CN1870637A - 实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现VPLS(虚拟专用局域网业务)中虚电路状态一致性的方法，该方法主要包括：虚拟专用局域网业务VPLS中的发送端边缘路由器PE向远端PE发送扩展的网络层可达信息NLRI报文；所述远端PE根据接收到的所述扩展的NLRI报文，更新该远端PE到所述发送端PE的虚电路的状态，实现发送端PE和远端PE之间虚电路状态的一致性。利用本发明所述方法，可以实现VPLS中PE之间的对应虚电路状态的一致性，降低VPLS网络中路由器的转发负担，提高VPLS网络的稳定性。

Description

实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种实现VPLS(虚拟专用局域网业务)中虚电路状态一致性的方法。

背景技术

随着IP网络成为运营商的主导网络，基于IP网络的业务也更加迫切。为了给企业提供基于IP网络的业务，最初，电信运营商是以租赁专线的方式为企业提供二层链路，这种方式的主要缺点是：建设时间长，线路无法共享，价格昂贵，难于管理。此后，随着ATM(asynchronous transfer mode，异步传送模式)和帧中继技术的发展，电信运营商转而使用虚电路方式为客户提供点到点的二层连接，客户可以再在该二层连接上建立自己的三层网络，用于承载IP、IPX等数据流。虽然虚电路方式与租赁专线相比，具有时间短、价格低的优点，但在虚电路方式中，为了能够在不同类型的网络(如ATM、帧中继)上提供VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)业务和Internet业务，运营商需要建设并维护两个独立的网络，其花费仍然较高；其次，虚电路方式速率较慢；此外，虚电路方式的配置仍较复杂，尤其当需要增加一个站点时，管理员需要进行大量的配置工作。

为了解决上述租赁专线方式和虚电路方式所存在的缺点，MPLS L2VPN(Mutiprotocol Laber Switching Layer2 VirtuaI Private Network，多协议标签转发二层虚拟私有网)技术便应运而生。该技术可以在同一个网络上同时提供IP服务和二层VPN服务，并且具有可以方便地设定任意速率、配置简单的特点。利用该技术，运营商就可以只管理、运行一个网络，并在一个网络上同时提供IP服务、三层VPN、二层VPN、流量工程、区分服务等许多服务，从而减少了运营商大量的建设、维护、运行费用。MPLS L2VPN业务在一些能够管理自己网络的路由结构的企业，或者那些不愿将企业网络规划暴露给运营商的企业中应用越来越广泛。

MPLS L2VPN包括VPLS(Virtual Private LAN Service，虚拟专用局域网服务)和VLL(Virtual Leased Line，虚拟租用线路)两种。

其中，所述的VPLS是2层VPN的一种，MPLS VPLS技术就是在MPLS网络上透明传递用户的以太网数据。从用户的角度来看，应用了MPLS VPLS技术的MPLS网络就是一个二层的交换网络，通过这个网络，可以在不同用户站点之间建立基于以太网二层的连接。

现有的VPLS主要有两个草案，draft-ietf-l2vpn-vpls-bgp-XX和draft-ietf-l2vpn-vpls-ldp-XX。其中，草案draft-ietf-l2vpn-vpls-ldp-XX定义了通过BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)建立虚电路(伪线)，进而实现VPLS的解决方案，即VPLS BGP方式的VPLS。在该方案中，核心网中每个参与提供VPLS服务的PE(Provider Edge router，边缘路由器)和其它所有PE之间建立全连接，通过BGP向其它PE发送包含VPLS站点信息的多协议可达/不可达网络层信息报文，进行参数协商和建立、拆除VPLS站点之间的虚电路(伪线)，从而可以将各个VPLS站点连接在一起，构成VPLS网络。

在VPLS BGP方式的VPLS解决方案中，PE根据AC(Access Circit，接入电路)的状态来决定是否向其它边缘路由器PE发送包含VPLS站点信息的多协议可达/不可达网络层信息报文，VPLS站点之间的虚电路(伪线)是双向的。

上述VPLS BGP方式的VPLS解决方案的缺点为：该方案可能导致PE之间的对应VPLS虚电路(伪线)状态的不一致。

现有的VPLS BGP中虚电路(伪线)的建立规则为：当在参与提供VPLS业务的PE中配置了VPLS站点后，该PE便向网络中其它PE发送包含本地VPLS站点信息的NLRI(Network Layer Reachability Information，网络层可达信息)报文，该报文的基本单元是标签块，标签块中的每一个标签都代表一条该PE到其它PE上VPLS站点的虚电路(伪线)。

在图1所示的组网中，假设三台PE连接的CE设备都加入到同一个VPLS网络X，其中PE1配置了一个VPLS站点，该站点的标识为M，生成的标签块偏移为VBO，标签块大小为VBS，标签基值为LB。PE2也配置了一个VPLS站点，其站点的标识为N。

PE2收到PE1发送的NLRI报文后进行如下处理：

判断条件VBO＜＝N＜VBO+VBS是否满足，如果是，则站点N属于PE1的远端VPLS站点集合，PE2于是建立到PE1的虚电路(伪线)，从PE2到PE1的标签为：LB+N-VBO；否则，PE2忽略这个NLRI报文，不建立到PE1的虚电路(伪线)。

同样，PE1收到PE2发送的NLRI报文后也进行同样的处理。如果站点M也属于PE2的远端VPLS站点集合，假设PE2生成的标签块的偏移为VB0’，标签块大小为VBS’，标签基值为LB’，那么PE1就可以建立从PE1到PE2的PW，从PE1到PE2的标签为：LB′+M-VBO′。

所有PE都在同一个自治系统中，并且每个PE都加入到同一个VPLS VPN中，PE之间的隧道全连接。按照VPLS BGP协议，PE1、PE2和PE3之间互相发送包含本地VPLS站点信息的NLRI报文后，经过参数协商三台PE之间相互建立了虚电路(伪线)。

如果因为某种原因(比如PE1的接口没有使能LDP协议)，从PE1到PE2的隧道不存在了，而PE2到PE1的隧道依然存在，那么PE1就会感知自己到PE2的隧道不存在了，就会将PE1到PE2的虚电路(伪线)状态置为DOWN(不可用)，同时删除相关的到PE2的VPLS转发项。

但是，此时PE1不能向PE2发送不可达NLRI报文，这是因为PE1到PE2、PE3都有BGP邻居，如果PE1发送不可达NLRI报文给PE2，那么PE3也将收到该不可达NLRI报文，那么，PE3和PE2就会都拆除到PE1的虚电路(伪线)，从而造成PE3、PE1之间的虚电路也被拆除。正由于PE1不能发送不可达NLRI报文给PE2，PE2就会依然认为自己到PE1的虚电路是UP的，于是，便造成了PE2和PE1的对应虚电路状态不一致的情况。在上述不一致的情况中，由于PE1上没有了到PE2的VPLS转发项，那么从CE(CustomerEdge，用户边缘)1传来的广播、多播、未知单播数据在PE1上只会发送给PE3，而PE2上会把CE2传过来的广播、多播、未知单播数据复制两份发送给PE1和PE3，当PE2上配置的VPLS站点很多的时候，这些发送给PE1的无用的数据就会加重路由器和整个网络的负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现VPLS中虚电路状态一致性的方法，从而可以解决VPLS中PE之间的对应虚电路状态不一致的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，包括：

A、虚拟专用局域网业务VPLS中的发送端边缘路由器PE向远端PE发送扩展的网络层可达信息NLRI报文；

B、所述远端PE根据接收到的所述扩展的NLRI报文，更新该远端PE到所述发送端PE的虚电路的状态，实现发送端PE和远端PE之间双向虚电路状态的一致性。

所述的VPLS包括基于边界网关协议BGP的VPLS，所述的PE包括在相同或不同自治系统中的PE。

所述的扩展的NLRI报文为在NLRI报文中设置电路状态向量CSV。

所述的CSV包括：类型、长度、值；所述类型表示CSV的类型；所述的长度表示值的位向量的个数；值表示位向量，代表虚电路的状态。

所述的步骤A具体包括：

A1、在基于BGP的VPLS中的发送端PE上配置了VPLS站点后，该发送端PE向远端PE发送包含本地VPLS站点信息的所述扩展NLRI报文，与远端PE建立双向虚电路，实时检查到远端PE的隧道的状态；

A2、当发送端PE检查出到远端PE的隧道的状态为不可用时，将其到该远端PE的CSV置为不可用，向远端PE发送包含修改后的CSV的NLRI报文。

所述的步骤A1具体包括：

A11、远端PE解析接收到的扩展NLRI报文，获取其中包含的CSV的属性值，根据该CSV属性值，建立远端PE到发送端PE的虚电路；

A12、远端PE向发送端PE发送包含本地VPLS站点信息的所述扩展NLRI报文；

A13、发送端PE解析接收到的扩展NLRI报文，获取其中包含的CSV的属性值，根据该CSV属性值，建立发送端PE到远端PE的虚电路。

所述的步骤B具体包括：

远端PE接收到所述NLRI报文后，根据报文中的CSV属性的值，确定发送端PE到该远端PE的虚电路的状态，并将该发送端PE到远端PE的双向虚电路状态保持一致。

所述的步骤B具体包括：

当所述远端PE根据接收到的所述NLRI报文中CSV属性的值，确定发送端PE到远端PE虚电路的状态为不可用时，将该远端PE到该发送端PE的虚电路的状态置为不可用。

所述的步骤B具体包括：

当远端PE根据接收到的所述NLRI报文中CSV属性的值，确定发送端PE到远端PE的虚电路的状态为可用，远端PE到发送端PE的虚电路的状态也为可用时，对远端PE到发送端PE的虚电路的状态不作处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在PE发送的可达NLRI报文中携带CSV(Circuit Status Vector，电路状态向量)属性，从而可以实现VPLS中PE之间的对应虚电路状态的一致性。降低VPLS网络中路由器的转发负担，提高VPLS网络的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述实施例中VPLS组网示意图；

图2为本方法所述方法的处理流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种实现VPLS中虚电路状态一致性的方法，本发明的核心为：在发送端PE向远端PE发送的扩展的NLRI报文中携带CSV属性，远端PE根据接收到的扩展的NLRI报文中CSV属性的值，对相应的虚电路的状态进行更新，实现发送端PE和远端PE之间双向虚电路状态的一致性。

下面结合附图来详细描述本发明，本方法所述方法的处理流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤2-1、PE之间通过发送携带本地VPLS站点信息的扩展的NLRI报文建立双向虚电路，并实时检查到远端PE的隧道的状态。

本发明在NLRI报文中引入一个新的属性：CSV(Circuit Status Vector，电路状态向量)，该属性为对NLRI报文的扩展。该属性通过三元组TLV(Type，Length，Value，类型，长度，值)来表示，其中，类型占一个字节，该类型可以定义为0x01；长度占两个字节，表示值域中位向量的个数；值占整数个字节，表示报文中的位向量，其中的每一位都与NLRI报文所带标签块中的一个标签相对应，该位的值代表该标签对应的虚电路(伪线)的状态。在实际应用中，可以用0表示UP状态，1表示DOWN状态。

于是，本发明对上述虚电路(伪线)的建立流程进行改进，以图1所示的组网为例，改进后的流程如下：

1、当在PE1上配置了VPLS站点后，PE1向PE2、PE3发送携带CSV属性的扩展的NLRI报文，其中CSV属性的每一位都置为0，表示PE1上本地VPLS站点状态可用，PE1到PE2、PE3的隧道为可用。

PE2、PE3也进行和PE1同样的处理。

2.当PE1收到PE2、PE3发送的扩展的NLRI报文后，根据上面所述的现有的虚电路(伪线)建立规则，建立到PE2、PE3的虚电路(伪线)。

PE2、PE3也进行和PE1同样的处理。

上述CSV属性在自治系统内和自治系统间的PE上都可以使用。

当PE之间的虚电路(伪线)建立起来后，所有PE便实时检查到远端PE的隧道的状态。

步骤2-2、当PE检查出到某个远端PE的隧道为不可用时，将和该隧道对应的虚电路的状态置为不可用，向所有远端PE发送携带相应CSV属性的扩展的NLRI报文。

当某个PE检查出到某个远端PE的隧道为不可用时，则将该隧道对应的虚电路的状态置为DOWN状态，向所有远端PE发送携带相应CSV属性的扩展的NLRI报文，在携带的CSV属性中将DOWN状态的虚电路对应的位置为1，其它UP状态的虚电路对应的位仍然为0。

比如，在图1所示的组网中，当PE1检测出到PE2的隧道为不可用时，就会再次向PE2、PE3发送携带相应CSV属性的扩展的NLRI报文，所带的CSV属性中PE1到PE2的虚电路对应的位置为1，表示PE1到PE2的虚电路不可用，PE1到PE3的虚电路对应的位仍然为0，表示PE1到PE3的虚电路可用。

步骤2-3、远端PE根据接收到的扩展的NLRI报文中CSV属性的值，对相应的虚电路的状态进行更新，实现PE之间双向虚电路状态的一致性。

远端PE接收到携带CSV属性的扩展的NLRI报文后，根据CSV属性中表示虚电路的状态的位的值，对相应的虚电路的状态进行更新。当值为0时，将对应的虚电路的状态置为UP状态；当值为1时，将对应的虚电路的状态置为DOWN状态。从而实现了虚电路状态的一致性。

比如，在图1所示的组网中，PE2收到PE1发送的上述扩展的NLRI报文后，通过报文携带的CSV属性知道PE1到PE2的虚电路的状态为DOWN状态，于是，PE2也会将PE2到PE1的虚电路的状态也置为DOWN状态，这样PE1、PE2之间的虚电路的状态都为DOWN状态，保证了PE1、PE2之间虚电路状态的一致性；而PE3收到报文后，发现CSV属性中PE1到自己的虚电路状态没有变化，就不需要进行处理了，PE1、PE3之间的虚电路的状态都为UP状态。

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、一种实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，包括：

A、虚拟专用局域网业务VPLS中的发送端边缘路由器PE向远端PE发送扩展的网络层可达信息NLRI报文；

B、所述远端PE根据接收到的所述扩展的NLRI报文，更新该远端PE到所述发送端PE的虚电路的状态，实现发送端PE和远端PE之间双向虚电路状态的一致性。

2、根据权利要求1所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的VPLS包括基于边界网关协议BGP的VPLS，所述的PE包括在相同或不同自治系统中的PE。

3、根据权利要求1所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的扩展的NLRI报文为在NLRI报文中设置电路状态向量CSV。

4、根据权利要求3所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的CSV包括：类型、长度、值；所述类型表示CSV的类型；所述的长度表示值的位向量的个数；值表示位向量，代表虚电路的状态。

5、根据权利要求2所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

A1、在基于BGP的VPLS中的发送端PE上配置了VPLS站点后，该发送端PE向远端PE发送包含本地VPLS站点信息的所述扩展NLRI报文，与远端PE建立双向虚电路，实时检查到远端PE的隧道的状态；

A2、当发送端PE检查出到远端PE的隧道的状态为不可用时，将其到该远端PE的CSV置为不可用，向远端PE发送包含修改后的CSV的NLRI报文。

6、根据权利要求5所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的步骤A1具体包括：

A11、远端PE解析接收到的扩展NLRI报文，获取其中包含的CSV的属性值，根据该CSV属性值，建立远端PE到发送端PE的虚电路；

A12、远端PE向发送端PE发送包含本地VPLS站点信息的所述扩展NLRI报文；

A13、发送端PE解析接收到的扩展NLRI报文，获取其中包含的CSV的属性值，根据该CSV属性值，建立发送端PE到远端PE的虚电路。

7、根据权利要求3、4或5所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

远端PE接收到所述NLRI报文后，根据报文中的CSV属性的值，确定发送端PE到该远端PE的虚电路的状态，将该发送端PE到远端PE的双向虚电路状态保持一致。

8、根据权利要求7所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

当所述远端PE根据接收到的所述NLRI报文中CSV属性的值，确定发送端PE到远端PE虚电路的状态为不可用时，将该远端PE到该发送端PE的虚电路的状态置为不可用。

9、根据权利要求7所述实现虚拟专用局域网业务中虚电路状态一致性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

当远端PE根据接收到的所述NLRI报文中CSV属性的值，确定发送端PE到远端PE的虚电路的状态为可用，远端PE到发送端PE的虚电路的状态也为可用时，对远端PE到发送端PE的虚电路的状态不作处理。

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