[發明專利]一種實體網關接入虛擬家庭網關的方法及系統

有效

• 申請號: 201910363899.6
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110099011B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 姚潔;廖旭;喻晶潔
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L47/2441
• 分類號: H04L47/2441;H04L69/22
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 沈林華

本發明公開了一種實體網關接入虛擬家庭網關的方法及系統，涉及通信技術領域，本發明在流分類器中為每個家庭提供獨立的報文處理接口，報文處理接口中啟用獨立的ACL，隔離家庭數據流，同時建立家庭唯一識別號與NSH路徑信息的映射關系，實現處理業務流時可區分家庭。報文處理接口解析了實體網關發過來的經過報文封裝的數據流，降低了虛擬家庭網關SFC對服務節點的要求，增加適配性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種實體網關接入虛擬家庭網關的方法及系統。

背景技術

家庭接入網關經歷了以簡單寬帶業務為重點的SFU、以家庭連接中心為重點的HGU、以增值業務中樞為重點的智能網關，正在向以復雜云端業務為重點的虛擬網關發展。SFC(Service Function Chain，服務功能鏈)可以將特定的網絡應用功能(例如防火墻，家長控制，NAT等)有序地組合起來，家庭網關虛擬化中引入SFC可以實現家庭業務的靈活編排，并且有效平衡資源。SFC有如下組件：

控制平面(Control Plane)：管理服務鏈域內的設備，創建服務鏈，將服務鏈的配置信息，下發到各個相關節點上。

流分類器(Classifier)：匹配流分類規則的數據報文，會按照要求被轉發到服務鏈中處理。它是最初的流分類節點，部署在服務鏈域的邊緣，即所謂的服務鏈接入點。服務鏈之間，也可以依靠流分類器銜接。

服務節點(Service Function，SF)：服務節點作為資源被分配使用，它的物理位置可以是任意的，分散的，通過服務鏈的串聯，完成預定義的工作。

服務節點轉發器(Service Function Forwarder，SFF)：SFC中的數據中轉站，要負責Service Function Chaining上的流量轉發控制。

VXLAN(Virtual Extensible LAN，虛擬擴展局域網)是一種典型應用于網絡虛擬化的報文封裝技術，通過在實體網關建立VXLAN隧道，可以在現有網絡架構上以家庭為單位創建大量虛擬可擴展局域網，不同家庭使用VNI(VXLAN Network Identifier,VXLAN網絡唯一識別符號)進行唯一識別號區分。本發明不局限于VXLAN這一種報文封裝技術，其他外層報文封裝技術同樣適用于本方法。

NSH(Network Service Head，網絡服務報頭)是SFC架構中用于完成SFC報文轉發的數據面傳輸協議，通過NSH報文頭中的SPI(Service Path ID，服務路徑ID)指定服務路徑，SI(Service Index，服務索引)指定服務路徑上SF的位置。VXLAN-gpe(GenericProtocol Extension VXLAN)是一種支持NSH協議封裝的VXLAN擴展協議，通過VXLAN-gpe可以建立Classifier與SFF的隧道連接，用于傳輸封裝了NSH報文頭的數據報文，本發明不局限于這種NSH協議封裝技術，其他支持NSH的外層報文封裝技術同樣適用于本方法。

從目前SFC及NSH的標準定義和使用場景可以發現，標準虛擬家庭網關SFC的接入端流分類器僅處理業務數據流，且SFC接入點流分類器的標準處理流程是對數據報文按照服務類型進行分類，但是家庭網關虛擬化技術中一個很重要的課題就是家庭間的數據隔離，同時要引入SFC技術，就要求實體網關接入點流分類器不僅能區分業務，還要區分是來自哪個家庭的業務。

實體網關業務數據流經過VXLAN(或其他報文封裝技術)封裝后，接入虛擬家庭網關SFC的流分類器存在以下問題：

(1)如果流分類器直接處理實體網關發過來的VXLAN報文，即基于VXLAN報文進行NSH協議封裝，雖然可以根據VNI區分家庭間數據流，但對后續虛擬家庭網關SFC中的所有SF均提出了解析VXLAN報文的功能要求，兼容性差。