CN101427523B - 一种业务绑定的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

为解决多ISP动态业务批发问题，提出一种业务绑定的方法，包括：识别终端的业务接入标识，根据识别的业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中。通过识别终端的业务接入标识，实现终端和业务的动态绑定，从而使得用户对业务的选择更加灵活，减少了运营商的运营维护成本，网络的业务扩展性好，便于业务的部署。

Description

一种业务绑定的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种业务绑定的方法和设备。
背景技术
Triple Play(三重播放)业务中，一个家庭中有多个业务终端，目前一般有三个终端，一个是Internet业务的PC终端、一个是TV(电视)业务的STB终端(Set Top Boxes，机顶盒)、另一个是Voice(语音)业务的VoIP(Voice over Internet Protocol，互联网协议语音技术)终端，不同终端通过同一个网络设备，比如CPE(Customer Premise Equipment用户驻地设备)、HG(Home Gateway家庭网关)等接入到运营商的网络设备上。
Triple Play的用户可以通过固定线路接入到网络运营商(NSP)的网络中，业务由ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)提供。现在使用的方法为，由NSP直接将固定用户的线路通过VPLS(Virtual Private LANservice虚拟专用LAN服务)或者Mac in Mac、QinQ等隧道将用户直接批发给用户对应的ISP。随着越来越多的ISP为最终用户提供Triple Play业务，这种基于固定线路的批发，对网络提供商NSP的网络的可扩展性、业务易部署性带来了极大的困难。
DSL forum(DSL论坛)提出了一种方法，可以通过对接入用户的VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)映射进入相应的VPLS，或者通过VLAN的N:1方法，通过静态配置将用户(一层Q或者两层Q)与VPLS或一个VLAN隧道绑定，实现个人业务通过隧道透传到远端ISP的业务处理设备，如提供TV业务、VoIP业务的PE(Provider Edge，运营商边缘)设备。
但是，在Triple Play业务中，终端用户可能会选择不同的ISP，对于ISP的选择只需要用户与ISP达成协商即可，通常在终端设备(如机顶盒)中直接硬设置ISP标识来区分。网络运营商通常已经为不同的ISP建立了透传终端用户的MPLS VPN(MPLS，Multiprotocol Label Switching，多协议标记交换，VPN，Virtual Private Network，虚拟专用网络)管道(如VPLS)，必然要求这些家庭中不同终端必须采用同一个端口、VLAN或内层或外层VLAN上线。这种方法在实际运营时会受到很大的限制，网络规划会比较死板，不够灵活。此外，该方法要求用户与物理位置有很强的关联性，一旦业务变化都需要重新进行网络规划或者改变接入设备的配置，不利于实际运营，维护代价很大。
发明内容
本发明实施例解决了多ISP动态业务批发问题。
一种业务绑定的方法，包括：识别终端的业务接入标识；所述业务接入标识由终端在上线过程中发起的协商请求中携带；根据识别的业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中；其中，该方法在识别终端的业务接入标识之前还包括，建立管理虚拟局域网VLAN，通过所述管理VLAN建立与互联网服务提供商对应的隧道。
本发明实施例还提供了一种业务绑定的设备，包括，识别模块，用于识别终端的业务接入标识；所述业务接入标识由终端在上线过程中发起的协商请求中携带；绑定模块，用于根据识别的业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中；所述设备还包括，隧道建立模块，用于建立管理VLAN，通过管理VLAN建立与互联网服务提供商对应的隧道。
通过识别终端的业务接入标识，实现终端和业务的动态绑定，从而使得终端对业务的选择更加灵活，减少了运营商的运营维护成本，网络的业务扩展性好，便于业务的部署。
附图说明
图1为本发明实施例的组网示意图。
具体实施方式
网络运营商接入设备如何对终端用户与ISP的绑定关系自动发现、动态绑定，实现ISP业务的动态分流，解决的关键在于，不需要静态配置用户物理位置与MPLS VPN管道的绑定关系，而是可以通过用户帐号或特殊含义的信息(比如这些信息可以在用户的上线协商报文中获取)动态关联，这样当用户选择了不同的ISP运营商后，只要根据ISP的要求变更终端就可以将业务透传到相应的ISP(不同ISP终端在上线协商过程中，携带的ISP标识信息是不同的，上游网络设备可以根据这些不同的信息识别ISP)，而不需要对网络组网进行重新规划和配置。
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
由于用户终端一般通过DHCP获取IP地址，从而接入网络请求服务。所以，用户终端可以通过在上线过程中发起DHCP协商请求时携带所请求服务的ISP标识信息，从而使用户与ISP进行动态绑定。
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，即动态主机配置协议)消息的结构中有一个字段为Options字段，该字段为可选参数字段，可以携带各种丰富的信息，DHCP Option 60是RFC 2132中定义的服务提供商类别标识(Vendor class identifier)选项，报文格式如下：
Code Len Vendor class Identifier
+-----+-----+-----+-----+---
|  60 |  n  |  i1 |  i2 |...
+-----+-----+-----+-----+---
如图1本发明实施例的组网示意图所示，ISP1、IPS2为两个服务提供商，都可以提供各种内容服务，如VOD(Video On Demand，视频点播)、流媒体、语音、数据。运营商为ISP提供基础网络设施服务，如通过VPLS提供管道服务。如图中所示，通过PEA、PEB间的VPLS1为ISP1提供隧道透传服务，PEA、PEC间的VPLS 2为ISP 2提供隧道透传服务，同时PEA、PEB、PEC代ISP进行用户管理，提供用户接入、认证、计费等服务。图中列出了一个家庭的三个终端host a、host b、host c(主机a、主机b、主机c)，另一个家庭的两个终端host d、host e(主机d、主机e)，终端通过家庭网络设备(CPE或HG)接入到运营商网络的接入设备，再通过PE间的VPLS网络透传到PEB、PEC，PEB和PEC再连接到ISP的各种服务器上，比如DHCP Server(DHCP服务器)、FTP server(文件传输协议服务器)、VOD server(视频点播服务器)等。
下面描述基于DHCP Option 60动态绑定到VPLS隧道(也可以其它二层隧道，如Mac in Mac隧道、VLAN二层隧道等)实现业务绑定的详细方案。
PEA在用户接入的设备上，建立管理VLAN(一个专门VLAN，提供管理功能，即MVLAN)，如MVLAN1，MVLAN2，管理VLAN与ISP对应，在管理VLAN上为ISP1、ISP 2分别预先建立VPLS隧道，分别为VPLS1、VPLS2，在PEA上分别用VSI-ISP1、VSI-ISP2标识，该VSI(虚拟交换实例)标识与ISP配置到用户终端的ISP标识相同。用户可以用一层Q，也可以用两层Q(QinQ)接入；
管理VLAN的作用主要建立VLAN接口与ISP的对应关系，通过管理VLAN建立与ISP对应的VPLS隧道。可以用任何与管理VLAN有相同功能的实体代替。
在用户终端或者在“CPE or HG”中根据ISP的配置，添加接入的ISP标识，该标识通过DHCP option 60携带，简称为业务接入标识。
用户终端在上线过程中发起DHCP协商请求时，在DHCP option 60中携带该ISP标识，发送到PEA。
PEA进行DHCP SNOOPING(DHCP侦听)，侦听到用户的DHCP协商报文中的ISP标识，判断是否与已经配置VSI-ISP标识匹配，如果不匹配则丢弃报文，如果可以匹配到一个VSI-ISP标识，则将该用户动态加入该VPLS隧道，在VPLS隧道中透传DHCP报文到相应ISP。
PEA第一次侦听到DHCP option 60选项时，为用户创建业务报文转发相关的各种控制表项，包括VSI(虚交换实例)与用户接入VLAN(可以是一层Q也可以是两层Q)绑定表项，用户源MAC地址学习表项，IP+VLAN+MAC+port绑定表项(VLAN可以是一层Q也可以是两层Q)。VSI与用户接入VLAN绑定表项用于实现用户与VPLS隧道的动态绑定，用户源MAC地址学习表项用于VPLS将来自ISP的各种报文转发给用户，IP+VLAN+MAC+port绑定表项即可以用于用户的安全检查，防止非法用户假冒，还可以用于防止用户恶意申请过多的IP地址。
通过上述步骤，实现了用户终端与ISP业务的动态绑定，用户终端就可以正常收发ISP的业务报文。
更优化的，用户认证上线后，在PEA上为用户接入VLAN与VSI绑定表项设定自动老化周期。可以通过增加一个租用时间option，也可以复用DHCP协议的option 51来实现，即同时存在option60和option 51时，将客户端的IPAddress Lease Time(IP地址离开时间)当成用户与ISP绑定的老化周期，option51设定的时间可以为32bit长度，单位为秒；
当用户终端下线后，PE上的MAC地址学习表项、IP+MAC+VLAN+port绑定表项自动老化。
更优化的，为了防止用户访问ISP时，由于ISP server的MAC地址没有在PEA上学习到，ISP应该针对各种server在VSI内周期性发送免费ARP(地址解析协议)，该功能可以由ISP接入侧的PE设备或者BAS(宽带接入服务器)设备代理。同时PEA应该将该免费ARP在用户VLAN中进行广播，对于QinQ可以在外层Q中进行广播，由下层加入设备再在内层Q中复制该免费ARP。
更优化的，对于ISP侧的PE可以同时担当BAS功能(BAS也可以外挂在PE外)，为了检测上线用户是否在线会定期针对用户发送ARP探测。在这种情况下，对于用户接入侧的PE(如PEA)会面临需要该VSI内所有大量用户广播的问题，这样会产生广播风暴。为了避免这个问题，用户接入侧的PE收到ARP探测时，首先根据IP+VLAN查询IP+VLAN+MAC+port绑定表，如果能够查询到则可以定位到具体端口，向该端口转发该ARP报文即可，如果查询不到，说明用户已经下线了，丢弃该ARP报文。为了防止误报，IP+VLAN+MAC+PORT绑定表项的老化时间可以比ARP探测的周期长一点。
此外，本实施例中，VPLS可以用VPWS(Virtual Private Wire ServiceVPWS，虚拟专线业务)或者PWE3(Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)代替，也可以用其他二层技术代替，如Mac in Mac、二层VLAN交换网络代替。
设备实施例包括如下模块，
隧道建立模块，用于建立管理VLAN，通过管理VLAN建立隧道，结合图1描述具体为：
隧道建立模块建立管理VLAN(MVLAN)，如MVLAN1，MVLAN2，该管理VLAN与ISP业务接入标识对应，在管理VLAN上为ISP1、ISP 2分别预先建立VPLS隧道，分别为VPLS1、VPLS2，在PEA上分别用VSI-ISP1、VSI-ISP2标识，该VSI标识与ISP配置到用户终端的ISP标识相同。用户终端可以用一层Q，也可以用两层Q(QinQ)接入；
识别模块，用于识别终端的业务接入标识，根据该标识确定管理VLAN。具体为通过DHCP SNOOPING，侦听到用户的DHCP协商报文中的ISP标识，判断是否与已经配置VSI-ISP标识匹配，如果不匹配则丢弃报文，如果可以匹配到一个VSI-ISP标识，则可以找到对应的管理VLAN；
绑定模块，根据识别的业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中，即根据确定的管理VLAN识别对应的ISP隧道，将该用户终端动态绑定到该VPLS隧道中，从而可以在VPLS隧道中透传DHCP报文到相应ISP；
表项控制模块，用于根据绑定模块的结果，建立相关的表项，具体为在第一次侦听到DHCP option 60选项时，为用户创建业务报文转发相关的各种控制表项，包括VSI与用户接入VLAN(可以是一层Q也可以是两层Q)绑定表项，用户源MAC地址学习表项，IP+VLAN+MAC+port绑定表项(VLAN可以是一层Q也可以是两层Q)；
老化模块，用于对控制表的表项进行老化。
实施例通过识别终端的业务接入标识，实现了终端和ISP业务的动态绑定，从而使得终端对业务的选择更加灵活，减少了运营商的运营维护成本，网络的业务扩展性好，便于业务的部署。
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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种业务绑定的方法，其特征在于，该方法包括：
识别终端的业务接入标识；所述业务接入标识由终端在上线过程中发起的协商请求中携带；
根据所述业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中；
其中，该方法在识别终端的业务接入标识之前还包括，
建立管理虚拟局域网VLAN，通过所述管理VLAN建立与互联网服务提供商对应的隧道。
2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，根据所述业务接入标识将终端绑定到对应的隧道的步骤包括：
根据该标识确定管理VLAN；
根据确定的管理VLAN识别对应的隧道，将所述终端动态绑定到所对应的隧道中，在所述隧道中透传所述终端发送的报文到该隧道所对应的互联网服务提供商。
3.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，
所述协商请求由DHCP请求报文承载，所述业务接入标识设置在DHCPoption 60字段中。
4.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，所述隧道为二层隧道。
5.根据权利要求4所述的一种方法，其特征在于，所述二层隧道包括VPLS隧道、VPWS隧道、PWE3隧道、Mac in Mac隧道、或VLAN二层隧道。
6.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，当第一次侦听到携带业务接入标识的协商请求时，还包括，创建用于业务报文转发的控制表项。
7.根据权利要求6所述的一种方法，其特征在于，所述用于业务报文转发的控制表项包括：VSI与用户接入VLAN绑定表项和用户源MAC地址学习表项。
8.根据权利要求7所述的一种方法，其特征在于，所述控制表项还包括：IP+VLAN+MAC+port绑定表项。
9.根据权利要求6所述的一种方法，其特征在于，该方法还包括，为所述控制表项设置老化周期。
10.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，该方法还包括：周期性发送免费地址解析协议ARP信息，所述ARP信息在用户VLAN中进行广播。
11.根据权利要求10所述的一种方法，其特征在于，所述周期性发送免费地址解析协议ARP信息的实体是互联网服务提供商ISP、或ISP接入侧的PE设备或者BAS。
12.根据权利要求8所述的一种方法，其特征在于，还包括：当用户接入侧的PE收到ARP探测报文时，根据IP+VLAN查询IP+VLAN+MAC+port绑定表项，如果能够查询到，则定位到具体端口，向该端口转发所述ARP探测报文以检测用户是否在线，否则丢弃所述ARP探测报文。
13.一种业务绑定的设备，其特征在于，包括，
识别模块，用于识别终端的业务接入标识；所述业务接入标识由终端在上线过程中发起的协商请求中携带；
绑定模块，根据识别的业务接入标识将终端绑定到对应的隧道中；所述设备还包括，
隧道建立模块，用于建立管理VLAN，通过管理VLAN建立与互联网服务提供商对应的隧道。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，还包括，
表项控制模块，用于根据绑定模块的结果，建立用于业务报文转发的控制表项。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述用于业务报文转发的控制表项包括：VSI与用户接入VLAN绑定表项和用户源MAC地址学习表项。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述控制表项还包括：
IP+VLAN+MAC+port绑定表项。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，还包括，
老化模块，用于对所述控制表项进行老化控制。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，还包括，
ARP信息广播模块，用于在用户VLAN中周期性发送免费地址解析协议ARP信息。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，还包括，
ARP探测报文处理模块，用于在收到ARP探测报文时，根据IP+VLAN查询IP+VLAN+MAC+port绑定表项，如果能够查询到，则定位到具体端口，向该端口转发所述ARP探测报文以检测用户是否在线，否则丢弃所述ARP探测报文。
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