[發(fā)明專利]用于網(wǎng)絡(luò)可達性檢測的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680004044.5
• 申請日: 2006-03-03
• 公開（公告）號: CN101124785A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·D·納德奧;穆罕默德·阿扎·薩亞德;邁克爾·T·派庫徹;詹姆斯·N·古伊查德;讓－菲利普·瓦瑟爾
• 申請（專利權(quán)）人: 思科技術(shù)公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 宋鶴

背景技術(shù)

虛擬專用網(wǎng)(Virtual?Private?Networks，VPN)正成為一種互連公共實體的多個遠端站點的越來越流行的機制，所述實體例如是公司、大學(xué)、政府機構(gòu)或其他企業(yè)。VPN通過提供消息傳遞、安全保障和節(jié)點尋址允許遠端站點互連，好像它們在同一地點工作。這種VPN互連企業(yè)的多個子網(wǎng)或局域網(wǎng)(Local?Area?Networks，LAN)，所述企業(yè)例如是公司、大學(xué)或經(jīng)銷商。子網(wǎng)又經(jīng)諸如因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、VPN等私有或公共接入網(wǎng)彼此之間相互連接。

這種子網(wǎng)互連通常被稱為核心網(wǎng)，它包括具有高速骨干路由器和干線的服務(wù)供應(yīng)商。每個子網(wǎng)和核心網(wǎng)具有稱為邊緣路由器的接入點，通過所述接入點，業(yè)務(wù)量從網(wǎng)絡(luò)流進流出。核心網(wǎng)具有由被稱為供應(yīng)商邊緣(PE)路由器的節(jié)點控制的出入點，而子網(wǎng)具有稱為客戶邊緣(CE)路由器的出入點，關(guān)于虛擬專用網(wǎng)(VPN)的進一步討論參見因特網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet?Engineering?Task?Force，IETF)RFC?2547bis。

因此，VPN的子網(wǎng)之間的互連通常包括一個或多個核心網(wǎng)。每個核心網(wǎng)通常是一個或多個自治系統(tǒng)(AS)，這意味著它在其中包含的節(jié)點(路由器)之間使用并執(zhí)行共同的路由策略。從而，核心網(wǎng)的節(jié)點常常使用可用于為大容量傳輸提供基于路徑的路由的協(xié)議，這意味著該協(xié)議不單指定目的地(如TCP/IP中)。所以，該協(xié)議不像TCP/IP中那樣僅指定目的地，而是實施尋址策略，該策略允許端點有唯一標(biāo)識，還允許對穿過核心網(wǎng)的特定路由路徑的說明。因特網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet?Engineering?TaskForce，IETF)RFC?303?1中定義的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)就是這樣一個協(xié)議。MPLS是一種將ATM網(wǎng)絡(luò)的基于標(biāo)簽的轉(zhuǎn)發(fā)與IP網(wǎng)絡(luò)的基于包的轉(zhuǎn)發(fā)相結(jié)合，然后在此基礎(chǔ)上建立應(yīng)用的協(xié)議。

傳統(tǒng)的MPLS和更近期的廣義MPLS(G-MPLS)網(wǎng)絡(luò)擴展了IP協(xié)議族來加速傳統(tǒng)IP路由器特別是在服務(wù)供應(yīng)商(相對于終端用戶連接或分接)使用的核心網(wǎng)中使用的轉(zhuǎn)發(fā)方案。到目前為止，路由器使用復(fù)雜費時的路由查找和地址匹配方案，主要通過檢查包頭的目標(biāo)地址來為接收的數(shù)據(jù)包確定下一跳。MPLS通過將轉(zhuǎn)發(fā)決定建立在一個簡單標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，大大簡化了這一操作。MPLS的另一個主要特征是它將IP流量放在穿過網(wǎng)絡(luò)的一條特別定義的路徑上的能力。這種路徑指定能力傳統(tǒng)的IP流量通常不具備。這樣，MPLS為特定用戶應(yīng)用(或數(shù)據(jù)流)提供了帶寬保證以及其他的區(qū)別服務(wù)特征。為了提供諸如有帶寬保障的業(yè)務(wù)、基于優(yōu)先權(quán)的帶寬分配和預(yù)占業(yè)務(wù)之類的高級業(yè)務(wù)，目前出現(xiàn)了基于IP的MPLS網(wǎng)絡(luò)。

對每個特定業(yè)務(wù)，建立用于轉(zhuǎn)發(fā)等價類(forwarding?equivalenceclass，F(xiàn)EC)的表來代表具有相同流量工程需求的一組數(shù)據(jù)流。接著為每個FEC綁定一個特殊標(biāo)簽。在MPLS網(wǎng)絡(luò)的入口處，檢查進入的IP包并由標(biāo)簽邊緣路由器(LER)分配“標(biāo)簽”。然后沿LSP轉(zhuǎn)發(fā)貼有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包，LSP中每個標(biāo)簽交換路由器(LSR)根據(jù)數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽域作出交換決定。這些LSR避免了檢查數(shù)據(jù)包的IP首部以尋找輸出端口(下一跳)。LSR僅僅去掉現(xiàn)有標(biāo)簽并為下一跳應(yīng)用新的標(biāo)簽。標(biāo)簽信息庫(LIB)提供外出標(biāo)簽(被插入數(shù)據(jù)包)和外出接口(根據(jù)進入接口處的進入標(biāo)簽)。

因此，MPLS使用稱為標(biāo)簽轉(zhuǎn)換(或調(diào)換、彈出)的技術(shù)作為在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的方法。MPLS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部負(fù)責(zé)標(biāo)簽處理的路由器稱為標(biāo)簽交換路由器(LSR)，數(shù)據(jù)所跟隨的路徑稱為標(biāo)簽交換路徑(LSP)。例如從CE路由器經(jīng)PE路由器進入MPLS網(wǎng)絡(luò)后，在每個數(shù)據(jù)包前面插入MPLS專用的首部來對數(shù)據(jù)包實際上進行重新封裝。MPLS首部包含一個或多個標(biāo)簽堆棧，其中的標(biāo)簽唯一地標(biāo)識任意兩個LSR之間的交換路徑。該標(biāo)簽告訴相鄰的交換節(jié)點怎樣處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。每個數(shù)據(jù)包被節(jié)點接收時，該節(jié)點可以在繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包之前將新標(biāo)簽壓入數(shù)據(jù)包的堆棧、從堆棧中彈出一個標(biāo)簽，或?qū)⒁粋€或多個標(biāo)簽與新的標(biāo)簽調(diào)換。數(shù)據(jù)包穿過網(wǎng)絡(luò)的路徑由它的最初標(biāo)簽定義。因此，標(biāo)簽的后續(xù)映射在每個節(jié)點處保持一致，以便在MPLS網(wǎng)絡(luò)的進出口之間形成完整的標(biāo)簽交換路徑。