CN1394047A - 多标签协议交换虚拟私有网配置管理系统及其划分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数据通信网管领域的MPLS VPN配置管理开发系统，它包括第一维视图层次、第二维管理分层系统层次和第三维TCP/IP四层模型层次三维结构，每一维又分为多个层次。MPLS VPN有着多种不同的具体实现方式，而按照这种系统开发出的软件能够满足比较广的适用性要求。利用本系统可以快速高效地进行MPLS VPN配置管理软件的设计与实施。同时，利用本系统开发的MPLS VPN配置管理软件具有清晰规范的模块化结构，并能够较好地保证网管软件的可扩展性。

Description

多标签协议交换虚拟私有网配置管理系统及其划分方法
本发明涉及一种数据通信网管领域的MPLS(Multi-protocolLabel Switching，多标签协议交换)VPN(Virtual Private Networks虚拟私有网)配置管理开发系统及其划分方法。
MPLS VPN作为一项新兴的技术正在国内不断得到应用，且拥有越来越大的应用前景。迫切需要开发MPLS VPN配置管理这一核心管理功能。由于MPLS VPN是一项标准化和规范化程度很高的技术，有可能，也有必要建立一种统一的MPLS VPN配置管理开发系统来指导MPLS VPN配置管理软件的开发。目前，在本发明之外，还没有其他的MPLS VPN配置管理开发系统。
因为MPLS VPN是一项标准化和规范化程度很高的技术，目前国际和国内的标准组织都已经制定了比较一致和完备的标准来指导MPLSVPN的实现；相应地，对MPLS VPN的配置管理采用比较统一的模式和方法，会使得建立MPLS VPN配置管理软件开发系统具有更大的可能性。其次，在统一的标准下，MPLS VPN又有着多种不同的具体实现方式，这意味着MPLS VPN配置管理软件需要比较广的适用性。也就是说，当MPLS VPN以不同的方式实现时，MPLS VPN配置管理软件不作改动或者作较少的改动就能满足不同实现方式的需要。
本发明的目的就是建立起这样一种MPLS VPN配置管理软件开发系统，以便按照这种系统开发出的软件能够满足比较广的适用性要求。
为了达到以上目的，本发明提出了一种MPLS VPN配置管理三维开发系统，以及一种MPLS VPN配置管理系统划分方法。
根据本发明的一种MPLS VPN的配置管理系统划分方法，包括下述步骤：
a)将MPLS VPN配置管理开发模块按三维结构进行组织，包括第一维视图层次、第二维管理分层模型层次和第三维TCP/IP四层模型层次；
b)将第一维视图层次分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次；
c)将第二维管理分层模型层次分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)三个层次；
d)将第三维TCP/IP四层模型层次分为数据链路层和IP层两个层次；
e)确定设备视图；
f)确定中间视图；以及
g)确定用户视图。
所述确定设备视图包括：i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
所述确定中间视图包括：i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
所述确定用户视图包括：i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
根据本发明的一种MPLS VPN配置管理开发系统，包括第一维视图层次、第二维管理分层模型层次和第三维网络业务TCP/IP(TransferControl Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)四层模型层次的三维结构；其中，每一维又具有多个层次。
第一维视图层次从上到下分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次；第二维管理分层模型层次从上到下分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)三个层次；以及第三维TCP/IP四层模型层次分为数据链路层和IP层两个层次。
按照前述系统的层次结构划分MPLS VPN配置管理开发系统模块，以系统的数据元素确定网络管理软件(网管软件)的核心数据结构，可以保证网管软件较好的可扩展性。利用本系统可以快速高效地进行MPLS VPN配置管理软件的设计与实施。同时，利用本系统开发的MPLSVPN配置管理软件具有清晰规范的模块化结构，并能够较好地保证网管软件的可扩展性。
实践证明，目前已经利用本系统开发了基于SNMP(Simple NetworkManagement Protocol，简单网络管理协议)的MPLS VPN配置管理软件和基于TELNET的MPLS VPN配置管理软件。软件开发周期短，软件结构模块化程度高，软件具有良好的可扩展性。
图1是MPLS VPN配置管理开发系统模块示意图；
图2是MPLS VPN配置管理开发系统从上至下划分方法的实施例；
图3是MPLS VPN配置管理开发系统从下至上划分方法的实施例。
MPLS VPN配置管理开发系统是一个三维元组系统模块，标为10，如图1所示。其中，模块10的三维坐标轴相互垂直。如此，图中条纹部分11便可表示设备视图IP业务管理层。这样，在软件实现将三维系统的划分为一个模块，根据其基本要素以一个类实现。
对此三维元组系统模块10的形象化的描述如下。第一维视图层次含用户视图，中间视图，和设备视图。则可表示为：
第一维：M＝(User View，Middle View，Device View)。第二维管理分层模型层次分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)。这样与第一维视图层相配合，形成了下列两维关系：
第二维：User View＝(U-BML，U-NML，U-EML)
        Middle View＝(M-BML，M-NML，M-EML)
        Device View＝(D-BML，D-NML，D-EML)第三维网络业务TCP/IP层次分为数据链路层和IP层。这样其它两维相配合，形成下列三维的模块划分，即：
第三维：U-BML＝(U-BML-IP，U-BML-Data Link)
        U-NML＝(U-NML-IP，U-NML-Data Link)
        U-EML＝(U-EML-IP，U-EML-Data Link)
        M-BML＝(M-BML-IP，M-BML-Data Link)
        M-NML＝(M-NML-IP，M-NML-Data Link)
        M-EML＝(M-EML-IP，M-EML-Data Link)
        D-BML＝(D-BML-IP，D-BML-Data Link)
        D-NML＝(D-NML-IP，D-NML-Data Link)
        D-EML＝(D-EML-IP，D-EML-Data Link)。
其中，符号M表示MPLS VPN配置管理(Management)开发系统。“M＝”表该管理开发系统的第一维视图层次含有用户视图(User View)；中间视图(Middle View)和设备视图(Device View)。
在第二维管理分层模型中，符号U-XXX…表示用户视图XXX...，符号M-XXX…表示中间视图XXX...，符号D-XXX…表示设备视图XXX...。具体而言，符号U-BML表示用户视图业务管理层；符号U-NML表示用户视图网络管理层；符号U-EML表示用户视图网元管理层；符号M-BML表示中间视图业务管理层；符号M-NML表示中间视图网络管理层；符号M-EML表示中间视图网元管理层；符号D-BML表示设备视图业务管理层；符号D-NML表示设备视图网络管理层；符号D-EML表示设备视图网元管理层。
在第三维网络业务TCP/IP四层模型层次中，符号X-BML-XXX...表示X视图业务管理层XXX，符号X-NML-XXX…表示X视图网络管理层XXX，符号X-EML-XXX…表示X视图网元管理层XXX。符号X-Y-IP表示X视图Y管理层IP层，符号X-Y-Data Link表示X视图Y管理层数据链路层。具体地说，如符号U-BML-IP表示用户视图业务管理层IP层；符号M-NML-IP表示中间视图网络管理层IP层；符号D-EML-Data Link表示设备视图网元管理层数据链路层。图一中形象表示的图中条纹部分11就是设备视图业务管理层IP层，即：D-BML-IP。
这样一来，MPLS VPN配置管理软件便可按照本发明的三维的基本元素进行模块划分。例如，中间视图业务管理层数据链路层管理元素集合的处理应该作为一个模块设计与实现。以下将对本系统的三维的层次结构进行更详细的描述。也就是对本发明的MPLS VPN配置管理系统划分方法的说明。
在第一维视图层次中，MPLS VPN配置管理开发系统首先分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次。其中，用户视图是指从用户(网络管理员)角度观察MPLS VPN业务的元素集合，在软件的开发中对应于界面部分的模块；中间视图是指网管系统中MPLS VPN业务的存贮元素集合，在软件的开发中对应于网管软件进行配置数据预处理的模块；设备视图是指路由器可识别的MPLS VPN业务的元素集合，在软件开发中对应于配置数据下载到设备的处理模块。
第二维是管理分层模型层次。在每个视图的层次上，MPLS VPN配置管理开发系统又按照TMN(Telecom Management Network，电信管理网)的管理分层模型划分为业务管理、网络管理和网元管理三个层次。其中，业务管理主要是针对MPLS VPN业务本身的配置元素集合，主要是对应于VRF(VPN Routing and Forwarding Tables，VPN路由转发表)处理的模块；网络管理主要是针对网络层次的配置元素集合，对应于拓扑结构和路由协议处理的模块；网元管理则主要针对单个的设备及其接口的配置元素集合，对应于设备选取和接口配置处理模块。
第三维是TCP/IP四层模型层次。在每个管理层次上，MPLS VPN配置管理又根据TCP/IP协议标准规定划分为IP层和数据链路层两个层次。其中，IP层对应于地址策略和IP层路由协议处理模块；数据链路层则对应于接口的二层封装处理模块。
根据开发的具体情况，可以按照两种模式使用本系统进行MPLS VPN网管软件的开发，这里分别称为从上至下的开发模式和从下至上的开发模式。下面将给出按照这两种模式进行开发的实施例。
从上至下的开发模式主要适用于网管软件与设备协议软件同步开发的情况。此时协议软件尚未开发完成，设备视图并不清楚，系统的实例化从用户视图开始，逐渐映射到中间视图到设备视图的实例化，从而完成整个网管软件的开发。具体实施流程如图2。
在这一实施例中，开发人员首先确定用户视图，包括确定数据链路层用户视图和IP层用户视图。对每个用户视图的确定先从BML层入手，也就是给出业务层的功能描述，分别为接口封装配置和路由协议配置。然后从BML层映射到NML层，细化为不同类型接口封装(数据链路层)和路由协议(IP层)的配置功能，最后细化到EML层，映射为不同类型设备的接口封装配置和IP层配置功能。确定了用户视图后，以此为据，可以确定中间视图。同样，在这一层次，仍然包含数据链路层和IP层的中间视图确定，仍然是从BML层出发，首先确定中间视图为数据链路层的界面交互包和应用逻辑包，以及IP层的界面交互包和应用逻辑包，将BML层加以细化，得到NML层的中间视图，映射为不同类型接口封装的界面交互类和应用逻辑类，以及IP层不同协议的界面交互类和应用逻辑类。最后将NML层进一步细化，映射到EML，为不同类型接口类(界面交互和应用逻辑)和不同路由协议类的成员变量和关系型数据库表。在这一实施过程中，各个步骤确定的视图内容详见下面的表1～6。
如图2所示，本发明方法的第一步12：确定用户视图。进一步包括确定数据链路层配置内容的步骤13和确定IP层配置内容的步骤14。第三维数据链路层与各维，即第一和第二维，的映射关系如下列表1所示；IP层与各维的映射关系如下列表2所示。
数据链路层BML配置 接口封装配置
数据链路层NML配置 ATM接口封装配置 帧中继接口封装配置 PPP接口封装配置
数据链路层EML配置 型号A设备ATM接口封装配置 型号B设备ATM接口封装配置 型号A设备帧中继接口封装配置 型号B设备帧中继接口封装配置 型号A设备PPP接口封装配置 型号B设备PPP接口封装配置
           表1用户视图数据链路层与各维映射关系
IP层BML配置 IP层路由协议配置
IP层NML配置 RIP协议配置 BGP协议配置 静态协议配置
数据链路层EML配置 型号A设备RIP协议配置 型号B设备RIP协议配置 型号A设备BGP协议配置 型号B设备BGP协议配置 型号A设备静态协议配置 型号B设备静态协议配置
            表2用户视图IP层与各维映射关系
本发明方法的第二步15：确定中间视图。进一步包括确定关系型数据库的步骤16和业务类比的步骤17。以关系型数据库和面向对象软件设计思想为例，数据链路层实例化关系如表3所示；IP层实例化关系如表4所示。
数据链路层BML配置 接口封装配置：接口封装界面交互包+接口封装应用逻辑包
数据链路层NML配置 ATM接口封装配置：ATM接口封装界面交互类+ATM接口封装应用逻辑类 帧中继接口封装配置：帧中继接口封装界面交互类+帧中继接口封装应用逻辑类 PPP接口封装配置：PPP接口封装界面交互类+PPP接口封装应用逻辑类
数据链路层EML配置 型号A设备ATM接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备ATM接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号A设备帧中继接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备帧中继接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号A设备PPP接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备PPP接口封装配置成员变量+配置参数值关系型数据库表
            表3中间视图数据链路层实例化各维映射关系
IP层BML配置 路由协议配置：路由协议界面交互包+路由协议应用逻辑包
IP层NML配置 RIP协议配置：RIP协议界面交互类+RIP协议应用逻辑类 BGP协议配置：BGP协议界面交互类+BGP协议应用逻辑类 静态协议配置：静态协议界面交互类+静态协议应用逻辑类
IP层EML配置 型号A设备RIP协议配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备RIP协议配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号A设备BGP配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备BGP配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号A设备静态路由配置成员变量+配置参数值关系型数据库表 型号B设备静态路由配置成员变量+配置参数值关系型数据库表
         表4中间视图IP层实例化各维映射关系
本发明方法的第三步18：确定设备视图。进一步包括确定TELNET命令19和文件配置20。以TELNET命令实现为例，数据链路层具体实例化关系如表5所示；IP层具体实例化关系如表6所示。
数据链路层BML配置 接口封装配置文件
数据链路层NML配置 ATM接口封装配置文件 帧中继接口封装配置文件 PPP接口封装配置文件
数据链路层EML配置 型号A设备ATM接口封装配置 型号B设备ATM接口封装配置 此处从略 此处从略
1、map-list name2、protocol protocol-addressatm-vc vcd[broadcast]3、interface atmslot/portid.subinterface-numbe4、ip address ip-address masksubnetmask5、pvc vcd vpi vci{aal5mux|aal5snap}protocol{ip|pppoa virtual-templatenumber|bridge virtual-ethernetnumber}td-index index6、map-group name 1、map-list name2、protocol protocol-address atm-vc vcd[broadcast]3、interface atm slot/portid.subinterface-numbe4、interface atm slot/portid5、bind rfm slotid6、ip address ip-address mask subnetmask7、pvc vcd vpi vci{aal5mux|aal5snap}protocol{ip|pppoa virtual-template number|bridge virtual-ethernet number}td-index index8、map-group name
      表5设备视图数据链路层实例化各维映射关系
IP层BML配置 路由协议配置文件
IP层NML配置 RIP路由协议配置文件 BGP协议配置文件 静态路由配置文件
IP层EML配置 型号A设备RIP协议配置 型号B设备RIP协议配置 此处从略 此处从略
1、router rip2、neighbor ip-address3、network{ip-address|all} 1、router rip2、neighbor ip-address{aal5mux|aal5snap}protocol{ip|pppoavirtual-template number |bridge virtual-ethernetnumber}td-index index
        表6设备视图IP层实例化各维映射关系
根据本发明方法，最终实现的MPLS VPN配置管理软件将用户输入的指定参数通过用户视图到中间视图到设备视图的转换，从而生成一系列TELNET配置命令，如表5和表6中所示，例如protocol protocol-addressatm-vc vcd[broadcast]、ip address ip-address mask subnetmask等，并且将所说配置命令发送到设备上，完成MPLS VPN的配置。
根据本发明的方法的从下至上划分方法的实施例见于图3。从下至上的开发模式主要适用于设备协议软件已经开发完成，设备视图已经清晰明朗的情况。本系统的实例化则从设备视图开始，逐渐映射到中间视图到用户视图。其实施流程如图3。
这种模式的实施与图案2的从上至下的方式类似，只是实施的顺序倒换。因此，在此不必细述。本领域的一般技术人员根据对图2和表1至6的描述，是可理解的。
本发明保护范围阐明于所附权利要求书中。但是，凡是在本发明的宗旨之内的显而易见的修改亦应归于本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种MPLS VPN配置管理系统划分方法，其特征在于：
a)将MPLS VPN配置管理系统按三维结构进行组织：包括第一维视图层次、第二维管理分层模型层次和第三维TCP/IP四层模型层次；
b)将第一维视图层次分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次；
c)将第二维管理分层模型层次分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)三个层次；
d)将第三维TCP/IP四层模型层次分为数据链路层和IP层；
e)确定用户视图；
f)确定中间视图；以及
g)确定设备视图。
2.如权利要求1所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中所说确定用户视图包括：i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
3.如权利要求1所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中所说确定中间视图包括i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
4.如权利要求1所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中所说确定设备视图包括i)  确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
5.如权利要求1所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其特征在于所述用户视图是从用户角度观察MPLS VPN业务的元素集合，在软件的开发中对应于界面部分的模块；所述中间视图是网管系统中MPLS VPN业务的存贮元素集合，在软件的开发中对应于网管软件进行配置数据预处理的模块；所述设备视图是路由器可识别的MPLS VPN业务的元素集合，在软件开发中对应于配置数据下载到设备的处理模块。
6.一种MPLS VPN配置管理系统划分方法，其特征在于：
a)将MPLS VPN配置管理系统按三维结构进行组织：包括第一维视图层次、第二维管理分层模型层次和第三维TCP/IP四层模型层次；
b)将第一维视图层次分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次；
c)将第二维管理分层模型层次分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)三个层次；
d)将第三维TCP/IP四层模型层次分为数据链路层和IP层；
e)确定设备视图；
f)确定中间视图；以及
g)确定用户视图。
7.如权利要求6所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中确定用户视图包括i)  确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
8.如权利要求6所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中所说确定中间视图包括i)确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
9.如权利要求6所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其中所说确定设备视图包括i)  确定数据链路层配置内容，确定数据链路层BML配置，确定数据链路层NML配置，确定数据链路层EML配置；以及ii)确定IP层配置内容，确定IP层BML配置，确定IP层NML配置，确定IP层EML配置。
10.如权利要求6所述的MPLS VPN配置管理系统划分方法，其特征在于所述用户视图是从用户角度观察MPLS VPN业务的元素集合，在软件的开发中对应于界面部分的模块；所述中间视图是网管系统中MPLS VPN业务的存贮元素集合，在软件的开发中对应于网管软件进行配置数据预处理的模块；所述设备视图是路由器可识别的MPLS VPN业务的元素集合，在软件开发中对应于配置数据下载到设备的处理模块。
11.一种MPLS VPN配置管理开发系统，其特征在于：
所述MPLS VPN配置管理开发系统包括第一维视图层次、第二维管理分层模型层次和第三维TCP/IP四层模型层次三维结构，其中每一维又分为多个层次。
12.如权利要求11所述的MPLS VPN配置管理开发系统，其特征在于所述第一维视图层次从上到下分为用户视图、中间视图和设备视图三个层次，所述第二维管理分层模型层次从上到下分为业务管理层(BML)、网络管理层(NML)和网元管理层(EML)三个层次，以及所述第三维TCP/IP四层模型层次分为数据链路层和IP层。
13.如权利要求12所述的MPLS VPN配置管理开发系统，其特征在于所述用户视图是从用户角度观察MPLS VPN业务的元素集合，在软件的开发中对应于界面部分的模块；所述中间视图是网管系统中MPLSVPN业务的存贮元素集合，在软件的开发中对应于网管软件进行配置数据预处理的模块；所述设备视图是路由器可识别的MPLS VPN业务的元素集合，在软件开发中对应于配置数据下载到设备的处理模块。
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