[發明專利]用于交換路由信息以及跨多個網絡區域建立連接的方法和設備

無效

• 申請號: 201080054800.1
• 申請日: 2010-10-06
• 公開（公告）號: CN102648605A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 利亞姆·M.·凱西;戴維·伊恩·艾倫;奈杰爾·勞倫斯·布拉格;杰羅姆·吉亞博特
• 申請（專利權）人: 北電網絡有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/40;H04L12/46
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

技術領域

本發明涉及以太網，更具體地，涉及用于交換路由信息以及跨多個網絡區域建立連接的方法和設備。

技術背景

在以太網體系結構中，連接到網絡上的設備在任意給定時間爭奪使用共享的通信路徑的資格。在使用多個網橋或節點來使多個網段互相連接的情況下，經常存在至相同目的地的多個潛在路徑。該體系結構的優勢在于其在網橋間提供路徑冗余，并允許以附加鏈路的形式為網絡增加容量。然而，為了阻止形成環(loop)，通常使用生成樹來限制流量(traffic)在網絡上傳播的方式。由于路由是通過傳播幀以及等待響應而學習到的，并且由于請求和響應將沿生成樹而行，即使不是全部流量，也會有大部分流量將沿著作為生成樹的一部分的鏈路而行。這往往導致對在生成樹上的鏈路的過度利用，而不屬于生成樹的部分的鏈路得不到利用。

為了克服以太網固有的一些局限，2006年10月2號提交的題為“Provider?Link?State?Bridging”的美國專利申請11/537,775公開了一種鏈路狀態協議控制的以太網，其內容通過參考并入到本申請中。如該申請更詳盡地描述的那樣，鏈路狀態協議控制的以太網中的節點交換“hello”消息以學習網絡中其他節點的鄰接關系(adjacency)，并傳送“鏈路狀態通告”消息以使網絡上的每個節點能夠構建鏈路狀態數據庫。包含在鏈路狀態數據包中的是與正在被通告的鏈路相關的度量標準(metric)。按照慣例，該度量標準被認為是距離。接著，所述鏈路狀態數據庫可被用于計算通過網絡的最短路徑。然后，每個節點填充轉發信息庫(FIB)，所述轉發信息庫(FIB)將被節點用于作出轉發決定，以使得幀將通過計算所得的最短路徑被轉發至目的地。由于始終使用至特定目的地的最短路徑，所以與使用單個生成樹或者甚至多個生成樹在網絡上運載流量的情況相比，網絡流量將被跨更多數量的鏈路分布，并沿對于更大數量的節點而言的更優路徑而行。

當客戶流量進入運營商網絡時，將客戶幀目的MAC地址(C-MAC?DA)解析為運營商MAC地址(B-MAC?DA)，從而運營商可使用運營商MAC地址空間在運營商網絡上轉發流量。此外，在運營商網絡上的網絡元件被配置為根據虛擬LAN?ID(VID)轉發流量，從而可以經由不同路徑將目的地址相同但具有不同VID的不同幀通過網絡轉發。在操作中，鏈路狀態協議控制的以太網可以將一個VID范圍與最短路徑轉發進行關聯，從而可以使用該范圍中的VID來轉發單播和多播流量，并且可以在除最短路徑以外的路徑上跨越網絡來創建流量工程路徑，并使用第二VID范圍進行轉發。提交于2007年4月3日的題為“Engineered?Paths?In?A?Link?State?Protocol?Controlled?Ethernet?Network”的美國專利申請11/732,381中更詳細地描述了對通過鏈路狀態協議控制的以太網的流量工程(TE)路徑的使用，其內容通過引用并入到本申請中。

鏈路狀態路由協議包括開放最短路徑優先(OSPF)和中間系統到中間系統(IS-IS)。由于所需的計算的復雜度，這些鏈路狀態網絡只能擴大到鏈路狀態控制平面的再收斂時間變到無法接受的程度，計算的復雜度相對于網絡的大小成指數倍增長。為了超出該程度，鏈路狀態協議將網絡劃分為多個區域。IS-IS和OSPF都被限制為兩層的結構：單個骨干區域(在IS-IS中的層2)和多個受管理層1(L1)存根區域。

在運營商鏈路狀態橋接(PLSB)中，所述運營商鏈路狀態橋接將IS-IS協議應用到運營商以太網中的網橋上，將兩個(或更多)的區域連接在一起的網橋被稱為區域邊界網橋(ABB)。為了可靠性，希望在任意L1區域和單個層2(L2)區域間存在多個ABB。IS-IS協議在IP網絡中的運行在本領域是已知的。然而，在互聯網協議(IP)和PLSB間存在顯著的差異，這樣的差異使在區域間進行IP流量管理(direct)的試驗過的和正確的方式不總是適用于PLSB。例如，IP基于子網，所以是否向區域邊界路由器轉發數據包的測試是簡單的。