实现虚拟租用线的方法技术

本发明专利技术涉及虚拟专用网的实现，公开了一种实现虚拟租用线的方法，使得能够充分利用现有设备，在封装简单、开销较小的同时又能实现自动配置并保证流量工程等方面的要求。这种实现虚拟租用线的方法包含以下步骤：Ａ利用虚拟局域网双标签技术实现虚拟局域网标签栈；Ｂ使动态虚拟局域网双标签交换设备和其它标准多协议标签交换设备实现互通；Ｃ扩展标签分配协议以分发虚拟局域网标签并作为二层虚拟专用网的拓扑发现协议；Ｄ扩展资源预留协议－流量工程分配虚拟局域网标签并协商虚拟局域网标签范围；Ｅ构造虚拟局域网交换路径实现虚拟租用线。

【技术实现步骤摘要】
实现虚拟租用线的方法
本专利技术涉及虚拟专用网的实现，特别涉及虚拟租用线虚拟专用网的实现。
技术介绍
基于传输控制协议/网际互连协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，简称“TCP/IP”)的以太网技术经过30多年的发展，目前已经成为占绝对支配地位的局域网技术，已经成功进入公共网络的核心网、扎根于城域网并逐步渗透到公共接入网络。几乎对于每一个应用而言，以太网技术已经成为事实上的传输协议标准，由于具有简单、灵活和低成本的特点，它的优势已经远远超过传统的一些技术，比如令牌环(Token Ring)、光纤分步数据接口(Fiber Distributed Data Interface，简称“FDDI”)和异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称“ATM”)。随着基于以太网技术的局域网(Local Area Network，简称“LAN”)和以太网交换技术的发展，出现了虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称“VLAN”)。VLAN是由电子和电气工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，简称“IEEE”)802.1Q定义的一种基于在局域网交换机的基础之上对局域网进行划分的一种技术。与此同时，随着以太网技术的发展，人们希望IP网络不仅能够提供传统的电子邮件(e-mail)、上网等服务，还能够提供端到端的转发控制、QoS等服务。多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，简称“MPLS”)就是近年来在IP技术基础之上，结合ATM技术发展起来的一种基于处于链路层头和网络层头之间的标签以加快转发的一种技术，它能够兼容多种网络-->技术和链路层技术，目前它在虚拟专用网(Virtual Private Networking，简称“VPN”)，流量工程，服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)等领域得到了广泛应用。MPLS技术中，标签作为一个长度固定为4个字节、具有本地意义的短标识符，位于链路层包头和网络层分组之间，用于标识一个转发等价类(Forwarding Equivalence Class，简称“FEC”)。其中，FEC是指标签分配协议(Label Distribution Protocol，简称“LDP”)进行标签分配时，被归为一类并分配相同标签的具有相同转发特征的一些目的地址前缀或主机地址。特定分组上的标签代表着分配给该分组的FEC。标签的封装结构如图1。其中，Label表示标签值，长度为20比特(bit)，是用于转发的指针；分组生命期(Time to Live，简称TTL)长度为8比特，和IP分组中的TTL意义相同；Exp共3比特，作为保留用于试验；S长1比特，表明多层标签所处的层，置1时表示为最底层标签。标签在分组中的封装位置有两种：垫层(SHIM)方式和异步传输模式/帧中继(Asynchronous Transfer Mode/FrameRelay，简称“ATM/FR”)方式，如图2。将特定标签绑定到特定FEC的决定由下游标签交换路由器(Label SwitchRouter，简称“LSR”)作出，下游LSR随后通知上游LSR，即标签由下游指定，标签绑定按照从下游到上游的方向分发。标签分发方式可以是LSR无须从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发的下游自主标签分发，也可以是LSR获得标签请求消息之后才进行标签分配与分发的下游按需标签分发。标签保持方式也有两种：自由标签保持方式和保守标签保持方式。对于特定的一个FEC，如果LSR上游路由器(Upstream Router，简称“Ru”)收到了来自LSR下游路由器(Downstream Router，简称“Rd”)的标签绑定，当Rd不是Ru的下一跳时，如果Ru保存该绑定，则称Ru使用的是自由标签保持方式；如果Ru丢弃该绑定，则称Ru使用的是保守标签保持方式。当要求LSR能够迅速适应路由变化时可使用自由标签保持方式；当要求LSR-->中保存较少的标签数量时可使用保守标签保持方式。如图3所示，MPLS网络的基本构成单元是LSR设备10(本文用10-1、10-2等标号区分不同LSR设备)，由LSR构成的网络叫做MPLS域。位于MPLS域边缘和其它用户网络相连的LSR称为边缘LSR，例如图3所示的LSR设备10-1、10-2、10-5、10-8和10-9；位于MPLS域内部的LSR则称为核心LSR，例如LSR设备10-3、10-4、10-6和10-7。核心LSR可以是支持MPLS的路由器，也可以是由ATM交换机等升级而成的ATM-LSR。被标签的分组沿着由一系列LSR构成的标签交换路径(Label Switched Path，简称“LSP”)传送，入口LSR叫Ingress，出口LSR叫Egress。图3所示由LSR设备10-2、10-3、10-4和10-5连接而成的路径就是一个LSP，该LSP的Ingress为LSR设备10-2，Egress为LSR设备10-5。在Ingress，将进入网络的分组根据其特征划分成FEC。一般根据IP地址前缀或者主机地址来划分FEC。这些具有相同FEC分组在MPLS区域中将经过相同的路径，即LSP。LSR对到来的FEC分组分配一个短而定长的标签，然后从相应的接口转发出去。在LSP沿途的LSR上都已建立了输入/输出标签的映射表，该表的元素叫下一跳标签转发条目(Next Hop Label Forwarding Entry，简称NHLFE)。对于接收到的标签分组，LSR只需根据标签从表中找到相应的NHLFE，并用新的标签来替换原来的标签，然后对标签分组进行转发，这个过程叫输入标签映射(Incoming Label Map，简称“ILM”)。NHLFE中除了包含有下一跳标签外，还有链路层封装信息等其它必要的内容。MPLS对特定分组进行的FEC指定只需要在网络入口处进行，后续路由器只需简单的转发即可，较常规的网络层转发要简单的多，从而提高了转发速度。MPLS对于实现流量工程的意义是十分重大的。它能实现其它模型所实-->现的各种流量工程功能，而且成本很低，更重要的是，它还可以实现流量工程功能的部分自动化。目前多采用资源预留协议(Reservation Protocol，简称“RSVP”)-流量工程(Traffic Engineering，简称“TE”)来支持MPLS TE，它在RSVP的基础上进行流量工程的扩展。在RSVP-TE中，主要的消息有PATH和RESV两种，他们都是对RSVP中的相应消息的扩展。RSVP-TE的PATH和RESV消息中，主要包含下列几种对象：向下游请求标签的标签请求对象(Label Request Object)，指定严格或松散的显示路径的显式路径对象(Explicit Route Object)，为上游提供标签的标签对象(Label Object)，记录经过的路由用于环路检测的路由记录对象(Record Route Object)，控制LSP的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现虚拟租用线的方法，其特征在于，包含以下步骤：Ａ利用虚拟局域网双标签技术实现虚拟局域网标签栈；Ｂ使动态虚拟局域网双标签交换设备和其它标准多协议标签交换设备实现互通；Ｃ扩展标签分配协议以分发虚拟局域网标签并作为二 层虚拟专用网的拓扑发现协议；Ｄ扩展资源预留协议－流量工程分配虚拟局域网标签并协商虚拟局域网标签范围；Ｅ构造虚拟局域网交换路径实现虚拟租用线。

【技术特征摘要】
1.一种实现虚拟租用线的方法，其特征在于，包含以下步骤：A利用虚拟局域网双标签技术实现虚拟局域网标签栈；B使动态虚拟局域网双标签交换设备和其它标准多协议标签交换设备实现互通；C扩展标签分配协议以分发虚拟局域网标签并作为二层虚拟专用网的拓扑发现协议；D扩展资源预留协议-流量工程分配虚拟局域网标签并协商虚拟局域网标签范围；E构造虚拟局域网交换路径实现虚拟租用线。2.根据权利要求1所述的实现虚拟租用线的方法，其特征在于，从不同接口进入的相同虚拟局域网作为不同的标签对待。3.根据权利要求1所述的实现虚拟租用线的方法，其特征在于，所述标签栈可以只有一层；当所述标签栈大于等于两层时，最外层的两层标签采用虚拟局域网双标签格式，其余标签采用标准的标签格式。4.根据权利要求1所述的实现虚拟租用线的方法，其特征在于，所述步骤B还包含如下子步骤：B1当所述动态虚拟局域网双标签交换设备位于上游时，在所述动态虚拟局域网双标签交换设备出接口上完成从虚拟局域网双标签封装到多协议标记交换封装的转换；B2当所述动态虚拟局域网双标签交换设备位于下游时，不改动上游多协议标签交换设备，所述动态虚拟局域网双标签交换设备给上游分配一个范围和虚拟局域网标签相同的普通多协议标签交换标签，在所述动态虚拟局域网双标签交换设备入接口上识别多协议标签交换标签并作为虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，李德丰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]