CN1852214A - 一种虚拟专用网络的路由方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟专用网络的路由方法，应用于基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的通信系统中，该方法包括：IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点，并且建立在源VPN站点的出口提供商边缘设备PE和目的VPN站点的入口PE之间建立隧道；源VPN站点利用源VPN站点的路由信息和隧道向目的VPN站点发送业务流。本发明可以有效地完成在向IPv6的过渡过程中基于IPv6骨干网络的SP向基于IPv4的用户提供VPN服务的问题。而且，本发明不需要升级硬件，仅需要对PE设备的软件进行改进，配置方式简单、易行，并且具有良好的可扩展性和市场推广性。

Description

一种虚拟专用网络的路由方法
技术领域
本发明涉及虚拟专用网(VPN)技术领域，特别是指一种基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的VPN的路由方法。
背景技术
多协议标签交换(MPLS)是一种利用绑定在IP包中的标签通过网络进行数据转发的技术。通长将IP包被封装为MPLS报文，MPLS报文首部携带根据等价转发类分配的标签，在MPLS路由器进行标签操作，并根据标签将报文从相应的接口转发出去，逐级转发至目的地。
BGP/MPLS VPN是指在PE路由器上为不同的VPN用户建立不同的虚拟路由转发表，形成MPLS转发表，利用BGP4+协议的多协议扩展的承载能力通告VPN路由，进而在VPN用户间实现路由隔离和通告，转发业务流，实现VPN服务。
RFC2547bis提出了基于纯IPv4域的BGP/MPLS VPN解决方案，该方案目前已经相当成熟并被广泛应用于实际网络中。随着IPv6网络的出现，越来越多厂商提供对IPv6的支持，已经提出了基于纯IPv6域的BGP/MPLSVPN解决方案和基于IPv4骨干网、IPv6用户的BGP/MPLS VPN解决方案。但在IPv4向IPv6过渡过程的后期，会出现IPv6骨干网、IPv4用户网络，而目前无法实现IPv4用户网络、IPv6骨干网结构下的BGP/MPLS VPN业务。
下面参见图1具体说明基于IPv4骨干网、IPv6用户的BGP/MPLS VPN解决方案。
如图1所示，站点1和站点3同属于VPN1，站点2和站点4同属于VPN2，用户站点都基于IPv6，MPLS骨干网络基于IPv4。下面以在VPN2中站点4的VPN路由通告到站点2，站点2向站点4发送VPN业务流为例，对每个VPN中两个VPN站点之间的通信方法进行说明。
需要说明的是，在VPN2中，如果要使VPN站点2和VPN站点4之间建立通信，必须首先要互相学习到能够到达对方站点的VPN路由。由于VPN站点2和VPN站点4属于IPv6站点，骨干网为基于IPv4的MPLS网络，所以必须在IPv4 MPLS骨干网络中传递IPv6 VPN路由信息。目前是利用BGP多协议可达属性在IPv4 MPLS骨干网络平台上发布IPv6 VPN路由信息。
参见图1所示，CE4，即VPN站点4为目的VPN站点、CE2，即VPN站点2为源VPN站点；PE2为出口PE，PE1为入口PE。路由信息的发布属于控制流信息，具体如下：
(1)CE4向PE2发布站点4内部IPv6路由3ffe:3210::/32。具体方式可以采用静态路由、OSPF、RIP等路由协议。
(2)PE2接收该路由后，将其添加到VPN2对应的IPv6虚拟路由转发表VRF中，并为该路由分配标签。
这里，该VRF记录了所有VPN2的VPN路由条目。VPN路由是指一个BGP的UPDATE数据包，内部包括路由标识RD和路由目标RT、VPN目的地址以及下一跳地址等，并为该路由分配标签。
(3)PE2通过IBGP将该IPv6标签路由通告给PE1，多协议可达属性中目的字段为3ffe:3210::/32对应的IPv6 VPN地址，下个中继字段为PE1的IPv4地址映射的IPv6 VPN地址。
(4)PE1接收该路由，将其添加到VPN2对应的IPv6虚拟路由转发表VRF中，下个中继为PE2，并通过静态路由、OSPF、RIP等方法向CE2发布该路由。
二、站点2向站点4发送的VPN业务属于数据流信息，具体如下：
(1)站点2将IPv6数据包发送至PE1。
(2)PE1查询对应的MPLS转发表和VRF，为IPv6数据包压入二级标签，栈底标签是PE2为站点4中IPv6 VPN路由分配的标签，栈顶标签为PE1到PE2的LSP标签。
(3)经过PE1到PE2的LSP，该MPLS报文逐级转发至PE2。
(4)PE2根据栈底标签将MPLS报文还原为IPv6数据包，并转发至站点4。
现有技术中上述方案解决了骨干网为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，当IPv6取代IPv4后，会出现IPv6骨干网、IPv4用户网络，目前无法实现IPv4用户网络、IPv6骨干网结构下的BGP/MPLS VPN业务。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的VPN的路由方法，使其能在IPv6骨干网和IPv4用户组成的网络结构中提供VPN服务。
本发明提供的一种基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的VPN的路由方法是这样实现的：
一种虚拟专用网络中的路由方法，应用于基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的通信系统中，该方法包括以下步骤：
a.IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点，并且建立在源VPN站点的出口提供商边缘设备PE和目的VPN站点的入口PE之间建立隧道；
b.源VPN站点利用源VPN站点的路由信息和隧道向目的VPN站点发送业务流。
所述隧道为标签交换路径LSP。
所述隧道是所述源VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的VPN路由信息发送给IPv4用户网络中的目的站点之前或之后建立。
所述LSP利用LDP或RSVP建立。
为每个VPN设置一个兼容虚拟路由转发表VRF，所述兼容VRF支持IPv4兼容IPv6地址，并且每个兼容VRF对应一个路由目标属性，步骤a中IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源VPN站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点的步骤包括：
a1、目的VPN站点内的设备向出口PE发送目的VPN站点的路由信息，该路由信息为IPv4地址；
a2、出口PE收到该路由信息后，将该VPN的兼容VRF中目的地址设置为该路由信息中的IPv4地址，下一跳地址设置为目的VPN站点，并且为该路由信息分配一个LSP，并利用该LSP修改自身保存的MPLS标签转发表；
a3、出口PE将包括自身的输入接口的路由信息和目的VPN发送来的目的地址的VPN路由信息、出口PE分配的LSP标签以及设定的目标路由属性发送给入口PE；
a4、入口PE判断收到的目标路由属性值与自身对应的所有兼容VRF中目标路由属性值进行比较，如果从自身对应的所有兼容VRF中查到有与收到的目标路由属性值相同的值，则根据来自出口PE的VPN的路由信息更新路由目标属性值相同的兼容VRF中的路由信息；
a5、当源VPN站点内的设备收到入口PE的VPN路由信息后，在自身路由表中安装相关路由条目；源VPN站点内的路由器学习该路由信息。
步骤a3中所述VPN路由信息中所述输入接口的路由信息为IPv6地址，或为利用输入接口的IPv4兼容IPv6地址的反映射IPv4地址；
当所述输入接口的路由信息为IPv6地址时，步骤a4中所述VPN的路由信息中目的地址是入口PE根据多协议可达属性中的目的前缀进行反映射得到；
当所述输入接口的路由信息为IPv4兼容IPv6地址时，步骤a4中所述VPN的路由信息中目的地址是直接根据多协议可达属性中的IPv4兼容IPv6地址进行反映射得到。
所述目的VPN站点与出口PE之间通过运行内部网关协议、EBGP方式或静态配置的路由方式发送源VPN站点的路由信息。
步骤b包括：
b0、源VPN站点内的设备将含有目的地址的数据包发送至对应的网关路由器中，该路由器收到该数据包后，判断自身保存该目的地址对应的路由信息，如果有，按照该路由信息将数据包转发到下一跳路由器，经过逐级转发最后到达源VPN站点内的出口设备；
b1、源VPN站点设备根据数据包的目的地址查询自身保存的路由表获得出入口PE地址，并将此数据包转发给该入口PE；
b2、入口PE收到该数据包后，直接到输入接口对应的兼容VRF中查找到该目的地址的路由，并采用两层标签机制进行MPLS数据报文封装，并根据出查找到的路由将该数据包转发出去；
b3、在SP网络中，根据LSP进行标签交换，从相应接口转发给下游的路由器，并依次传递，直到出口PE的倒数第二跳，在出口PE的倒数第二跳弹出栈顶标签，并从相应接口转发给出口PE；
b4、出口PE2弹出该数据包的底层标签，还原为目的地址为IPv4格式的IP包，按照自身的MPLS标签转发表直接将该IP包从输出接口转发给目的VPN站点；
b5、目的VPN站点内的设备收到该数据包后，根据该IP包的目的地址，在本地路由表中进行最长路径匹配查找，找到对应的路由，将数据包发往下一跳路由器，最终转发至目的设备。
在本发明中，VPN-IPv4兼容IPv6地址形式上表示IPv6 VPN路由，事实上表示传递IPv4 VPN路由，本发明利用IPv4兼容IPv6地址的特殊结构，即IPv6地址与IPv4地址的相互映射关系和其在IPv6骨干网中的可路由特性，从而解决了在IPv6骨干网中传递IPv4 VPN路由的合法性问题。
本发明可以有效的完成在向IPv6的过渡过程中基于IPv6骨干网络的SP向基于IPv4的用户提供VPN服务的问题。而且，本发明不需要升级硬件，仅需要对PE设备的软件进行改进，配置方式简单、易行。并且本发明的方法符合目前流行的RFC 2547bis体系，具有良好的可扩展性和市场推广性。
附图说明
图1为骨干网为IPv4单AS，用户为IPv6的VPN解决方案；
图2为骨干网为IPv6单AS，用户为IPv4的VPN解决方案；
图3为以下以隧道为LSP为例的本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点，并且建立在源VPN站点的出口提供商边缘设备PE和目的VPN站点的入口PE之间建立隧道；源VPN站点利用源VPN站点的路由信息和隧道向目的VPN站点发送业务流。在本发明中，隧道可以是标签交换路径LSP。并且，源VPN站点可以在通过IPv6骨干网络将源站点的VPN路由信息发送给IPv4用户网络中的目的站点之前或之后建立隧道。
如图2所示，本发明应用的系统中，骨干网基于IPv6单AS，用户站点基于IPv4的BGP/MPLS VPN。站点1和站点4同属于VPN1，站点2和站点3同属于VPN2。同一VPN中的不同VPN站点之间可以通信，不同VPN中的站点不能互相访问。图2中各用户站点内运行内部网关协议如OSPF、IS-IS、RIP等，PE路由器均配置IPv4/v6双协议栈，IPv6 MPLS骨干网中运行内部网关协议如OSPFv3、IS-ISv6、RIPng等和LDP协议。
在本发明中，将BGP/MPLS VPN中的业务信息分为两大类：控制信息和数据信息。前者包括普通路由信息、VPN路由信息及建立LSP需要的LDP消息等，后者主要指用户的VPN业务流。普通路由信息如隧道标识、LSP等。
参见图3所示，以下以隧道为LSP为例，描述实现本发明的方法，具体如下：
步骤301：目的VPN站点向出口PE发送目的VPN站点的地址为IPv4格式的VPN路由信息。
步骤302：出口PE收到该路由信息后，为该VPN路由分配一个LSP，利用该VPN路由信息、该LSP以及出口PE接收该路由信息的输入接口更新该VPN对应的兼容VRF以及MPLS标签转发表，并且设定路由目标属性。
需要说明的是，兼容VRF具有如下特点：支持IPv4地址与IPv4兼容IPv6地址输入输出自动转换功能；路由表项支持IPv4目的前缀和IPv6下一跳异类地址共存；具有普通VRF的全部功能。
VPN-IPv4兼容IPv6地址是本方案应用的一类特殊的地址。其中IPv4兼容IPv6地址，可以表示为0:0:0:0:0:0:w.x.y.z或::w.x.y.z(w.x.y.z是以点分十进制表示的IPv4地址)，用于具有IPv4和IPv6两种协议的节点使用IPv6进行通信。而VPN-IPv4兼容IPv6地址采用RD(路由区分标识)和IPv4兼容IPv6地址的方式，在BGP中表示VPN路由的特殊性，从而巧妙的实现的在骨干网中传递不同地址族的VPN路由。
兼容VRF包括输出路由目标属性、路由标识、目的地址、下一跳标识、输出接口等信息。MPLS标签转发表包括输入接口、入标签、处理模式、输出接口等参数。
所述更新该VPN对应的兼容VRF是指：将该VPN的路由标识所对应的目的地址设置为该路由信息中的IPv4地址，下一跳设置为源VPN站点的出口地址。
修改MPLS标签转发表是指：设置输入接口、入标签、处理模式以及输出接口的对应关系。这里，输入接口为出口PE接收数据流的接口。
步骤303：出口PE根据包括自身路由信息和目的站点的路由信息的VPN路由以及自身为该VPN路由分配的LSP绑定封装到BGP的多协议可达属性中，并将为该VPN路由设定的路由目标属性(基于路由目标的扩展共同体属性)和上述封装到BGP的多协议可达属性中的VPN路由信息以及为该VPN路由分配的LSP通过UPDATE报文发送给入口PE。
所述VPN路由信息中所述输入接口的路由信息为IPv6地址，或为利用输入接口的IPv4兼容IPv6地址的反映射IPv4地址。
步骤304：入口PE根据UPDATE报文中携带路由的输出目标属性值与PE中各兼容VRF的输入目标属性值进行对比，如果查到一个兼容VRF的输入目标中包含此路由的输出目标属性值，则将该VPN路由和LSP信息存入入口PE中该VPN对应的兼容VRF中，否则，将此路由丢弃。
当所述输入接口的路由信息为IPv6地址时，入口PE根据多协议可达属性中的目的前缀进行反映射得到目的地址；
当所述输入接口的路由信息为IPv4兼容IPv6地址时，直接根据多协议可达属性中的IPv4兼容IPv6地址进行反映射得到目的地址。
步骤305：当源VPN站点得到来自入口PE的VPN路由后，在自身的路由表中安装相关路由条目。源VPN站点内的其它路由器通过内部网关协议学习到这些路由，安装到自己的路由表中，且这些路由的下一跳都是到源CE的紧邻路由器地址。
步骤306：源VPN站点利用目的VPN站点的路由信息以及出口PE和入口PE之间的隧道向目的VPN站点发送业务流。
下面以站点4的VPN路由通告到站点2，站点2向站点4发送VPN业务流为例，分别说明本发明中控制信息和数据信息的传递过程。
参见图2所示，实施例一实现控制信息的处理过程如下：
(1)用户站点4内部的路由器运行统一的内部网关协议，经过协议扩散，用户站点设备CE4获得一条IPv4地址格式的内部路由10.0.0.0/8，。
(2)CE4向PE2发布站点4的路由信息，该路由信息为站点4的内部路由10.0.0.0/8。
具体发布方式可以不局限于某一种方式，如：CE4与PE2之间可以运行内部网关协议通知，也可以运行EBGP方式通知，也可以通过静态配置的路由方式通知。
(3)PE2收到来自CE4的路由10.0.0.0/8时，通过接收该路由信息的接口if1确定该路由标识，如：PE2的if1接口对应VPN1，if2对应VPN2，并且为CE4中VPN1对应的兼容VRF中的VPN站点路由分配一个LSP如100，该标签与PE2的接口if1对应，并且，PE2还为该路由分配一个输入接口如if2。PE2利用该LSP和输入接口if2、输出接口if1设置MPLS标签转发表。同时为该兼容VRF设定路由目标属性，即设置该VPN站点路由与设定好的输出路由目标属性的对应关系。
见表1所示，PE2中的VPN1中对应的兼容VRF中，目的地址为10.0.0.0/8，下一跳地址为CE4，输出接口为if1，底部标签为100。
  目的地址   下一跳   路由标识   接口   底部标签   顶部标签
  10.0.0.0/8   CE4   RED   if1   100   ------
                               表1
参见表2所示，修改后的MPLS标签转发表中输入接口为if2，入标签设置为100，处理模式为“弹出标签”，输出接口为if1。
  输入接口   入标签   处理   输出接口
  if2   100   弹出标签   if1
                     表2
(4)PE2将IPv6的VPN路由信息和PE2分配的标签LSP绑定封装在UPDATE报文中BGP的多协议可达属性中，发送给PE1。VPN路由信息包括路由标识RD和路由目标RT、VPN目的地址以及下一跳地址。
这里，由于PE2的输入接口直接面向IPv6骨干网，所以可以直接利用PE2输入接口的IPv6地址作为下一跳向PE1通告。表3示出了PE2对10.0.0.0/8这条路由的多协议可达属性的封装格式。
  AFI为2
  SAFI为129(表示NLRI字段携带的路由信息为带有MPLS标签的IPv6VPN路由)
  下一跳长度(24)
  下一跳(输入接口的IPv6地址RD:3FFE:3210:FFFF::1，RD通常置零)
  SNPA信息
  长度(27)
  MPLS标签(假设为100)
  VPN目的前缀RD:::10.0.0.0
                          表3
并且，PE2将扩展共同体属性也被封装在UPDATE报文中发送出去。扩展共同体属性的封装如表4所示。
  分配方式
  类型
  管理者AS
  用户AS
                        表4
(5)PE1收到UPDATE报文后，根据基于路由目标的扩展共同体属性对来自PE2的IPv6VPN路由进行选择性地接收。
具体为：根据UPDATE报文中携带路由的输出目标属性值，与PE1中各兼容VRF的输入目标属性值进行比较，如果查到一个兼容VRF(也即VPN1对应的兼容VRF)的输入目标属性中包含该路由的输出目标属性值，则将路由::10.0.0.0104存入该兼容VRF中；如果所有的兼容VRF的输入目标都不包含此值，则将此路由丢弃。
将路由::10.0.0.0/104存入该兼容VRF的过程是：
PE1从BGP多协议可达属性中取出目的前缀::10.0.0.0/104并反映射回10.0.0.0/8、取出下一跳PE2(3FFE:3210:FFFF::1)及标签100，并将该VPN路由存放到VRF RED中，如表5所示。
在PE1中保存的VPN2对应的兼容VRF中存入如下的路由信息：
  目的   下一跳   路由目标   路由标识   接口   底部标签   顶部标签
  10.0.0.0/8   PE2   RD-RED   RED   if2   100   66
                       表5
这里由于10.0.0.0/8的下一跳PE2为非紧邻路由器，故而，想要到达PE2必须经过MPLS骨干网。通过查询目的为PE2的FEC，获得到达PE2的LSP入口标签66，并写入VRF表中。该LSP依据内部网关协议和LDP预先建立，与VPN路由无关。
(6)当CE1通过内部网关协议或EBGP或者静态路由得到PE1的VPN路由10.0.0.0/8后，会在CE1的路由表中安装相关路由条目。
这里，CE1与远端PE1之间可以运行内部网关协议，也可以运行EBGP甚至可以配置静态路由。除去一个站点即属于多个VPN的情况，一般都是一个接口对应一个VRF，这样当一条路由安装到PE1的某个兼容VRF中后，就可以直接决定向哪个接口对应的站点通告该路由。
(7)CE1站点将VPN路由10.0.0.0/8安装到自己的路由表后，站点内的其它路由器通过内部网关协议学习到这些路由，安装到自己的路由表中，且这些路由的下一跳都是到CE1的紧邻路由器地址。
(8)建立LSP。可以有多种不同的方法，如使用LDP或者RSVP。正如所期望的，LSP的建立可以与上层的IP-VPN路由相独立，也可以在通告VPN路由之后建立LSP。或者，在通告VPN路由之前预先建立LSP也可。
业务数据信息的转发过程如下：
(1)现在有一个目的地址为10.0.0.0/8的数据包从站点1某主机发出，首先发往作为其默认网关的路由器。如果在该路由器内已经有此路由，通过最长前缀匹配找到该路由，并转发到下一跳路由器；经过逐级转发最后到达CE1。
(2)在CE1的路由表中已经有的路由的数据包，下一跳为PE1，通过最长路径匹配，找到该路由，并将此数据包转发给PE1。
(3)由于数据包是从PE1与CE1连接的接口if2收到的，因此PE1收到该包后就直接到输入接口if2对应的兼容VRF中查找该目的地址的路由。在RED VRF中找到对应的路由，采用两层标签机制进行MPLS数据报文封装，并根据出接口if2将该数据包转发出去。
(4)在SP网络中，根据LSP进行标签交换，从相应接口转发给下面的P(P2、P3......)。依次传递，直到PE2的倒数第二跳Pn(这里n＝2)，因此在Pn弹出栈顶标签77，并从相应接口转发给PE2。
(5)当数据包到达PE2后弹出底层标签，还原为IPv4数据包，因为在转发表中已经有标签对应的输出接口，因此无须查找VRF，直接将数据包从输出接口转发给CE4。
(6)CE4收到数据包后，根据该IP包的目的地址，在本地路由表中进行最长路径匹配查找，找到对应的路由，将数据包发往下一跳路由器，最终转发至目的地。
下面举具体实施例二详细说明本发明的技术方案。
在本实施例中，PE路由器均配置双协议栈，各用户站点内运行内部网关协议如OSPF、IS-IS、RIP等，PE路由器均配置IPv4/v6双协议栈，IPv6MPLS骨干网中运行内部网关协议以及LDP协议，内部网关协议如OSPFv3、IS-ISv6、RIPng等。特别需要指出，PE面向IPv6骨干网的接口如PE2的if2、if4必须配置IPv4兼容IPv6地址。
实施例二控制信息的处理过程如下：
(1)用户站点4内部的路由器运行统一的内部网关协议，经过协议扩散，用户站点设备CE4将获得了一条内部路由10.0.0.0/8。
(2)CE与PE之间可以运行内部网关协议，也可以运行EBGP甚至可以配置静态路由。CE4通过上述途径向PE2发布站点4内部IPv4路由10.0.0.0/8。
(3)当PE2收到来自CE4的路由10.0.0.0/8时，将该路由存放到VPN2对应的兼容VRF中，下一跳设置为CE4的出口地址(IPv4地址)，同时为该VPN路由信息设定路由目标属性。PE2为该兼容VRF中的VPN站点路由分配一个LSP，该LSP与PE2的输入接口对应，并修改MPLS标签转发表。
如表6所示，PE2保存的VPN2对应的兼容VRF中的内容为：
  目的：   下一跳   路由标识   接口   底部标签   顶部标签
  10.0.0.0/8   CE4   RED   if1   100   ------
                               表6
参见表7所示，修改后的MPLS标签转发表如下：
  输入接口   入标签   处理   输出接口
  if2   100   弹出标签   if1
                        表7
(4)PE2将VPN路由信息和PE2分配的标签LSP绑定封装在UPDATE报文中BGP的多协议可达属性中，发送给PE1。VPN路由信息包括路由标识RD和路由目标RT、VPN目的地址以及下一跳地址。
这里，由于PE2的输入接口if4直接面向IPv6骨干网，而且已经配置了IPv4兼容IPv6地址(::202.112.146.2)，所以可以利用输入接口的IPv4兼容IPv6地址的反映射IPv4地址(202.112.146.2)作为下一跳向PE1通告。表8示出了PE2对10.0.0.0/8这条路由的多协议可达属性的封装格式。
  AFI为2
  SAFI为129(表示NLRI字段携带的路由信息为带有MPLS标签的IPv6 VPN路由)
  下一跳长度(12)
  下一跳(输入接口的IPv4地址RD:202.112.146.2，RD应当置零)
  SNPA信息
  长度(13)
  MPLS标签
  VPN目的前缀RD:10.0.0.0
                        表8
(5)PE1可以根据基于路由目标的扩展共同体属性对来自PE2的IPv6VPN路由进行选择性地接收。根据UPDATE报文中携带路由的输出目标属性值，和PE中各兼容VRF的输入目标属性值进行对比，将查到一个兼容VRF的输入目标中包含此路由的输出目标属性值。后将10.0.0.0/8这路由存入这个兼容VRF中。若所有的兼容VRF的输入目标都不包含此值，则将此路由丢弃。在这里存入兼容VRF的过程也就是PE1从BGP多协议可达属性中取出目的前缀10.0.0.0、下一跳202.112.146.2及标签100，并将该VPN路由存放到兼容VRF中，如下所示。
在PE1的RED VRF中存入如下的路由信息：
  目的   下一跳   路由目标   路由标识   接口   底部标签   顶部标签
  10.0.0.0/8   PE2   RD-RED   RED   if2   100   66
                                表9
在这里下一跳的确定和顶部标签的加入值得注意。由于10.0.0.0/8的下一跳地址为IPv4地址，所以无法直接获得到达该IPv4地址的路由。兼容VRF通过将下一跳IPv4地址映射为IPv4兼容IPv6地址，而该兼容地址已经作为IGP路由在骨干网内扩散，故PE2被确定为下一跳路由器。而PE2为非紧邻路由器，想要到达PE2必须经过MPLS骨干网。通过查询目的为PE2的FEC，获得到达PE2的LSP入口标签66，并写入PE1中VPN2对应的兼容VRF中。
(6)当CE1通过内部网关协议或EBGP或者静态路由得到PE1的VPN路由10.0.0.0/8后，会在CE1的路由表中安装相关路由条目。
CE1与远端PE1之间可以运行内部网关协议，也可以运行EBGP甚至可以配置静态路由。并且除一个站点属于多个VPN的情况外，一般都是一个接口对应一个兼容VRF，这样当一条路由安装到PE1的某个兼容VRF中后，就可以直接决定向哪个接口对应的站点通告该路由。
(7)CE1站点内的其它路由器通过内部网关协议学习到这些路由，装到自己的路由表中，且这些路由的下一跳都是到CE1的紧邻路由器地址。
(8)建立LSP。同实施例一中步骤(8)。
经过基于上述图6所示的转发控制信令后，之后进行的数据转发过程与图5所示的步骤相同，这里不再赘述。

Claims (8)

1、一种虚拟专用网络的路由方法，应用于基于IPv6骨干网络和IPv4用户网络的通信系统中，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点，并且建立在源VPN站点的出口提供商边缘设备PE和目的VPN站点的入口PE之间建立隧道；
b.源VPN站点利用源VPN站点的路由信息和隧道向目的VPN站点发送业务流。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道为标签交换路径LSP。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述隧道是所述源VPN站点通过IPv6骨干网络将源站点的VPN路由信息发送给IPv4用户网络中的目的站点之前或之后建立。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述LSP利用LDP或RSVP建立。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为每个VPN设置一个兼容虚拟路由转发表VRF，所述兼容VRF支持IPv4兼容IPv6地址，并且每个兼容VRF对应一个路由目标属性，步骤a中IPv4用户网络中目的VPN站点通过IPv6骨干网络将源VPN站点的路由信息发送给IPv4用户网络中的源VPN站点的步骤包括：
a1、目的VPN站点内的设备向出口PE发送目的VPN站点的路由信息，该路由信息为IPv4地址；
a2、出口PE收到该路由信息后，将该VPN的兼容VRF中目的地址设置为该路由信息中的IPv4地址，下一跳地址设置为目的VPN站点，并且为该路由信息分配一个LSP，并利用该LSP修改自身保存的MPLS标签转发表；
a3、出口PE将包括自身的输入接口的路由信息和目的VPN发送来的目的地址的VPN路由信息、出口PE分配的LSP标签以及设定的目标路由属性发送给入口PE；
a4、入口PE判断收到的目标路由属性值与自身对应的所有兼容VRF中目标路由属性值进行比较，如果从自身对应的所有兼容VRF中查到有与收到的目标路由属性值相同的值，则根据来自出口PE的VPN的路由信息更新路由目标属性值相同的兼容VRF中的路由信息；
a5、当源VPN站点内的设备收到入口PE的VPN路由信息后，在自身路由表中安装相关路由条目；源VPN站点内的路由器学习该路由信息。
6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a3中所述VPN路由信息中所述输入接口的路由信息为IPv6地址，或为利用输入接口的IPv4兼容IPv6地址的反映射IPv4地址；
当所述输入接口的路由信息为IPv6地址时，步骤a4中所述VPN的路由信息中目的地址是入口PE根据多协议可达属性中的目的前缀进行反映射得到；
当所述输入接口的路由信息为IPv4兼容IPv6地址时，步骤a4中所述VPN的路由信息中目的地址是直接根据多协议可达属性中的IPv4兼容IPv6地址进行反映射得到。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的VPN站点与出口PE之间通过运行内部网关协议、EBGP方式或静态配置的路由方式发送源VPN站点的路由信息。
8、根据要求2所述的方法，其特征在于，步骤b包括：
b0、源VPN站点内的设备将含有目的地址的数据包发送至对应的网关路由器中，该路由器收到该数据包后，判断自身保存该目的地址对应的路由信息，如果有，按照该路由信息将数据包转发到下一跳路由器，经过逐级转发最后到达源VPN站点内的出口设备；
b1、源VPN站点设备根据数据包的目的地址查询自身保存的路由表获得出入口PE地址，并将此数据包转发给该入口PE；
b2、入口PE收到该数据包后，直接到输入接口对应的兼容VRF中查找到该目的地址的路由，并采用两层标签机制进行MPLS数据报文封装，并根据出查找到的路由将该数据包转发出去；
b3、在SP网络中，根据LSP进行标签交换，从相应接口转发给下游的路由器，并依次传递，直到出口PE的倒数第二跳，在出口PE的倒数第二跳弹出栈顶标签，并从相应接口转发给出口PE；
b4、出口PE2弹出该数据包的底层标签，还原为目的地址为IPv4格式的IP包，按照自身的MPLS标签转发表直接将该IP包从输出接口转发给目的VPN站点；
b5、目的VPN站点内的设备收到该数据包后，根据该IP包的目的地址，在本地路由表中进行最长路径匹配查找，找到对应的路由，将数据包发往下一跳路由器，最终转发至目的设备。
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