CN101237376A - 一种虚拟专用网的标签获取方法和自主系统边界路由设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟专用网VPN的标签获取方法，所述VPN基于多协议标签交换网络，所述方法包括：获取VPN路由信息；对所述VPN路由信息进行解析，获得VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签；根据所述VPN标识、所述上级路由设备标识、所述接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。本发明还公开了一种自主系统边界路由设备。在本发明中，采用按照上级路由设备来分配转发标签，大幅度减少了ASBR之间按VPN路由分配的标签，即减少了标签交换路径LSP等硬件资源，避免了ASBR设备出现LSP数量超过设备规格的情况。

Description

一种虚拟专用网的标签获取方法和自主系统边界路由设备
技术领域
本发明涉及虚拟专用网技术，尤其涉及一种虚拟专用网的标签获取方法和自主系统边界路由设备。
背景技术
虚拟专用网(Virtual Private Network，VPN)是由服务提供商(Intemet ServiceProvider，ISP)和网络服务提供商(Network Service Provider，NSP)在公共网络中建立的虚拟专用通信网络。多协议标签交换(Multi-protocol Label Switching，MPLS)VPN是应用于MPLS网络的VPN。
在实际网络中，一个VPN用户的多台设备可接入到多个自主系统(Autonomous System，AS)域内的设备。连接不同AS域之间的VPN需要VPN跨域的方案来解决。
目前MPLS VPN跨域的解决方案中最普遍使用的技术方案的组网如图1所示。其中CE(Custom Edge)为用户边缘设备，R为服务提供商边缘(Provider Edge，PE)设备，图中，CE1和CE2属于同一个VPN，CE1有100条VPN路由发往CE2，CE3与CE4属于另一个VPN，CE3有200条VPN路由发往CE4。目前在自主系统边界路由(Autonomous System Boundary Router，ASBR)上采用按路由分配标签，这样ASBR1和ASBR2分别需要分配300个标签(每条路由一个标签)，而且对不同的VPN，其不同的路由对应的标签是随机分配的。这导致ASBR上要维护大量的标签信息，随着VPN用户接入数量增加，ASBR要维护的标签信息很容易超出设备的规格。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：在域间(ASBR1与ASBR2之间)采用MPLS技术转发，无法区分不同的VPN用户，只能基于标签中的EXP(Experimental use，原先保留用于实验，现在用于QOS)实现简单的服务质量(Quality OfService，QOS)。同时，由于每个VPN用户在域间分配的标签不连续，加上域间标签数量太多，不能实现层次化服务质量(Hierarchical Quality Of Service，HQOS)。而域间的带宽通常比较有限，不实现HQOS就无法区分重要用户和普通用户，在ASBR间出现拥塞时只能随机丢包，也就无法保证重要客户的业务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种虚拟专用网的标签获取方法和自主系统边界路由设备。可以减少在自主系统边界路由设备上需要维护的标签数目。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种虚拟专用网的标签获取方法，所述虚拟专用网基于多协议标签交换网络，所述方法包括：获取虚拟专用网路由信息；对所述虚拟专用网路由信息进行解析，获得虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签；根据所述虚拟专用网标识、所述上级路由设备标识、所述接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。
另一方面，本发明的实施例还提供了一种自主系统边界路由设备，所述设备包括：获取单元，用于获取虚拟专用网路由信息；解析单元，用于对所述获取单元获取的虚拟专用网路由信息进行解析，获得虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签；标签获取单元，用于根据所述解析单元解析获得的虚拟专用网标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。
在本发明的具体实施例中，采用按照上级路由设备来分配转发标签，大幅度减少了ASBR之间按VPN路由分配的标签，即减少了标签交换路径(LabelSwitched Path，LSP)等硬件资源的使用，避免了ASBR设备出现LSP数量超过设备规格的情况。
附图说明
图1是现有的MPLS VPN的一种组网示意图；
图2是本发明中一种自主系统边界路由设备的第一具体实施例的结构示意图；
图3是图2中标签获取单元的一个具体实施例的组成示意图；
图4是本发明中一种自主系统边界路由设备的第二具体实施例的结构示意图；
图5是本发明中一种自主系统边界路由设备的第三具体实施例的结构示意图；
图6是本发明中一种虚拟专用网的标签获取方法的一个具体实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行描述。
为了减少ASBR上需要维护的标签，在本发明的具体实施例中提供了一种新的ASBR。参见图2，为本发明中一种自主系统边界路由设备的第一具体实施例的结构示意图。该ASBR 10包括：
获取单元100，用于获取VPN路由信息。该VPN路由信息来自上一级路由，所述路由即为PE设备。所述VPN路由信息中包括VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签。
解析单元102，用于对所述获取单元100获取的VPN路由信息进行解析，获得VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签。其中，VPN标识用以标识该信息来自哪一个VPN，可以使用VPN路由的RTT(Rout Target)作为VPN标识；当上级路由设备为PE时，可使用PE地址作为上级路由设备标识；接收标签则为上级路由设备为每个VPN实例分配的标签，其中，VPN实例(VPN-instance)是在PE上为VPN用户建立并维护的一个实体，每个VPN用户在PE上都会有一个VPN实例。当上级路由设备为PE时，同一PE根据上述VPN的RTT为不同的VPN分配不同的标签(即ASBR接收到的路由信息中的接收标签)，由于不同的PE之间并不知道其他各个PE为某一VPN分配的转发标签的具体值，所以不同的PE为不同的VPN分配的接收标签可能是相同的，具体可参见表1中的示例，其中PE1和PE2对RTT 1∶1和3∶3的接收标签都为L1(L1通常为大于或等于16的数值)。
标签获取单元104，用于根据所述解析单元102解析获得的VPN标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。其中，所述标签生成规则可以是第一标签生成规则或者是第二标签生成规则，第一标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同。第二标签生成规则则是基于对标签空间进行划分的基础上的一种标签生成规则，其是指当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同，与相同虚拟专用网标识相对应的转发标签的值处于同一标签空间中。标签空间的定义可参见后述解释。
进一步的，如图3所示，所述标签获取单元104包括：
存储子单元1040，用于存储转发标签记录表，所述标签记录表用于记录所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签与转发标签的对应关系，且所述对应关系遵循所述标签生成规则；
查询子单元1042，用于根据存储单元1040中存储的转发标签记录表查询所述虚拟专用网路由信息对应的转发标签；
标签生成子单元1044，用于当所述查询子单元1042没有查询到对应的转发标签时，根据标签生成规则生成相应的转发标签，并更新所述存储子单元1040存储的转发标签记录表。
表1为所述转发标签记录表的一个示例。可以看到，对于各次接收的VPN路由信息中，当不同次之间PE地址和接收标签中有任何一个不同时，其对应的转发标签都不同(表中不同行代表不同次)。
表1：
VPN RTT  PE地址 接收标签 转发标签
1∶1  PE1  L1  101
2∶2  PE1  L2  201
3∶3、4∶4  PE2  L1  301
如图4所示，图2中的ASBR 10还可包括空间划分单元106，用于根据所述VPN标识将转发标签的取值范围划分成不同的标签空间。由于转发标签和接收标签类似也是采用数值表示，因此可以将转发标签的取值范围按照不同的VPN进行划分。
其中划分标签空间的方法可以是通过配置标签空间的起始标签和该标签空间中可容纳标签的个数来为不同的VPN划分不同的标签空间，当ASBR收到VPN路由信息时，自动为每个VPN生成标签空间。
如配置起始标签为101，标签空间中可容纳的标签个数为100个，对RTT为1∶1的VPN路由为该VPN自动分配的转发标签的取值范围为101～200；对RTT为2∶2的VPN自动分配的转发标签的取值范围为201～300，依次类推，生成如表2中所示的标签空间的划分。
表2：
VPN的RTT 标签空间
1∶1  101～200
2∶2  201～300
......  ......
则当ASBR包括空间划分单元时，如图2中所示的ASBR 10中的标签获取单元104根据第二标签获取规则获得转发标签，为示区别，将其标记为标签获取单元108，如图4所示，其中，标签获取单元108，用于根据所述解析单元102解析获得的VPN标识、上级路由设备标识、接收标签以及第二标签生成规则获得相应的转发标签，其中，所述第二标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同，与相同VPN标识相对应的转发标签的值(即转发标签)处于同一标签空间中。
进一步的，所述标签获取单元108包括：存储子单元，用于存储转发标签记录表，所述标签记录表用于记录所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签与转发标签的对应关系，且所述对应关系遵循所述第二标签生成规则；查询子单元，用于根据第二存储单元中存储的转发标签记录表查询所述虚拟专用网路由信息对应的转发标签；或/和，第二标签生成子单元，用于当所述第二存储子单元中存储的转发标签记录表中无相应的转发标签记录时，根据第二标签生成规则生成相应的转发标签，并更新所述转发标签记录表。
按照上述标签空间和第二标签生成规则生成的转发标签记录表如表3所示。
表3：
VPN RTT  PE地址 接收标签 转发标签
1∶1  PE1  L1  101
1∶1  PE2  L1  102
......  ......  ......  ......
 2∶2 PE1 L2  201
 2∶2 PE2 L2  202
 ...... ...... ...... ......
 3∶3 PE2 L3  301
 4∶4 PE2 L4  401
 ...... ...... ...... ......
需要说明的是，当PE地址和接收标签相同时，其对应的转发标签也相同。而对应同一PE地址的不同VPN RTT其对应的接收标签不同。所以可以根据第二标签生成规则生成如上表所示的转发标签记录表。ASBR则可以根据其存储或生成的上述转发标签记录表获取相应的转发标签。
如上所述，由于对标签空间按照不同的VPN进行了划分，则保证了相同的VPN的转发标签处于相同的标签空间中，则当获知了转发标签时即可以知道该标签对应的哪一个VPN，在ASBR上实现根据VPN标识为不同的VPN配置不同的策略。
在ASBR的转发层实现时，根据标签范围就可以知道其对应的策略。而原先根据每个VPN路由分配标签，分配的标签不处于相同的范围，则到了转发层时就成了每条标签对应某一策略，这样会占用很多资源，因此在实际中会由于资源不够而难以实现。
如图5所示，图2中的ASBR 10可为ASBR 30，该ASBR 30进一步包括：策略存储单元101，用于存储各VPN标识对应的服务质量策略；质量获取单元103，用于根据所述转发标签的值所处的标签空间获知所述转发标签对应的VPN标识，从所述策略存储单元中获取所述VPN标识对应的服务质量策略，并根据所述服务质量策略进行相应操作。
由于ASBR上为每个VPN分配的标签范围是连续的(即连续的标签空间内)，因此可以根据转发标签获知其对应的VPN，即ASBR的转发层能够根据标签范围识别每个VPN用户。这样ASBR就可以方便的为每个VPN分配带宽、队列调度方式、拥塞时的丢弃机制以及流量整形等服务质量策略。同时，用户可以在ASBR上针对VPN用户的重要性区分不同的等级，并按照等级为用户实现不同的服务，如对高优先级用户优先分配带宽、更好的队列调度算法等，实现在不同的自主系统域间配置HQOS。
相应的，本发明的具体实施例中还提供了一种基于MPLS的VPN的标签获取方法，如图6所示，该方法包括：
601、ASBR获取VPN路由信息。该VPN路由信息来自上一级路由，所述路由可以是PE设备。所述VPN路由信息中包括VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签。
602、ASBR对所述VPN路由信息进行解析，获得VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签。其中，VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签的解释与图2中解析单元102中所描述的一致。
603、ASBR根据所述VPN标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签，其中，所述标签生成规则包括第一标签生成规则和第二标签生成规则，第一标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同。第二标签生成规则基于对标签空间进行划分的基础上，具体见后述描述。
可用转发标签记录表记录VPN标识、上级路由设备标识以及接收标签与转发标签的对应关系，如表1和表3中所示。则ASBR收到VPN路由信息后，根据VPN路由的RTT+PE地址+接收标签在转发标签记录表中进行查找，如果该表中有对应的转发标签，则获得该已经分配的转发标签，如果没有查到对应的转发标签，则根据相应规则生成转发标签并添加到表中。
同时，在ASBR中还可以预先设定标签空间划分策略，根据VPN标识将转发标签的取值范围划分为不同的标签空间。其划分策略如表2及其相关描述所示。
则相应的，对应不同的VPN的转发标签的值处于不同的标签空间中，对应相同的VPN的转发标签的值处于相同的标签空间中。并按第二标签生成规则生成转发标签，所述第二标签生成规则是指：当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同，与相同VPN标识相对应的转发标签处于同一标签空间中。
这样就可以根据转发标签所处的范围获知该转发标签对应的VPN，在ASBR上根据转发标签实现HQOS，具体为：
a、根据所述转发标签所处的标签空间获知所述转发标签对应的VPN标识。
b、根据所述VPN标识获取对应的服务质量策略，并根据所述服务质量策略进行相应操作。其中，所述服务质量策略可以包括VPN用户分配的带宽、队列调度方式、拥塞时的丢弃机制以及流量整形等。由于可以根据转发标签方便的识别VPN用户，则可以为VPN用户设置不同的等级，并按照该等级提供不同质量的上述服务，实现层次化服务质量的控制。
在本发明的具体实施例中，采用按照上级路由设备来分配转发标签，大幅度减少了ASBR之间按VPN路由分配的标签，即减少了标签交换路径(LabelSwitched Path，LSP)等硬件资源，避免了ASBR设备出现LSP数量超过设备规格的情况。
另一方面，由于划分了标签空间，使得可以按照转发标签的范围方便的获知其服务的VPN，为不同的VPN配置不同的资源策略，保证重要客户的业务，实现HQOS。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1、一种虚拟专用网的标签获取方法，所述虚拟专用网基于多协议标签交换网络，其特征在于，所述方法包括：
获取虚拟专用网路由信息；
对所述虚拟专用网路由信息进行解析，获得虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签；
根据所述虚拟专用网标识、所述上级路由设备标识、所述接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，可用转发标签记录表记录所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签与所述转发标签的对应关系，
通过查找所述转发标签记录表可获得所述转发标签，当所述转发标签记录表中无对应的转发标签记录时，也可根据所述标签生成规则直接获得所述对应的转发标签。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述标签生成规则为第一标签生成规则，所述第一标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同。
4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签之前还包括：
根据虚拟专用网标识将转发标签的取值范围划分成不同的标签空间。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标签生成规则为第二标签生成规则，所述第二标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同，与相同虚拟专用网标识相对应的转发标签的值处于同一标签空间中。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签后还包括：
根据所述转发标签的值所处的标签空间获知所述转发标签对应的虚拟专用网标识；
根据所述虚拟专用网标识获取对应的服务质量策略，并根据所述服务质量策略进行相应操作。
7、一种自主系统边界路由设备，其特征在于，所述设备包括：
获取单元，用于获取虚拟专用网路由信息；
解析单元，用于对所述获取单元获取的虚拟专用网路由信息进行解析，获得虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签；
标签获取单元，用于根据所述解析单元解析获得的虚拟专用网标识、上级路由设备标识、接收标签以及标签生成规则获得相应的转发标签。
8、如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述标签获取单元包括：
存储子单元，用于存储转发标签记录表，所述标签记录表用于记录所述虚拟专用网标识、上级路由设备标识以及接收标签与转发标签的对应关系；
查询子单元，用于根据存储单元中存储的转发标签记录表查询所述虚拟专用网路由信息对应的转发标签。
9、如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述标签生成规则为第一标签生成规则，所述第一标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同。
10、如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述标签获取单元还包括：
标签生成子单元，用于当所述存储子单元中存储的转发标签记录表中无相应的转发标签记录时，根据标签生成规则生成相应的转发标签，并更新所述转发标签记录表。
11、如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
空间划分单元，用于根据所述虚拟专用网标识将转发标签的取值范围划分成不同的标签空间。
12、如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述标签生成规则为第二标签生成规则，所述第二标签生成规则是指，当两次或两次以上获取并解析获得的上级路由设备标识和接收标签均分别相同时，所述上级路由设备标识和接收标签对应的转发标签相同，与相同虚拟专用网标识相对应的转发标签的值处于同一标签空间中。
13、如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
策略存储单元，用于存储各虚拟专用网标识对应的服务质量策略；
质量获取单元，用于根据所述转发标签的值所处的标签空间获知所述转发标签对应的虚拟专用网标识，从所述策略存储单元中获取所述虚拟专用网标识对应的服务质量策略，并根据所述服务质量策略进行相应操作。
14、如权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述标签获取单元还包括：
第二标签生成子单元，用于当所述第二存储子单元中存储的转发标签记录表中无相应的转发标签记录时，根据第二标签生成规则生成相应的转发标签，并更新所述转发标签记录表。
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