CN104471899B - 通过ietf evpn的802.1aq支持 - Google Patents

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Abstract

一种方法在多协议标签交换(MPLS)边缘交换机(PE)中实现以便使802.1aq控制平面与以太网虚拟专用网(EVPN)边界网关协议(BGP)控制平面互通。方法和系统选择用于本地提供商骨干桥接网络(PBBN)中给定骨干虚拟局域网标识符(B‑VID)的指定转发器(DF)，并且由此确定哪个PE独特地将用于B‑VID的特定I‑分量来源标识符(I‑SID)和介质访问控制(MAC)信息从中间系统‑中间系统(IS‑IS)数据库传送到BGP数据库中，以及将BGP数据库中的I‑SID和MAC信息传送到PE的IS‑IS数据库中。

Description

通过IETF EVPN的802.1AQ支持
相关申请交叉引用
本申请要求2012年5月10日提出的美国临时专利申请61/645431的优先权。
技术领域
本发明的实施例涉及计算机连网领域。具体而言，实施例涉及802.1aq SPBM与IETF EVPN的互通。
背景技术
IEEE 802.1aq标准（下文也称为802.1aq）在2012年公布，并且定义用于以太网的路由选择解决方案，它替代包括生成树协议的以前路由选择解决方案。802.1aq也称最短路径桥接或SPB。802.1aq允许在本机以太网基础设施上创建逻辑以太网网络。802.1aq采用链路状态协议（即，中间系统到中间系统(IS-IS)）在网络中通告网络拓扑和节点的逻辑网络成员关系。链路状态信息用于计算源于SPB区域中所有桥接器的最短路径树。计算以独立和分布式方式进行，每个节点生成其自己的转发表格以在SPB区域范围转发中实现其角色。
数据在实现802.1aq的网络的边缘节点封装。此封装能够是在802.1ah或标记的802.1Q/p802.1ad帧中。这些帧只传输到相应逻辑网络的其它成员。802.1aq也支持单播和多播。所有此类路由选择经对称最短路径树进行。支持多个相等成本的最短路径。802.1aq的网络中的实现简化了各种类型的网络的创建和配置，包括提供商网络、企业网络和云网络。与以前路由选择解决方案相比，配置相对得到简化，并且减少了差错特别是人为配置差错的可能性。802.1aq也通过网络网格拓扑的改进使用而增大了带宽和可靠性。通过启用所有路径，能够通过多个相等成本路径的使用而获得更大利用。也能够支持改进的收敛时间和更大的拓扑。
EVPN是使用BGP协议在MPLS上进行L2VPN的新方案。与以前的L2 VPM技术相比，它提供了多个改进，一个主要的改进是使用BGP控制平面以便跨支持MPLS PE的集来镜像以太网FDB。
发明内容
一种方法在多协议标签交换(MPLS)提供商边缘交换机(PE)中实现以便使802.1aq控制平面与以太网虚拟专用网(EVPN)边界网关协议(BGP)控制平面互通。方法选择用于本地提供商骨干桥接网络(PBBN)中给定骨干虚拟局域网标识符(B-VID)的指定转发器(DF)，并且由此确定哪个PE独特地将用于B-VID的特定I-分量来源标识符(I-SID)和介质访问控制(MAC)信息从中间系统-中间系统(IS-IS)数据库传送到BGP数据库中，以及将BGP数据库中的I-SID和MAC信息传送到PE的IS-IS数据库中。方法在PE接收包括IS-IS类型长度值(TLV)的IS-IS协议数据单元(PDU)。确定收到的IS-IS PDU数据是否要求哪些PE是用于哪些B-VID的DF的配置的更改。确定PE是否仍为用于一个或更多个B-VID的DF。响应PE不再是DF，从BGP数据库删除DF相关联的网络层可达性信息(NLRI)和从IS-IS数据库删除用于DF的远程NLRI来源信息。响应PE变成用于至少一个B-VID的DF，将DF相关联的NLRI从IS-IS数据库添加到BGP数据库，并且将本地DF相关联的远程最短路径桥接MAC模式(SPBM)子租户从BGP数据库添加到IS-IS数据库。
一种用于使802.1aq控制平面与以太网虚拟专用网(EVPN)边界网关协议(BGP)控制平面互通的多协议标签交换(MPLS)提供商边缘交换机(PE)。附连到PBBN的PE集选择用于本地提供商骨干桥接网络(PBBN)中给定骨干虚拟局域网标识符(B-VID)的指定转发器(DF)，并且由此确定哪个PE独特地将用于B-VID的特定I-分量来源标识符(I-SID)和介质访问控制(MAC)信息从中间系统-中间系统(IS-IS)数据库传送到BGP数据库中，以及将BGP数据库中的I-SID和MAC信息传送到PE的IS-IS数据库中。PE包括配置成执行控制平面互通功能、IS-IS模块和BGP模块的处理器。BGP模块配置成管理BGP数据库并且与对待BGP发言者(speaker)进行通信。IS-IS模块配置成接收包括IS-IS类型长度值(TLV)的IS-IS协议数据单元(PDU)和管理IS-IS数据库。控制平面互通功能配置成确定收到的IS-IS PDU数据是否要求更改DF的配置。控制平面互通功能也配置成确定PE是否仍为用于一个或更多个B-VID的DF，响应PE不再是DF，从BGP数据库删除DF相关联的网络层可达性信息(NLRI)和从IS-IS数据库删除用于DF的远程NLRI来源信息。响应PE变成用于至少一个B-VID的DF，控制平面互通功能将DF相关联的NLRI从IS-IS数据库添加到BGP数据库，并且将本地DF相关联的远程最短路径桥接MAC模式(SPBM)子租户从BGP数据库添加到IS-IS数据库。
MPLS PE上的数据平面转发功能对从EVPN中转到PBBN的以太网帧执行特定修改。这包括添加或改写B标记信息以便将I-SID业务映射到本地配置，并且改写多播帧的MAC目的地地址中SP来源ID以反映指派到本地PE的值。
附图说明
本发明通过示例方式而不是限制的方式在附图的图形中示出，图中相似的标号表示类似的元素。应注意的是，在此公开内容中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定为相同的实施例，并且此类引用表示至少一个。此外，在结合实某个施例描述某个特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知范围之内。
图1是实现通过EVPN的802.1aq支持的示例PBB和SPBM-PBBN EVPN网络的一个实施例的图。
图2是帧从PBBN转换到EVPN和从EVPN转换到PBBN时帧的处理的一个实施例的图。
图3是实现通过EVPN的802.1aq的PE的一个实施例的图。
图4是用于处理PE收到的IS-IS TLV的过程的一个实施例的流程图。该过程响应接收诸如TLV等IS-IS PDU而启动。
图5是用于BGP NLRI处理的过程的一个实施例的流程图。
图6示出可用于实现本发明的一实施例的网络元件的示例。
具体实施方式
在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，要理解的是，实践本发明的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细显示以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本发明。通过包括的描述，本领域技术人员将能够在不进行过度实验的情况下实现适当的功能性。
现在将参照图中所示示范结构实施例，描述流程图的操作。然而，应理解，流程图的操作能根据参照图形所述实施例外的本发明的其它结构实施例执行，并且参照图形所述实施例能执行与参照流程图所述的那些操作不同的操作。
所述图中所示技术可使用一个或多个电子装置（例如，终端站、网络元件或类似装置）上存储和执行的代码和/或数据来实现。此类电子装置使用非短暂性机器可读或计算机可读介质存储和传递（在内部和/或通过网络与其它电子装置）代码和数据，如非短暂性机器可读或计算机可读存储介质（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置及相变存储器）。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或更多个存储装置、用户输入/输出装置（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）和网络连接等一个或更多个其它组件的一个或更多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或更多个总线和桥接器（也称为总线控制器）。存储装置表示一个或多个非短暂性机器可读或计算机可读存储介质和非短暂性机器可读或计算机可读通信介质。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或更多个处理器的集合上执行。当然，本发明的实施例的一个或更多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
在本文中使用时，网络元件（例如，路由器、交换机、桥接器等）是一件连网设备，包括硬件和软件，其在通信上与网络上的其它设备（例如，其它网络元件、计算机终端站等）互连。一些网络元件是“多服务网络元件”，其为多个连网功能（例如，路由选择、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、多播和/或订户管理）提供支持和/或为多个应用服务（例如，数据、话音和视频）提供支持。订户终端站（例如，服务器、工作站、膝上型计算机、掌上型计算机、移动电话、智能电话、多媒体电话、因特网协议话音(VOIP)电话、便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒(STB)等）访问通过因特网提供的内容/服务和/或在因特网上重叠的虚拟专用网(VPN)上提供的内容/服务。所述内容和/或服务一般由属于服务或内容提供商或参与对等服务的终端站的一个或多个终端站（例如，服务器终端站）来提供，并且可包括公共网页（免费内容、店面、搜索服务等）、私有网页（例如，提供电子邮件服务的用户名/密码访问的网页等）、通过VPN的企业网络、IPTV等。一般情况下，订户终端站（例如，通过耦合到接入网络（以有线或无线方式）的客户场所设备）耦合到边缘网络元件，所述边缘网络元件（例如通过到其它边缘网络元件的一个或多个核心网络元件）耦合到其它终端站（例如，服务器终端站）。
以下首字母缩略词在本文中使用并且提供用于参考：BCB - 骨干核心桥；BEB -骨干边缘桥；BGP - 边界网关协议；BU - 广播/未知；CE - 客户边缘；C-MAC - 客户/客户端MAC地址；CP - 控制平面；DF - 指定转发器；ECT - 等价树；ESI - 以太网段标识符；EVI- E-VPN实例；EVN - EVPN虚拟节点；EVPN - 以太网VPN；I-SID - I-分量服务ID；IS-IS -中间服务-中间服务；ISIS-SPB - 如扩展用于SPB的IS-IS；LAG - 链路聚合群组；MAC - 介质访问控制；PE - MPLS边缘交换机；MPLS - 多协议标签交换；MP2MP - 多点到多点；MVPN：多播VPN；NLRI - 网络层可达性信息；OUI - 组织上独特的标识符；PBB - 提供商骨干桥；PBB-PE – 共处的BEB和PE；PBBN - 提供商骨干桥网络；P2MP - 点到多点；P2P - 点到点；RD - 路由区分符；RPFC – 反向路径转发检查；RT – 路由目标；SPB - 最短路径桥接；SPBM– 最短路径桥接MAC模式；TLV – 类型长度值；VID – VLAN ID；VLAN – 虚拟局域网；及VPN– 虚拟专用网。
本发明的实施例提供用于避免现有技术的缺点的方法和系统。优点包括提供商骨干桥接以太网虚拟专用网(PBB EVPN)方案既不考虑提供商骨干桥接网络(PBBN)的可能性或暗示，在正常环境下也不考虑对多路附连PBBN是关键要求的跨核心网络的现有技术保证对称性和一致性。因此，实现PBB EVPN的必需过程和要求以前尚未适当或详尽定义。
本发明的实施例克服了现有技术的缺点。本发明的实施例规定骨干边缘桥(BEB)在网络层可达性信息(NLRI)信息的MAC通告路由中编码骨干介质访问控制(B-MAC)地址和服务实例标识符(I-SID)。此外，在此NLRI中提供的多协议标签交换(MPLS)标签对于共享对向PBBN中共同骨干虚拟局域网标识符(B-VID)的所有BEB/I-SID NLRI是相同的。这提供了在本地推断B-VID，并为从EVPN中转到对向PBBN的业务重构多路径对称一致性的机制。这也允许在不同EVPN互连的SPBM-PBBN之间多路径设计的去耦合。
IEEE 802.1aq概述
在IEEE 802.1aq网络中，利用链路状态协议控制在网络上以太网帧的转发。一个链路状态协议是中间系统到中间系统(IS-IS)，它在802.1aq网络中用于通告网络的拓扑和逻辑网络成员关系。
802.1aq具有两种操作模式。用于基于虚拟局域网(VLAN)的网络的第一模式称为最短路径桥接VLANID (SPBV)。用于基于MAC网络的第二模式称为最短路径桥接MAC(SPBM)。SPBV和SPBM网络均能够同时支持在数据平面中等价转发树（ECT集）的不止一个集。ECT集通常与形成用于SPBV的SPVID集的多个最短路径VLAN标识符(SPVID)相关联和与用于SPBM的骨干VLAN ID (B-VID)1：1相关联。
根据802.1aq MAC模式，提供商网络中的网络元件配置成执行由B-VID分隔的数据业务的多路径转发，以便寻址到相同目的地地址但映射到不同B-VID的不同帧能够通过网络通过不同路径转发（称为“多路径实例”）。与服务相关联的客户数据帧根据802.1aq，通过具有单独服务标识符(I-SID)和B-VID的报头封装。此分隔允许服务进行扩展而与网络拓扑无关。因此，B-VID随后能够专门用作多路径实例的标识符。I-SID识别要通过B-VID识别的多路径实例提供的特定服务。通过基于每个节点的系统ID的决策(tie breaking)，确定802.1aq网络中多路径实例的实际路由选择。
EVPN是通过MPLS VPN协议的以太网解决方案，它使用BGP散布VPN和MAC信息并且使用MPLS作为传输协议。至少一个实施例通过最小化（经需知过滤(need to knowfiltering)）从BGP泄漏到相应对向SPBM-PBBN IS-IS控制平面的状态量、拓扑信息、节点别名和B-MACS，在操作上去耦合SPBM-PBBN的同时寻求互连对向802.1.aq网络（称为SPBM-PBBN）。这些实施例也旨在使用每个对向SPBM-PBBN中不同数量的多路径实例，去耦合网络设计。这些实施例也最小化要求的配置量。实施例提供用于一旦已删除B-VID上下文便适当解析在不止一个B-VID中B-MAC的存在的机制和过程。实施例也允许BEB B-MAC在MSTP受控网络(802.1ah)中及IS-IS (802.1aq)受控以太网网络中的多个B-VID中存在。
以前的EVPN实现未使PBBN附连到任何PE，并且不存在骨干以太网连网组件。因此，在这些以前系统中，不存在B-VID，并且该功能为空。不存在对对称和一致的多播树的要求，并且EVPN本身跨MPLS网络不一致。因此，在以前的网络中，配置的负载散布的单位是I-SID。EVPN将许多能量投入“活动-活动”多机箱上行链路（也称为多机箱链路聚合群组(MC-LAG)）。
以前的指定转发器(DF)方案将I-SID固定(pin)到特定PE。这要求支持该I-SID的所有B-MAC中转到该特定PE。然而，B-MAC能够与具有用于中转到核心网络的不同PE的其它I-SID相关联，即，这些I-SID与不同DF相关联。因此，B-MAC能够显得与相同B-VID内的多个PE相关联。这造成了与以太网交换硬件的实现不兼容的所谓重复MAC问题。此问题迫使具有共同BEB的所有I-SID共享共同的DF，这是不可跨网络内的添加、移动和更改而持续的要求，并且由于它最后将以与数据平面的能力不兼容的方式进行配置，因此，相应地最终将在网络中造成失效。
为I-SID/B-MAC元组明确固定DF造成了大量的配置开销。规则将要求为在相同PE的BEB固定与B-VID相关联的所有I-SID，这带来了相当大的操作复杂性。区分表示B-MAC的方式与表示I-SID固定的DF的方式。EVPN原来只是引入用于B-MAC，但这产生了不一致的单播/多播树，因此，对于大多数多播业务，SPBM RPFC将中断和失效。引入计算到EVPN虚拟节点的最短路径是为了选择通告I-SID/B-MAC元组的PE。然而，与此有关的问题是ISIS-SPB中最短路径的更改，导致许多信息的撤出和重新通告。
在实施例中，假设在BGP与SPBM IS-IS之间的互通。EVPN PE能够在EVPN侧上的BGP/MPLS与PBBN侧上的标准802.1aq之间转换。在实施例中，可能使PBB-EVPN模型与SPBM-EVPN一起工作。在此类实施例中，共处的BEB/PE能够完全参与SPBM PBBN的更大集。实施例提供了用于将现有S标记的PBN映射到EVPN实例中的解决方案。在一个实施例中，固定了B-VID。固定单独I-SID的规定将导致大量的配置，并且可能配置DF，使得B-MAC出现在相同PBBN中相同B-VID中的多个PE中，因此，它将不起作用。相反，实施例规定将PE选择为用于PBBN中给定B-VID的DF。给定PE被指定为用于与给定B-VID相关联的I-SID集的中转装置。PE继承B-VID指定，并且将PE通告为用于由SPBM-PBBN为该段中该B-VID通告的所有I-SID的DF（要注意的是，给定I-SID值只在SPBM-PBBN中在给定时间在单个B-VID中存在）。对于所有I-SID通告（在“类型+2”NLRI中通告），PE可为B-VID使用共同MPLS标签。因此，这在对SBPM和PBB特定，构建为包括以下项的BGP NLRI信息元素中通告以包含：对BGP重要的路由区分符(a route distinguisher of significance to BGP)；以太网段标识符（用于本地SPBM-PBBN的独特标识符）；包含I-SID和Tx/Rx属性的以太网标记ID，Tx/Rx属性是PBBN中已在I-SID中注册为关注的所有BEB的逻辑或；与I-SID相关联的BEB的B-MAC地址；及将帧封装到该PE时使用的MPLS标签值。
在实施例中，PE在逻辑上显得像是PBBN中的BEB。如果其它EVPN连接段已通告对应于在本地PBBN中注册的I-SID的I-SID，并且PE是用于与I-SID相关联的B-VID的DF，则PE将远程I-SID关注通告到ISIS-SPB中，如果它们尚未通告，则PE静默。此过程使全局I-SID表格避开单独ISIS-SPB实例。
为启用此功能性，指定了特定的配置。PE配置为BEB，并且具有ISIS系统ID及用于多播的节点别名（SP来源ID）。下面在本文中进一步描述DF选择。只要选择能够通过分布式方式确定，不管是算法式或预配置，DF选择配置都能够在另一实施例中借助于其它方式，要求是每个PE能够独立、孤立选择DF，并且与其它节点获得相同回答。每个PBBN指派有段ID。更大的多站点VPN中的PBBN集指派有路由目标(RT)。
在ISIS-SPB与BGP之间的控制平面互通操作中，由PE接收来自其它BGP发言者的NLRI数据元素。PE已经通过本文中下面所述的DF选择过程确定它是否为用于B-VID的DF。PE从来自IS-IS的PBBN中了解本地I-SID/B-VID绑定。PE接受从BGP收到的SPBM-PBB NLRI通告。如果PE没有I-SID的本地知识（在本地PBBN中无注册的关注），则它只保留BGP信息以供将来使用。如果PE是用于I-SID的DF（I-SID与B-VID相关联，而PE是用于B-VID的DF），则PE将条目添加到EVPN映射表，B_MAC/I_SID指向要使用的本地栈，该栈包含来自SPBM-PBB NLRI通告的MPLS标签和用于在SPBM-PBB NLRI通告中通告的路由目的地(RD)的FEC的标签。PE将包含B-MAC、与BGP表格中B-MAC相关联的I-SID列表及基本VID（与从ISIS-SPB了解到的I-SID相关联的B-VID）的“SPBM服务标识符和单播地址子TLV”格式化，并且将此添加到IS-IS数据库。此过程能够涉及将I-SID添加到现有IS-IS子TLV以作为更新IS-IS数据库的方式。
在用于SPBM的控制平面互通操作中，由PE接收来自PBBN中另一IS-IS发言者的服务标识符和单播地址子TLV。PE检查它是否为用于子TLV中B-VID的DF。如果PE是用于B-VID的DF，则PE随后格式化TLV中列出的以前未看到的每个I-SID的BGP NLRI，其中，RD包含PE的IP地址，段ID是用于本地PBBN的段ID，标记ID=I-SID和I-SID tx/rx属性，以及MAC地址是来自子TLV的B-MAC地址。要注意的是，NLRI架构是基于演进标准，并且可能预见备选NLRI编码，如每B-VID通告多个I-SID注册的编码，暗示对于添加或删除单独元素修改现有BGP数据库记录。
在用于EVPN到PBBN互通的数据平面操作中，从EVPN MPLS网络到达PE的所有MPLS单播分组具有在帧中要改写的B-VID。这能够从MPLS标签（如果已为单个B-VID中的所有I-SID独特地通告它）或者从I-SID推断。从EVPN到达PE的所有MPLS多播分组具有从I-SID推断的B-VID，这是因为标签是来源受管理而不是目的地受管理，并且因此也不能过载以便推断B-VID。如果在SPBM PBBN中，则带有以太网多播目的地地址(DA)的所有分组将DA-MAC的OUI部分改写为本地地址比特集和PE的本地SPBM节点别名（SP来源ID）。如果PE是PBB-PE，则用于802.1ah I-SID多播树的标准OUI包括在内，并且本地地址比特是清除。
在用于PBBN到EVPN互通的数据平面操作中，到达PE的单播帧查找了B-MAC/I-SID元组以确定要应用到分组的MPLS标签栈。带有多播DA的帧查找了I-SID，并且视集成到EVPN实现中的多播能力而定，在本地复制到在I-SID中带有注册的关注的每个PE，或者映射到对应于关注的I-SID团体的多播群组。
如果存在用于B-VID的DF的更改，则其它PE需要知道用于B-VID的DF何时已失效。此通知应快速，但仅表现在对失效的反应方面。通过具有将用于在BGP中通告的段ID和在IS-IS中通告的系统ID的RD相关的方式，能够推断此通知。作为用于VID的备份DF的节点看到与段ID和B-VID相关联的RD从IS-IS消失，并且它已与其对等体（公共ISIS数据库摘要）进行环路避免信号交换时，它知道该状态已从PBBN剥离，并且假定承载用于VID的DF的角色是安全的。为避免任何二重性或循环，确保另一DF离线。NLRI面向BGP的子TLV发起，并且是为了面向PBBN而发起。
实施例提供了用于确保给定B-VID中的B-MAC只在PBBN中的一个PE中出现的解决方案；这确保不存在转发不确定性。实施例起到的作用使得PE能够引导业务到适当的对等PE。作为正常CP互通操作的一部分，每B-VID DF的算法固定最小化了PE的可能配置量。每B-VID DF的固定将BGP EVPN与单独PBBN中的“抖动”(churn)和路由选择不稳定性隔离。实施例与现有PBB-EVPN模型兼容，并且不要求复杂的互通。实施例能够与完全环路避免互通。
图1是通过EVPN实现802.1aq支持的示例PBB和SPBM-PBBN EVPN网络的一个实施例的图。网络能够包括任何数量的客户边缘设备(CE)节点101，这些节点是连接局域网(LAN)或类似客户装置集与SPBM-PBBN 103的装置。CE 1 101能够是任何类型的连网路由器、交换机、桥接器或用于使网络互连的类似装置。
SPBN-PBBN-1 103是网络装置集，如形成实现最短路径桥接MAC模式的提供商骨干网络的路由器或交换机。此网络能够由诸如因特网服务提供商和类似实体等实体控制。SPBN-PBBN能够通过IP/MPLS 113网络或类似宽域网连接到任何数量的其它 SPBN-PBBN-2105、CE 3 109（经BEB PE-3 111）或类似网络或装置。这些网络能够通过任何数量的PE115A-D连接。本文中下面进一步描述在SPBM-PBBN内修改PE 115A-D以便支持通过EVPN的802.1aq。为清晰起见，简化了图1的所示网络。本领域技术人员将理解，网络能够具有任何数量的CE 101、109、PBBN 103、105和PE 115A-D，其中，任何给定PBBN能够通过任何数量的PE 115A-D与IP/MPLS网络113连接。
实施例包含在PE中的控制平面互通以将ISIS-SPB信息元素映射到EVPN NLRI信息中，且反之亦然。与此相关联的是用于配置PE的转发操作的过程，使得任意数量的EVPN对向SPB-PBBN可互连而无任何拓扑或多路径相关性。此模型也允许PBB-PE与SPB-PBBN无缝地进行通信。模型能够扩展成支持将来的802.1Qbp标准，从而允许在802.1ah、.1aq及.1Qbp之间无缝互通以及支持基于对向802.1ad的PBN。
BGP路由目标（用于识别BGP实例中关注的特定团体的BGP标识符）识别允许进行通信的SPB-PBBN和BEB-PE集。BGP充当用于对向PE/PBBN集（即，经EVPN互连的PBB-PE和SPBM-PBBN集）的I-SID附连点的共同存储库。这是以在PE的本地BGP数据库中存储的B-MAC地址/I-SID/Tx-Rx属性元组的形式。基于本地注册的关注，CP互通功能将BGP数据库中的I-SID信息的泄漏过滤到在每个PBBN内的本地PBB-PE实现或本地ISIS-SPB路由选择实例中。泄漏在本文中使用时指选择性地过滤传送到本地IS-IS数据库的何种BGP信息。如果PBBN在I-SID中没有BEB注册关注，则来自其它PBBN或PBB-PE，有关该I-SID的信息将不会泄漏到本地ISIS-SPB路由选择系统。
每个PBBN 103、105经管理以具有与其相关联的关联以太网段ID (ESI)。对于SPBM-PBBN 103、105中的每个B-VID，单个PE 115A-D被选择为用于B-VID的指定转发器。PE115A-D可以是用于不止一个B-VID的DF。这可以是经配置或者经算法方式，算法是优选实施例。在一些实施例中，网络配置成确保仅在PE 115A-D失效或者从PBBN 103、105或MPLS网络113分开以最小化BGP-EVPN中的抖动（即，由重新配置网络以利用不同PE作为DF的BGP消息传递和类似活动造成的数据负载）的情况下，才要求更改指定转发器。
图2是在PBBN与EVPN之间互通帧时帧的处理的一个实施例的图。SPBM帧到达确定为预期是EVPN可到达的目的地的PE时，在互通表格中查找DA B-MAC和I-SID，并且确定在前追加到帧的MPLS标签栈，我们从此点开始将帧称为分组。这一般将是但不限于是VPN标签和PSN标签。随后相应地转发分组。从EVPN到达的分组将具有从在标签栈底部的MPLS标签或经I-SID查找推断的本地B-VID。从以太网帧的前部剥离MPLS信息，并且更新帧中的B-VID字段。如果帧具有多播DA B-MAC，则将OUI字段改写为SP来源ID，并且在转发帧之前根据本地值更新本地比特。
EVPN到ISIS-SPB的控制平面互通
PE接收包含新信息的BGP NLRI时，它检查以太网标记ID中的I-SID是否映射到它是其选择的DF的B-VID。如果SPB-PBBN中无BEB已在I-SID中通告任何关注，则它将在本地不与任何B-VID相关联，并且因此不受关注。如果I-SID受SPBM PBBN本地关注，并且PE是用于该I-SID的DF，则为到IS-IS中的通告构建/更新SPBM服务标识符和单播地址子TLV，并且将其添加到本地IS-IS数据库。
来自通告到ISIS-SPB中的BGP的NLRI信息也用于在本地填充按B-MAC/I-SID编索引的转发表格，B-MAC/I-SID指向在SPBM帧上施加的标签栈。底部标签是在NLRI中提供的标签。
SPBM-PBBN或PBB-PE到EVPN的数据平面互通
PE在它是其DF的B-VID中接收来自SPBM-PBBN的帧时，它查找B-MAC/I-SID信息以确定要添加到帧以便在EVPN中转发的标签栈。PE将标签信息添加到帧并且转发结果MPLS分组。
EVPN到SPBM-PBBN的数据平面互通
PE从EVPN接收分组时，它可从I-SID中或者通过其它方式（如经MPLS栈中的底部标签）推断SPBM帧中要改写的B-VID。如果帧具有本地多播DA，则它将帧中的别名改写为本地别名（SP来源ID）。
EVPN到PBB-PE的数据平面互通
PBB-PE实际上没有对向PBBN，也没有B-VID的概念，因此，不要求进行帧处理。要求PBB-PE接受SPBM编码的多播DA，好像它们是802.1ah编码的多播DA一样。关注的唯一信息是它是多播帧，并且I-SID编码在较低的24比特中。
图3是实现通过EVPN的802.1aq的PE的一个实施例的图。PE 115通过一个接口与PBBN 103连接，并且通过第二接口与IP/MPLS网络115连接。PE包括IS-IS模块301、控制平面(CP)互通功能305、BGP模块307、IS-IS数据库309及BGP数据库311。
IS-IS模块301通过PBBN 103接收和传送IS-IS协议数据单元(PDU)以保持拓扑和类似网络信息，允许通过PBBN 103转发数据分组。BGP模块307类似地通过IP/MPLS网络接口接收和传送BGP PDU和/或NLRI，以保持用于IP/MPLS网络115的拓扑和类似网络信息。
CP互通功能在IS-IS模块301与BGP模块307之间交换305信息，以允许数据的适当转发和允许通过EVPN的802.1aq的实现。在PE将SPBM服务标识符和单播地址子TLV接收为ISIS-SPB MT能力TLV的一部分时，利用ISIS-SPB到EVPN的控制平面互通，它检查它是否为用于子TLV中B-VID的DF。如果PE是DF，并且存在新或更改的信息，则为子TLV中的每个新I-SID创建MAC通告路由NLRI。将路由区分符(RD)设置为PE的RD。将ESI设置为PBBN的ESI。以太网标记ID包含I-SID（包括Tx/Rx属性）。I-SID信息的编码是根据下面的表I。
表I
下面相对于图4和5进一步讨论IS-IS TLV和BGP NLRI的管理。
PE配置能够在PBBN试运行时进行。PE配置有用于服务实例的路由目标，由此服务实例定义为要通过EVPN互连的PBBN和PBB-PE集。PE也配置有用于SPBM-PBBN的独特ESI、用于多播DA地址的算法构建的节点别名（SP来源ID）；在PBBN中使用的B-VID集和要使用的多路径算法ID及要用于特定ESI的路由区分符。这一般根据RFC 4364编码为类型1。
下面是由每个PE实现的示范DF选择过程。在一个实施例中，PE本身指定用于给定PBBN的B-VID的DF的角色。过程得以实现，其中，PE指出与ESI相关联的RD集。对于PBBN中的每个B-VID，PE通过RD集的指派的数字子字段对相关联ECT掩码（参阅RFC 6329的第12部分）进行异或操作，并且由指派的数字子字段关键排列（rank）PE集。如果用于本地PE的指派的数字子字段是集中的最低值，则PE是用于该B-VID的DF。要注意的是，任何时候添加RD或者RD从用于RT的ESI消失，则PE需要重新评估DF角色。在其它实施例中，能够利用经可能情形或算法的配置表格实现的任何DF选择过程。DF选择过程能够确保附连到ESI的所有PE具有在它们之间划分的一些负载，并且分布式DF选择过程将跨实现用于给定以太网段的DF选择过程的PE集产生相同结果。
图4是使802.1aq控制平面与EVPN BGP控制平面互通的过程的一个实施例的流程图，由此，用于为本地PBBN中给定B-VID选择指定转发器的技术确定哪个PE独特地将用于B-VID的特定I-SID和MAC信息从IS-IS传送到BGP数据库中，以及（通过从本地I-SID到B-VID映射的直接推断）确定BGP中哪些I-SID和MAC信息从BGP泄漏到如与特定PE相关联的IS-IS中。
在由PE接收包括IS-IS TLV的IS-IS PDU时，启动方法（框401）。在正常的IS-IS协议过程中处理收到的IS-IS PDU数据（框403）。检查收到的IS-IS PDU数据是否要求更改指定转发器(DF)的当前配置（框405）（例如，在用于RT的ESI中存在RD的更改）。如果要求更改，则确定当前PE是否仍为用于一个或更多个B-VID的DF（框413）。如果不要求更改，则确定当前PE是否为用于任何B-VID的DF（框407）。
如果有更改并且在当前PE不再是用于至少一个B-VID的DF的情况下，则从BGP数据库删除所有本地以前的DF相关联网络层可达性信息(NLRI)，并且从IS-IS数据库删除用于DF的所有远程NLRI来源信息（框415）。IS-IS和BGP协议随后将其数据库与其相应对等体同步。在有更改并且其中当前PE不是DF的情况下，或者在PE是DF的情况下在删除所有NLRI后，检查PE是否已变成用于一个或更多个B-VID的DF（框407）。如果PE尚未变成DF，则过程完成。如果PE已变成DF，则将所有本地DF相关联的NLRI从IS-IS数据库添加到BGP数据库。此外，将带有远程SPBM子租户的所有DF相关联的NLRI从BGP添加到IS-IS数据库（框419）。
一旦DF状态验证完成，则检查当前DF是否为用于任何B-VID的DF。如果不是，则过程结束。如果PE是用于至少一个B-VID的DF，则检查与B-VID相关联的收到的SPBM服务标识符和单播地址子TLV是否已更改（框409）。如果未更改，则过程完成。如果此数据已更改，则将本地信息从IS-IS数据库添加到BGP数据库的NLRI（框411）。过程随后结束。过程能够响应接收另一IS-IS PDU或TLV而重新启动。
图5是用于BGP NLRI处理的过程的一个实施例的流程图。在一个实施例中，响应接收BGP NLRI而启动过程（框501），BGP NLRI 根据正常BGP协议进行处理（框503）。检查是否已收到带有NLRI的新信息（框505）。如果未收到新信息，则过程完成。如果已收到新信息，则检查当前PE是否用于指定I-SID的DF。如果PE不是用于I-SID的DF（框507），则将远程信息添加到IS-IS数据库，并且过程完成（框509）。
类似地，在PE变成用于操作网络中B-VID的选择的DF的情形中，将处理IS-IS数据库以便构建与PE的新角色相关联的NLRI信息。
如果BGP具有用于I-SID的NLRI信息，并且这是在来自SPB-PBBN的I-SID中关注的注册的第一实例，则处理带有该标记的NLRI信息以构建要由PE通告的SPBM服务标识符和单播地址子TLV的更新集。
ISIS-SPB信息也用于使按I-SID编索引的本地表保持最新，以便为处理从EVPN收到的帧指示相关联的B-VID。I-SID与不止一个B-VID相关联时，表格中只允许一个条目。
流排序
经PE复制实现每I-SID多播时，稳定的网络将预留在已知单播与BU业务之间的帧排序（例如，竞争条件将不存在）。在利用MVPN时，这不能得到保证（不同的多播树可能不与单播树转发相同路径）。
中转
无需参与级联计算的任何PE能够使用IS-IS过载比特以排除SPBM串联路径，并且表现得像纯互通平台一样。
图6示出可用于实现本发明的一实施例的网络元件的示例。网络元件610可以是上述任何PE或类似装置。
如图6所示，网络元件610包括数据平面，数据平面包括交换结构630、多个数据卡635、接收器(Rx)接口640、传送器(Tx)接口650和I/O端口655。Rx和Tx接口640和650通过I/O端口655与网络内的链路连接。如果网络元件是边缘节点，则I/O端口655也包括多个面向用户的端口以便提供从/向网络外的通信。数据卡635在通过接口640和650收到的数据上执行功能，并且交换结构630在数据卡/I/O卡之间交换数据。
网络元件610也包括控制平面，该控制平面包括一个或更多个网络处理器615，其包含配置成处理数据业务的路由选择、转发和处理的控制逻辑。网络处理器615也配置成执行用于生成树根选择的拆分决策器(split tiebreaker)，计算和安装用于生成树的转发状态，计算在链路失效发生时的SPF树，填充用于数据转发的FDB 626。在控制逻辑中也可实现其它过程。
网络元件610也包括存储FDB 626和拓扑数据库622的存储器620。拓扑数据库622存储网络拓扑的网络模型或类似表示，包括网络的链路状态。FDB 626在一个或更多个转发表格中存储网络元件610的转发状态，转发表格指示将进入到网络元件610的业务转发到何处。
在一个实施例中，网络元件610能够耦合到管理系统680。在一个实施例中，管理系统680包括耦合到存储器670的一个或更多个处理器660。处理器660包括配置网络元件610的系统ID和操作的逻辑，包括更新系统ID以便由此转移在网络中的工作分布，指派优先级到生成树的子集，使得至少为这些生成树保留网络的非阻塞属性。在一个实施例中，管理系统680可执行系统管理功能，该功能为每个节点计算转发表格，并且随后将转发表格下载到节点。系统管理功能是可选的（如虚线所示）；如在备选实施例中一样，分布式路由选择系统可执行计算，其中，每个节点计算其转发表格。
本发明的不同实施例可使用软件、固件和/或硬件的不同组合实现。因此，所述图中所示技术可使用一个或更多个电子装置（例如，终端站、网络元件）上存储和执行的代码和/或数据来实现。此类电子装置使用计算机可读介质存储和传递（在内部和/或通过网络与其它电子装置）代码和数据，计算机可读介质如非短暂性计算机可读存储介质（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置、相变存储器）和短暂性计算机可读传送介质（例如，电气、光学、声学或其它形式传播信号 - 如载波、红外信号、数字信号）。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或更多个存储装置（非短暂性机器可读存储介质）、用户输入/输出装置（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）和网络连接等一个或更多个其它组件的一个或更多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或更多个总线和桥接器（也称为总线控制器）。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或更多个处理器的集合上执行。
虽然图中的流程图示出本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但应理解，此类顺序是示范（例如，备选实施例可以不同的顺序执行操作，组合某些操作，重叠某些操作等）。
虽然本发明已根据几个实施例描述，但本领域的技术人员将认识到本发明不限于所述实施例，通过在随附权利要求书的精神和范围内的修改和变化，能够实践本发明。描述因此要视为是说明性的而不是限制性。

Claims (20)

1.一种在多协议标签交换MPLS边缘交换机PE中实现的方法，以便使802.1aq控制平面与以太网虚拟专用网EVPN边界网关协议BGP控制平面互通，使得选择用于本地提供商骨干桥接网络PBBN中给定骨干虚拟局域网标识符B-VID的指定转发器DF确定哪个PE独特地将用于所述B-VID的特定I-分量来源标识符I-SID和介质访问控制MAC信息从中间系统-中间系统IS-IS数据库传送到BGP数据库中，并且将所述BGP数据库中的I-SID和MAC信息传送到所述PE的所述IS-IS数据库中，所述方法包括以下步骤：
由所述PE接收(401)包括IS-IS类型长度值TLV的IS-IS协议数据单元PDU；
确定(405)收到的IS-IS PDU数据是否要求更改DF的配置；
确定(413)所述PE是否仍为用于一个或更多个B-VID的DF；
响应所述PE不再是所述DF，从所述BGP数据库删除(415)所述DF相关联的网络层可达性信息NLRI和从所述IS-IS数据库删除用于所述DF的远程NLRI来源信息；以及
响应所述PE变成用于至少一个B-VID的所述DF，将所述DF相关联的NLRI从所述IS-IS数据库添加(419)到所述BGP数据库，并且将本地DF相关联的远程最短路径桥接MAC模式SPBM子租户从所述BGP数据库添加到所述IS-IS数据库。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
确定(407)所述PE是否为用于任何B-VID的所述DF；
确定(409)所述IS-IS PDU是否包含新SPBM服务标识符或单播地址子TLV更改信息；以及
将所述更改信息作为NLRI从所述IS-IS数据库添加(411)到所述BGP数据库。
3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
接收(501)来自对等节点的BGP NLRI；
确定(505)所述BGP NLRI是否包含新信息；
确定(507)所述PE是否为用于与所述BGP NLRI相关联的I-SID的所述DF；以及
将远程信息从所述BGP NLRI添加(509)到所述IS-IS数据库。
4.如权利要求1所述的方法，其中确定所述收到的IS-IS PDU数据是否要求更改DF的配置还包括：
确定是否为路由目标RT更改了以太网段标识符ESI中的路由区分符。
5.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在DF信息的更新后，同步所述IS-IS数据库和所述PE的对等体。
6.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在DF信息的更新后，同步所述BGP数据库和所述PE的对等体。
7.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
响应所述PE变成用于所述B-VID的所述DF，处理所述IS-IS数据库以生成NLRI。
8.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
响应所述I-SID中关注的注册的第一实例，生成要由所述PE通告的SPBM服务标识符和单播地址子TLV的更新集。
9.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
接收来自所述 EVPN的帧；
从所述帧中删除MPLS信息；以及
通过从在标签栈的底部的MPLS标签推断的B-VID或者通过I-SID查找，更新所述帧的B-VID。
10.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：
将所述帧的组织上独特的标识符OUI字段改写为所述PE的SP来源ID，其中所述帧具有多播目的地地址B-MAC。
11.一种多协议标签交换MPLS边缘交换机PE (115)，用于使802.1aq控制平面与以太网虚拟专用网EVPN边界网关协议BGP控制平面互通，使得选择用于本地提供商骨干桥接网络PBBN中给定骨干虚拟局域网标识符B-VID的指定转发器DF确定哪个PE独特地将用于所述B-VID的特定I-分量来源标识符I-SID和介质访问控制MAC信息从中间系统-中间系统IS-IS数据库传送到BGP数据库中，并且将所述BGP数据库中的I-SID和MAC信息传送到所述PE的所述IS-IS数据库中，所述PE包括：
处理器(615)，配置成执行控制平面互通功能、IS-IS模块(301)和BGP模块(307)，
所述BGP模块配置成管理所述BGP数据库，
所述IS-IS模块配置成接收包括IS-IS类型长度值TLV的IS-IS协议数据单元PDU和管理所述IS-IS数据库，
所述控制平面互通功能(305)配置成确定收到的IS-IS PDU数据是否要求更改DF的配置，确定所述PE是否仍为用于一个或更多个B-VID的DF，响应所述PE不再是所述DF，从所述BGP数据库删除所述DF相关联的网络层可达性信息NLRI和从所述IS-IS数据库删除用于所述DF的远程NLRI来源信息，以及响应所述PE变成用于至少一个B-VID的所述DF，将所述DF相关联的NLRI从所述IS-IS数据库添加到所述BGP数据库，并且将本地DF相关联的远程最短路径桥接MAC模式SPBM子租户从所述BGP数据库添加到所述IS-IS数据库。
12.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成确定所述PE是否为用于任何B-VID的所述DF，确定所述IS-IS PDU是否包含新SPBM服务标识符或单播地址子TLV更改信息，以及将所述更改信息作为NLRI从所述IS-IS数据库添加到所述BGP数据库。
13.如权利要求11所述的PE，其中所述BGP模块还配置成接收来自对等节点的BGPNLRI，以及
其中所述控制平面互通功能还配置成确定所述BGP NLRI是否包含新信息，确定所述PE是否为用于与所述BGP NLRI相关联的I-SID的所述DF，以及将远程信息从所述BGP NLRI添加到所述IS-IS数据库。
14.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成通过确定是否为路由目标RT更改了以太网段标识符ESI中的路由区分符，确定所述收到的IS-IS PDU数据是否要求更改DF的配置。
15.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成在DF信息的更新后，同步所述IS-IS数据库和所述PE的对等体。
16.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成在DF信息的更新后，同步所述BGP数据库和所述PE的对等体。
17.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成响应所述PE变成用于所述B-VID的所述DF，处理所述IS-IS数据库以生成NLRI。
18.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成响应所述I-SID中关注的注册的第一实例，生成要由所述PE通告的SPBM服务标识符和单播地址子TLV的更新集。
19.如权利要求11所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成接收来自所 EVPN的帧，从所述帧中删除MPLS信息，以及通过从在标签栈的底部的MPLS标签推断的B-VID或者通过I-SID查找，更新所述帧的B-VID。
20.如权利要求19所述的PE，其中所述控制平面互通功能还配置成将所述帧的组织上独特的标识符OUI字段改写为所述PE的SP来源ID，其中所述帧具有多播目的地地址B-MAC。
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