專利名稱：用于bgp mac-vpn的mpls標簽分配的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信網絡領域，并且更具體地，涉及多協議標簽交換(MPLS)網絡。
背景技術：
多協議標簽交換(MPLS)實現了各種不同的端到端服務的高效遞送。MPLS通過使用標簽交換路徑(LSP)來支持這種服務的遞送。基于不同的因素，在給定的MPLS網絡中可以提供數百或者數千的LSP。隨著網絡條件的改變，給定的MPLS網絡中所提供的LSP通常也需要改變。邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)支持虛擬專用LAN服務(VPLS)中的基于BGP的MAC地址分發。不幸地，由于缺少用于標簽分配的可行機制或處理方法，因此，在基于MPLS標簽的架構環境中還沒有針對提供BGP MAC-VPN這一問題的可行的解決方案。

發明內容
通過本發明的一種用于在支持BGP MAC-VPN的MPLS架構中分配標簽的方法和裝置，克服了現有技術的各種缺點。一個實施方式是，一種用于在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)基礎設施中分發泛洪(flooding)標簽的方法，其中該方法包括在目的地提供商邊緣(PE)路由器處，為每個進行通告(Advertising)的MAC-VPN實例(MVI)生成通用泛洪標簽(GFL);在目的地PE路由器處，為每個進行通告的指定轉發器(DF, designated forwarder)以太網段標識符(ESI)生成多歸屬泛洪標簽(MHFLx, Multi-Homing Flooding Label);以及，使用包括路由標識(RD, Route-Distinguisher)和 ESI 的 MAC-VPN 網絡層可達信息(NLRI, Network LayerReachability Information)來向源PE路由器分發每個生成的GFL和MHFLx標簽。


通過考慮下面的詳細說明，并結合附圖，可更加容易理解本發明的教導，其中圖I描述了通信網絡架構的高級框圖；圖2描述了根據一個實施方式的下行流(downstream)標簽分配方法的流程圖；圖3描述了根據一個實施方式的上行流(upstream)標簽分配方法的流程圖；圖4描述了適于在此處介紹的各種實施方式中使用的計算機架構和優選交換結構；圖5-7描述了根據各種實施方式進行操作的通信網絡架構的高級框圖。為了便于理解，盡可能的使用相同的參考數字來表示附圖中通通用的相同元件。
具體實施例方式此處，將在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)架構的環境中主要地描述和介紹本發明。所描述的BGP MAC-VPN在虛擬專用LAN服務(VPLS)轉發信息庫(FIB)中提供基于BGP的MAC地址分發，由此消除了多協議標簽交換(MPLS)核心網上MAC的學習(learning)和泛洪。進一步的，所述系統能夠為第2層多點到多點VPN服務提供多路徑或激活/激活訪問彈性(active access resiliency).,此處所提供的標簽分配方案應對各種挑戰，包括(I)數據包復制，例如遠端客戶 邊緣(或客戶設備)CE接收到相同數據包的兩個復制；(2)環路預防，例如起始于特定CE的數據包返回到該特定CE ；(3)MAC表不穩定性，例如MAC Ml在位于不同鏈路的目的地CE處表現不同，因而產生了重新排序問題和MAC表不穩定性。圖I描述了根據一個實施方式的通信網絡架構的高級框圖。特別地，圖I的架構100提供了支持媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)或MAC-VPN的邊界網關協議(BGP)多協議標簽交換(MPLS)網絡(BGPMPLS網絡)。架構100包括IP/MPLS通信網絡(CN)110、網絡管理系統(匪S)120、多個提供商邊緣(PE)路由器(或者MPLS邊緣交換機(MES)) 130-1至130-4 (其共同構成PE路由器130)以及多個客戶邊緣(CE)路由器140-1至140-7 (其共同構成CE路由器140)。所述PE路由器130通過由CN 110的MPLS基礎設施內大量的路由器或交換機元件(未示出)所實現的MPLS標簽交換路徑(LSP)隧道的全網絡(full mesh)連接在一起。各種CE路由器140-1至140-7的每一個都關聯到相應的媒體接入控制(MAC)并且被連接到一個或多個PE路由器130。例如，在圖I的示例性實施方式中，PE路由器130-1連接到CE路由器140-1至140-3，PE路由器130-2連接到CE路由器140-2至140-4，PE路由器130-3連接到CE路由器140-5和140-6，以及PE路由器130-4連接到CE路由器140-6和140-7。應當理解的是，可將更多或更少的CE路由器140連接到各種PE路由器130，并且此處僅出于示意性的目的來提供特定的組合/連接。根據基于每個服務的入口(ingress)和出口(egress)虛擬連接(VC)標簽來對數據分組或數據報進行路由。所述PE路由器130利用所述VC標簽對同一組LSP隧道上從不同服務到來的業務進行解多路復用。PE路由器學習到達它們的訪問和網絡端口上的業務的源媒體接入控制(MAC)地址。每個PE路由器130維持用于每個VPLS服務實例(instance)的轉發信息庫(FIB)，并且將所學習的MAC地址填充到服務的FIB表中。使用LSP隧道，基于MAC地址來交換所有的業務并且在所有的參與PE路由器之間轉發所有的業務。將用于所述服務(例如，泛洪到PE路由器)的未知數據包(即，目的地MAC地址尚未被學習的數據包)在所有的LSP上轉發到參與的PE路由器上，直到適當的目的地或者目標站響應為止，使得與所述服務相關聯的PE路由器學習MAC地址。匪S 120是網絡管理系統，其適于執行此處所描述的各種管理功能。匪S 120適于與CN 110的節點進行通信。匪S 120還可適于與其它操作支持系統(例如，元件管理系統(EMS)、拓撲管理系統(TMS)以及類似系統或其各種組合)進行通信。可在網絡節點、網絡操作中心(NOC)或任何其它能夠與CN 110以及各種相關元件進行通信的位置處實施匪S 120。WS 120可支持用戶接口能量，以使得一個或多個用戶能夠執行各種網絡管理、配置、供應或者與控制相關的功能(例如，輸入信息、核查信息、啟動此處所描述的各種方法的執行等)。參照各種實施方式，匪S 120的各種實施方式適于執行此處所討論的功能。為了簡化關于各種實施方式的操作的討論，在圖I中具體地引用多個路徑。特別地，路徑190用于在MES-2 (130-2)和網絡110之間傳送數據，路徑191在MES-I (130-1)和網絡110之間傳送數據，路徑192在MES-I (130-1)和CEl (140-1)之間傳送數據，路徑193 在 MES-I (130-1)和 CE2 (130-2)之間傳送數據，路徑 194 在 MES-1 (130-1)和 CE3(130-3)之間傳送數據，路徑195在MES-2 (130-2)和CE2 (130-2)之間傳送數據，路徑196在MES-2 (130-2)和CE3 (130-3)之間傳送數據，以及路徑197在MES-2 (130-2)和CE4(130-4)之間傳送數據。如圖I所示，存在其它路徑。 某于BGP MPLS 的 MAC-VPN以上描述的通信網絡實現支持媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)或MAC-VPN的邊界網關協議(BGP)多協議標簽交換(MPLS)網絡(BGP MPLS網絡)。現在將描述各種實現方式細節。如前所述，MAC-VPN網絡包括與被設置在MPLS基礎設施邊緣的PE或者MPLS邊緣交換機(MES)連接的CE。CE可以是主機、路由器或交換機。MPLS邊緣交換機提供CE之間的第2層虛擬橋接連通性。提供商網絡中可存在多個MAC-VPN。MES上的MAC-VPN的實例可被稱為MAC-VPN實例(MVI )。MES通過MPLS LSP基礎設施進行連接。通過控制窗格(controI pane)學習(Iearn) MACMES之間的學習發生在控制平面(control plane)中，特別是BGP控制平面。該控制平面學習有利地實現負載平衡，允許CE連接到附屬的多個激活節點并且改善在某些網絡故障事件中的收斂時間(convergencetime)。MES和CE之間的學習發生在數據平面中，例如根據IEEE 802. Ix,802. laq、LLDP或其它協議。MES上的第2層轉發表可包含所述控制平面已知的所有MAC目的地或者利用基于高速緩沖存儲器的方案所選擇的已知MAC目的地的子集。例如，可僅利用傳遞特定MES的激活數據流的MAC目的地來填充特定MES的轉發表。MAC-VPN的策略屬性類似于IP-VPN的策略屬性。MAC-VPN實例需要路由標識(RD )，并且MAC-VPN需要一個或多個路由目標(RT)。CE附著于VLAN上的特定MVI內MES上的MAC-VPN或者簡單地附著于以太網接口。當附著點是VLAN時，特定MAC-VPN中可能存在一個或多個VLAN。一些部署方案確保MAC-VPN上VLAN的唯一性給定的MAC-VPN的所有附著點使用相同的VLAN，并且其它任何MAC-VPN都不使用該VLAN。這被稱為“單個VLANMAC-VPN”。以太網段標識符如果CE多歸屬于兩個或多個MES，則該組附著電路構成以太網段。以太網段可以按鏈路聚集組(Link Aggregation Group)的形式呈現給CE。以太網段具有被表示為以太網段標識符(ESI)的標識符。將單歸屬的CE視為附著于具有ESI O的以太網段；其它情況下，以太網段具有唯一的非零ESI。可使用各種機制來分派ESI :(I)可配置ESI ; (2)如果在作為主機的CE和MES之間使用了鏈路聚集控制協議(LACP)，則可由LACP來確定ESI ; (3)如果在作為主機的CE和MES之間使用了鏈路標簽分發協議(LLDP)，則可以通過LLDP來確定ESI ；以及(4)在非直接連接的主機以及主機和MES之間的橋接LAN的情況下，基于第2層橋接協議來確定ESI，其中，通過監聽以太網段上的BPDU來取得ESI的值(MES通過監聽BPDU來學習交換機ID、MSTP ID以及根網橋ID)。確定單播MAC地址的可汰件MES轉發MES基于目的地MAC地址接收的數據包。因此，MES必須能夠學習如何 到達給定的目的地單播MAC地址。存在兩種MAC地址學習方式，即“本地學習”和“遠端學習”。本地學習是特定MES學習連接到MES的CE的MAC地址。即，特定MAC-VPN中的MES支持本地數據平面，其中通過標準以太網學習過程從相連接的CE學習。當MES從CE網絡接收到數據包時，例如DHCP請求、用于其自己MAC的免費ARP請求，用于對等體(peer)的ARP請求等，MES在數據平面學習MAC地址。可替換地，如果CE是主機，則MES可使用運行在MES和主機之間的諸如LLDP的協議的擴展，在控制平面中學習主機的MAC地址。在CE是主機或者連接到主機的交換網絡的情況中，通過給定的MES可獲得的MAC地址可移動，使得其變為可經由另一 MES獲得。這被稱為MAC移動。遠端學習是特定MES學習遠端CE的MAC地址；即，“在后面”的或通過其它MES連接的CE，或者“在后面”的或通過遠端CE連接的CE或主機。在控制平面上執行MAC地址的遠端學習。為了達到遠端學習，每個MES在控制平面中通告其從本地附著的CE學習的MAC地址。MES控制平面通告通過使用BGP擴展，將每個MES在控制平面上通告的其學習的MAC地址提供給在MAC-VPN中的其它MES。特別地，將BGP擴展以使用表示為MAC-VPN-NLRI的網絡層可達性信息(NLRI)來通告這些MAC地址。該擴展包括MAC-VPN中新的地址族標識符(AFI)以及新的子地址族識別號子序列(SAFI, Subsequent Address Family Identifier)。當用于BGP MAC VPN時，MAC-VPN-NLRI對多個信息元素或者字段進行編碼，例如路由類型(RT)、長度字段和值字段。路由類型(RT)用于識別以下值字段的格式。可定義多個路由類型碼點。長度字段用于在以下值字段的八位字節中指示長度。所述值字段_攜帶每個RT專用的信息。針對這種討論的目的，將使用以下RT，也可使用其它的RT (a)以太網標記(tag)自動發現-允許指定轉發器(DF)選擇和負載平衡功能。可用于快速MAC回收；(b)MAC通告-用于在MES之間的MAC地址通告；(C)包含多播的VLAN-提供一種指示在源MES對某些分組進行泛洪的機制。通常，在入口 MES處對BUM業務(BUM =廣播，未知的單播、多播業務)進行泛洪。由于只有DF對被標記為泛洪到到MH CE的數據包進行轉發，因此，這保證了只有泛洪數據包的一個拷貝被傳遞到多歸屬(MH) CE ;和/或(d)以太網段路由-提供環路避免；使用MH ESI專用的標簽對來自非DF附著(attachment)電路的MH CE的進入的業務進行標記。在包含用于MH ESI的DF的接收MES處，所述標記被用于阻塞數據包以防止其被轉發回相同的MH CE。現在將討論攜帶MAC通告RT的NLRI的示例性結構。該結構包括下述內容(I)通告NLRI的MAC-VPN實例的路由標識(RD)。具體地，在MES上為每個MAC-VPN實例分派唯一的RD，例如通過使用類型I的RD。值字段可包括MES的IP地址(例如，環回地址)，接著是對于MES唯一的數字。可通過MES生成該數字，或者該數字可為VLAN ID的所有或一部分(例如，在單NLAN MAC-VPN的情況下)。
(2) VLAN ID,如果通過VLAN從CE處學習了 MAC地址(否則設置為0)；(3)以太網段標識符(ESI)；(4) MAC 地址；(5)可選地，一個或多個與學習的MAC地址相關聯的IP地址；(6)MAC-VPN MPLS標簽，其中MES使用MAC-VPN MPLS標簽轉發從遠端MES接收到的數據包。MES可在給定的MAC-VPN實例(被表示為Per-MVI標簽分派)中向所有MAC地址通告相同的MAC-VPN標簽，或者為每個MAC地址通告唯一的MAC-VPN標簽。Per-MVI標簽分派需要最少數量的MAC-VPN標簽，但需要在出口 MES處除MPLS查找之外的MAC查找以用于轉發。唯一的MAC地址標簽分派允許在僅執行MPLS標簽查找之后(例如，無MAC查找)，由出口 MES轉發數據包(例如，從另一個MES到所連接的CE所接收的)。(7) —個或多個路由目標(RT)屬性，可通過從與通告相關聯的VLANID自動獲得或配置(例如，在IP VAN中)所述屬性。可通過將RT的全局管理者字段設置為MES的IP地址。從與通告相關聯的VLAN ID自動獲得路由目標(RT)屬性。對于MES上的所有MAC-VPN實例，該IP地址應當是通用的，例如MES的環回地址。如果MAC-VPN包含多個VLAN，可為MAC-VPN中的每個VLAN使用不同的RT，且從用于所述MAC-VPN的VLAN獲得僅包括一個VLAN的用于MAC-VPN的RT。(8)可選地，與MAC地址相關聯的IP地址，例如當IP地址的數量大于I且不能在NLRI中編碼時。
_0] 標簽分配的數據平面影響示例性地,可通過per-Mac、per-ESI或者per_VMI來提供標簽分配。存在需要考慮多個權衡(tradeoff),包括以下權衡。如果通過per_MAC來提供標簽分配,其結果是非常大的標簽數，具有可選MAC查找的出口轉發以及對ETREE的支持。如果通過per-ESI提供標簽分配，其結果是中等的標簽數，具有可選MAC查找的出口轉發以及對ETREE的支持。如果通過per-VMI提供標簽分配，其結果是較低的標簽數，具有需要MAC查找的出口轉發以及不支持ETREE。多歸屬CE的指定轉發器(DF)詵擇如果作為主機或路由器的CE直接地多歸屬到MAC-VPN中的多于一個的MES，那么只有其中的一個MES負責某些動作。具體地，只有一個MES將向CE發送多播、廣播和未知單播業務(例如，MES不知道其目的地MAC地址的業務)。典型地，CE使用單個鏈路來發送數據包。如果CE是主機，則主機CE將用于到達MES的多個鏈路視為鏈路聚集族(LAG)或束(bundle)。如果橋接網絡通過交換機被多歸屬于MAC-VPN中多于一個的MES，那么只有其中的一個MES負責某些動作。具體地，多歸屬橋接網絡中只有一個MES會(I)向多歸屬橋接網絡之外的其它MES轉發數據包；(2)向橋接網絡發送多播、廣播以及未知的單播業務。將特定的一個MES稱為用于以太網段的指定轉發器(DF) MES，其中通過所述以太網段將所述CE多歸屬于兩個或多個MES。所述以太網段可以是鏈路束，例如其中主機或路由器直接連接到MES，或者橋接LAN網絡，例如其中CE為交換機。對以太網段或以太網段和VLAN的組合，MES使用BGP來執行指定轉發器(DF)選·擇。為了執行DF選擇，針對MAC-VPN中的每個以太網段，每個MES使用MAC-VPN-NLRI來在·BGP中通告以太網標記自動發現路由類型。典型地，每個以太網標記自動發現NLRI包含以下信息元素或字段(I)通告NLRI的MAC-VPN實例的路由標識(RD )。(2)以太網段標識符。(3)可選地，可設置為0的VLAN ID。(4)被稱為“ESI標簽”上行流分派的MPLS標簽。(5) P隧道屬性，例如在VPLS-MCAST中指定的。(6)—個或多個路由目標(RT)屬性。通過構建MES候選列表并從候選列表選擇DF，進行特定ESI和VLAN的組合的DF選擇。在MES或匪S處構建候選列表，并且所述候選列表包括具有特定{ESI，VLAN}元組的所有路由，其中MES引入MAC-VPN實例，如果有的話，包括由MES自身所產生的路由。之后，由引入以太網標記自動發現路由類型的這些MES來從該候選列表中選擇或選出DF MES0在一個實施方式中，所選擇的DF是候選列表中所有MES中具有最高IP地址的MES。通過這種方式，每個MES將為給定的ESI和VLAN的組合(除了在路由瞬態期間)選擇相同的DFMES。BGP MAC VPN 問題以上描述的機制有助于應對與BGP MAC-VPN相關聯的各種挑戰，涉及(I)數據包復制，其中遠端CE接收相同數據包的兩個拷貝；(2)環路預防，其中將源自CEl的數據包返回到CEl (例如，永久環路和/或暫時性環路，在ETH數據包中無TTL等)；以及(3) MAC表不穩定性，其中MAC表Ml在不同鏈路的目的地CE2上呈現不同(使得在鏈路之間需要經常移動，進而造成重新排序問題和MAC表不穩定性)。在一個實施方式中，通過BGP MAC VPN機制來解決MAC表格的不穩定性，其中，在CE處使用鏈路聚集族(LAG)，使得在多個鏈路上出現的相同MAC不會造成MAC移動/MAC表不穩定性。在這種實施方式中，CE處的MAC學習被停止并且被替代為CE〈-PE MAC協議。這種方式是IEEE 802. Iaq規范中描述的方法的修改版本。由每個目的地PE路由器為每個泛洪域生成通用泛洪標簽，并且使用下行流標簽配置(圖2)進行分配，或者由源PE生成通用泛洪標簽并使用上行流標簽配置(圖3)進行分配。源PE路由器相應地根據其目的地MAC地址(如果已知)來路由數據包并為MAC地址添加相關聯的單播標簽。如果MAC地址未知或者其為一個組MAC (多播/廣播)，則在數據包中添加適當的泛洪標簽以指示數據包在BGP MAC VPN的源處被洪泛。可在數據包中添加另外的點到點通道標簽(下行流標簽分配情況下)或者點到多點通道標簽(上行流標簽分配情況)以將其在MPLS網絡110中進行傳輸。圖2描述了根據一個實施方式的下行流標簽分配方法的流程圖。特別地，圖2描述了適于在提供點到點(P2P)標簽交換路徑(LSPs)的BGPMAC VPN中進行泛洪標簽分配的泛洪標簽分配方法200。為MAC-VPN實例(MVI)內的每個泛洪域提供一個泛洪標簽，并為與多歸屬CE相關的每一個以太網分片標識符(ESI)提供一個泛洪標簽。所產生的泛洪標簽通過此前描述的標識為MAC-VPN-NLRI的BGP網絡層可達信息(NLRI)通告給其它PEs。在步驟210中，在目的地提供商邊緣(PE)路由器處，對每一個使用NLRI通告的MVI，相應的PE路由器生成通用泛洪標簽(GFL)并在NLRI中包含所包括的多播VLAN RT格式MVI的路由區分器(RD)、ESI、以太網標記以及源路由器IP地址。即NLRI RF+ESI+以太網標記+路由器IP。GFL包含在P通道屬性中，其中通道類型為點到點。 在步驟220中，在目的地PE路由器處，對每一個使用NLRI通告的DF ESI，相應的PE路由器同樣生成各自的的多歸屬泛洪標簽(MHFL)，并在NLRI中包含所包括的以太網分段RT格式路由區分器(RD)、特定的ESIx、相應的MHFLx以及源路由器IP地址。即NLRI RD+ESIx+MHFLx+PE IP。在步驟230中，在源提供商設備(PE)路由器處，所有的引入到任何接入電路(AC，attachment circuit)中的廣播/未知單播/多播(BUM)業務都被復制并發送到所有的目的地PEs，所述目的地PEs為使用被每個目的地PE通告的GFL的MAC VPN成員。在步驟240中，在源提供商設備(PE)路由器處，除了 GFL，進入ESIx的非DF AC的BUM業務被標記為MHFLx，該MHFLx由具有相應ESIx的目的地PE分配。即，與特定ESI相關的多歸屬泛洪標簽僅為起始于與特定ESI相關的非DF AC的BUM業務保留。在步驟250中，在目的地PE路由器處，除了非DF ACs夕卜，在P2MPLSP上接收的任何數據包都被洪泛到所有的本地MVI端節點上。當具有MHFLx時，所述數據包還不會在用于ESIx的DF AC上發送。圖3描述了根據一個實施方式的上行流標簽分配方法的流程圖。特別地，圖3描述了適用于在使用點到多點(P2MP)標簽交換路徑(LSPs)的BGP MAC-VPN中進行泛洪標簽分配的泛洪標簽分配方法300。為每一個MAC-VPN實例(MVI)提供一個P2MP LSP標簽，并且為每一個在以太網分段標識符(ESI)上的非指定轉發器(non-DF)提供一個泛洪標簽。使用此前描述的標記為MAC-VPN-NLRI的網絡層可達信息(NLRI)來向其他PEs傳播或通告所生成的標簽。在步驟310中，在源提供商邊緣(PE)路由器處，對每個使用NLRI進行通告的MVI，相應的PE使用內含多播VLAN RT格式來生成NLRI =MVI的路由區分器(RD)，ESI，以太網標記以及源路由器IP地址。即，NLRI RD+ESI+以太網標記+路由器IP，所述路由器IP具有P2MP通道類型的P通道(PMSI通道)屬性，ACs上引入的任何BUM業務不使用GFL，因為與P2MP LSP相關的標簽已經指示所述業務在源PE處洪泛。在步驟320中，在源PE路由器處，對于正在使用NLRI進行通告的每個非DF ESI，相應的PE還會生成各自的MHFL并且在NLRI中包含以太網分段RT格式路由區分器(RD)、特定的ESIx、相應的MHFLx以及具有P通道屬性的源路由器IP地址。即，NLRI RD+ESIx+MHFLx+PE IP，以及具有P-通道屬性。所述MHFLx用于除了 P2MP LSP標簽之外的在用于ESIx的非DF AC上引入的任何BUM業務 。在步驟330中，在目的地PE路由器處，除了非DF ACs夕卜，在P2MPLSP上接收的任何數據包都被洪泛到所有本地MVI端節點上。當具有MHFLx時，所述數據包還不會在用于ESIx的DF AC上發送。圖2-3的方法計算了通用泛洪標簽(GFL)以及多歸屬泛洪標簽(MHFLx)的分配和使用。在這種方式中，提供了環回避免機制來防止起源于源PE上的非DFxAC的業務被通過DFx轉發回CEx。該機制還在當洪泛到DFx和非DFx兩者端節點上的相同數據包被轉發到CEx時防止數據包復制。例如，從圖I可以看出，CE-2和CE-3兩者都多連接到MES-1和MES-2，其中MES-2被選擇作為DF。從CE-2或CE-3到MES-I的業務流將被MES-I拋棄，而從CE-2或CE-3到MES-2的業務流將或者被MES-2轉發到正確的目的地MES (MES-2已知的目的地MAC地址)或者被洪泛到此處所描述的其它MESs (MES-2未知的目的地MAC地址)。在這種方式中，無需將業務洪泛回傳輸的起源處。以上描述的方法和技術提供了一種BGP MAC VPN解決方案，其適用于當沒有使用匯聚樹，或者GFL和MHFLx時，使用數據包中的第三MPLS標簽或用于P2MP LSP/MP2MP LSP的第二 MPLS標簽阻止環路和數據包復制。通常來說，在BUM業務的情況下，在數據包中加入第三標簽。如果沒有使用匯聚樹，則對P2MP LSP/MP2MP LSPs (或者GFL或者MHFLx標簽)使用第二標簽。在源MES處，使用(上行流/下行流)通用泛洪標簽(GFL)，GFL=O (代表空標簽)來標記BUM業務。在不同的實施方式中，所有MES (s)上的GFL標簽都相同，對于本地泛洪，所述數據包被發送到所有本地AC (s)上，其為SH和DF MH AC Cs),以及在遠端MES，所述泛洪傳輸僅在SH&DF ACs上使用GFL進行標記。
_8] 計算機硬件/軟件實施方式圖4描述了適用于此處所描述的多種實施方式的計算機架構和可選的交換機制。所述計算機架構可被適配以執行此處所描述的特定功能，包括標簽生成、標簽分配、數據包路由、報文路由、傳輸路由、控制面處理功能、數據面處理功能等等。所述計算機架構示例性的包括處理器元件410 (例如中央處理單元(CPU)和/或其它合適的處理器)、存儲器420 (例如隨即訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等等)、BGPMAC-VPN模塊/處理器425 (其可包含在存儲器420中)以及各種輸入/輸出設備430。存儲器420被描述為包含控制程序422、數據存儲器424以及支持程序426。存儲器420的這些不同程序和數據存儲部分可用于存儲用于執行此處所描述的算法的程序、用于支持各種算法的程序、數據庫、路由表以及支持各種算法的其它數據結構、報告功能/程序等等。不同的輸入/輸出設備430可包括用戶輸入設備，例如鍵盤、鍵面、鼠標等等；用戶輸出設備例如顯示器、揚聲器等等；輸入通信端口、輸出通信端口 ；接收器/發射器(例如網絡連接或其它合適類型的接收器/發射器)；存儲設備(例如硬盤驅動、致密磁盤驅動、光盤驅動等等)。可選交換機制490包括交換構造492和入口 /出口端口 494。具體地，可選交換機制490被描述為通過第一組多個輸入/輸出端口 494A來與第一組其它路由/交換設備通信，以及通過第二組多個輸入/輸出端口 494B來與第二組其它路由/交換設備通信。所述可選交換機制490被描述為相對普通配置。所述可選交換機制490的其它相關配置對本領域技術人員來說是易于理解的，并且發明人主張將其包含在本實施方式的范圍之內。在一個實施方式中，用于執行各種實施方式的所述方法相關的計算機軟件代碼可被下載到存儲器上并通過處理器來執行用以實現以上所討論的功能。在一個實施方式中，用于執行各種實施方式的所述方法相關的計算機軟件代碼可被存儲在計算機可讀存儲媒介上，例如RAM存儲器、磁性或光學驅動或磁盤等等。計算機適于作為此處所描述的任何網絡元件而使用，包括但不限于客戶邊緣(CE)路由器、提供商邊緣(PE)路由器、MPLS邊緣交換機(MESs)以及此處所描述的其它網絡元件。
應當注意，此處所描述的功能可通過軟件和/或軟硬件結合的方式來執行，例如使用通用目的計算機、一個或多個應用特定集成電路(ASIC)和/或任何其它硬件等價物。應當注意，此處所討論的作為軟件方法的一些步驟可在硬件中實施，例如，作為與處理器協作的電路來執行各種方法步驟。此處描述的部分功能/元件可被實現為計算機程序產品，其中當被計算機處理時，計算機指令可適配計算機的操作從而執行或提供此處所描述的方法和/或技術。用于執行本發明方法的指令可存儲在切實固定或可移動的媒體上，通過切實的或不切實的廣播或其它信號承載媒質來發送，和/或存儲在根據指令運行的計算設備的存儲器內。盡管此處實施例中主要描述的BGP MAC-VPN功能被用于特定協議，然而BGPMAC-VPN功能的原理可被適配用于任何其它合適的協議中。盡管此處實施例中主要描述的BGP MAC-VPN功能被用于特定類型網絡(示例性的，IP/MPLS網絡)，然而BGP MAC-VPN功能的原理可適配用于任何其它合適的網絡中。通常來說，此處討論的通用架構的計算機硬件、軟件和/或固件的可在與網絡相關的多個節點、網絡元件或網絡管理單元的每個上進行復制和使用。此外，位于不同位置、節點、網絡元件或者網絡管理系統元件的這些計算機硬件、軟件和/或固件可操作地相互通信以實現此處所設計的各種步驟、協議、交互等。圖5-7描述了根據各種實施方式進行操作的通信網絡架構的高級框圖。具體地，根據各種實施方式，圖5-7描述了具有沿指示泛洪行為的參考路徑190-197的業務流指示箭頭的圖I的架構。圖5示出了響應于在非DF MH PE路由器處接收到BUM業務的PE路由器泛洪行為的實例。具體地，CE-2通過路徑193轉發BUM業務到MES-I。MES-I是關于CE-2的非DFPE路由器。響應地，作為關于CE-2的非DF PE路由器的MES-I通過路徑191將BUM業務泛洪到所有其它的ME 130以及泛洪到任意CE，其中ME-I作為對于所述CE的DF MH路由器(在這個例子中，CE-I通過路徑192)。注意的是，BUM業務不是通過路徑194從MES-I泛洪到CE-3，這是因為ME-I不是對應于CE-3的DF路由器。響應地，通過路徑190從MES-I接收泛洪的BUM業務的MES-2，將BUM業務泛洪到所有其歸屬的或本地的CE，除了具有BUM業務相同的ESI的本地CE之外；g卩，CE-2。在這種方式中，起始于CE-2的BUM業務不會被泛洪到或者路由回CE-2。圖5中還描述了在匪S 120的控制下，與經過IP/MPLS核心110傳遞的業務相關聯的各種標簽。堆棧的標簽包括與入口復制棧510相關聯的三個標簽(其中，將第三標簽表示為LBL = 2+16)、與P2MP LSP/MP2MPLSP 520相關聯的兩個標簽以及與P2MP LSP/MP2MPLSP+匯聚樹530相關聯的三個標簽(其中，第三標簽被表示為LBL = 2+16)。圖6示出了響應于在DF MH PE路由器處接收到BUM業務的PE路由器泛洪行為的實例。具體地，CE-2通過路徑195轉發BUM業務到MES-2。MES-2是關于CE-2的DF PE路由器。響應地，作為關于CE-2的DF MH路由器的MES-2，通過路徑190將BUM業務泛洪到所有其它的ME 130以及泛洪到任意CE，其中ME-3作為對于所述CE的DF MH路由器(在這個例子中，CE-3通過路徑196，并且CE-4通過路徑197)。注意的是，BUM業務不從MES-2通過路徑195泛洪返回到CE-2。 響應地，通過路徑191從MES-2處接收泛洪的BUM業務的MES-I，將BUM業務泛洪到所有其歸屬的本地CE ;S卩，CE-1。MES-I不轉發BUM業務到任何連接的非DF CE，例如在這個例子中的CE-2和CE-3。在這種方式中，起始于CE-2的BUM業務不會被泛洪或者路由回到CE-2。圖6中還描述了在匪S 120的控制下，與經過IP/MPLS核心110傳遞的業務相關聯的各種標簽。堆棧的標簽包括與入口復制棧610相關聯的三個標簽(其中，第三標簽被表示為 LBL = 2+16)、與 P2MP LSP/MP2MPLSP 620 相關聯的兩個標簽，以及與 P2MP LSP/MP2MPLSP+匯聚樹630相關聯的二個標簽(其中，第二標簽被表不為LBL = 2+16)。注意的是，由于DF MH站點對BUM業務的處理，因此被表示為ALU5的第三實體與P2MP LSP/MP2MP LSP棧620相關聯。圖7示出了響應于在SH MH PE路由器處接收到的BUM業務的PE路由器泛洪行為的實例。具體地，CE-I通過路徑192轉發BUM業務到MES-I。MES-I是關于CE-I的DF PE
路由器。響應地，作為關于CE-I的DF MH路由器的MES-I，通過路徑191將BUM業務泛洪到所有其它的ME 130以及泛洪到任意CE，其中ME-I作為對于所述CE的DF MH路由器(在這個例子中沒有)。注意的是，BUM業務不從MES-I通過路徑192泛洪返回到CE-I。響應地，通過路徑190從MES-I處接收泛洪的BUM業務的MES-2，將BUM業務泛洪到所有其SH和MH CE，即，CE-2、CE-3和CE-4。在這種方式中，起始于CE-I的BUM傳輸不會被泛洪或路由回到CE-1。圖7中還描述了在匪S 120的控制下，與經過IP/MPLS核心網110傳遞的業務相關聯的各種標簽。堆棧的標簽包括與入口復制棧710相關聯的三個標簽(其中第三標簽被表示為LBL = O)、與P2MP LSP/MP2MPLSP 720相關聯的兩個標簽以及與P2MP LSP/MP2MPLSP+匯聚樹730相關聯的三個標簽(其中第三標簽被表示為LBL = O)。盡管此處已經詳細示出和描述了包含本發明技術的各種實施方式，然而，對本領域技術人員來說，可容易得到包含這些教導的其它各種實施方式。
權利要求
1.一種用于在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)基礎設施中分發泛洪標簽的方法，所述方法包括 在目的地提供商邊緣(PE)路由器處，為每個進行通告的MAC-VPN實例(MVI)生成通用泛洪標簽(GFL)； 在目的地PE路由器處，為每個進行通告的指定轉發器(DF)以太網段標識符(ESI)生成多歸屬泛洪標簽(MHFLx)； 使用包括路由標識(RD)和ESI的MAC-VPN網絡層可達信息(NLRI)來向源PE路由器分發每個生成的GFL和MHFLx標簽。
2.根據權利要求I所述的方法，進一步包括 在源PE路由器處，根據由目的地PE通告的相應GFL，復制和轉發所有通過任何接入電路(AC)接收到的廣播/未知單播/多播(BUM)業務到目的地PE路由器。
3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括 在源PE路由器處，將在ESIx的非DF AC上進入的BUM業務標記為由目的地PE所分發的相應MHFLx。
4.根據權利要求I所述的方法，進一步包括 在目的地PE路由器處，將在P2MP LSP上接收到的任何數據包泛洪到所有本地MVI端點。
5.根據權利要求4所述的方法，其中通過非DFAC接收到的數據包不被泛洪本地MVI端點。
6.權利要求I所述的方法，進一步包括 在源PE路由器處，為每個使用NLRI進行通告的MVI，使用包含多播VLAN RT格式來生成 NLRI。
7.權利要求6所述的方法，其中所述包含多播VLANRT格式包括:MVI的路由標識(RD)、ESI、以太網標簽以及源路由器IP地址。
8.權利要求I所述的方法，進一步包括 在源PE路由器處，為每個使用NLRI進行通告的非DF ESI生成相應的MHFL，其中所述NLRI包括包含路由標識(RD)的以太網段RT格式、特定ESIx、相應的MHFLx以及源路由器IP地址。
9.一種用于在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)基礎設施分發泛洪標簽的裝置，所述方法包括 用于在目的地提供商邊緣(PE)路由器處，為每個進行通告的MAC-VPN實例(MVI)生成通用泛洪標簽(GFL)的部件； 用于在目的地PE路由器處，為每個進行通告的指定轉發器(DF)以太網段標識符(ESI)生成多歸屬泛洪標簽(MHFLx)的部件； 用于使用包括路由標識(RD)和ESI的MAC-VPN網絡層可達信息(NLRI)來向源PE路由器分發每個生成的GFL和MHFLx標簽的部件。
10.一種計算機程序產品，其中當計算機處理計算機指令時，改編所述計算機的操作以提供一種用于在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)基礎設置中分發泛洪標簽的方法，該方法包括在目的地提供商邊緣(PE)路由器處，為每個進行通告的MAC-VPN實例(MVI)生成通用泛洪標簽(GFL)； 在目的地PE路由器處，為每個進行通告的指定轉發器(DF)以太網段標識符(ESI)生成多歸屬泛洪標簽(MHFLx)； 使用包括路由標識(RD)和ESI的MAC-VPN網絡層可達信息(NLRI)來向源PE路由器分發每個生成的GFL和MHFLx標簽。
全文摘要
本發明包括一種用于在支持邊界網關協議(BGP)媒體接入控制(MAC)虛擬專用網絡(VPN)的多協議標簽交換(MPLS)基礎設置中分發泛洪標簽的方法和裝置。
文檔編號H04L29/12GK102986176SQ201180024665
公開日2013年3月20日 申請日期2011年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者F·巴魯斯, W·亨德里克斯 申請人:阿爾卡特朗訊公司