CN104009903B - 弹性分组环环网中的流量转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出弹性分组环环网中的流量转发方法及装置。方法包括：RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2；RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担。本发明提高了RPR逻辑口的带宽，增强了RPR的可靠性。

Description

弹性分组环环网中的流量转发方法及装置

技术领域

本发明涉及RPR(Resilient Packet Ring，弹性分组环)技术领域，尤其涉及RPR环网中的流量转发方法及装置。

背景技术

RPR(Resilient Packet Ring，弹性分组环)是一种新型的MAC(Media AccessControl，媒体访问控制)协议，可运行于SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)、DWDM(Dense WavelengthDivision Multiplexing，密级波分复用)和以太网之上，为宽带IP城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

RPR技术是为了在城域网中支持大容量的数据业务而设计的，具有以下特点：

物理层多样性；

带宽利用率高；

支持广播和组播；

拓扑自动发现，支持节点的即插即用；

快速保护机制，通过拓扑保护能够实现50ms内的故障自愈；

通过支持带宽预留业务以及速率限制提供流量等级保证；

公平的节点带宽分配。

RPR采用RPR MAC层帧封装实现Ethernet Over RPR的透明传输。RPR的环结构和拓扑保护机制对所承载流量的转发过程和接入设备透明。

RPR采用逆向双环结构，数据沿环网在节点之间进行转发，如图1所示。RPR中涉及的基本概念如下：

0环：RPR双环中，数据帧发送方向为顺时针的称为0环，也称Outer Ring(外环)；

1环：RPR双环中，数据帧发送方向为逆时针的称为1环，也称Inner Ring(内环)；

节点(Station)：RPR环网上的设备，负责接收和转发数据帧；

链路(Link)：连接相邻节点的一段传输通道，相邻节点之间由方向相反的两条链路连接；

段(Span)：RPR环网上两个相邻节点之间的链路，由方向相反的两条链路组成；

域(Domain)：多个连续的段和这些段上的节点构成了域；

西向端口：在0环上接收数据帧、在1环上发送数据帧的物理端口；

东向端口：在0环上发送数据帧、在1环上接收数据帧的物理端口；

边(Edge)：当段或和段相邻的节点出现故障时，段不能转发数据就成为边；

环状态：分为闭环和开环。不存在边的环为闭环，存在边的环为开环；

RPR逻辑口，RPR环上站点接入到RPR环的两个物理端口(东向和西向端口)组成了RPR逻辑口。

当前以太网技术发展迅速，各设备厂商陆续推出了40G、100G的以太网接口，而RPR的标准目前仍然还只能支持10G端口，在竞争中处于不利位置。另外，RPR组网一般对可靠性要求很高，也迫切需要进一步的发展。

图2给出了现有的一种RPR聚合环网示意图，如图2所示，该RPR聚合环网中包含四个节点S1、S2、S3、S4。每个节点分别由两台交换机堆叠组成，每个节点上配置两个RPR逻辑口，每个逻辑口分别接入一个独立运行RPR协议的RPR逻辑环，使得环网中共存有两个相互独立的RPR逻辑环。对该两个RPR逻辑环进行链路聚合，以对各节点上的流量进行负载分担。

以节点S1为例，设其两个RPR逻辑口分别为rpr1、rpr2，该两逻辑口加入的三层聚合口为ragg1024，则：

1)当S1接收到自身下挂设备发来的以太网报文时，查找到的ARP(AddressResolution Protocol，地址解析协议)表项对应的出接口为ragg1024，S1根据堆叠本地优先及负载分担Hash(哈希)算法对流量进行分担，报文会被分担到其中一个RPR逻辑口，如rpr1，此时，再触发rpr1的选环逻辑，根据选环表将流量封装成RPR数据帧，并上环转发。

2)假设环网上转发路径中某一段发生故障，则环网的拓扑会快速刷新，并重新完成环网的选路，刷新选环表，此时对流量在该环网的走向会产生影响，但是各节点上的负载分担Hash算法不需要更新，流量仍然可以正确到达目的地，中间可能因拓扑变化有短暂丢包。

3)假设环网上某个节点发生故障，该节点不是上述报文的目标下环节点，则报文受影响情况基本与2)相同。

发明内容

本发明提供RPR环网中的流量转发方法及装置，以提高RPR逻辑口的带宽，增强RPR的可靠性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种弹性分组环RPR环网中的流量转发方法，该RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2，该方法包括：

RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担。

所述RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担包括：

RPR环网中的节点通过拓扑发现，建立RPR选环表，RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环；

当所述节点接收到自身下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在自身的地址解析协议ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的媒体接入控制MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则根据报文的目的MAC地址在RPRMAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去，其中，RPR MAC表项包含：RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

所述得到报文的出接口之后进一步包括：

若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址为RPR环网节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

所述在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：

对于出物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择。

所述当所述节点接收到自身下挂设备发来的以太网报文之后进一步包括：

所述节点根据该以太网报文的目的IP地址在自身的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该ARP请求报文发送出去；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项；

根据生成的ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项转发所述以太网报文。

所述生成ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项包括：

当ARP响应报文来自本节点下挂设备时，只生成ARP表项；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点时，只生成ARP表项，其中，ARP表项中的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点的下挂设备时，生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口，RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPR MAC头的源MAC地址。

所述RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担进一步包括：

当所述节点从一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在自身的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

所述方法进一步包括：

当所述节点发现自身的任一RPR物理聚合口Down时，触发RPR快速倒换。

一种RPR环网中的节点，所述RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2，该节点包括：

流量转发模块：在RPR物理聚合口上进行负载分担。

所述流量转发模块包括：

选环表学习模块：通过拓扑发现，建立RPR选环表，RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环；

转发模块：当接收到本节点下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在本节点的地址解析协议ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的媒体接入控制MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则根据报文的目的MAC地址在RPR MAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去，其中，RPRMAC表项包含：RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

所述转发模块得到报文的出接口之后进一步用于，

若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址为RPR环网节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

所述转发模块在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：

对于出物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择。

所述转发模块接收到下挂设备发来的以太网报文之后进一步用于，

根据该以太网报文的目的IP地址在本节点的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该ARP请求报文发送出去；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项或者ARP表项+RPRMAC表项，并根据生成的ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项转发所述以太网报文。

所述转发模块生成ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项包括：

当ARP响应报文来自本节点下挂设备时，只生成ARP表项；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点时，只生成ARP表项，其中，ARP表项中的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点的下挂设备时，生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口，RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPR MAC头的源MAC地址。

所述流量转发模块进一步用于，

当从本节点的一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在本节点的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

可见，本发明通过将环网节点的堆叠组中的所有东向物理端口和西向物理端口分别聚合，提高了RPR逻辑口的带宽，增强了RPR的可靠性。

附图说明

图1为现有的RPR的示意图；

图2为现有的RPR聚合环网示意图；

图3为本发明实施例提供的RPR环网中的流量转发方法流程图；

图4为本发明应用示例的RPR环网示意图；

图5为本发明实施例提供的RPR环网节点的组成示意图。

具体实施方式

仍以图2为例，假设S1下挂设备发来的报文的目标下环节点故障，此时通过rpr1对应的环已经无法到达目的地，需要切换到rpr2对应的环。但是在S1上选择rpr1还是rpr2完全是由负载分担Hash算法来确定的，无法针对指定目的地址进行干预调整。

可见，现有的RPR标准只支持10G带宽，没有更新的标准可以支持更高的速率。现有的扩展RPR带宽的技术是基于RPR逻辑口的聚合技术，该技术可以提升RPR的带宽，但是由于聚合链路选择转发路径时，只能依靠Hash算法，当其中一个RPR环上的节点故障时，通过Hash算法分担到该节点的流量无法单独快速切换到另一个RPR环，使用场景受限。

图3为本发明实施例提供的RPR环网中的流量转发方法流程图，其具体步骤如下：

步骤301：构建RPR环网，该RPR环网中的每个节点分别由n(n为整数，且n≥2)台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口。

步骤302：RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担。

在具体实施时，步骤302可包括：

步骤3021：RPR环网中的节点通过拓扑发现，建立RPR选环表。

RRP选环表的建立过程与现有技术相同。

RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环(0环或1环)。

其中，目标环网节点为RPR环网上的任一其它节点。对于RPR环网中的任一节点来说，针对环网上的其它每个节点都需要建立一条选环表项。

通过拓扑发现，RPR环网中的每个节点都能了解到环网的完整结构、各节点距离本节点的跳数以及各节点所具备的能力等，从而得知本节点到其它各节点的最佳路径。RPR拓扑发现是一种周期性活动，也可以由某一个需要知道拓扑结构的节点来发起

步骤3022：当RPR环网中的节点接收到自身下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在自身的ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则节点根据报文的目的MAC地址在RPRMAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

若以太网报文的出接口为物理端口，则节点直接从该出接口将该以太网报文转发出去；若报文的出接口为RPR逻辑口，且报文的目的MAC地址为RPR环网上某一节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

由于每个节点具有一个RPR逻辑口，每个RPR逻辑口绑定了两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，因此，当确定了RPR环为0环或1环后，就可以确定报文的出RPR物理聚合口是：东向物理聚合口还是西向物理聚合口了。

ARP表项和RPR MAC表项的生成过程如下：

对于本步骤3022，当节点根据自身下挂设备发来的以太网报文的目的IP地址在自身的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，进行如下处理：

步骤a：以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该报文向本地广播，同时将该报文封装成RPR数据帧在RPR环网中广播；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项。

其中，ARP请求报文的源IP、MAC地址为本节点的IP、MAC地址，目的IP地址为下挂设备发来的以太网报文的目的IP地址，目的MAC地址为广播地址；ARP请求报文封装的RPR MAC头的源MAC地址为本节点的MAC地址，目的MAC地址为广播地址，任一环网节点收到该RPR数据帧后会将该数据帧在环网中进行过环转发，同时对该RPR数据帧解封装后在本地广播。

其中，生成的ARP表项中的IP地址为ARP响应报文的源IP地址，MAC地址为ARP响应报文的源MAC地址，出接口为ARP响应报文的入接口。

需要说明的是，ARP响应报文有如下三种来源，针对不同的来源，节点的处理是不相同的，具体如下：

1)可能是本节点其他下挂设备发来的，此时，只需生成ARP表项，生成方式与现有技术相同，其中出接口为下挂该设备的物理端口，即为非RPR逻辑口。

2)可能是RPR环网上其它节点发来的，此时，ARP响应报文是封装了RPR MAC头的，此时也只需生成ARP表项，但是ARP表项中的出接口应该是封装了ARP响应报文的RPR数据帧的入RPR逻辑口，即，在收到封装了ARP响应报文的RPR数据帧后，应该先将报文的入端口转换为对应的RPR逻辑口再放入ARP表项中；

3)可能是RPR环网上其他节点的下挂设备发来的，此时，ARP响应报文也是封装了RPR MAC头的，此时，需要同时生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项中的出接口也应该是ARP响应报文的入RPR逻辑口；RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPR MAC头的源MAC地址，即RPR MAC表项表示的是RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

步骤b：该节点根据生成的ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项转发该以太网报文。

其中，若只生成了ARP表项，则转发过程如下：

若ARP表项的出接口为物理端口，则直接从该物理端口转发该以太网报文；若出接口为RPR逻辑口，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

若同时生成了ARP表项和RPR MAC表项，则转发过程如下：

此时，ARP表项中的出接口必然为RPR逻辑口。节点先根据RPR MAC表项中的环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

考虑到，对于每个环网节点，该节点的RPR逻辑口中的两个RPR物理聚合口中的物理端口可能Down(故障)，本发明实施例给出了如下解决方案：

1)节点在根据预设的负载分担算法，在出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个时，只考虑状态为选中的物理端口，即，只对出物理聚合口中状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择；其中，只有当物理端口满足如下条件：端口Up、端口的属性配置与物理聚合口的属性配置一致等时，该物理端口的状态才能为“选中”。

2)当节点发现自身的任一RPR物理聚合口Down时，触发RPR快速倒换。

RPR物理聚合口Down，即该RPR物理聚合口中的n个(东向或西向)物理端口全部Down。

另外，本发明实施例中，RPR数据帧的过环和下环处理分别如下：

一)过环处理

当节点从一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在自身的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

二)下环处理

当节点从一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR头的目的MAC地址指向本节点，则对该RPR数据帧进行RPR解封装，将解封装后的报文转发出去。

若解封装后的报文的目的MAC地址指向本节点，则将报文留在本地处理。

以图4为例，设RPR环网中共包含4个节点S1、S2、S3、S4，每个节点由两台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的两台交换机的两个东向物理端口和两个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口。

以S1为例，S1由两台交换机堆叠组成，将两台交换机的两个东向物理端口和两个西向物理端口分别聚合，得到两个rpr物理聚合口1024和1025，将1024和1025绑定到RPR逻辑口rpr1。

初始时，S1根据拓扑发现，学习到选环表。

1)当S1接收到自身下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址查找ARP表项，设查找到的ARP表项中的出接口为rpr1，根据ARP表项的目的MAC地址查找RPR MAC表项，查找到目标环网节点的MAC地址，根据目标环网节点的MAC地址查找RPR选环表，设查找到的环为环0，则确定出接口为rpr1中的ragg1024，根据RPR选环表将报文封装成RPR数据帧，并转发给ragg1024，ragg1024上的负载分担模块按照预设Hash算法在ragg1024中的n个物理端口中选择一个，将报文从选择的端口发送出去。

2)假设RPR环网上某个节点的某个RPR物理聚合口中的部分物理端口发生故障，则由于该RPR物理聚合口的状态仍然为Up，因此，各节点不会感知到RPR环网拓扑变化；如果某个RPR物理聚合口中的所有物理端口均故障，则RPR环网中的节点进行快速倒换。

3)假设RPR环网上某个节点的堆叠组中的某个交换机发生故障，且该节点不是上述报文的目标下环节点，则只会影响聚合链路带宽，各节点不会感知到RPR环网拓扑变化；如果是该节点的堆叠组中的所有交换机发生故障，则RPR环网中的节点进行快速倒换。

4)假设RPR环网上某个节点是上述以太网报文的目标下环节点，当该节点的堆叠组中的所有交换机都发生故障时，该节点无任何可达路径。

图5为本发明实施例提供的RPR环网中的节点的组成示意图，其中，该RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2，该节点包括：

流量转发模块51：在RPR物理聚合口上进行负载分担。

其中，流量转发模块51可包括选环表学习模块511和转发模块512：

选环表学习模块511：通过拓扑发现，建立RPR选环表，RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环：0环或1环。

转发模块512：当接收到本节点下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在本节点的ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则根据报文的目的MAC地址在RPRMAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在选环表学习模块511中的RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去，其中，RPRMAC表项包含：RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

其中，转发模块512得到报文的出接口之后进一步用于，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址为RPR环网节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

转发模块512在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：对于出物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择。

转发模块512接收到下挂设备发来的以太网报文之后进一步用于，根据该以太网报文的目的IP地址在本节点的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该ARP请求报文发送出去；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项，并根据生成的ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项转发所述以太网报文。

转发模块512生成ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项包括：当ARP响应报文来自本节点下挂设备时，只生成ARP表项；当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点时，只生成ARP表项，其中，ARP表项中的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口；当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点的下挂设备时，生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口，RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPRMAC头的源MAC地址。

流量转发模块51进一步用于，当从本节点的一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在本节点的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

流量转发模块51在本节点的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：对于本节点的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有端口采用预设负载分担算法进行选择。

图5所述节点进一步包括快速倒换模块，用于当发现本节点的任一RPR物理聚合口Down时，触发RPR快速倒换。

本发明实施例具有如下有益效果：

1)通过将环网节点的堆叠组中的所有东向物理端口和西向物理端口分别聚合，提高了RPR逻辑口的带宽，增强了RPR的可靠性。

2)当环网节点的某个RPR物理聚合口中的部分物理端口Down时，流量仍可正常下环，进一步增强了RPR的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种弹性分组环RPR环网中的流量转发方法，其特征在于，该RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2，该方法包括：

RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担；

所述RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担包括：

RPR环网中的节点通过拓扑发现，建立RPR选环表，RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环；

当所述节点接收到自身下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在自身的地址解析协议ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的媒体接入控制MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则根据报文的目的MAC地址在RPR MAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去，其中，RPR MAC表项包含：RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到报文的出接口之后进一步包括：

若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址为RPR环网节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：

对于出物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述节点接收到自身下挂设备发来的以太网报文之后进一步包括：

所述节点根据该以太网报文的目的IP地址在自身的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该ARP请求报文发送出去；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项；

根据生成的ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项转发所述以太网报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成ARP表项，或者ARP表项+RPR MAC表项包括：

当ARP响应报文来自本节点下挂设备时，只生成ARP表项；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点时，只生成ARP表项，其中，ARP表项中的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点的下挂设备时，生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口，RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPR MAC头的源MAC地址。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RPR环网中的节点在RPR物理聚合口上进行负载分担进一步包括：

当所述节点从一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在自身的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述节点发现自身的任一RPR物理聚合口Down时，触发RPR快速倒换。

8.一种RPR环网中的节点，其特征在于，所述RPR环网中的每个节点分别由n台交换机堆叠组成，每台交换机提供一个东向物理端口和一个西向物理端口；对于每个节点，将该节点包含的n台交换机的n个东向物理端口和n个西向物理端口分别聚合，得到两个RPR物理聚合口：东向物理聚合口和西向物理聚合口，将该两个RPR物理聚合口绑定到RPR逻辑口，n为整数，且n≥2，该节点包括：

流量转发模块：在RPR物理聚合口上进行负载分担；

所述流量转发模块包括：

选环表学习模块：通过拓扑发现，建立RPR选环表，RPR选环表中的每一条表项都包含：目标环网节点的MAC地址、从本节点到该目标环网节点的最佳路径所对应的环；

转发模块：当接收到本节点下挂设备发来的以太网报文时，根据报文的目的IP地址在本节点的地址解析协议ARP表中查找对应的ARP表项，得到报文的出接口，若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的媒体接入控制MAC地址非RPR环网节点的MAC地址，则根据报文的目的MAC地址在RPR MAC表项中查找到对应的目标环网节点的MAC地址，根据该目标环网节点的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去，其中，RPR MAC表项包含：RPR环网节点的MAC地址与其下挂设备的MAC地址的关联关系。

9.根据权利要求8所述的节点，其特征在于，所述转发模块得到报文的出接口之后进一步用于，

若该报文的出接口为RPR逻辑口且报文的目的MAC地址为RPR环网节点的MAC地址，则根据该报文的目的MAC地址在RPR选环表中查找到对应的环，将该报文封装成RPR数据帧，根据报文的出接口和查找到的环，确定报文的出物理聚合口，根据预设的负载分担算法，在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。

10.根据权利要求8所述的节点，其特征在于，所述转发模块在该出物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个包括：

对于出物理聚合口包含的n个物理端口，只对状态为选中的所有物理端口采用预设负载分担算法进行选择。

11.根据权利要求8所述的节点，其特征在于，所述转发模块接收到下挂设备发来的以太网报文之后进一步用于，

根据该以太网报文的目的IP地址在本节点的ARP表中未查找到对应的ARP表项时，以该报文的目的IP地址构造ARP请求报文，将该ARP请求报文发送出去；当接收到ARP响应报文时，生成ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项，并根据生成的ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项转发所述以太网报文。

12.根据权利要求11所述的节点，其特征在于，所述转发模块生成ARP表项或者ARP表项+RPR MAC表项包括：

当ARP响应报文来自本节点下挂设备时，只生成ARP表项；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点时，只生成ARP表项，其中，ARP表项中的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口；

当ARP响应报文来自RRP环网的其它节点的下挂设备时，生成ARP表项和RPR MAC表项，其中，ARP表项的出接口为ARP响应报文的入端口对应的RPR逻辑口，RPR MAC表项中包含：ARP响应报文的源MAC地址和ARP响应报文的封装RPR MAC头的源MAC地址。

13.根据权利要求8所述的节点，其特征在于，所述流量转发模块进一步用于，

当从本节点的一RPR物理聚合口接收到RPR数据帧时，若发现该数据帧的RPR MAC头的目的MAC地址未指向本节点，则根据预设的负载分担算法，在本节点的另一RPR物理聚合口包含的n个物理端口中选择一个，从选择的端口将该RPR数据帧转发出去。