CN101106512B - 一种QinQ终结配置的处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种QinQ终结配置的处理方法，包括以下步骤：确定用户端上线时，创建该用户端的QinQ终结配置；确定该用户端下线时，删除该用户端的QinQ终结配置。本发明还包括一种QinQ终结配置的处理设备。通过使用本发明，可以实现QinQ终结设备动态配置，方便了对用户的管理，有效的提高了资源的使用效率。

Description

一种QinQ终结配置的处理方法和设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种QinQ(802.1Q in 802.1Q，两层VLAN封装)终结配置的处理方法和设备。
背景技术
随着以太网技术在运营商网络中的大量部署，利用802.1Q VLAN(VirtualLocal Area Network，虚拟局域网)对用户进行隔离和标识受到很大限制，因为IEEE802.1Q中定义的VLAN tag域只有12个比特，仅能表示212＝4096个VLAN，这在需要标识的大量用户时所能够标识的信息量严重不足，于是QinQ技术应运而生。
QinQ最初主要是为拓展VLAN的数量空间而产生的，它是在原有的802.1Q消息的基础上又增加一层802.1Q标签实现，使VLAN数量增加到4096*4096，随着网络的发展以及运营商精细化运作的要求，QinQ的双层标签又有了进一步的功能，它的内外层标签可以代表不同的信息，如内层标签代表用户，外层标签代表业务(IPTV、Internet等)或者地区(具体的小区交换机)。
QinQ终结主要是指对QinQ消息的双层tag进行识别，然后根据后续的转发行为对双层QinQ消息进行剥离或继续传送。QinQ终结技术目前使用在用户接入侧，一般配置在路由设备上，其应用场景如图1所示。支持QinQ终结功能的路由设备可以支持几十K的用户，其中一对内外层VLAN标识一个用户。所有的QinQ终结配置都是手动静态配置，系统根据配置给用户分配系统资源如表项、计数器等。
现有技术中，以IPTV应用业务为例，如果运营商需要规划3M、5M两种带宽IPTV用户各1000个，则首先必须在具有QinQ终结功能的路由设备的接口上进行配置，配置的内容包括不同的组所允许使用的带宽，以及根据内层VLAN和外层VLAN对每一用户所属的组进行区分。其示意图如图2所示。即使只有100个用户开通了IPTV业务，上述配置的资源也都必须分配。
现有技术的缺点在于，设备管理复杂，对于IPTV这样的海量应用，设备接入的用户非常多，造成运营商配置也非常多，难以记住哪些VLAN对应哪些用户，带来设备管理上的困难。另外，实现的效率不高，存在资源浪费。系统为每一个可能的用户都分配了资源，尽管大部分时间该用户并没有在线观看IPTV。
发明内容
本发明的实施例提供一种QinQ配置的处理方法和设备，用以在QinQ终结设备上动态地维护用户端的QinQ终结配置。
本发明的实施例提供一种QinQ终结配置的处理方法，包括以下步骤：
根据获取到的消息确定用户端上线；
判断所述消息的外层虚拟局域网标签VLAN tag是否在预先设定的业务规划范围内；
位于预先设定的业务规划范围内时，根据所述消息创建所述用户端的QinQ终结配置；
确定所述用户端下线时，删除所述用户端的QinQ终结配置。
本发明的实施例还提供一种QinQ终结配置的处理设备，包括上线检测单元、配置创建单元、下线检测单元和配置删除单元，其中：
所述上线检测单元，用于检测到用户端上线时，通知所述配置创建单元；
所述配置创建单元，用于创建所述用户端的QinQ终结配置；
所述下线检测单元，用于检测到用户端下线时，通知所述配置删除单元；
所述配置删除单元，用于删除所述用户端的QinQ终结配置；
所述上线检测单元进一步包括：
上线消息获取子单元，用于根据获取到的消息判断所述用户端上线，并将获取到的消息发送给判断子单元；
判断子单元，用于判断所述上线消息获取子单元发送的消息的外层VLANtag是否在业务规划范围内，如果是则把所述消息发送给所述配置创建单元；否则不处理所述消息。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：
可以根据用户的上下线探测实现QinQ终结设备动态配置，方便了对用户的管理，有效的提高了资源的使用效率。
附图说明
图1是现有技术中QinQ终结设备网络结构图；
图2是现有技术中QinQ终结静态配置的结构图；
图3是本发明实施例一的一种QinQ终结配置的处理方法的流程图；
图4是本发明实施例二的一种QinQ终结配置的处理方法的流程图；
图5是本发明实施例三的一种QinQ配置终结的处理方法的流程图；
图6是本发明实施例四的一种处理QinQ终结配置的设备图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明的实施例一中，一种QinQ终结配置的处理方法如图3所示，具体步骤如下：
步骤s101、确定用户端是否上线。
具体的，根据用户端上线时发送的消息，确定用户端上线。
步骤s102、判断该消息的外层VLAN tag是否在业务规划范围内，如果是，转步骤s103。
需要说明的是，如果不在业务规划范围内，则对该消息不做处理，对此情况在此不做进一步描述。
该QinQ的外层VLAN Tag的业务规划范围已经进行过预先设定。
步骤s103、创建QinQ终结配置。
步骤s104、检测到用户端下线。
具体的，根据用户端下线时发送的消息或者设定的老化机制，判断用户端下线。
在用户端正常下线时，用户端会与网络侧进行关于下线消息的交互。如在DHCP协议中，规定了请求下线的用户端需要向DHCP服务器发送DHCPRelease(释放)消息，DHCP服务器回收向用户端分配的地址，用户端正常下线。因此，可以根据这些下线消息作为判断用户端下线的依据。
在用户端非正常下线时，例如重启或有网络故障发生时，不会有该下线消息的交互，因此需要寻找其他的标准进行用户端下线的判断。这时，可以采用老化机制作为判断用户端下线的依据。例如在DHCP协议中，网络设备通过DHCP Snooping协议获取用户端的地址表项并存储，如果该地址表项的租期到达时，网络设备没有接收到用户端发送的续订该地址的消息，则可以判断为用户端已经下线。
步骤s105、删除用户端的QinQ终结配置。
本发明的实施例二提供一种结合DHCP(Dynamic Host ConfigurationProtocol，动态主机配置协议)进行QinQ终结配置的处理方法，如图4所示，具体步骤如下：
步骤s201、在QinQ终结设备的子接口上启用DHCP功能。
步骤s202、用户端上线时，以广播方式发送DHCP Discovery消息寻找DHCP服务器，请求分配IP地址。
步骤s203、QinQ终结设备获取该DHCP Discovery消息。
步骤s204、QinQ终结设备提取DHCP Discovery消息中的DHCP option82选项，确定DHCP option82中携带的消息的外层VLAN tag在预先设定的业务规划范围内。需要说明的是，如果不在业务规划范围内，则对该DHCP Discovery消息不做处理，对此情况在此不做进一步描述。
其中，外层VLAN Tag的业务规划范围在主接口下已经提前设定，这在一定程度上保证了安全性。而DHCP Option82选项通常是由DSLAM(Digitalsubscriber ling access multiplexer，数字用户线路接入复用器)设备将用户的端口信息(DHCP请求消息是从交换机的哪个端口进入网络的)和设备信息(交换机的MAC地址)添加到用户的DHCP消息中，DHCP服务器可以通过识别DHCP Option82来执行IP地址分配策略或其它策略。
步骤s205、根据DHCP option82中携带的消息的外层VLAN tag，在对应的接口下创建QinQ终结配置。
步骤s206、QinQ终结设备把该DHCP Discovery消息转发给DHCP服务器。
步骤s207、用户端正常下线时，向QinQ终结设备发送DHCP Release消息。
步骤s208、QinQ终结设备删除用户端的QinQ终结配置，并释放资源。
如果用户端侧出现异常或者中间设备出现故障非正常下线时，则执行老化机制，其中老化机制的方案可以包括以下三种：
(1)QinQ终结设备与DHCP Snooping功能绑定使用。
首先在QinQ终结设备的子接口上启用DHCP Snooping功能，DHCPSnooping功能是DHCP的一项安全特性，通过建立和维护DHCP Snooping绑定表过滤不可信任的DHCP信息，其中DHCP Snooping绑定表包含不信任区域的用户MAC地址、IP地址、租期、VLAN-ID接口等信息。
QinQ终结设备根据DHCP Snooping绑定表中用户端的IP地址租期，判断用户端的IP地址租期是否过期，如果过期时仍未接收到用户端的续订消息，则对该用户端的地址对应的表项进行老化，同时认为用户端已经下线，可以删除该用户端的QinQ终结配置。
(2)由QinQ终结设备本身的功能实现一种老化机制。
首先，QinQ终结设备保存DHCP的IP地址租期，建立老化定时器，考虑到一般DHCP的IP地址租期较长(一般以天为单位)，可以将该老化定时器的老化时间缩短到可以接受的范围(例如1小时)。定时器到达预设的时间时，通过ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)报文探测用户端是否在线，如果没有从用户端接收到响应消息，则认为用户端已经下线，可以删除该用户端的QinQ终结配置。同时还可以通知网络侧的相关设备：该用户端已经下线。
(3)基于ARP进行老化。
ARP中用于记录用户端的地址的缓存表采用了老化机制，在预先设定的老化时间内如果表中的某用户端的ARP表项没有被刷新，则可以认为用户端已经下线，与该ARP表项对应的用户端的QinQ终结配置将会被删除。
通过上述本发明的实施例，可以通过DHCP检测用户端上线和下线，实现QinQ终结设备动态配置，方便了对用户的管理，有效的提高了资源的使用效率。
本发明实施例三提供一种结合PPP(Point-to-Point Protocol，点到点协议)进行QinQ配置的处理方法如图5所示，其中用户端和服务器通过点对点链路建立通信，具体步骤如下：
步骤s301、用户端上线时以广播方式寻找服务器，获得其以太网MAC地址。
步骤s302、收到消息的服务器向用户端发送响应消息。
步骤s303、用户端从所有对其发送响应消息的服务器中选择一个，并向所选择的服务器发送有效发现请求消息。
选择的原则是根据服务器的名称类型标签和服务名称类型标签的内容。
步骤s304、服务器收到请求消息后准备开始PPP会话，其向用户端发送一个PADS(PPPoE Active Discovery Session-confirmation，发现会话确认)消息。
步骤s305、当用户端收到PADS消息确认后，建立PPP会话。
步骤s306、QinQ终结设备确定该PADS消息的外层VLAN tag位于业务规划范围。需要说明的是，如果不在业务规划范围内，则对该消息不做处理，对此情况在此不做进一步描述。
步骤s307、QinQ终结设备根据该PADS消息，创建QinQ终结配置。
具体的，根据该PADS消息中携带的用户端的VLAN信息，创建QinQ终结配置。
步骤s308、用户端正常下线时，发送PADT(PPPOE Active DiscoveryTerminate，发现会话终结)消息，断开PPP会话。
步骤s309、QinQ终结设备根据该PADT消息，删除用户端的QinQ终结配置。
如果用户端侧出现异常或者中间设备出现故障非正常下线时，则执行上文中描述的老化机制，在此不进行重复描述。
通过上述实施例，可以通过PPP会话的建立和断开检测用户端上线和下线，实现QinQ终结设备动态配置，方便了对用户的管理，有效的提高了资源的使用效率。
本发明的实施例四还提供一种处理QinQ终结配置的设备，该设备可以为网络中的路由设备，如图6所示，包括：
上线检测单元10，用于检测到用户端上线时，通知配置创建单元20。
配置创建单元20，与上线检测单元10连接，用于创建用户端的QinQ终结配置。
下线检测单元30，用于检测到用户端下线时，通知配置删除单元40。
配置删除单元40，与下线检测单元30连接，用于删除用户端的QinQ终结配置。
具体的，上线检测单元10进一步包括：
上线消息获取子单元11，用于根据获取到的消息判断用户端上线，并将获取到的消息发送给判断子单元12。具体的，该消息可以为DHCP Discovery消息或PPPoE PADS消息。
判断子单元12，用于判断该上线消息获取子单元发送的消息的外层VLANtag是否在业务规划范围内，如果是，把该消息发送给配置创建单元20，否则不处理该消息。该消息中携带有用户端的VLAN信息，用于配置创建单元20进行QinQ终结配置的动态创建。
下线检测单元30进一步包括：
下线消息获取子单元31，用于根据获取到的消息判断用户端下线时，通知配置删除单元40，以删除用户端的QinQ终结配置。
老化子单元32，用于当用户端的表项满足预设的老化机制时，判断用户端下线并通知配置删除单元40，以删除用户端的QinQ终结配置。该老化机制包括：(1)与DHCP Snooping功能绑定使用，根据DHCP Snooping绑定表里面的IP地址租期，判断用户端的IP地址租期是否过期，如果已过期，则判断用户端下线；(2)本地建立老化定时器，并且将老化时间缩短到可以接受的范围。通过ARP报文探测用户端是否在线，如果没有从用户端接收到响应消息，则认为用户端已经下线；(3)基于ARP进行老化：ARP中用于记录地址的缓存表采用了老化机制，在预先设定的老化时间内如果某一ARP表项没有刷新就会被删除，与该ARP表项对应的用户端会被判断为已经下线。
通过本实施例提供的处理QinQ终结配置的设备，实现QinQ终结设备动态配置，方便了对用户的管理，有效的提高了资源的使用效率。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该获取机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台网络设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种两层虚拟局域网VLAN封装QinQ终结配置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据获取到的消息确定用户端上线；
判断所述消息的外层虚拟局域网标签VLAN tag是否在预先设定的业务规划范围内；
位于预先设定的业务规划范围内时，根据所述消息创建所述用户端的QinQ终结配置；
确定所述用户端下线时，删除所述用户端的QinQ终结配置。
2.如权利要求1所述QinQ终结配置的处理方法，其特征在于，所述获取到的消息为所述用户端发送的动态主机配置协议DHCP Discovery发现消息或PPPoE发现会话确认PADS消息，所述获取到的消息中携带用户端的虚拟局域网VLAN信息用于QinQ终结配置的动态创建。
3.如权利要求1所述QinQ终结配置的处理方法，其特征在于，所述确定用户端下线时，删除用户端的QinQ终结配置的步骤具体为：
根据获取到的消息确定所述用户端下线，删除所述用户端的QinQ终结配置；或
所述用户端非正常下线时，通过老化机制确定所述用户端下线，删除所述用户端的QinQ终结配置。
4.如权利要求3所述QinQ终结配置的处理方法，其特征在于，该获取到的消息为用户端发送的DHCP Release释放消息或者PPPoE发现会话终结PADT消息。
5.如权利要求4所述QinQ终结配置的处理方法，其特征在于，所述通过老化机制确定所述用户端下线的步骤具体为：
DHCP窥探Snooping绑定表中的所述用户端所对应的IP地址租期到期时，确定所述用户端下线；或
向所述用户端定时发送的地址解析协议ARP报文无响应时，确定所述用户端下线；或
所述用户端的ARP表项被老化删除时，确定所述用户端下线。
6.一种QinQ终结配置的处理设备，其特征在于，包括上线检测单元、配置创建单元、下线检测单元和配置删除单元，其中：
所述上线检测单元，用于检测到用户端上线时，通知所述配置创建单元；
所述配置创建单元，用于创建所述用户端的QinQ终结配置；
所述下线检测单元，用于检测到用户端下线时，通知所述配置删除单元；
所述配置删除单元，用于删除所述用户端的QinQ终结配置；
所述上线检测单元进一步包括：
上线消息获取子单元，用于根据获取到的消息判断所述用户端上线，并将获取到的消息发送给判断子单元；
判断子单元，用于判断所述上线消息获取子单元发送的消息的外层VLANtag是否在业务规划范围内，如果是则把所述消息发送给所述配置创建单元；否则不处理所述消息。
7.如权利要求6所述QinQ终结配置的处理设备，其特征在于，所述下线检测单元进一步包括：
下线消息获取子单元，用于根据获取到的消息判断所述用户端下线时，通知所述配置删除单元，以删除所述用户端的QinQ终结配置。
8.如权利要求7所述QinQ终结配置的处理设备，其特征在于，所述下线检测单元还包括：
老化子单元，用于当所述用户端的表项满足预设的老化机制时，判断所述用户端下线并通知所述配置删除单元，以删除所述用户端的QinQ终结配置。
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