KR101460872B1

KR101460872B1 - Bgp mac-vpn에 대한 다중 프로토콜 레이블 스위칭(mpls) 레이블 할당을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101460872B1
Application number: KR1020127030077A
Authority: KR
Inventors: 플로린 발루스; 윔 헨더릭스
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2014-11-11
Also published as: EP2572476B1; US9832097B2; US20140294004A1; KR20140026228A; WO2011146686A1; JP2013526813A; CN102986176A; US8767731B2; US20110286452A1; JP5581441B2; CN102986176B; EP2572476A1

Abstract

본 발명은 BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)을 지원하는 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS) 인프라스트럭처 내에서 플러딩 레이블들(flooding labels)을 분배하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

BGP MAC-VPN에 대한 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS) 레이블 할당을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MPLS LABEL ALLOCATION FOR A BGP MAC-VPN}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2010년 5월 19일자에 출원된 미국 가출원 제61/184,205호 "MPLS LABEL DISTRIBUTION SCHEME FOR BGP MAC-VPNs"에 대한 우선권을 주장하며, 이 가출원의 내용은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.

발명은 통신 네트워크 분야에 관한 것이며, 특히 멀티 프로토콜 레이블 스위칭(이하, MPLS) 네트워크에 관한 것이다.

MPLS(multi-protocol label switching)을 통해서, 서로 구별된 매우 다양한 엔드 투 엔드 서비스(end-to-end service)들이 효율적으로 전달될 수 있다. MPLS은 레이블 스위칭 경로(이하, LSP)들을 사용하여서 그러한 서비스 전달을 지원한다. 상이한 요소들에 따라서, 수백 개 또는 수천 개의 LSP들이 소정의 MPLS 네트워크에서 제공될 수 있다. 네트워크 상태들이 변함에 따라서, 소정의 MPLS 네트워크에서 제공되는 LSP들도 변화될 필요가 있다.

BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)은 VPLS(Virtual Private LAN Service)에서 MAC 어드레스들의 BGP 기반 분배를 지원한다.

공교롭게도, 가령 라벨 할당을 위한 유효한 메카니즘 또는 절차가 없기 때문에 MPLS 레이블을 기반으로 하는 인프라스트럭처 내에서 BGP MAC-VPN을 제공하는 문제를 해결한 만한 방법이 존재하지 않는다.

종래 기술의 다양한 문제점들이 BGP MAC-VPN을 지원하는 MPLS 인프라스트럭처 내에서 레이블(label)들을 할당하기 위한 본 발명에 따른 방법 및 장치를 통해서 해결될 수 있다.

일 실시예는 BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)을 지원하는 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS) 인프라스트럭처 내에서 플러딩 레이블들(flooding labels)을 분배하는 방법으로서, 이 방법은 수신지 프로바이더 에지(provider edge) 라우터들에서, 공지하고 있는 각 MAC-VPN 인스턴스(MVI)에 대하여 범용 플러딩 레이블(GFL)을 생성하는 단계와, 수신지 프로바이더 에지 라우터들에서, 공지하고 있는 각 지정된 포워더(DF) 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)에 대하여 멀티 호밍(multi-homing) 플러딩 레이블(MHFL)을 생성하는 단계와, 라우트 구별자(RD) 및 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)를 포함하는 MAC-VPN 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 사용하여서 상기 생성된 각 범용 플러딩 레이블 및 멀티 호밍 플러딩 레이블을 소스 프로바이더 에지 라우터들에게 분배하는 단계를 포함한다.

본 발명의 교시 사항들은 다음의 첨부 도면들을 참조하여서 그 이하의 상세한 설명 부분을 독해하면 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 통신 네트워크 아키텍처의 하이 레벨 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 다운스트림 레이블 할당 방법의 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 업스트림 레이블 할당 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 명세서에서 개시된 다양한 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨터 아키텍처 및 선택 사양적 스위칭 메카니즘을 나타내고 있다.
도 5 내지 도 7은 다양한 실시예들에 따라 동작하는 통신 네트워크 아키텍처의 하이 레벨 블록도이다.
이해를 돕기 위해서, 가능하면, 동일한 참조 부호가 도면들에서 공통되는 동일한 구성 요소들에 부여된다.

본 발명은 본 명세서에서 주로 BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)을 지원하는 다중 프로토콜 레이블 스위칭(이하, MPLS) 인프라스트럭처의 측면에서 도시 및 기술될 것이다. 기술된 BGP MAC-VPN은 VPLS(Virtual Private LAN Service) FIB(Forwarding Information Base: 포워딩 정보 베이스) 내에서의 MAC 어드레스들의 BGP 기반 배포를 제공하며, 이로써 MPLS 코어 상에서의 MAC 학습 및 플러딩(flooding)이 제거된다. 또한, 이 시스템은 레이어 2(Layer 2) 다중포인트 대 다중포인트 VPN 서비스에 다중경로 또는 활성/활성 액세스 레질리언스(resiliency)를 제공할 수 있다.

본 명세서에서 제공되는 레이블 할당 방식은 (1) 원격 고객 에지(또는 고객 장치)(CE)가 동일한 패킷의 2 개의 카피(copy)를 수신하는 경우에서의 패킷 복제 문제, (2) 특정 CE에 의해서 발생한 패킷이 다시 이 특정 CE로 복귀하는 경우의 루프 금지 문제 및 (3) MAC M1이 서로 다른 링크 상의 수신지 CE들에서 달리 나타나서 재배열 문제 및 MAC 테이블 불안전성 문제가 발생하는 경우의 MAC 테이블 불안정성을 포함하는 다양한 문제점을 처리할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 통신 네트워크 아키텍처의 하이 레벨 블록도이다. 구체적으로, 도 1의 아키텍처(100)는 MAC(media access control) VPN(virtual private networking)(이하, MAC-VPN)을 지원하는 BGP(border gateway protocol) MPLS(multi-protocol label switching) 네트워크(이하, BGP MPLS 네트워크)를 제공한다.

이 아키텍처(100)는 IP/MPLS 통신 네트워크(CN)(110), 네트워크 관리 시스템(이하, NMS)(120), 다수의 PE(provider edge) 라우터(또는 MPLS 에지 스위치(edge switch)(이하, MES))(130-1 내지 130-4)(합쳐서 PE 라우터(130)로도 지칭됨) 및 다수의 CE(customer edge) 라우터(140-1 내지 140-7)(합쳐서 CE 라우터(140)로도 지칭됨)를 포함한다.

PE 라우터들(130)은 CN(110)의 MPLS 인프라스트럭처 내의 다수의 라우터 또는 스위칭 요소(미도시)를 통해서 구현되는 MPLS 레이블 스위칭 경로(LSP) 터널들로 된 전체 메시(mesh)에 의해서 서로 접속되어 있다.

다수의 CE(customer edge) 라우터(140-1 내지 140-7) 각각은 각각의 MAC와 연관되며 하나 이상의 PE 라우터들(130)에 접속된다. 가령, 도 1의 예시적인 실시예에서, PE 라우터(130-1)는 CE 라우터들(140-1 내지 140-3)에 접속되며, PE 라우터(130-2)는 CE 라우터들(140-2 내지 140-4)에 접속되며, PE 라우터(130-3)는 CE 라우터들(140-5 및 140-6)에 접속되며, PE 라우터(130-4)는 CE 라우터들(140-6 및 140-7)에 접속된다. 이보다 많거나 적은 CE 라우터들(140)이 다양한 PE 라우터들(130)에 접속될 수 있다. 본 명세서에 제공되는 특정 조합/접속은 오직 예시적인 설명을 위한 것이다.

데이터 패킷 또는 데이터그램은 매 서비스마다 입력(ingress) VC(가상 접속) 레이블 및 출력(egress) VC 레이블에 따라서 라우팅된다. 이 VC 레이블들을 PE 라우터들(130)이 사용하여서 동일한 LSP 터널 세트 상에서 상이한 서비스들로부터 도달하는 트래픽을 디멀티플렉싱한다.

PE 라우터들은 자신의 액세스 및 네트워크 포트들 상에 도달한 트래픽의 소스 MAC 어드레스를 학습한다. 각 PE 라우터(130)는 각 VPLS 서비스 인스턴스에 대한 FIB(포워딩 정보 베이스)를 유지한다. 상기 학습된 MAC 어드레스들은 해당 서비스의 FIB 테이블 내에 채워진다. 모든 트래픽은 MAC 어드레스들에 기초하여서 스위칭되고 LSP 터널들을 사용하여서 참여하는 모든 PE 라우터들 간에서 포워딩된다.

미지의 패킷들(즉, 수신지 MAC 어드레스가 학습되지 않은 패킷들)이 적합한 수신지 또는 목적지 스테이션이 응답하여서 수신지 MAC 어드레스가 해당 서비스와 연관된 PE 라우터들에 의해서 학습될 때까지 해당 서비스에 대해서 모든 LSP 상에서 참여하는 PE 라우터들에게 포워딩된다(즉, PE 라우터들로 플러딩된다).

NMS(120)은 본 명세서에서 기술된 다양한 관리 기능을 수행하도록 구성된 네트워크 관리 시스템이다. NMS(120)은 CN(110)의 노드들과 통신하도록 구성된다. NMS(120)은 또한 다른 동작 지원 시스템들(가령, EMS(element magagement system), TMS(topology management system) 등 및 이들의 다양한 조합)과 통신하도록 구성될 수 있다.

NMS(120)은 네트워크 노드, 네트워트 운영 센터(NOC) 또는 CN(110) 및 이에 접속된 다양한 요소들과 통신할 수 있는 임의의 다른 로케이션에서 구현될 수 있다. NMS(120)은 하나 이상의 사용자들로 하여금 다양한 네트워크 관리, 구성, 프로비전닝(provisioning) 또는 제어 관련 기능들(가령, 정보 입력, 정보 검토, 본 명세서에서 기술된 바와 같은 다양한 방법들에 대한 실행 개시 등)을 수행하게 하는 사용자 인터페이스 기능들을 지원할 수 있다. NMS(120)의 다양한 실시예들은 다양한 실시예들을 참조하여서 본 명세서에서 기술되는 바와 같은 기능들을 수행하도록 구성된다.

다양한 실시예들의 동작에 대한 설명을 간소화시키기 위해서 몇 개의 경로들이 도 1에서 특정하게 참조된다. 구체적으로, 경로(190)는 MES-2(130-2)와 네트워크(110) 간에 데이터를 전달하며, 경로(191)는 MES-1(130-1)와 네트워크(110) 간에 데이터를 전달하고, 경로(192)는 MES-1(130-1)와 CE-1(140-1) 간에 데이터를 전달하며, 경로(193)는 MES-1(130-1)와 CE-2(140-2) 간에 데이터를 전달하며, 경로(194)는 MES-1(130-1)와 CE-1(140-3) 간에 데이터를 전달하며, 경로(195)는 MES-2(130-2)와 CE-2(140-2) 간에 데이터를 전달하며, 경로(196)는 MES-2(130-2)와 CE-3(140-3) 간에 데이터를 전달하며, 경로(197)는 MES-2(130-2)와 CE-(140-4) 간에 데이터를 전달한다. 다른 경로들이 도 1에서 도시된 바와 같이 존재한다.

BGP MPLS 기반 MAC - VPN

상술한 통신 네트워크는 MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking) 또는 MAC-VPN을 지원하는 BGP(Border Gateway Protocol) 다중 프로토콜 레이블 스위칭(이하, MPLS) 네트워크(BGP MPLS 네트워크)를 구현한다. 이에 대한 다양한 구현예들이 이제 상세하게 기술될 것이다.

전술한 바와 같이, MAC-VPN 네트워크는 MPLS 인프라스트럭처의 에지에 배치된 PE들 또는 MPLS 에지 스위치들(MES)에 접속된 CE들을 포함한다. CE는 호스트, 라우터 또는 스위치일 수 있다. MES(MPLS edge switch)들은 CE들 간의 레이어 2 가상 브리지 접속을 제공한다. 제공자의 네트워크 내에는 다수의 MAC-VPN들이 존재할 수 있다. MES 상의 MAC-VPN의 인스턴스는 MVI(MAC-VPN Instance)로 지칭된다. MES들은 MPLS LSP 인프라스트럭처에 의해서 접속된다.

제어 플레인을 통한 MAC 학습

MES들 간의 학습은 제어 플레인에서, 특히 BGP 제어 플레인에서 일어난다. 이러한 제어 플레인 학습으로 인해서 유리하게는 부하 밸런싱이 가능하며 CE들이 다수의 활성 어태치(attach) 포인트에 접속될 수 있으며 소정의 네트워크 고정 시에 컨버전스 타임이 개선될 수 있다. MES와 CE 간의 학습은 가령 IEEE 802.1x, 802.1aq, LLDP 또는 다른 프로토콜에 따라서 데이터 플레인에서 일어난다.

MES 상의 레이어 2 포워딩 테이블은 제어 플레인에게 알려진 모든 MAC 수신지들 또는 캐시 기반 방식을 사용하여서 선택된 알려진 MAC 수신지 서브세트를 포함할 수 있다. 가령, 특정 MES의 포워딩 테이블은 상기 특정 MES을 트랜시팅(transiting)하는 활성 흐름의 MAC 수신지들로만 채워질 수 있다.

MAC-VPN의 정책 속성은 IP VPN의 정책 속성과 유사하다. MAC-VPN 인스턴스는 RD(Route-Distinguisher, 라우트 구별자)을 필요로 하며, MAC-VPN은 하나 이상의 RT(Route-Target)을 필요로 한다. CE는 VLAN(virtual local area network) 또는 간단히 이더넷 인터페이스 상의 특정 MVI에서 MES 상에서 MAC-VPN에 어태치된다. 어태치 포인트가 VLAN일 때에, 특정 MAC-VPN 내에는 하나 이상의 VLAN이 존재할 수 있다. 몇몇 전개 시나리오들은 MAC-VPN들에 걸친 VLAN의 독특성을 보장한다. 즉, 소정의 MAC-VPN의 모든 어태치 포인트들은 동일한 VLAN을 사용하며 어떠한 다른 MAC-VPN은 이 VALN을 사용하지 않는다. 이는 “단일 VLAN MAC-VPN"으로 지칭된다.

이더넷 세그먼트 식별자

CE가 2 개 이상의 MES에 멀티호밍되면(multi-homed), 어태치 회로 세트가 이터넷 세그먼트를 구성한다. 이더넷 세그먼트는 CE에게 링크 통합 그룹(link aggregation group)으로서 나타날 수 있다. 이더넷 세그먼트들은 ESI(Ethernet Segment Identifier)로서 표시되는 식별자를 갖는다. 단일호밍된 CE는 ESI 0을 갖는 이더넷 세그먼트에 어태치되는 것으로 고려되며 그렇지 않으면 이더넷 세그먼트는 고유한 비제로 ESI를 갖는다.

ESI는 다음과 같은 다양한 메카니즘을 사용하여서 할당될 수 있다. (1) ESI는 구성될 수 있다. (2) LACP(Link Aggregation Control Protocol)이 호스트들인 CE들과 MES들 간에서 사용되면, ESI는 LACP에 의해서 결정될 수 있다. (3) LLDP(Link Label Distribution Protocol)이 호스트들인 CE들과 MES들 간에서 사용되면, ESI는 LLDP에 의해서 결정될 수 있다. (4) 간접적으로 접속된 호스트들 및 호스트들과 MES들 간의 브리징된 LAN의 경우에, ESI는 레이어 2 브리지 프로토콜에 기초하여서 결정되는데, 여기서 ESI의 값은 이더넷 세그먼트 상의 BPDU를 청취함으로써 유도된다(MES은 BPDU들을 청취함으로써 스위치 ID, MSTP ID 및 루트 브리지 ID를 학습한다).

유니캐스트 MAC 어드레스로의 도달 가능성 판정

MES들이 자신이 수신한 패킷들을 수신지 MAC 어드레스에 기초하여서 포워딩한다. 이로써, MES들은 소정의 수신지 유니캐스트 MAC 어드레스에 도달하는 방식을 학습할 수 있어야 한다. MAC 어드레스 학습에 있어서 2 가지 요소들이 존재한다. 즉, "로컬 학습(local learning)" 및 "원격 학습(remote learning)"이 존재한다.

로컬 학습에서는 특정 MES가 자신에 접속된 CE들의 MAC 어드레스들을 학습한다. 즉, 특정 MAC-VPN 내의 MES들은 표준 이더넷 학습 절차를 통해서 접속된 CE들로부터의 로컬 데이터 플레인 학습을 지원한다. MES는 CE 네트워크로부터 DHCP 요청, 그 자신의 MAC에 대한 그래튜이터스 ARP(gratuitous ARP) 요청, 피어(peer)에 대한 ARP 요청 등과 같은 패킷들을 수신하면 데이터 플레인에서 MAC 어드레스를 학습한다. 이와 달리, CE가 호스트이면, MES들은 MES들과 호스트들 간에서 실행되는 LLDP와 같은 프로토콜로의 확장들을 사용하여서 제어 플레인에서 호스트의 MAC 어드레스들을 학습할 수 있다. CE가 호스트 또는 호스트에 접속된 스위칭 네트워크인 경우에, 소정의 MES가 다른 MES을 통해서 도달 가능하게 되도록 이 소정의 MES가 이동함을 통해서 MAC 어드레스가 도달될 수 있다. 이는 MAC 이동(MAC Move)로 지칭된다.

원격 학습에서는 특정 MES가 원격 CE들의 MAC 어드레스들을 학습한다. 말하자면, 이러한 원격 CE들은 다른 MES 후방에 있거나 다른 MES을 통해서 접속된 CE들 또는 원격 CE들 후방에 있거나 원격 CE들을 통해서 접속된 CE들 또는 호스트들이다. MAC 어드레스에 대한 원격 학습은 제어 플레인에서 수행된다. 원격 학습을 달성하기 위해서, 각 MES는 자신의 로컬하게 어태치된 CE들로부터 학습한 MAC 어드레스들을 제어 플레인에서 공지한다(advertise).

MES 제어 플레인 공지( MES Control Plane Advertisement )

각 MES에 의하여 자신이 학습한 MAC 어드레스를 제어 플레인에서 공지하는 바가 BGP의 확장을 사용하여서 MAC-VPN 내의 다른 MES들에게 제공된다. 구체적으로, BGP는 MAC-VPN-NLRI로 표시되는 네트워크 층 도달 가능성 정보(network layer reachability information, 이하 NLRI)를 사용하여서 이러한 MAC 어드레스들을 공지하도록 확장된다. 이러한 확장은 MAC-VPN에 있어서 신규 어드레스 패밀리 식별자(address family identifier, 이하 AFI) 및 신규 후속 어드레스 패밀리 식별자(subsequent address family identifier, 이하 SAFI)를 포함한다.

MAC-VPN-NLRI은 BGP MAC VPN에 대해서 사용될 경우에는 라우트 타입(RT), 길이 필드 및 값 필드와 같은 다수의 정보 요소 또는 필드를 인코딩한다.

라우트 타입(RT)은 다음과 같은 값 필드의 포맷을 식별하는데 사용된다. 다수의 라우트 타입 코트 포인트들이 규정될 수 있다. 길이 필드는 다음과 같은 값 필드의 길이를 옥텟(octet)으로 나타내는데 사용된다. 값 필드는 각 개별 RT에 특정된 정보를 운반한다.

다음 논의를 위해서 다음과 같은 RT들이 사용될 것이지만 다른 RT들도 역시 사용될 수도 있다.

(a) DF(Designated Forwarder) 선택 기능 및 부하 밸런싱 기능을 가능하게 하며 신속한 MAC 철회를 위해서 사용될 수 있는 이더넷 태크 자동 발견

(b) MES들 간의 MAC 어드레스 공지를 위해서 사용되는 MAC 공지

(c) 소정의 패킷이 소스 MES에서 플러딩되었음을 표시하는 메카니즘을 제공하는 포괄적 멀티캐스트 VLAN. 통상적으로, BUM 트래픽(여기서, BUM은 브로드캐스트(Broadcast), 미지의 유니캐스트(Unknown unicast), 멀티캐스트(multicast)를 나타냄)은 인그레스(ingress MES)에서 플러딩된다. 이는 오직 DF만이 멀티호밍된(MH) CE에 플러링되었다고 마킹된 패킷들을 포워딩하고 있을 때에 플러딩된 패킷의 하나의 카피만이 멀티호밍된(MH) CE에 전달되도록 보장한다.

(d) 루프 형성을 방지하는 이더넷 세그먼트 루트. 지정되지 않은 포워더 어태치 회로 상의 MH CE로부터의 입력 트래픽은 MH ESI에 특정된 레이블로 태킹된다. 상기 MH ESI에 대한 DF를 포함하는 수신 MES에서, 상기 태그는 패킷이 동일한 MH CE로 다시 포워딩되는 것을 방지하는데 사용된다.

MAC 공지 RT를 반송하는 NLRI에 대한 예시적인 구조가 이제 논의될 것이다. 이 구조는 다음과 같은 바들을 포함한다.

(1) NLRL을 공지하고 있는 MAC-VPN 인스턴스의 RD(Route-Distinguisher). 구체적으로, 고유한 RD는 가령 타입 1 RD을 사용함으로써 MES 상의 각 MAC-VPN 인스턴스에 대해 할당된다. 값 필드는 MES에 대해서 유일한 넘버에 선행하는 MES의 IP 어드레스(가령, 루프백 어드레스)를 포함할 수 있다. 이 넘버는 MES에 의해서 생성되거나 VLAN ID의 전부 또는 일부일 수 있다(가령, 단일 VLAN MAC-VPN 경우에 있어서 그러하다).

(2) MAC 어드레스가 VLAN 상에서 CE로부터 학습된 경우의 VLAN ID(학습되지 않는 경우에는 제로로 설정됨).

(3) ESI(이더넷 세그먼트 식별자).

(4) MAC 어드레스

(5) 선택 사양적으로, 학습된 MAC 어드레스와 연관된 하나 이상의 IP 어드레스.

(6) 원격 MES들로부터 수신된 패킷들을 포워딩하기 위해서 MES에 의해서 사용되는 MAC-VPN MPLS 레이블. MES는 (매 MVI 레이블 할당으로서 표시되는) 소정의 MAC-VPN 인스턴스에서 모든 MAC 어드레스에 대해서 동일한 MAC-VPN 레이블을 공지하거나 각 MAC 어드레스에 대해서 고유한 MAC-VPN 레이블을 공지할 수 있다. 매 MVI 레이블 할당(per-MVI label assignment)은 최소한의 개수의 MAC-VPN 레이블들을 요구하지만 포워딩을 위한 에그레스(egress) MES 상의 MPLS 룩업 이외에 MAC 룩업을 요구한다. 고유 MAC 어드레스 레이블 할당은 오직 MPLS 레이블 룩업만을 수행한 후에(즉, 어떠한 MAC 룩업도 수행되지 않음) 에그레스 MES가 (가령, 다른 MES로부터 수신된) 패킷을 (접속된 CE로) 포워딩하도록 하게 한다.

(7) (IP VPN에서처럼) 구성될 수 있거나 공지와 연관된 VLAN ID로부터 자동으로 유도될 수 있는 하나 이상의 라우트 타입(RT) 속성들. 라우트 타입 속성들은 RT의 GA(Global Administrator) 필드를 MES의 IP 어드레스로 설정함으로써 상기 공지와 연관된 VLAN ID로부터 자동으로 유도될 수 있다. 이 IP 어드레스는 가령 MES의 루프백 어드레스와 같이 MES 상의 모든 MAC-VPN 인스턴스에 대해서 공통적이어야 한다. 상이한 RT가 MAC-VPN이 다수의 VLAN을 포함하는 경우에 MAC-VPN 내의 모든 VLAN에 대해서 사용될 수 있는 반면에, 오직 하나의 VLAN만을 포함하는 MAC-VPN에 대한 RT는 해당 MAC-VPN에 대한 VLAN으로부터 유도된다.

(8) 선택 사양적으로, 가령 IP 어드레스의 개수가 1보다 많고 NLRI에서 인코딩될 수 없는 경우에, MAC 어드레스와 연관된 IP 어드레스들.

레이블 할당의 데이터 플레인 영향

레이블 할당은 예를 들어서 매 MAC 마다, 매 ESI 마다 또는 매 VMI마다 제공될 수 있다. 다음과 같은 절충을 포함하여서 다양한 절충 사항이 고려될 수 있다. 레이블 할당이 매 MAC 마다 제공되면, 그 결과는 레이블 개수가 매우 많고, 에그레스 포워딩에서 MAC 룩업이 선택 사양적이며 ETREE 지원이 있는 것이다. 레이블 할당이 매 ESI 마다 제공되면, 그 결과는 레이블 개수가 중간 정도이며, 에그레스 포워딩에서 MAC 룩업이 선택 사양적이며 ETREE 지원이 있는 것이다. 레이블 할당이 매 VMI 마다 제공되면, 그 결과는 레이블 개수가 작고, 에그레스 포워딩에서 MAC 룩업이 필수적이며 ETREE 지원이 없는 것이다.

멀티 호밍된 CE 에 대한 DF (지정된 포워더 ( designated forwarder )) 선택

호스트 또는 라우터인 CE가 MAC-VPN 내의 2 개 이상의 MES에 직접적으로 멀티 호밍되면, MES들 중 오직 하나만이 소정의 동작들을 감당한다. 구체적으로, 오직 하나의 MES만이 멀티캐스트, 브로드캐스트 및 미지의 유니캐스트 트래픽(즉, MES가 그에 대한 수신지 MAC 어드레스를 알지 못하는 트래픽)을 CE에 전송할 것이다. CE는 통상적으로 단일 링크를 사용하여서 패킷들을 전송한다. CE가 호스트이면, 호스트 CE는 MES들에 도달하는데 사용되는 다수의 링크들을 LAG(링크 통합 그룹(link aggregation group)) 또는 일 번들(bunle)로 간주한다.

브리지 네트워크가 스위치들을 통해서 MAC-VPN 내의 2 개 이상의 MES에 멀티 호밍되면, MES들 중 오직 하나만이 소정의 동작들을 감당한다. 구체적으로, 멀티 호밍된 브리지 네트워크 내의 오직 하나의 MES만이 (1) 이 이 멀티 호밍된 브리지 네트워크 외부에 있는 다른 MES들로 패킷들을 포워딩하고 (2) 멀티캐스트, 브로드캐스트 및 미지의 유니캐스트 트래픽을 이 브리지 네트워크로 전송한다.

이러한 특정한 하나의 MES는 CE가 2 개 이상의 MES에 멀티 호밍된 이더넷 세그먼트에 대하여 지정된 포워더(DF) MES로 지칭된다. 이 이더넷 세그먼트는 호스트 또는 라우터가 MES들에 직접적으로 접속되는 링크 번들 또는 CE들이 스위치가 되는 브리지형 LAN 네트워크일 수 있다.

MES들은 이더넷 세그먼트 또는 이더넷 세그먼트와 VLAN의 조합을 위한 BGP를 사용하여서 지정된 포워더(DF) 선정을 수행한다. DF 선정을 수행하기 위해서, 각 MES는 MAC-VPN 내의 각 이더넷 세그먼트에 대한 MAC-VPN-NLRL를 사용하여서 BGP에서 이더넷 태크 자동 발견 라우트 타입을 공지한다.

각 이더넷 태그 자동 발견 NLRI는 통상적으로 다음과 같은 정보 요소들 또는 필드들을 포함한다.

(1) NLRI를 공지하는 MAC-VPN 인스턴스의 RD(route distinguisher).

(2) 이더넷 세그먼트 식별자.

(3) 선택 사양적으로, 0으로 설정될 수 있는 VLAN ID.

(4) "ESI 레이블"로 지칭되는 업스트림 할당된 MPLS 레이블.

(5) VPLS-MCAST에서 특정된 바와 같은 P 터널 속성.

(6) 하나 이상의 라우트 타겟(RT) 속성.

특정 ESI 및 VLAN 조합에 대해서 DF를 선정하는 바는 후보 MES 리스트를 구성하고 이 후보 리스트로부터 DF를 선택함으로써 진행된다.

이 후보 리스트는 MES 또는 NMS에서 구성되며 있다면 MES 그 자체에 의해서 생성되는 라우트를 포함하여서 MES가 MAC-VPN 인스턴스에서 임포팅(importing)하는 특정 튜플{ESI, VLAN}을 갖는 모든 라우트들을 포함한다.

이어서, 이더넷 태그 자동 발견 라우트 타입을 임포팅하는 MES들에 의해서 DF MES가 상기 후보 리스트들로부터 선택된다. 일 실시예에서, 이 선택된 DF는 상기 후보 리스트 내의 모든 MES들 중 최고의 IP 어드레스를 갖는 MES이다. 이러한 방식으로, 각 MES는 (라우팅 천이 동안을 제외하고) 소정의 ESI 및 VLAN 조합에 대하여 동일한 DF MES를 선택할 것이다.

BGP MAC VPN 이슈들

상술한 메카니즘들은 (1) 원격 CE가 동일한 패킷의 2 개의 카피(copy)를 수신하는 경우의 패킷 복제 문제, (2) CE1에 의해서 발생한 패킷이 다시 이 CE1로 복귀하는 경우(영구 루프 및/또는 일시적 루프, ETH 패킷에서 TTL이 존재하지 않음, 등)의 루프 금지 문제 및 (3) MAC 테이블 M1이 서로 다른 링크 상의 수신지 CE2에서 달리 나타나는 경우(이로써, 테이블이 링크들 간에서 빈번하게 이동될 필요가 있으며 이로써 재배열 문제 및 MAC 테이블 불안전성 문제가 발생함)의 MAC 테이블 불안정성 문제와 관련된 BGP MAC-VPN와 연관된 다양한 문제점을 해결하도록 개선된다.

일 실시예에서, MAC 테이블 불안정성 문제는 다수의 링크 상에서 나타나는 동일한 MAC가 MAC 이동 및 MAC 테이블 불안정성을 야기하지 않도록 LAG(링크 통합 그룹)가 CE에서 사용되는 BGP MAC VPN 메카니즘에 의해서 처리될 수 있다. 이 실시예에서, CE에서의 MAC 학습은 수행되지 않고 대신에 CE<-PE MAC 프로토콜에 의해서 대체된다. 이러한 방식은 IEEE 802.1aq 사양에서 기술된 방식의 수정된 버전이다.

범용 플러딩 레이블은 각 플러딩 도메인에 대해서 각 수진지 PE 라우터에 의해서 생성되고 다운스트림 레이블 할당을 사용하여서 분배된다(도 2 참조). 또는, 범용 플러딩 레이블은 소스 PE 라우터들에 의해서 생성되고 업스트림 레이블 할당을 사용하여서 분배된다(도 3 참조). 이에 응답하여서, 소스 PE 라우터들은 그들의 수신지 MAC 어드레스(알려진 경우임)에 대한 관련된 유니캐스트 레이블과 함께 패킷들을 이 알려진 수신지 MAC 어드레스에 따라서 라우팅한다. MAC 어드레스가 알려지지 않거나 그룹 MAC(멀티캐스트/브로드캐스트)인 경우에, 패킷이 BGP MAC VPN 내의 소스에서 플러딩되었음을 나타내는 적합한 플러딩 레이블(들)이 패킷에 부가된다. 추가적인 포인트 대 포인트 터널 레이블(다운스트림 레이블 할당의 경우) 또는 일 포인트 대 다중 포인트 터널 레이블(업스트림 레이블 할당의 경우)이 패킷에 부가되어서 MPLS 네트워크(110)를 통해서 전송된다.

도 2는 일 실시예에 따른 다운스트림 레이블 할당 방법의 흐름도이다. 구체적으로, 도 2는 포인트 대 포인트(P2P) 레이블 스위칭 경로들(LSP들)을 제공하는 BGP MAC VPN에서 플러딩 레이블들을 분배하는데 적합한 플러딩 레이블 분배 방법(200)을 도시하고 있다.

일 플러딩 레이블은 MAC VPN 인스턴스(MVI)에서 각 플러딩 도메인에 대해 제공되며 일 플러딩 레이블은 멀티 호밍 CE와 연관된 각 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)에 대해서 제공된다. 생성된 플러딩 레이블들은 전술한 BGP NLRI(네트워크 층 도달 가능성 정보)(MAC-VPN-NLRI로 표시됨)을 사용하여서 다른 PE들에 공지된다.

단계(210)에서, 수신지 PE(프로바이더 에지) 라우터들에서, NLRI를 사용하여서 공지하는 각 MVI에 대해서, 대응하는 PE 라우터가 GFL(범용 플러딩 레이블)을 생성하고 상기 NLRI 내에 포괄적 멀티캐스트 VLAN RT 포맷을 포함시킨다. 여기서, 포괄적 멀티캐스트 VLAN RT 포맷은 MVI의 RD(Route-Distinguisher), ESI, 이더넷 태크 및 레이블 생성 라우터의 IP 어드레스를 포함한다. 즉, NLRI는 RD + ESI + 이더넷 태크 + 라우터 IP로 구성된다. 상기 GFL는 터널 타입이 포인트 대 포인트인 P 터널 속성 내에 포함된다.

단계(220)에서, 수신지 PE(프로바이더 에지) 라우터들에서, NLRI를 사용하여서 공지하는 각 DF ESI에 대해서, 대응하는 PE 라우터가 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)을 생성하고 상기 NLRI 내에 이더넷 세그먼트 RT 포맷을 포함시킨다. 이 이더넷 세그먼트 RT 포맷은 RD, 특정 ESI, 대응하는 MHFL 및 레이블 생성 라우터의 IP 어드레스를 포함한다. 즉, NLRI은 RD + ESI + MHFL + PE IP로 구성된다.

단계(230)에서, 소스 PE 라우터들에서, 임의의 어태치 회로(attachment circuit)(AC) 상에서 입력되는 모든 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽이 복제되어서 각 수신지 PE에 의해서 공지된 GFL을 사용하여서 MAC VPN 멤버들인 모든 수신지 PE들에 전송된다.

단계(240)에서, 소스 PE 라우터들에서, GFL 이외에, ESI의 지정되지 않은 포워더 AC 상에서 입력되는 BUM 트래픽이 대응하는 ESI를 갖는 수신지 PE에 의해서 분배된 MHFL로 태깅된다. 즉, 특정 ESI와 연관된 멀티 호밍 플러딩 레이블은 특정 ESI와 연관된 지정되지 않은 포워더 AC에서 발생하는 BUM 트래픽에 대해서만 유지된다.

단계(250)에서, 수신지 PE 라우터들에서, P2MP LSP 상에서 수신된 임의의 패킷이 지정되지 않은 포워더 AC을 제외하고 모든 로컬 MVI 엔드포인트들로 플러딩된다. MHFL가 존재하면, 패킷은 또한 ESI와 연관된 DF AC 상에서 전송된다.

도 3은 일 실시예에 따른 업스트림 레이블 할당 방법의 흐름도이다. 구체적으로, 도 3은 일 포인트 대 다중 포인트(P2MP) 레이블 스위칭 경로들(LSP)을 사용하여서 BGP MAC VPN 내에서 플러딩 레이블들을 분배하기에 적합한 플러딩 레이블 분배 방법(300)을 나타내고 있다.

P2MP LSP 레이블은 각 MAC VPN 인스턴스(MVI)에 대해서 제공되며 플러딩 레이블은 ESI(이더넷 세그먼트 식별자) 상에서 각 지정되지 않은 포워더에 대해서 제공된다. 생성된 레이블들은 MAC VPN NLRI로 표시되는 전술한 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)을 사용하여서 다른 PE들에게 전파 또는 공지된다.

단계(310)에서, 소스 PE(프로바이더 에지) 라우터들에서, NLRI를 사용하여서 공지하는 각 MVI에 대해서, 대응하는 PE 라우터가 포괄적 멀티캐스트 VLAN RT 포맷을 사용하여서 NLRI를 생성하다. 여기서, 상기 포괄적 멀티캐스트 VLAN RT 포맷은 MVI의 RD(route-distinguisher), ESI, 이더넷 태크 및 생성 라우터의 IP 어드레스를 포함한다. 즉, NLRI는 P2MP의 터널 타입을 갖는 P 터널(PMSI 터널) 속성과 함께 RD + ESI + 이더넷 태그 + 라우터 IP로 구성된다. AC들 상에서 입력되는 임의의 BUM 트래픽에 대해서 어떠한 GFL도 사용되지 않는데 그 이유는 P2MP LSP와 연관된 레이블이 상기 트래픽이 소스 PE에서 플러딩되었음을 이미 나타내었기 때문이다.

단계(320)에서, 소스 PE 라우터들에서, NLRI를 사용하여서 공지하는 각 지정되지 않은 포워더 ESI에 대해서, 대응하는 PE가 각각의 MHFL을 생성하고 NLRI 내에 이더넷 세그먼트 RT 포맷을 포함시킨다. 여기서, 이더넷 세그먼트 RT 포맷은 P 터널 속성과 함께 RD(route-distinguisher), 특정 ESI, 대응하는 MHFL 및 생성 라우터의 IP 어드레스를 포함한다. 즉, NLRI는 P 터널 속성과 함께 RD + ESI + MHFL + PE IP로 구성된다. P2MP LSP 레이블 이외에 ESI와 연관된 지정되지 않은 포워더 AC 상에서 입력되는 임의의 BUM 트래픽에 대해서 MHFL가 사용된다.

단계(330)에서, 수신지 PE 라우터들에서, P2MP LSP 상에서 수신된 임의의 패킷이 지정되지 않은 포워더 AC를 제외하고 모든 로컬 MVI 엔드포인트들로 플러딩된다. MHFL가 존재하면, 패킷이 ESI와 연관된 DF AC 상에서 전송되지 않는다.

도 2 및 도 3의 방법들은 범용 플러딩 레이블(GFL) 및 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)의 분배 및 사용을 고려한다.

이로써, 루프백 방지 메카니즘이 제공되어서 소스 PE 상의 지정되지 않은 포워더x AC로부터 발생한 트래픽이 DFx를 통해서 다시 CEx로 포워딩되지 않게 된다. 이 메카니즘은 또한 DFx 엔드포인트 및 지정되지 않은 포워더 엔드포인트 모두로 플러딩된 동일한 패킷이 CEx로 포워딩될 때에 패킷 복제를 방지한다.

가령, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, CE-2 및 CE-3 모두가 MES-1 및 MES-2로 멀티 호밍되고 MES-2가 DF로 선택된다. CE-2 또는 CE-3에서 MES-1로의 트래픽 흐름은 MES-1에 의해서 중지될 것이며(dropped) CE-2 또는 CE-3에서 MES-2로의 트래픽 흐름은 MES-2에 의해서 올바른 수신지 MES(MES-2에게 알려진 수신지 MAC 어드레스)로 포워딩되거나 다른 MES들(MES-2에게 알려지지 않은 수신지 MAC 어드레스)로 플러딩될 것이다(이는 전술한 바와 같다). 이러한 방식으로, 트래픽은 이 트래픽의 소스로 불필요하게 다시 플러딩되지 않게 된다.

전술한 방법들 및 기술들은 패킷 내의 제 3 MPLS 레이블을 사용하거나, 어떠한 통합 트리(aggregate tree)도 사용되지 않는 경우에는 P2MP LSP/MP2MP LSP에 대해서 제 2 MPLS 레이블을 사용하거나 또는 GFL 및 MHFL을 사용하여서 루프 형성 방지 및 패킷 복제 방지를 제공하도록 구성된 BGP MAC VPN 해법을 제공한다.

일반적으로 말하자면, BUM 트래픽의 경우에, 제 3 레이블이 패킷 내에 부가된다. 통합 트리가 사용되지 않는다면, P2MP LSP/MP2MP LSP에 대해서 제 2 레이블이 사용된다(GFL 레이블 또는 MHFL 레이블이 사용된다). 소스 MES에서, BUM 트래픽은 (업스트림/다운스트림) 범용 플러딩 레이블(GFL)을 사용하여서 태깅되며(tagged) GFL =0은 내재적 NULL 레이블이다. 다양한 실시예들에서, GFL 레이블은 모든 MES들 상에서 동일하며 로컬 플러딩을 위해서 패킷은 SH 및 DF MH AC들인 모든 AC들에게 전송되며, 원격 MES에서는 플러딩 트래픽은 오직 GFL로 태킹되어서 SH 및 DF FC로 향한다.

컴퓨터 하드웨어/소프트웨어 구현

도 4는 본 명세서에서 기술된 다양한 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨터 아키텍처 및 선택 사양적 스위칭 메카니즘을 나타내고 있다. 컴퓨터 아키텍처는 레이블 생성, 레이블 배포, 패킷 라우팅, 데이터그램 라우팅, 트래픽 라우팅, 제어 플레인 프로세싱 기능, 데이터 플레인 프로세싱 기능 등을 포함하여서 본 명세서에서 기술된 특정 기능들을 구현하도록 구성될 수 있다.

컴퓨터 아키텍처는 예를 들자면 프로세서 요소(410)(가령, 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 및/또는 다른 적합한 프로세서들), 메모리(420)(가령, RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM(판독 전용 메모리) 등), (메모리(420) 내에 포함될 수 있는) BGP MAC VPN 모듈/프로세스(425) 및 다양한 입출력 장치들(43))을 포함한다.

메모리(420)는 제어 프로그램(422), 데이터 저장부(424) 및 지원 프로그램들(426)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 메모리(422) 내에 저장된 이러한 다양한 프로그램 및 데이터 저장부는 본 명세서에서 기술된 방법들을 실행하기 위한 프로그램들과, 다양한 방법들을 지원하기 위한 프로그램들과, 다양한 방법들을 지원하기 위한 데이터베이스, 라우터 테이블 및 다른 데이터 구조와, 보고 기능/프로그램들 등을 저장하기 위해서 사용될 수 있다.

다양한 입출력 장치들(430)은 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 사용자 입력 장치, 디스플레이, 스피커 등과 같은 사용자 출력 장치, 입력 통신 포트 및 출력 통신 포트, 수신기/송신기(가령, 네트워크 접속부 또는 다른 적합한 타입의 수신기/송신기), 저장 장치(가령, 하드 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크 드라이브, 광학 디스크 드라이브 등) 등을 포함할 수 있다.

선택 사양적 스위칭 메카니즘(490)은 스위칭 패브릭(switching fabric)(492) 및 입출력(ingress/egress) 포트들(494)을 포함한다. 구체적으로, 선택 사양적 스위칭 메카니즘(490)은 제 1 의 다수의 입출력 포트들(494A)을 통해서 제 1 그룹의 다른 라우팅/스위칭 장치들과 통신하고 제 2 의 다수의 입출력 포트들(494B)을 통해서 제 2 그룹의 다른 라우팅/스위칭 장치들과 통신하도록 도시되어 있다. 선택 사양적 스위칭 메카니즘(490)은 상대적으로 일반적인 구성으로 도시되어 있다. 선택 사양적 스위칭 메카니즘(490)와 연관된 다른 구성들이 본 기술 분야의 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있으며 본 실시예들의 맥락 내에서 유용한 다른 구성들이 본 발명자들에 의해서 고려될 수 있다.

일 실시예에서, 다양한 실시예들을 구현하기 위한 방법들과 연관된 컴퓨터 소프트웨어 코드가 메모리 내에 로딩되어서 프로세서에 의해서 실행되어서 상술한 바와 같은 기능들을 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 다양한 실시예들을 구현하기 위한 방법들과 연관된 컴퓨터 소프트웨어 코드가 RAM 메모리, 자기 또는 광학 디스크 또는 디스켓 등과 같은 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터는 다음으로 한정되지는 않지만 고객 에지(CE) 라우터, 프로바이더 에지(PE) 라우터, MPLS 에지 스위치(MES) 및 본 명세서에서 기술되고 도시된 다른 네트워크 요소들을 포함하는, 본 명세서에서 기술 및 도시된 임의의 네트워크 요소들로서 사용되기에 적합하다.

본 명세서에서 기술 및 도시된 기능들은 소프트웨어 및/또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 가령, 본 명세서에서 기술 및 도시된 기능들은 범용 컴퓨터, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit) 및/또는 임의의 다른 하드웨어 균등 요소에 의해서 구현될 수 있다.

소프트웨어 방법으로서 본 명세서에서 논의된 단계들 중 몇몇은 하드웨어 내에서 가령 다양한 방법 단계들을 수행하도록 프로세서와 협력하는 회로로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 기술된 기능들/요소들의 일부는 컴퓨터에 의해서 프로세싱되어서 본 명세서에서 기술된 방법 및/또는 기술들이 구현되거나 이와 달리 제공되도록 컴퓨터 동작을 구성하는 컴퓨터 인스트럭션들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 방법들을 구현하기 위한 인스트럭션들은 유형의 고정 매체, 유형의 이동식 매체 내에 저장되고/되거나 유형 또는 무형의 브로드캐스트 또는 다른 신호 보유 매체 내에서 데이터 스트림을 통해서 전송되고/되거나 이 인스트럭션들에 따라서 동작하는 컴퓨팅 장치 내의 메모리 내에 저장될 수 있다.

BGP MAC-VPN 기능 실시예들에 대하여서 본 명세서에서 기술 및 도시된 바들은 주로 특정 프로토콜과 관련하여서 기술되었지만, BGP MAC-VPN 기능의 원리들은 임의의 다른 적합한 프로토콜에서 사용되도록 구성될 수 있다.

BGP MAC-VPN 기능 실시예들에 대하여서 본 명세서에서 기술 및 도시된 바들은 주로 특정 타입의 네트워크(예를 들어서, IP/MPLS 네트워크)와 관련하여서 기술되었지만, BGP MAC-VPN 기능의 원리들은 임의의 다른 적합한 타입의 네트워크에서 사용되도록 구성될 수 있다.

일반적으로 말하자면, 본 명세서에서 기술된 일반적인 아키텍처의 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어는 네트워크와 연관된 다수의 노드, 네트워크 요소들 또는 네트워크 관리 요소들 각각에서 복제 및 사용될 수 있다. 또한, 다양한 위치들, 노드들, 네트워크 요소들 또는 네트워크 관리 시스템 요소들에서의 이러한 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어는 서로 동작 가능하게 통신하여서 본 명세서에서 고려되고 있는 다양한 단계들, 프로토콜들, 상호 작용들 등을 실현할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 다양한 실시예들에 따라서 동작하는 통신 네트워크 아키텍처의 하이 레벨 블록도이다. 구체적으로, 도 5 내지 도 7은 다양한 실시예들에 따르는 플러딩 동작들을 나타내는, 참조 경로(190 내지 197)를 따르는 트래픽 흐름 표시 화살표로 도 1의 아키텍처를 나타내고 있다.

도 5는 비지정된 포워더 MH PE 라우터에서의 BUM 트래픽 수신에 응답하는 PE 라우터 플러딩 동작의 일 실례를 나타내고 있다. 구체적으로, CE-2는 BUM 트래픽을 경로(193)를 통해서 MES-1에 포워딩한다. MES-1은 CE-2에 대하여 비지정된 포워더 PE 라우터이다.

CE-2에 대하여 비지정된 포워더 MH 라우터인 MES-1은 이에 응답하여서 경로(191)를 통해서 BUM 트래픽을 모든 다른 MES들(130)로 플러딩하고 MES-1이 그에 대하여 지정된 포워더 MH 라우터가 되는 임의의 CE(본 실례에서는 CE-1)로 경로(192)를 통해서 플러딩한다. MES-1이 CE-3에 대해서 지정된 포워더 라우터가 아니므로 BUM 트래픽은 MES-1에서 경로(194)를 통해서 CE-3로 플러딩되지 않는다.

경로(190)를 통해서 MES-1으로부터 플러딩된 BUM 트래픽을 수신한 MES-2는 이에 응답하여서 BUM 트래픽을 BUM 트래픽과 동일한 ESI를 갖는 로컬 CE(말하자면, CE-2)를 제외하고 모든 자신의 호밍된(homed) 또는 로컬 CE들로 플러딩한다. 이로써, CE-2에서 발생한 BUM 트래픽은 CE-2로 플러딩되지 않고 CE-2로 다시 라우팅되지 않는다.

NMS(120)의 제어 하에서 IP/MPLS 코어(110)를 통과하는 트래픽과 연관된 다양한 레이블들이 도 5에 또한 도시되어 있다. 적층형 레이블들은 인그레스 복제 스택(ingress replication stack)(510)과 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 2 + 16으로 표시됨)과, P2MP LSP/MP2MP LSP(520)와 연관된 2 개의 레이블들과, P2MP LSP/MP2MP LSP + 통합형 트리(530)와 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 2 + 16으로 표시됨)을 포함한다.

도 6은 지정된 포워더 MH PE 라우터에서의 BUM 트래픽 수신에 응답하는 PE 라우터 플러딩 동작의 일 실례를 나타내고 있다. 구체적으로, CE-2는 BUM 트래픽을 경로(195)를 통해서 MES-2에 포워딩한다. MES-2은 CE-2에 대하여 지정된 포워더 PE 라우터이다.

CE-2에 대하여 지정된 포워더(DH) MH 라우터인 MES-2은 이에 응답하여서 경로(190)를 통해서 BUM 트래픽을 모든 다른 MES들(130)로 플러딩하고 MES-3이 그에 대하여 지정된 포워더 MH 라우터가 되는 임의의 CE(본 실례에서는 CE-3 및 CE-4)로 경로(196) 및 경로(197)를 통해서 플러딩한다. BUM 트래픽은 MES-2에서 경로(195)를 통해서 CE-2로 플러딩되지 않는다.

경로(191)를 통해서 MES-2으로부터 플러딩된 BUM 트래픽을 수신한 MES-1는 이에 응답하여서 모든 자신의 호밍된(homed) 로컬 CE들(말하자면 CE-1)로 플러딩한다. MES-1은 BUM 트래픽을 본 실례에서는 CE-2 및 CE-3인 임의의 접속된 지정되지 않은 CE들로는 포워딩하지 않는다. 이로써, CE-2에서 발생한 BUM 트래픽은 CE-2로 플러딩되지 않고 CE-2로 다시 라우팅되지 않는다.

NMS(120)의 제어 하에서 IP/MPLS 코어(110)를 통과하는 트래픽과 연관된 다양한 레이블들이 도 6에 또한 도시되어 있다. 적층형 레이블들은 인그레스 복제 스택(ingress replication stack)(610)과 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 2 + 16으로 표시됨)과, P2MP LSP/MP2MP LSP(620)와 연관된 2 개의 레이블들과, P2MP LSP/MP2MP LSP + 통합형 트리(630)와 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 2 + 16으로 표시됨)을 포함한다. ALU5로 표시된 제 2 엔티티는 DF MH 사이트에 의한 BUM 트래픽 프로세싱으로 인해서 P2MP LSP/MP2MP LSP(620)와 연관된다.

도 7은 SH MH PE 라우터에서의 BUM 트래픽 수신에 응답하는 PE 라우터 플러딩 동작의 일 실례를 나타내고 있다. 구체적으로, CE-1는 BUM 트래픽을 경로(192)를 통해서 MES-1에 포워딩한다. MES-1은 CE-1에 대하여 지정된 포워더 PE 라우터이다.

CE-1에 대하여 지정된 포워더 MH 라우터인 MES-1은 이에 응답하여서 경로(191)를 통해서 BUM 트래픽을 모든 다른 MES들(130)로 플러딩하고 MES-1이 그에 대하여 지정된 포워더 MH 라우터가 되는 임의의 CE(본 실례에서는 존재하지 않음)로 플러딩한다. BUM 트래픽은 MES-1에서 경로(192)를 통해서 CE-1로 플러딩되지 않는다.

경로(190)를 통해서 MES-1으로부터 플러딩된 BUM 트래픽을 수신한 MES-2는 이에 응답하여서 모든 자신의 SH 및 MH CE들(말하자면, CE-2, CE-3 및 CE-4)로 플러딩한다. 이로써, CE-1에서 발생한 BUM 트래픽은 CE-1로 플러딩되지 않고 CE-1로 다시 라우팅되지 않는다.

NMS(120)의 제어 하에서 IP/MPLS 코어(110)를 통과하는 트래픽과 연관된 다양한 레이블들이 도 7에 또한 도시되어 있다. 적층형 레이블들은 인그레스 복제 스택(ingress replication stack)(710)과 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 0으로 표시됨)과, P2MP LSP/MP2MP LSP(720)와 연관된 2 개의 레이블들과, P2MP LSP/MP2MP LSP + 통합형 트리(730)와 연관된 3 개의 레이블들(제 3 레이블은 LBL = 0으로 표시됨)을 포함한다.

본 발명의 교시 사항들을 포함하는 다양한 실시예들이 본 명세서에서 상세하게 도시 및 기술되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 이러한 교시 사항들을 포함하는 다수의 다른 변경된 실시예들을 용이하게 고안할 수 있다.

Claims

BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)을 지원하는 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS) 인프라스트럭처 내에서 플러딩 레이블(flooding labels)을 분배하는 방법으로서,
수신지 프로바이더 에지(PE:provider edge) 라우터에서, 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI: network layer reachability information)를 공지하고 있는 각각의 MAC-VPN 인스턴스(MVI)에 대하여 범용 플러딩 레이블(GFL)을 생성하는 단계와,
상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 공지하고 있는 각각의 지정된 포워더(DF) 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)에 대하여 멀티 호밍(Multi-Homing) 플러딩 레이블(MHFL)을 생성하는 단계와,
라우트 구별자(RD) 및 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)를 포함하는 MAC-VPN 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 사용하여, 생성된 각각의 범용 플러딩 레이블(GFL) 및 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)을 하나 이상의 소스 프로바이더 에지(PE) 라우터에게 전송하는 단계를 포함하되,
생성된 범용 플러딩 레이블(GFL)은, 상기 하나 이상의 소스 프로바이더 에지(PE) 라우터의 각각으로 하여금, 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에 의해서 전송된 대응 GFL에 따라 임의의 어태치 회로(AC:attachment circuit)를 통해 수신된 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽을 복제하여 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에게 포워딩하게 하도록 구성되는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 1 항에 있어서,
생성된 MHFL은, 상기 하나 이상의 소스 프로바이더 에지(PE) 라우터로 하여금, 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)의 지정되지 않은 포워더(forwarder) 어태치 회로(Non-DF AC) 상에서 입력되는 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽을 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에 의해서 배포된 대응 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)로 태깅(tag)하게 하도록 구성되는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 1 항에 있어서,
소스 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에 의해서 배포된 대응 GFL에 따라 임의의 어태치 회로(AC)를 통해서 수신된 모든 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽을 복제하여 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에게 포워딩하는 단계와,
소스 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)의 지정되지 않은 포워더 어태치 회로(Non-DF AC) 상에서 입력되는 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽을 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에 의해서 배포된 대응 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)로 태깅하는 단계를 더 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 1 항에 있어서,
수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, 일 포인트 대 다중 포인트(P2MP) 레이블 스위칭 경로(LSP) 상에서 수신된 임의의 패킷을 모든 로컬 MVI 엔드포인트들로 플러딩하는 단계를 더 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 4 항에 있어서,
지정되지 않은 포워더 어태치 회로를 통해서 수신된 패킷은 로컬 MVI 엔드포인트들로 플러딩되지 않는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 1 항에 있어서,
소스 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 공지하고 있는 각 MVI에 대해서, 포괄적 멀티캐스트 가상 LAN 라우트 타겟(VLAN RT) 포맷을 사용하여서 NLRI를 생성하는 단계를 더 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 포괄적 멀티캐스트 VLAN RT 포맷은 MVI의 라우트 구별자(RD), 이더넷 세그먼트 식별자(ESI), 이더넷 태크 및 발신 라우터 IP 어드레스를 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 1 항에 있어서,
소스 프로바이더 에지(PE) 라우터에서, NLRI를 공지하고 있는 각 지정되지 않은 포워더 ESI에 대해서 각각의 멀티 호밍 플러딩 레이블(MHFL)을 생성하는 단계를 더 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 NLRI는 이더넷 세그먼트 RT 포맷을 포함하며,
상기 이더넷 세그먼트 RT 포맷은 라우트 구별자(RD), 특정 ESI, 대응하는 상기 MHFL 및 발신 라우터의 IP 어드레스를 포함하는
플러딩 레이블 분배 방법.
컴퓨터에 의해서 프로세싱되어, BGP(Border Gateway Protocol) MAC(Media Access Control) VPN(Virtual Private Networking)을 지원하는 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS) 인프라스트럭처 내에서 플러딩 레이블(flooding labels)을 분배하는 방법을 제공하도록 상기 컴퓨터의 동작을 구성하는 컴퓨터 인스트럭션을 포함하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장매체로서,
상기 방법은,
수신지 프로바이더 에지(provider edge) 라우터에서, 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 공지하고 있는 각각의 MAC-VPN 인스턴스(MVI)에 대하여 범용 플러딩 레이블(GFL)을 생성하는 단계와,
상기 수신지 프로바이더 에지 라우터에서, 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 공지하고 있는 각각의 지정된 포워더(DF) 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)에 대하여 멀티 호밍(Multi-Homing) 플러딩 레이블(MHFL)을 생성하는 단계와,
라우트 구별자(RD) 및 이더넷 세그먼트 식별자(ESI)를 포함하는 MAC-VPN 네트워크 층 도달 가능성 정보(NLRI)를 사용하여, 생성된 각 범용 플러딩 레이블(GFL) 및 멀티 호밍 플러딩 레이블을 하나 이상의 소스 프로바이더 에지 라우터에게 전송하는 단계를 포함하되,
생성된 범용 플러딩 레이블(GFL)은, 상기 하나 이상의 소스 프로바이더 에지(PE) 라우터의 각각으로 하여금, 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에 의해서 전송된 대응 GFL에 따라 임의의 어태치 회로(AC:attachment circuit)를 통해 수신된 브로드캐스트/미지의 유니캐스트/멀티캐스트(BUM) 트래픽을 복제하여 상기 수신지 프로바이더 에지(PE) 라우터에게 포워딩하게 하도록 구성되는
컴퓨터 판독가능 저장매체.