CN101146015B - 一种实现一层虚拟专用网l1 vpn的方法和装置 - Google Patents

一种实现一层虚拟专用网l1 vpn的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的方法，在运营商边缘设备PE上创建至少一个虚拟PE，所述虚拟PE与客户边缘设备CE进行信令和路由交互，支持至少一个L1 VPN业务模型。本发明还公开了对应的装置。本发明方案，可以根据用户所需L1 VPN服务的不同，选择合适的业务模型，动态在PE、CE上建立VPE、VCE来支持多种业务模型以满足用户需求；还可以保证支持多种业务模型时信息的安全性以及资源使用的有效性。

Description

一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的方法和装置
技术领域
本发明涉及一层虚拟专用网L1 VPN领域，尤其涉及一种实现L1 VPN的方法和装置。
背景技术
OVPN(Optical Virtual Private Network，光虚拟专用网)是光网络向ASON(Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络)转型过程中出现的新业务应用，OVPN在传输层为用户提供VPN(VitrualPrivate Network，虚拟专用网)业务，也称为L1VPN(Layer1 VPN，一层虚拟专用网)。OVPN业务同传统的VPN业务一样，使得用户在减少通信费用的情况下，能够在公网内部灵活组建自己的网络拓扑，并允许运营商对物理网络资源进行划分，提供给终端用户全面并安全地查看以及管理他们各自的OVPN的能力，如同每个用户拥有自己的光网络一样。同时，OVPN能够使运营商优化带宽的利用率，通过较少的投资获得更多的商业机会从而增加收入。
在IETF的draft-ietf-11vpn-framework中描述了实现L1VPN的各种业务模型：基本模型(Basic Mode)和增强模型，增强模型中又包括：增强的重叠模型，虚节点模型(Virtual Node)，虚连接模型(Virtual Link)以及VPN对等模型(Per VPN Peer)等。不同模型中，CE(Custom Edge，客户网络边沿设备)和PE(Provider Edge，运营商网络边沿设备)之间交互的信息以及其信令路由方式都有所差异。
另外，不同的模型对应不同的业务场景，例如在Multi-serviceBackbone(多业务骨干网)，Carrier’s carrier(运营商的运营商)场景中，很可能给用户分配专用的资源，用户能够对运营商网络中的专用电路进行性能监控，此时要用到Virtual Link或Per VPN Peer模型；而在VideoConference(视频会议)，Content distribution(内容分发)等场景中，运营商的链路资源由各VPN共享，此时要用到Basic Mode模型。不同的用户可能有不同的场景需求，一个运营商需要能够支持用户要求的所有场景；也即，一个运营商需要能够支持多种业务模型，从而支持不同应用场景的需求。
发明内容
基于上述分析，本发明提供了一种实现一层虚拟专用网L1VPN的方法，在运营商边缘设备PE上创建至少一个虚拟PE，在客户边缘设备CE上创建至少一个虚拟CE，属于同类业务模型的虚拟PE具有相同的PE业务模型实例，属于同类业务模型的虚拟CE具有相同的CE业务模型实例，所述PE业务模型实例和所述CE业务模型实例通过各自的信令处理模块和路由处理模块统一进行信令和路由交互，支持至少一个L1 VPN业务模型；所述虚拟PE和所述虚拟CE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息。
其中，所述在PE上创建至少一个虚拟PE，包括步骤：
所述PE接收到创建所述至少一个L1 VPN业务模型的命令，创建所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE。
所述在CE上创建至少一个虚拟CE，包括步骤：
所述CE接收到创建所述至少一个L1 VPN业务模型的命令，创建所述L1 VPN业务模型对应的虚拟CE。
本发明方法还可以包括，删除所述L1 VPN业务模型时，删除所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE和虚拟CE。
同时，本发明提供了一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的运营商边缘设备PE装置，包括VPN公共处理模块、至少一个虚拟PE、存储器和中央处理器，
所述VPN公共处理模块用于实现PE上至少一个L1 VPN业务模型的公共功能，创建或删除所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE；
所述虚拟PE中，属于同类业务模型的虚拟PE具有相同的PE业务模型实例，所述PE业务模型实例包括信令处理模块和路由处理模块，统一进行信令和路由交互；所述虚拟PE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述存储器中保存所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述中央处理器通过与所述VPN公共处理模块及存储器中保存的内容进行交互，支持所述L1 VPN业务模型。
同时，本发明还提供了一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的客户边缘设备CE装置，包括VPN公共处理模块、至少一个虚拟CE、存储器和中央处理器；
所述VPN公共处理模块用于实现CE上至少一个L1 VPN业务模型的公共功能，创建或删除L1 VPN业务模型对应的虚拟CE；
所述虚拟CE中，属于同类业务模型的虚拟CE具有相同的CE业务模型实例，所述CE业务模型实例包括信令处理模块和路由处理模块，统一进行信令和路由交互；所述虚拟CE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述存储器保存所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述中央处理器通过和所述VPN公共处理模块及存储器中保存的内容进行交互，支持所述L1 VPN业务模型。
采用本发明方案，可以根据用户所需L1 VPN服务的要求不同，选择合适的业务模型，动态在PE、CE上建立VPE、VCE来支持一种或一种以上的业务模型以满足用户需求；因不同VPN的VCE、VPE之间信息是隔离的，还能够保证支持多种业务模型时信息的安全性以及资源使用的有效性。
图1为本发明中在一个物理PE上创建多个VPE的示意图；
图2为本发明中在一个物理CE上创建多个VCE的示意图；
图3为本发明的实施例中支持多种业务模型的示意图；
图4为本发明的实施例中创建VPE和VCE的过程示意图；
图5为本发明的实施例中删除VPN1的过程示意图；
附图说明
图6为本发明中实现L1 VPN多业务模型的一个实施例；
图7为本发明中实现L1 VPN多业务模型的又一个实施例；
图8为本发明中实现L1 VPN多业务模型的另一个实施例；
图9为本发明的实施例中支持VPE的PE装置示意图；
图10为本发明的实施例中支持VCE的CE装置示意图。
本发明方案根据用户对L1 VPN应用场景的需求，建立一个或一个以上的L1 VPN业务模型，满足不同场景下不同用户对L1 VPN的应用需求。下面结合附图和具体实施例进行详细的说明。
图1所示为在一个物理PE上创建多个VPE(Virtual PE，虚拟PE)的示意图。本发明的实施例中，在一个物理PE上可根据用户VPN的应用场景及VPN的个数动态创建多个不同类型的VPE，例如VPE_BM(支持基本模型的虚拟PE)，VPE_VN(支持虚节点模型的虚拟PE)，VPE_VL(支持虚链路模型的虚拟PE)或其它模型的虚拟PE等。
图2所示为在一个物理CE上创建多个VCE(Virtual CE，虚拟CE)的示意图。本发明的实施例中，在一个物理CE上可根据用户VPN的应用场景及VPN的个数动态创建多个不同类型的VCE：例如VCE_BM(支持基本模型的虚拟CE)，VCE_VN(支持虚节点模型的虚拟CE)、VCE_VL(支持虚链路模型的虚拟CE)或其它模型的虚拟CE。
图3所示为本发明的实施例中支持多种业务模型的示意图。其中，CE2和CE4之间组成了VPN1，其中用到专用的链路，在与用户的SLA(服务等级协定)中规定了用户可查看其专用链路的性能告警等信息，因此要用到Virtual Link模型对VPN1进行支持，创建VPN时运营商分配给VPN1以专用链路，这些链路只被VPN1专用。CE1、CE2、CE3间组成了VPN2，用于内容分发，没有分配专用的链路资源，其间通信链路是动态申请和删除的，对于VPN2，需通过Basic Mode模型进行支持。根据用户的不同需求，通过创建VPE和VCE，同时支持两个业务模型。
下面结合图3、图4和图5对VCE，VPE的动态创建和删除过程作进一步说明。如图4所示为创建VPE和VCE的过程示意图，包括步骤：
具体实施方式
PE1接收到创建采用Virtual Link模型的VPN1的命令，创建VPE1-1；
PE2接收到创建采用Virtual Link模型的VPN1的命令，创建VPE2-1；
CE2接收到创建采用Virtual Link模型的VPN1的命令，创建VCE2-1；
CE4接收到创建采用Virtual Link模型的VPN1的命令，创建VCE4。
上述步骤之间并不需要确定的先后顺序。所述命令，可以来自VPNManager(虚拟专用网管理器)，即VPN Manager分别向PE和CE下发创建虚拟PE和虚拟CE的命令；也可以由VPN Manager向PE下发创建虚拟PE的命令，然后通过PE和CE之间的接口，PE向CE下发创建VCE的命令。另外，VPE和VCE的创建也可以通过PE和CE之间的信令完成。
如图5所示为删除VPN1的过程示意图，包括步骤：
PE1接收到删除VPN1对应的VPE的命令，删除对应的VPE1-1；
PE2接收到删除VPN1对应的VPE的命令，删除对应的VPE2-1；
CE2接收到删除VPN1对应的VCE的命令，删除对应的VCE2-1；
CE4接收到删除VPN1对应的VCE的命令，删除对应的VCE。
同理，可以对采用基本模型的VPN2进行创建和删除。
当VPE、VCE创建完成后，则可以利用二者之间的路由和信令交互，支持L1 VPN业务。具体来说，实现L1 VPN业务有下述两种方式：
方式一：如图6所示，每个VPE，VCE有自己独立的信令和路由部分，每个PE或CE设备上的各个VPE，VCE都是独立的实体，各自具有独立的信令处理模块和路由处理模块，其信令和路由处理部分没有共享的地方，不管这些VPE，VCE是否属于同一类业务模型的VPE，VCE。
VCE和VPE的路由处理模块间根据业务模型的不同决定是否有路由信息交互。如果是基本模型，则无信息交互；如果为增强模型，则有路由信息交互。
VPE和VCE间的信令处理模块间进行信令的交互进行L1 VPN业务的建立，维护和删除。
方式二：对于同类业务模型在CE，PE上可建立一个统一的业务模型实例，用于同类业务模型中信令和路由公共部分的处理，各VCE，VPE根据所属的业务模型，与业务模型实例进行交互。
如图7所示，以基本模型为例，一个PE上支持了两个基本模型的L1 VPN，一个CE上支持了两个基本模型的L1 VPN。此时，在PE上将建立一个PE基本模型实例，其中包括PE基本模型信令处理模块和PE基本模型路由处理模块；在CE上将建立一个CE基本模型实例，其中包括CE基本模型信令处理模块和CE基本模型路由处理模块。
每个基本模型的L1 VPN对应的VPE和VCE中不包括信令和路由处理部分，只是维护其成员信息，这些信息的维护通过与PE基本模型实例、CE基本模型实例进行交互完成。CE基本模型信令处理模块和PE基本模型信令处理模块进行信令交互，从而对L1 VPN中的业务进行建立，维护和删除。
如图8所示，以增强模型中的虚链路模型为例，一个PE上支持了两个虚链路模型的L1 VPN，一个CE上支持了两个虚链路模型的L1 VPN。此时，在PE上将建立一个PE虚链路模型实例，其中包括PE虚链路模型信令处理模块和PE虚链路模型路由处理模块；在CE上将建立一个CE虚链路模型实例，其中包括CE虚链路模型信令处理模块和CE虚链路模型路由处理模块。
每个虚链路模型的L1 VPN对应的VPE和VCE中不包括信令和路由处理部分，只是维护其成员信息，这些信息的维护通过与PE虚链路模型实例、CE虚链路模型实例进行交互来完成。CE虚链路模型信令处理模块和PE虚链路模型信令处理模块进行信令交互从而对L1VPN中的业务进行建立，维护和删除；同时，CE虚链路模型路由处理模块和PE虚链路模型路由处理模块进行路由信息的交互，实现路由维护和管理功能。
一般而言，一个物理CE上支持多种业务模型的可能性比较小，因此，一个CE上通常只支持一种业务模型，也就是说，在本发明中的实施例中，CE上支持VCE不是必须的，大数情况下，只在PE上支持VPE即可。
图9所示为本发明的实施例中支持VPE的PE装置，包括VPN公共处理模块、至少一个VPE、Memory(存储器)和CPU(中央处理器)。
其中，VPN公共处理模块用于实现PE上L1 VPN的公共功能，如自动发现，策略配置，VPE的创建删除，接收VPN Manager下发的命令，将命令分发到对应的VPE等；Memory中保存了当前VPN的成员信息，其以成员信息表的形式存储，成员信息表可通过自动发现得到，每个VPE与其对应VPN的VPN成员信息表关联；CPU通过和VPN公共处理模块及Memory中保存的内容交互，完成PE上VPN的功能；VPE的结构已经在上文中进行说明，此处不再赘述。当然，所述VPE的结构存在图6与图7、图8所示的两种不同情形。
图10所示为支持VCE的CE装置，包括VPN公共处理模块、至少一个VPE、Memory(存储器)和CPU(中央处理器)。
VPN公共处理模块用于实现CE上VPN的公共功能，如策略配置，VCE的创建删除，接收VPN Manager下发的命令，将命令分发到对应的VCE等；Memory中保存了当前VPN的成员信息，其以成员信息表的形式存储，成员信息表可通过自动发现得到，每个VCE与其对应VPN的VPN成员信息表关联；CPU通过和VPN公共处理模块及内存中保存的内容交互，完成CE上VPN的功能；VCE的结构已经在上文中进行说明，此处不再赘述。VCE的结构存在图6与图7、图8所示的两种不同情形。
本发明的多个实施例，可以根据用户所需L1 VPN服务的要求不同，选择合适的业务模型，动态在PE、CE上建立VPE、VCE来支持多种业务模型以满足用户需求；因不同VPN的VCE、VPE之间信息是隔离的，所以能够保证支持多种业务模型时信息的安全性以及资源使用的有效性。
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，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，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。

Claims (6)

1.一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的方法，其特征在于，在运营商边缘设备PE上创建至少一个虚拟PE，在客户边缘设备CE上创建至少一个虚拟CE，属于同类业务模型的虚拟PE具有相同的PE业务模型实例，属于同类业务模型的虚拟CE具有相同的CE业务模型实例，所述PE业务模型实例和所述CE业务模型实例通过各自的信令处理模块和路由处理模块统一进行信令和路由交互，支持至少一个L1 VPN业务模型；所述虚拟PE和所述虚拟CE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在PE上创建至少一个虚拟PE，包括步骤：
所述PE接收到创建所述至少一个L1 VPN业务模型的命令，创建所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在CE上创建至少一个虚拟CE，包括步骤：
所述CE接收到创建所述至少一个L1 VPN业务模型的命令，创建所述L1 VPN业务模型对应的虚拟CE。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，删除所述L1 VPN业务模型时，删除所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE和虚拟CE。
5.一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的运营商边缘设备PE装置，其特征在于，包括VPN公共处理模块、至少一个虚拟PE、存储器和中央处理器，
所述VPN公共处理模块用于实现PE上至少一个L1 VPN业务模型的公共功能，创建或删除所述L1 VPN业务模型对应的虚拟PE；
所述虚拟PE中，属于同类业务模型的虚拟PE具有相同的PE业务模型实例，所述PE业务模型实例包括信令处理模块和路由处理模块，统一进行信令和路由交互；所述虚拟PE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述存储器中保存所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述中央处理器通过与所述VPN公共处理模块及存储器中保存的内容进行交互，支持所述L1 VPN业务模型。
6.一种实现一层虚拟专用网L1 VPN的客户边缘设备CE装置，其特征在于，包括VPN公共处理模块、至少一个虚拟CE、存储器和中央处理器；
所述VPN公共处理模块用于实现CE上至少一个L1 VPN业务模型的公共功能，创建或删除L1 VPN业务模型对应的虚拟CE；
所述虚拟CE中，属于同类业务模型的虚拟CE具有相同的CE业务模型实例，所述CE业务模型实例包括信令处理模块和路由处理模块，统一进行信令和路由交互；所述虚拟CE维护所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述存储器保存所述L1 VPN业务模型的成员信息；
所述中央处理器通过和所述VPN公共处理模块及存储器中保存的内容进行交互，支持所述L1 VPN业务模型。
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