CN112543136B - 一种用于抑制pbb-evpn核心网络中洪泛流量的方法和装置 - Google Patents

一种用于抑制pbb-evpn核心网络中洪泛流量的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请的目的是提供一种用于抑制PBB‑EVPN核心网络中洪泛流量的方法与设备；该方法通过控制平面发布C‑MAC地址和B‑MAC地址绑定信息。本申请中，PBB‑EVPN PE除了发布现有的B‑MAC路由以外，另外还需发布C‑MAC地址和B‑MAC地址绑定路由；运营商可以选择一组客户C‑MAC地址来发布C‑MAC和B‑MAC地址绑定路由，以减少核心网络中与这些客户C‑MAC/IP地址有关的、由未知C‑MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量。

Description

一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的方法和装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的技术。
背景技术
PBB-EVPN(RFC7623)，即集成了运营商骨干网桥(Provider Backbone Bridging，PBB)技术的以太虚拟专用网络(Ethernet Virtual Private Network，EVPN)技术，是EVPN(RFC7432)解决方案的一种变体。
如RFC 7623第9节所述，PBB-EVPN将众多客户MAC(Customer MAC，C-MAC)地址聚合到少数几个骨干MAC(Backbone MAC，B-MAC)地址上，从而显著减少了EVPN网络中MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制)地址路由发布的数量。
虽然用B-MAC地址代替C-MAC地址进行发布的确会显著减少MAC地址路由的数量，但同样也会显著增加由未知C-MAC地址和客户ARP(地址解析协议，Address ResolutionProtocol)或ND(邻居发现，Neighbour Discovery)请求所引起的核心网络中的洪泛流量。可以预期，由此引起的PBB-EVPN核心网络中的洪泛流量与传统VPLS(Virtual PrivateLocal area network Service，虚拟专用局域网服务，RFC 4664、RFC 4761、RFC 4762或RFC6074)核心网络中的洪泛流量将基本处于同一水平。由于洪泛流量抑制是EVPN及其变体解决方案的一个关键优点(参考RFC 7209第9节)，因此，有必要在PBB-EVPN方案里提供在核心网络中抑制洪泛流量的方法。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的方法与设备。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的方法，其中，该方法包括：
通过控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息。
在一优选实施例中，发布绑定信息还包括：
通过控制平面同时发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址或IP地址包括任意的C-MAC地址或IP地址。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址或IP地址包括经常被访问的C-MAC地址或IP地址。
在一优选实施例中，发布绑定信息包括：
通过MAC/IP通告路由发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，该方法还包括：
所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习；所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习；
其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息照旧通过数据平面学习；其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP或ND请求来解析。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习，所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习包括：
将所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息插入相应的C-MAC网桥的转发数据库中，将所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息插入相应的ARP/ND表中。
在一优选实施例中，该方法还包括：
目的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息已通过控制平面学习的客户帧在核心网络上进行单播转发；
对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求解析的客户IP地址是否已通过控制平面获得了其与C-MAC地址的绑定信息，若是，则由本地PE拦截和回复该客户IP地址解析请求。
在一优选实施例中，该方法还包括：
根据所述B-MAC地址，生成以太网段标识符，其中，所述以太网段标识符包括所述以太网段标识符的类型标识和所述B-MAC地址。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的装置，其中，该装置包括：
发布装置，用于通过控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，所述发布装置还用于：
通过控制平面同时发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址或IP地址包括任意的C-MAC地址或IP地址。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址或IP地址包括经常被访问的C-MAC地址或IP地址。
在一优选实施例中，所述发布装置用于：
通过MAC/IP通告路由发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，该装置还包括：
第一学习装置，用于使所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习；使所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过控制平面学习；
第二学习装置，用于使其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息照旧通过数据平面学习；使其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP或ND请求来解析。
在一优选实施例中，该装置还包括：
转发装置，用于使目的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息已通过控制平面学习的客户帧在核心网络上进行单播转发；
判断装置，用于对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求解析的客户IP地址是否已通过控制平面获得了其与C-MAC地址的绑定信息，若是，则由本地PE拦截和回复该客户IP地址解析请求。
在一优选实施例中，该装置还包括：
生成装置，用于根据所述B-MAC地址，生成以太网段标识符，其中，所述以太网段标识符包括所述以太网段标识符的类型标识和所述B-MAC地址。
根据本申请的又一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如权利要求1至8中任一项所述的方法被执行。
根据本申请的再一个方面，还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机设备执行时，如权利要求1至8中任一项所述的方法被执行。
根据本申请的再一个方面，还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个计算机程序；
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
本申请提出了一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的方法；PBB-EVPN PE(运营商边缘设备，Provider Edge)除了发布现有的B-MAC路由以外，本申请提出PE另外再发布C-MAC和B-MAC地址绑定路由。运营商可以选择一组客户C-MAC地址来发布C-MAC和B-MAC地址绑定路由，以减少核心网络中与这些客户C-MAC地址有关的、由未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本申请一个方面的一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的流程示意图；
图2示出根据本申请另一个方面的一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的装置示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
后面所讨论的方法可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
除非另行定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，除非在这里被明确定义，否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。
在RFC 7623中规定的标准PBB-EVPN解决方案中，只有B-MAC地址(但既不包括C-MAC地址也不包括客户IP地址)是通过EVPN控制平面学习的。所有的C-MAC地址，包括绑定到远程B-MAC地址的远程C-MAC地址，都是通过分属于不同I-SID(Backbone ServiceInstance Identifier，主干服务实例标识符)的C-MAC网桥从数据平面学习的。如何抑制客户ARP/ND请求在核心网络中所引起的洪泛流量也没有得到考虑。可以预期，转发目的C-MAC地址未知的客户帧和客户ARP/ND请求帧将在核心网络中引起大量洪泛流量。迄今为止，在PBB-EVPN网络中对此问题还没有解决方案。
本申请提出了一种减少PBB-EVPN核心网中洪泛流量的方法。本申请提出在PBB-EVPN PE之间发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息，以减少未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求在核心网络中引发的洪泛流量。
图1示出根据本申请一个方面的一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的流程示意图。
在步骤100中，装置1通过控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
根据RFC 7623第9.1节，PBB-EVPN解决方案的一个优点是MAC路由发布的可扩展性，即PBB的MAC汇聚能力显著减少了BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)MAC路由通告的数量。然而，为了抑制未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量，有必要通过EVPN控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在此，装置1例如位于PBB-EVPN PE(运营商边缘设备，Provider Edge)中，也即，PBB-EVPN PE除了发布现有的B-MAC路由以外，本申请提出PE另外再发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定路由。
在一优选实施例中，装置1通过控制平面同时发布C-MAC地址和MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在此，装置1通过控制平面除了发布C-MAC地址和MAC地址的绑定信息，同时还发布客户IP地址和C-MAC地址绑定信息。
在一优选实施例中，所述C-MAC/IP地址包括任意的C-MAC/IP地址。也即，装置1可以任意选择一组客户C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由。
在一优选实施例中，所述C-MAC/IP地址包括经常被访问的C-MAC/IP地址。
在此，装置1可以选择一些C-MAC/IP地址来通过控制平面发布这些C-MAC/IP和B-MAC绑定信息，一个可能的策略是通过EVPN控制平面发布经常被访问的C-MAC/IP地址，它们通常与重要的业务实体有关。因此，运营商选择经常被访问的C-MAC/IP地址，在步骤100中，装置1通过控制平面发布该经常被访问的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。优选地，装置1通过控制平面同时发布该经常被访问的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及该经常被访问的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在此，装置1选择一组客户C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由，可以减少核心网络中与这些客户C-MAC/IP地址有关的、由未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量。进一步地，装置1选择一组经常被访问的C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由。
在一优选实施例中，发布地址绑定信息的方式包括：
通过MAC/IP通告路由发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，发布地址绑定信息的方式包括：
通过MAC/IP通告路由同时发布所述C-MAC/IP地址和B-MAC地址的绑定信息以及所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
除了标准的RFC 7623第5节所述的PBB-EVPN控制平面过程，例如为B-MAC地址而发布的MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)，为I-SID组播树修剪而发布的包含式组播以太标记路由(Inclusive Multicast Ethernet Tag route)(EVPN路由类型3)等，本申请提出通过EVPN控制平面进一步发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息。具体来说，C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息将通过MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)进行发布，也即，本申请所提出的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由重用了标准的MAC/IP通告路由格式(EVPN路由类型2)。
在一优选实施例中，该方法还包括：
所述C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息通过控制平面学习；所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息通过控制平面学习；
其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息照旧在数据平面中学习；其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP或ND请求来解析。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息通过控制平面学习，所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息通过控制平面学习包括：
将所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息插入相应的C-MAC网桥的转发数据库中，将所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息插入相应的ARP/ND表中。
具体地，当装置1导入包含本申请定义的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的MAC/IP通告路由时，应将C-MAC和B-MAC地址绑定信息插入相应I-SID的C-MAC网桥的转发数据库中，将客户IP和C-MAC地址绑定信息插入相应I-SID的ARP/ND表中。
在一优选实施例中，该方法还包括：
目的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息已从控制平面学习的客户帧将在核心网络上进行单播转发；
对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求的客户IP地址是否已从控制平面获得了其和C-MAC地址的绑定信息，若是，则本地PE将拦截和回复该客户ARP/ND请求帧。
在此，目的C-MAC地址已从控制平面学习的客户帧将在核心网络上单播转发，而不是在核心网络中沿相应I-SID的包括性组播树洪泛；客户ARP/ND请求帧将被本地PE拦截和回复，而不是在核心网络中沿相应I-SID的包括性组播树洪泛。
在一优选实施例中，该方法还包括步骤120(未示出)。在步骤120中，装置1根据所述B-MAC地址，生成以太网段标识符(Ethernet Segment Identifier，ESI)，其中，所述以太网段标识符包括所述以太网段标识符的类型标识和所述B-MAC地址。
具体地，本申请定义了一种包含B-MAC地址的新的ESI格式。这种新的ESI格式由一个新的ESI类型所标识，在本申请中称为ESI_TYPE_BMAC。ESI_TYPE_BMAC值应在所有涉及的PE上本地配置为厂商专有功能或由标准化组织公开分配。
包含B-MAC地址的10字节ESI编码格式如下：
1字节ESI类型字段包含ESI_TYPE_BMAC值。
ESI值字段的后续6个字节包含一个B-MAC地址。
ESI值字段的其余3个字节包含0x00。
在步骤120中，装置1据此生成以太网段标识符。
在EVPN MAC/IP通告路由中编码C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的情况如下：
本申请提出用MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息。MAC/IP通告路由的编码格式可以参考RFC 7432第7.2节。
为简洁起见，在下文中，携带了本申请提出的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的MAC/IP通告路由将简称为C-MAC/IP和B-MAC绑定路由，携带了如RFC 7623第5.2节所述的B-MAC地址信息的MAC/IP通告路由将简称为B-MAC路由。
与RFC 7623第5.2节所述的B-MAC路由不同，C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的构造如下：
1)路由区分符(Route Distinguisher，RD)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中完全相同。
2)以太网段标识符(Ethernet Segment Identifier，ESI)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此10字节字段包含一个如前所述的类型为ESI_TYPE_BMAC的ESI值。此字段中所包含的B-MAC地址，连同MAC地址字段所包含的C-MAC地址，构成了一对<C-MAC,B-MAC>绑定信息。
3)以太标记ID(Ethernet Tag ID)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此4字节字段的低3个字节包含了24位I-SID，最高字节包含了0x00。此字段的值标识了在骨干EVPN实例(Backbone EVPNInstance，B-EVI)中传输的一个特定的I-SID实例。
4)MAC地址长度(MAC Address Length)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由与B-MAC路由中完全相同，其值为48。
5)MAC地址：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段包含C-MAC地址。此字段的值连同ESI字段中包含的B-MAC地址构成了一对<C-MAC,B-MAC>绑定信息。
6)IP地址长度(IP Address Length)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同也可以不同。在B-MAC路由中，此字段的值始终为0；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段的值可以为0、4或16。
7)IP地址：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同或也可以不同。在B-MAC路由中，此字段不存在；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，根据前面的“IP地址长度”字段的值，此字段可能不存在，可能是包含IPv4地址的4字节字段，也可能是包含IPv6地址的16字节字段。如果此字段存在，则此字段和“MAC地址”字段的值构成一对<客户IP,C-MAC>绑定信息，此信息将被导入到远程PE上属于同一B-EVI同一I-SID实例的ARP/ND表内。
8)MPLS标签1(MPLS Label1)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由是不同的。在B-MAC路由中，此字段是非零的、与B-MAC地址相关联的MPLS业务标签。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段是无用的，其值为0。在本申请中，MPLS标签1字段的值是否为0将作为指示一个MAC/IP通告路由究竟是C-MAC/IP和B-MAC绑定路由还是B-MAC路由的信号。
9)MPLS标签2(MPLS Label2)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同也可以不同。在B-MAC路由中，此字段不存在；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段可能存在，也可能不存在。如果此字段存在于C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，则它包含一个MPLS业务标签，用于在对称式集成路由和桥接(Integrated Routing andBridging，IRB)模式下标识一个IP-VRF(PE上IP地址的虚拟路由和转发表)。有关IRB模式下MPLS标签2的使用，请参考IETF草案draft-ietf-bess-evpn-inter-subnet-forwarding第3.2节。
支持C-MAC/IP和B-MAC绑定路由发布的PBB-EVPN操作如下：
根据RFC 7623，所有PE都为其本地B-MAC地址发布B-MAC路由(即MPLS标签1的值非0的MAC/IP通告路由)，以便为目标C-MAC地址已知的客户帧设置PE间单播数据路径；所有PE都为I-SID组播树修剪发布包含式组播以太标记路由(Inclusive Multicast EthernetTag route)，以便为目标C-MAC地址未知/广播的客户帧设置PE间组播数据路径。
为了减少由未知C-MAC地址或针对特定客户IP地址的ARP/ND请求所引起的洪泛流量，运营商可以手工配置该C-MAC/IP地址的直连PE为该C-MAC/IP地址发布C-MAC/IP和B-MAC绑定路由(即MPLS标签1的值为0的MAC/IP通告路由)。C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的构造如前所述。C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的分发照例由路由目标扩展团体属性(Route Targetextended community)控制。
导入C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的任何远程PE(更准确地说，是远程PE上的B-MAC-VRF)都应在该路由的Ethernet Tag ID字段包含的I-SID值所标识那个本地C-MAC网桥的转发数据库中插入相应的<C-MAC,B-MAC>地址绑定信息。如果导入的C-MAC/IP和B-MAC绑定路由也包含一个IP地址，则远程PE还应在I-SID值所标识的本地ARP/ND表中插入相应的<IP,C-MAC>绑定信息。此外，如果导入的C-MAC/IP和B-MAC绑定路由还包含MPLS标签2，则远程PE还应在本地IP-VRF中插入<IP，MPLS标签2>绑定信息。
装置1可在所有有关PE上为一组选定的C-MAC/IP地址重复上述方法，以减少与这些C-MAC/IP地址有关的未知C-MAC洪泛和ARP/ND请求洪泛。
综上所述，本申请提出了一种减少PBB-EVPN核心网中洪泛流量的方法。具体地说，本申请提出在PBB-EVPN解决方案里，可通过控制平面来发布特定C-MAC地址的<C-MAC,B-MAC>地址绑定信息。此外，<客户IP,C-MAC>地址绑定信息也可以通过控制平面分发到远程PE中相应业务实例的ARP/ND表中，以减少核心网络中客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量。本申请所提出的方法可以显著减少PBB-EVPN核心网中的洪泛流量，且不会在控制平面引入过大负载。
图2示出根据本申请另一个方面的一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的装置示意图。
装置1包括发布装置200。
发布装置200通过控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息。
根据RFC 7623第9.1节，PBB-EVPN解决方案的一个优点是MAC路由发布的可扩展性，即PBB的MAC汇聚能力显著减少了BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)MAC路由通告的数量。然而，为了抑制未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量，有必要通过EVPN控制平面发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在此，装置1位于PBB-EVPN PE(运营商边缘设备，Provider Edge)中，也即，PBB-EVPN PE除了发布现有的B-MAC路由以外，本申请提出PE另外再发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定路由。
在一优选实施例中，发布装置200通过控制平面同时发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在此，发布装置200通过控制平面除了发布C-MAC地址和MAC地址的绑定信息，同时还发布客户IP地址和C-MAC地址绑定信息。
在一优选实施例中，所述C-MAC/IP地址包括任意的C-MAC/IP地址。也即，装置1可以任意选择一组客户C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由。
在一优选实施例中，所述C-MAC/IP地址包括经常被访问的C-MAC/IP地址。
在此，装置1可以选择一些C-MAC/IP地址来通过控制平面发布这些C-MAC/IP和B-MAC的绑定信息，一个可能的策略是通过EVPN控制平面发布经常被访问的C-MAC/IP地址，它们通常与重要的业务实体相关联。因此，装置1选择经常被访问的C-MAC/IP地址，发布装置200通过控制平面发布该经常被访问的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。优选地，发布装置200通过控制平面同时发布该经常被访问的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及该经常被访问的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
在此，装置1选择一组客户C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由，可以减少核心网络中与这些客户C-MAC/IP地址有关的、由未知C-MAC地址和客户ARP/ND请求所引起的洪泛流量。进一步地，装置1选择一组经常被访问的C-MAC/IP地址来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由。
在一优选实施例中，发布地址绑定信息的方式包括：
通过MAC/IP通告路由发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
在一优选实施例中，发布地址绑定信息的方式包括：
通过MAC/IP通告路由同时发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
除了标准的RFC 7623第5节所述的PBB-EVPN控制平面过程，例如为B-MAC地址而发布的MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)，为I-ISD组播树修剪而发布的包含式组播以太标记路由(InclusiveMulticast Ethernet Tag route)(EVPN路由类型3)等，本申请提出通过EVPN控制平面进一步发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息。具体来说，C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息将通过MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)进行发布，也即，本申请所提出的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定路由重用了标准的MAC/IP通告路由格式(EVPN路由类型2)。
在一优选实施例中，该装置1还包括：
第一学习装置，用于使所述C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息在控制平面中学习；使所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息在控制平面中学习；
第二学习装置，用于使其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息照旧在数据平面中学习；使其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP/ND请求来解析。
在此，C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息在控制平面中学习，客户IP地址和C-MAC地址绑定信息在控制平面中学习；所有其他未通过EVPN控制平面发布的C-MAC地址仍将照旧通过数据平面学习，对未通过EVPN控制平面发布的客户IP地址的ARP/ND请求仍将照旧通过核心网络洪泛。
在一优选实施例中，所述C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息在控制平面中学习，所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息在控制平面中学习包括：
将所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息插入相应的C-MAC网桥的转发数据库中，将所述客户IP地址和C-MAC地址绑定信息插入相应的ARP/ND表中。
具体地，当装置1导入包含本申请定义的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的MAC/IP通告路由时，应将C-MAC和B-MAC地址绑定信息插入相应I-SID的C-MAC网桥的转发数据库中，将客户IP和C-MAC地址绑定信息插入相应I-SID的ARP/ND表中。
在一优选实施例中，该装置1还包括：
转发装置，用于使目的C-MAC地址和B-MAC地址绑定信息已从控制平面学习的客户帧在核心网络上进行单播转发；
判断装置，用于对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求解析的IP地址是否已从控制平面获得了<客户IP,C-MAC>地址绑定信息，若是，则使其被本地PE拦截并回复该IP地址解析请求。
在此，目的C-MAC地址已从控制平面学习的客户帧将在核心网络上单播转发，而不是在核心网络中沿相应I-SID的包括性组播树洪泛；客户ARP/ND请求帧将被本地PE拦截，而不是在核心网络中沿相应I-SID的包括性组播树洪泛。
在一优选实施例中，该装置1还包括生成装置(未示出)。生成装置根据所述B-MAC地址，生成以太网段标识符(Ethernet Segment Identifier，ESI)，其中，所述以太网段标识符包括所述以太网段标识符的类型标识和所述B-MAC地址。
具体地，本申请定义了一种包含B-MAC地址的新的ESI格式。这种新的ESI格式由一个新的ESI类型所标识，在本申请中称为ESI_TYPE_BMAC。ESI_TYPE_BMAC值应在所有涉及的PE上本地配置为厂商专有功能或由标准化组织公开分配。
包含B-MAC地址的10字节ESI编码格式如下：
1字节ESI类型字段包含ESI_TYPE_BMAC值。
ESI值字段的后续6个字节包含一个B-MAC地址。
ESI值字段的其余3个字节包含0x00。
生成装置据此生成以太网段标识符。
在EVPN MAC/IP通告路由中编码C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的情况如下：
本申请提出用MAC/IP通告路由(EVPN路由类型2)来发布C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息。MAC/IP通告路由的编码格式可以参考RFC 7432第7.2节。
为简洁起见，在下文中，携带了本申请提出的C-MAC/IP和B-MAC地址绑定信息的MAC/IP通告路由将简称为C-MAC/IP和B-MAC绑定路由，携带了如RFC 7623第5.2节所述的B-MAC地址信息的MAC/IP通告路由将简称为B-MAC路由。
与RFC 7623第5.2节所述的B-MAC路由不同，C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的构造如下：
1)路由区分符(Route Distinguisher，RD)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中完全相同。
2)以太网段标识符(Ethernet Segment Identifier，ESI)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此10字节字段包含一个如前所述的类型为ESI_TYPE_BMAC的ESI值。此字段中所包含的B-MAC地址，连同MAC地址字段所包含的C-MAC地址，构成了一对<C-MAC,B-MAC>绑定信息。
3)以太标记ID(Ethernet Tag ID)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此4字节字段的低3个字节包含了24位I-SID，最高字节包含了0x00。此字段的值标识了在骨干EVPN实例(Backbone EVPNInstance，B-EVI)中传输的一个特定的I-SID实例。
4)MAC地址长度(MAC Address Length)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由与B-MAC路由中完全相同，其值为48。
5)MAC地址：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中是不同的。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段包含C-MAC地址。此字段的值连同ESI字段中包含的B-MAC地址构成了一对<C-MAC,B-MAC>绑定信息。
6)IP地址长度(IP Address Length)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同也可以不同。在B-MAC路由中，此字段的值始终为0；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段的值可以为0、4或16。
7)IP地址：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同或也可以不同。在B-MAC路由中，此字段不存在；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，根据前面的“IP地址长度”字段的值，此字段可能不存在，可能是包含IPv4地址的4字节字段，也可能是包含IPv6地址的16字节字段。如果此字段存在，则此字段和“MAC地址”字段的值构成一对<IP,C-MAC>绑定信息，该信息将被导入到远程PE上属于同一B-EVI同一I-SID实例的ARP/ND表内。
8)MPLS标签1(MPLS Label1)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由是不同的。在B-MAC路由中，此字段是非零的、与B-MAC地址相关联的MPLS业务标签。在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段是无用的，其值为0。在本申请中，MPLS标签1字段的值是否为0将作为指示一个MAC/IP通告路由究竟是C-MAC/IP和B-MAC绑定路由还是B-MAC路由的信号。
9)MPLS标签2(MPLS Label2)：此字段的值在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由以及B-MAC路由中可以相同也可以不同。在B-MAC路由中，此字段不存在；而在C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，此字段可能存在，也可能不存在。如果此字段存在于C-MAC/IP和B-MAC绑定路由中，则它包含一个MPLS业务标签，用于在对称式集成路由和桥接(Integrated Routing andBridging，IRB)模式下标识一个IP-VRF(PE上IP地址的虚拟路由和转发表)。有关IRB模式下MPLS标签2的使用，请参考IETF草案draft-ietf-bess-evpn-inter-subnet-forwarding第3.2节。
支持C-MAC/IP和B-MAC绑定路由发布的PBB-EVPN操作如下：
根据RFC 7623，所有PE都为其本地B-MAC地址发布B-MAC路由(即MPLS标签1的值非0的MAC/IP通告路由)，以便为目标C-MAC地址已知的客户帧设置PE间单播数据路径；所有PE都为I-SID组播树修剪发布包含式组播以太标记路由(Inclusive MulticastEthernet Tagroute)，以便为目标C-MAC地址未知/广播的客户帧设置PE间组播数据路径。
为了减少由未知C-MAC地址或针对特定客户IP地址的ARP/ND请求所引起的洪泛流量，运营商可以手工配置该C-MAC/IP地址的直连PE为该C-MAC/IP地址发布C-MAC/IP和B-MAC绑定路由(即MPLS标签1的值为0的MAC/IP通告路由)。C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的构造如前所述。C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的分发照例由路由目标扩展团体属性(Route Targetextended community)控制。
导入C-MAC/IP和B-MAC绑定路由的任何远程PE(更准确地说，是远程PE上的B-MAC-VRF)都应在该路由的Ethernet Tag ID字段包含的I-SID值所标识那个本地C-MAC网桥的转发数据库中插入相应的<C-MAC,B-MAC>地址绑定信息。如果导入的C-MAC/IP和B-MAC绑定路由也包含一个IP地址，则远程PE还应在I-SID值所标识的本地ARP/ND表中插入相应的<IP,C-MAC>绑定信息。此外，如果导入的C-MAC/IP和B-MAC绑定路由还包含MPLS标签2，则远程PE还应在本地IP-VRF中插入<IP，MPLS标签2>绑定信息。
装置1可在所有有关PE上为一组选定的C-MAC/IP地址重复上述方法，以减少与这些C-MAC/IP地址有关的未知C-MAC洪泛和ARP/ND请求洪泛。
综上所述，本申请提出了一种减少PBB-EVPN核心网中洪泛流量的方法。具体地说，本申请提出在PBB-EVPN解决方案里，可通过控制平面来发布特定C-MAC地址的<C-MAC,B-MAC>地址绑定信息。此外，<IP,C-MAC>地址绑定信息也可以通过控制平面分发到远程PE中相应业务实例的ARP/ND表中，以减少核心网络中客户ARP/ND所引起的洪泛流量。本申请所提出的方法可以显著减少PBB-EVPN核心网中的洪泛流量，且不会在控制平面引入过大负载。
应当注意，本公开的实施例可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。
作为示例，本公开的实施例可以在机器可执行指令的上下文中被描述，机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等，其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中，程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。
用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器，使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候，引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。
在本公开的上下文中，计算机程序代码或者相关数据可以由任意适当载体承载，以使得设备、装置或者处理器能够执行上文描述的各种处理和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质、等等。信号的示例可以包括电、光、无线电、声音或其它形式的传播信号，诸如载波、红外信号等。
计算机可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或其任意合适的组合。计算机可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备，或其任意合适的组合。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开的方法的操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤组合为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。还应当注意，根据本公开的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置中具体化。反之，上文描述的一个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的具体实施例。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。

Claims (16)

1.一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的方法，其中，该方法包括：
在控制平面通过MAC/IP通告路由发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息；
其中，所述MAC/IP通告路由中，以太网段标识符中包括所述B-MAC地址，MAC地址中包括所述C-MAC地址，所述B-MAC地址与所述C-MAC地址组成一对绑定信息；
所述以太网段标识符中还包括所述以太网段标识符的类型标识，用于指示所述MAC/IP通告路由中包括所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，发布绑定信息还包括：
通过所述控制平面同时发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述客户IP地址包括任意的客户IP地址或经常被访问的客户IP地址。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述C-MAC地址包括任意的C-MAC地址或经常被访问的C-MAC地址。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：
所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习；所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习；
其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息照旧通过数据平面学习；其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP或ND请求来解析。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习，所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习包括：
将所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息插入相应的C-MAC网桥的转发数据库中，将所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息插入相应的ARP/ND表中。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，该方法还包括：
目的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息已通过所述控制平面学习的客户帧在所述核心网络上进行单播转发；
对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求解析的客户IP地址是否已通过所述控制平面获得了其与C-MAC地址的绑定信息，若是，则由本地PE拦截和回复该客户IP地址解析请求。
8.一种用于抑制PBB-EVPN核心网络中洪泛流量的装置，其中，该装置包括：
发布装置，用于在控制平面通过MAC/IP通告路由发布C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息；
其中，所述MAC/IP通告路由中，以太网段标识符中包括所述B-MAC地址，MAC地址中包括所述C-MAC地址，所述B-MAC地址与所述C-MAC地址组成一对绑定信息；
所述以太网段标识符中还包括所述以太网段标识符的类型标识，用于指示所述MAC/IP通告路由中包括所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述发布装置还用于：
通过所述控制平面同时发布所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息以及客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述客户IP地址包括任意的客户IP地址或经常被访问的客户IP地址。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述C-MAC地址包括任意的C-MAC地址或经常被访问的C-MAC地址。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其中，该装置还包括：
第一学习装置，用于使所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习；使所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习；
第二学习装置，用于使其他未通过所述控制平面学习的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息照旧通过数据平面学习；使其他未通过所述控制平面学习的客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息照旧通过穿越核心网洪泛的ARP或ND请求来解析。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习，所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息通过所述控制平面学习包括：
将所述C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息插入相应的C-MAC网桥的转发数据库中，将所述客户IP地址和C-MAC地址的绑定信息插入相应的ARP/ND表中。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，该装置还包括：
转发装置，用于使目的C-MAC地址和B-MAC地址的绑定信息已通过所述控制平面学习的客户帧在所述核心网络上进行单播转发；
判断装置，用于对于客户ARP/ND请求帧，判断其请求解析的客户IP地址是否已通过所述控制平面获得了其与C-MAC地址的绑定信息，若是，则由本地PE拦截和回复该客户IP地址解析请求。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如权利要求1至7中任一项所述的方法被执行。
16.一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个计算机程序；
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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