[發(fā)明專利]基于VPLS雙歸屬網(wǎng)絡(luò)的MAC地址學習方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810213922.5
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101345715A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊揚
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/46
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司
• 代理人: 尚志峰;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)(Virtual?Private?LAN?Service，簡稱為VPLS)雙歸屬網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制(Media?Access?Control，簡稱為MAC)地址學習方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)是用于在公網(wǎng)上實現(xiàn)多點到多點的二層VPN(Virtual?Private?Network，虛擬專用網(wǎng))功能的虛擬專用網(wǎng)技術(shù)，其能夠使得處于不同站點的用戶通過廣域網(wǎng)或城域網(wǎng)連接，由此形成一個虛擬的局域網(wǎng)，每個虛擬局域網(wǎng)稱為一個VFI(VirtualForward?Instance，虛擬轉(zhuǎn)發(fā)實例)或VSI(Virtual?Switch?Instance，虛擬交換實例)。

具體地，VPLS技術(shù)建立在MPLS(Multi-Protocol?LabelSwitching，多協(xié)議標記交換)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，主要包括：PE(Provider?Edge，運營商邊緣設(shè)備)路由器、P(Provider，運營商設(shè)備)、LDP(Label?Distribution?Protocol，標簽分發(fā)協(xié)議)和LSPTunnel(Label?Switch?Path?Tunnel，標記交換隧道)，其中，PE路由器擁有并維護與其直接相連的二層透傳的鏈路信息，而P路由器只負責進行標簽專發(fā)。PE路由器負責將VPN客戶的普通數(shù)據(jù)包打上標記和去除標記，然后通過PE之間的VC(Virtual?Circuit，虛擬電路)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到對端，PE路由器必須是一個邊緣標記交換路由器。

如圖1所示，為VPLS的一般組網(wǎng)環(huán)境示意圖。其中，終端1、終端2、終端3分別接入到三個不同的PE設(shè)備上，這三個PE設(shè)備之間通過一個構(gòu)建在廣域網(wǎng)上的MPLS網(wǎng)絡(luò)互相通信。三臺PE設(shè)備處于同一個VPLS域中，兩兩之間互為對端(peer)，并通過AC(Attachment?Circuit，接入鏈路)將三個終端接入到該VPLS域中。這樣，三臺終端設(shè)備就處于一個虛擬的局域網(wǎng)中，可以像連接在同一臺交換機上一樣的通信。下面介紹VPLS域中的廣播現(xiàn)象。

在VPLS域中，數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)是基于數(shù)據(jù)包的目的MAC地址進行的。當終端1向終端2發(fā)送數(shù)據(jù)包時，如果PE1設(shè)備不知道目的MAC地址的出接口，則PE1設(shè)備會以廣播的形式將這個數(shù)據(jù)包發(fā)送到PE2設(shè)備和PE3設(shè)備，然后PE1設(shè)備記錄下該數(shù)據(jù)包的源MAC地址，作為本地CE的MAC地址；PE2和PE3收到這個數(shù)據(jù)包之后，也一樣記錄下源MAC地址，與PE1不同的是，由于這個數(shù)據(jù)包不是本地CE發(fā)出的，而是對端(peer)(即PE1設(shè)備)轉(zhuǎn)發(fā)過來，所以是作為remote?MAC地址被記錄。當終端2向終端1發(fā)送數(shù)據(jù)包時的處理與上述過程類似。最終的結(jié)果是PE1上記錄終端1的MAC地址為本地MAC地址，終端2的MAC地址為remote?MAC地址；PE2上記錄終端2的MAC地址為本地MAC地址，終端1的MAC地址為remote?MAC地址。之后再次轉(zhuǎn)發(fā)相同目的MAC的數(shù)據(jù)包時，就不會再出現(xiàn)廣播現(xiàn)象。

為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，引入了雙歸屬技術(shù)，其能夠提供鏈路備份、節(jié)點備份以及負荷分擔功能，是目前運營商廣泛采用的保護機制。在RFC4762中對VPLS的雙歸屬技術(shù)進行了詳細的組網(wǎng)說明，以下結(jié)合圖2進行簡要描述。

MTU-s(Multi-Tenant?Unit，多租用單元)分別和PE1-rs以及PE3-rs建立兩條PW(Pseudo?wire，虛鏈路)，從圖2中可以看出，其中一條是主用PW，連接PE1-rs(帶二層交換功能的PE用PE-rs表示)，另外一條是備用PW，連接PE3-rs。當主用PW斷開或出現(xiàn)異常情況時，MTU-s自動將流量切換到備用PW上。由于PE1-rs可以感知主用PW故障，而PE2-rs無法感知，所以在切換到備用PW的一段時間內(nèi)，PE2-rs上的MAC(Media?Access?Control，媒體接入控制)轉(zhuǎn)發(fā)表的出口仍然連接PE1-rs，導(dǎo)致流量到達PE1-rs之后無法繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。為了解決這個問題，RFC4762中定義了一種TLV(TypeLength?Value，類型長度值)，即MAC?list?TLV，類型值為0x0404，該TLV包含在LDP的withdrawal消息中，其中包括了所有需要被釋放的MAC地址。

如圖3示出了withdrawal消息的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：類型(Type)，長度(Length)，以及多個需要被釋放的MAC地址，包括MAC?address#1、MAC?address#2、MAC?address#n等。