CN101166147A

CN101166147A - 宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置

Info

Publication number: CN101166147A
Application number: CNA2006101499614A
Authority: CN
Inventors: 孙鹏
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-04-23

Abstract

本发明提供了一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置，该装置包括：关联模块，用于将媒介接入控制地址段与路由转发表通过关于媒介接入控制映射到路由转发表的函数建立对应关系，以获得路由转发表的标识；查找模块，用于根据路由转发表的标识获得关联的接口，并且在接口下找到空闲的网际协议地址；以及分配存储模块，用于将网际协议地址以及路由转发表标识分配给用户，并在用户转发表中记录用户的路由转发表。本发明实现简单，与网络规划无关，并且Vlan等发生变化后，不需要在宽带接入服务器上重做数据，另外本发明可以同时支持IPv4和IPv6的应用场景。

Description

宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置

技术领域

本发明涉及通讯技术中宽带接入服务器对用户进行三重服务业务开展的装置，尤其涉及宽带接入服务器对三重服务业务控制的装置。

背景技术

三重服务(Triple-play)指在同一个网络上或者在不同的网络上由一个运营实体，以一个业务品牌提供语音、数据和视频三种业务的组合。三重服务具有两层含义：一是业务捆绑，二是业务融合。大多数的电信运营商通过业务融合的方式提供三重服务，在IP网络上，电信运营商提供VoIP、宽带和IPTV业务的捆绑。

为了能够在IP网络上支持语音，视频等实时业务，需要有QoS(服务质量)的支持，以保证重要的、敏感的或者实时性较强的数据流在网络中得到优先处理。

在宽带接入服务器(BRAS)上实现资源隔离的多协议标签虚拟专用网(MPLS VPN)，每个业务使用一个虚拟专用网络(VPN)，同其它虚拟专用网络在信息、用户、网络资源上都隔离开来，同运行在一个物理专网上没有区别。并且，由于共享一个采用了统计复用技术的共享物理网络，带来了额外的好处：

1.一个物理网络，建网成本、运行和维护成本均下降；

2.每个业务网均可以在一定程度上进行“软扩容”；

3.各种业务的流量高峰不同步，可以体现统计复用的优势，提高资源利用率。

由于多协议标签虚拟专用网是相对比较成熟的技术，运营商开通业务重点在宽带接入服务器侧区分各种业务，并映射到路由转发表(VRF)中。

在现有业务区分手段中，可以通过三种方法来进行区分：

1.根据电路区分

根据用户业务多少，规划二层网络的vlan。采用P-vlan来标示业务，采用C-vlan来标示用户。

宽带接入服务器上针对二层网络配置，配置相应的vlan，实现用户端IP地址分配和转发控制。

每新增一种业务，都需要重新规划二层网络，重新配置宽带接入服务器数据，实现用户接入。

2.根据接入方式区分

根据用户上网业务、或者IPTV业务分别用接入类型进行区分。上网业务走PPPoX封装、IPTV业务走IPoX封装。因此，只能支持两种业务，对于Triple-Play方式不能满足要求。

3.根据用户名区分

用户的上网业务、IPTV业务、VoIP业务都采用PPPoX接入方式，只是根据username@Domain格式中的域名，映射到不同路由转发表中。

这样所有业务客户端都必须支持PPPoX拨号，对业务客户端要求比较高，设备配置管理相对比较复杂，现有很多设备不支持这种接入方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置。

本发明提供了一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置，该装置包括：设置模块，用于在宽带服务器上以全局模式配置媒介接入控制地址段以及网际协议路由转发表；处理模块，用于将网际协议路由转发表与接入实体相关联，以及将用户接入宽带服务器并向其分配网际协议地址；以及转发模块，用于使宽带服务器根据网际协议地址以及路由转发表实现转发。

其中，上述处理模块包括：关联模块，用于将媒介接入控制地址段与路由转发表通过关于媒介接入控制映射到路由转发表的函数建立对应关系，以获得路由转发表的标识；查找模块，用于根据路由转发表的标识获得关联的接口，并且在接口下找到空闲的网际协议地址；以及分配存储模块，用于将网际协议地址以及路由转发表标识分配给用户，并在用户转发表中记录用户的路由转发表。

并且，路由转发表的标识包括路由标识以及目的路由标识。

另外，接入实体包括接入接口以及域。

另外，对于网际协议接入方式，在入口接口上使路由转发表关联，用户分配的网际协议地址属于接口地址空间。并且，对于端对端协议接入方式，在域上使路由转发表关联，用户分配的网际协议地址属于域动态关联的接口。

并且，在该装置中，确定路由转发表标识的优先级的顺序为媒介接入控制、永久虚拟连接、接口、以及用户名。另外，转发模块根据路由转发表标识以及网际协议地址，查找用户转发表，以实现转发。宽带服务器支持多协议标签虚拟专用网的网络。

本发明采用基于媒体接入控制地址的路由转发表映射，相当于是用二层地址映射到三层路由转发表。用户与宽带接入服务器之间，实际上是建立了一个点对点的串行连接。用户数据包的转发与用户源IP无关。基于此，本发明可以达到以下有益效果：

1.根据用户端设备，如IAD、STB的媒体接入控制地址范围，直接区分路由转发表，方便的区分业务。实现简单，与网络规划无关。Vlan等发生变化后，不需要在宽带接入服务器上重做数据。

2.由于地址分配和路由过程都是根据用户的媒体接入控制地址作为映射标准的，与用户IP地址无关，因此可以同时支持IPv4和IPv6的应用场景。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明的网络设备的示意图；

图2示出了根据本发明第一实施例的用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的方法的流程图；

图3示出了根据本发明第二实施例的用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置的框图；以及

图4示出了根据本发明第三实施例的分配网际协议地址的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

根据本发明的第一实施例，提供了一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的方法。下面将参照图2对该方法进行描述。

图2是示出根据本发明实施例的用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的方法的流程图。如图2所示，根据本发明实施例的用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的方法包括以下步骤：步骤202，在宽带服务器上以全局模式配置媒介接入控制地址段以及网际协议路由转发表；步骤204，将网际协议路由转发表与接入实体相关联，以及将用户接入宽带服务器并向其分配网际协议地址；以及步骤206，宽带服务器根据网际协议地址以及路由转发表实现转发。

其中，上述方法中的步骤204进一步包括以下步骤：将媒介接入控制地址段与路由转发表通过关于媒介接入控制映射到路由转发表的函数建立对应关系，以获得路由转发表的标识；根据路由转发表的标识获得关联的接口，并且在接口下找到空闲的网际协议地址；以及将网际协议地址以及路由转发表标识分配给用户，并在用户转发表中记录用户的路由转发表。

其中，路由转发表的标识包括路由标识以及目的路由标识。另外，接入实体包括接入接口以及域。并且，对于网际协议接入方式，在入口接口上关联路由转发表，用户分配的网际协议地址属于接口地址空间。另外，对于端对端协议接入方式，在域上关联路由转发表，用户分配的网际协议地址属于域动态关联的接口。并且，确定路由转发表标识的优先级的顺序为媒介接入控制、永久虚拟连接、接口、以及用户名。另外，宽带服务器支持多协议标签虚拟专用网的网络。

并且，再上述方法的步骤206中，根据路由转发表标识以及网际协议地址，查找用户转发表，以实现转发。

配置媒体接入控制地址与路由转发表的映射关系，在承载实现一个媒体接入控制表，查询得到路由转发表号。

第二实施例

根据本发明的第二实施例，提供了一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置300，下面将参照图3，对该装置进行描述。

如图3所示，根据本发明实施例的用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置300包括：设置模块302，用于在宽带服务器上以全局模式配置媒介接入控制地址段以及网际协议路由转发表；处理模块304，用于将网际协议路由转发表与接入实体相关联，以及将用户接入宽带服务器并向其分配网际协议地址；以及转发模块306，用于使宽带服务器根据网际协议地址以及路由转发表实现转发。

其中，上述处理模块304包括：关联模块，用于将媒介接入控制地址段与路由转发表通过关于媒介接入控制映射到路由转发表的函数建立对应关系，以获得路由转发表的标识；查找模块，用于根据路由转发表的标识获得关联的接口，并且在接口下找到空闲的网际协议地址；以及分配存储模块，用于将网际协议地址以及路由转发表标识分配给用户，并在用户转发表中记录用户的路由转发表。

其中，路由转发表的标识包括路由标识以及目的路由标识。

另外，接入实体包括接入接口以及域。

第三实施例

根据本发明的第一实施例，本发明还提供了一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的方法，下面将参照图3对该方法进行描述。

如图4所示，该方法包括以下步骤：

第一步骤，在宽带服务器上全局模式下配置媒体接入控制地址段。其中，媒体接入控制地址具有全局唯一性，在目前应用较多的48位媒体接入控制地址中，前24位是由生产网卡的厂商向IEEE申请的厂商地址，后24位为厂商内部分配给每台设备，并且在宽带接入服务器上，配置媒体接入控制地址段作为一种接入方式；

第二步骤，在全局模式下配置IP路由转发表，配置一个路由转发表，同时指定路由转发表的必要属性路由标识，即，目的路由标识；

第三步骤，将路由转发表与接入实体相关联。由于接入服务器接入方式比较多，路由转发表关联工作相当比较复杂，对于IP接入方式，可在入口接口上关联路由转发表，用户分配的ip地址属于该接口地址空间；对于PPP接入方式，可在域上关联路由转发表，用户分配的ip地址属于该域动态关联的接口；

第四步骤，用户接入宽带服务器，并分配地址。对于IP接入方式，可在入口接口上关联路由转发表，用户分配的ip地址属于该接口的地址空间；对于PPP接入方式，可在域上关联路由转发表，用户分配的ip地址属于该域动态关联的接口；以及

第五步骤，接入服务器根据IP地址和路由转发表转发到多协议标签虚拟专用网内。

并且，在设备组网中，要实现基于媒体接入控制的路由转发表管理，除了宽带接入服务器自身完成媒体接入控制地址到路由转发表的映射外，如果要开展整个业务，还必须有支持多协议标签虚拟专用网的网络配合。

路由型城域网组网如图1所示。

并且，Layer3多协议标签虚拟专用网是一种基于路由方式的多协议标签虚拟专用网解决方案，IETF RFC2547中对这种虚拟专用网络技术进行了描述，MPLS Layer3虚拟专用网络也被称作是BGP/MPLS VPNs。BGP/MPLS VPN使用类似传统路由的方式进行IP分组的转发，在路由器接收到IP数据包以后，通过在转发表查找IP数据包的目的地址，然后使用预先建立的LSP进行IP数据跨运营商骨干的传送。

其中，BGP/MPLS VPN的解决方案支持对等方式的虚拟专用网络网络结构。在PE之间，属于同一多协议标签虚拟专用网的路由信息通过BGP协议承载进行交互。PE路由器使用LSP进行路由转发，对于运营商路由器P并不需要知道客户虚拟专用网络的信息，这种透明可以有效的减小P路由器的负担，提高网络的扩展性和业务开展的灵活性。通过PE之间、PE和CE之间的路由交互，客户的路由器可以知道属于同一个虚拟专用网络的网络拓扑信息。

并且，BGP/多协议标签虚拟专用网可以解决基于纯IP Layer3虚拟专用网络无法实现的一些功能，主要包括：支持地址重叠，即同时支持使用公有地址的客户端设备和私有地址的客户端设备，或者多个虚拟专用网络使用同一个地址空间；以及支持重叠虚拟专用网络，即一个站点可以同时属于多个虚拟专用网络。

并且，对于传统基于路由的虚拟专用网络来说，要解决以上的问题有一定的挑战性。多协议标签虚拟专用网使用虚拟专用网络路由转发表(路由转发表)解决地址重叠的问题。在运营商PE路由器上使用基于每个虚拟专用网络的路由转发表隔离不同虚拟专用网络的路由。通过路由信息的隔离，实现支持虚拟专用网络地址的重叠。如果一个PE上有多个CE属于同一个虚拟专用网络，那么这些CE共享PE上的虚拟专用网络路由转发表。对于重叠虚拟专用网络的情况，重叠发生的站点需要使用独立的路由转发表表存储来自其所属虚拟专用网络的路由信息。

并且，地址重叠的另一个问题是，PE路由器从邻居的BGP更新中会收到属于不同虚拟专用网络的重叠路由信息。为了区别来自不同虚拟专用网络的路由信息，PE使用8octet的路由标识(RD)对来自不同虚拟专用网络的路由信息进行标记。这个8octet的路由标识作为4octet的IP地址前缀的扩展构成了一个新的地址类(VPN-IPv4地址)。路由标识不参与路由发布的过程，它所起的作用仅仅是区分属于不同虚拟专用网络站点的路由。路由标识和路由转发表之间建立了一种一一映射的关系，路由转发表在发布路由信息的同时将附带相应的路由标识信息。对于重叠虚拟专用网络的情况，这类站点虽然同时属于多个虚拟专用网络，但是它只需要一个路由标识，并不需要多个路由标识以对应多个路由转发表，其主要的目的是为了节省PE路由器上的存储资源。

在宽带接入服务器产品的实现中，宽带接入服务器上实现基于媒体接入控制地址的路由转发表包括以下两个阶段：

第一阶段，地址分配过程。根据用户媒体接入控制地址与路由转发表的映射关系，得到呼叫用户路由转发表属性，并在该路由转发表关联的接口中，将一个ip地址分配给客户端。

第二阶段，业务转发过程。根据用户的媒体接入控制地址获得与路由转发表的映射关系，得到路由转发表属性，并与目的IP地址一起，作为用户路由的标记，实现路由转发。

其实现原理包括：

1.静态配置媒体接入控制地址与路由转发表的对应关系。人工配置媒体接入控制地址与路由转发表的对应关系，即生成一个关于媒体接入控制映射到路由转发表的函数：ID_vrf＝f(MAC)。

2.确立ID_vrf获得优先级。根据用户物理信息、用户名等信息，确定ID_vrf优先级为：媒体接入控制->永久虚拟连接->接口->用户名。

3.分配IP地址。根据用户接入方式分别分配IP地址。其流程如图2所示。

第一步骤，根据第二步的顺序，获得ID_vrf；

第二步骤，根据路由转发表ID得到关联的接口；

第三步骤，在该接口下，找到空闲的IP地址，并将该IP地址分配给用户，并在用户转发表中记下用户的路由转发表；以及

第四步骤，用户数据包转发。根据第一步的映射关系，根据用户源媒体接入控制，获得用户所在ID_vrf，根据ID_vrf和目的IP，查路由表，之后进行转发。

采用基于媒体接入控制地址的路由转发表映射，相当于是用二层地址映射到三层路由转发表。用户与宽带接入服务器之间，实际上是建立了一个点对点的串行连接。用户数据包的转发与用户源IP无关。基于此，本发明可以达到以下有益效果：

2.由于地址分配、路由过程都是根据用户的媒体接入控制地址作为映射标准，与用户IP地址无关，因此可以同时支持IPv4和IPv6的应用场景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于宽带接入服务器对三重服务业务进行控制的装置，其

特征在于，所述装置包括：

设置模块，用于在所述宽带服务器上以全局模式配置媒介接入控制地址段以及网际协议虚拟路由转发表；

处理模块，用于将所述网际协议虚拟路由转发表与接入实体相关联，以及将所述用户接入所述宽带服务器并向其分配网际协议地址；以及

转发模块，用于使所述宽带服务器根据所述网际协议地址以及所述虚拟路由转发表实现转发。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

关联模块，用于将所述媒介接入控制地址段与所述虚拟路由转发表通过关于所述媒介接入控制映射到所述虚拟路由转发表的函数建立对应关系，以获得所述虚拟路由转发表的标识；

查找模块，用于根据所述虚拟路由转发表的标识获得关联的接口，并且在所述接口下找到空闲的网际协议地址；以及

分配存储模块，用于将所述网际协议地址以及虚拟路由转发表标识分配给所述用户，并在用户转发表中记录所述用户的虚拟路由转发表。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述虚拟路由转发表的标识包括路由标识以及目的路由标识。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接入实体包括接入接口以及域。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，对于所述网际协议接入方式，在所述入口接口上使虚拟路由转发表关联，所述用户分配的所述网际协议地址属于所述接口地址空间。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，对于端对端协议接入方式，在所述域上使所述虚拟路由转发表关联，所述用户分配的所述网际协议地址属于所述域动态关联的接口。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，确定虚拟路由转发表标识的优先级的顺序为所述媒介接入控制、永久虚拟连接、接口、以及用户名。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转发模块根据所述虚拟路由转发表标识以及所述网际协议地址，查找所述用户转发表，以实现转发。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述宽带服务器支持多协议标签虚拟专用网。