CN102045180B - 一种实现虚拟专用网间的组播方法和系统 - Google Patents
一种实现虚拟专用网间的组播方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种实现虚拟专用网间的组播方法，用户侧的运营商边缘(PE)在用户所在虚拟专用网(VPN)中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，建立与源数据所在VPN的对应关系，并发送加入消息，加入到源数据所在VPN的公网组播网络中；用户侧的PE根据建立的与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE封装的源数据的公网报文，并对公网报文解封装后，将源数据发送给用户；本发明同时还公开了一种实现虚拟专用网间的组播系统；从而实现跨VPN的组播，解决了公共源的应用问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络的组播技术，尤其涉及一种实现虚拟专用网间的组播方法和系统。
背景技术
现有的因特网技术越发成熟，规模也越来越大，虚拟专用网(VPN，VirtualPrivate Network)的实现越来越普遍。VPN应用已经达到了非常普及化的程度。但单播的VPN业务已经越来越不能满足网络发展的需要，在组播迅速发展的同时，为了满足组播VPN的需要，组播VPN的需求也显现出迫切趋势。
已有的边界网关协议/多协议标签交换(BGP/MPLS)VPN方案，解决了单播VPN的实现，但这种方法仅仅适用于单播，对组播VPN不能得到很好的实现。现在所提出的组播VPN实现方法是组播域(MD，Multicast Domain)方式，在这种方式下，除了在私网内部，在公网同样可以利用公网设备组播能力，实现VPN的组播，其网络结构如图1所示：
图1中有两个VPN，其中一个为VPN1，其私网的用户边缘设备(CE)有CE1、CE4和CE6，CE1连接VPN1的源，CE4和CE6连接用户；PE1、PE4和PE6为其连接公网的运营商边缘设备(PE)；
另一个VPN为VPN2，其私网的CE有CE2和CE7，CE7连接VPN2的源，CE2连接用户；PE2和PE7为其连接公网的PE；
在现有的MD实现方式中，VPN1与VPN2内部都运行源特定组播(PIM-SSM)协议，且对VPN1与VPN2的MD都配置一个公网可以用来传递报文的公网组播地址，在路由器P1、路由器P2和路由器P3组成的公网中，用稀疏模式独立组播(PIM-SM，Sparse Mode)协议进行组播，即：在VPN1中，VPN1的源经CE1发送数据到PE1，PE1将CE1发来的源数据封装成公网报文后传递到VPN1中连接用户的PE4和PE6，PE4和PE6分别将公网报文解封装后，分别传递给连接在CE4和CE6的用户，即到同属于VPN1的用户；VPN2的发送方法与VPN1相同，不再赘述。
但现有的MD实现方式显而易见的缺点是：每个VPN只能在自身的MD进行组播，无法实现跨VPN的组播，也就是说，如果VPN2中的用户想接收VPN1中源的数据，除非为VPN1中的源以及VPN2的用户单独再配置一个VPN的MD才能实现。
由此可以看出，虽然MD的应用解决了VPN实现组播的基本问题，但是对于公共源的应用，实现跨VPN组播是有限制的；而使用多个MD部署来解决公共源的应用，配置复杂，并且随着配置越来越多的MD，由于每个MD都会耗费一个公网组播地址，这样会造成公网组播地址可用范围越来越少，从而使得跨VPN组播的规划越来越困难。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现虚拟专用网间的组播方法和系统，能实现跨VPN的组播。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实现的一种实现虚拟专用网间的组播方法，该方法包括：
用户侧的PE在用户所在VPN中没有查找到用户请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到用户请求的源数据的路由条目时，建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系；
用户侧的PE发送加入消息到源数据PE，源数据PE接收到加入消息后，在所在公网组播网络中增加用户侧的PE；
源数据PE将封装的源数据的公网报文发送到用户侧的PE，用户侧的PE根据与源数据所在VPN所建立的对应关系，接收公网报文，并在解封装后，将源数据发送给用户。
上述方案中，所述建立对应关系具体为：建立隧道或映射的对应关系。
上述方案中，所述发送加入消息具体为：发送公网中使用的PIM-SM协议的加入消息。
上述方案中，该方法进一步包括：对VPN中的用户组、源及源组进行过滤控制配置。
上述方案中，所述在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目之前，该方法进一步包括：按照过滤控制配置对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找。
上述方案中，所述方法进一步包括：当源数据所在VPN的源转移到新VPN中时，用户侧的PE通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE。
本发明实现的一种实现虚拟专用网间的组播系统，该系统包括：用户侧PE、公网、源数据PE；
用户侧PE，用于在用户所在VPN中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系；并发送加入消息给源数据PE；还用于根据所建立的对应关系接收源数据PE发来的公网报文，解封装后，将源数据发送给用户；
公网，用于传送用户侧PE与源数据PE间的数据；
源数据PE，用于根据接收的加入消息，在所在公网组播网络中增加用户侧PE，并将封装的源数据的报文发送到用户侧PE。
上述方案中，该系统进一步包括：
过滤控制配置单元，用于在用户侧PE上，配置所在VPN中组、或者源、或者源组的过滤控制。
上述方案中，所述用户侧PE还用于按照过滤控制配置单元的配置，对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找。
上述方案中，所述用户侧PE还用于当源数据所在VPN的源转移到另外一个VPN中时，通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE。
本发明所提供的实现虚拟专用网间的组播方法和系统，VPN中用户侧的PE收到用户的数据接收请求后，在用户所在VPN中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，用户侧的PE建立与源数据所在VPN的对应关系，并发送加入消息，加入到源数据所在VPN的公网组播网络中；用户侧的PE根据建立的与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE封装的源数据的公网报文，并对公网报文解封装后，将源数据发送给用户；如此，可以实现跨VPN的组播，解决了公共源的应用问题，且实现基础是使用已有的MD实现方法，实现起来简单、方便。
附图说明
图1为现有虚拟专用网的组播网络结构示意图；
图2为本发明实现虚拟专用网间的组播方法的流程示意图；
图3为本发明实现虚拟专用网间的组播系统的结构示意图；
图4为本发明实现图1中VPN2中的CE2所连接的用户接收VPN1中CE1所连接的源的源数据的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：用户侧的PE在用户所在VPN中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，建立与源数据所在VPN的对应关系，并发送加入消息，加入到源数据所在VPN的公网组播网络中；用户侧的PE根据建立的与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE封装的源数据的公网报文，并对公网报文解封装后，将源数据发送给用户。
下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一步的详细说明。
本发明实现虚拟专用网间的组播方法，如图2所示，该组播方法包括以下几个步骤：
步骤201：对VPN中的用户组、源及源组进行过滤控制配置；
具体的，在VPN中用户侧的PE上，配置用户组、或者源、或者源组是否可以进行跨VPN的源数据获取的过滤控制；一般的，配置采用类似访问控制列表(ACL，Access Control List)的方式，即：对于不能获取其他VPN的源数据的组、或者源、或者源组作为一个组，配置禁止这个组中的成员的数据接收请求通过，使VPN的用户侧的PE按照PIM-SSM协议，在收到用户的数据接收请求时，根据配置可以进行过滤。
本步骤为可选的，不配置时，默认为都可以获得其他VPN的源数据。
步骤202：VPN中用户侧的PE在收到用户的数据接收请求，发现用户所在VPN中没有用户所请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，用户侧的PE建立与源数据所在VPN的对应关系；
具体的，VPN中用户侧的PE预先存储多个VPN的路由条目，在收到来自CE的用户的数据接收请求后，先查找用户所在VPN的路由条目，如果没有查找到所请求的源数据的路由条目，则对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找，在查找到时，用户侧的PE建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系；
本步骤中，所述数据接收请求中包括VPN的公网组播地址等信息；
所述用户侧的PE建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系，具体为：用户侧的PE在用户所在VPN与源数据所在的VPN之间建立隧道或者映射的对应关系，例如：用户侧的PE为请求的源数据的路由条目设置一个标记，并设置依据标记，接收带有标记的路由条目所表示的源发来的数据，这样，在用户侧的PE和源数据所在的VPN之间形成一个隧道；
进一步的，如果执行了步骤201，则本步骤中所述对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找之前，按照过滤控制的配置对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，再对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找。
步骤203：使用源数据所在VPN的公网组播地址，发送加入消息给源数据PE，源数据PE在接收到加入消息后，在所在公网组播网络中增加用户侧的PE；
本步骤中，所述加入消息为公网中使用的PIM-SM协议的加入消息；这里所述公网组播网络为源数据PE与可以接收源数据的PE和CE所组成的网络。
步骤204：用户侧的PE根据建立的用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE经封装后发送的源数据的报文，并对报文解封装后，将源数据发送给用户；
具体的，源数据PE对请求的源数据进行封装，将封装的源数据的报文通过公网组播网络发送到用户侧的PE，用户侧的PE根据建立的用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE经封装后发送的源数据的报文，并对报文解封装后，将源数据发送给用户。
进一步的，上述方法中在步骤202之后还包括：当源数据所在VPN的源再转移到另外一个VPN中时，用户侧的PE通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系；
具体的，如果因为用户的规划或者配置原因，源数据所在VPN的源被移到另外一个VPN中时，用户侧的PE能自动感知到路由变化，通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE，从而仍然能实现源的新VPN组播。
基于上述方法，本发明还提供实现虚拟专用网间的组播系统，如图3所示，该组播系统包括：用户侧PE 31、公网32、源数据PE 33；
用户侧PE 31，用于收到用户的数据接收请求后，在用户所在VPN中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，建立与源数据所在VPN的对应关系；并通过公网32发送加入消息给源数据PE 33；还用于根据与源数据所在VPN的对应关系，接收源数据PE 33发送的公网报文，解封装后，将源数据发送给用户；所述对应关系为隧道或者映射的对应关系；
公网32，用于传送用户侧PE 31与源数据PE 33间的数据；
源数据PE 33，用于根据接收的加入消息，在所在公网组播网络中增加用户侧PE 31，并对源数据进行封装，将封装的源数据的公网报文通过公网32发送到用户侧PE 31；
所述系统进一步包括过滤控制配置单元34，用于配置VPN中组、或者源、或者源组是否可以进行跨VPN的源数据获取的过滤控制；
进一步的，所述用户侧PE 31还用于按照过滤控制配置单元34的配置对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，对用户侧的PE31上的其他VPN的路由条目进行查找；
所述用户侧PE 31，还用于当源数据所在VPN的源转移到另外一个VPN中时，通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关，并发送加入消息给新VPN的源数据PE。
下面结合具体实施例详细说明本发明的方法的实现过程和原理。
本实施例中，以图1为例，其中VPN2中的CE2所连接的用户需要接收VPN1中CE1所连接的源的源数据，则具体方法如图4所示，包括如下步骤：
步骤401：在CE2所连接的PE2上进行过滤控制配置，配置CE2所连接的用户的数据接收请求可以通过过滤控制；
步骤402：用户发送对VPN1中CE1所连接的源的数据接收请求给CE2，CE2将数据接收请求发送给PE2，PE2先查找所在VPN2的路由条目，在VPN2中没有查找到时，对数据接收请求进行过滤控制；
步骤403：按照步骤401的配置，数据接收请求通过了过滤控制，PE2查找VPN1的路由条目，在查找到CE1连接的源的路由条目时，PE2建立VPN2与VPN1的对应关系；
本步骤中，所述PE2建立VPN2与VPN1的对应关系，具体为：PE2建立VPN2与VPN1的隧道的对应关系，即给VPN1中源的的路由条目设置标记，并设置PE2依据所述标记，接收VPN1中PE1发来的数据。
步骤404：使用VPN1的公网组播地址，发送加入消息给PE1，PE1接收到加入消息后，在VPN1中增加PE2；
本步骤中所述加入消息公网中使用的PIM-SM协议的加入消息。
步骤405：PE1对CE1的源数据进行封装，将封装的源数据的公网报文发送到PE2，PE2依据步骤403所述的标记，接收PE1发来的公网报文，对报文解封装后，将源数据发送给用户。
进一步的，上述方法中在步骤403之后还包括：当VPN1的源转移到另外一个VPN中时，PE2通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立VPN2与源所在的新VPN之间的对应关系；
具体的，当VPN1的源再转移到另外一个VPN中时，PE2通过对其他VPN的路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立VPN2与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE，继续接收请求的源数据，从而仍然能实现源的新VPN组播。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现虚拟专用网间的组播方法，其特征在于，该方法包括：
用户侧运营商边缘设备(PE)预先存储多个虚拟专用网(VPN)的路由条目，在收到用户边缘设备(CE)的用户的源数据请求后，用户侧的PE在用户所在VPN中没有查找到用户请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到用户请求的源数据的路由条目时，建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系；
用户侧的PE发送加入消息到源数据PE，源数据PE接收到加入消息后，在所在公网组播网络中增加用户侧的PE；
源数据PE将封装的源数据的公网报文发送到用户侧的PE，用户侧的PE根据与源数据所在VPN所建立的对应关系，接收公网报文，并在解封装后，将源数据发送给用户。
2.根据权利要求1所述的组播方法，其特征在于，所述建立对应关系具体为：建立隧道或映射的对应关系。
3.根据权利要求1所述的组播方法，其特征在于，所述发送加入消息具体为：发送公网中使用的稀疏模式独立组播(PIM-SM)协议的加入消息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：对VPN中的用户组、源及源组进行过滤控制配置。
5.根据权利要求4所述的组播方法，其特征在于，所述在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目之前，该方法进一步包括：按照过滤控制配置对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找。
6.根据权利要求5所述的组播方法，其特征在于，所述方法进一步包括：当源数据所在VPN的源转移到新VPN中时，用户侧的PE通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE。
7.一种实现虚拟专用网间的组播系统，其特征在于，该系统包括：用户侧运营商边缘设备(PE)、公网、源数据PE；
用户侧PE，用于预先存储多个虚拟专用网(VPN)的路由条目，在收到用户边缘设备(CE)的用户的源数据请求后，在用户所在VPN中没有查找到请求的源数据的路由条目、且在其他VPN中查找到请求的源数据的路由条目时，建立用户所在VPN与源数据所在VPN的对应关系；并用于发送加入消息给源数据PE；还用于根据所建立的对应关系接收源数据PE发来的公网报文，解封装后，将源数据发送给用户；
公网，用于传送用户侧PE与源数据PE间的数据；
源数据PE，用于根据接收的加入消息，在所在公网组播网络中增加用户侧PE，并将封装的源数据的报文发送到用户侧PE。
8.根据权利要求7所述的组播系统，其特征在于，该系统进一步包括：
过滤控制配置单元，用于在用户侧PE上，配置VPN中组、或者源、或者源组的过滤控制。
9.根据权利要求8所述的组播系统，其特征在于，所述用户侧PE还用于按照过滤控制配置单元的配置，对数据接收请求进行过滤控制，并在数据接收请求通过过滤控制后，对用户侧的PE上的其他VPN的路由条目进行查找。
10.根据权利要求7、8或9所述的组播系统，其特征在于，所述用户侧PE还用于当源数据所在VPN的源转移到另外一个VPN中时，通过对路由条目的搜索，自动定位到源数据所在的新VPN，建立用户所在VPN与源所在的新VPN之间的对应关系，并发送加入消息给新VPN的源数据PE。
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