CN102088415B - Mac地址撤销的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MAC地址撤销的方法及设备。当不水平分割的PW故障时，PE通过发送携带FEC TLV和MAC地址通配TLV的地址回收消息，使得对端PE能够从转发表中迅速清除与故障PW对应的MAC转发表项，从而能够避免在U-PW故障时，由于NPE上的MAC转发表没有及时更新所导致的报文转发错误。

Description

MAC地址撤销的方法及设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种MAC地址撤销的方法及设备。
背景技术
VPLS(Virtual Private LAN Service，虚拟专用局域网业务)网络内，每个PE(Provider Edge，服务提供商网络边缘设备)通过MAC(Media AccessControl，媒体接入控制)地址学习维护一张MAC地址表：当PE设备从入方向的VC LSP上收到一个报文时，将报文的源MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系。如图1所示实线箭头的以太网报文转发路径，当PE2从PW1上收到报文后，PE2在转发表中添加出端口为PW1的MAC转发表项，该转发表项对应MAC地址为收到的报文的源MAC地址A。
由于VPLS要求PE之间全连接，因此在VPLS网络规模比较大的情况下，PW的数目非常庞大，PW信令开销很大，网络的管理和扩展都将变得复杂。为了简化网络管理和提高网络的扩展性，现有技术提供了H-VPLS(Hierarchical VPLS，分层VPLS)的组网方式。
H-VPLS将PE划分为UPE和NPE。UPE主要作为用户接入VPN(VirtualPrivate Network，虚拟专用网络)的MTU(Multi-Tenant Unit，多租用单元)，用于连接CE(Customer Edge，用户网络边缘设备)和服务商网络。NPE处于VPLS网络的核心域边缘，提供用户报文在核心网上的透明传输服务。UPE不需要与所有的NPE建立全连接，只需在NPE之间建立全连接。H-VPLS通过分级，减少了PW的数目和PW信令的负担。如图2所示，UPE只跟NPE 1建立一条虚连接接入链路U-PW，跟NPE2和NPE3之间不需要建立虚连接。图2所示网络内的数据转发流程包括：
UPE将CE上送的报文发送给NPE 1，同时打上U-PW对应的VC标签；
NPE 1收到报文后，先根据VC标签判断报文所属的VSI(Virtual SwitchInstance，虚拟交换实例)，再根据该报文的目的MAC地址压入N-PW对应的VC标签，然后通过N-PW转发该报文；
NPE 1从N-PW侧收到报文后，打上U-PW对应的VC标签，将报文发送给UPE，UPE再将报文转发给CE。
通常情况下，UPE只与一个NPE之间建立连接。但是，如果连接无法建立，或者连接故障，或者NPE出现故障时，UPE与远端属于同一个VPLS实例的设备之间的通信将完全中断。例如图3所示，UPE与NPE之间建立连接失败时，站点1与站点2和3之间的通信完全中断，站点1成为一个通信“孤岛”。
针对上述情况，现有技术提供了一种冗余处理机制，也就是UPE与两个或多个NPE建立连接，通常只启用与一个NPE之间的连接(称为激活PW)，另一条PW处于备用状态(称为备用PW)，当激活PW故障时，立即切换到备用PW上。如图4所示，利用冗余处理机制解决了上述通信中断的问题。
但是，在采用PW冗余保护的情况下，如图5所示网络，当UPE切换到备用PW后，NPE2上的MAC转发表没有及时更新，因此NPE2还是认为发送到站点1内主机的报文必须先送往NPE1，在NPE2的MAC地址更新过程内从站点2到站点1的流量都被错误地转发到NPE1上。
发明内容
本发明提供了一种MAC地址撤销的方法及设备，使得PE设备及时删除转发表内的MAC转发表项。
本发明提供了一种MAC地址撤销的方法，应用于VPLS网络内的PE，所述PE通过多条PW与其他PE连接，所述多条PW包括设置为水平分割的PW和设置为不水平分割的PW，该方法包括：
所述PE检测是否有PW发送故障；
当检测到不水平分割的PW故障时，所述PE向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
还包括：
当检测到水平分割的PW故障时，所述PE向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
当检测到水平分割的PW故障时，还包括：
所述PE向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，所述通知消息携带PW状态TLV，由接收到所述通知消息的PE根据所述PW状态TLV判断是否发生PW故障，并在判断结果为是时进行主备PW切换。
所述PW状态TLV内定义状态标识，用于标识PW是否发生故障。
所述水平分割的PW和不水平分割的PW分别为N-PW和U-PW。
本发明提供了一种运营商侧路由设备PE，应用于VPLS网络，该PE通过多条PW与其他PE连接，所述多条PW包括设置为水平分割的PW和设置为不水平分割的PW，该PE包括：
检测单元，用于检测是否有PW发生故障；
第一处理单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到不水平分割的PW故障时，向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
还包括：
第二处理单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
还包括：
通知单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，所述通知消息携带PW状态TLV，由接收到所述通知消息的PE根据所述PW状态TLV判断是否发生PW故障，并在判断结果为是时进行主备PW切换。
所述PW状态TLV内定义状态标识，用于标识PW是否发生故障。
所述水平分割的PW和不水平分割的PW分别为N-PW和U-PW。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明中，当不水平分割的PW故障时，PE通过发送携带FEC TLV和MAC地址通配TLV的地址回收消息，使得对端PE能够从转发表中迅速清除与故障PW对应的MAC转发表项，从而能够避免在U-PW故障时，由于NPE上的MAC转发表没有及时更新所导致的报文转发错误。
附图说明
图1是现有技术中VPLS内PE通过PW学习MAC地址示意图；
图2是现有技术中H-VPLS网络示意图；
图3是现有技术中H-VPLS网络内通信“孤岛”示意图；
图4是现有技术中H-VPLS网络内冗余处理机制示意图；
图5是现有技术中H-VPLS网络内冗余处理机制下MAC转发表没有及时更新导致的报文转发错误示意图；
图6是本发明中MAC地址通配TLV的结构示意图；
图7是本发明提供的MAC地址撤销的方法在H-VPLS网络内的流程示意图；
图8是本发明提供的MAC地址撤销的方法在H-VPLS网络内的另一流程示意图；
图9是本发明提供的通知消息的格式示意图；
图10是本发明提供的通知消息内的PW状态TLV的格式示意图；
图11是本发明提供的包括不水平分割PW和水平分割PW的VPLS网络示意图；
图12是本发明提供的NPE故障时的VPLS网络示意图；
图13是本发明提供的PE的结构示意图。
具体实施方式
本发明中，定义一种MAC地址通配TLV以及该TLV的处理规则。该TLV的结构如图6所示。PE收到该TLV后，清除该TLV指定的VPLS实例内、从与接收携带该TLV的消息的PW上学习到的所有MAC转发表项。本发明提供的MAC地址通配TLV携带在RFC5036的地址回收消息中，该地址回收消息内还携带FEC TLV，用于标识接收该地址回收消息的PW，接收到地址回收消息的设备根据FEC TLV确定对应的PW，根据MAC地址通配TLV清除通过该对应PW学习到的所有MAC转发表项。
下面结合具体应用场景详细介绍应用上述MAC地址通配TLV和FECTLV的MAC地址撤销的方法。
在图2所示的H-VPLS网络内，PE被划分为UPE和NPE，UPE与NPE之间通过U-PW连接，NPE与NPE之间通过N-PW连接。NPE可以将通过N-PW接收到的报文通过U-PW发送，或者将通过U-PW接收到的报文通过N-PW发送，但是，NPE不能够将通过N-PW接收到的报文再通过N-PW发送。
假定图2所示网络内NPE 1与UPE之间的U-PW故障，则本发明提供的MAC地址撤销的方法如图7所示，包括以下步骤：
步骤701，NPE1检测到U-PW故障，向属于同一个VSI的所有N-PW发送携带FEC TLV和MAC Address Wildcard TLV(MAC地址通配TLV)的地址回收消息。本应用场景中，与NPE1属于同一个VSI的所有N-PW为NPE2和NPE3。
步骤702，NPE2和NPE3根据MAC地址通配TLV清除从FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
其中，FEC TLV中包括PW ID(Identification，标识)和PW Type(类型)，NPE2和NPE3收到地址回收消息后，能够根据FEC TLV找到与收到地址回收消息的LDP会话关联的PW，进而清除从该PW上学习得到的MAC转发表项。或者，NPE2和NPE3在收到地址回收消息后，找到FEC TLV指定的VPLS实例内、从与收到地址回收消息的LDP会话关联的PW，进而清除从该PW上学习得到的MAC转发表项。NPE上配置VPLS实例时，会配置与VPLS实例对应的PW，因此NPE2和NPE3可以根据FEC TLV内的PW标识匹配到对应的VPLS实例。
假定图2所示网络内NPE1与NPE2之间的N-PW1故障，则本发明提供的MAC地址撤销的方法如图8所示，包括以下步骤：
步骤801，NPE1检测到N-PW1故障，向属于同一个VSI的所有U-PW发送携带FEC TLV和MAC地址通配TLV的地址回收消息。
本应用场景中，与NPE 1属于同一个VSI的所有UPE为图2所示的UPE。
步骤802，UPE将通过FEC TLV标识的PW学习到的MAC转发表项从转发表中删除。本应用场景中，NPE1向UPE发送的地址回收消息中的FECTLV标识U-PW。UPE从转发表中删除通过U-PW学习到的MAC转发表项。具体的，UPE可以根据FEC TLV内的PW ID和PW Type找到与收到地址回收消息的LDP会话关联的U-PW，进而清除从U-PW上学习得到的MAC转发表项。或者，UPE找到FECTLV指定的VPLS实例内、从与收到地址回收消息的LDP会话关联的U-PW，进而清除从U-PW上学习得到的MAC转发表项。
本应用场景中，还可以包括：
步骤803，NPE1向UPE发送携带PW状态TLV的通知消息。
具体的，通知消息的格式如图9所示，PW状态TLV(PW Status TLV)的格式如图10所示，在PW状态TLV内定义Status code，通过Status code的取值标识PW是否故障。例如，定义N-PW的接收方向故障和发送方向故障。
Status code是bit mask，也就是按比特设置的，比如第9和第10个比特分别定义为N-PW的接收方向和发送方向故障(设置为1表示故障，0表示正常)，例如
Bit Mask     Description
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
0x00000100-N-PW(ingress)Receive Fault
0x00000200-N-PW(egress)Transmit Fault
UPE收到PW状态的通知消息时，如果N-PW的接收方向或发送方向的Bit mask设置为1，UPE检查是否有备份U-PW，如果有，则发起路径切换，从当前U-PW切换到备用U-PW。
步骤804，UPE向NPE1发送通知，告知NPE发生U-PW主备切换。
以上结合图2所示的H-VPLS网络介绍本发明提供的MAC地址撤销的方法，需要说明，本发明提供的MAC地址撤销的方法不仅仅适用于图2所示的H-VPLS网络。如图11所示，该VPLS网络内PE1上特定的VPLS实例内有三条PW：PW1、PW2和PW4，PW4设置为不水平分割，PW1和PW2仍然满足PW全连接和水平分割的要求。PE1从PW1接收到的流量，不能向PW2转发，但可以向PW4转发；PE1从PW2接收到的流量，不能向PW1转发，但可以向PW4转发；PE1从PW4接收到的流量可以向PW1转发，也可以向PW2转发。图2所示H-VPLS网络内的U-PW是不水平分割的PW中一种特例。
在图9所示网络场景下，NPE1检测到不水平分割的PW故障时，向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，地址回收消息中携带FEC TLV和MAC Address WildcardTLV。NPE1检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，地址回收消息中携带FECTLV和MAC Address Wildcard TLV。NPE1还向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，通知消息携带PW状态TLV，使得具有备用U-PW的PE切换到备用U-PW进行报文收发。
本发明中，当PW故障时，PE通过发送携带FEC TLV和MAC地址通配TLV的地址回收消息，使得对端PE能够从转发表中迅速清除与故障PW对应的MAC转发表项，从而避免了PW切换时MAC转发表没有及时更新所导致的报文转发错误。
对于NPE1故障的情况，如图12所示，这种情况下，NPE1无法发送地址回收消息。此时，NPE2、NPE3、UPE通过检测与NPE1之间的PW状态，在检测到PW状态异常时，主动清除与特定VPLS实例内通过故障PW学习到的MAC地址。
基于与上述方法部分相同的技术构思，本发明还提供一种PE，应用于VPLS网络，该PE通过多条PW与其他PE连接，所述多条PW包括设置为水平分割的PW和设置为不水平分割的PW，如图12所示，该PE包括：
检测单元10，用于检测是否有PW发生故障；
第一处理单元20，与所述检测单元10连接，用于所述检测单元检测到不水平分割的PW故障时，向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
该PE还包括：
第二处理单元30，与所述检测单元10连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
该PE还包括：
通知单元40，与所述检测单元10连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，所述通知消息携带PW状态TLV，由接收到所述通知消息的PE根据所述PW状态TLV判断是否发生PW故障，并在判断结果为是时进行主备PW切换。
所述PW状态TLV内定义状态标识，用于标识PW是否发生故障。
所述状态标识包括接收方向和发送方向故障标识，分别用于标识PW接收方向和发送方向是否发生故障。
所述水平分割的PW和不水平分割的PW分别为N-PW和U-PW。
本发明中，当PW故障时，PE通过发送携带FEC TLV和MAC地址通配TLV的地址回收消息，使得对端PE能够从转发表中迅速清除与故障PW对应的MAC转发表项，从而避免了PW切换时MAC转发表没有及时更新所导致的报文转发错误。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种MAC地址撤销的方法，应用于VPLS网络内的服务提供商网络边缘设备PE，所述PE通过多条PW与其他PE连接，所述多条PW包括设置为水平分割的PW和设置为不水平分割的PW，其特征在于，该方法包括：
所述PE检测是否有PW发送故障；
当检测到不水平分割的PW故障时，所述PE向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当检测到水平分割的PW故障时，所述PE向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当检测到水平分割的PW故障时，还包括：
所述PE向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，所述通知消息携带PW状态TLV，由接收到所述通知消息的PE根据所述PW状态TLV判断是否发生PW故障，并在判断结果为是时进行主备PW切换。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PW状态TLV内定义状态标识，用于标识PW是否发生故障。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水平分割的PW和不水平分割的PW分别为N-PW和U-PW。
6.一种服务提供商网络边缘设备PE，应用于VPLS网络，该PE通过多条PW与其他PE连接，所述多条PW包括设置为水平分割的PW和设置为不水平分割的PW，其特征在于，该PE包括：
检测单元，用于检测是否有PW发生故障；
第一处理单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到不水平分割的PW故障时，向所有水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：
第二处理单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送地址回收消息，所述地址回收消息中携带FEC TLV和MAC地址通配TLV，通知接收到所述地址回收消息的PE根据所述MAC地址通配TLV清除从所述FEC TLV标识的PW学习得到的MAC转发表项。
8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于，还包括：
通知单元，与所述检测单元连接，用于所述检测单元检测到水平分割的PW故障时，向所有不水平分割的PW的对端PE发送通知消息，所述通知消息携带PW状态TLV，由接收到所述通知消息的PE根据所述PW状态TLV判断是否发生PW故障，并在判断结果为是时进行主备PW切换。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述PW状态TLV内定义状态标识，用于标识PW是否发生故障。
10.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述水平分割的PW和不水平分割的PW分别为N-PW和U-PW。
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