CN1848792A - 跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法。该方法主要包括：首先，在多协议标签交换虚拟专用网的自治系统边缘设备，以及提供商边缘设备上分别配置IPv4和IPv6协议栈；然后，用户网络间的主机通过配置有IPv4和IPv6协议栈的边缘设备进行虚拟专用网路由的通告，完成路由通告后，用户网络间的主机根据得到的路由信息进行业务流的传递。本发明的实现使得在IPv4网络向IPv6网络过渡过程中，当出现MPLS骨干网络为多家运营商提供的IPv4/v6混合网络组成，VPN用户网络也为IPv4和IPv6混合网络的情况时，可以提供相应的BGP/MPLS VPN的实现方案。且所述方法具有实现简单、通信性能良好的优点。

Description

跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种跨越IPv4和IPv6混合网络的BGP/MPLS VPN实现方法。
背景技术
BGP(边界网关协议)/MPLS VPN(多协议标签交换虚拟专用网)是一种将BGP协议与MPLS技术结合，用于提供VPN服务的三层VPN技术。以BGP协议中的多协议扩展属性携带有标签的VPN路由，在扩展共同体属性中携带标识特定VPN的属性值，进行VPN路由的通告；再由MPLS根据VPN路由对VPN业务流进行封装转发，以此实现VPN路由以及业务流的隔离与传递，提供VPN服务。。
目前，在相关草案draft-ietf-ppvpn-rfc2547bis-04中，针对MPLS骨干网络为跨多个自治系统的IPv4网络提出了一种实现方案，该方案是以在各自治系统的边界路由器传递VPN路由为主要方法实现。
上述方案的具体实现方式如图1所示，图1中所有网络均为IPv4网络，其中MPLS骨干网由AS100、AS200两个自治系统组成。BGP/MPLS VPN的实现过程分为控制流的传递和业务流的转发：控制流的传递主要是指VPN站点间的VPN路由学习，业务流的转发是指VPN站点间的业务流通信。
下面将以站点1(即SITE1)中VPN路由100.0.0.0/8通告到VPN站点3(即SITE3)，站点3向站点1发送目的地址为100.0.0.1的业务流为例，对该方案中控制流的传递以及业务流转发的具体过程进行说明。
参见图1，所述的控制流传递过程如下：
CE1将VPN A站点1内的IPv4 VPN路由100.0.0.0/8，通过EBGP(外部边界网关协议)、IGP(内部网关协议)或静态路由通告到PE1(提供商边缘设备1)，PE1为该VPN路由分配标签，并写入PE1的VRF A(虚拟路由转发表A)中；
在PE1与ASBR1(自治系统边界路由器1)之间配置MP-IBGP(多协议-内部边界网关协议)，PE1将VRF A中的VPN路由100.0.0.0/8连同标签，通过BGP会话通告给ASBR1；
在ASBR1与ASBR2之间配置MP-EBGP(多协议-外部边界网关协议)，ASBR1接收到该VPN路由，为其重新分配标签，通过与ASBR2之间的BGP会话，将带新标签的VPN路由100.0.0.0/8向ASBR2通告，且将标签交换信息写入LFIB(标签转发信息表)；
ASBR2接收到VPN路由100.0.0.0/8，为其重新分配标签，ASBR2与PE2之间配置MP-IBGP，通过BGP会话ASBR2向PE2通告带新标签的VPN路由，并将标签交换信息写入标签转发信息表；
PE2将接收到的VPN路由100.0.0.0/8，根据路由目标属性，写入VRF A中，通过在PE2与CE3(用户边缘设备)之间配置IGP、EBGP或静态路由，将该VPN路由通告到CE3。
仍参见图1，所述的业务流的转发的处理过程如下：
根据CE3的路由表，站点3中目的地址为100.0.0.1的VPN业务流被转发到PE2；
PE2根据与CE3对应的接口，查找VRF A中目的地址100.0.0.1的前缀路由，可以查找到路由100.0.0.0/8以及其对应的标签信息，因此，PE2将该IP业务流封装为MPLS包，转发给ASBR2；
ASBR2接收到该封装为MPLS包的VPN业务流，根据标签转发信息表中信息，为该MPLS包交换标签，转发给ASBR1；
ASBR1同样根据标签转发信息表中信息，为该VPN业务流交换标签，转发给PE1；
PE1根据接收到MPLS包的栈底标签，将还原为IP数据包的VPN业务流转发给CE1，由CE1转发给相应的目的主机。
可以看出，上述方案解决了IPv4网络跨域的BGP/MPLS VPN的实现，但上述方案并不适用于MPLS骨干网以及VPN用户站点均为IPv4/v6混合网络的情况。
基于IPv4和IPv6混合网络，在RFC2766中还提出了利用NAT-PT(网络地址转换-协议转换)技术实现纯IPv6网络中的主机与纯IPv4网络中的主机进行通信的方案，相应的网络结构及域名解析过程如图2所示。
在图2中，网络1为IPv6网络，网络2为IPv4网络。NAT-PT是网络地址转换-协议转换器，用于完成IP包、ICMP(网间控制报文协议)包在IPv4/v6间的转换；DNS-ALG是DSN应用层网关，用于实现DNS请求应答报文IPv4/v6的转换，以及IP包中封装的上层报文中IP地址的检测。
图2中短虚线所示为网络1中的IPv6主机A发起向网络2中的IPv4主机B通信的域名解析过程，长虚线所示为网络2中的IPv4主机B发起向网络1中的IPv6主机A通信的域名解析过程。
当IPv6主机A发起向IPv4主机B的通信，首先主机A向NAT-PT发送IPv6DNS(“AAAA”)请求，NAT-PT收到该请求，由DNS-ALG将该请求转换为IPv4 DNS(“A”)请求，发往网络2的IPv4 DNS服务器；网络2的DNS服务器将解析回的IPv4地址返回NAT-PT，由NAT-PT在该地址前添加特定地址前缀并返回主机A；主机A用返回的地址构造IPv6数据包；该数据包由于目的地址的特定前缀被路由到NAT-PT，在NAT-PT用去掉前缀的IPv4地址作为目的地址，转换该IPv6数据包为IPv4数据包，发往主机B。
当IPv4主机B发起向IPv6主机A的通信，首先主机B向NAT-PT发送IPv4DNS(“A”)请求，DNS-ALG将该请求转换为IPv6 DNS(“AAAA”)请求，发往网络1中的IPv6 DNS服务器，网络1中的DNS服务器将解析回的IPv6地址返回给NAT-PT，NAT-PT从本地具有特定地址前缀的IPv4地址池中选出一个IPv4地址返回给主机B；主机B用该返回地址构造IPv4数据包，该数据包被路由到NAT-PT，由NAT-PT找到与该数据包目的地址对应的IPv6地址，以此地址为目的IPv6地址，将该IPv4数据包转换为IPv6数据包发往主机A。
不难看出，基于NAT-PT实现的技术方案仅能够提供紧邻IPv4网络和IPv6网络中异类网站点间的互通，对于互通的异类网站点间跨越多个域的情况却未提出具体的解决方案。
目前，在draft-ietf-I3vpn-bgp-ipv6-02中则提供了骨干网为IPv4或IPv6单自治系统，VPN用户站点为IPv6网络下的BGP/MPLS VPN解决方案，相应的网络拓扑如图3所示。
在图3中，VPN A站点1、VPN B站点2接入PE1，VPN A站点3、VPN B站点4接入PE2；所有的VPN用户站点均为IPv6网络，MPLS骨干网为IPv4网络。下面将以站点1的VPN路由3ffe:3240::/32通告到站点3，站点3向站点1发送目的地址为3ffe:3240::1的VPN业务流为例，对这一技术方案进行说明。
参见图3，相应的控制流的传递过程具体如下：
CE1通过静态路由、EBGP、IGP等方法向PE1发布站点1内VPN路由3ffe:3240::/32；
PE1收到该路由，将其写入VPN A对应的IPv6 VRF A中，并为该路由分配标签；
PE1通过MP-IBGP将该带标签的IPv6路由通告给PE2，在通告VPN路由的BGP报文中，多协议可达属性中的可达信息为IPv6 VPN路由3ffe:3240::/32，下一跳字段为PE1的IPv4地址映射的IPv6 VPN地址；
PE2接收该路由，将其添加到VPN A对应的IPv6 VRF A中，下一跳为PE1的IPv4地址映射的IPv6 VPN地址，并通过静态路由、IGP、EBGP等方法向CE3发布该路由，并由CE3在本网络中扩散该路由。
仍参见图3，所述的业务流的转发过程具体如下：
站点3将目的地址为3ffe:3240::1的IPv6数据包发送至CE2；
CE2查找本地路由表，将IPv6数据包转发至PE2；
PE2查询与VPN站点3对应的VRF，为该IPv6数据包压入二级标签，栈底标签是PE1为站点1的IPv6 VPN3ffe:3240::/32路由分配的标签，栈顶标签为PE2到PE1的IPv4 LSP标签；
经过PE2到PE1的LSP，该MPLS报文转发至PE1；
PE1根据栈底标签将MPLS报文还原为IPv6数据包，转发至站点1的目的主机。
在该技术方案中，分别解决了骨干网为IPv4或IPv6单自治系统，VPN用户站点为IPv6网络下VPN站点间通信问题，但是对于BGP/MPLS VPN骨干网络为跨多个自治系统的IPv4/v6混合网络，且VPN用户站点也为IPv4/v6混合网络的情况却并未提出具体解决方案。
综上所述，对于MPLS骨干网络为跨越多个自治系统的IPv4/v6混合网络，VPN用户站点也为IPv4/v6混合网络的情况，目前还没有提供具体的解决方案实现相应的BGP/MPLS VPN。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，以解决MPLS骨干网络为跨越多个自治系统的IPv4/v6混合网络，VPN用户站点也为IPv4/v6混合网络的情况下的BGP/MPLS VPN中站点间通信的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，包括：
A、在多协议标签交换虚拟专用网的自治系统边缘设备，以及提供商边缘设备上分别配置IPv4和IPv6协议栈；
B、用户网络间的主机通过配置有IPv4和IPv6协议栈的边缘设备进行虚拟专用网路由的通告；
C、完成路由通告后，用户网络间的主机根据得到的路由信息进行业务流的传递。
所述的步骤B包括：
用户网络向自治系统发送路由通告消息，提供商边缘设备及自治系统边缘设备收到相应的路由通告消息后，根据用户网络应用的IP协议版本信息确定其采用的IP地址信息；
基于确定的IP地址信息，用户网络间通过自治系统实现路由通告。
所述的步骤B具体包括：
B1、用户网络通过其边缘设备向提供商边缘设备发送路由通告消息；
B2、提供商边缘设备收到所述路由通告消息后，为该路由分配标签，并确定自身采用的IP地址信息，然后将该路由发送给自治系统边缘设备；
B3、自治系统边缘设备收到所述路由通告消息后，继续为该路由分配标签，并确定自身采用的IP地址信息，依次向后传递所述路由通告消息，直到到达对端用户网络。
所述的步骤B1包括：
用户网络通过其与提供商边缘设备间配置的内部网关协议IGP、外部边界网关协议EBGP或静态路由，将用户网络内的虚拟专用网VPN路由通告给提供商边缘设备。
所述的步骤B2还包括：
提供商边缘设备收到所述路由通告消息后，将VPN路由写入本地的虚拟路由转发表VRF中，并根据用户网络应用的IP协议版本信息确定自身采用的IP地址信息；
提供商边缘设备将所述路由通告消息及重新分配的标签和其IP地址信息基于多协议内部边界网关协议MP-IBGP发送给自治系统边缘设备。
所述的步骤B3还包括：
自治系统边缘设备收到所述路由通告消息后，将重新分配的标签和提供商边缘设备分配的标签写入标签转发信息表；
将所述的路由通告消息，以及在本地再次分配的标签和自身的IP地址信息基于多协议外部边界网关协议EBGP发送给相邻的自治系统的边缘设备。
所述的步骤B3还包括：
B31、依次在自治系统的域内和域间进行路由通告消息的传递，直至所述路由通告消息到达与对端用户网络连接的提供商边缘设备；
B32、提供商边缘设备将所述路由通告消息基于IGP、EBGP或静态路由发送给对端用户网络的用户网络边缘设备，并由其在本地扩散该VPN路由。
所述的步骤B还包括：
当作为自治系统出口边缘设备的提供商边缘设备或自治系统边缘设备收到的路由通告消息中下一跳环回地址与本端的标签索引对应的地址信息版本不同时，则将环回地址转换为与标签索引对应的地址信息的版本相同的地址，然后，根据转换后的环回地址查找确定对应的标签信息。
所述的步骤C具体包括：
完成路由通告后，接收到路由通告的用户网络根据发送路由通告的用户网络的路由信息向其发送业务流；
所述业务流到达自治系统后，提供商边缘设备和自治系统边缘设备根据保存的地址信息及标签信息将所述业务流发送给相应用户网络。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的实现使得在IPv4网络向IPv6网络过渡过程中，当出现MPLS骨干网络为多家运营商提供的IPv4和IPv6混合网络组成，VPN用户网络也为IPv4/v6混合网络的情况时，可以提供相应的BGP/MPLS VPN的实现方案。
而且，本发明提供了基于IPv4和IPv6混合网络，跨多自治系统的BGP/MPLS VPN中同类网站点间通信及异类网站点间通信的实现方案，且相应的实现方式具有实现简单、通信性能良好的优点。
附图说明
图1为利用边界路由器传递VPN路由的BGP/MPLS VPN；
图2为基于NAT-PT实现的IPv4与IPv6网络主机间通信的网络；
图3为基于IPv6 VPN用户的BGP/MPLS VPN；
图4为本发明中IPv4和IPv6混合网络结构同类站点的BGP/MPLS VPN；
图5为图4中PE1向PE2通告VPN路由的过程示意图；
图6为本发明中IPv4和IPv6混合网络结构异类站点的BGP/MPLS VPN；
图7为在IPv6网络中的对IPv4 VPN路由的处理过程示意图；
图8为在IPv4网络中的对IPv6 VPN路由的处理过程示意图。
具体实施方式
本发明的核心是针对IPv4向IPv6网络过渡过程中，必然会出现的IPv4网络和IPv6网络同时存在的情况，提出了在MPLS骨干网络以及VPN用户网络均为IPv4/v6混合网络情况下，相应的跨多自治系统BGP/MPLS VPN服务的一种解决方法，其中包括VPN用户网络为相同IP版本或不同IP版本的VPN用户站点间通信。
为对本发明有进一步理解，下面将以MPLS骨干网络为一个IPv4网络与一个IPv6网络组成的混合网络为例，分别对跨多自治系统IPv4/v6混合网络的BGP/MPLS VPN中同类网和异类网站点间通信进行详细说明。
首先对于VPN同类网站点间的通信的情况进行说明。具体将以图4为例，对相应的跨多自治系统IPv4/v6混合网络BGP/MPLS VPN中，同类网站点间的通信过程进行说明。
在图4中，MPLS骨干网络由IPv4网络AS100和IPv6网络AS200组成；VPN站点1、站点3为IPv4网络，且属于VPN A；VPN站点2、站点4为IPv6网络，且属于VPN B。
而且，在图4中，PE1、PE2、ASBR1、ASBR2为IPv4/v6双协议栈，且其IPv6环回地址为IPv6兼容IPv4地址；
同时，图4中的PE1与ASBR1之间配置MP-IBGP，PE2与ASBR2之间配置MP-IBGP；ASBR1与ASBR2之间配置MP-EBGP；PE1与CE1、CE2，PE2与CE3、CE4之间配置IGP、EBGP或静态路由；AS100、AS200以及各VPN站点内部运行IGP；
本发明中，对VPN站点中的地址格式，以及MPLS骨干网中路由器P的地址格式无特殊要求。
VPN站点之间建立通信的前提是：在VPN站点之间相互学习到对方的VPN路由。本发明中，VPN路由是通过出口PE、ASBR传递到入口PE。VPN路由存在于所有PE路由器及ASBR中。
下面以站点1内VPN路由100.0.0.0/8通告到站点3，站点3向站点1发送目的地址为100.0.0.1的VPN业务流为例，对采用BGP(即MP-EBGP)方式实现的跨多自治系统混合网络BGP/MPLS VPN中同类网站点间互通的实现方案进行说明。
首先对站点1内VPN路由100.0.0.0/8通告到站点3的处理过程进行说明，其中，PE1向PE2通告VPN路由100.0.0.0/8的过程如图5所示；
通过在PE1与CE1之间配置IGP、EBGP或静态路由，CE1将站点1内的VPN路由100.0.0.0/8通告给PE1；
PE1接收到该VPN路由，写入本地VRF A中，并为其分配标签100；由于PE1与ASBR1之间配置了MP-IBGP对等体，因此，PE1向ASBR1通告100.0.0.0/8的VPN路由，标签为100，下一跳地址为PE1的IPv4环回地址。
ASBR1接收到该带标签100的VPN路由，为其重新分配标签200，并根据该VPN路由，查找ASBR1到下一跳的LSP标签，作为此VPN路由在标签转发信息表中的栈顶标签，将标签操作信息写入标签转发信息表；由于ASBER1与ASBR2之间配置了MP-EBGP对等体，因此，ASBR1向ASBR2通告标签为200的VPN路由100.0.0.0/8，下一跳为ASBR1的IPv4环回地址。
ASBR1的标签转发信息表中写入如下条目：
    in interface  out interface  in label  out label1  out label2
    E1     E0     200     100     10
ASBR2接收到该VPN路由，为其重新分配标签300；由于ASBR2与PE2所在的自治系统为IPv6网络，且它们之间配置了MP-IBGP，因此，在ASBR2与PE2之间存在TCP/IPv6连接，建立BGP会话；ASBR2向PE2通告标签为300的VPN路由100.0.0.0/8，下一跳为ASBR2的IPv4环回地址。
ASBR2的标签转发信息表中写入如下条目：
    in interface  out interface  in label  out label1  out label2
    E0     E1     300     200    ____
PE2接收到标签为300的VPN路由100.0.0.0/8，根据路由目标属性将其写入IPv4 VRF A中；在根据下一跳地址向VRF A中写入对应该VPN路由的顶部标签时，由于该VPN路由下一跳地址为ASBR2的IPv4环回地址30.0.0.1，而PE2与ASBR2之间建立的是IPv6 LSP，因此，需要在下一跳地址30.0.0.1前添加前缀::，查找PE2到::30.0.0.1的LSP标签(20)，作为VPN路由100.0.0.0/8在VRF的顶部标签。
PE2的VRF A中写入如下条目：
    Destination  out interface  bottom label  top label2
    100.0.0.0/8     E0     300     20
由于在PE2与CE3之间配置IGP、EBGP或静态路由，所以PE2可以将学习到的站点1内的VPN路由100.0.0.0/8通告到CE3，并由CE3扩散到站点3内其他路由设备上。
经过以上过程，站点1内的VPN路由100.0.0.0/8通告到了VPN站点3。采用同样方法，还可以将站点4内IPv6 VPN路由通告到站点2，但在ASBR1向PE1通告IPv6 VPN路由时，需要将下一跳设置为ASBR1的IPv6环回地址(::20.0.0.1)；且PE1接收到站点4内的IPv6 VPN路由，在根据下一跳地址查找对应该VPN路由的顶部标签时，需要将下一跳地址的前缀(::)舍去，查找PE1到20.0.0.1的LSP标签作为站点4内IPv6 VPN路由的顶部标签，即域内标签。
经过了VPN站点间的路由学习，则站点3可以向站点1发送目的前缀为100.0.0.0/8的VPN业务流；下面将以站点3向站点1发送目的地址为100.0.0.1的VPN业务流为例，对本发明中的VPN业务流的具体转发过程进行说明。
当站点3向站点1发送目的地址为100.0.0.1的VPN业务流时，站点3中的主机发送目的地址为100.0.0.1的VPN业务流，且该业务流被转发到CE3；
CE3接收到该VPN业务流，根据最大前缀匹配，查找本地路由表，将目的地址为100.0.0.1的业务流转发给PE2；
PE2从接口E1接收到目的地址为100.0.0.1的业务流，因此，根据最大前缀匹配从VRF A中查找VPN路由；找到100.0.0.0/8的路由，及其顶部标签为20，底部标签为300；该VPN业务流被封装为MPLS报文，转发给ASBR2；
ASBR2接收到标签为300的VPN业务流，查找标签转发信息表，交换标签200，转发给ASBR1；
ASBR1接收到标签为200的VPN业务流，查找标签转发信息表，交换标签100，再压入标签10，转发给PE1；
PE1接收到标签为100的VPN业务流，还原为IPv4业务流，并根据弹出的标签信息将业务流转发给CE1；
CE1根据本地路由表，将目的地址为100.0.0.1的IPv4业务流转发给相应的目的主机。
下面再对VPN异类网站点间的通信结合附图进行说明。
本发明中，VPN异类网站点间通信部分分为以下三个过程：(1)VPN异类网站点间路由学习；(2)DNS域名解析；(3)VPN业务流的转发。
所述VPN异类网站点间通信的处理过程如图6所示，图中，站点1、站点4属于VPN A，站点2、站点3属于VPN B；其中站点1、站点3为IPv4网络，站点2、站点4为IPv6网络；CE1、CE2接入PE1、CE3、CE4接入PE2；MPLS骨干网由IPv4网络AS100和IPv6网络AS200组成。
与同类网站点间通信相比，VPN异类网站点间通信需要在异类网站点内增加DNS服务器，以及NAT-PT(DNS-ALG)设备，其中：DNS服务器是域名解析服务器，用于对站点1、站点3内的域名提供解析服务；NAT-PT是网络地址转换-协议转换器，用于进行IPv4/v6、ICMPv4/v6的包转换，DNS-ALG是域名服务-应用层网关，用于扫描上层协议中的IP地址以及对DNS请求及应答进行IP版本间的转换。本发明中，NAT-PT和DNS-ALG假设为结合在同一设备上。
图6中主要设备的配置如下：
PE1、PE2、ASBR1、ASBR2以及站点1、站点2中DNS服务器、NAT-PT(DNS-ALG)、CE1、CE4均采用IPv4/v6双协议栈；其中PE1、PE2、ASBR1、ASBR2的IPv6环回地址均为IPv6兼容IPv4地址；
配置站点1中DNS服务器和和站点4中DNS服务器的上级DNS服务器地址分别为站点1和站点4中的NAT-PT(DNS-ALG)地址；
PE1与CE1、PE2与CE4之间配置IGP、EBGP或静态路由；
PE1与ASBR1之间，PE2与ASBR2之间利用IPv4/v6环回地址配置MP-IBGP，用于传递带标签的VPN路由；ASBR1与ASBR2之间利用IPv4环回地址配置MP-EBGP传递带标签的VPN路由；
AS100、AS200内，各VPN站点内运行IGP；
本发明对VPN站点内的地址结构，以及MPLS骨干网内路由器P的地址结构均无特殊要求。
下面以站点1中IPv4主机A与站点4中IPv6主机B通信为例，对VPN异类网站点间通信的实现过程进行说明。
首先，为了实现异类网站点间的互通，需要在相互进行通信的VPN站点间进行路由学习；与前述VPN同类网站点间通信路由学习的过程相同，由CE1将站点1中VPN路由通告到PE1，由PE1为VPN路由分配标签并通过ASBR1、ASBR2通告到PE2，由PE2通告到CE4。由于CE4、站点4内DNS服务器、NAT-PT(DNS-ALG)均为IPv4/v6双协议栈，因此，它们能够学习到站点1内的IPv4 VPN路由，其中包括站点1内DNS服务器、NAT-PT(DNS-ALG)的前缀路由，以及站点1内其它所有VPN路由。
站点1学VPN路由习站点4内VPN路由方法与此相同。
经过上述的路由学习，站点1内CE1、NAT-PT(DNS-ALG)、DNS服务器以及其他路由设备可以学习到站点4内CE4、NAT-PT(DNS-ALG)、DNS服务器的IPv6 VPN路由，以及站点4内其他所有IPv6 VPN路由；站点4内CE1、NAT-PT(DNS-ALG)、DNS服务器以及其他路由设备可以学习到站点1内CE1、NAT-PT(DNS-ALG)、DNS服务器的IPV4 VPN路由，以及站点1内其他所有IPv4 VPN路由。
在站点1与站点4之间相互学习了对方VPN路由后，可以开始域名解析与业务流转发过程。下面将以站点1内IPv4主机A发起向站点4内IPv6主机B的通信，以及站点4内IPv6主机B发起向站点1内IPv4主机A的通信为例，分别进行说明；
首先，当站点1内的IPv4主机A向站点4内IPv6主机B发起通信时，相应的具体处理过程包括：
IPv4主机A向站点1内的DNS服务器发送IPv4 DNS请求(“A”)，因为站点1的DNS服务器内不存在该域名，因此该DNS请求被发往上级DNS服务器，即站点1内NAT-PT(DNS-ALG)地址，因此该IPv4 DNS请求被转发到NAT-PT(DNS-ALG)；
站点1内NAT-PT(DNS-ALG)将接收到的IPv4 DNS请求(“A”)，转换为IPv6 DNS请求(“AAAA”)，根据学习到的站点4内DNS服务器的前缀路由，将IPv6 DNS请求转发给站点4的DNS服务器；
站点4内的DNS服务器接收到该IPv6 DNS请求，解析得到主机B的IPv6地址，并将该IPv6地址返回给站点1的NAT-PT(DNS-ALG)；
由于站点4内DNS服务器也已学习到站点1内NAT-PT(DNS-ALG)的路由，因此，该DNS应答被返回到站点1内的NAT-PT(DNS-ALG)；
站点1内NAT-PT(DNS-ALG)中有一个具有特定地址前缀的IPv4地址池，预先配置该前缀路由指向站点1内NAT-PT(DNS-ALG)；NAT-PT(DNS-ALG)自身在IPv4地址池中任选一个IPv4地址作为DNS应答，返回给站点1内的DNS服务器，站点1内的DNS服务器将该DNS应答信息写入缓存后，返回给请求主机A；并将该IPv4地址作为主机B IPv6地址的映射地址，写入站点1内NAT-PT(DNS-ALG)的映射表中；
主机A用此IPv4地址作为目的地址构造IPv4数据包。由于该目的地址的特定前缀，因此该IPv4数据包被路由到站点1内NAT-PT(DNS-ALG)；
站点1内NAT-PT(DNS-ALG)接收到有特定地址前缀的IPv4数据包，查找映射表中与该IPv4目的地址对应的IPv6地址，查找到主机B的IPv6地址。因此，NAT-PT(DNS-ALG)将该IPv4数据包转换为IPv6数据包，发往站点4内的目的主机B；
由于站点1内的NAT-PT(DNS-ALG)是IPv4/v6双栈，已经学习到了站点4内的IPv6 VPN路由，因此，该IPv6数据包可以与前述VPN同类网通信方式相同，转发到站点4内的主机B。
对于站点4内的IPv6主机B向站点1内IPv4主机A发起通信，则相应的具体处理过程包括：
IPv6主机B向站点4内的DNS服务器发送IPv6 DNS请求(“AAAA”)，因为站点4的DNS服务器内不存在该域名，因此该DNS请求被转发至上级DNS服务器，即站点4内NAT-PT(DNS-ALG)；
站点4内NAT-PT(DNS-ALG)将该IPv6 DNS请求转换为IPv4 DNS请求(“A”)，根据学习到的站点1内DNS服务器的前缀路由，发往站点1内DNS服务器；
站点1内的DNS服务器接收到该IPv4 DNS请求，解析得到主机A的IPv4地址，并将该IPv4地址返回给站点4内的NAT-PT(DNS-ALG)；
由于站点1内DNS服务器也已学习到站点4内NAT-PT(DNS-ALG)的路由，因此，该DNS应答被返回到站点4内的NAT-PT(DNS-ALG)；
站点4内NAT-PT(DNS-ALG)接收到主机A的IPv4地址，并在该地址前添加一个特定前缀，构造为IPv6地址，返回给站点4内的DNS服务器，站点4内的DNS服务器将该DNS应答信息写入缓存后，返回给请求主机B；该地址前缀路由是一条指向站点4内NAT-PT(DNS-ALG)的特定前缀路由；
主机B以接收的IPv6地址作为目的地址，构造IPv6数据包；由于该IPv6数据包目的地址具有特定前缀，因此，数据包被路由到站点4内的NAT-PT(DNS-ALG)；
站点4内的NAT-PT(DNS-ALG)接收到该IPv6数据包，将目的地址中的后32位取出，即以主机A的IPv4地址作为目的地址，将接收到的IPv6数据包转换为IPv4数据包，发往站点1内的IPv4主机A；
由于站点4内的NAT-PT(DNS-ALG)已经学习到了站点1内的IPv4 VPN路由，因此，该IPv4数据包与前述VPN同类网站点中通信的方法相同，可以被转发至站点1内的目的主机A。
经过前面针对本发明所述的方法的详细描述，可以看出，本发明实现了跨IPv4和IPv6混合网络的BGP/MPLS VPN中的路由通告，从而使得相应网络中用户网络间的业务流的传递成为了可能。
本发明所述的方法在具体实现过程中，其中涉及的在自治系统的出口边缘设备，即出口ASBR或出口PE中相应的查找标签的处理过程可能会由于环回地址与标签索引对应的地址信息的协议版本不同，导致需要采用特殊的处理，所述特殊处理也是实现本发明的关键之处，为此下面将以相应情况下出口ASBR的相应处理过程为例，对该关键之处进行说明。
(1)当IPv4 VPN路由经过IPv6 MPLS骨干网络时，在出口ASBR上相应的处理方法如图7所示，具体包括：
假定ASBR1所在的网络为IPv6网络，当PE1向ASBR1通告来自站点1内带标签100的IPv4 VPN路由100.0.0.0/8，下一跳地址为PE1的IPv4环回地址10.0.0.1，ASBR1为该路由重新分配标签200，向EBGP对等体ASBR2通告，ASBR1在向LFIB(标签转发信息表)中写入对应该VPN路由的标签操作信息时的处理过程为：
首先ASBR1取出该VPN路由的下一跳10.0.0.1，在下一跳地址前添加前缀::，ASBR1查找FIB中对应::10.0.0.1的LSP标签10，因此ASBR1在LFIB中写入如下的标签操作：从E1接口接收到标签200的MPLS包，则交换标签100，并压入顶部标签10，从接口E0转发给10.0.0.1，实际上是转发的目的地址对应为::10.0.0.1；这样，当ASBR1从E1接口收到发给站点1的业务流时，则会将相应的业务流通过E0接口转发给PE1。
(2)当IPv6 VPN路由经过IPv4 MPLS骨干网络时，在出口ASBR上相应的处理方法如图8中所示，具体包括：
假定ASBR1所在的网络为IPv4网络，PE1向ASBR1通告来自站点2内带标签101的IPv4 VPN路由3ffe:321:01:32，下一跳地址为PE1的IPv6环回地址；ASBR1为该路由重新分配标签201，向ASBR2通告；ASBR1在向LFIB中写入对应该VPN路由的标签操作信息时的处理方法：
ASBR1取出该VPN路由的下一跳地址::10.0.0.1，舍去前缀::，查找到10.0.0.1的LSP标签10，在ASBR1的LFIB中写入如下的标签操作：若ASBR1从E1接口接收到标签201的MPLSP包，则交换标签101，并压入顶部标签10，从接口E0转发给::10.0.0.1，实际对应的转发地址为10.0.0.1。
综上所述，本发明可以解决在IPv4网络向IPv6网络过渡过程中，MPLS骨干网络为多家运营商提供组成的IPv4/v6混合网络，VPN用户网络也为IPv4/v6混合网络情况下，BGP/MPLS VPN实现正常通信的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，包括：
A、在多协议标签交换虚拟专用网的自治系统边缘设备，以及提供商边缘设备上分别配置IPv4和IPv6协议栈；
B、用户网络间的主机通过配置有IPv4和IPv6协议栈的边缘设备进行虚拟专用网路由的通告；
C、完成路由通告后，用户网络间的主机根据得到的路由信息进行业务流的传递。
2、根据权利要求1所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：
用户网络向自治系统发送路由通告消息，提供商边缘设备及自治系统边缘设备收到相应的路由通告消息后，根据用户网络应用的IP协议版本信息确定其采用的IP地址信息；
基于确定的IP地址信息，用户网络间通过自治系统实现路由通告。
3、根据权利要求1或2所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
B1、用户网络通过其边缘设备向提供商边缘设备发送路由通告消息；
B2、提供商边缘设备收到所述路由通告消息后，为该路由分配标签，并确定自身采用的IP地址信息，然后将该路由发送给自治系统边缘设备；
B3、自治系统边缘设备收到所述路由通告消息后，继续为该路由分配标签，并确定自身采用的IP地址信息，依次向后传递所述路由通告消息，直到到达对端用户网络。
4、根据权利要求3所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B1包括：
用户网络通过其与提供商边缘设备间配置的内部网关协议IGP、外部边界网关协议EBGP或静态路由，将用户网络内的虚拟专用网VPN路由通告给提供商边缘设备。
5、根据权利要求3所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B2还包括：
提供商边缘设备收到所述路由通告消息后，将VPN路由写入本地的虚拟路由转发表VRF中，并根据用户网络应用的IP协议版本信息确定自身采用的IP地址信息；
提供商边缘设备将所述路由通告消息及重新分配的标签和其IP地址信息基于多协议内部边界网关协议MP-IBGP发送给自治系统边缘设备。
6、根据权利要求3所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B3还包括：
自治系统边缘设备收到所述路由通告消息后，将重新分配的标签和提供商边缘设备分配的标签写入标签转发信息表；
将所述的路由通告消息，以及在本地再次分配的标签和自身的IP地址信息基于多协议外部边界网关协议EBGP发送给相邻的自治系统的边缘设备。
7、根据权利要求6所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B3还包括：
B31、依次在自治系统的域内和域间进行路由通告消息的传递，直至所述路由通告消息到达与对端用户网络连接的提供商边缘设备；
B32、提供商边缘设备将所述路由通告消息基于IGP、EBGP或静态路由发送给对端用户网络的用户网络边缘设备，并由其在本地扩散该VPN路由。
8、根据权利要求1或2所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：
当作为自治系统出口边缘设备的提供商边缘设备或自治系统边缘设备收到的路由通告消息中下一跳环回地址与本端的标签索引对应的地址信息版本不同时，则将环回地址转换为与标签索引对应的地址信息的版本相同的地址，然后，根据转换后的环回地址查找确定对应的标签信息。
9、根据权利要求3所述的跨混合网络的多协议标签交换虚拟专用网的实现方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：
完成路由通告后，接收到路由通告的用户网络根据发送路由通告的用户网络的路由信息向其发送业务流；
所述业务流到达自治系统后，提供商边缘设备和自治系统边缘设备根据保存的地址信息及标签信息将所述业务流发送给相应用户网络。
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