CN102487356A - 用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置 - Google Patents

用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置,该方法包括:在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;将Hub-PE与Hub-CE之间的接口绑定到VRF1上,其中,Hub-PE与Hub-CE之间用一个接口相连;将VRF1中保存的路由导入到VRF2中,并对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE;将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE,将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。在本发明中,Hub-CE和Hub-PE只需要一个接口连接,节省了接口资源。

Description

用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置。
背景技术
BGP/MPLS L3VPN(Border Gateway Protocol/Multi-Protocol Label SwitchingLayer 3 Virtual Private Network,边界网关协议/多协议标记交换层3虚拟专用网络)是一种基于MPLS技术的IP VPN,也就是三层VPN,是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术,简化核心路由器的路由选择方式,结合传统路由技术的标签交换实现IP VPN。
L3VPN利用公用骨干网强大的传输能力,降低企业内部网络的建设成本,极大地提高用户网络运营和管理的灵活性,同时能够满足用户对信息传输安全性、实时性和方便性的需要。
L3VPN可以对客户提供Hub-Spoke类型的组网,在Hub-Spoke组网中,Spoke节点和Hub节点之间可以通信,Spoke节点之间的通信必须先通过Hub节点,由Hub节点决定Spoke节点之间的通信是否被允许。
图1为传统L3VPN的Hub-Spoke组网图。在这种组网中,我们将Spoke类型的CE(Customers′Edge,用户边缘设备)节点称为Spoke-CE,将Hub类型的CE节点称为Hub-CE,将和Spoke-CE相连的PE(Provider′s Edge,运营商边缘设备)节点称为Spoke-PE,将和Hub-CE相连的PE节点称为Hub-PE。图1中实线箭头为Spoke-CE2分发路由的过程,虚线箭头为Spoke-CE2接收数据的过程。在这种组网图中,Hub-PE和Hub-CE需要两个接口相连(或者使用两个Hub-CE设备,每个Hub-CE设备分别用一个接口和Hub-PE相连)。其中一个接口用于Hub-PE向Hub-CE转发Spoke-CE的流量,另外一个接口用于Hub-CE对流量进行处理后,将允许通过的流量发送给Hub-PE,再由Hub-PE转发给Spoke-PE,最终到达Spoke-CE。为了达到这个目的,Hub-PE必须维护两个VRF(Virtual Routing Forwarding,虚拟专用网路由转发实例),用于转发不同方向上的流量。
在申请号为:WO/2005/013050,发明名称为:《Method and apparatus forimplementing hub-and-spoke topology virtual private networks》的专利文献中,提出了一种Hub-Spoke组网的实现方法,其中Hub-PE只需要维护一个VRF,并且Hub-PE和Hub-CE之间只需要一个接口相连。该专利的主要原理是:Hub-PE上维护一个有方向的VRF(directional VPN Routing and Forwarding),在这个VRF中对每条路由关联两条路由信息,分别对应Spoke-PE到Hub-PE的流量和Hub-CE到Hub-PE的流量。当Hub-PE收到路由之后,将路由发布给Hub-CE,由Hub-CE决定是否将这条路由发布给其它Spoke-CE。如果Hub-CE决定发布该路由,则Hub-CE将路由发送给Hub-PE,由Hub-PE再发送给其它Spoke-PE,最终该路由到达Spoke-CE。
上述的Hub-Spoke组网的实现方法存在以下不足:
Hub-PE将路由发送给Hub-CE之后,如果Hub-CE决定将该路由发布出去,Hub-CE将路由沿原接口返回给Hub-PE。传统的路由协议如OSPF(Open Shortest Path First,开发最短路径优先)、BGP等是无法实现这一点的。为了避免路由环路,路由协议不会把从邻居收到的路由再返回给邻居。为了实现这一点,需要在Hub-CE上做一些特殊配置,因此也限制了该Hub-Spoke组网的应用范围。
Hub-PE上维护的有方向的VRF中,每条路由需要关联两条路由信息,和Hub-PE维护两个VRF相比,在节省存储资源上没有明显优势。
由于有方向的VRF和传统的VRF结构不一样,数据平面必须支持这种特殊的VRF才能实现流量的正确转发。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于Hub-Spoke网络的路由分发方法及装置,以至少解决上述的一个问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于Hub-Spoke网络的路由分发方法,该Hub-Spoke网络包括:Hub-PE、Hub-CE和多个与Hub-PE连接的Spoke-PE。
该路由分发方法包括步骤:在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;将Hub-PE与Hub-CE之间的接口绑定到VRF1上,其中,Hub-PE与Hub-CE之间用一个接口相连;将VRF1中保存的路由导入到VRF2中,并对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE;将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE,将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。
进一步地,在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2包括:在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF,使所生成的VRF1的Import RT(ImportRoute Target,导入路由目标)值等于VRF的Import RT值,所生成的VRF2的ExportRT(Export Route Target,导出路由目标)值等于VRF的Export RT值;将VRF1和VRF2进行关联。
进一步地,将VRF1中保存的路由导入到VRF2中之前,还包括:根据VRF1的Import RT值将来自多个Spoke-PE的路由导入到VRF1中。
进一步地,将VRF1中保存的路由导入到VRF2中,并对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE,包括:将VRF1中保存的路由导入到VRF2中;将导入到VRF2中的路由的下一跳地址修改为指向Hub-CE。
进一步地,Hub-PE通过路由协议或静态配置的方式将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE。
进一步地,Hub-PE通过OSPF或BGP路由协议将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE。
进一步地,Hub-PE通过MP-BGP(Multi Protocol-Border Gateway Protocol,多协议边界网关协议)协议将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于Hub-Spoke网络的路由分发装置,该Hub-Spoke网络包括:Hub-PE、Hub-CE和多个与Hub-PE连接的Spoke-PE,其中,Hub-PE与Hub-CE之间用一个接口相连,该分发装置包括:配置模块,用于在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;绑定模块,用于将Hub-PE与Hub-CE之间的接口绑定到VRF1上,其中,Hub-PE与Hub-CE之间用一个接口相连;导入模块,用于将VRF1中保存的路由导入到VRF2中;修改模块,用于对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE;分发模块,用于将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE,将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。
进一步地,配置模块包括:配置子模块,用于在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF,使所生成的VRF1的Import RT值等于VRF的Import RT值,所生成的VRF2的Export RT值等于VRF的Export RT值;关联子模块,用于将VRF1和VRF2进行关联。
进一步地,导入模块还用于根据VRF1的Import RT值将来自多个Spoke-PE的路由导入到VRF1中。
在本发明中,修改导入到VRF2中的路由,使VRF2中的路由能够将到达所述路由的目的地址的流量导向Hub-CE,从而使得Hub-CE和Hub-PE只需要一个接口连接,节省了接口资源;并且本发明对转发平面和CE设备都没有特殊要求,配置方便,实现简单。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术的Hub-Spoke业务组网图;
图2是根据本发明实施例的路由分发方法流程图;
图3是根据本发明实施例的路由分发装置结构框图;
图4是根据本发明实施例一的Hub-Spoke业务组网图;
图5是根据本发明实施例一的路由分发流程图;以及
图6是根据本发明实施例一的数据报文转发流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2是根据本发明实施例的路由分发方法流程图,本实施例的Hub-Spoke组网包括一个Hub-PE,若干个Spoke-PE,以及一个Hub-CE。其中,Hub-CE和Hub-PE之间用一个接口相连。网络拓扑结构可以参考图4
如图2所示,路由分发包括以下步骤:
步骤S202,在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2。
步骤S204,将Hub-PE与Hub-CE之间的接口绑定到VRF1上。
步骤S206,将VRF1中保存的路由导入到VRF2中,并对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE。
步骤S208,将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE,将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。
在本实施例中,通过对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE,使得Hub-CE和Hub-PE只需要一个接口连接,节省了接口资源;并且本实施例对转发平面和CE设备都没有特殊要求,配置方便,实现简单。
在上述步骤S202中,用户配置一个Hub类型的VRF并为该VRF指定导入和导出RT,根据配置的VRF在Hub-PE生成VRF1和VRF2,并将用户指定的导入RT设置为VRF1的导入RT;将用户指定的导出RT设置为VRF2的导出RT;Hub-PE将VRF1和VRF2关联起来,这样Hub-PE可以通过VRF1找到VRF2,也可以通过VRF2找到VRF1。
在上述步骤S204中,配置Hub-PE和Hub-CE连接的接口,并将配置的接口绑定到VRF1上。
在上述步骤S206中,当有路由导入到VRF1中时,Hub-PE将所述路由导入到HubVRF2中,并且在VRF2中修改所述路由的信息,使所述路由能够将到达所述路由目的地址的流量导向Hub-CE。
在上述步骤S208中,Hub-PE和Hub-CE之间可以通过路由协议或者静态配置的方式交换路由信息;Hub-PE将VRF2中的路由通过MP-BGP协议发送给Spoke-PE。
图3是根据本发明实施例的路由分发装置结构框图,该分发装置用于前文所述的Hub-Spoke组网中的路由信息的分发,如图3所示,该路由分发装置包括:配置模块10、绑定模块20、导入模块30、修改模块40和分发模块50。
其中,配置模块10,用于在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;绑定模块20,用于将Hub-PE与Hub-CE之间的接口绑定到VRF1上,其中,Hub-PE与Hub-CE之间用一个接口相连;导入模块30,用于将VRF1中保存的路由导入到VRF2中;修改模块40,用于对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE;分发模块50,用于将VRF1中保存的路由分发给Hub-CE,将VRF2中保存的路由分发给多个Spoke-PE。
在本实施例中,通过修改模块40对导入到VRF2中的路由进行修改,使路由能够将到达路由的目的地址的流量导向Hub-CE,使得Hub-CE和Hub-PE只需要一个接口连接,节省了接口资源;并且本实施例对转发平面和CE设备都没有特殊要求,配置方便,实现简单。
其中,配置模块包括配置子模块和关联子模块,配置子模块用于在Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF,使所生成的VRF1的Import RT值等于VRF的Import RT值,所生成的VRF2的Export RT值等于VRF的Export RT值;关联子模块,用于将VRF1和VRF2进行关联,这样Hub-PE可以通过VRF1找到VRF2,也可以通过VRF2找到VRF1。
其中,导入模块还用于根据VRF1的ImportRT值将来自多个Spoke-PE的路由导入到VRF1中。
图4是根据本发明实施例一的Hub-Spoke业务组网图,该Hub-Spoke业务组网的网络拓扑如图4所示,包括:Spoke-CE1、Spoke-CE2、Hub-CE、Spoke-PE1、Spoke-PE2和Hub-PE,其中,Spoke-CE1、Spoke-CE2、Hub-CE都属于VPN1。
Spoke-PE1、Spoke-PE2和Hub-PE的VRF配置过程如下:
步骤S402,在Hub-PE上配置一个Hub-VRF,Import RT值为1∶100,Export RT值为1∶200。
步骤S404,Hub-PE生VRF1,ImportRT值为1∶100。
步骤S406,Hub-PE生成VRF2,Export RT值为1∶200。
步骤S408,Hub-PE将VRF1和VRF2关联起来,这样Hub-PE可以通过VRF1找到VRF2,也可以通过VRF2找到VRF1。
步骤S410,在Hub-PE上配置将Hub-PE与Hub-CE相连的接口。
步骤S412,Hub-PE将步骤S410中配置的接口和VRF1绑定。
步骤S414,在Spoke-PE1上配置一个VRF,名称为VRF1,Export RT值为1∶100,Import RT值为1∶200。
步骤S416,在Spoke-PE2上配置一个VRF,名称为VRF2,Export RT值为1∶100,Import RT值为1∶200。
图5是根据本发明实施例一的路由分发流程图,如图5所示,路由分发过程如下(虚线表示):
步骤S502,Spoke-PE2从Spoke-CE2收到一条路由1.1.1.0/24,Spoke-PE2将该路由发送给Hub-PE,携带的RT值为1∶100。
步骤S504,Hub-PE收到路由1.1.1.0/24,下一跳为Spoke-PE2。根据RT匹配规则,Hub-PE将该路由保存到VRF1中。
步骤S506,Hub-PE找到和VRF1关联的VRF即VRF2,将路由1.1.1.0/24的下一跳修改为Hub-CE并导入到VRF2中。
步骤S508,Hub-PE将VRF1中的路由1.1.1.0/24通过某种路由协议(OSPF,BGP等)分发给Hub-CE。本实施例对Hub-PE和Hub-CE之间运行何种路由协议没有限制。
步骤S510,Hub-PE将VRF2中的路由1.1.1.0/24发送给Spoke-PE1,携带RT值为1∶200,下一跳为Hub-PE。
步骤S512,Spoke-PE1收到路由1.1.1.0/24,根据RT匹配规则,将该路由保存到VRF1中,并将该路由分发给Spoke-CE1。
图6是根据本发明实施例一的数据报文转发流程图,如图6所示,数据报文转发过程如下:
步骤S602,Spoke-CE1发送一个数据报文到Spoke-PE1,目的地址为1.1.1.1。
步骤S604,Spoke-PE1收到Spoke-CE1发送过来的数据报文后,在VRF1中查找报文目的地址对应的路由条目,并将该报文转发到下一跳。该报文的下一跳为Hub-PE。
步骤S606,Hub-PE收到Spoke-CE1发送过来的数据报文后,在VRF2中查找报文目的地址对应的路由条目,并将该报文转发到下一跳。该报文的下一跳为Hub-CE。
步骤S608,Hub-CE收到Hub-PE发送过来的数据报文后,决定该报文转发还是不转发。如果需要转发,则在路由表中查找该报文的下一跳,并转发到下一跳。该报文的下一跳为Hub-PE。
步骤S610,Hub-PE收到Hub-CE发送过来的数据报文后,在VRF1中查找报文目的地址对应的路由条目,并将该报文转发到下一跳。该报文的下一跳为Spoke-PE2。
步骤S612,Spoke-PE2收到Hub-CE发送过来的数据报文后,在VRF2中查找报文目的地址对应的路由条目,并将该报文转发到下一跳。该报文的下一跳为Spoke-CE2。至此,报文被正确地转发。
在L3VPN中传统的Hub-Spoke组网场景下,Hub-CE和Hub-PE需要两个接口连接,在本发明的上述实施例中,只需要一个接口连接,节省了接口资源。并且在本发明的实施例中,对转发平面和CE设备都没有特殊要求,具有配置方便,实现简单等优点。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于Hub-Spoke网络的路由分发方法,该Hub-Spoke网络包括:Hub-PE、Hub-CE和多个与所述Hub-PE连接的Spoke-PE,其特征在于,包括:
在所述Hub-PE上配置一个Hub类型的虚拟专用网路由转发实例VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;
将所述Hub-PE与所述Hub-CE之间的接口绑定到所述VRF1上,其中,所述Hub-PE与所述Hub-CE之间用一个接口相连;
将VRF1中保存的路由导入到所述VRF2中,并对导入到所述VRF2中的所述路由进行修改,使所述路由能够将到达所述路由的目的地址的流量导向Hub-CE;
将所述VRF1中保存的路由分发给所述Hub-CE,将所述VRF2中保存的路由分发给所述多个Spoke-PE。
2.根据权利要求1所述的路由分发方法,其特征在于,在所述Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF以生成相关联的VRF1和VRF2包括:
在所述Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF,使所生成的所述VRF1的导入路由目标ImportRT值等于所述VRF的ImportRT值,所生成的所述VRF2的导出路由目标ExportRT值等于所述VRF的Export RT值;
将所述VRF1和VRF2进行关联。
3.根据权利要求2所述的路由分发方法,其特征在于,将VRF1中保存的路由导入到所述VRF2中之前,还包括:
根据所述VRF1的Import RT值将来自所述多个Spoke-PE的路由导入到所述VRF1中。
4.根据权利要求1所述的路由分发方法,其特征在于,将VRF1中保存的路由导入到所述VRF2中,并对导入到所述VRF2中的所述路由进行修改,使所述路由能够将到达所述路由的目的地址的流量导向Hub-CE,包括:
将VRF1中保存的路由导入到所述VRF2中;
将导入到所述VRF2中的所述路由的下一跳地址修改为指向所述Hub-CE。
5.根据权利要求1所述的路由分发方法,其特征在于,所述Hub-PE通过路由协议或静态配置的方式将所述VRF1中保存的路由分发给所述Hub-CE。
6.根据权利要求5所述的路由分发方法,其特征在于,所述Hub-PE通过OSPF或BGP路由协议将所述VRF1中保存的路由分发给所述Hub-CE。
7.根据权利要求1所述的路由分发方法,其特征在于,所述Hub-PE通过MP-BGP协议将所述VRF2中保存的路由分发给所述多个Spoke-PE。
8.一种用于Hub-Spoke网络的路由分发装置,该Hub-Spoke网络包括:Hub-PE、Hub-CE和多个与所述Hub-PE连接的Spoke-PE,其中,所述Hub-PE与所述Hub-CE之间用一个接口相连,其特征在于,包括:
配置模块,用于在所述Hub-PE上配置一个Hub类型的虚拟专用网路由转发实例VRF以生成相关联的VRF1和VRF2;
绑定模块,用于将所述Hub-PE与所述Hub-CE之间的接口绑定到所述VRF1上,其中,所述Hub-PE与所述Hub-CE之间用一个接口相连;
导入模块,用于将VRF1中保存的路由导入到所述VRF2中;
修改模块,用于对导入到所述VRF2中的所述路由进行修改,使所述路由能够将到达所述路由的目的地址的流量导向Hub-CE;
分发模块,用于将所述VRF1中保存的路由分发给所述Hub-CE,将所述VRF2中保存的路由分发给所述多个Spoke-PE。
9.根据权利要求8所述的路由分发装置,其特征在于,所述配置模块包括:
配置子模块,用于在所述Hub-PE上配置一个Hub类型的VRF,使所生成的所述VRF1的导入路由目标Import RT值等于所述VRF的Import RT值,所生成的所述VRF2的导出路由目标Export RT值等于所述VRF的Export RT值;
关联子模块,用于将所述VRF1和VRF2进行关联。
10.根据权利要求9所述的路由分发装置,其特征在于,所述导入模块还用于根据所述VRF1的Import RT值将来自所述多个Spoke-PE的路由导入到所述VRF1中。
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