[发明专利]单播数据帧传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种单播数据帧传输方法及装置。

背景技术

TRILL(Transparent Interconnection over Lots of Links，多链接透明互连)是IETF(互联网工程任务组)推荐的连接层(L2)网络标准，用于解决大型数据中心中STP(Spanning Tree protocol，生成树协议)的不足。在L2网络中，STP通过阻塞冗余链路来避免环路，但同时也造成了冗余链路带宽的浪费(被阻塞)。TRILL通过将IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)路由协议引入L2网络，解决了L2环路问题，同时保留了L2多路径(或称为ECMP，Equivalent Cost Multiple Path，等代价多路径)。

在TRILL网络中，运行TRILL协议的设备称为路由网桥(RBridge)。在TRILL网络的入口，负责将端系统(End System)的单播数据帧封装成TRILL格式(即在原始数据帧前面添加TRILL头和外部帧头，封装后的数据帧称为TRILL数据帧)并注入TRILL网络的路由网桥称为Ingress；而在TRILL网络的出口，负责将TRILL数据帧解封为原始数据帧并转发给端系统的路由网桥称为Egress。除了Ingress和Egress外，其他路由网桥负责将TRILL单播数据帧从Ingress一跳一跳地传送到Egress，称为传输路由网桥。

在TRILL网络中，通过交换拓扑信息路由网桥可以学习到域内L2网络拓扑结构，并计算出到达任何路由网桥的L2路径，其中也包括到达同一个路由网桥的多条等代价路径(即ECMP路径)。多路径提高了网络的冗余度和可靠性，也为网络带宽利用率的提高奠定了基础。但TRILL协议并没有给出传输路由网桥应该如何在多条路径中选择转发路径。而对现有的其他L2转发技术来说，因为不存在同一VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)内的多路径，也就不存如何在多路径之间选择路径的问题。

按照TRILL协议，传输路由网桥收到TRILL单播数据帧后，会去掉外部帧头并解析TRILL头获取Egress信息，然后根据Egress查找ECMP转发表，获取转发路径上的下一个路由网桥，重新封装外部帧头后转发给下一个路由网桥。即传输路由网桥只根据TRILL头中的Egress信息查找ECMP转发路径，难以在多路径之间实现负载分担。

如图1所示的网络，A，B，...，E是路由网桥，H1，H2，...，H7为端系统，N1，N2和N3为以太网，Net1和Net2分别为TRILL网络中的某些子网集合。假设H1向H6发送单播数据帧，H3向H7发送单播数据帧，这两种数据帧到达A后，A会对它们进行TRILL封装(其中Egress为E)，然后将封装后的数据帧转发给B。作为传输路由网桥，B收到这些TRILL数据帧后会解析TRILL头，获悉Egress为E，查找ECMP转发表获取到达E的转发路径。在遇到两条可用转发路径，又没有其他辅助信息的情况下，B对这些报文的转发方式共有三种：1、将这些数据帧转发给C；2、将这些数据帧转发给D；3、或者将一部分数据帧C，另一部分转发给D。前两种情况会闲置另一条可用路径，造成带宽浪费；第三中情况，可能会引起报文乱序甚至重传。比如H1发送的前一批数据帧经过C-＞Net1-＞E到达H6，而后续的一批数据帧经过D-＞Net2-＞E到达H6。在Net2的网络延迟时间大于Net1的情况下，后面的数据帧先达到H6的情况，造成报文乱序甚至重传(Net2和Net1之间网络延迟时间之差足够大，先达到的报文会被丢弃并引起重传)。数据中心业务量庞大，频繁的乱序和重传会严重影响网络质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单播数据帧传输方法及装置，以至少解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种单播数据帧传输方法，包括：对单播数据帧进行TRILL封装，在TRILL头中添加路径映射信息和/或路径映射策略，并传输封装后的单播数据帧；在传输过程中，解析TRILL头，根据路径映射信息通过第一预定算法完成转发路径映射，或者直接根据路径映射策略完成转发路径映射；使用映射后获取的转发路径封装并转发上述单播数据帧。