)中的路径选择技术，更确切地说是涉及RPR中的一种实现对数据业务传输路径选择的方法。

背景技术

RPR是一种基于以太网帧结构、且面向数据的环网技术，使用双环工作的方式。RPR与传输媒体无关，因此基于RPR技术的RPR环网可扩展，并且RPR技术采用的是分布式的管理、拥塞控制与保护机制，因此基于RPR技术的RPR环网具备根据服务等级发送数据的能力。

在节点路径选择方面，RPR协议提供了环路节点的自动发现机制，每个节点都能够监视整个环路中各个节点的状态，并由此生成环路拓扑和路由信息，根据环路的拓扑信息为本节点的业务选择最优的发送路径。根据RPR标准，业务的收发路径是按照路径最优的原则选择，也就是说，在一个RPR环网中，从一个节点发往另一个节点的数据业务如果走顺时针方向需要经过N个节点，走逆时针方向需要经过M个节点，如果N＜M，则说明顺时针方向的路径最优，因此数据业务走顺时针方向的路径发送，相反，如果N＞M，则说明逆时针方向的路径最优，因此数据业务走逆时针方向的路径发送。

以具有5个节点的RPR环网为例。该RPR环网结构参见图1，A、B、C、D、E构成了RPR环网，其中的A、C两节点之间有数据业务关系，A节点在根据RPR协议生成环路拓扑后，发现发往C节点的数据业务从顺时针方向需要经过E、D两个节点，而从逆时针方向只需要经过B节点，因此A节点发送到C节点的数据业务会选择逆时针方向，对应地，C节点发送到A节点的数据业务会选择顺时针方向。

这种最优路径选择方法可以使RPR环网上各个节点按照最短的路径发送数据业务。但是对于RPR环网来说，很可能会出现环网上某一侧业务集中的情况，即某一侧环路负载很多，造成该侧环路过载，而另一侧环路负载较轻，还没有达到满流量。以在图1所示的RPR环网中发送汇聚型业务为例，环网带宽为1G，A节点为业务的汇聚点，B、C节点发往A节点的数据业务均为600M，D、E节点发往A节点的数据业务均为100M。根据RPR协议，节点通过最优路径选择方法选择发送数据业务的路径，则B、C节点发往A节点的数据业务走顺时针方向的路径，D、E节点发往A节点的数据业务走逆时针方向的路径。这种发送数据业务的方法导致顺时针方向的B、C两节点间的数据业务为600M，B、A两节点之间的数据业务则超过了1G，D、E两节点间的数据业务为100M，E、A两节点间的数据业务为200M，而环网的带宽为1G，因此采用最优路径选择方法选择路径会造成B、A两节点间的数据业务负载过量，而E、A两节点间的数据业务远未达到环网1G的带宽流量。

综上所述，采用最优路径选择方法选择路径无法考虑到RPR环网的实际负载情况，不能根据环网各段实际的负载情况选择最优路径，而只能选择最短的路径，因此可能会加剧环网负载过量环路的拥塞情况，而负载较轻的环路的带宽无法得到充分的利用，造成了整个RPR环网带宽资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供RPR环网中的一种实现对数据业务的传输路径选择的方法，使节点可以根据RPR环网的负载情况确定发送数据业务的路径。

为达到以上目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种实现对数据业务传输路径选择的方法，适用于RPR环网中，该方法包括以下步骤：a.获取RPR环网中每个节点的数据业务量；

b.根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输路径流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

该方法可以进一步包括，如果节点中有需要通过指定路径传输的数据业务，则指定该数据业务的传输路径为该指定路径；否则，根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

所述步骤a中，可以预先设置RPR环网中每个节点最大的数据业务量，所述步骤b中，根据每个节点的最大数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

该方法可以进一步包括，如果节点增加数据业务，则根据RPR协议选择短径传输该数据业务。

该方法可以进一步包括预先设置流量界限，判断选择的短径是否达到所述预先设置的流量界限，如果没达到，则通过该短径传输该节点所增加的数据业务，如果达到，则选择RPR环网中的长径传输该节点所增加的数据业务。

该方法还可以进一步包括，判断该RPR环网中的长径是否达到预先设置的流量界限，如果没达到，则通过该长径传输该节点所增加的数据业务，如果达到，则根据长短径流量均衡原则将该节点所增加数据业务中的一部分通过短径传输，另一部分通过长径传输。

在长径达到预先设置的流量界限时，所述通过长径传输的数据业务为该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务或具有相同数据特性的数据业务，所述通过短径传输的数据业务为该节点所增加数据业务中通过长径传输外的其余部分。

在长径达到预先设置的流量界限时，所述通过短径传输的数据业务为该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务或具有相同数据特性的数据业务，所述通过长径传输的数据业务为该节点所增加数据业务中通过短径传输外的其余部分。

该方法还可以进一步包括，在RPR环网出现故障时，节点根据更新后的链形拓扑结构选择该节点与目的节点之间无故障的路径传输数据业务。本发明提供了根据RPR环网中数据业务的流量情况预先指定节点中数据业务传输路径的技术方案，通过该方案可以解决RPR环网中的路径拥塞问题，实现对RPR环网中带宽的有效利用。

本发明还可以通过对某些数据业务指定传输路径来满足某些用户的特定要求；通过设置节点在RPR环网发生故障时根据重新产生的拓扑信息选择发送数据业务的路径，使RPR环网不会出现因环网发生故障而导致的数据丢失或浪费带宽的问题。

附图说明

图1为由5个节点组成的RPR环网的结构示意图；

图2为本发明方案确定节点的数据业务传输路径的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作详细的说明。

本发明方案可以通过静态配置方式直接指定每个节点中数据业务的传输路径，以此来解决现有技术可能会出现的路径拥塞的问题。

下面结合图2对直接指定数据业务传输路径的方法作详细说明，指定数据业务传输路径的方法包括以下步骤：

A、获取RPR环网中每个节点的数据业务量。

由于RPR环网中每个节点所连接的用户数量是已知的，因此可以根据这些信息分析获得每个RPR节点所发送数据业务的流量，及所发送数据业务中各种业务的比例。还可以为RPR环网中的每个节点设置一个最大数据流量值，通过设置该最大数据流量值，使整个RPR环网中的最大数据流量固定。

B、根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

在确定节点中数据业务的传输路径时，可以将节点中某些端口发送来的数据业务通过一条路径发送，将该节点的其他数据业务通过另一条路径发送；也可以将具有某种数据特性的数据业务通过一条路径发送，将该节点的其他数据业务通过另一条路径发送，还可以是它们的任意组合。这里所说的数据特性可以是输入端口号(PORT)、数据的以太源地址或目的地址(MAC)、虚拟局域网号(VLAN ID)、IP地址、传输控制协议(TCP)端口号、UDP端口号、VLAN优先级、IP优先级(TOS)等。

通过预先设置每个节点中所有数据业务的发送路径，可以保证整个RPR环网中不会出现采用最优路径方法选择路径时可能出现的因RPR环网中某一侧数据业务集中而导致的环路拥塞的情况。

以图1所示的RPR环网发送汇聚型数据业务为例，由于B、C节点需要发送给A节点的数据业务均为600M，而D、E节点需要发送给A节点的数据业务均为100M，因此可以指定B节点的所有数据都直接发送给A节点，指定C节点中100M的数据业务通过B节点发送给A节点，其余的500M数据业务依次通过D、E节点发送给A节点。这样，B、A两节点间传输的数据业务为700M，E、A两节点间传输的数据业务也为700M，因此采用指定节点中数据业务发送路径的方法可以使整个RPR环网中传输的数据业务比较均衡。

在采用指定节点中数据业务发送路径的RPR环网中，如果某个节点需要扩展本节点的数据业务，则可以针对该部分数据业务指定其传输路径，也可以在保证RPR环网中各段数据业务流量均衡的情况下，节点根据RPR环网中各段的当前数据流量为该部分数据业务选择传输路径。具体来说，可以先采用最优路径选择的方法选择传输路径，并判断该路径是否达到预先设置的流量界限，可以设置为拥塞，也可以设置为某个固定的流量界限，比如80％，如果没达到流量界限，，则采用该最优路径传输数据业务，如果达到流量界限，则选择RPR环网中最优路径之外的长径传输。还可以进一步判断长径是否达到预先设置的流量界限，该流量界限同样可以设置为拥塞，也可以设置为某个固定的流量界限，比如80％，如果没达到流量界限，则通过该长径传输，如果达到流量界限，则将所增加数据业务中的一部分通过短径传输，将另一部分通过长径传输。可以将该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务通过短径传输，也可以将具有某种数据特性的数据业务通过短径传输，将其余的数据业务通过长径传输，也可以将该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务或具有某种数据特性的数据业务通过长径传输，将其余的数据业务通过短径传输，还可以是它们的任意组合。这里所说的数据特性可以是输入端口号(PORT)、数据的以太源地址或目的地址(MAC)、虚拟局域网号(VLAN ID)、IP地址、传输控制协议(TCP)端口号、UDP端口号、VLAN优先级、IP优先级(TOS)等。

下面以图1所示指定各个节点传输数据业务路径的RPR环网为例，举例说明节点根据RPR环网中各段的当前数据流量选择传输路径的方法。假设C节点需要扩展100M的数据业务，且C节点得知RPR环网的BA段目前只有300M的数据业务量，CB段只有100M的数据业务量，而EA段为700M，则C节点将扩展的这部分数据业务都通过CBA段传输给节点A。如果C节点得知RPR环网的EA段和BA段目前传输的数据业务均为700M，则C节点将扩展的100M数据业务中一半的数据业务通过CBA传输，将另一半通过CDEA传输。

在RPR环网出现故障时，RPR环网的拓扑结构由环形结构变为链形结构，此时链路上各个节点之间的通讯路径只能有一条，因此不存在传输长径和传输短径，针对这种情况，现有技术提供了两种故障倒换方式，一种是转向调整(Steering)，一种是绕接(WRAP)。如果采用Steering保护方式，则RPR环网在按照原有的传输路径传输数据业务时，如果发现该路径因出现故障而不能继续向下传输该数据业务，则将该数据业务直接丢弃，这种方法将导致目的节点无法接收到数据业务；如果采用WRAP保护方式，则RPR环网在按照原有的传输路径传输数据业务时，如果发现该路径因出现故障而不能继续向下传输该数据业务，则将该数据业务返回到发送该数据业务的节点，该节点再采用另一条路径传输，这种方法将增加发送数据业务的节点与故障节点之间的路径传输的负载，从而导致该段路径的带宽被浪费。鉴于这种情况，本发明方案还提供了保护倒换时的路径选择方法，即如果节点发现RPR环网中出现了故障，则节点首先根据更新后的链状拓扑结构情况选择该节点与目的节点之间无故障的路径，根据该路径传输数据业务。

以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的范围。

Claims (9)

1.一种实现对数据业务传输路径选择的方法，适用于RPR环网中，其特征在于该方法包括以下步骤：

a.获取RPR环网中每个节点的数据业务量；

b.根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤b具体为：

如果节点中有需要通过指定路径传输的数据业务，则指定该数据业务的传输路径为该指定路径；

否则，根据节点的数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a中，预先设置RPR环网中每个节点最大的数据业务量，所述步骤b中，根据每个节点的最大数据业务量和RPR环网的带宽，按照RPR环网中各个节点间的传输流量均衡原则确定每个节点中数据业务的传输路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括，如果节点增加数据业务，则根据RPR协议选择短径传输该数据业务。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于该方法进一步包括预先设置流量界限，判断选择的短径是否达到所述预先设置的流量界限，如果没达到，则通过该短径传输该节点所增加的数据业务，如果达到，则选择RPR环网中的长径传输该节点所增加的数据业务。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该方法进一步包括，判断该RPR环网中的长径是否达到预先设置的流量界限，如果没达到，则通过该长径传输该节点所增加的数据业务，如果达到，则根据长短径流量均衡原则将该节点所增加数据业务中的一部分通过短径传输，另一部分通过长径传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在长径达到预先设置的流量界限时，所述通过长径传输的数据业务为该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务和/或具有相同数据特性的数据业务，所述通过短径传输的数据业务为该节点所增加数据业务中通过长径传输外的其余部分。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在长径达到预先设置的流量界限时，所述通过短径传输的数据业务为该节点新增数据业务中指定端口发送来的数据业务和/或具有相同数据特性的数据业务，所述通过长径传输的数据业务为该节点所增加数据业务中通过短径传输外的其余部分。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括，在RPR环网出现故障时，节点根据更新后的链形拓扑结构选择该节点与目的节点之间无故障的路径传输数据业务。