CN106161245A

CN106161245A - 协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法和装置

Info

Publication number: CN106161245A
Application number: CN201510185673.3A
Authority: CN
Inventors: 伏大锋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-11-23
Also published as: WO2016165276A1

Abstract

本发明提供一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法和装置，所述方法，包括：获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与所述业务服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；通过所述出接口传输所述报文。

Description

协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法和装置。

背景技术

MPLS(Multi-Protocol Label Switching，协议标记交换)是一种多层交换技术，它把L2交换技术和L3路由技术结合起来的一种集成数据传输技术。L2VPN与L3VPN技术均是基于MPLS多协议标记交换之上，通过将MPLS标签封装在数据报文进行标签交换传递，统称MPLS VPN技术。图1和图2均为现有技术中MPLS VPN网络结构图。在该结构图中包括以下几个设备：

PE(Provider Edge，运营商边缘设备)：在运营商网络中连接客户站点中的CE设备。PE设备支持VPN和标记功能。在一个单个的VPN内，PE设备对通过隧道进行连接。

P(Provider，运营商设备)：在运营商网络核心的设备，没有和任何客户站点中的设备连接，但是PE路由器对通过隧道的一部分。运营商设备支持MPLS LSP或者LDP功能，但是不需要支持VPN功能。

CE(Customer Edge，用户边缘设备)：客户站点中连接运营商网络的路由器或者交换机。

公网标签：在MPLS VPN网络环境中公网标签是LDP或RSVP-TE协议触发的，用于指导VPN数据报文在MPLS域中转发。当VPN数据报文有两层标签的时候公网标签通常封装在外层。

私网标签：L2VPN与L3VPN在私网标签分配上所用的协议有所不同，L2VPN的私网标签是LDP协议触发的，L3VPN的私网标签是由MPBGP协议触发的，用于指导VPN数据在私网VPN中的转发。当VPN数据报文有两层标签的时候内层标签为私网标签。

下面再介绍一下MPLS标签的封装格式，在本发明具体内容中会用到，如下表1所示的MPLS的包头格式具体包括：

标签值

EXP

S

TTL

表1

通常，MPLS包头有32Bit，其中有：

20Bit用作标签(Label)

3个Bit的EXP,通常用作COS(The Class of Service，服务等级)

1个Bit的S，用于标识是否是栈底，表明MPLS的标签可以嵌套

8个Bit的TTL

MPLS VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)技术被广泛使用，在国内城域核心网、企业网和国际城域网市场经常会组建MPLS VPN网络,不同的服务质量的业务对其传输的链路质量要求越来越高，同时市场对于该类型网络的带宽要求越来越高，经常出现一个GE/10GE链路不能满足业务带宽要求的情况。在此种情况下，通常采用物理链路聚合的方式来进行负荷分担解决带宽需求，而在实际的网络部署中，聚合的不同的物理链路是有不同的链路传输质量差别的，而目前实际运用的物理链路聚合一般根据数据包中的MAC地址或者标签值进行解析实现负荷分担，实现不了不同的服务质量要求的业务传输在不同链路质量的物理链路上的调度。

发明内容

本发明提供的一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法和装置，要解决的技术问题是如何实现针对不同服务质量要求的业务的调度。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法，所述方法包括：

获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与所述业务服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；

通过所述出接口传输所述报文。

其中，所述业务服务质量等级信息是通过所述报文中MPLS标签的EXP字段的数值确定的。

其中，所述根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息，包括：

如果所述报文携带有一层MPLS标签，则根据预先设置的EXP字段的数值与链路聚合组的出接口的对应关系，利用所述报文中MPLS标签的EXP字段的数值，利用所述一层MPLS标签的EXP字段的数值，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；

如果所述报文携带有至少两层MPLS标签，则根据预先设置的EXP字段的数值与链路聚合组的出接口的对应关系，利用所述至少两层MPLS标签中的私网标签的EXP字段的数值，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息。

其中，所述链路聚合组的出接口的传输链路的传输质量与所述EXP字段的数值对应的业务的服务质量等级相匹配。

一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

确定模块，用于根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与所述业务服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；

传输模块，用于通过所述出接口传输所述报文。

本发明提供的实施例，在MPLS VPN网络环境中根据对数据报文中所携带业务服务质量信息，实现不同服务质量的业务在聚合的不同质量链路上的调度分担，，实现不同服务质量要求的业务在聚合的不同质量链路上的调度，达到充分利用网络资源的目的。

附图说明

图1为现有技术中带P设备的MPLS VPN网络结构图；

图2为现有技术中不带P设备的MPLS VPN网络结构图；

图3为本发明提供的协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法的流程图；

图4为本发明提供的协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法的应用实例的流程图；

图5为本发明提供的协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。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任意组合。

图3为本发明提供的协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法的流程图。图3所示方法包括：

步骤301、获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

步骤302、根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与所述业务服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；

步骤303、通过所述出接口传输所述报文。

本发明提供的方法实施例，在MPLS VPN网络环境中根据对数据报文中所携带业务服务质量信息，实现不同服务质量的业务在聚合的不同质量链路上的调度分担，，实现不同服务质量要求的业务在聚合的不同质量链路上的调度，达到充分利用网络资源的目的

下面对本发明提供的方法做进一步说明：

其中，所述业务服务质量等级信息是通过所述报文中MPLS标签的EXP字段的数值。

由于MPLS报文头的结构中EXP字段能够体现出业务服务质量等级信息，通过解析该字段携带的数值，可以明确地确定该报文的业务服务质量信息，实现简单方便。

具体来说，本发明提供的方法运用在MPLS VPN网络环境中，应用场景为两台或者两台以上支持MPLS VPN技术的网络设备之间用不同传输质量的物理链路聚合的方式相互连接。当携带不同MPLS标签exp的数据报文通过该聚合链路的时候可以通过在支持MPLS VPN技术的网络设备(以下简称为网络设备)上判断是否有不同质量链路聚合的端口以及是否采用标签exp方式来进行调度分担。在MPLS VPN网络中采用标签exp方式来进行调度分担的优势：首先，可以实现不同服务质量的业务流量在聚合的不同质量链路上的调度，保证高服务质量要求的业务承载在聚合链路中较高质量的链路上，而采用标签值或MAC值来负荷分担的方式实现不了；其次，采用标签值和MAC方式来进行负荷分担的方式，当遇到同一个VPN(标签值相同)不同优先级的数据报文时不能实现负荷分担，而采用标签exp调度分担的方式在一定程度上可以实现数据报文的负荷分担。

由于MPLS VPN网络中的数据报文可能携带一层或者两层及两层以上标签，即携带一层公网标签或者私网标签以及携带公网与私网两层及两层以上标签的情况，本发明中采用当数据报文只有一层标签时采用此一层标签的exp值，而当数据报文有两层及两层以上标签时采用私网标签的exp值。

所述根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息，包括：

下面以一具体的实例进说明确定出接口信息的实现方式：

根据MPLS包头结构中所包含的3bit标签exp值，结合聚合链路中不同的传输质量通过一定的算法得到一个索引值即index，然后按照该index值查找链路聚合端口表(smartgroup表)选择具体的端口进行转发，其中链路聚合端口表中index值越大对应的聚合端口链路质量越高。具体算法如下：

根据实际的组网中聚合链路(不同链路具有不同的传输质量)的端口数目N来确定，定义一个mask值：

N不大于2，则选择mask值为0x1，与MPLS包头标签exp值的最高位进行与操作得到一个值，如果这个值不大于N-1，则此值就是index值；如果这个值大于N-1，则用N-1作为index值；

N大于2且不大于4，则选择mask值为0x3，与MPLS包头标签exp值的高两位进行与操作得到一个值，如果这个值不大于N-1，则此值就是index值；如果这个值大于N-1，则用N-1作为index值；

N大于4且不大于8，则选择mask值为0x7，与MPLS包头标签exp值进行与操作得到一个值，如果这个值不大于N-1，则此值就是index值；如果这个值大于N-1，则用N-1作为index值；

N大于8，则选择mask值为0x7，与MPLS包头标签exp值进行减操作得到一个值，再用N-1与此值进行减操作得到的值为index值；

为了更加清晰地说明该算法，例如聚合链路的端口数目为2，其中聚合链路中高质量链路的端口index为1，低质量链路端口index为0，报文标签exp值为4-7根据算法得到index为1，选择高质量链路的端口；而报文标签exp值为0-3根据算法得到index为0，选择低质量链路端口；

此处使用的index算法下文使用聚合链路端口数目为8来进行等效说明：

其中表项中index值越大端口链路的质量越高；

一层标签公网标签或私网标签，则根据公网或私网标签exp值为索引值查找Smartgroup端口表中的index列选择具体的出端口。

两层及两层以上标签，公网标签+私网标签，则根据私网标签exp值为索引值查找Smartgroup端口表中的index列选择具体的出端口。

需要说明的时，所述链路聚合组的出接口的传输链路的传输质量与所述EXP字段的数值对应的业务的服务质量等级相匹配。具体说明如下：

表2为业务质量服务等级与标签exp值的映射关系，各种业务有不同的服务质量要求，如拥塞时较高服务质量优先级高的业务优先通过、保证高优先级业务低时延、高优先级业务高链路传输质量等，在网络设备处理时会分为CS7-6、EF、AF4-1、BE八个服务等级(服务优先级依次降低)，而服务等级与标签的exp值存在映射关系，从而业务的服务质量要求等级可以从数据报文的exp值反映出来。

表2

表3为不同质量链路聚合的Smartgroup端口表与index的对应关系，聚合链路的成员端口数为8个，左边一列代表每个具体物理端口的index值，index值越大端口链路的质量越高，聚合的链路质量高低按照0-7排列，0-7数值也用于跟MPLS标签exp值的十进制值进行对应查找；右边一列是指聚合链路中具体的成员端口均为不同质量链路的物理端口；表中左右两列相互对应。聚合端口有新的成员端口加入时，则需要重启计算index值，按照index从小到大的顺序聚合的链路质量由低向高排列。

index	Content(内容)
		0	端口1
1	端口2
		2	端口3
3	端口4
		4	端口5
5	端口6
		6	端口7
7	端口8

表3

具体来说，通过EXP字段的数值确定index，再由index确定端口信息，保证业务服务等级高的报文能够在传输质量高的链路上传输，保证业务传输的传输质量。

下面结合图4详细介绍一下对于携带MPLS标签数据报文进行标签exp解析达到不同服务质量的业务在聚合的不同质量的链路上调度分担的流程：

步骤1：当携带MPLS标签的数据包要通过网络设备的时候，首先判断出口是否为不同质量链路聚合的端口(以下简称Smartgroup端口)

步骤2：如果是Smartgroup端口则根据网络设备上的配置判断调度分担方式是否为标签exp方式。

步骤3：如果不是Smartgroup端口则按照普通端口转发的流程处理。

步骤4：接步骤2的判断，如果是标签exp方式则继续判断判断数据报文是否是携带一层标签(公网或私网标签)。

步骤5：接步骤2的判断，如果不是标签exp方式则按照基于标签值或MAC的分担方式进行处理；

步骤6：接步骤4的判断，如果是一层标签则根据公网或私网标签exp值为索引值查找Smartgroup端口表中的index列选择具体的出端口。

步骤7：如果不是一层标签，则为公网+私网二层及二层以上标签，即取私网标签exp值为索引值查找Smartgroup端口表中的index列选择具体的出端口。

需要说明的时，当非MPLS标签数据报文进入出口为不同质量链路聚合的Smartgroup端口是，由于在数据报文中检索不到MPLS标签就基于MAC方式或ip内容负荷分担方式来进行分担处理。

综上所述，本发明提供的方法用于MPLS VPN网路环境中支持MPLSVPN技术的网络设备上，当两个或者两个以上该网路设备中存在不同传输质量的链路聚合的时候可以根据数据报文中所携带的MPLS标签的exp进行解析来实现服务质量要求高的VPN业务走在聚合链路中服务质量较高的链路上的调度功能，并实现一定的负荷分担，以达到满足MPLS VPN网络环境中高服务质量业务的高传输质量的保证以及更高带宽的要求。

图5为本发明提供的协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的装置的结构图。结合图3和图4所示的方法，图5所示装置包括：

获取模块501，用于获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

确定模块502，用于根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与所述业务服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息；

传输模块503，用于通过所述出接口传输所述报文。

本发明提供的装置实施例，在MPLS VPN网络环境中根据对数据报文中所携带业务服务质量信息，实现不同服务质量的业务在聚合的不同质量链路上的调度分担，，实现不同服务质量要求的业务在聚合的不同质量链路上的调度，达到充分利用网络资源的目的

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，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。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采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，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块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。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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所述的保护范围为准。

Claims

1.一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

通过所述出接口传输所述报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务服务质量等级信息是通过所述报文中MPLS标签的EXP字段的数值确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述链路聚合组的出接口的传输链路的传输质量与所述EXP字段的数值对应的业务的服务质量等级相匹配。

5.一种协议标记交换的虚拟专用网中传输报文的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取携带协议标记交换MPLS标签的报文；

传输模块，用于通过所述出接口传输所述报文。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述业务服务质量等级信息是通过所述报文中MPLS标签的EXP字段的数值确定的。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述根据所述携带MPLS标签的报文中的业务服务质量等级信息，确定与服务质量等级信息对应的链路聚合组的出接口信息，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述链路聚合组的出接口的传输链路的传输质量与所述EXP字段的数值对应的业务的服务质量等级相匹配。