[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)分層虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610099413.5
• 申請(qǐng)日: 2006-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN101106507A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/46
• 分類號(hào): H04L12/46
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)分層虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的方法。

背景技術(shù)

隨著IP網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的豐富、安全、靈活成為運(yùn)營商提升自己盈利能力的重要途徑。目前，很多的企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)越來越大，遍布的區(qū)域也越來越廣；可能分布在一個(gè)城市中的不同城區(qū)，或者分布在不同的城市、甚至遍布全球；一個(gè)企業(yè)要將這些遍布各處的網(wǎng)絡(luò)連接起來，就需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來為其提供網(wǎng)絡(luò)連接，因?yàn)橐粋€(gè)企業(yè)不可能自己建立一張如此龐大的網(wǎng)絡(luò)。

在過去的很長一段時(shí)間，企業(yè)通過向電信運(yùn)營商租賃專線的方式來完成各處網(wǎng)絡(luò)之間的連接，這些方式存在投資大、建設(shè)周期長、可擴(kuò)展性差等問題。基于多協(xié)議標(biāo)簽交換的二層虛擬專用網(wǎng)(MPLS?L2VPN，Multiple?Protocol?LabelSwitched?L2?Virtual?Private?Network)的出現(xiàn)提出一種全新的解決方案，這種方案不但可以為用戶快速提供各種互連業(yè)務(wù)，保證網(wǎng)絡(luò)安全，而且還能提供QOS保證。

虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)(VPLS，Virtual?Private?LAN?Service)是MPLS?L2VPN的一種點(diǎn)到多點(diǎn)的應(yīng)用架構(gòu)，借用了LAN的思想，利用IP/MPLS技術(shù)構(gòu)建一個(gè)虛擬的LAN服務(wù)，提供透明的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。在用戶看來，運(yùn)營商就像一個(gè)大的交換機(jī)一樣，將自己各處的網(wǎng)絡(luò)連接起來。VPLS技術(shù)的提出，解決了傳統(tǒng)交換機(jī)VLAN?ID限制(交換機(jī)只能提供4096個(gè)VLAN?ID，每個(gè)用戶都需要至少一個(gè)VLAN?ID，這些限制對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和大規(guī)模部署都會(huì)產(chǎn)生問題，而且還需要運(yùn)行STP協(xié)議來防止網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān))。

圖1是VPLS的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

目前有兩種實(shí)現(xiàn)VPLS的方案：Martini?VPLS和Kompella?VPLS，這兩種方案的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面的操作都是一樣，只是控制層面不同。

Martini?VPLS和Kompella?VPLS區(qū)別主要體現(xiàn)在信令和發(fā)現(xiàn)機(jī)制；MartiniVPLS采用LDP作為建立虛鏈路(PW，Pseudo-Wire)的信令，沒有定義自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，需要手工配置來完成服務(wù)提供商邊緣路由器(PE，Provider?Edge)的發(fā)現(xiàn)，所以有擴(kuò)展性問題；KompellaVPLS采用BGP作為建立PW的信令，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制也用BGP來完成。

現(xiàn)有技術(shù)中一種實(shí)現(xiàn)分層虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的方法為Martini?H-VPLS方案：所有的PE都在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平面，所有的PE都需要建立全連接，所有用戶邊緣路由器(CE，Customer?Edge)也直接連在PE上；如圖2所示，骨干網(wǎng)絡(luò)中的PE數(shù)量減少了，有些CE連到用戶側(cè)服務(wù)提供商邊緣路由器(UPE，User?facing-Provider?Edge)上；通過這樣的改進(jìn)，骨干網(wǎng)絡(luò)中PE全連接和信令開銷都減少了很多，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)核心服務(wù)提供商邊緣路由器(NPE，NetworkProvider?Edge)而言，只需要關(guān)心其他的NPE和本地的UPE，對(duì)于UPE而言，只關(guān)心和其直接相連的CE和NPE。VPLS的轉(zhuǎn)發(fā)層面是通過目的MAC地址來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的，對(duì)于未知目的MAC的數(shù)據(jù)包，需要將數(shù)據(jù)包廣播到所有的接口，這種未知目的MAC的報(bào)文就叫做“第一包報(bào)文”。在轉(zhuǎn)發(fā)層面上，對(duì)于“第一包報(bào)文”，扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的PE需要完成向所有CE以及其他PE的轉(zhuǎn)發(fā)，現(xiàn)在只需要向少許的CE、UPE以及其他NPE轉(zhuǎn)發(fā)就行了，這樣就減少了“第一包報(bào)文”對(duì)NPE的沖擊。

但是，Martini?H-VPLS方案由于是基于LDP、IGP、PWE3這些技術(shù)，只能解決一個(gè)自治系統(tǒng)的問題，不能跨自治系統(tǒng)部署；同時(shí)因?yàn)闆]有自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，需要手工配置，這樣就需要大量的手工配置，非常不利于維護(hù)管理；所以Martini?H-VPLS是不太適合運(yùn)營商大規(guī)模部署VPLS的需求的。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中另一種實(shí)現(xiàn)分層虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的方法為Kompella?VPLS的H-VPLS方案：該方案采用的是通過路由反射器的辦法來減少大量PE全網(wǎng)狀問題，即一個(gè)自治系統(tǒng)中，通過配置路由反射器，所有的PE都和路由反射器建立IBGP連接。同時(shí)通過ORF來限制不必要路由的分發(fā)，減少一些PW的建立；對(duì)于跨自治系統(tǒng)間的路由分發(fā)采用RTF機(jī)制來限制不需要路由信息的分發(fā)；由于BGP天生的優(yōu)勢(shì)，可以很好的解決跨域問題。