CN103607349A - 虚拟网络中确定路由的方法及运营商边缘设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种虚拟网络中确定路由的方法,该方法包括:运营商边缘PE设备获取虚拟网络转发表VNF,所述VNF对应于一个用户标识,所述VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与所述PE设备的虚拟接口的对应关系;所述PE设备根据所述VNF,以及所述PE设备的虚拟接口与隧道标识ID的对应关系,生成与所述用户标识对应的虚拟路由转发表VRF,所述VRF包括所述虚拟网络的目的地址前缀与所述隧道ID的对应关系。本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使与该用户标识对应的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信领域,并且更具体地,涉及一种虚拟网络中确定路由的方法及运营商边缘设备。
背景技术
网络虚拟化技术的核心思想是实现多个虚网在同一共享物理基础设施上的并存与互不影响。每个虚拟网络(Virtual Network,VN)在网络的虚拟化环境中是一个虚拟节点和虚拟链路的集合。网络虚拟化技术允许动态创建多个异构的虚拟网络,这些虚拟网络在同一物理网络上共存,彼此独立。
虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)技术是一种常用的网络虚拟化技术。VPN技术中的运营商边缘(Provider Edge,PE)设备上有一张公网路由转发表和多张用户VPN路由转发表,其中,各VPN路由转发表之间是相互独立的,并且每个VPN路由转发表与公网路由转发表也是独立的。
VPN技术中的VPN路由转发表能够为用户提供一个独立的虚拟专用网络,也能够提供很好的带宽独享服务。但是,VPN技术中的所有路由转发表都是在建立VPN时由运营商生成的,如果运营商不修改网络配置的话,路由转发表是固定不变的,并且VPN技术中的PE设备上的公网路由转发表是所有用户共用的,也就是说用户在使用VPN时不能自主地规划路由进行数据传输。这样,导致VPN技术不具有为用户提供自主规划路由的能力。
发明内容
本发明实施例提供一种虚拟网络中确定路由的方法及运营商边缘设备,能够解决用户在使用虚拟网络时不能自主地规划路由的问题。
第一方面,提供了一种虚拟网络中确定路由的方法,该方法包括:PE设备获取虚拟网络转发表(Virtual Network Forward,VNF),所述VNF对应于一个用户标识,所述VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与所述PE设备的虚拟接口的对应关系;所述PE设备根据所述VNF,以及所述PE设备的虚拟接口与隧道标识(Identity,ID)的对应关系,生成与所述用户标识对应的虚拟路由转发表(Virtual Route Forward,VRF),所述VRF包括所述虚拟网络的目的地址前缀与所述隧道ID的对应关系。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述PE设备接收第一数据报文;所述PE设备根据所述第一数据报文,确定所述用户标识和所述第一数据报文的目的地址;所述PE设备根据所述用户标识,确定与所述用户标识对应的VRF;所述PE设备根据所述VRF和所述目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签;所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,所述第二数据报文包括所述第二公网标签和所述第二私网标签;所述PE设备根据所述第二公网标签和所述第二私网标签传输所述第二数据报文。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,当所述第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,具体包括:所述PE设备分别使用所述第二公网标签和所述第二私网标签替换所述第一数据报文中的所述第一公网标签和所述第一私网标签,以生成所述第二数据报文。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,具体包括:所述PE设备使用所述第二公网标签和所述第二私网标签封装所述第一数据报文,以生成所述第二数据报文。
结合第一方面或者上述第一方面的任一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述PE设备获取VNF,包括:所述PE设备从控制器获取所述VNF,或者,所述PE设备从用户程序的开放接口获取所述VNF。
结合第一方面或者上述第一方面的任一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述PE设备获取VNF,包括:所述PE设备通过扩展的路由协议获取所述VNF。
结合第一方面的任一种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述PE设备根据所述第一数据报文,确定所述用户标识,包括:所述PE设备根据接收所述第一数据报文的入接口的接口标识和/或所述第一数据报文的源地址,确定所述用户标识。
第二方面,提供了一种运营商边缘PE设备,所述PE设备包括:获取单元,用于获取虚拟网络转发表VNF,所述VNF对应于一个用户标识,所述VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与所述PE设备的虚拟接口的对应关系;第一生成单元,用于根据所述获取单元获取的所述VNF,以及所述PE设备的虚拟接口与隧道ID的对应关系,生成与所述用户标识对应的VRF,所述VRF包括所述虚拟网络的目的地址前缀与所述隧道ID的对应关系。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述PE设备还包括:接收单元,用于接收第一数据报文;确定单元,用于根据所述接收单元接收的所述第一数据报文,确定所述用户标识和所述第一数据报文的目的地址;根据所述用户标识,确定与所述用户标识对应的VRF;根据所述VRF和所述目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签;第二生成单元,用于根据所述接收单元接收的所述第一数据报文,生成第二数据报文,所述第二数据报文包括所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签;传输单元,用于根据所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签传输所述第二生成单元生成的所述第二数据报文。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,当所述接收单元接收的所述第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,所述第二生成单元,具体用于:分别使用所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签替换所述接收单元接收的所述第一数据报文中的所述第一公网标签和所述第一私网标签,以生成所述第二数据报文。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第二生成单元,具体用于:使用所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签封装所述接收单元接收的所述第一数据报文,以生成所述第二数据报文。
结合第二方面或者上述第二方面的任一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述获取单元,具体用于:从控制器获取所述VNF,或者,从用户程序的开放接口获取所述VNF。
结合第二方面或者上述第二方面的任一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述获取单元,具体用于:通过扩展的路由协议获取所述VNF。
结合第二方面的任一种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述确定单元,具体用于:根据所述接收单元接收所述第一数据报文的入接口的接口标识和/或所述第一数据报文的源地址,确定所述用户标识。
本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使与该用户标识对应的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的虚拟网络的场景的示意图。
图2是本发明一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。
图3是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。
图4是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。
图5是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。
图6是本发明另一个实施例的运营商边缘设备的框图。
图7是本发明另一个实施例的运营商边缘设备的框图。
图8是本发明另一个实施例的运营商边缘设备的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例的虚拟网络的场景的示意图。图1中所示的101,102,103,104为虚拟网络中的PE设备,113为用户A总部111的用户边缘(Customer Edge,CE)设备,114为用户B总部112的CE设备,124为用户A分部121的CE设备,125为用户B分部122的CE设备。
应注意,图1所示的PE设备和CE设备的分布、个数、连接关系等都是示意性的,本发明对此不作限定。
图1所示的PE设备101上有一张公网路由转发表和两张针对用户的VRF,即公网路由转发表、用户A的VRF,以及用户B的VRF,如表1所示。
表1
当用户A总部111要向用户A分部121传输数据时,用户A总部111将数据包发送至PE设备101。PE设备101根据该用户A总部111的信息并结合表1所示的用户A的VRF,为该数据包打上两层标签,分别为公网标签和私网标签,如表2所示。
表2
公网标签 | 私网标签 | 数据包 |
随后PE设备101根据该数据包的公网标签将表2所示的数据包转发至PE设备103。PE设备103剥离公网标签后根据该数据包的私网标签将该数据包发送至用户A分部121的CE设备124。
在虚拟网络中的路由,也就是PE设备101至PE设备103的路径,是由运营商在建立VPN时生成的,是固定不变的。假设运营商设置的PE设备101至PE设备103的数据传输是从PE设备101直接到PE设备103,那么用户就不能决定数据包是从PE设备101经过PE设备102再至PE设备103。这样,就导致用户在使用VPN时不能自主地规划路由。并且,图1中所示的用户B总部112与用户B分部122之间传输数据时,也必须是按照运营商在建立VPN时所设定的路由,即从PE设备101直接传输到PE设备103。也就是说,在虚拟网络中的路由是由运营商定好的,不同的用户在虚拟网络中的路由都是一样的,并且,用户不能更改该路由。
本发明实施例中,公网标签应用在隧道的标签交换过程中,该公网标签可以是由标签分发协议(Label Distribution Protocol,LDP)分配的。公网标签可用于表示当前PE到对端PE之间的一条隧道,为数据包打上公网标签就是为了数据包可以经隧道到达对端的PE。
本发明实施例中,私网标签用于标识用户,私网标签是隧道两侧的PE通过协议协商得到的一个标签值,用来区分用户侧的网络站点,发送侧的PE一旦填了某个标签值,隧道对端的PE会查表以确定这个报文应该发送到用户侧哪个位置。而在隧道的中间的其他运营商(Provider,P)设备上没有该私网标签的任何信息。
图2是本发明一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。图2所示的方法包括:
201,PE设备获取VNF,该VNF对应于一个用户标识,该VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与该PE设备的虚拟接口的对应关系。
202,PE设备根据该VNF,以及该PE设备的虚拟接口与隧道标识ID的对应关系,生成与该用户标识对应的VRF,该VRF包括个虚拟网络的目的地址前缀与该隧道ID的对应关系。
本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使与该用户标识对应的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
应注意,本发明实施例中,用户标识可以是用户的虚拟网标识(VirtualNetwork ID,VN-ID),也可以是其他的标识形式,本发明对此不作限定。
本发明实施例中,虚拟接口是运营商在构建虚拟网络时,根据用户的需求所配置的,本发明对其具体的形式不作限定。
可选地,作为一个实施例,在步骤201中,该PE设备可从控制器获取该VNF。例如,该控制器可以是软件定义网络(Software Define Network,SDN)中的集中控制器。
可选地,作为另一个实施例,在步骤201中,该PE设备可从用户程序的开放接口获取该VNF。
可选地,作为另一个实施例,在步骤201中,该PE设备可通过扩展的路由协议获取该VNF。例如,该扩展的路由协议可以是扩展的边界网关协议(Extended Border Gateway Protocol,E-BGP),也可是其他形式的路由协议,本发明对此不做限定。
具体地,该PE设备可通过该E-BGP中的类型-长度-值(Type-Length-Value,TLV)获取该VNF。例如,可定义新的Type,并在与该新的Type对应的Value中携带该VNF的具体信息。
可选地,作为一个实施例,如图3所示,图3是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。图3所示的方法为在图2所示的方法的基础上还包括:
203,该PE设备接收第一数据报文。
204,该PE设备根据该第一数据报文,确定该用户标识和该数据报文的目的地址。
举例来说,参见图1所示的场景,所述用户标识对应的用户可以是用户A,也可以是用户B。
205,该PE设备根据该用户标识,确定与该用户标识对应的VRF。
206,该PE设备根据该VRF和该目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签。
207,该PE设备根据该第一数据报文,生成第二数据报文,该第二数据报文包括该第二公网标签和第二私网标签。
208,该PE设备根据该第二公网标签和该第二私网标签传输该第二数据报文。
具体地,在步骤206中,该PE设备根据该第一数据报文的目的地址和该VRF,确定对应的隧道ID以及用户标签,并将该隧道ID对应的隧道标签作为第二公网标签,将该用户标签作为第二私网标签。其中,隧道标签是与隧道ID对应的,由运营商在构建虚拟网络时预配置的。用户标签是由隧道两端PE设备通过协议所协商确定的。
可选地,作为一个实施例,在步骤207中,当该第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,该PE设备分别使用该第二公网标签和该第二私网标签替换该第一数据报文中的该第一公网标签和该第一私网标签,从而生成该第二数据报文。这种情况下,该PE设备为该第一数据报文传输过程中的起始PE设备。
可选地,作为另一个实施例,在步骤207中,当该第一数据报文没有包含由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,该PE设备将该第二公网标签和第二私网标签封装在该第一数据报文的报文头,从而生成该第二数据报文。也可理解为,该PE设备为该第一数据报文打上两层标签,这两层标签分别为第二私网标签和第二公网标签。这种情况下,该PE设备为该第一数据报文传输过程中的中间PE设备。
可选地,作为另一个实施例,在步骤204中,当该第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,该PE设备可剥离该第一数据报文的第一公网标签和第一私网标签后获取该第一数据报文的目的地址。
具体地,当该PE设备从另一PE设备接收到该数据报文,即,该PE设备为该数据报文传输过程中的中间PE设备时,该PE设备首先剥离已有的第一公网标签和第一私网标签,获取数据报文的目的地址。进一步地,根据与该用户标识对应的VRF,重新为该数据报文打上第一公网标签和第一私网标签。
可选地,作为另一个实施例,在步骤204中,该PE设备可以根据接收该第一数据报文的入接口的接口标识和/或该第一数据报文的源地址确定该用户标识,或者,该PE设备也可通过其他的方式确定该用户标识。本发明对此不作限定。其中,入接口的接口标识可以是物理入接口的接口号;源地址可以是源网络协议(Internet Protocol,IP)地址,或者也可以是源媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)地址,本发明对此不作限定。
例如,该PE设备可根据接收该第一数据报文的入接口的接口标识和该第一数据报文的源地址,通过查入表口,确定该用户标识。其中,该入表口可以是预先配置的访问控制列表(Access Control List,ACL)过滤的形式,或者也可以是开放流(Openflow,OF)流表的形式,本发明对此不作限定。该入口表可以是预先存储在该PE设备中的,并且该入口表包括入接口的接口标识、源地址与用户标识的对应关系。
可选地,作为另一个实施例,本发明实施例中的第一公网标签和第二公网标签可以是隧道标签、或者也可以是IP地址、或者也可以是MAC地址,本发明对此不作限定。
图4是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。图4所示的方法包括:
401,控制器获取用户路由信息,该用户路由信息对应于一个用户标识,该用户路由信息包括虚拟网络中的路径信息和虚拟网路的目的地址前缀的对应关系。
402,该控制器根据该用户路由信息生成与至少一个PE设备一一对应的至少一个VNF,该至少一个VNF对应于该用户标识,该至少一个VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与对应的PE设备的虚拟接口的对应关系,该虚拟接口为该PE设备上前往下一跳的虚拟出接口。
403,该控制器将至少一个VNF中的每一个VNF发送至与每一个VNF对应的PE设备。
可选地,作为一个实施例,该控制器可以是SDN中的集中控制器。这样,PE设备可以从控制器获取VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF。
为了方便描述本发明实施例,以图1所示的虚拟网络作为本发明实施例的描述场景,并以图1中所示的用户A为例进行描述。如图1所示,假设运营商根据用户A的需求,为用户A创建了相应的隧道。具体地,假设PE设备101和PE设备102之间的传输隧道为隧道1,隧道1的隧道标签为40;假设PE设备102和PE设备103之间的传输隧道为隧道2,隧道2的隧道标签为50;假设PE设备101和PE设备103之间的传输隧道为隧道3,隧道3的隧道标签为60;假设PE设备102和PE设备104之间的传输隧道为隧道4,隧道4的隧道标签为70;假设PE设备101和PE设备104之间的传输隧道为隧道5,隧道5的隧道标签为80;假设PE设备103和PE设备104之间的传输隧道为隧道6,隧道6的隧道标签为90。
应注意,本发明实施例所说的隧道可以是多协议标签交换(Multi-ProtocolLabel Switching,MPLS)流量工程(Traffic Engineering,TE)隧道,或者也可以是通用路由封装(Generic Routing Encapsulation,GRE)隧道,或者也可以是其他形式的隧道,本发明对此不作限定。
如表3至表6所示,分别为PE设备101至PE设备104所存储的隧道表。以表3为例,该隧道表的含义为:第一列为PE设备101与其他PE设备相连的链路的隧道ID,第二列为与第一列的隧道ID所对应的隧道标签,第三列为与第一列的隧道ID所对应的当前PE设备101的物理出接口号。表4至表6的隧道表的含义与表3的含义类似,为了避免重复,这里不再赘述。
表3PE设备101的隧道表
隧道ID | 隧道标签 | 出接口号 |
隧道1 | 40 | 1/0/1 |
隧道3 | 60 | 3/0/1 |
隧道5 | 80 | 5/0/1 |
表4PE设备102的隧道表
隧道ID | 隧道标签 | 出接口号 |
隧道1 | 40 | 1/0/2 |
隧道2 | 50 | 2/0/2 |
隧道4 | 70 | 4/0/2 |
表5PE设备103的隧道表
隧道ID | 隧道标签 | 出接口号 |
隧道2 | 50 | 2/0/3 |
隧道3 | 60 | 3/0/3 |
隧道6 | 90 | 6/0/3 |
表6PE设备104的隧道表
隧道ID | 隧道标签 | 出接口号 |
隧道4 | 60 | 4/0/4 |
隧道5 | 70 | 5/0/4 |
隧道6 | 90 | 6/0/4 |
如表7至表10所示,分别为PE设备101至PE设备104所存储的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表。以表7为例,运营商在构建虚拟网络时,为用户A所创建的隧道1在PE设备101上所对应的虚拟接口为12,为用户A所创建的隧道3在PE设备101上所对应的虚拟接口为13,为用户A所创建的隧道5在PE设备101上所对应的虚拟接口为14。表8至表10的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表的含义与表7的含义类似,为了避免重复,这里不再赘述。
应注意,本发明实施例中,运营商在构建虚拟网络时,可以为不同的用户配置相同的或者不同的虚拟接口。也就是说,不同用户的虚拟接口的数值是相互独立的。例如,本发明实施例中,运营商可以根据另一用户(例如用户B)的需求,仍然使用虚拟接口12用于配置。本发明对此不作限定。
表7PE设备101的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表
隧道ID | 虚拟接口 |
隧道1 | 12 |
隧道3 | 13 |
隧道5 | 14 |
表8PE设备102的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表
隧道ID | 虚拟接口 |
隧道1 | 22 |
隧道2 | 23 |
隧道4 | 24 |
表9PE设备103的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表
隧道ID | 虚拟接口 |
隧道2 | 32 |
隧道3 | 33 |
隧道6 | 34 |
表10PE设备104的用户A的虚拟接口与隧道ID的映射表
隧道ID | 虚拟接口 |
隧道4 | 42 |
隧道5 | 43 |
隧道6 | 44 |
另外,假设用户A的VN-ID为3000。
假设用户A总部111在虚拟网络中的地址前缀为10.100.x.x,假设PE设备101在虚拟网络中的地址为10.100.1.1;假设用户A分部121在虚拟网络中的地址前缀为10.300.x.x,假设PE设备103所在虚拟网络中的地址为10.300.1.1;假设PE设备102在虚拟网络中的地址为10.200.1.1;假设PE设备104在虚拟网络中的地址为10.400.1.1。
应注意,本发明实施例中,虚拟网络中的PE设备的个数和分布,以及上述所列的标签、出接口号和IP地址只是示意性的表述,不是本发明实施例的唯一限定。
结合图1以及上述本发明实施例的描述场景,请参考图5,图5是本发明另一个实施例的虚拟网络中确定路由的方法的流程图。图5所示的方法仍以用户A为例进行描述,该方法包括:
501,PE设备获取VNF,该VNF对应一个VN-ID。
具体地,如果用户A指定的路径为从PE设备101经PE设备102到PE设备103。那么,PE设备101获取与VN-ID3000对应的第一VNF,PE设备102获取与VN-ID3000对应的第二VNF。
例如,PE设备101获取与VN-ID为3000所对应的第一VNF,该第一VNF见表11所示。
表11PE设备101获取的与VN-ID3000对应的第一VNF
PE设备102获取与VN-ID为3000所对应的第二VNF,该第二VNF见表12所示。
表12PE设备102获取的与VN-ID3000对应的第二VNF
应注意,PE设备101获取第一VNF和PE设备102获取第二VNF的时机可以是同时的,也可以是不同时的,本发明对此不作限定。
应注意,本发明实施例对PE设备获取VNF的来源不作限定。可选地,VNF可以是用户在PE设备上预配置的,或者VNF也可以是PE设备从SDN的集中控制器获取的,或者VNF也可以是PE设备从用户程序的开放接口获取的,或者VNF也可以是PE设备从其他设备获取的,本发明对此不作限定。另外,本发明实施例对PE设备获取VNF的方式不作限定。可选地,PE设备可以通过扩展的路由协议获取VNF。例如,扩展的路由协议可以是E-BGP。或者,PE设备也可以通过其他的方式获取VNF,本发明对此不作限定。例如,PE设备可通过E-BGP的TLV的方式获取VNF,本发明对此不作限定。
502,PE设备获取根据步骤501获取的VNF生成与VN-ID对应的VRF。
具体地,PE设备根据其所在步骤501所获取的VNF以及该PE设备上的用户虚拟接口与隧道ID的映射表,以及与隧道ID对应的隧道两端的PE设备所协商确定的用户标签生成与VN-ID对应的VRF。
例如,PE设备101根据表7的PE设备101的用户虚拟接口与隧道ID的映射表,表11的PE设备101获取的与VN-ID3000对应的第一VNF和该隧道1两端的PE设备101和PE设备102所确定的用户标签100,可生成与VN-ID3000对应的第一VRF,如表13所示。
表13PE设备101生成的与VN-ID3000对应的第一VRF
PE设备102根据表8的PE设备102的用户虚拟接口与隧道ID的映射表,表12的PE设备102获取的与VN-ID3000对应的第二VNF和该隧道2两端的PE设备102和PE设备103所确定的用户标签200,可生成与VN-ID3000对应的第二VRF,如表14所示。
表14PE设备102生成的与VN-ID3000对应的第二VRF
这样,用户就实现了自主规划路由。具体地,对于VN-ID为3000的用户A,用户A总部111在向用户A分部121传输数据时,会通过虚拟网络中的PE设备101,PE设备102和PE设备103最终到达用户A分部121。也就是说,虚拟网络可以为用户提供自主规划路由的能力。用户A总部111向用户A分部121传输数据的具体过程,可参见如下的步骤503至515。
503,PE设备101接收用户A总部111经CE设备113发送的第一数据报文,该第一数据报文的目的地址为10.300.10.55。
504,PE设备101确定该第一数据报文的来源,即VN-ID。
可选地,该PE设备101可以根据接收该第一数据报文的入接口的接口标识和/或该第一数据报文的源地址,确定该用户标识,或者,该PE设备也可通过其他的方式确定该用户标识。本发明对此不作限定。其中,源地址可以是源IP地址,或者也可以是源MAC地址,本发明对此不作限定。例如,PE设备101可根据接收该第一数据报文的入接口的接口号以及该第一数据报文的源IP地址,查入表口,确定该第一数据报文的来源为用户A,其VN-ID为3000。
505,PE设备101根据VN-ID确定与VN-ID对应的VRF,进一步确定用户标签和隧道ID。
具体地,PE设备101根据VN-ID3000确定与VN-ID3000对应的VRF为第一VRF。进一步地,PE设备101根据步骤503中的第一数据报文的目的地址10.300.10.55,查找第一VRF,即表13,可确定与该第一数据报文对应的用户标签为100,隧道ID为隧道1。
506,PE设备101确定第一公网标签和第一私网标签。
具体地,PE设备101根据步骤505所确定隧道ID查表3,确定隧道1的隧道标签为40,隧道1的物理出接口号为1/0/1。并确定第一私网标签为步骤505中的用户标签100,确定第一公网标签为隧道标签40。
507,PE设备101根据第一数据报文、第一公网标签和第一私网标签生成第二数据报文。
具体地,PE设备101判断发现该第一数据报文没有包含由其他公网标签和其他私网标签组成的报文头,也即表明PE设备101是用户A所规划的路由上的起始PE设备,于是PE设备101将该第一公网标签40和该第一私网标签100封装在该第一数据报文的报文头,生成第二数据报文,见表15所示。
表15PE设备101生成第二数据报文
40(第一公网标签) | 100(第一私网标签) | 第一数据报文 |
508,PE设备101转发该第二数据报文。
具体地,PE设备101从步骤506所确定的物理出接口号1/0/1,转发如表15所示的第二数据报文,该第二数据报文包括第一公网标签、第一私网标签和第一数据报文。
509,PE设备102接收到从PE设备101发送的第二数据报文,确定该第二数据报文的VN-ID。
可选地,作为一个实施例,PE设备102接收到从PE设备101发送的如表15所示的第二数据报文后,可根据接收该第二数据报文的入接口的接口标识和/或该第二数据报文的源地址通过查入表口,确定VN-ID为3000。
510,PE设备102确定与VN-ID对应的VRF,进一步确定该第二数据报文的用户标签和隧道ID。
具体地,PE设备102根据步骤508中的VN-ID3000确定与VN-ID3000对应的VRF为第二VRF。
可选地,作为一个实施例,PE设备102可剥离该第二数据报文的第一公网标签40和第一私网标签100后,获取该第二数据报文的目的地址为10.300.10.55,进一步根据该目的地址的地址前缀查找第二VRF,即表14,从而可确定该第二数据报文对应的用户标签为200,隧道ID为隧道2。
511,PE设备102确定第二公网标签和第二私网标签。
具体地,PE设备102根据步骤509所确定隧道ID查表4,确定隧道2的隧道标签为50,隧道2的物理出接口号为2/0/2。并确定第二私网标签为步骤509中的用户标签200,确定第二公网标签为隧道标签50。
512,PE设备102根据第二数据报文、第二公网标签和第二私网标签生成第三数据报文。
可选地,作为一个实施例,PE设备102判断发现该第二数据报文中包含由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头,如表15,也即表明PE设备102是用户A所规划的路由上的中间PE设备,于是PE设备102将该第二公网标签50和该第二私网标签200分别替换第一公网标签和第一私网标签,从而生成第三数据报文,见表16所示。
表16PE设备102生成第三数据报文
50(第二公网标签) | 200(第二私网标签) | 第一数据报文 |
可选地,作为另一个实施例,也可理解为,PE设备102接收到第二数据报文之后,先剥离第一公网标签,再剥离第一私网标签,这样第二数据报文就只剩第一数据报文了。然后,PE设备102再将第二公网标签50和第二私网标签200封装在该第一数据报文的报文头,生成第三数据报文。
513,PE设备102转发该第三数据报文。
具体地,PE设备102从步骤510所确定的物理出接口号2/0/2,转发如表16所示的第三数据报文。
514,PE设备103接收从PE设备102转发的第三数据报文,并将该第一数据报文转发至CE设备124。
可选地,作为一个实施例,PE设备103接收到从PE设备102发送的如表16所示的第三数据报文后,首先剥离该第三数据报文的第二公网标签50,读取其第二私网标签200。根据该第二私网标签,确定与该PE设备103相连的CE设备的直连电路(Attachment Circuit,AC)接口。随后,PE设备103剥离该第二私网标签200,并将剩余的第一数据报文从该AC接口转发至CE设备124。
具体地,PE设备103判断该第三数据报文的目的地址10.300.10.55与该PE设备103的地址10.300.1.1的地址前缀相同,即属于同一个网段,便将第一数据报文经由上述AC接口,转发至与CE设备124。
应注意,本发明实施例中,PE设备103作为该用户A指定的路由信息的最后一跳,无需提前获取VNF。该PE设备103收到包括第二公网标签和第二私网标签的第三数据报文之后,只需根据现有技术的方法转发数据报文至相应的CE设备124。
515,CE设备124接收从PE设备103转发的第一数据报文,并将该第一数据报文转发至目的地址。
具体地,CE设备124接收从PE设备103转发的第一数据报文之后,解析该第一数据报文的目的地址,将该第一数据报文转发至目的地址10.300.10.55。
这样,本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使与该用户标识对应的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
在图5所示的实施例中,用户A指定的路由为从PE设备101经PE设备102至PE设备103,这样数据报文的传输路径为隧道1和隧道2。另一方面,用户A也可以指定路由为从PE设备101经PE设备104至PE设备103,这样,数据报文的传输路径会是隧道5和隧道6。
这样,该虚拟网可以为用户提供自主地规划路由的能力。用户能够自主地规划其在虚拟网中的路由。并且,不同的用户指定的路由是相互独立的。
图6是本发明另一个实施例的运营商边界设备的框图。图6所示的PE设备600包括:获取单元601和第一生成单元602。
获取单元601用于获取VNF,该VNF对应于一个用户标识,该VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与该PE设备的虚拟接口的对应关系。第一生成单元602用于根据该VNF,以及该PE设备的虚拟接口与隧道ID的对应关系,生成与该用户标识对应的VRF,该VRF包括个虚拟网络的目的地址前缀与该隧道ID的对应关系。
本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使该用户标识的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
可选地,作为一个实施例,获取单元601可用于从控制器获取该VNF,该控制器可以是SDN中的集中控制器。
可选地,作为另一个实施例,获取单元601可用于从用户程序的开放接口获取该VNF。
可选地,作为另一个实施例,获取单元601可用于通过扩展的路由协议获取该VNF。该扩展的路由协议可以是E-BGP,也可是其他形式的路由协议,本发明对此不做限定。
可选地,作为另一个实施例,如图7所示,图7是本发明另一个实施例的运营商边界设备的框图。图7所示的PE设备600为在图6所示的PE设备600的基础上还包括接收单元603,确定单元604,第二生成单元605和传输单元606。
接收单元603用于接收第一数据报文。确定单元604用于根据接收单元603接收的该第一数据报文,确定该用户标识和该第一数据报文的目的地址;根据该用户标识,确定与该用户标识对应的VRF;根据该VRF和该目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签。第二生成单元605用于根据接收单元603接收的该第一数据报文,生成第二数据报文,该第二数据报文包括确定单元604确定的该第二公网标签和该第二私网标签。传输单元606用于根据确定单元604确定的该第二公网标签和该第二私网标签传输第二生成单元605生成的该第二数据报文。
可选地,作为一个实施例,当接收单元603接收的该第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,第二生成单元605可具体用于:分别使用确定单元604确定的该第二公网标签和该第二私网标签替换接收单元603接收的该第一数据报文中的该第一公网标签和该第一私网标签,以生成该第二数据报文。
可选地,作为另一个实施例,当接收单元603接收的该第一数据报文不包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,第二生成单元605可具体用于:使用确定单元604确定的该第二公网标签和该第二私网标签封装接收单元603接收的该第一数据报文,以生成该第二数据报文。
可选地,作为另一个实施例,确定单元604可用于根据接收单元603接收该第一数据报文的入接口的接口标识和/或该第一数据报文的源地址,确定该用户标识。
可选地,该用户标识可以是用户的VN-ID,也可以是其他的标识形式,本发明对此不作限定。
图6和图7所示的PE设备600能够实现图2的实施例中由PE设备实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
图8是本发明另一个实施例的运营商边界设备的框图。图8所示的PE设备800包括:处理器801,存储器802,收发电路803。
收发电路803用于获取VNF,该VNF对应于一个用户标识,该VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与该PE设备的虚拟接口的对应关系。处理器801用于根据该VNF,以及该PE设备的虚拟接口与隧道ID的对应关系,生成与该用户标识对应的VRF,该VRF包括个虚拟网络的目的地址前缀与该隧道ID的对应关系。
本发明实施例的运营商边缘设备通过获取与用户标识对应的VNF,并进一步根据该VNF生成与用户标识对应的VRF,能够使与该用户标识对应的数据包根据VRF指定的路由进行转发,进而能够使用户自主地规划路由。
PE设备800中的各个组件通过总线系统804耦合在一起,其中总线系统804除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图8中将各种总线都标为总线系统804。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器801中,或者由处理器801实现。处理器801可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器801可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802,处理器801读取存储器802中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选地,作为一个实施例,收发电路803可用于从控制器获取该VNF,该控制器可以是SDN中的集中控制器。
可选地,作为另一个实施例,收发电路803可用于从用户程序的开放接口获取该VNF。
可选地,作为另一个实施例,收发电路803可用于通过扩展的路由协议获取该VNF。该扩展的路由协议可以是E-BGP,也可是其他形式的路由协议,本发明对此不做限定。
可选地,作为另一个实施例,收发电路803还可用于接收第一数据报文。处理器801可用于根据收发电路803接收的该第一数据报文,确定该用户标识和该第一数据报文的目的地址;根据该用户标识,确定与该用户标识对应的VRF;根据该VRF和该目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签。处理器801可用于根据收发电路803接收的该第一数据报文,生成第二数据报文,该第二数据报文包括该第二公网标签和该第二私网标签。收发电路803可用于根据处理器801确定的该第二公网标签和该第二私网标签传输处理器801生成的该第二数据报文。
可选地,作为一个实施例,当收发电路803接收的该第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,处理器801可用于:分别使用该第二公网标签和该第二私网标签替换收发电路803接收的该第一数据报文中的该第一公网标签和该第一私网标签,以生成该第二数据报文。
可选地,作为另一个实施例,当收发电路803接收的该第一数据报文不包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,处理器801可用于:使用该第二公网标签和该第二私网标签封装收发电路803接收的该第一数据报文,以生成该第二数据报文。
可选地,作为另一个实施例,处理器801可用于根据收发电路803接收该第一数据报文的入接口的接口标识和/或该第一数据报文的源地址,确定该用户标识。
可选地,该用户标识可以是用户的VN-ID,也可以是其他的标识形式,本发明对此不作限定。
PE设备800能够实现图2的实施例中由PE设备实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种虚拟网络中确定路由的方法,其特征在于,所述方法包括:
运营商边缘PE设备获取虚拟网络转发表VNF,所述VNF对应于一个用户标识,所述VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与所述PE设备的虚拟接口的对应关系;
所述PE设备根据所述VNF,以及所述PE设备的虚拟接口与隧道标识ID的对应关系,生成与所述用户标识对应的虚拟路由转发表VRF,所述VRF包括所述虚拟网络的目的地址前缀与所述隧道ID的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述PE设备接收第一数据报文;
所述PE设备根据所述第一数据报文,确定所述用户标识和所述第一数据报文的目的地址;
所述PE设备根据所述用户标识,确定与所述用户标识对应的VRF;
所述PE设备根据所述VRF和所述目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签;
所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,所述第二数据报文包括所述第二公网标签和所述第二私网标签;
所述PE设备根据所述第二公网标签和所述第二私网标签传输所述第二数据报文。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,具体包括:
所述PE设备分别使用所述第二公网标签和所述第二私网标签替换所述第一数据报文中的所述第一公网标签和所述第一私网标签,以生成所述第二数据报文。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述PE设备根据所述第一数据报文,生成第二数据报文,具体包括:
所述PE设备使用所述第二公网标签和所述第二私网标签封装所述第一数据报文,以生成所述第二数据报文。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述PE设备获取VNF,包括:
所述PE设备从控制器获取所述VNF,或者,所述PE设备从用户程序的开放接口获取所述VNF。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述PE设备获取VNF,包括:
所述PE设备通过扩展的路由协议获取所述VNF。
7.根据权利要求2至6任一项所述的方法,其特征在于,所述PE设备根据所述第一数据报文,确定所述用户标识,包括:
所述PE设备根据接收所述第一数据报文的入接口的接口标识和/或所述第一数据报文的源地址,确定所述用户标识。
8.一种运营商边缘PE设备,其特征在于,所述PE设备包括:
获取单元,用于获取虚拟网络转发表VNF,所述VNF对应于一个用户标识,所述VNF包括虚拟网络的目的地址前缀与所述PE设备的虚拟接口的对应关系;
第一生成单元,用于根据所述获取单元获取的所述VNF,以及所述PE设备的虚拟接口与隧道标识ID的对应关系,生成与所述用户标识对应的虚拟路由转发表VRF,所述VRF包括所述虚拟网络的目的地址前缀与所述隧道ID的对应关系。
9.根据权利要求8所述的PE设备,其特征在于,所述PE设备还包括:
接收单元,用于接收第一数据报文;
确定单元,用于根据所述接收单元接收的所述第一数据报文,确定所述用户标识和所述第一数据报文的目的地址;根据所述用户标识,确定与所述用户标识对应的VRF;根据所述VRF和所述目的地址,确定第二公网标签和第二私网标签;
第二生成单元,用于根据所述接收单元接收的所述第一数据报文,生成第二数据报文,所述第二数据报文包括所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签;
传输单元,用于根据所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签传输所述第二生成单元生成的所述第二数据报文。
10.根据权利要求9所述的PE设备,其特征在于,当所述接收单元接收的所述第一数据报文包括由第一公网标签和第一私网标签组成的报文头时,所述第二生成单元,具体用于:分别使用所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签替换所述接收单元接收的所述第一数据报文中的所述第一公网标签和所述第一私网标签,以生成所述第二数据报文。
11.根据权利要求9所述的PE设备,其特征在于,所述第二生成单元,具体用于:使用所述确定单元确定的所述第二公网标签和所述第二私网标签封装所述接收单元接收的所述第一数据报文,以生成所述第二数据报文。
12.根据权利要求8至11任一项所述的PE设备,其特征在于,所述获取单元,具体用于:从控制器获取所述VNF,或者,从用户程序的开放接口获取所述VNF。
13.根据权利要求8至12任一项所述的PE设备,其特征在于,所述获取单元,具体用于:通过扩展的路由协议获取所述VNF。
14.根据权利要求9至13任一项所述的方法,其特征在于,所述确定单元,具体用于:根据所述接收单元接收所述第一数据报文的入接口的接口标识和/或所述第一数据报文的源地址,确定所述用户标识。
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