CN111226422B - 在光域中建立路径的方法以及通信网络中的网络节点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在光域中建立路径的方法以及通信网络中的网络节点。网络控制器(network controller，NC)接收光路设置命令，并且作为响应，确定标识光路的光路ID。所述NC向与第一IP路由域关联的域控制器(domain controller，DC)发送映射命令，并接收包括VPN标签的路由信息。所述NC向与第二IP路由域关联的DC发送包括所述路由信息的转发命令，所述转发命令用于：当报文包括所述路由信息的元素时，使得所述第二IP路由域中的终结点将所述报文转发到所述光路上。

Description

在光域中建立路径的方法以及通信网络中的网络节点
本申请要求2018年4月9日递交的发明名称为“分组和光融合(Packet andOptical Integration)”的第14/948,850号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种在光域中建立路径的方法以及通信网络中的网络节点。
背景技术
流量工程(Traffic Engineered，TE)网络存在各种各样的机制，以便于实现数据平面与控制平面的分离。TE网络还存在一系列用来配置和激活网络资源的管理和配置协议。这些机制提供各种技术，实现了灵活和动态联网。网络资源的抽象是一种可以应用于单个网络域或跨多个域以创建虚拟化网络的技术，该虚拟化网络在网络运营商或实际拥有网络资源的运营商的客户的控制下。
流量工程网络抽象和控制(Abstraction and Control of Traffic EngineeredNetwork，ACTN)描述了一组管理和控制功能，用于操作一个或多个TE网络以构建虚拟网络，这些虚拟网络可以展示给客户的并且从底层TE网络的抽象构建而来，使得客户网络中的链路从底层网络中的路径或路径集合构建而来。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议(Internet Protocol，IP)路由域供虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)使用的方法。所述方法包括：在网络控制器(network controller，NC)处接收光路设置命令，所述光路设置命令包括在分别耦合到第一和第二终结点(terminal point，TP)的第一和第二客户设备(Customer Equipment，CE)之间的光域中建立光路的指示，所述光路耦合所述第一和第二TP，所述光路设置命令包括所述第一CE的IP地址；响应于所述光路设置命令，确定光路标识(identifier，ID)，所述光路ID标识所述光路，所述光路将第一IP路由域中的第一路由器耦合到第二IP路由域中的第二路由器，所述第一路由器耦合到所述第一TP，所述第二路由器耦合到所述第二TP；向与所述第一IP路由域关联的第一域控制器(domaincontroller，DC)发送映射命令，所述映射命令包括所述光路ID和所述第一CE的IP地址；从所述第一DC接收包括第一关联信息的路由信息，所述第一关联信息包括所述第一CE的所述IP地址、VPN标签和所述光路ID；以及向与所述第二IP路由域关联的第二DC发送转发命令，所述转发命令包括从所述第一DC接收的所述路由信息，所述转发命令用于：当报文包括所述第一CE的所述IP地址和所述VPN标签时，使得所述第二TP将所述报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：从所述第一DC接收的所述路由信息还包括所述光路的VPN标签。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述光路ID包括流量工程(Traffic Engineering，TE)标签。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：确定所述光路的所述光路ID包括：从所述NC向与所述光域关联的光域控制器(optical domain controller，ODC)发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：确定所述光路的所述光路ID包括识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述光路设置命令还包括耦合到所述第一TP的第三CE的IP地址以及所述光路为所述第一和第二CE与所述第二和第三CE之间的共享光路的指示；所述映射命令还包括所述第三CE的所述IP地址；所述路由信息还包括第二关联信息，所述第二关联信息包括所述第三CE的所述IP地址和所述光路ID；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP将包括所述第三CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述映射命令还包括与所述第一CE的所述IP地址关联的第一TE标签和与所述第三CE的所述IP地址关联的第二TE标签；所述第一关联信息还包括所述第一TE标签，所述第二关联信息还包括所述第二TE标签；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一TE标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二TE标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述第一关联信息还包括第一VPN标签，所述第二关联信息还包括第二VPN标签；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一VPN标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二VPN标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：从所述NC向与所述光域关联的光域控制器(optical domain controller，ODC)发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：确定所述光路的所述光路ID包括识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。
在一个实施例中，本发明包括一种通信网络中的网络节点，所述通信网络包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令以：接收光路设置命令，所述光路设置命令包括在第一和第二客户设备(consumer equipment，CE)之间的通信网络的光域中建立光路的指示，所述第一和第二CE分别耦合到第一和第二终结点(terminal point，TP)，所述光路耦合所述第一和第二TP，所述光路设置命令包括所述第一CE的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址；响应于所述光路设置命令，确定光路标识(identifier，ID)，所述光路ID标识所述光路，所述光路将所述通信网络的第一IP路由域中的第一路由器耦合到所述通信网络的第二IP路由域中的第二路由器，所述第一路由器耦合到所述第一TP，所述第二路由器耦合到所述第二TP；向与所述第一IP路由域关联的第一域控制器(domain controller，DC)发送映射命令，所述映射命令包括所述光路ID和所述第一CE的IP地址；从所述第一DC接收包括第一关联信息的路由信息，所述第一关联信息包括所述第一CE的所述IP地址和所述光路ID；向与所述第二IP路由域关联的第二DC发送转发命令，所述转发命令包括从所述第一DC接收的所述路由信息，所述转发命令用于使得所述第二TP将包括所述第一CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：从所述第一DC接收的所述路由信息还包括所述光路的虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)标签。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述光路ID包括流量工程(Traffic Engineering，TE)标签。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述处理器还用于执行所述指令以：向与所述光域关联的光域控制器(opticaldomain controller，ODC)发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述处理器还用于执行所述指令以通过识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，确定所述光路的所述光路ID，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述光路设置命令还包括耦合到所述第一TP的第三CE的IP地址以及所述光路为所述第一和第二CE与所述第二和第三CE之间的共享光路的指示；所述映射命令还包括所述第三CE的所述IP地址；所述路由信息还包括包括第二关联信息，所述第二关联信息包括所述第三CE的所述IP地址和所述光路ID；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP将包括所述第三CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述映射命令还包括与所述第一CE的所述IP地址关联的第一TE标签和与所述第三CE的所述IP地址关联的第二TE标签；所述第一关联信息还包括所述第一TE标签，所述第二关联信息还包括所述第二TE标签；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一TE标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二TE标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述第一关联信息还包括第一VPN标签，所述第二关联信息还包括第二VPN标签；以及所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一VPN标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二VPN标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述处理器还用于执行所述指令以：向与所述光域关联的光域控制器(optical domain controller，ODC)发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。可选地，根据任意前述方面，所述方面的另一种实现方式提供：所述处理器还用于执行所述指令以确定所述光路的所述光路ID包括识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。
为清楚起见，上述任一实施例可以与上述任一或多个其它实施例组合以在本发明范围内产生新实施例。
下文结合附图和权利要求的详细描述将更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了更透彻地理解本发明，现参考结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明，其中的相同附图标记表示相同部件。
图1示出了分组和光融合的通信网络控制系统中的元件的示意视图。
图2示出了根据本发明的在图1所示的通信网络控制系统中一些元件之间的信号流的示例。
图3示出了根据本发明的在图1所示的通信网络控制系统中一些元件之间的又一信号流的示例。
图4示出了根据本发明一个实施例的包含网元、域、隧道和域间链路的系统。
图5示出了根据本发明另一个实施例的包含网元、域、隧道和域间链路的系统。
图6示出了存在信号流的通信网络的示意视图，所述信号流示出了根据本发明的一种方法。
图7所示为根据本发明一个实施例的网络设备的示意图。
图8所示为根据本发明的在光域中建立耦合第一和第二IP路由域以供VPN使用的路径的方法，所述方法在网络控制器中实现。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方式，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
根据本发明的方法和系统支持基于软件定义网络(Software DefinedNetworking，SDN)的编排和控制机制，该机制通过接口连接多个实体，例如客户网络控制器(Customer Network Controller，CNC)、业务和网络编排器、一个或多个跨域业务协同器(Multi-Domain Service Coordinator，MDSC)和光传送网控制器。根据本发明的方法通过多协议边界网关协议(Multi-Protocol-Border Gateway Protocol，MP-BGP)在多个自治系统(Autonomous System，AS)环境中提供虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)。在互联网协议/多协议标签交换技术(Internet Protocol/Multi-Protocol LabelSwitching，IP/MPLS)域间网络上协调端到端(End-to-End，E2E)TE隧道发放考虑到了光底层，以便为不同VPN提供差异化业务。根据本发明的方法使得所述光底层用于跨AS外部BGP(External BGP，EBGP)选项择A、B和C。根据本发明的方法提供自动化业务和网络操作，从而提供所谓的从客户请求到跨域多层业务发放的“零接触操作”。软共享和硬专用光旁路选择都支持。
本文公开了一种方法和系统，用于MDSC：接收将光传送路径映射到VPN的请求，发送命令以具体呈现或重用耦合两个IP/MPLS网络的光路以满足请求，发送命令以将光路映射到目的IP/MPLS网络中的一个或多个IP地址，从目的IP/MPLS网络接收对应VPN中的报文的路由信息，以及在转发命令中向源IP/MPLS网络发送路由信息，以使得源IP/MPLS网络将VPN中的报文路由到光路上。
图1示出了通信网络控制系统100中的元件的示意视图，通信网络控制系统100中提供了根据本发明的分组和光融合(packet and optical integration，POI)。出于说明目的，提出了一个部署场景，其中部署ACTN分层结构以通过两个IP/MPLS物理网络控制器(Provisioning Network Controller，PNC)和光PNC来控制多层跨域网络。该场景的上下文是跨两个AS域的上层业务配置(例如，层三VPN(Layer 3VPN，L3VPN))，这两个AS域通过一个传送底层(例如，光传送网(Optical Transport Network，OTN))进行传送。图1所示为根据本发明的实现端到端业务采用的ACTN组件和非ACTN组件。
通信网络控制系统100包括客户层功能CNC 102和业务优化功能104、业务/网络编排器110、IP/MPLS网络150对应的域控制器(domain controller，DC)120、IP/MPLS网络160对应的DC 130、光网络170对应的DC 140。业务/网络编排器110包括MDSC功能112、业务映射功能114和业务配置功能116。
CNC 102利用CNC-MDSC接口(CNC-MDSC Interface，CMI)通信地耦合到MDSC功能112，在其中交互ACTN虚拟网络(Virtual Network，VN)信息、TE拓扑信息以及TE和业务映射模型。业务优化功能104利用客户业务模型接口(Customer Service Model Interface，CSMI)通信地耦合到业务映射功能114，CSMI是非ACTN接口，在其中交互层三业务模型(Layer 3Service Model，L3SM)信息。
MDSC功能112通信地耦合到DC 120中的PNC 122、DC 130中的PNC 132和DC 140中的PNC 142。业务配置功能116利用业务配置接口通信地耦合到DC 120中的业务功能124和DC 130中的业务功能134，业务配置接口是非ACTN接口，用于协调L3VPN业务配置并传送VPN信息和VPN绑定策略(例如，建立新底层隧道进行隔离)等业务特定信息。DC 120、DC 130和DC 140利用所谓的“南向接口”分别通信地耦合到IP/MPLS网络150、IP/MPLS网络160和光网络170。
其它实施例中的IP/MPLS网络150和160可以是任何合适的IP路由域，例如IP网络、MPLS网络或MP-BGP网络。MDSC功能112是网络控制器的一个示例，但是在其它实施例中，网络控制器可以包括SDN控制器或SDN编排器。DC 120、130和140以及PNC 122、132和142中的任一个可以称为域控制器。
客户可以采用CNC 102和业务优化功能104，同时使用ACTN CMI模型和非ACTN CMI模型来请求VPN服务。合适的ACTN CMI模型包括ACTN VN YANG(Yet Another NextGeneration)和TE和业务映射YANG。非ACTN CMI模型的一个示例是L3SM YANG。
在一个示例中，ACTN VN YANG根据VN成员来提供VN的配置文件，每个VN成员对应于TE隧道上的VN成员的源和目的地对应的客户端点(虚拟网络接入点(Virtual NetworkAccess Point，VNAP))和链路终结点(Link Termination Point，LTP)的映射以及VN成员的关联流量矩阵(例如，带宽、延迟、保护级别等)。LTP是终结点的一个示例，但是在其它实施例中，终结点可以包括运营商边缘(Provider Edge，PE)接入点。ACTN VN YANG模型还提供VN级策略信息。例如，这种策略信息包括本地重路由策略(托管)、推送策略(说明是否向客户推送变更的策略)、更新策略(仅允许上报变更的策略)。ACTN VN YANG模型还提供VN级管理状态和操作状态等信息。
再例如，TE和业务映射YANG模型提供TE业务映射以及站点映射。TE业务映射提供了VPN的映射列表以及VPN对应的ACTN VN参考和TE隧道参考。TE业务映射还提供了关于如何针对底层TE隧道建立被请求VPN业务的映射策略类型(例如，VPN是否需要新的、隔离的TE底层隧道)。
L3SM YANG从客户业务角度上提供L3VPN业务和站点信息。站点映射提供关于L3VPN站点标识(Identifier，ID)和ACTN VNAP ID的站点参考信息，以及关于TE隧道ID标识的LTP的站点参考信息。从操作的角度来看，这是有用的，因为每个相关YANG模型存在指代相同概念的不同术语。
图2示出了根据本发明的在图1所示的通信网络控制系统100中一些元件之间的信号流200的示例。在步骤202中，业务优化功能104向业务映射功能114发送L3SM信息。在步骤204中，CNC 102向MDSC功能112发送VN信息、TE和业务映射信息。步骤202和204中发送的信息可以统称为光路设置命令。在步骤206中，MDSC功能112向CNC 102返回更新后VN、TE和业务映射信息。
业务/网络编排器110通过结构与客户连接，将MDSC功能112的业务控制功能与业务映射功能114和业务配置功能116的业务功能解耦。如本文所公开，单个业务/网络编排器110为两个IP域和一个光域编排网络和业务功能。在其它实施例中，业务/网络编排可以形成一个分层结构，其中顶层编排器通过接口连接两个低层编排器，一个进行IP/MPLS网络控制，另一个进行光网络控制。
业务/网络编排器110针对L3VPN执行的一个业务功能是(从TE和业务映射模型中)识别L3VPN的TE绑定策略，通过非ACTN接口将该策略中继到IP/MPLS DC 120和130，使得根据VPN的TE绑定策略对合适的IP/虚拟路由转发(Virtual Routing and Forwarding，VRF)表进行填充。例如，TE绑定策略包括新VN/隧道绑定、VN/隧道选择、VN/隧道修改。
新VN/隧道绑定是TE绑定策略的第一个示例。客户可以利用专用于被请求VPN的新VN/隧道(即与其它VPN不共享)来请求L3VPN业务。这样做是为了满足VPN隔离要求。为了响应这种请求，光服务层建立一个新光层隧道。一旦建立了新光层隧道，将该新光层隧道的光路ID在IP/MPLS层等客户端层中更新为TE隧道。新建的光TE隧道专用于被请求VPN，具有专用VN/隧道策略要求。
VN/隧道选择是TE绑定策略的第二个示例。客户可以请求L3VPN业务，而为了响应附加CMI模型，一个或多个域控制器配置网元来下发被请求业务。每个网元根据CMI模型来选择隧道。如果所有VPN都不需要创建新隧道(或VN)，可以跨多个VPN共享隧道。使用映射YANG模型来获取L3VPN与当前隧道的映射关系。VN/隧道选择绑定策略不包括修改现有隧道。
VN/隧道修改是TE绑定策略的第三个示例。这种绑定策略允许在建立新VPN时，修改选中得现有VN/隧道的属性(例如改变隧道带宽)。
当VPN采用新VN/隧道绑定策略时，首先动态建立一个新光层隧道，然后进行IP/MPLS VRF配置过程，使得VPN向新建立的光隧道进行转发。配置过程包括各种控制级机制。首先，MDSC功能112(或其它网络控制器)在需要转发VPN的IP/MPLS层中标识域序列。接着，MDSC功能112识别IP/MPLS层域对应的光底层域。最后，MDSC功能112识别IP/MPLS域和光域中的任何层间对等点。配置过程导致VPN通过底层光隧道被转发到一个隧道，该隧道开始于入口PE(一个域中)，结束于出口PE(另一个域中)。
为简单起见，本发明仅描述了服务于多个IP路由域(IP/MPLS网络150和IP/MPLS网络160)的单个光域(光网络170)。其它实施例可包括服务于一个或多个IP路由域的多个光域。
图3示出了根据本发明的在图1所示的通信网络控制系统100中一些元件之间的又一信号流300的示例，以便为VPN建立光路(或隧道)。在步骤302(光隧道发放)中，业务/网络编排器110中的MDSC功能112确定光入口和光出口的光路ID(例如，TE隧道ID或TE标签)。对于新VN/隧道绑定，通过具体呈现光TE隧道来确定光路ID。对于VN/隧道选择或VN/隧道修改，从当前光TE隧道中确定光路ID。
一旦确定了光路ID，业务/网络编排器110中的MDSC功能112在步骤304(层间隧道绑定)中分别与DC 120和DC 130中的PNC功能122和132协调，以将光路ID绑定到已经请求使用光路的VPN标签上。MDSC功能112向PNC 132发送映射命令。映射命令包括光路ID和耦合到IP/MPLS网络160的第一客户设备(Customer Equipment)(目的CE或简称“第一CE”)的IP地址。映射命令用于将第一个CE与光路ID关联起来。作为响应，PNC 132向MDSC功能112发送路由信息，该路由信息包括关联第一CE的IP地址、VPN标签和光路ID的信息。为了响应接收路由信息，MDSC功能112向PNC 122发送转发命令。该转发命令至少包括从PNC 132接收的路由信息。
在步骤306(VPN业务发放)中，业务/网络编排器110中的业务映射功能114和业务配置功能116识别为VPN建立的隧道的入口和出口层间对等点上的接口和标签，并且向DC120和130以及光DC 140传送该信息，以供在其域网络中执行后续操作。作为执行本步骤的一部分，步骤304中发送的转发命令用于使得IP/MPLS网络150将报文转发到由光路ID标识的光路上，其中，这些报文在入口PE处从第二CE(源CE或简称“第二CE”)接收并且包括第一CE的IP地址和VPN标签。
DC 120向IP/MPLS网络150中的入口PE发送VRF指令。VRF指令包括VPN ID、MPLS标签和层间接口ID(光路ID)。将这些填充入口PE的VRF表，这样，VPN中的报文被转发到层间光接口并使用VPN标签标记。入口PE将VPN标签“中继(relay)”到层间接口。光网络170中从入口PE接收VPN报文的节点在其输入接口(客户端侧)上确认VPN标签，并交叉连接到其输出接口(网络侧)。
DC 130向出口PE(即BGP下一跳)发送包括VPN的层间接口ID(光路ID)的信息。该信息用于为VPN的出口PE建立VRF转发规则。带有VPN标签的报文从层间接口到达出口PE时，出口PE根据VRF转发规则移除承载在层间接口上的VPN标签，并向目的CE发送报文。
图4示出了根据本发明一个实施例的包含网元、域、隧道和域间链路的系统400。系统400包括为AS域的IP/MPLS网络450和460分别对应的DC 420和DC 430。在图4所示的部署场景下，被请求VPN不需要新隧道，因此，VPN可以选择使用现有隧道，无论是否存在隧道属性更改(域隧道选择或域隧道修改)。在这种部署场景下，无需建立动态光隧道。
MP-BGP在IP/MPLS网络450和460中运行。通过域内发放使用的内部边界网关协议(Internal-Border Gateway Protocol，I-BGP)和域间发放使用的EBGP等机制，分别向IP/MPLS网络450和460中的自治系统边界路由器(Autonomous System Boundary Router，ASBR)456和466以及PE设备454和464告知被请求VPN的VPN标签。数据中心420和430提供若干功能，以帮助在域级和端到端级上为VPN选择隧道。
在图4所示的实施例中，描述了域隧道选择。DC 420在IP/MPLS网络450中为VPN选择域级隧道。首先，DC 420确定哪些现有隧道满足由业务/网络编排器(图4未示出)分配给DC 420所在的域的VPN要求(例如，带宽、延迟或其它要求)。如果至少有一条隧道满足VPN要求，DC 420从候选池中选择隧道452。
一旦DC 420选择域级隧道452，DC 420中的业务功能424将VPN映射到隧道接口，并将VPN标签(例如，MPLS标签)分配给IP/MPLS网络450中的关联PE设备454。然后，PE设备454在VRF转发表中为VPN建立一个新表项，以便当VPN报文到达时，PE设备454能够将报文引导至正确的接口，并添加为VPN分配的标签。
IP/MPLS网络450中通过接口连接到下一个域的ASBR 456在将报文转发到下一个域中的ASBR 466时保持VPN标签不变，这样，ASBR 466会认为VPN报文来自源CE 482。ASBR466与其IP/MPLS域控制器进行相同的流程，包括VPN/VRF隧道映射和接口/标签分配。
如果IP/MPLS网络450和460之间存在其它域(图4未示出)，则在每个中间域中重复上述过程。最后一个IP/MPLS网络460中的PE设备464通过接口与目的CE 484连接，在VPN报文到达时确认VPN标签，而作为响应，弹出(PoP)VPN标签并将报文转发给目的CE 484。
VPN使用的域间光隧道486由业务/网络编排器确定，业务/网络编排器具有关于可用域间链路、其状态及其资源信息(例如，可用带宽、保护/恢复策略等)的信息。业务/网络编排器可以建立域间光隧道486，也可以从现有光隧道中选择光隧道486。业务/网络编排器将域间光隧道486通知给DC 420和430。DC 420和430进而将域间光隧道486分别通知给ASBR456和466，指示ASBR 456向域间光隧道486转发包括VPN标签的报文。因此，业务/网络编排器按照VPN策略控制和管理被请求VPN使用的端到端隧道488。此外，业务/网络编排器收集并上报端到端隧道488性能监测信息给请求VPN的客户。
图5示出了根据本发明另一个实施例的包含网元、域、隧道和域间链路的系统500。系统500包括IP/MPLS网络550和560分别对应的DC 520和530以及OTN 570对应的DC 540。OTN 570为IP/MPLS网络550和560提供底层连接性服务。在其它实施例中，两个IP/MPLS域可以通过一个以上的光网络域进行互连。在又一个实施例中，光域可以互连两个以上的IP/MPLS域。业务/网络编排器(图5未示出)提供多层跨域协同。图5示出了被请求VPN具有新隧道/VN绑定策略的场景，其中，业务/网络编排器跨DC 520、530和540进行协调，以确保为VPN建立新的光隧道572。
一旦建立了光隧道572，DC 520将VPN映射到光隧道572的光路ID，并将VPN标签(例如，MPLS标签)分配给IP/MPLS网络450中的关联PE 554。然后，PE 554在VRF转发表中为该VPN建立一个新的表项，以便当VPN报文到达时，PE 554能够确认其输入接口上的VPN标签。接着，PE 554在输出网络接口上的VPN标签之上添加光通道数据单元(Optical channelData Unit，ODU)标签，并将该报文引导至光隧道572的入节点574上。
业务/网络编排器向DC 540发送信息，该信息用在向IP/MPLS网络560中的出口PE564发送VPN报文(VPN标签在顶层完好无损)之前，使得出口光域PE 576弹出ODU标签。PE564通过接口与目的CE 584连接，由DC 530配置在VPN报文到达时确认VPN标签，并作为响应，弹出VPN标签并将报文转发到目的CE 484。
图6示出了存在信号流的通信网络600的示意视图，所述信号流示出了根据本发明的一种方法。通信网络600包括通过通信链路621耦合到MDSC 652的控制元件CNC 650。通信网络600还包括DC 654、656和658，分别通过通信链路622、624和623耦合到MDSC 652。通信链路622、623和624可以是有线链路、无线链路或光链路。
通信网络600还包括具有通过通信链路631、637和638耦合到CE 671、672和673的通信设备的网络660。通信链路631、637和638可以是有线链路、无线链路或光链路。网络660包括IP路由域662和664以及光传送网666。IP路由域662包括路由器681、682、683和684，它们通过可以是有线链路、无线链路或光链路的各种通信链路耦合。同样地，IP路由域664包括路由器685、686、687和688，它们通过可以是有线链路、无线链路或光链路的各种通信链路耦合。光传送网666包括光节点691、692、693、694和695，它们通过各种光通信链路耦合。
CE 671通过通信链路631耦合到路由器681。路由器681通过通信链路632耦合到光节点691。路由器684通过通信链路633耦合到光节点693。路由器685通过通信链路634耦合到光节点695。路由器688通过通信链路635耦合到光节点694。CE 672和673分别通过通信链路637和638耦合到路由器688。通信链路631至638可以是有线链路、无线链路或光链路。
DC 654通过图6未示出的通信链路为IP路由域662提供网络和业务功能。DC 656通过图6未示出的通信链路为IP路由域664提供网络和业务功能。DC 658通过图6中未示出的通信链路为光传送网666提供网络和业务功能。
在步骤602中，MDSC 652从CNC 650接收光路设置命令。光路设置命令请求由VPN标签标识的VPN使用的光路，包括路径要求。光路设置命令还包括源CE(CE 671)和目的CE(CE672)的IP地址。光路设置命令还包括源IP路由域(IP路由域662)中的源TP(路由器681)的标识以及目的IP路由域(IP路由域664)中的目的TP(路由器688)的标识。
如果光路设置命令指示其它VPN可以共享被请求光路，则在步骤604中，MDSC 652与DC 658通信以确定现有光路是否满足路径要求。如果找到现有光路，则DC 658向MDSC652返回现有光路的光路ID。
如果光路设置命令指示被请求光路专用于请求方VPN，则在步骤604中，MDSC 652向DC 658发送包括路径要求的光路建立命令。命令执行完成后，DC 658向MDSC 652返回新建专用光路的光路ID。
无论是共享还是专用，被请求光路都将路由器681(源TP)耦合到路由器688(目的TP)，并提供CE 671(源CE)和CE 672(目的CE)之间的通信。在第一示例中，光路606从光节点691延伸到光节点692、光节点694。在第二个示例中，光路608从光节点691延伸到光节点693、光节点695、光节点694。光路ID可以标识光路606或608。
在步骤610中，MDSC 652向DC 656发送映射命令。映射命令包括光路ID和CE 672的IP地址。DC 656将光路ID、CE 672的IP地址和VPN标签关联起来，并在步骤612中，向MDSC652返回包括该关联的路由信息。
在步骤614中，MDSC 652向DC 654发送转发命令。转发命令包括MDSC 652从DC 656接收的路由信息。转发命令用于使得路由器681根据路由信息将包括CE 672的IP地址和VPN标签的报文转发到由光路ID标识的光路上。
在第一种场景下，可以使用结合图6描述的映射命令、路由信息和转发命令的顺序，其中，在专用于CE 671与CE 672之间通信的新实例化光路606上进行通信使用单个VPN标签。
在第二种场景下，第二光路608专用于CE 671和CE 673之间的通信，使用单个VPN标签在光路606和608上进行通信。在此第二种场景下，映射命令和路由信息可以包括附加信息。映射命令此外还包括CE 673的IP地址，还用于将CE 673与光路608的第二光路ID关联起来。路由信息此外还包含关联CE 673的IP地址、VPN标签和第二光路ID的信息。
在第三种场景下，CE 671与CE 672之间的通信以及CE 671与CE 673之间的通信共同使用光路606，并且使用单个VPN标签。在此第三种场景下，映射命令和路由信息可以包括附加信息。映射命令此外还包括CE 673的IP地址，还用于将CE 673与光路606的光路ID关联起来。路由信息此外还包括关联CE 673的IP地址、VPN标签和光路606的光路ID的信息。
在第四种场景下，CE 671与CE 672之间的通信以及CE 671与CE 673之间的通信再次共同使用光路606，并且再次使用单个VPN标签。在此第四种场景下，MDSC将第一和第二TE隧道ID分别分配给CE 672和CE 673。映射命令此外还包括第一和第二TE隧道ID和CE673的IP地址。映射命令还用于将CE 672的IP地址与第一TE隧道ID和光路606的光路ID关联起来，将CE 673的IP地址与第二TE隧道ID和光路606的光路ID关联起来。
在此第四种场景下，路由信息包括关联CE 672的IP地址、VPN标签和第一TE隧道ID的信息以及关联CE 673的IP地址、VPN标签和第二TE隧道ID的信息。路由信息还包括将第一TE隧道ID与第一TE标签、光路606的光路ID关联起来的信息以及将第二TE隧道ID与第二TE标签、光路606的光路ID关联起来的信息。
图7是本发明一个实施例提供的网络设备700(例如，业务/网络编排器110，或DC120、130或140)的示意图。网络设备700适于实施本文所述的所公开实施例。在一个实施例中，网络设备700可以是解码器或编码器。网络设备700包括接收数据的入端口710和接收单元(receiver unit，Rx)720、处理该数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(centralprocessing unit，CPU)730、发送该数据的发送单元(transmitter unit，Tx)740和出端口750以及存储该数据的存储器760。网络设备700还可以包括耦合到入端口710、接收单元720、发送单元740和/或出端口750的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electric-to-optical，EO)组件，用于输出或输入光信号或电信号。
处理器730通过硬件和软件实现。处理器730可以实现为一个或多个CPU芯片、核(例如，多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)和数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)。处理器730与入端口710、接收单元720、发送单元740、出端口750和存储器760进行通信。处理器730包括MDSC模块770、业务映射模块(Service Mappingmodule，SMM)780和/或业务配置模块(Service Configuration module，SCM)790中的一个或多个。MDSC模块770、SMM 780和SCM 790实现本文所述的所公开实施例。例如，MDSC模块770配置处理器730执行层间隧道绑定和光隧道创建，SMM 780配置处理器730接收和处理L2SM信息，SCM 790配置处理器730执行VPN业务发放。因此，包含MDSC模块770、SMM 780和/或SCM 790实质性改进了网络设备700的功能，并且实现了网络设备700到不同状态的转换。可选地，MDSC模块770、SMM 780和/或SCM 790实现为存储在存储器760、由处理器730执行的指令。
存储器760包括一个或多个磁盘、磁带驱动器和固态驱动器，可以用作溢出数据存储设备，以在选择程序进行执行时存储此类程序，并且存储在执行程序期间读取的指令和数据。存储器760可以是易失性的和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(staticrandom-access memory，SRAM)。
根据本发明的一种在光域中建立路径以耦合第一和第二IP路由域供VPN使用的方法在网络控制器(network controller，NC)800中实施，如图8所示。所述网络控制器800包括：模块802，用于在网络控制器(network controller，NC)处接收光路设置命令，所述光路设置命令包括在分别耦合到第一和第二终结点(termination point，TP)的第一和第二客户设备(Customer Equipment，CE)之间的光域中建立光路的指示，所述光路耦合所述第一和第二TP；所述光路设置命令包括所述第一CE的IP地址；模块804，用于响应于所述光路设置命令，确定光路标识(identifier，ID)，所述光路ID标识所述光路，所述光路将第一IP路由域中的第一路由器耦合到第二IP路由域中的第二路由器，所述第一路由器耦合到所述第一TP，所述第二路由器耦合到所述第二TP；模块806，用于向与所述第一IP路由域关联的第一域控制器(domain controller，DC)发送映射命令，所述映射命令包括所述光路ID和所述第一CE的IP地址；模块808，用于从所述第一DC接收包括第一关联信息的路由信息，所述第一关联信息包括所述第一CE的所述IP地址、VPN标签和所述光路ID；以及模块810，用于向与所述第二IP路由域关联的第二DC发送转发命令，所述转发命令包括从所述第一DC接收的所述路由信息，所述转发命令用于当报文包括所述第一CE的所述IP地址和所述VPN标签时，使得所述第二TP将所述报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其它特定形式来体现。本发明的示例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文中所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或整合，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或集成。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦合或通信。其它变更、替代和改变的示例可以由本领域技术人员在不脱离本文所公开的精神和范围的情况下确定。

Claims (16)

1.一种在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，所述方法包括：
在网络控制器NC处接收光路设置命令，所述光路设置命令包括在分别耦合到第一和第二终结点TP的第一和第二客户设备CE之间的光域中建立光路的指示，所述光路耦合所述第一和第二TP，所述光路设置命令包括所述第一CE的IP地址；
响应于所述光路设置命令，确定光路标识ID，所述光路ID标识所述光路，所述光路将第一IP路由域中的第一路由器耦合到第二IP路由域中的第二路由器，所述第一路由器耦合到所述第一TP，所述第二路由器耦合到所述第二TP；
向与所述第一IP路由域关联的第一域控制器DC发送映射命令，所述映射命令包括所述光路ID和所述第一CE的IP地址；
从所述第一DC接收包括第一关联信息的路由信息，所述第一关联信息包括所述第一CE的所述IP地址、VPN标签和所述光路ID；以及
向与所述第二IP路由域关联的第二DC发送转发命令，所述转发命令包括从所述第一DC接收的所述路由信息，所述转发命令用于：当报文包括所述第一CE的所述IP地址和所述VPN标签时，使得所述第二TP将所述报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
2.根据权利要求1所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，从所述第一DC接收的所述路由信息还包括所述光路的VPN标签。
3.根据权利要求2所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，所述光路ID包括流量工程TE标签。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，确定所述光路的所述光路ID包括：
从所述NC向与所述光域关联的光域控制器ODC发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及
从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。
5.根据权利要求4所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，确定所述光路的所述光路ID包括识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。
6.根据权利要求5所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，
所述光路设置命令还包括耦合到所述第一TP的第三CE的IP地址以及所述光路为所述第一和第二CE与所述第二和第三CE之间的共享光路的指示；
所述映射命令还包括所述第三CE的所述IP地址；
所述路由信息还包括第二关联信息，所述第二关联信息包括所述第三CE的所述IP地址和所述光路ID；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP将包括所述第三CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
7.根据权利要求6所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，
所述映射命令还包括与所述第一CE的所述IP地址关联的第一TE标签和与所述第三CE的所述IP地址关联的第二TE标签；
所述第一关联信息还包括所述第一TE标签，所述第二关联信息还包括所述第二TE标签；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一TE标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二TE标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。
8.根据权利要求7所述的在光域中建立路径以耦合第一和第二互联网协议IP路由域供虚拟专用网络VPN使用的方法，其特征在于，
所述第一关联信息还包括第一VPN标签，所述第二关联信息还包括第二VPN标签；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一VPN标签标记包含所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二VPN标签标记包含所述第三CE的所述IP地址的报文。
9.一种通信网络中的网络节点，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；以及
处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令以：
接收光路设置命令，所述光路设置命令包括在第一和第二客户设备CE之间的通信网络的光域中建立光路的指示，所述第一和第二CE分别耦合到第一和第二终结点TP，所述光路耦合所述第一和第二TP，所述光路设置命令包括所述第一CE的互联网协议IP地址；
响应于所述光路设置命令，确定光路标识ID，所述光路ID标识所述光路，所述光路将所述通信网络的第一IP路由域中的第一路由器耦合到所述通信网络的第二IP路由域中的第二路由器，所述第一路由器耦合到所述第一TP，所述第二路由器耦合到所述第二TP；
向与所述第一IP路由域关联的第一域控制器DC发送映射命令，所述映射命令包括所述光路ID和所述第一CE的IP地址；
从所述第一DC接收包括第一关联信息的路由信息，所述第一关联信息包括所述第一CE的所述IP地址和所述光路ID；以及
向与所述第二IP路由域关联的第二DC发送转发命令，所述转发命令包括从所述第一DC接收的所述路由信息，所述转发命令用于使得所述第二TP将包括所述第一CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
10.根据权利要求9所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，从所述第一DC接收的所述路由信息还包括所述光路的虚拟专用网络VPN标签。
11.根据权利要求10所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，所述光路ID包括流量工程TE标签。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于执行所述指令以：
向与所述光域关联的光域控制器ODC发送光路建立命令，所述光路建立命令用于使得所述ODC建立将所述第一路由器耦合到所述第二路由器的所述光路；以及
从所述ODC接收所述光路ID，所述光路ID标识所述ODC响应于所述光路建立命令而建立的所述光路。
13.根据权利要求12所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于执行所述指令以通过识别将所述第一IP路由域中的所述第一路由器耦合到所述第二IP路由域中的所述第二路由器的现有光路，确定所述光路的所述光路ID，其中，所述光路ID包括所述现有光路的标识。
14.根据权利要求13所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，
所述光路设置命令还包括耦合到所述第一TP的第三CE的IP地址以及所述光路为所述第一和第二CE与所述第二和第三CE之间的共享光路的指示；
所述映射命令还包括所述第三CE的所述IP地址；
所述路由信息还包括第二关联信息，所述第二关联信息包括所述第三CE的所述IP地址和所述光路ID；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP将包括所述第三CE的所述IP地址的报文转发到由所述光路ID标识的所述光路上。
15.根据权利要求14所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，
所述映射命令还包括与所述第一CE的所述IP地址关联的第一TE标签和与所述第三CE的所述IP地址关联的第二TE标签；
所述第一关联信息还包括所述第一TE标签，所述第二关联信息还包括所述第二TE标签；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一TE标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二TE标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。
16.根据权利要求15所述的通信网络中的网络节点，其特征在于，
所述第一关联信息还包括第一VPN标签，所述第二关联信息还包括第二VPN标签；以及
所述转发命令还用于使得所述第二TP使用所述第一VPN标签标记包括所述第一CE的所述IP地址的报文，使用所述第二VPN标签标记包括所述第三CE的所述IP地址的报文。
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