[发明专利]一种以太技术交换和转发的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及以太技术在电信网络中的应用，尤其涉及的是，一种以太技术交换和转发的方法、系统和设备。

背景技术

随着IP技术的发展和应用，电信运营网络IP化成为主流趋势，Ethernet(以太网)作为IP的最佳承载机制也在电信运营网络中逐渐普及。特别是电信运营网络的接入和汇聚网络，一般基于链路层信息转发，所以Ethernet技术在电信运营网络的接入和汇聚层逐渐成为主流技术选择。

Ethernet技术由于带宽成本低，管理简单，使用方便，在传统企业网领域有着广泛的应用。这些优势主要基于Ethernet的下述基本技术框架：

1、MAC地址：用于标识终端，是基于泛洪(Flooding)和MAC地址自学习(Auto-Learning)的转发寻址模式，可以实现零管理、零配置；

2、VLAN(Virtue LAN，虚拟局域网)：用于管理的域标识，通过缩小广播域，提供更细粒度的管理域，实现域间的流量隔离和控制；

3、拓扑和可靠性：Flooding的转发方式需要逻辑上维护树型拓扑，通过STP/RSTP(Spanning Tree Protocol/Rapid Spanning Tree Protocol，生成树协议/快速生成树协议)实现树型拓扑的维护和保护；

4、对组播和广播支持良好。

上述基本技术框架的实现主要基于Ethernet交换芯片，是构建以太网设备的核心器件。

图1是DSL Forum(Digital Subscriber Line Forum，数字用户环路论坛)定义的基于Ethernet技术的DSL接入汇聚网络系统。推而广之，基于光纤的FTTx(Fiber-to-the-X point，光纤到节点)和无线WiMax(WorldInteroperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性)接入具有相似的系统，只是图中的AN(Access Node，接入节点)分别对应的是FTTx的OLT(Optical Line Termination，光纤终结设备)和WiMax的BS(BaseStation，基站)。虽然接入技术不同，但其网络系统是相似的，都需要接入设备完成接入承载技术到Ethernet承载的映射，同时基于Ethernet技术实现流量的汇聚转发。

接入网的AN和Ethernet Aggregation(以太汇聚网络)共同构成了电信接入汇聚网络，目前业界这些设备都是遵循前述Ethernet技术的基本技术框架，并且大多采用了现成的Ethernet交换芯片实现。

但是，电信运营网络，特别是接入汇聚网络和电信业务有其固有特征，具体包括：

1.电信接入汇聚网络在转发平面逻辑上呈树型拓扑，不是全交换结构；

2.需要建立从用户到BBNG(Broadband Network Gateway，宽带网络网关)的逻辑连接，连接之间互相隔离；

3.重视管理控制，要求实现在业务策略控制下对用户和数据转发进行管理控制；

4.重视网络安全，要能禁止MAC/IP Spoofing(MAC和IP地址的仿冒)；

5.对于专线接入，要能提供针对Ethernet报文转发的透明性TLS(Transparent LAN Service，透明以太传送业务)；

6.需要考虑接入汇聚网络的可扩展性(MAC/VLAN)；

7.支持从BBNG到用户的高效组播；

8.需要更高的QoS保证；

9.需要提供用户和业务的定位和标识能力；

10.为满足管理维护需要，要提供高效的管理，检测和故障定位能力。

这些需求和Ethernet的基本技术框架是有冲突的，因此，在电信网络环境中，需要改进Ethernet的技术框架。下面介绍现有的Ethernet技术。