CN101217458A - 一种虚拟私有网上资源分配的方法及路由器和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟私有网上资源分配的方法及路由器和系统。本发明实施例方法包括：指定分发路由器检查本地组资源分配情况，分配组资源；指定分发路由器发送组资源分配消息给提供者边缘。采用本发明实施例方法，可以统一集中配置资源数据，便于局部调整，易于维护。且可以避免公网组播组发生冲突。

Description

一种虚拟私有网上资源分配的方法及路由器和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种VPN(Virtual Private Network，虚拟私有网)上资源分配的方法及路由器和系统。

背景技术

VPN是依靠Internet服务提供商(ISP，Internet Service Provider)和网络服务提供商(NSP，Network Service Provider)在公网中建立专用数据通信网络的技术。在VPN中，公网中的PE(Provider Edge，提供者边缘)路由设备和私网中的CE(Client Edge，用户边缘)路由设备建立连接，同属于一个私网的CE可以通过公网进行通信，实现在公网中建立专用数据通信网络。

随着VPN技术的广泛应用，用户在VPN中运营组播业务的需求日益迫切。MD(Multicast Domain，组播域)方案实现了组播流量在公网上的传输。MD表示各个PE上，能够互相发送和接收组播报文的所有VPN实例组成的集合。不同的VPN实例属于不同的MD。在该VPN实例中传输的所有私网组播数据，都在此MD内传输。

由于通过公网组播地址来承载私网组播地址，所以需要提供一个公网的地址来进行转换。得到公网地址后会沿MT(Multicast Tunnel，组播隧道)创建Share-Group(共享组)相关的Share-MDT(Share-Multicast DistributionTree，共享组播分发树)。Share-MDT连接着支持该VPN实例的所有PE。私网组播数据进入PE后，根据配置的Share-Group，封装一层组播头部，在公网上进行普通的组播转发。

为了尽量避免组播数据在公网上的冗余转发，当VPN组播数据速率很大时而且接收者比较多的情况下，从Switch-Group Pool(切换组地址池)中选出一个Switch-Group(切换组)。以切换信令的形式通告给同一MD的所有PE，公网建立Switch-Group相关的Switch-MDT(Switch-MulticastDistribution Tree，切换组播分发树)。通过Switch-MDT可以有效剪掉Share-MDT中没有用的流量，VPN组播数据只会到达有私网接收者的PE上，在公网实现最优组播转发。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述现有技术至少存在以下缺点：Share-Group和Switch-Group都需要静态配置，不易维护，不便局部调整，且在运行过程中，容易出现公网组资源冲突。

发明内容

为了实现资源数据的动态配置和统一控制，本发明实施例提供了一种虚拟私有网上资源分配的方法及路由器和系统。

一方面，本发明实施例提供了一种虚拟私有网上资源分配的方法，所述方法包括：

指定分发路由器DDR检查本地组资源分配情况，分配组资源；

DDR发送组资源分配消息给提供者边缘PE。

另一方面，本发明实施例还提供了一种虚拟私有网上资源分配的路由器，包括：

资源分配模块、消息接收模块、消息发送模块；

所述消息接收模块，用于接收PE发送的消息；

所述资源分配模块，用于根据所述PE发送的消息，或组资源发生变化时检查本地资源分配信息，分配组资源；

所述消息发送模块，用于在所述资源分配模块分配组资源后向PE发送消息。

另一方面，本发明实施例还提供了一种虚拟私有网上资源分配的系统，包括：

PE、RP和指定分发路由器；

所述PE向所述指定分发路由器请求分配组资源或释放组资源，所述路由器根据所述PE的请求，或者根据本地组资源变化情况分配组资源或释放组资源，所述PE向RP发送(S，G)和(^＊，G)后，通过独立组播协议PIM在公网上实现组播转发。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

统一集中配置资源数据，便于局部调整，易于维护。且可以避免公网组播组发生冲突。

附图说明

图1为本发明第一实施例虚拟私有网上资源分配的方法流程图；

图2为本发明实施例的PE向DDR发送消息以维护本地组状态表的示意图；

图3为本发明第二实施例虚拟私有网上资源分配的方法流程图；

图4为本发明实施例的路由器的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种虚拟私有网上资源分配的方法。

下面结合附图来详细描述本发明实施例。图1为本发明第一实施例虚拟私有网上资源分配的方法流程图，如图1所示，虚拟私有网上资源分配的方法包括：

101、PE向公网DDR(Designated Dispense Router，指定分发路由器)发送请求组RG消息。

PE向DDR发送RG消息，RG消息中携带的信息包括：PE的loopback(环回)地址、MT地址、VPN实例的RD(Route-Distinguisher，路由标识)、PE支持的VPN实例的VT(VPN-target，VPN标识)。

当PE上VPN实例的VT发生变化时，PE会重新向DDR发送RG消息。

102、DDR发送分配组DG消息给PE。

DDR根据RG消息中VPN实例的VT，检查本地Share-Group资源分配情况，若为新的VT信息，则分配Share-Group，根据VT的入接口import生成Register消息(S，G)，根据出接口export生成Join消息(^＊，G)，封装到DG消息中，将DG消息发送给PE，DG消息中携带的信息包括：(S，G)、(^＊，G)；否则直接发送DG消息给PE。

较佳地，DDR按先后顺序轮循分配Share-Group资源，如有释放Share-Group则暂预留，尽量使同一个VT在先后申请时获得相同的Share-Group。

若DDR上组资源发生变化，则检查本地Share-Group资源分配情况，如果组资源变化对Share-Group有影响，则重新分配Share-Group，并向Share-Group变化的相关PE发送DG消息。

103、PE生成本地组状态表。

PE收到DDR返回的DG消息后，生成本地组状态表(RD，S，G)并向RP(Rendezvous Point，汇聚点)发送(S，G)和(^＊，G)。

随后，通过PIM(Protocol Independent Multicast，独立组播协议)在公网上实现组播转发。

104、PE向DDR发送KEEPALIVE(长连接)消息。

图2为本发明实施例的PE向DDR发送消息以维护本地组状态表的示意图，参见图2，

201、PE定时向DDR发送KEEPALIVE消息，来维护本地组状态表，KEEPALIVE消息中携带的信息包括：PE的loopback地址、MT地址、VPN实例的RD、(S，G)、(^＊，G)。

202、DDR收到KEEPALIVE消息并检查。

203、检查KEEPALIVE消息正确后返回ACK(确认)消息给PE并刷新定时器；

204、若检查相关信息不正确则返回NCK(不确认)消息给PE。

若DDR在连续N秒没有收到PE发来的KEEPALIVE消息，则清除VPN实例的RD、MT地址等相关表项，释放本地分配的资源。N的数值可根据当前网络状况设定。

205、若PE收到DDR返回的NCK消息，则重新向DDR发送RG消息，收到DDR返回的DG消息后刷新本地组状态表。

若PE连续M秒没有收到DDR的ACK消息，则重新向DDR发送RG消息。M的数值可根据当前网络状况设定。

实施例一进一步包括：

若VPN实例取消组播功能，则PE发送取消组CG消息给DDR，表示取消该VPN实例的share-group；DDR收到PE的CG消息，检查解析后，释放本地分配的组资源，并返回ACK消息给PE。

实施例二如图3所示，包括：

301、PE向DDR发送请求切换组RSG消息。

当PE检测到某组播组数据速率高于阈值，需要切换MT时，向DDR发送RSG消息，RSG消息中携带的信息包括：PE的loopback地址、MT地址、VPN实例的RD、(S，G)、私网组地址。阈值可根据当前网络状况设定。

302、DDR发送分配切换组DSG消息给PE。

DDR收到RSG消息后，根据(S，G)和私网组地址确定私网组播组所属VPN，检查本地Switch-Group资源分配情况，分配Switch-Group，发送DSG消息给PE，DSG消息中携带的信息包括：MT地址、VPN实例的RD、私网组地址、Switch-Group的信息。

若DDR上组资源发生变化，则检查本地Switch-Group资源分配情况，如果组资源变化对Switch-Group有影响，则重新分配Switch-Group，并向Switch-Group变化的相关PE发送DSG消息。

303、PE生成本地组状态表。

PE收到DSG消息后生成本地的Switch-Group表项(RD，私网组地址，Switch-Group)。然后通知其它PIM邻居PE。同时向DDR发送的KEEPALIVE消息中增加Switch-Group的相关信息。

304、PE向DDR发送KEEPALIVE消息。

PE定时向DDR发送KEEPALIVE消息，来维护本地组状态表，KEEPALIVE消息中携带的信息包括：MT地址、VPN实例的RD、私网组地址、Switch-Group的信息。DDR收到KEEPALIVE消息，检查相关信息正确后返回ACK消息给PE并刷新定时器；若检查相关信息不正确则返回NCK消息给PE。

若DDR在连续N秒没有收到PE发来的KEEPALIVE消息，则清除VPN实例的RD、MT地址等相关表项，释放本地分配的资源。N的数值可根据当前网络状况设定。

若PE收到DDR返回的NCK消息，则重新向DDR发送RSG消息，收到DDR返回的DSG消息后刷新本地组状态表。

若PE连续M秒没有收到DDR的ACK消息，则重新向DDR发送RSG消息。M的数值可根据当前网络状况设定。

实施例二进一步包括：

当PE检测到某组播组数据速率已经低于阈值，需要切换回原MT时，向DDR发送取消切换组CSG消息，CSG消息中携带的信息包括：PE的loopback地址、MT地址、VPN实例的RD、私网组地址、(S，G)、Switch-Group的信息。DDR收到PE的CSG消息，检查解析后，释放本地分配的资源，并返回ACK消息给PE。

本发明实施例还提供了一种虚拟私有网上资源分配的路由器。参见图4，所述路由器包括：资源分配模块、资源释放模块、消息接收模块、消息发送模块。

所述资源分配模块，用于检查本地资源分配信息，分配组资源。具体地，

所述资源分配模块根据RG消息中VPN实例的VT，检查本地Share-Group资源分配情况，若为新的VT信息，则根据VT的入接口import生成Register消息(S，G)，根据出接口export生成Join消息(^＊，G)，分配Share-Group。

所述资源分配模块根据RSG消息中(S，G)和私网组地址确定私网组播组所属VPN，检查本地Switch-Group资源分配情况，分配Switch-Group。

若组资源发生变化，则所述资源分配模块检查本地组资源分配情况，如果组资源变化对组资源分配有影响，则重新分配组资源。

所述资源释放模块，用于释放本地分配的组资源。具体地，

所述资源释放模块检查解析PE发送的CG消息后，释放本地分配的组资源。

所述资源释放模块检查解析PE发送的CSG消息后，释放本地分配的组资源。

所述消息接收模块，用于接收PE发送的消息。具体地，

所述消息可以为：RG消息、CG消息、RSG消息、CSR消息、Keepalive消息。

所述消息接收模块接收PE发送的RG消息。

当PE上VPN实例的VT发生变化时，所述消息接收模块接收PE重新发送的RG消息。

若VPN实例取消组播功能，所述消息接收模块接收PE发送的CG消息。

当PE检测到某组播组数据速率高于阈值，需要切换MT时，所述消息接收模块接收PE发送的RSG消息。

若PE收到DDR返回的NCK消息，所述消息接收模块接收PE重新发送的RSG消息。

当PE检测到某组播组数据速率已经低于阈值，需要切换回原MT时，所述消息接收模块接收PE发送的CSG消息。

所述消息接收模块接收PE定时发送的KEEPALIVE消息。

若所述消息接收模块在连续N秒没有收到PE发来的KEEPALIVE消息，则所述资源释放模块清除VPN实例的RD、MT地址等相关表项，释放本地分配的资源。

所述消息发送模块，用于向PE发送消息。具体地，

所述消息可以为：DG消息、DSG消息、ACK消息、NCK消息。

所述消息接收模块收到RG消息后，所述资源分配模块检查本地组资源分配情况，若为新的VT则分配Share-Group并由所述消息发送模块向PE发送DG消息，否则直接由所述消息发送模块向PE发送DG消息。

所述消息接收模块收到RSG消息后，根据(S，G)和私网组地址确定私网组播组所属VPN，检查本地Switch-Group资源分配情况，分配Switch-Group，由所述消息发送模块发送DSG消息给PE。

所述消息接收模块收到KEEPALIVE消息后，检查相关信息正确后由所述消息发送模块返回ACK消息给PE。

所述消息接收模块收到PE的CG消息并释放本地分配的资源后，由所述消息发送模块返回ACK消息给PE。

所述消息接收模块收到PE的CSG消息并释放本地分配的资源后，由所述消息发送模块返回ACK消息给PE。

所述消息接收模块收到KEEPALIVE消息后，若检查相关信息不正确则由所述消息发送模块返回NCK消息给PE。

本发明实施例还提供了一种虚拟私有网上资源分配的系统。包括：PE、RP和指定分发路由器；

所述PE向所述指定分发路由器请求分配组资源或释放组资源，所述路由器根据所述PE的请求，或者根据本地组资源变化情况分配组资源或释放组资源，所述PE向RP发送(S，G)和(^＊，G)后，通过独立组播协议PIM在公网上实现组播转发。

本发明实施例的有益效果如下：

统一集中配置资源数据，便于局部调整，易于维护。且可以避免公网组播组发生冲突。

本发明实施例中的方案或其一部分可以存储在计算机可读介质上，该计算机可读介质可以是包含、存储、传达、传播或者传输计算机程序的介质，所述计算机程序为使用指令以运行本发明实施例所提供的系统装置、系统或者设备的程序，或者是与该指令有关的程序。该计算机可读介质可以是电子、磁、电磁、光学、红外或者半导体的系统、装置、设备、传播介质或者计算机存储器。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种虚拟私有网VPN资源分配的方法，其特征在于，包括：

指定分发路由器DDR检查本地组资源分配情况，分配组资源；

DDR发送组资源分配消息给提供者边缘PE。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DDR检查本地组资源分配情况，分配组资源之前还包括：

所述PE向所述DDR发送请求组资源的消息，或所述DDR上组资源发生变化。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PE向所述DDR发送请求组资源的消息包括：

所述PE向所述DDR发送请求组资源RG消息，或当PE检测到某组播组数据速率高于阈值，需要切换组播隧道MT时，向DDR发送请求切换组资源RSG消息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

当所述请求组资源的消息为RG消息时，所述组资源分配消息包括：分配组DG消息；

当所述请求组资源的消息为RSG消息时，所述组资源分配消息包括：分配切换组DSG消息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述PE收到所述组资源分配消息后，生成本地组状态表，并向汇聚点RP发送(S，G)和(^＊，G)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述DDR接收所述PE定时发送的长连接KEEPALIVE消息，检查所述KEEPALIVE消息正确后返回确认ACK消息给PE并刷新定时器；若检查所述KEEPALIVE消息不正确则返回不确认NCK消息给所述PE。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

若一段时间内，PE没收到所述ACK消息，则所述PE向所述DDR发送请求组资源的消息。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述PE向所述DDR发送取消组资源的消息，所述DDR检查解析所述取消组资源的消息后释放本地分配的组资源。

9.一种虚拟私有网VPN资源分配的路由器，包括：资源分配模块、消息接收模块、消息发送模块；

所述消息接收模块，用于接收PE发送的消息；

所述资源分配模块，用于根据所述PE发送的消息，或组资源发生变化时检查本地资源分配信息，分配组资源；

所述消息发送模块，用于在所述资源分配模块分配组资源后向PE发送消息。

10.如权利要求9所述的路由器，其特征在于，所述组资源发生变化时检查本地资源分配信息，分配组资源包括：检查本地组资源分配情况，如果组资源变化对组资源分配有影响，则重新分配组资源。

11.如权利要求9所述的路由器，其特征在于，所述接收PE发送的消息包括：接收PE发送的RG消息、取消组CG消息、RSG消息、取消切换组CSR消息、KEEPALIVE消息。

12.如权利要求9所述的路由器，其特征在于，所述向PE发送消息包括：向PE发送DG消息或DSG消息。

13.如权利要求9-12任一所述的路由器，其特征在于，还包括资源释放模块，所述资源释放模块，用于释放本地分配的组资源。

14.如权利要求13所述的路由器，其特征在于，所述释放本地分配的组资源包括：收到PE发送的取消组资源的请求，或一段时间内没收到KEEPALIVE消息，则释放组资源。

15.一种虚拟私有网上资源分配的系统，包括：PE、RP和指定分发路由器；

所述PE向所述指定分发路由器请求分配组资源或释放组资源，所述路由器根据所述PE的请求，或者根据本地组资源变化情况分配组资源或释放组资源，所述PE向RP发送(S，G)和(^＊，G)后，通过独立组播协议PIM在公网上实现组播转发。

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