CN101030917B - 一种在vlan接口上实现mpls te的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法及装置，包括：确定物理接口的当前可分配带宽值；根据所述的当前可分配带宽值为所述物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽；根据本次分配的可用带宽值更新所述物理接口的当前可分配带宽值并保存。以及，实现在VLAN接口上的MPLS TE FRR。本发明实施例能够在电信级以太网中提供基于VLAN接口的MPLS TE隧道的带宽保障，能够保证MPLS TE隧道上带宽资源的合理分配；以及实现VLAN接口上的MPLS TE FRR，在MPLS TE隧道发生故障的情况下，能够快速切换用户数据业务至备份隧道。

Description

一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种在VLAN接口上实现MPLSTE的方法及装置。

背景技术

随着以太网技术的快速发展和广泛应用，以太网网络部署的成本也越来越低；同时，面对Triple-Play(三网合一)、IPTV(网络视频)等基于IP(网络层协议)技术的新业务不断涌现，传统的基于SDH/SONET(同步数字体系/同步光传输网络)技术的网络不再是最适合和最经济的网络平台。由于以太网技术的高带宽和低成本特点，因此电信运营商在组建接入网、城域网甚至广域网时越来越多的考虑采用以太网技术，出现了应用广泛的CarrierEthernet(电信级以太网)。

电信级以太网在基于以太技术的基础上，还需要解决传统以太网技术的缺点和不足，比如：以太网广播风暴、面向用户的无连接、无法提供端到端的QoS(服务质量)保证、网络故障后业务恢复缓慢等问题。

VLAN(虚拟局域网)技术作为一种成熟的链路层网络技术能够有效的解决以太网广播风暴的问题。解决面向用户的无连接的问题，即提供面向连接的技术包括：MPLS Over Ethernet(基于以太网的多协议标签交换)、PBT(运营骨干网传送)等；其中，MPLS(多协议标签交换)技术作为一种成熟的标签隧道技术，被广泛的用于传送客户流量。

MPLS TE(基于MPLS的流量工程)能够解决传统以太网技术的无法提供端到端的QoS保证、网络故障后业务恢复缓慢的问题。解决网络故障后业务恢复缓慢的问题，即需要保证用户业务的快速恢复(即用户在使用运营商提供的各种基于IP的服务过程中感知不到运营商骨干网络发生故障)，则运营商必须保证运营在网络中任何一个网络设备或者设备之间的联线发生故障的情况下，相邻节点的用户数据业务能够尽可能快地切换到网络中其它设备上继续完成传送，并且业务切换时间必须小于50ms。

MPLS TE技术是对MPLS技术的一个拓展，MPLS技术不能够提供QoS保证，而MPLS TE技术克服了这个缺点。MPLS TE在用户请求建立隧道时，除了收集IP路由信息以外，还通过RSVP(资源预留协议)将用户请求的带宽参数发布给隧道将要经过的每一个设备；收到所述参数的网络设备均必须按照用户请求的带宽参数在各自的接口上进行带宽分配，即带宽预留；只有在隧道经过的所有设备都满足用户的带宽请求的情况下，一条完整的隧道才建立成功。若RSVP在带宽预留发布过程中，发现隧道将要经过的某个设备无法满足带宽要求，则会自动重新向新的设备发起隧道建立请求，直到所有设备都满足带宽要求为止。因此，MPLS TE设置的隧道可以提供端到端的QoS保证。    

同时，MPLS TE技术还提供了FRR(快速重路由)技术，以保障业务的快速切换，并明确提出故障保护倒换的时间要小于50ms。

由于VLAN作为一种链路层的网络技术，而MPLS TE是一种依赖于IP网络层的技术，因此两者在共同构建电信级以太网的情况下，VLAN接口(一种基于VLAN的具有IP属性的逻辑接口)提供了一种能够衔接VLAN和MPLSTE的接口形态。VLAN接口作为一种基于VLAN设置的具有IP属性的逻辑接口，即能完成VLAN内部的链路层转发，同时由于其具备IP属性，因而又可以参与网络层转发。

目前，采用在VLAN接口上直接建立MPLS TE隧道的技术方案，但是采用该直接建立MPLS TE隧道的技术方案，在为VLAN接口分配带宽的情况下，是采用该建立的MPLS TE隧道的VLAN接口的可分配带宽值来分配带宽的。由于VLAN接口作为一种基于VLAN的IP网络层逻辑接口，并不直接具备实际物理接口的诸多属性，比如带宽参数、接口状态等。这样在采用VLAN接口的可分配带宽值分配带宽的情况下，存在如下缺陷：由于两个设备间的直连物理接口可以同时承载多个不同的VLAN及VLAN接口，则该物理接口上就可能同时承建多个不同下一跳的MPLS TE隧道。并且，若仅基于物理接口分配带宽，无法区分出不同VLAN之间的带宽请求。比如：假定一个1000M带宽的物理接口上设置了两个VLAN以及对应的VLAN接口，并在VLAN接口上分别设置两个MPLS TE隧道，其中一个申请的带宽为300M，另一个申请的带宽为700M；若采用现有的VLAN接口的可分配带宽值来分配带宽，则物理接口上预留的1000M带宽是被两条隧道共用的；这样会造成如下问题：当申请300M带宽的隧道上的实际流量超过预留的300M时就会抢占另一条隧道预留的带宽资源。因此不能提供QoS保证，即该MPLS TE隧道是不能提供带宽保障的。

并且，现有的技术方案在提供MPLS TE FRR(基于多协议标签交换的流量工程上的快速重路由)的情况下，存在如下缺点：在传统的网络环境中，一个物理接口只能同时承载一对IP地址的三层接口，因此在发现这对IP地址间出现故障的情况下，中断该物理接口上所有的流量；但是在VLAN接口组网中，一个物理接口可以承载多个VLAN接口即多对IP地址的三层接口，则会出现在某一个VLAN接口不可用的情况下，该物理接口上其余VLAN接口都不可用的情况。比如：假定一个物理接口上设置了两个VLAN以及对应的VLAN接口，并在VLAN接口上分别设置两个MPLS TE隧道，同时在VLAN接口上配置故障监测技术，如BFD(双向转发监测)来监测故障。若BFD监测到物理接口上的其中一个VLAN接口发生故障(比如，该接口上的IP地址被删除)，BFD会向转发引擎告知该物理接口不可用，这样导致该物理接口上的其他VLAN接口上的业务也不能被使用。因此现有技术的技术方案不能提供MPLSTE FRR功能。

即，现有的技术方案能够在VLAN接口上建立MPLS TE但是不能实现VLAN接口上的MPLS TE，即不能保障该MPLS TE隧道的带宽分配以及提供MPLS TE FRR功能。

因此，目前没有技术方案能够在VLAN接口上建立基于带宽保障的MPLSTE隧道和提供MPLS TE FRR功能。

发明内容

本发明实施例提供一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法及装置，能够建立基于带宽保障的MPLS TE隧道。

本发明实施例是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法，所述方法包括：

确定物理接口的当前可分配带宽值；所述当前可分配带宽值根据所述物理接口的已分配带宽值以及所述物理接口的总可分配带宽值确定；

根据所述的当前可分配带宽值，为所述物理接口上的虚拟局域网VLAN接口对应的多协议标签交换的流量工程MPLS TE隧道分配可用带宽。

本发明实施例提供一种在VLAN接口上实现MPLS TE的装置，所述装置包括：

可分配带宽值确定单元，用于确定物理接口的当前可分配带宽值，所述当前可分配带宽值根据所述物理接口的已分配带宽值以及所述物理接口的总可分配带宽值确定；

可用带宽分配单元，用于根据所述确定的当前可分配带宽值，为所述物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例采用一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法及装置，在电信级以太网中，通过采用为所述物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽的技术手段，提供了基于VLAN接口的MPLS TE隧道带宽保障，达到保证MPLS TE隧道上带宽资源的合理分配的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的在VLAN接口上直接的建立MPLS TE隧道的结构图；

图2为本发明实施例的系统的结构图。

具体实施方式

本发明实施例的技术方案包括：确定物理接口的当前可分配带宽值；根据确定的当前可分配带宽值，为该物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽。

当前可分配带宽值可以根据该物理接口的已分配带宽值以及该物理接口的总可分配带宽值确定；该物理接口的已分配带宽值可以包括：该物理接口上的VLAN接口的已分配带宽值；和/或，该物理接口上已分配的其他带宽值。

本发明实施例的物理接口是建立了MPLS TE隧道的物理接口，可以在VLAN接口上直接建立MPLS TE隧道，可以包括如下步骤：首先，按照预定的规则，在网络中的各个设备之间的物理接口上，同时承载多个VLAN，并建立与所述VLAN对应的VLAN接口；之后，建立从网络中的一台设备连接到另一台设备的MPLS TE隧道。网络中的设备可以包括：路由器或三层交换机。

下面结合附图，对本发明实施例的具体实现进行详细描述。

本发明实施例是基于图1所示的网络结构图实现的，图1为本发明实施例的网络结构图，包括：P1(中间路由器)、P2、PE-A(边缘路由器)、PE-B，以及建立的MPLS TE隧道I、MPLS TE隧道II和针对MPLS TE隧道II的FRR备份隧道。MPLS TE隧道I的路径为PE-A-P1-P2-PE-B，其中MPLSTE隧道I在P1上的IP网络层出接口为VLAN接口1；MPLS TE隧道II的路径为PE-A-P1-P2-PE-C，其中MPLS TE隧道II在P1上的IP网络层出接口为VLAN接口2；FRR备份隧道的路径为P1-P3-P2。

MPLS TE隧道I、MPLS TE隧道II和FRR备份隧道的建立方法可以包括：

首先，在直接连接的P1、P2两个设备之间的物理接口上同时承载两个VLAN，比如VLAN1和VLAN2；在P1和P2上，分别基于VLAN1、VLAN2建立对应的VLAN接口1、VLAN接口2，并分别配置各自的IP地址；假设该物理接口的带宽为1000M。

之后，建立MPLS TE隧道。包括：建立从PE-A设备到PE-B设备的MPLSTE隧道I，路径为PE-A-P1-P2-PE-B，其中MPLS TE隧道I在P1上的IP网络层出接口为VLAN接口1；建立从PE-A设备到PE-C设备的MPLS TE隧道II，路径为PE-A-P1-P2-PE-C，其中MPLS TE隧道II在P1上的IP网络层出接口为VLAN接口2。

本发明实施例即是在建立了MPLS TE隧道的物理接口上进行带宽分配，具体包括如下步骤：    

步骤11：本发明实施例能够感知到承建MPLS TE隧道的接口是一个基于VLAN设置的逻辑接口，并获取所述VLAN的物理接口信息、物理接口的当前可分配带宽值以及该物理接口上承载的VLAN数量，比如，具体可以由网络中的RSVP单元完成该步骤；物理接口的当前可分配带宽值可以根据该物理接口的已分配带宽值以及总可分配带宽值确定；该物理接口的已分配带宽值可以根据该物理接口上的VLAN接口的已分配带宽值和/或该物理接口上已分配的其他带宽值确定；

步骤12：根据步骤1获取的当前可分配带宽值进行预留带宽的约束路由计算，并根据该计算结果分配带宽；比如：具体可以由RSVP单元将步骤1获取的当前可分配带宽值传输至CSPF单元；CSPF单元将该物理接口上的当前可分配带宽值参与预留带宽的约束路由计算，并将计算结果传输至RSVP单元，RSVP单元根据接收到的计算结果对VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽；

步骤13：根据本次分配的可用带宽值更新该物理接口的当前可用带宽值并保存。

比如：按照图1所示的网络结构，隧道I的可用带宽是300M；此时，虽然物理接口的最大可用带宽依然是1000M，但是隧道II只能从剩下的700M中去申请带宽资源；而且，隧道I和隧道II之间转发的数据流量不会互相抢占对方的带宽资源。即，基于本发明实施例的方法能够保障MPLS TE隧道的带宽保障。

在需要对MPLS TE隧道进行链路保护的情况下，对需要进行链路保护的MPLS TE隧道建立FRR备份隧道。比如：图1所示的MPLS TE隧道II的FRR备份隧道，路径为P1-P3-P2，该备份隧道用于对MPLS TE隧道II在P1-P2设备间进行MPLS TE FRR的链路保护。

实现MPLS TE FRR功能的步骤包括：

步骤21：在P1、P2上的VLAN接口2上进行BFD，以对VLAN接口2进行故障监测。具体可以包括：将图1所示的MPLS TE隧道II和FRR备份隧道在P1设备上形成对应关系之后，获知MPLS TE隧道II的出接口为VLAN接口2，并且基于隧道II的下一跳IP地址设置相应的状态表，同时将所述下一跳IP地址和VLAN接口2上配置的BFD监测单元设置为对应关系。

步骤22：若BFD监测单元发现VLAN接口2的下一跳IP地址不能够到达，则通过步骤21形成的对应关系将VLAN接口2的下一跳IP地址不能够到达的信息直接通知隧道转发引擎；隧道转发引擎接收到这个信息后立刻执行FRR切换，即，将原来MPLS TE隧道II上传送的流量在预定的时间内切换到备份隧道上继续转发，从而将VLAN接口2的下一跳IP地址不能够到达造成的损失降到最低，提高了隧道的可靠性。预定的时间一般为小于50ms的时间。隧道转发引擎为MPLS TE隧道中具有信息转发功能的功能实体。

本发明的装置实施例的结构图如图2所示，包括：

可分配带宽值确定单元，用于确定物理接口的当前可分配带宽值，所述当前可分配带宽值根据所述物理接口的已分配带宽值以及所述物理接口的总可分配带宽值确定；

可用带宽分配单元，用于根据所述确定的当前可分配带宽值，为所述物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽；

带宽更新单元，用于根据本次分配的可用带宽值更新所述物理接口的当前可分配带宽值并保存。

所述可分配带宽值确定单元具体包括：

已分配带宽值确定单元，用于根据所述物理接口上的VLAN接口的已分配带宽值；和/或，所述物理接口上已分配的其他带宽值，确定所述物理接口的已分配带宽值；在本发明实施例中，该已分配带宽值确定单元可以为RSVP单元；

当前可分配带宽值确定单元，用于根据已分配带宽值确定单元确定的所述物理接口的已分配带宽值，以及所述物理接口的总可分配带宽值确定所述物理接口的当前可分配带宽值；在本发明实施例中，该当前可分配带宽值确定单元可以为CSPF单元和RSVP单元。

若所述系统提供MPLS TE FRR功能，所述系统还包括：

FRR备份隧道建立单元，用于对需要进行链路保护的MPLS TE隧道建立FRR备份隧道；

状态表修改单元，若监测到MPLS TE隧道上VLAN接口的下一跳IP地址不可达，则修改用于记录MPLS TE隧道下一跳IP地址的状态表；

FRR切换执行单元，用于根据修改的所述状态表，执行FRR切换，将传送的数据流量在预定的时间内切换到FRR备份隧道上继续转发。

综上所述，本发明实施例在电信级以太网中，通过采用为所述物理接口上的VLAN接口对应的MPLS TE隧道分配可用带宽的技术手段，提供了基于VLAN接口的MPLS TE隧道带宽保障，达到保证MPLS TE隧道上带宽资源的合理分配的效果；并且，采用修改下一跳IP地址的状态表，执行FRR切换的技术方案，提供了基于VLAN接口的MPLS TE FRR功能，达到在MPLS TE隧道发生故障的情况下，能够快速切换用户数据业务至备份隧道的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种在VLAN接口上实现MPLS TE的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定物理接口的当前可分配带宽值；所述当前可分配带宽值根据所述物理接口的已分配带宽值以及所述物理接口的总可分配带宽值确定；

根据所述的当前可分配带宽值，为所述物理接口上的虚拟局域网VLAN接口对应的多协议标签交换的流量工程MPLS TE隧道分配可用带宽，根据本次分配的可用带宽值更新所述物理接口的当前可分配带宽值并保存。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理接口的已分配带宽值包括：

所述物理接口上的VLAN接口的已分配带宽值；和/或，所述物理接口上已分配的其他带宽值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对需要进行链路保护的MPLS TE隧道建立快速重路由FRR备份隧道；并对所述MPLS TE隧道进行故障监测；

若监测到所述MPLS TE隧道上VLAN接口的下一跳IP地址不可达，则修改用于记录MPLS TE隧道上VLAN接口的下一跳IP地址的状态表，执行FRR切换，并将传送的数据流量在预定的时间内切换到FRR备份隧道上继续转发。

4.一种在VLAN接口上实现MPLS TE的装置，其特征在于，所述装置包括：

可分配带宽值确定单元，用于确定物理接口的当前可分配带宽值，所述当前可分配带宽值根据所述物理接口的已分配带宽值以及所述物理接口的总可分配带宽值确定；

可用带宽分配单元，用于根据所述确定的当前可分配带宽值，为所述物理接口上的虚拟局域网VLAN接口对应的多协议标签交换的流量工程MPLSTE隧道分配可用带宽；

带宽更新单元，用于根据本次分配的可用带宽值更新所述物理接口的当前可分配带宽值并保存。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述可分配带宽值确定单元具体包括：

已分配带宽值确定单元，用于根据所述物理接口上的VLAN接口的已分配带宽值；和/或，所述物理接口上已分配的其他带宽值，确定所述物理接口的已分配带宽值；

当前可分配带宽值确定单元，用于根据已分配带宽值确定单元确定的所述物理接口的已分配带宽值，以及所述物理接口的总可分配带宽值确定所述物理接口的当前可分配带宽值。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，若所述装置还包括：

快速重路由FRR备份隧道建立单元，用于对需要进行链路保护的MPLSTE隧道建立FRR备份隧道；

状态表修改单元，若监测到MPLS TE隧道上VLAN接口的下一跳IP地址不可达，则修改用于记录MPLS TE隧道上VLAN接口的下一跳IP地址的状态表；

FRR切换执行单元，用于根据修改的所述状态表，执行FRR切换，将传送的数据流量在预定的时间内切换到FRR备份隧道上继续转发。

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