專利名稱：一種基于ip和mpls混合技術(shù)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的電信級互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)及實現(xiàn)方法，屬于電信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)要么采用單一的IP轉(zhuǎn)發(fā)，要么采用單一的MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，即所有數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)時只能是IP數(shù)據(jù)包或者只能是 MPLS標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包，而沒有實現(xiàn)混合傳送。本技術(shù)領(lǐng)域中的常用術(shù)語MPLS: Multi-Protocol Label Switching,多協(xié)議標(biāo)簽交換VPN: Virtual Private Network,虛擬專用網(wǎng)PE Router: Provider Edge Router,運營商VPN邊緣路由器CE Router: Customer Edge Router,客戶接入VPN邊緣路由器P Router: Provider Router,運營商VPN路由器RR: Route Reflector,路由反射器LDP: Label Distribution Protocol,標(biāo)簽分發(fā)協(xié)i義IiOopback address: 回環(huán)地址該發(fā)明的目的是實現(xiàn)IPv4業(yè)務(wù)、VPN業(yè)務(wù)(和/或IPv6業(yè)務(wù))的 混合承栽。本發(fā)明能夠提高網(wǎng)絡(luò)的承載效率，簡化MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表，減 輕路由器的處理壓力，提高設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。在IPv4網(wǎng)絡(luò)中引入 MPLS轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，能夠方便地部署MPLS VPN業(yè)務(wù)，便于實現(xiàn)快速重 路由器FRR。此外，能夠在IPv4的網(wǎng)絡(luò)中通過6PE的技術(shù)承栽IPv6 業(yè)務(wù)。所以MPLS技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)。但是在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，引入MPLS也帶來不少副作用。首先IPv4 網(wǎng)中大部分業(yè)務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，不必依賴MPLS轉(zhuǎn)發(fā)，通過MPLS轉(zhuǎn)發(fā)反而會降低網(wǎng)絡(luò)效率1%左右；其次全部流量通過MPLS轉(zhuǎn)發(fā)， 將增加路由器的壓力，提高路由器的檔次，投資會極大增加；再次， MPLS技術(shù)在標(biāo)簽數(shù)量較多時會影響全網(wǎng)標(biāo)簽分發(fā)和收斂速度，影響 傳送網(wǎng)的快速收斂。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上技術(shù)問題，我們提出一種IP和MPLS混合轉(zhuǎn)發(fā)的組網(wǎng) 方法，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過IP轉(zhuǎn)發(fā)，只有VPN業(yè)務(wù)通過MPLS轉(zhuǎn)發(fā)。通 過有效結(jié)合兩種技術(shù)的優(yōu)點，克服各自缺點，以此成功構(gòu)建穩(wěn)定、高 效、靈活的多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明提出了一種基于骨千通信網(wǎng)的通信方法，所述骨干通信網(wǎng) 絡(luò)包括位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的PE路由器和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的P路由器，所述PE 路由器能夠連接到客戶端CE路由器或公網(wǎng)客戶路由器，所述方法包 括給所述P路由器設(shè)置一個第一回環(huán)地址；給所述PE路由器設(shè)置 所述第一回環(huán)地址和一個第二回環(huán)地址，所述第一回環(huán)地址和第二回 環(huán)地址沒有重疊；其中進入該骨千網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)包基于IP協(xié)議利用所 述第一回環(huán)地址在所述骨干網(wǎng)內(nèi)被轉(zhuǎn)發(fā)；以及進入該骨干網(wǎng)的VPN數(shù) 據(jù)包被入口 PE路由器加上MPLS標(biāo)簽，以基于MPLS協(xié)議利用所述 第二回環(huán)地址在網(wǎng)絡(luò)中進行MPLS轉(zhuǎn)發(fā)，所述VPN數(shù)據(jù)包在離開所 述骨干網(wǎng)時被出口 PE路由器去除所述MPLS標(biāo)簽。此外，所述方法還包括在所述第一回環(huán)地址與Internet路由反射 器建立鄰居關(guān)系，從而將IP數(shù)據(jù)包的路由通告給Internet路由反射器， 并在通告路由時將下一跳地址設(shè)置為第一回環(huán)地址。此外，所述方法還包括在所述第二回環(huán)地址與VPN路由反射器建 立鄰居關(guān)系，從而將VPN數(shù)據(jù)包的路由通告給VPN路由反射器，并 在通告路由時，將下一跳地址i殳置為第二回環(huán)地址。此外，所述方法還包括在P和PE路由器啟用MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié) 議的步驟，為全網(wǎng)的每個第二回環(huán)地址分配MPLS標(biāo)簽。此外，P和 PE路由器對外廣播標(biāo)簽映射信息時進行過濾，其中所述標(biāo)簽映射信息是回環(huán)地址與分配標(biāo)簽的一一對應(yīng)關(guān)系，只廣播第二回環(huán)地址的標(biāo)簽 映射信息。此外，所述第一回環(huán)地址和第二回環(huán)地址可以是32位的地址。 這種新的組網(wǎng)方式，使得MPLS VPN業(yè)務(wù)在骨干網(wǎng)內(nèi)通過MPLS 標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，其它業(yè)務(wù)通過IP轉(zhuǎn)發(fā)。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)在支持MPLS VPN 業(yè)務(wù)的情況下，MPLS標(biāo)簽數(shù)量達到最小化，加快了全網(wǎng)標(biāo)簽分發(fā)和 收斂速度，減少路徑循環(huán)等故障的可能性；對于非VPN業(yè)務(wù)，能自動 選擇采用IP轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，充分利用了路由器成熟的軟硬件技術(shù)，保證了 業(yè)務(wù)可靠性。這里所公開的系統(tǒng)和方法在其各種實施例中克服了上述現(xiàn)有技術(shù) 的缺點，并且實現(xiàn)了這種系統(tǒng)和方法之前不可能存在的優(yōu)點。以下將參考附圖更完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu) 選實施例。但是本發(fā)明可體現(xiàn)在許多其他的形式中，而不應(yīng)當(dāng)被理解 為限于這里所述的實施例；相反提供這些實施例是為了公開內(nèi)容將會 詳盡和完整，并且將會完整地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人 員。從始至終類似的標(biāo)號都表示類似的元件。


附圖l顯示了本發(fā)明提出的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。 附圖2顯示了本發(fā)明提出的網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明的這種組網(wǎng)方法，網(wǎng)絡(luò)的總體協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖1所示。 其中VPN業(yè)務(wù)通過MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)協(xié)議而傳送，其余傳統(tǒng) IP業(yè)務(wù)通過IP傳送。具體而言，對于VPN業(yè)務(wù)包，進入骨千網(wǎng)時，IP包上再封裝一 個報頭(MPLS標(biāo)簽)，然后在骨干網(wǎng)內(nèi)部根據(jù)MPLS協(xié)議來傳輸所 述數(shù)據(jù)包；離開所述骨干網(wǎng)時，去掉所迷MPLS標(biāo)簽，恢復(fù)為原始IP 包。本發(fā)明的組網(wǎng)方式主要通過合理地規(guī)劃IP地址和路由器配置來實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，骨干網(wǎng)絡(luò)總體分為兩層，網(wǎng)絡(luò)邊 緣是PE路由器(邊緣路由器)，內(nèi)部是P路由器。PE路由器可同時 接客戶端CE路由器或公網(wǎng)客戶路由器。新的組網(wǎng)方法具體包括地址規(guī)劃、路由器地址配置、路由協(xié)議配 置和PE路由器物理端口配置幾個方面。地址規(guī)劃預(yù)留兩個沒有重疊的地址段，例如兩個B段地址。 一個作為回環(huán) 地址0(笫一回環(huán)地址)的地址池， 一個作為回環(huán)地址l (第二回環(huán)地 址)的地址池。路由器地址配置在所有PE路由器上配置兩個32位的回環(huán)地址，分別是回環(huán)地址 0和1，分別從相應(yīng)地址池獲取。在所有P路由器上配置一個32位的 回環(huán)地址O,從相應(yīng)地址池獲取。路由協(xié)議配置設(shè)置PE路由器使用回環(huán)地址0與Internet路由反射器建立鄰 居關(guān)系。將互聯(lián)網(wǎng)客戶的路由通告給Internet路由反射器，并在通告 路由時，將路由協(xié)議中的下一跳設(shè)置為回環(huán)地址O。設(shè)置PE路由器使用回環(huán)地址1與VPN路由反射器建立鄰居關(guān) 系。將VPN客戶的路由通告給VPN路由反射器，并在通告路由時， 將路由協(xié)+義中的下一跳i殳置為回環(huán)地址1。這樣從其它路由器來看，回環(huán)地址0只出現(xiàn)在Internet路由的下 一跳中，回環(huán)地址l只出現(xiàn)在VPN路由的下一跳中。在P和PE路由器啟用MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，在對外廣播標(biāo)簽映 射信息時(即回環(huán)地址與分配標(biāo)簽的——對應(yīng)關(guān)系)進行過濾，只廣 播回環(huán)地址1的標(biāo)簽映射信息。以Cisco路由器為例，配置P和PE路由器的步驟如下 1.啟用MPLS。2. 啟用MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議。3. 指定對外廣播標(biāo)簽時進行過濾，只廣播為回環(huán)地址l所分配的 標(biāo)簽。配置示例如下mpls ip 〃啟用MPLS轉(zhuǎn)發(fā)mpls label protocol ldp 〃啟用MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié)i義 mpls ldp advertise-labels for ldp-filterno mpls ldp advertise-labels 〃兩句合起來指定對外廣播標(biāo)簽 時進行過濾，只廣播回環(huán)地址l的標(biāo)簽，禁止其它標(biāo)簽廣播出去。其 中l(wèi)dp-filter是一個標(biāo)簽分發(fā)過濾器，其定義如下ip access-list standard ldp-filterpermit a.b.c.d m.m.m.m 〃/設(shè)置一個包含所有路由器Loopbackl 地址列表，a.b.c.d是網(wǎng)絡(luò)地址，m.m.m.m是子網(wǎng)掩碼。該過濾器將允 許地址段內(nèi)地址的標(biāo)簽廣播出去。PE路由器物理端口配置將PE路由器接VPN客戶的物理端口與該VPN的虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā) 表綁定，在接互聯(lián)網(wǎng)客戶的物理端口上無需綁定。網(wǎng)絡(luò)中的路由器經(jīng)過上述方法配置后，網(wǎng)絡(luò)將具備IP和MPLS 混傳的功能。具體流程如下。 VPN業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的具體流程1. 客戶網(wǎng)絡(luò)CE路由器接入PE路由器的一個端口(或子端口 )， 在該端口 (或子端口 )上開啟了 MPLS轉(zhuǎn)發(fā)功能。2. 客戶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到達PE后，路由器查詢VPN路由表，確定 其出口 PE的回環(huán)地址1。再根據(jù)MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議學(xué)習(xí)到的回環(huán) 地址l所對應(yīng)標(biāo)簽，將數(shù)據(jù)包加上相應(yīng)標(biāo)簽，轉(zhuǎn)發(fā)至P路由器。3. P路由器根據(jù)標(biāo)簽進行轉(zhuǎn)發(fā)。4. 在出口 PE路由器去掉標(biāo)簽，送入目的端客戶CE路由器。傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的具體流程1. 客戶網(wǎng)絡(luò)路由器接入PE (或P)路由器的一個端口 (或子端 口 )，在該端口 (或子端口 )上沒有開啟MPLS轉(zhuǎn)發(fā)功能。2. 客戶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到達PE (或P )后，路由器查詢Internet路 由表，確定其出口 PE的回環(huán)地址0，再選擇下一跳轉(zhuǎn)發(fā)。3. P路由器根據(jù)IP地址進行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明提出了一種新的組網(wǎng)方式，使得MPLS VPN業(yè)務(wù)在骨干網(wǎng) 內(nèi)通過MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，其它業(yè)務(wù)通過IP轉(zhuǎn)發(fā)。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)在支 持MPLS VPN業(yè)務(wù)的情況下，MPLS標(biāo)簽數(shù)量達到最小化，加快了全 網(wǎng)標(biāo)簽分發(fā)和收斂速度，減少發(fā)生故障的可能性；對于非VPN業(yè)務(wù)， 能自動選擇采用IP轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，充分利用了路由器成熟的軟硬件技術(shù)， 保證了業(yè)務(wù)可靠性。將會理解，在實施例中，所討論的方法步驟可以由存儲在存儲裝 置中的指令(代碼段)的處理(例如路由器)系統(tǒng)的(一個或多個) 適當(dāng)?shù)奶幚砥鱽韴?zhí)行的。還將理解，本發(fā)明并不局限于任何特定的實 現(xiàn)方式或編程技術(shù)，并且本發(fā)明可以用任何適當(dāng)?shù)挠糜趯崿F(xiàn)這里所描 述的功能的技術(shù)來實現(xiàn)。本發(fā)明并不局限于任何特定的編程語言或操 作系統(tǒng)。將會意識到，系統(tǒng)的過程和方法中的某些或全部涉及可能是 動態(tài)或柔性過程的電子和/或軟件應(yīng)用，以便它們能夠以不同于這里所 描述的順序的其他順序被執(zhí)行。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還將意識到， 實現(xiàn)為軟件的元件可以用各種編程方法來實現(xiàn)，例如機器語言、程序 性的技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和/或人工智能技術(shù)。這里所描述的處理、分析和/或其他功能也可以通過諸如數(shù)字信號 處理器電路、軟件控制的微處理器或?qū)Ｓ眉呻娐分惖墓δ苌系韧?的電路來實現(xiàn)。實現(xiàn)為軟件的組件不局限于任何特定的編程語言。更 確切地說，這里的描述提供了本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以用來制造電路或 生成計算機軟件以執(zhí)行本發(fā)明的處理的信息。將會意識到，本系統(tǒng)和在前述描述和相關(guān)附圖中給出的教導(dǎo)的幫助下，本發(fā)明所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員將會想到本發(fā)明的許多修改和其他實施例。因此，要理解 本發(fā)明不限于所公開的特定實施例，修改和其他實施例想要被包括在 所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。雖然這里釆用了特定術(shù)語，但是它們只是 在一般的描述性意義上使用的，而不是用于限制目的。
權(quán)利要求
1. 一種基于骨干通信網(wǎng)的通信方法，所述骨干通信網(wǎng)絡(luò)包括位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的PE路由器和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的P路由器，所述PE路由器還能夠連接到客戶端CE路由器或公網(wǎng)客戶路由器，所述方法包括給所述P路由器設(shè)置一個第一回環(huán)地址，給所述PE路由器設(shè)置所述第一回環(huán)地址和一個第二回環(huán)地址，所述第一回環(huán)地址和第二回環(huán)地址沒有重疊，其中進入該骨干網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)包基于IP協(xié)議利用所述第一回環(huán)地址在所述骨干網(wǎng)內(nèi)被轉(zhuǎn)發(fā)；以及進入該骨干網(wǎng)的VPN數(shù)據(jù)包被入口PE路由器加上MPLS標(biāo)簽，以基于MPLS協(xié)議利用所述第二回環(huán)地址在所述骨干網(wǎng)內(nèi)被轉(zhuǎn)發(fā)，所述VPN數(shù)據(jù)包在離開所述骨干網(wǎng)時被出口PE路由器去除所述MPLS標(biāo)簽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一回環(huán)地址和第二回環(huán)地 址是32位的地址。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括在所述第一回環(huán)地址與Internet路由反射器建立鄰居關(guān)系，從而 將IP數(shù)據(jù)包的路由通告給Internet路由反射器，并在通告路由時將下 一跳地址設(shè)置為第一回環(huán)地址；在所述第二回環(huán)地址與VPN路由反射器建立鄰居關(guān)系，從而將 VPN數(shù)據(jù)包的路由通告給VPN路由反射器，并在通告路由時將下一 跳地址設(shè)置為第二回環(huán)地址。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括PE路由器和P路由器在對外廣播標(biāo)簽映射信息時進行過濾，只廣 播第二回環(huán)地址的標(biāo)簽映射信息，其中所述標(biāo)簽映射信息是第二回環(huán) 地址與分配標(biāo)簽的一一對應(yīng)關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新的組網(wǎng)方式，使得MPLS VPN業(yè)務(wù)在骨干網(wǎng)內(nèi)通過MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，其它業(yè)務(wù)通過IP轉(zhuǎn)發(fā)。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)在支持MPLS VPN業(yè)務(wù)的情況下，MPLS標(biāo)簽數(shù)量達到最小化，加快了全網(wǎng)標(biāo)簽分發(fā)和收斂速度，減少發(fā)生故障的可能性；對于非VPN業(yè)務(wù)，能自動選擇采用IP轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，充分利用了路由器成熟的軟硬件技術(shù)，保證了業(yè)務(wù)可靠性。
文檔編號H04L12/56GK101267385SQ200710086468
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者劉廣義, 徐建鋒, 畢詩章, 韋樂平 申請人:中國電信股份有限公司