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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kombination von vermittelten
virtuellen privaten Schicht-2-Netzwerken (VPNs) mit einem Schicht-3-VPN,
und sie bezieht sich insbesondere auf flexible, bedarfsweise vermittelte MPLS/IP-Schicht-2-VPNs für Ethermet,
ATM und Frame Relay-SVCs wobei Kunden-Routen über Schicht-3-VPN-Mechanismen
verteilt werden.
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Ould-Brahim
H. Et al beschreiben in einer internen Entwurfs-Veröffentlichung
mit dem Titel „BGP/GMPLS
Optical VPNs" (DRAFT-OULDBRAHIM-BGPGMPLS-OVPN-01.TXT, veröffentlicht
im Juli 2001) ein Netzwerk und Verfahren zur Bereitstellung von
virtuellen optischen Wählverbindungs-VPNs.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
virtuelles privates Netzwerk (VPN) kann als ein privates Netzwerk
betrachtet werden, das innerhalb einer gemeinsam genutzten Netzwerk-Infrastruktur
aufgebaut ist. In üblicher
Terminologie werden diese privaten Netzwerke von Klienten verwendet,
während
die Netzwerk-Infrastruktur von Diensteanbietern bereitgestellt wird.
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Vorhandene
Arten von Schicht-3-VPNs haben Beschränkungen, die eine einfache
Implementierung und Verwendung beeinträchtigen, was zu Folgendem führt:
- – Kunden,
die sich auf aufgrund von Sicherheitsbedenken bei Schicht-3-VPN-IP-Datenpfaden
unwohl fühlen;
- – Kunden,
die die Flexibilität
zur Verwendung von Schicht-2-Verbindungen für manche Anwendungen haben
möchten,
die in ein Schicht-3-VPN integriert sind;
- – Kunden,
die ihre Schicht-3-Verwaltung verbessern möchten, jedoch eine Kontrolle über den
Datenpfad haben möchten;
- – Kunden,
die die Schicht-2-QoS-Fähigkeiten
mit einem IP-VPN-Dienst nutzen möchten;
und
- – Kunden,
die eine Aufrüstung
auf ein Schicht-3-VPN in der Zukunft planen, die jedoch nicht bereit
sind, ihre vorhandenen Schicht-2-Netzwerke aufzugeben, beispielsweise Frame
Relay Netzwerke, die derzeit Einkünfte erzeugen.
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Im
Hinblick auf das Vorstehende würde
es wünschenswert
sein, eine Technik zur Bereitstellung von vermittelten Schicht-2-VPNs
kombiniert mit einer Teilmenge der Schicht-3-VPN-Technologie zu
schaffen, die die vorstehend beschriebenen Unzulänglichkeiten und Beschränkungen überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten
virtuellen Wählverbindungs-Schicht-2-virtuellen
privaten Netzwerk-Anordnung, die Technologie von Schicht-3-VPNs
mit vermittelten MPLS/IP L2VPNs für Ethernet-, ATM- und Frame
Relay-Verbindungen kombiniert.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Netzwerk zur Bereitstellung von
virtuellen Wählverbindungs-Schicht-2-VPNs
geschaffen, wobei das Netzwerk Folgendes umfasst: einen Satz von
Elementen, die miteinander durch Dienste verbunden sind; wobei zumindest
eine erste Teilmenge der Elemente ein privates Netzwerk (VPN A)
definiert; wobei zumindest eine zweite Teilmenge der Elemente, die
von der ersten Teilmenge verschieden ist, ein Diensteanbieter-Netzwerk bildet,
wobei zumindest zwei Teilgruppen der ersten Teilmenge von Elementen über das
Diensteanbieter-Netzwerk verbunden werden können; einen Bereitstellungs-Mechanismus,
der zur Definition einer Element-Mitgliedschaft in der ersten Teilmenge
von Elementen verwendet wird; eine Vielzahl von Kunden-Ports, die
auf den Elementen der ersten Teilmenge von Elementen unterhalten
werden; eine Vielzahl von Diensteanbieter-Ports, die auf der zweiten
Teilmenge von Elementen unterhalten werden, wobei jeder der Vielzahl
von Diensteanbieter-Ports durch Dienste mit einem Kunden-Port verbunden
ist, eine Port-Informations-Tabelle an jedem Element des Diensteanbieter-Netzwerks,
das einen Diensteanbieter-Port aufweist, wobei die Port-Informations-Tabelle Umsetzungs-Information
enthält,
die Adressen von Kunden-Ports zu Adressen von Diensteanbieter-Ports
in Beziehung setzt; einen Signalisierungs-Mechanismus, der zur Schaffung
einer Schicht-2-Verbindungsmöglichlkeit
zwischen Elementen innerhalb der ersten Teilmenge von Elementen
an der Schicht-2-Ebene über
die zweite Teilmenge von Elementen hinweg verwendet wird; und einen Erreichbarkeits-Verteilungs-Mechanismus,
der zur Verteilung von Routen-Information für das private Netzwerk verwendet
wird, wobei der Erreichbarkeits-Verteilungs-Mechanismus einen Schicht-3-VPN-Dienst
verwendet; und einen Internetprotokoll-basierten Steuerkanal zwischen
einem vorgegebenen Element der ersten Teilmenge von Elementen und
einem vorgegebenen Element der zweiten Teilmenge von Elementen.
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Vorteile
der vorliegenden Erfindung schließen den Echtzeit-Aufbau von
virtuellen Kunden-Schicht-2-Verbindungen (VCs) und die Fähigkeit zur
Durchführung
einer dynamischen Routen-Umkonfiguration über eine dynamische Routenführung ein.
Die Unterstützung
für ein
Verkehrs-Engineering in dem L2.5VPN-Dienst kann erbracht werden,
ohne dass das Verkehrs-Engineering auf den Diensteanbieter-Netzwerk beeinflusst
wird. Es gibt eine Unterstützung
für eine
beliebige Maschen-Topologie.
In Ausdrücken
der Mobilität
ermöglicht
ein L2.5VPN die Fähigkeit,
einen Port eines L2.5VPN von einer Diensteanbieter-Randeinrichtung
(PE) zu einer anderen und einen Diensteanbieter zu einem anderen
zu bewegen, ohne dass die L2.5VPN- und Klienten-Netzwerk-Adressierung
beeinflusst wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die dynamische
L2.5-Bandbreiten-Verwaltung das Zusammenwirken mit herkömmlichen
Schicht-2-VPNs unterstützt.
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Zweckmäßigerweise
sieht die Erfindung weiterhin vor, dass der Erreichbarkeits-Verteilungs-Mechanismus
einen Schicht-3-VPN-Dienst verwendet. Dieser Schicht-3-VPN-Dienst könnte entweder
ein Aufpacken von VPN-Routen auf das Backbone-Rand-Überleiteinrichtungs-Protokoll
(BGP) oder alternativ die Verwendung eines virtuellen Router-Neuverteilungs-Schemas
sein.
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Zweckmäßigerweise
ergibt die Erfindung weiterhin einen automatischen Ermittlungs-Mechanismus
zur Verteilung der Umsetzungs-Information auf Schicht-2-Port-Informations-Tabellen
des Diensteanbieter-Netzwerkes. Dieser automatische Ermittlungs-Mechanismus
zur Verteilung der Umsetzungs-Information verwendet in manchen Fällen das Rand-Überleiteinrichtungs-Protokoll.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Organisation eines Netzwerkes mit einem Satz von Elementen geschaffen,
die durch Dienste verbunden sind, wobei zumindest eine erste Teilmenge
der Elemente ein privates Netzwerk (VPN A) definiert und zumindest
eine zweite Teilmenge von Elementen, die von der ersten Teilmenge
verschieden ist, ein Diensteanbieter-Netzwerk definiert, und wobei
zumindest zwei Teilgruppen der ersten Teilmenge von Elementen über das
Diensteanbieter-Netzwerk verbunden werden können, wobei das Verfahren Folgendes
umfasst: Definieren einer Element-Mitgliedschaft in der ersten Teilmenge
von Elementen über
einen Bereitstellungs-Mechanismus; Ausbilden einer Vielzahl von
Kunden-Ports innerhalb der Elemente der ersten Teilmenge von Elementen;
Ausbilden einer Vielzahl von Diensteanbieter-Ports innerhalb der
zweiten Teilmenge von Elementen, wobei jeder der Vielzahl von Diensteanbieter-Port
durch Dienste mit einem Kunden-Port verbunden ist; Ausbilden einer
Port-Informations-Tabelle an jedem Element des Diensteanbieter-Netzwerk
ist, das einen Diensteanbieter-Port aufweist, wobei die Port-Informations-Tabelle
Umsetzungs-Information enthält,
die Adressen von Kunden-Ports zu Adressen von Diensteanbieter-Ports
in Beziehung setzt; Empfangen von Routen-Information für das private
Netzwerk unter Verwendung eines Schicht-3-VPN-Dienstes über die
zweite Teilmenge von Elementen hinweg; Ausbilden eines Internetprotokoll-basierten
Steuerkanals zwischen einem vorgegebenen Element der ersten Teilmenge
von Elementen und einem vorgegebenen Element der zweiten Teilmenge
von Elementen und Schaffen einer Schicht-2-Verbindungsfähigkeit
innerhalb der ersten Teilmenge von Elementen auf der Schicht-2-Ebene über die
zweite Teilmenge von Elementen hinweg über einen Signalisierungs-Mechanismus.
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf
Ausführungsbeispiele
hiervon beschrieben, wie sie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wird, sollte es verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung
nicht hierauf beschränkt
ist. Der Fachmann, der Zugang zu den vorliegenden Lehren hat, wird
zusätzliche
Implementierungen, Modifikationen und Ausführungsformen erkennen, die
innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung liegen, wie
sie hier beschrieben und beansprucht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird weiter aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen der
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen verständlich,
in denen:
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1 eine
schematische Darstellung eines allgemeinen Netzwerkes mit einer
gemeinsamen genutzten Netzwerk-Infrastruktur und zugeordneten virtuellen
privaten Netzwerken ist;
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2 eine
schematische Darstellung eines Netzwerk-Referenzmodells ist, das
eine Vielzahl von Kunden-Rand-Einrichtungen, Diensteanbieter-Randeinrichtungen
und Diensteanbieter-Einrichtungen innerhalb des Netzwerkes einschließt;
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3 eine
schematische Darstellung der Beziehung zwischen einem Schicht-2-Datenpfad
und Netzwerk-Diensten ist, die von dem Diensteanbieter gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung bereitgestellt werden;
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4 eine
schematische Darstellung eines L2.5VPN-Netzwerkes gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung ist;
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5 ein
Blockschaltbild von SVC-L2.5VPN-Mechanismen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist;
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6 eine
schematische Darstellung eines L2.5VPN-Netzwerkes ist, das eine
Version der Schicht-3-Erreichbarkeits-Verteilung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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7 eine
schematische Darstellung eines L2.5VPN-Netzwerkes ist, das eine
weitere Version der Schicht-3-Erreichbarkeits-Verteilung gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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Verzeichnis der verwendeten Akronyne
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- P
- – Diensteanbieter-Gerät
- PE
- – Diensteanbieter-Rand-Gerät
- CE
- – Kunden-Rand-Gerät
- SVC
- – vermittelte virtuelle Verbindung
- CPI
- – Kunden-Port-Identifikation
(Schicht-2)
- PPI
- – Diensteanbieter-Port-Identifikation (Schicht-2)
- PIT
- – Port-Informations-Tabelle
- L2PIT
- – Schicht-2-Port-Informations-Tabelle
- BGP
- – Grenz-Überleiteinrichtungs-Protokoll
- BGP
- – AD-BGP-Auto-Ermittlung
- MPLS
- – Multiprotokoll-Etikett-Vermittlung
- DLCI
- – Daten-Verbindungsstrecken-Verbindungs-Identifikation
- LMP
- – Verbindungsstrecken-Verwaltungs-Protokoll
- ISP
- – Internet-Dienste-Anbieter
- SVC
- – TE-SVC-L2VPN mit Verkehrs-Engineering-Fähigkeiten.
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In 1 ist
ein verallgemeinertes Netzwerk zu sehen, das eine gemeinsam genutzte
Netzwerk-Infrastruktur 100 mit angeschlossenen virtuellen
privaten Netzwerk-Standorten 101 aufweist. Die VPN-Standorte 101 verwenden
die Netzwerk-Infrastruktur 100, um physikalisch voneinander
entfernte Teil-Netzwerke von bestimmten VPNs miteinander zu verbinden.
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In 2 ist
ein Netzwerk-Referenzmodell gezeigt, das eine ausführlichere
Darstellung eines Netzwerkes mit einer Vielzahl von Kunden-Rand-Routern/Vermittlungen
(CEs) 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 zeigt.
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Das
Diensteanbieter-Netzwerk hat Diensteanbieter-Rand-Router-/Schicht-2-Vermittlungen (PEs) 210, 212 und 214 sowie
Diensteanbieter-Geräte
(P) 215, 216, 217 und 218 im
Inneren des Diensteanbieter-Netzwerkes.
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Weiterhin
ist in 2 der typische Fall zu erkennen, bei dem das VPN
A einen mit den CEs 201 und 202 verbundenen Teil
und einen weiteren Teil aufweist, der mit dem CE 206 verbunden
ist. Kommunikations-Dienste zwischen diesen entfernt angeordneten
Teilen des VPN A werden von dem Diensteanbieter-Netzwerk bereitgestellt.
Die gleiche allgemeine Situation ergibt sich für das VPN B, das VPN C und
das VPN D.
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Im
Betrieb ist das virtuelle Wählverbindungs-Schicht-2.5-VPN
(SVC-L2.5VPN) ein Diensteanbieter-basierter Schicht-2- und Schicht-3-VPN-Dienst,
der es Klienten ermöglicht, Schicht-2-Verbindungen
bei Bedarf anzufordern, während
Kunden-Routen über Schicht-3-Mechanismen
verteilt werden.
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Das
SVC-L2.5VPN verwendet die Mechanismen für ein SVC-L2VPN, das in der
US-Patentanmeldung ... beschrieben ist, die hier durch diese Bezugnahme
mit aufgenommen wird, um die durch folgendes gekennzeichnet sind:
- – eine
vorgegebene Topologie;
- – die
Verwendung einer IP/MPLS-basierten Signalisierung (oder irgendwelcher
anderen Schicht-2-Signalisierungsprotokolle) zwischen CE und PE;
- – den
möglichen
Einsatz des Verbindungsstrecken-Verwaltungsprotokolls (LMP) für eine Schicht-2-Verbindungs-Port-Konsistenz;
- – die
Verwendung von privaten Adressen, die sich möglicherweise mit anderen Adressen
in anderen VPNs überlappen;
und
- – die
Fähigkeit,
unter Verwendung einseitiger Signalisierungs- und Auto-Ermittlungs-Mechanismen aufgebaut
zu werden, wie sie beispielsweise in der IETF genormt sind.
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Der
Schicht-2.5-VPN-Dienst kombiniert die Vorteile sowohl von Schicht-3-VPNs,
wie sie in der RFC2547 beschrieben sind, und von „vermittelten" Schicht-2-VPNs dadurch,
dass:
- – er
einen Datenaustausch des CE mit dem PE lediglich auf der Schicht-3
ermöglicht,
das heißt
es besteht keine Notwendigkeit einer Datenaustausches mit allen
entfernt angeordneten CEs;
- – er
es der CE ermöglicht,
ein Schicht-2-VPN als den Transport-Mechanismus zu verwenden; und
- – er
eine Wiederbenutzung der Vorteile der neuen GMPLS-fähigen VPN-Technologie ermöglicht, nämlich die
Trennung des Datenpfades von der Steuerung, und die Durchführung einer
einseitigen Bereitstellung.
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Eine
formalistische Beschreibung könnte
wie folgt sein: SVC MPLS/IP L2.5VPN ≡ SVC +
(G)MPLS + IP + VPN-Konstrukte,worin:
SVC das private vermittelte
Modell implementiert;
(G)MPLS eine Signalisierung für Schicht-2-Verbindungen
bereitstellt;
IP der IP-Steuerkanal und die IP VPN-Routen-Verteilung
ist; und
VPN-Konstrukte Dienste sind, wie zum Beispiel eine VPN-Mitgliedschaft,
überlappende
Adressen, VPN-Auto-Ermittlung und so weiter.
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Die
Haupt-Ziele der Verwendung der Schicht-2 in L2.5VPNs schließen Folgendes
ein:
- – begrenzte
oder beschränkte
Verbindungsmöglichkeit,
wie sie von dem Kunden definiert und von dem Diensteanbieter aufrechterhalten
und durchgesetzt wird;
- – eine
bei Bedarf durch den L2.5VPN-Kunden bei Bedarf eingeleitete Verbindungs-Anforderung,
die keine Koordination mit dem Diensteanbieter erfordert;
- – die
Klienten-Geräte
arbeiten in dem L2.5VPN-Raum unabhängig von den Diensteanbieter-Netzwerk
Operationen, jedoch in Abhängigkeit
von den definierten begrenzten oder beschränkten Verbindungsmöglichkeiten;
- – es
existiert eine Privatheit/Unabhängigkeit
bezüglich
der Adressierung und der Routenführung sowohl
unter L2.5VPN-Kunden als auch zwischen einem L2.5VPN-Kunden und
einem Diensteanbieter;
- – es
gibt eine Unterstützung
für eine
einseitige Bereitstellung; und
- – es
gibt eine Unterstützung
für ein
vermitteltes Multi-Dienst-Schicht-2-Modell, das Dienste wie zum Beispiel
ATM, Frame Relay, Ethernet, Ethernet VLAN (PPP, HDLC, und so weiter)
einschließt.
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Die
Haupt-Ziele der Verwendung der Schicht-3 in L2.5VPNs schließen Folgendes
ein:
- – Schicht-3-VPN-Konstrukte,
insbesondere die Verteilung der Erreichbarkeit unter Verwendung der
VPN-Verteilung von VPN-Routen über
das Backbone-BGP (wie RFC2547)) oder eine virtuelle Router-(VR-)
Verteilung von VPN-Routen; und
- – optionale
IP-Dienste für
IP-Verkehr (wenn ein L2.5VPN auch zur Bereitstellung des Schicht-3 VPN
bereitgestellt wird).
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Eine
Anzahl von Vorteilen sowohl für
den Klienten als auch dem Anbieter sind mit SVC-L2.5VPNs verglichen
mit herkömmlichen
Schicht-2-VPNs und SVC-L2VPNs verbunden.
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Die
Vorteile für
den VPN-Kunden auf der Klienten-Seite sind mehrfach und schließen Folgendes ein:
- – kein
direkter Verkehrsaustausch mit privaten Standorten (was die N-Quadrat-Routenführungs-Verkehrsaustausch-Problematik
löst);
- – direkter
Datenaustausch lediglich mit verbundenen PE;
- – die
Möglichkeit
der Verwendung von Schicht-2-Verbindungen, selbst wenn ein L3VPN angeboten
wird, wodurch die Vorteile von herkömmlichen und neuen Schicht-2-VPNs
ausgenutzt werden;
- – Kompatibilität mit Zugangs-Klienten,
die „MPLS/IP"-Signalisierungsbasiert
sind;
- – Unterstützung von
sich überlappenden/privaten Adressen-Räumen;
- – Unterstützung von
Schicht-3-Adressen innerhalb des L2VPN (ohne das Erfordernis von
Transport-Schicht-2-Adresssen);
- – höhere Mobilität dadurch,
dass ein Kunde sein L2VPN von einem Port zu einem anderen bewegen
kann, ohne die Adressierung des L2VPN zu ändern (tatsächlich ohne Ändern der L2VPN-Adressierung,
QoS, und so weiter), wodurch sich eine größere Flexibilität für Netzwerk-Operationen ergibt;
- – die
L2VPN-Adressen können
für ein
Kunden-Schicht-3-Netzwerk verwendet werden;
- – es
wird ein Bereich von Sicherheits-Fähigkeiten unter Einschluss
von Schicht-2-Sicherheit angeboten;
- – es
wird ein Bereich von QoS-Fähigkeiten
angeboten, der Schicht-2-VPNs-QoS
einschließt
(unter Einschluss der herkömmlichen
L2VPNs);
- – es
wird ermöglicht,
dass die SVC-L2VPN-Verbindung entweder als eine herkömmliche Schicht-2-Verbindung
oder als ein MPLS LSP in dem Klienten-Netzwerk nach Bedarf verwendet wird;
- – es
ist nicht erforderlich, dass der Klient eine volle MPLS implementiert,
sondern lediglich das Signalisierungsprotokoll an den Rändern; und
- – es
wird die Option des Klienten zugelassen, die SVC-TE-Dienste zu verwenden,
um sein Netzwerk besser zu optimieren und Verkehrs-Engineering-Operationen
durchzuführen.
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Die
Vorteile für
den Diensteanbieter auf der Diensteanbieter-Seite schließen Folgendes
ein:
- – Möglichkeit
für neue
Einkünfte-Möglichkeiten
für die
ISPs;
- – Unterstützung für eine dynamische
Mitgliedschafts-Verteilung für
Erleichterung der Verbindungs-Konfiguration und Verteilung;
- – Fähigkeit
zum Zusammenwirken mit vorhandenen herkömmlichen Schicht-2-VPNs;
- – die
Möglichkeit,
den Ertrag aus einer Netzwerk-Investition in die herkömmliche
Schicht 2- und IP/MPLS-basierte Infrastruktur für einem Maximum zu machen;
- – Vergrößerung der
vorhandenen Diensteanbieter-Kenntnisse über Schicht-2-VPNs;
- – Vermeidung
der Notwendigkeit eines Tunnelns (unter Einschluss von MPLS) zwischen
PE-PE (nur wenn MPLS in dem Kern verwendet wird);
- – Unterstützung für die erneute
Verwendung von (G)MPLS für
Verbindungsstrecken, Port-Konstrukte;
- – Unterstützung für eine einseitige
Signalisierung;
- – die
Fähigkeit,
Diensteanbieter-Netzwerk-Operationen vollständig von den Kunden-L2VPNs
zu entkoppeln, im Gegensatz zu dem Fall von herkömmlich vermittelten L2VPNs;
und
- – Ermöglichung
einer besseren Skalierung als Schicht-3-VPNs oder Schicht-3-VPNs
mit erweiterten zweiphasigen Ermittlungs-Mechanismen.
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In
Abhängigkeit
von der Implementierung und dem Dienste-Angebot kann ein L2.5VPN-Dienst Folgendes
bieten:
- – einen
L2.5VPN-Dienst mit den Optionen zum Anbieten eines Schicht-3-VPN-Dienstes (zusätzlich zu
L2.5) auf dem gleichen Port, falls erforderlich;
- – die
Verwendung eines Schicht-2-VPN-Dienstes (zusätzlich zu L2.5), bestehend
aus Folgendem:
- – traditionelles
herkömmliches
L2VPN;
- – neues
MPLS/IP L2VPN (PVC-Modelle);
- – neues
MPLS/IP-vermitteltes L2VPN;
- – neues
SVC-TE (L2VPN mit Verkehrs-Engineering-Fähigkeiten);
- – ausschließlicher
Betrieb eines L2.5VPN-Dienstes, jedoch mit einer Schicht-3-Erreichbarkeits-Verteilung
und einem Schicht-2-Datenpfad; und
- – einen
L2.5VPN-Dienst mit Verkehrs-Engineering-(TE-)Fähigkeiten.
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Die
Schicht-3-Vorteile eines L2.5VPN schließen Folgendes ein:
- – IP-Zugang
zwischen PE und CE auf einer Steuerebene;
- – die
CEs bauen keinen Routenführungs-Datenaustausch
zwischen sich selbst auf;
- – PE-Geräte verwalten
Kunden-Routen lediglich zur Verteilung;
- – das
Diensteanbieter-(SP-) Netzwerk ergibt eine automatische Standort-Zwischenverbindungsmöglichkeit
zwischen Kunden-CE-Geräten;
- – der
SP garantiert die Sicherheit und Isolation der VPNs zwischen sich
und zwischen dem Diensteanbieter-Netzwerk oder Netzwerken unter
Verwendung einer Vielzahl von Optionen unter Einschluss derjenigen
von herkömmlichen
L2VPNs; und
- – der
SP kann einen Extranet- und Internet-Zugang pro VPN-Basis mit einem
L2.5VPN anbieten.
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Die
SVC-L2.5VPN-Protokoll-Anforderungen sind wie folgt:
- – an
der CE:
– es
ist eine Unterstützung
für die
MPLS-Signalisierung erforderlich, beispielsweise RSVP-TE mit SVC-L2VPN-Erweiterungen,
jedoch nicht notwendigerweise eine MPLS-Weiterleitung;
– es ist
IP-basierter Steuerkanal erforderlich, beispielsweise eine IP-Tunnelung;
– es ist
eine Unterstützung
für ein
Routenführungs-Protokoll
oder für
statische Routen zwischen CE-PE in dem VPN-Kontext erforderlich.
- – an
der PE:
– es
ist ein IP-basierter Steuerkanal erforderlich;
– es ist
eine MPLS-Signalisierung erforderlich; und
– teilweise ein Auto-Ermittlungs-Mechanismus; und
– ein Mechanismus
zur Verteilung der Erreichbarkeit ist erforderlich.
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Die
SVC-L2.5VPN-Architektur-Komponenten können wie folgt zusammengefasst
werden:
- – der
Zugang erfolgt über
Schicht-2 oder Schicht-3-VPNs;
- – es
ist ein IP-basierter Steuerkanal zum Lernen von Kunden-Routen und
einer Signalisierungs-Nachbarschaft erforderlich;
- – eine
Schicht-2.5 VPN-Erreichbarkeits-Verteilung unter Verwendung eines
Schicht-3 VPN-Dienstes zur Verbreitung der Erreichbarkeit, wie zum
Beispiel die Aufsattelung von VPN-Routen auf das Backbone BGP, wie
es in der RFC2547 beschrieben ist, oder durch die Verwendung eines
virtuellen Router-(VR-)Verteilungsschemas;
- – ein
verallgemeinerter L2.5-Ermittlungs-Mechanismus unter Verwendung
einer Schicht-3-Ermittlung für
die Schicht-3-Routen und einer Schicht-2-Ermittlung für die Schicht-2-Port-Information;
- – die
Mitgliedschaft ist in der gleichen Weise definiert, wie bei vorhandenen
Schicht-2-VPNs und Schicht-3-VPNs;
- – vermittelte
SVC-L2VPNs nach Bedarf;
- – Weiterleitung
von Nachbarschaft mit L2.5VPNs;
- – Ports
und Verbindungsstrecken sind logische Konstrukte, die (G)MPLS-Funktionen
verwenden; und
- – die
Signalisierung zwischen CE-PE ist MPLS-basiert (lediglich Paketseitig).
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Die
SVC-L2.5VPN-Baublöcke
können
wie folgt zusammengefasst werden:
- – Kunden-
und Diensteanbieter-Ports;
- – eine
Schicht-2-Port-Informations-Tabelle (L2PIT) die eine Umsetzung zwischen
Kunden-Ports und Anbieter-Ports (an den Rändern des Diensteanbieter-Netzwerkes)
unterhält,
versorgt örtliche
CEs mit der Information über
andere Ports in dem SVC-L2.5VPN, und ist auf einer Grundlage pro
SVC-L2.5VPN oder für
alle die SVC-L23VPNs definiert, die mit der PE verbunden sind;
- – ein
Schicht-2-BGP-basierter Auto-Ermittlungs-Mechanismus (BGP-AD) wird zur Feststellung
und Verteilung von Information, die sich auf Kunden- und Diensteanbieter-Ports
bezieht, an die PEs, und zur Belegung der L2PIT mit dieser Information
verwendet;
- – ein
(G)MPLS-Signalisierungs-Mechanismus zur Schaffung einer Verbindungsmöglichkeit
innerhalb des Satzes von Klienten-Geräten, die einen Teil des gleichen
VPN an der Schicht-2-Ebene bilden; und
- – ein
Erreichbarkeits-Verteilungs-Mechanismus, der die VPN-Verteilung
von VPN-Routen über
das Backbone-BGP oder eine virtuelle Router-(VR-) Verteilung von VPN-Routen sein
kann.
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Die
Kundenstandort-Erreichbarkeit kann entweder durch:
- – die
Verwendung von statischen Routen; oder
- – die
Verwendung von Standard-Routenführungs-Protokollen,
wie zum Beispiel RIP, OSPF oder IBGP bestimmt werden.
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In 3 ist
eine Darstellung der Beziehung zwischen einem Kunden-Rand-Gerät 301 (CE)
typischerweise einem Router; dem Schicht-2-Datenpfad 303;
den privaten Routen 305, die getrennt von dem Datenpfad
definiert sind; dem Diensteanbieter-Netzwerk 307; und den vom Dienstanbieter
bereitgestelltem Schicht-2.5-VPN-Architekturschichten 309 gezeigt.
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In 4 ist
ein L2.5VPN gezeigt, das ein Diensteanbieter-Netzwerk mit einem
Backbone 401 und einer Diensteanbieter-Randeinrichtung 403 (PE) aufweist.
Ein Kunden-Rand-Gerät 405 (CE)
ergibt eine Verbindung über
einen Schicht-2-/Schicht-3-Zugang 407 an
das Diensteanbieter-Rand-Gerät 403. Zwischen
den Rand-Geräten 403 und 405 verlaufen Dienste 409,
die aus einer OSPF/RIP/BGP- und/oder des
MPLS-Signalisierung für
L2VPN bestehen. Die virtuelle Schicht-2-Verbindung 411 verbindet entfernt gelegene
Abschnitte des VPN A über
das Diensteanbieter-Netzwerk. Die Erreichbarkeits-Verteilung erfolgt
in Form von Schicht-3-VPNs, und der Datenpfad hat die Form von Schicht-2-VPNs.
Bei L2.5VPNs mit einem Verkehrs-Engineering (L2.5VPN-TE) bildet das
CE 405 eine Weiterleitungs-Nachbarschaft aus dieser virtuellen
Wählverbindung
(SVC) durch Ankündigen
der SVC als eine TE-Verbindungsstrecke in die gleiche Instanz ISIS/OSPF.
Die SVC-L2VPN-Verbindung kann als ein MPLS LSP an das CE 405 erscheinen,
wenn das CE 405 MPLS betreibt.
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Die
Verwendung von L2.5VPN ergibt eine vereinfachte Bereitstellung dadurch
dass:
- – die
Hinzufügung
eines neuen Ports zu einem vorgegebenen SVC-L2.5VPN die Konfiguration und/oder Bereitstellung
von Änderungen
lediglich an dem PE beinhaltet, das diesen Port hat;
- – BGP
wird zur Verteilung dieser Information an andere PEs die Ports dieses
SVC-L2-VPN haben, verwendet;
- – BGP
wird zur Verteilung dieser Information an andere CEs verwendet, die
Ports dieses SVC-L2VPN haben;
- – der
Kunde könnte
eine Schicht-2-Verbindung zwischen einem Paar von Ports in seinem SVC-L2VPN
aufbauen oder beenden, ohne dass dies Konfigurations- oder Bereitstellungs-Änderungen
in irgendwelchen der Diensteanbieter-Ausrüstungen bedingt, indem eine (G)MPLS-Signalisierung
verwendet wird; und
- – der
Kunde bildet einen Schicht-3-Datenaustausch lediglich mit dem angeschlossenen
PE aus.
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Die
SVC-L2.5VPN-Mechanismen sind in 5 gezeigt,
wobei die L2.5VPN 501 zwei getrennte Operationen aufweist:
die vermittelten L2VPN-Operationen 502 und die Schicht-3-VPN-Operationen 503.
Teil der vermittelten L2VPN-Operationen 502 sind die Kunden-Port-Information-Lernoperation 504 und
die Port-Informations-Tabellen-Aufbau-
und Port-Informations-Verteilungs-Operation 506. Zu den
Operationen der Schicht-3-VPN-Operationen 503 gehören die
Kunden-Erreichbarkeits-Informations-Lernfunktion 505 und
die Schicht-3-Verteilungphasen-Funktion 507.
Vermittelte L2VPN-Operationen 502 können ein Offline-Verkehrs-Engineering als eine
Option bieten. Vermittelte L2VPN-Operationen 502 können weiterhin
unter Verwendung von GMPS-basierten optischen VPNs ausgeführt werden. Schicht-3-VPN-Operationen 503 dienen
lediglich zum Online-Verkehrs-Engineering,
was durch Schicht-3-VPNs-Mechanismen durchgeführt wird.
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In 6 ist
eine Darstellung eines L2.5VPN mit einem Erreichbarkeits-Verteilungsschema
gezeigt, das aus BGP-Aktualisierungen über das Backbone-BGP besteht. Das
Backbone 601 verbindet ein Paar von Diensteanbieter-Randgeräten 603,
typischerweise Routern. Ein virtueller Router 605 ist mit dem
VPN A verbunden, während
eine VPN-Erreichbarkeits-Information 607 den Backbone 601 über BGP-Aktualisierungen 609 durchquert.
Dies ist eine Erläuterung
des ersten der Schicht-3-Erreichbarkeits-Verteilungs-Verfahren.
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Im
Gegensatz hierzu zeigt 7 ein L2.5VPN mit einer virtuellen
Router-Erreichbarkeits-Verteilung.
Ein VPN A 701 ist einem Dienstanbieter-Randgerät 703 verbunden,
typischerweise einen Router, der über das Diensteanbieter-Netzwerk hinweg
mit einem zweiten Diensteanbieter-Randgerät 705 verbunden ist.
Die virtuellen Router 704 und 706 ergeben den
virtuellen Routenführungs-Mechanismus innerhalb
der Diensteanbieter-Randgeräte. Mit 709 ist
eine Routenführungs-Instanz
bezeichnet, und die Teile 711 zeigen Routenführungs-Aktualisierungen,
die eine pro VPN-Erreichbarkeits-Information entlang von Tunnels 707 bereitstellen,
die entlang der Backbones 713 des Diensteanbieter-Netzwerkes verlaufen.
Dies ist eine Erläuterung
des zweiten der alternativen Schicht-3-Erreichbarkeits-Verteilungs-Verfahren.
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist es zu erkennen, dass viele Alternativen, Modifikationen und
Abänderungen
für den
Fachmann im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung ersichtlich
sind. Entsprechend soll die Erfindung alle Modifikationen, Abänderungen
und Anpassungen umfassen, wie sie an den vorstehend beschriebenen
speziellen Ausführungsformen
der Erfindung gemacht werden können, ohne
von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen definiert
ist.