CN102355410A - 一种用于mpls网络虚拟交换实例的伪线标签方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，以及一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法。在二层虚拟专用网络中的配置过程如下：(1)创建虚拟交换实例，指定入伪线标签；(2)在虚拟交换实例中加入网络侧逻辑端口，指定出伪线标签、出隧道标签、入隧道标签，配置所述的网络侧逻辑端口属性；(3)在虚拟交换实例中加入用户侧逻辑端口，所述的用户侧逻辑端口包括物理端口和虚拟局域网标识，配置所述的用户侧逻辑端口属性。芯片处理方法，芯片收到MPLS报文后，根据报文对二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表进行维护，然后按照从二层地址表得到的目的逻辑端口进行业务转发。
Description
技术领域
本发明涉及了一种MPLS通信设备虚拟交换实例的实现方法，及其在芯片中的实现方法，更具体地说，涉及一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，以及一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法。
背景技术
二层虚拟交换实例是遵循RFC4761(出处：http://tools.ietf.org/html/rfc4761：Virtual Private LAN Service(VPLS)Using BGP for Auto-Discovery and Signaling)和RFC4762(出处：http://tools.ietf.org/html/rfc4762：Virtual Private LAN Service(VPLS)Using Label Distribution Protocol(LDP)Signaling)而来，在标准中除了传统的二层交换机定义外，还定义了一些多协议标签交换里面特有的二层虚拟交换实例相关的控制面和数据面上使用的对象，如图1所示：
虚拟交换实例标识(VSI-ID)：用来标识不同的虚拟交换实例；
网络侧逻辑端口：伪线标识(PW-ID)，伪线标识由入和出伪线组成，伪线入标签值作为数据面内部转发标识而要求本设备内唯一，出标签遵循标准，由对端设备分配；
用户侧逻辑端口：由物理端口(PORT)和虚拟局域网标识(VLAN ID)组合而成。
根据RFC标准，创建二层虚拟专用网络(L2VPN)的方法，目前，常见的多协议标签交换(MPLS)的二层虚拟专用网络中配置过程如下：
(1)创建虚拟交换实例标识(VSI ID)；
(2)在虚拟交换实例中加入网络侧逻辑端口：伪线标识(PW-ID)，配置该逻辑端口属性，如水平分割等；
(3)指定创建伪线标识与入伪线标签和出伪线标签关联，入伪线本系统内唯一，出伪线标签对端设备分配；
(4)在虚拟交换实例中加入用户侧逻辑端口，配置该逻辑端口属性：入，如水平分割等；
(5)任意重复步骤2和3和4，在本虚拟交换实例中增加多个逻辑端口；
(6)伪线(PW)与多协议标签交换的隧道建立映射关系；
(7)创建不同的虚拟交换实例标识(VSI ID)，重复步骤(1)到(6)；
(8)在其它设备上创建虚拟交换实例，重复步骤(1)到(6)。
从上面的步骤可以看出，按照RFC标准的做法，控制面和数据面必须用到虚拟交换标识(VSI-ID)和伪线标识(PW-ID)两个对象，同时入伪线本设备内必须唯一。
上述的现有技术，存在如下缺点：
1、对象多，导致配置层次复杂；
2、软件及芯片需要在MAC地址、入隧道标签、出隧道标签、入伪线标签、出伪线标签、伪线标识、虚拟交换实例标识等等之间的映射关系上处理，在软件和芯片内部的表格多，处理流程多而复杂；
3、入伪线必须不一样，导致伪线表内容多，占用芯片和设备的寄存器、内存等资源。
发明内容
本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种多协议标签交换(MPLS)网络的二层虚拟交换实例(VSI)中的实现方法，在该方法中，引入了伪线标签法的概念，能够简化处理流程和配置步骤，提高芯片处理和配置的效率，减少硬件资源，方便用户操作和维护。
本发明的技术方案是这样的：
一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，在二层虚拟专用网络中的配置过程如下：
(1)创建虚拟交换实例，指定入伪线标签；
(2)在虚拟交换实例中加入网络侧逻辑端口，指定出伪线标签、出隧道标签、入隧道标签，配置所述的网络侧逻辑端口属性；
(3)在虚拟交换实例中加入用户侧逻辑端口，所述的用户侧逻辑端口包括物理端口和虚拟局域网标识，配置所述的用户侧逻辑端口属性。
作为优选，定义了逻辑端口入出表，所述的入出表是通过控制面直接配置生成，包括网络侧逻辑端口入出表、用户侧逻辑端口入出表。
作为优选，网络侧逻辑端口入出表由伪线标签和隧道标签构成，形式如下：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签；网络侧逻辑端口入出表的索引值是入伪线标签+入隧道标签。
作为优选，用户侧逻辑端口入出表由物理端口和虚拟局域网标识构成，形式如下：入物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识。
作为优选，在所述的虚拟交换实例的基础上创建至少一个以上虚拟交换实例，则对应地至少重复一次以上所述的步骤(2)、步骤(3)。
作为优选，所述的虚拟交换实例中包含与虚拟交换实例数量相等的伪线标签，所述伪线的入标签值彼此相等。
作为优选，所述的方法是在虚拟交换实例的上行逻辑接口上进行实现的。
一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，芯片收到MPLS报文后，根据报文对二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表进行维护，然后按照从二层地址表得到的目的逻辑端口进行业务转发。
作为优选，所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例内的二层地址表包括逻辑端口和MAC地址；
所述的逻辑端口包括了用户侧逻辑端口、网络侧逻辑端口，所述的报文包括源MAC地址和逻辑端口，将源MAC地址记录到对应的逻辑端口中。
作为优选，所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的网络侧逻辑端口的二层地址表格式是：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址；
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的用户侧逻辑端口的二层地址表格式是：物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址。
作为优选，对于从网络侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表；
对于从用户侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表。
作为优选，在报文转发过程中，在该二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表中，根据报文的目的MAC地址检索逻辑端口，芯片内部只需查找一次表，就可以得到目的逻辑端口；
如果该目的逻辑端口是属于网络侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息；
如果该目的逻辑端口是属于用户侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息。
作为优选，报文转发遵循标准RFC4761定义的属性，并封装上查表得到的出伪线标签和出隧道标签；
出隧道标签和物理端口对应关系遵循多协议标签交换标准RFC3031里的标签交换路径内容。
本发明的有益效果如下：
所述的方法能实现标准二层虚拟专用网络所要求的所有功能，可以和标准的二层虚拟专用网络做无缝对接，并且具有如下优点：
1、系统节省了大量伪线标签资源：在一个虚拟交换实例内入伪线是一样的，节省了大量伪线标签，伪线标签表规模下降，节约了硬件资源：比如芯片寄存器/内存等等；
2、芯片及系统处理简单，带来可靠性和维护性大大提高，芯片内部只需要建立基于逻辑端口的二层地址表，逻辑端口入出表是完全基于逻辑端口配置直接生成，二层地址表是基于逻辑端口和MAC地址建立；
3、芯片转发性能提升，报文处理流程少，减少了报文在芯片上由于查表引起的时延和抖动；
4、虚拟交换实例标识非常直观：从数据面来说，收到报文伪线标签相同就表示在一个虚拟交换实例中；从控制面来说，入伪线标签值就直接是虚拟交换实例标识；
5、配置模型层次少，只有逻辑端口和虚拟交换实例标识(入伪线标签)；
6、增加删除业务简单，只需要增加删除伪线标签和隧道标签。
附图说明
图1是现有技术中，遵循RFC4762和RFC4761标准的二层虚拟交换实例示意图；
图2是本发明的二层虚拟交换实例示意图；
图3是本发明的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明：
一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，在二层虚拟专用网络中的配置过程如下：
(1)创建虚拟交换实例，指定入伪线标签；
(2)在虚拟交换实例中加入网络侧逻辑端口，指定出伪线标签、出隧道标签、入隧道标签，配置所述的网络侧逻辑端口属性；
(3)在虚拟交换实例中加入用户侧逻辑端口，所述的用户侧逻辑端口包括物理端口和虚拟局域网标识，配置所述的用户侧逻辑端口属性。
定义了逻辑端口入出表，所述的入出表是通过控制面直接配置生成，包括网络侧逻辑端口入出表、用户侧逻辑端口入出表。
网络侧逻辑端口入出表由伪线标签和隧道标签构成，形式如下：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签；网络侧逻辑端口入出表的索引值是入伪线标签+入隧道标签。
用户侧逻辑端口入出表由物理端口和虚拟局域网标识构成，形式如下：入物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识。
在所述的虚拟交换实例的基础上创建至少一个以上虚拟交换实例，则对应地至少重复一次以上所述的步骤(2)、步骤(3)。
所述的虚拟交换实例中包含与虚拟交换实例数量相等的伪线标签，所述伪线的入标签值彼此相等。
所述的方法是在虚拟交换实例的上行逻辑接口上进行实现的。
为了实现便捷的虚拟交换实例配置和芯片功能，本发明引入了“伪线标签法”的概念。如图2所示，本发明所述的方法是基于标准RFC4762和RFC4761基础之上做出如下的技术改进：
1、一个虚拟交换实例中包括多个伪线，但是这些伪线的入标签值彼此相等。
2、去掉了标准中的虚拟交换实例标识(VSI-ID)这个对象，虚拟交换实例标识由伪线的入标签值直接表示。
3、去掉了标准中的伪线标识(PW-ID)这个对象来标识网络侧逻辑端口，相对应的由伪线标签和隧道标签组合替代，以前是用户输入特别伪线标识，这里用户直接输入伪线标签和隧道标签(见图3)。
4、定义了逻辑端口入出表，该表是通过控制面直接配置生成，该表分为网络侧逻辑端口入出表和用户侧逻辑端口入出表：
网络侧逻辑端口入出表由伪线标签和隧道标签构成，形式如下：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签。该表的索引值是入伪线标签+入隧道标签；
用户侧逻辑端口入出表由物理端口和虚拟局域网标识构成，形式如下：入物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识。
如图3所示的流程图，所述的方法步骤如下：
1、在指定节点上创建全网状虚拟专用交换实例，在虚拟交换实例中，指定入伪线标签；
2、在虚拟交换实例中，增加网络侧逻辑端口，指定出伪线标签和出隧道标签，入隧道标签，配置属性，属性可选，如水平分割；
3、在虚拟交换实例中，增加用户侧逻辑端口，包括物理端口、虚拟局域网标识(VLAN ID)，配置所述的用户侧逻辑端口属性，属性可选；
4、是否继续配置该虚拟交换实例：
4.1、如果是对本虚拟交换实例，重复步骤2和3；
4.2、如果是对另外虚拟交换实例，重复步骤1，2和3；
4.3、如果是否，本次操作结束。
一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，步骤如下：芯片收到MPLS报文后，根据报文对二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表进行维护，然后按照从二层地址表得到的目的逻辑端口进行业务转发。
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例内的二层地址表包括逻辑端口和MAC地址；
所述的逻辑端口包括了用户侧逻辑端口、网络侧逻辑端口，所述的报文包括源MAC地址和逻辑端口，将源MAC地址记录到对应的逻辑端口中。
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的网络侧逻辑端口的二层地址表格式是：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址；
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的用户侧逻辑端口的二层地址表格式是：物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址。
对于从网络侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表；
对于从用户侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表。
在报文转发过程中，在该二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表中，根据报文的目的MAC地址检索逻辑端口，芯片内部只需查找一次表，就可以得到目的逻辑端口；
如果该目的逻辑端口是属于网络侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息；
如果该目的逻辑端口是属于用户侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息。
报文转发遵循标准RFC4761定义的属性，并封装上查表得到的出伪线标签和出隧道标签；
出隧道标签和物理端口对应关系遵循多协议标签交换标准RFC3031里的标签交换路径内容。
核心网络处理芯片在处理虚拟专用网络上，先是根据报文的相关信息对二层虚拟交换实例的二层地址表进行维护，然后根据报文的相关信息，按照从二层地址表得到的目的逻辑端口进行业务转发。
虚拟交换实例内的二层地址表由两个对象组成：逻辑端口和MAC地址。逻辑端口包括了用户侧和网络侧逻辑端口。每次在收到报文的时候，报文中包括了源MAC地址和逻辑端口，将源MAC地址记录到对应的逻辑端口中。
网络侧二层地址表格式是：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签+MAC地址，该表索引项是MAC地址。
用户侧二层地址表格式是：物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识+MAC地址，该表索引项是MAC地址。
因此对于从网络侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护该虚拟交换实例的二层地址表。
然后业务报文会进入转发流程，在该虚拟交换实例的二层地址表中，根据业务报文的目的MAC地址检索逻辑端口，芯片内部只查找一次表，就可以得到目的逻辑端口，如果该目的逻辑端口是属于网络侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息。因此芯片一次查表就可以得到出伪线标签和出隧道标签。
最后在转发的时候，报文转发遵循标准RFC4761定义的属性，如水平分割属性，并封装上查表得到的出伪线标签和出隧道标签。出隧道标签和物理端口对应关系是遵循多协议标签交换标准RFC3031里面的标签交换路径(LSP)内容。
对于从用户侧来的报文处理与从网络侧来的报文的处理方法是一样的，表项内容也是一样：逻辑端口(端口号+虚拟局域网标识)与二层地址。
对于目的逻辑端口属于用户侧的，该表项内容与传统一样，包括：逻辑端口(端口号+虚拟局域网标志)与二层地址。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，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 (13)
1.一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，在二层虚拟专用网络中的配置过程如下：
(1)创建虚拟交换实例，指定入伪线标签；
(2)在虚拟交换实例中加入网络侧逻辑端口，指定出伪线标签、出隧道标签、入隧道标签，配置所述的网络侧逻辑端口属性；
(3)在虚拟交换实例中加入用户侧逻辑端口，所述的用户侧逻辑端口包括物理端口和虚拟局域网标识，配置所述的用户侧逻辑端口属性。
2.根据权利要求1所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，定义了逻辑端口入出表，所述的入出表是通过控制面直接配置生成，包括网络侧逻辑端口入出表、用户侧逻辑端口入出表。
3.根据权利要求2所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，网络侧逻辑端口入出表由伪线标签和隧道标签构成，形式如下：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签；网络侧逻辑端口入出表的索引值是入伪线标签+入隧道标签。
4.根据权利要求2所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，用户侧逻辑端口入出表由物理端口和虚拟局域网标识构成，形式如下：入物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识。
5.根据权利要求1所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，在所述的虚拟交换实例的基础上创建至少一个以上虚拟交换实例，则对应地至少重复一次以上所述的步骤(2)、步骤(3)。
6.根据权利要求5所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，所述的虚拟交换实例中包含与虚拟交换实例数量相等的伪线标签，所述伪线的入标签值彼此相等。
7.根据权利要求1所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法，其特征在于，所述的方法是在虚拟交换实例的上行逻辑接口上进行实现的。
8.一种用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于：芯片收到MPLS报文后，根据报文对二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表进行维护，然后按照从二层地址表得到的目的逻辑端口进行业务转发。
9.根据权利要求8所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于，所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例内的二层地址表包括逻辑端口和MAC地址；
所述的逻辑端口包括了用户侧逻辑端口、网络侧逻辑端口，所述的报文包括源MAC地址和逻辑端口，将源MAC地址记录到对应的逻辑端口中。
10.根据权利要求9所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于，
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的网络侧逻辑端口的二层地址表格式是：入伪线标签+入隧道标签+出伪线标签+出隧道标签+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址；
所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的用户侧逻辑端口的二层地址表格式是：物理端口+入虚拟局域网标识+出虚拟局域网标识+MAC地址，所述的二层地址表的索引项是MAC地址。
11.根据权利要求10所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于，对于从网络侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表；
对于从用户侧来的报文，直接从报文中提取入伪线标签+入隧道标签和源MAC地址出来，来维护所述的二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表。
12.根据权利要求11所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于，在报文转发过程中，在该二层虚拟专用网络的虚拟交换实例的二层地址表中，根据报文的目的MAC地址检索逻辑端口，芯片内部只需查找一次表，就可以得到目的逻辑端口；
如果该目的逻辑端口是属于网络侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息；
如果该目的逻辑端口是属于用户侧，在逻辑端口中会包含出伪线标签和出隧道标签信息。
13.根据权利要求12所述的用于MPLS网络虚拟交换实例的伪线标签方法的芯片处理方法，其特征在于，报文转发遵循标准RFC4761定义的属性，并封装上查表得到的出伪线标签和出隧道标签；
出隧道标签和物理端口对应关系遵循多协议标签交换标准RFC3031里的标签交换路径内容。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |