WO2009135392A1 - 一种信令控制的方法、系统及设备 - Google Patents

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张瑞
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华为技术有限公司
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    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H04L45/033—Topology update or discovery by updating distance vector protocols

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to the field of communications technologies, and in particular, to a method, system, and device for signaling control. Background technique
  • PBB-TE Provide Backbone Traffic Engineer, operator backbone; 3 ⁇ 4 volume engineering
  • a static protocol improves device security by distinguishing between carrier and user MAC, and implements end-to-end service provisioning and management functions on Ethernet by introducing connection-oriented functions.
  • the 48-bit operator destination MAC address and the 12-bit VLAN ID are forwarded, and the service identification and distinguishing capability of the service is realized by the 24-bit I-SID (Service Instance Identifier).
  • Embodiments of the present invention provide a signaling control method, system, and device, to solve
  • a neighboring information receiving unit configured to receive a destination MAC address of the backbone network and a backbone network VLAN ID sent by the neighboring device through the multi-protocol border gateway protocol, and store the local topology table in the topology table storage unit;
  • the forwarding unit is configured to create an operator backbone traffic engineering PBB-TE tunnel according to the information in the topology table in the topology table storage unit.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for dynamic signaling control according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a format of an MP-BGP packet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a format of an extended NLRI (Network Layer Reachability Information) message according to an embodiment of the present invention
  • the local B-DA and B-VID are configured on the device and added to the local topology table.
  • the B-DA is unique.
  • the B-VID can be used to create a protection group.
  • the so-called protection group is two tunnels with the same B-DA but different B-VIDs. One of the two tunnels is configured as the primary tunnel and the other is configured as the standby tunnel. Ethernet OAM
  • the device establishes an MP-BGP connection through the TCP protocol port 179.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • a TCP connection is established between multiple running BGP devices to exchange the entire BGP routing table.
  • an update message is sent to exchange new BGP. Routing table.
  • the device generates an MP-BGP packet according to the B-DA and the B-VID information in the local topology table.
  • the format of the packet is as shown in Figure 3.
  • the AFI Address Family Identifier
  • SAFI Subsequent Address Family Identifier
  • next hop address length (1 byte)
  • next hop address (0 to N bytes)
  • number of NLRI messages (1 byte)
  • NLRI messages 1 to N N bytes each.
  • AFI can adopt L2VPN (Layer 2 Virtual Private Network), and SAFI needs to apply to IANA (Internet Assigned Numbers Authority).
  • the extended NLRI message is used to carry B-DA and B-VID information, and the format is as shown in FIG. 4, including:
  • Length (2 bytes), used to identify the length of the entire message
  • Encapsulation type (1 byte), used to indicate the supported network type (such as Ethernet); control word (1 byte), used to identify whether packet forwarding needs to be maintained; I-SID (3 bytes), used to identify the service instance;
  • the neighboring device After receiving the MP-BGP packet, the neighboring device parses and restores the B-DA and B-VID information.
  • each device can know the B-DA and B-VID information of other adjacent devices.
  • the PBB-TE tunnel is dynamically updated according to the information carried by the MP-BGP. Create, when the link fails, it can automatically converge to generate a new tunnel. When the network topology changes, for example, adding a new node, its related nodes can be automatically updated without manual configuration.
  • the embodiment of the present invention provides a system for dynamic signaling control. As shown in FIG. 6, a plurality of adjacent devices are included. (This embodiment uses two devices as an example, but is not limited to two in practice).
  • the first device 10 is configured to store a locally configured backbone network destination MAC address and a backbone network VLAN ID.
  • the local backbone network destination MAC address and the backbone network VLAN ID are transmitted to the multi-protocol border gateway protocol MP-BGP.
  • the second device 20 receives the destination MAC address of the backbone network and the backbone network VLAN ID sent by the second device 20 through the multi-protocol border gateway protocol, and stores the data into the local topology table; and creates the carrier backbone traffic according to the information in the topology table.
  • the first device 10 and the second device 20 have the same structure. As shown in FIG. 7, the first device 10 or the second device 20 includes:
  • a topology table storage unit 710 configured to store a locally configured backbone network destination MAC address and a backbone network VLAN ID;
  • the local information sending unit 720 is configured to transmit the local backbone network destination MAC address and the backbone network VLAN ID stored in the topology table storage unit 710 to the neighboring device by using a multi-protocol border gateway protocol MP-BGP.
  • the neighboring information receiving unit 730 is configured to receive and receive the destination MAC address and the backbone network VLAN ID of the backbone network sent by the neighboring device through the multi-protocol boundary gateway protocol, and store the local topology table of the topology table storage unit 710;
  • the forwarding unit 740 is configured to create an operator backbone traffic engineering PBB-TE tunnel according to the information in the topology table of the topology table storage unit 710, and forward the received Ethernet data.
  • the first device 10 or the second device 20 further includes: a connection establishing unit 750, configured to establish an MP-BGP connection with the neighboring device.
  • the forwarding unit 740 specifically includes:
  • the forwarding sub-unit is configured to generate a PBB-TE packet according to the B-VID and the B-DA in the local topology table, and generate a PBB-TE packet as a payload from the Ethernet packet to be forwarded, from the topology
  • the outbound interface recorded in the table is forwarded.
  • the PBB-TE tunnel is dynamically created according to the information carried in the MP-BGP, and can automatically converge to generate a new tunnel when the link fails; when the network topology changes, for example, adding a new node is related to The nodes are automatically updated and do not need to be manually configured.
  • the present invention can be implemented by hardware, or can be implemented by means of software plus necessary general hardware platform, and the technical solution of the present invention. It can be embodied in the form of a software product that can be stored in a non-volatile storage medium (which can be a CD-ROM, a USB flash drive, a mobile hard disk, etc.), including a number of instructions for making a computer device (may It is a personal computer, a server, or a network device, etc.) that performs the methods described in various embodiments of the present invention.
  • a non-volatile storage medium which can be a CD-ROM, a USB flash drive, a mobile hard disk, etc.
  • a computer device may It is a personal computer, a server, or a network device, etc.

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

一种信令控制的方法、 系统及设备 本申请要求于 2008 年 5 月 5 日提交中国专利局， 申请号为 200810095252.1 , 发明名称为 "一种信令控制的方法、 系统及设备" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域， 尤其涉及一种信令控制的方 法、 系统及设备。 背景技术
随着网络 IP化的发展， 作为 IP承载网的以太网得到广泛应用。 以太网开始主要集中在接入侧和汇聚侧， 核心侧因为 VLAN ( Virtual Local Area Network,虚拟局域网）地址数量限制，没有得到广泛应用， 直到 MinM ( Mac in Mac, MAC嵌套协议） 的出现， 解决了 VLAN 数量限制的问题， 才使以太网在核心网的应用成为可能。但是因为以 太网报文的转发采用 MAC ( Media Access Control, 介质访问控制） 地址学习的方式， 因此在核心网应用还要受到以太交换机中 MAC表 项数量的限制。
为了避免 MAC地址学习导致的 MAC地址表空间占用问题， 也 避免 MAC 地址学习导致的广播和效率问题， 现有技术中提出了 PBB-TE ( Provider Backbone Traffic Engineer, 运营商骨干； ¾ 量工程) 这种静态协议， 通过区分运营商和用户 MAC提高了设备的安全性， 并且通过引入面向连接的功能实现了以太网上的端到端的业务提供 和管理功能。 PBB-TE 中通过 48位的运营商目的 MAC和 12位的 VLAN ID进行转发，并通过 24位的 I-SID( Service Instance Identifier, 服务实例标识符） 实现了业务的标识和区分能力。
但是， 发明人在对 PBB-TE进行分析后， 发现： PBB-TE隧道由 静态配置， 当链路发生故障时无法自动收敛生成新的路由； 当网络拓 朴改变时， 例如增加新的节点， 其它相关的节点都需要重新配置。 发明内容
本发明实施例提供了一种信令控制的方法、 系统及设备， 以解决
PBB-TE隧道中， 当链路发生故障时无法自动收敛生成新的路由， 以 及当网络拓朴改变时， 相关的节点需要重新配置的问题。
本发明实施例提供了一种信令控制的方法， 包括：
配置本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID,并加入本 地拓朴表中；
将所述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通过 MP-BGP ( Multi protocol Border Gateway Protocol, 多协议边界网关协 议 )传输到相邻设备， 并接收相邻设备通过多协议边界网关协议发送 的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID, 都存储到本地拓朴表； 根据所述拓朴表中信息创建运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道。 本发明实施例提供了一种信令控制的系统， 包括多个相邻的设 备，
所述设备， 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID; 将所述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID 通过多协议边界网关协议 MP-BGP传输到相邻设备； 并接收相邻设 备通过多协议边界网关协议发送的骨干网目的 MAC 地址和骨干网 VLAN ID,存储到本地拓朴表； 根据所述拓朴表中信息创建运营商骨 干流量工程 PBB-TE隧道。
本发明实施例提供了一种信令控制的设备， 包括：
拓朴表存储单元， 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC地址和 骨干网 VLAN ID;
相邻信息接收单元，用于接收相邻设备通过多协议边界网关协议 发送的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID,存储到所述拓朴表 存储单元中的本地拓朴表； 转发单元，用于根据所述拓朴表存储单元中的拓朴表中信息创建 运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道。
本发明的实施例中， PBB-TE隧道根据 MP-BGP携带的信息动态 创建， 当链路发生故障时可以自动收敛生成新的隧道； 当网络拓朴改 变时， 例如增加新的节点， 与其相关的节点都可以自动更新， 不需要 手工配置。 附图说明
图 1是本发明实施例中 PBB-TE的封装格式示意图；
图 2是本发明实施例中一种动态信令控制的方法流程图； 图 3是本发明实施例中 MP-BGP报文格式示意图；
图 4 是本发明实施例中扩展后的 NLRI ( Network Layer Reach ability Information, 网络层可达信息） 消息格式示意图；
图 5是本发明实施例中设备间交互信息更改拓朴表示意图； 图 6是本发明实施例中一种动态信令控制的系统结构图； 图 7是本发明实施例中一种设备结构图。 具体实施方式
本发明实施例提供了一种动态信令控制的方法， 通过采用 MP-BGP实现 B-DA ( Backbone Destination MAC Address, 骨干网目 的 MAC地址 )和 B-VID ( Backbone VLAN ID, 骨干网 VLAN ID ) 信息在不同设备间的传递，从而实现 PBB-TE隧道的动态创建。其中， PBB-TE报文的封装格式如图 1所示， 包括： B-DA、 S-SA ( Backbone Source MAC Address , 骨干网源 MAC 地址）、 TPID ( Ether Type Identifier, 以太类型标识符）、 B-VID, I-SID和净菏； B-TAG (外层 标签）作为隧道标识， I-TAG (内层标签）作为服务实例的标识。
本发明实施例中， 根据目的 B-DA和 B-VID创建 PBB-TE隧道， 其中 B-DA用于在全网唯一标识一台 PBB-TE设备， B-VID用于标识 同一条隧道中的保护组。 将设备本地的 B-DA、 B-VID 信息通过 MP-BGP协议传递给对端设备，并接收其他设备发送的 B-DA、 B-VID 信息， 从而实现全网 B-DA、 B-VID信息的共享。 本发明实施例适用 于以太网交换机、路由器或者其它具有以太网交换能力的设备。 本发 明实施例方法的具体实现步骤如图 2所示， 包括：
201 , 设备上配置本地的 B-DA和 B-VID, 并加入本地拓朴表中； 其中 B-DA是唯一的； B-VID可以有多个， 用于创建保护组。 所谓保 护组就是两条 B-DA相同但是 B-VID不同的隧道， 两条隧道其中一 条配置为主用隧道， 另外一条配置为备用隧道。 采用 Ethernet OAM
( Operations Administration and Maintenance, 操作管理和维护 )作为 隧道故障检测机制， 正常情况下， 所有的业务流量都通过主用隧道传 送， 当 OAM检测到主用隧道故障时， 自动切换到备用隧道。
202,设备之间通过 TCP协议端口 179建立 MP-BGP连接。使用 TCP ( Transmission Control Protocol,传输控制协议 M乍为传输层协议， 多个运行 BGP设备之间建立一条 TCP连接， 交换整个 BGP路由表。 在路由表发生变化时， 发送更新消息， 以便交换新 BGP路由表。
203 ,设备根据本地拓朴表中的 B-DA和 B-VID信息生成 MP-BGP 报文， 报文格式如图 3所示， 为 PBB-TE增加 AFI ( Address Family Identifier,地址家族标识 )、 SAFI( Subsequent Address Family Identifier, 后续地址家族标识）、 下一跳地址长度（ 1字节）、 下一跳地址（ 0至 N字节）、 NLRI消息数量（ 1字节）、 NLRI消息 1到 N (分别为 N字 节）。 其中， AFI可以采用 L2VPN (二层虚拟专用网）， SAFI需要向 IANA ( Internet Assigned Numbers Authority, 互联网分配数量授权 ) 申请。
其中， 扩展后的 NLRI消息用于携带 B-DA和 B-VID信息，格式 如图 4所示， 包括：
长度（ 2字节）， 用于标识整个报文的长度；
封装类型 （1字节）， 用于指示支持的网络类型 （例如以太网）； 控制字 （1字节）， 用于标识报文转发是否需要保持； I-SID ( 3字节）， 用于标识服务实例；
B-VID ( 3字节）， 用于标识隧道；
B-DA ( 6字节）， 用于标识隧道目的地址；
S-SA ( 6字节 ) , 用于标识隧道源地址；
TLVs ( 0至 N字节）， 用于携带扩展地址信息；
还包括若干保留字节。
204,设备将构建的 MP-BGP 文通过 202建立的 MP-BGP连接 发送给所有邻接设备。
205, 邻接设备接收到所述 MP-BGP报文后， 进行解析， 还原出 B-DA和 B-VID信息。
206, 邻接设备将上述 205中解析出的 B-DA和 B-VID信息以及 接收接口记录在本地的拓朴表中。
207, 重复 203至 206的过程， 每一台设备都可以知道其它邻接 设备的 B-DA和 B-VID信息。
208, 每台设备接收到需要通过隧道转发的以太网报文， 根据本 地保存的拓朴表中的 B-VID和 B-DA生成 PBB-TE的报文头，并将待 转发的以太网报文作为 Payload (净荷）生成 PBB-TE报文， 从拓朴 表中记录的出接口转发。 其中 TPID按照 PBB-TE标准填为 0x88a8, I-SID的填充可以根据 QinQ ( double tagging, 双层标签）的信息或者 接口信息 （例如接口号）。
如图 5所示， 本发明实施例中设备 A的本地 MAC地址为 A, B-VID为 1; 设备 B的本地 MAC地址为 B, B-VID为 1; 设备 C的 本地 MAC地址为 C, B-VID为 1; 经过三个设备之间 BGP连接的通 信，设备 A的本地拓朴表中存储有所有设备的信息。具体为：设备 A、 设备 B和设备 C之间通过 TCP协议建立 MP-BGP连接，根据本地拓 朴表中的 B-DA和 B-VID信息生成 MP-BGP报文，将构建的 MP-BGP 报文通过 MP-BGP连接发送给所有邻接设备， 邻接设备接收到所述 MP-BGP报文后， 进行解析， 还原出 B-DA和 B-VID信息。
本发明的实施例中， PBB-TE隧道根据 MP-BGP携带的信息动态 创建， 当链路发生故障时可以自动收敛生成新的隧道； 当网络拓朴改 变时， 例如增加新的节点， 与其相关的节点都可以自动更新， 不需要 手工配置。
本发明实施例提供了一种动态信令控制的系统， 如图 6所示， 包 括多个相邻的设备 (本实施例以两个设备为例进行说明， 但实际不限 于两个）。其中， 第一设备 10, 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC 地址和骨干网 VLAN ID;将所述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干 网 VLAN ID通过多协议边界网关协议 MP-BGP传输到第二设备 20; 并接收第二设备 20通过多协议边界网关协议发送的骨干网目的 MAC 地址和骨干网 VLAN ID, 存储到本地拓朴表； 根据所述拓朴表中信 息创建运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道，并对接收的以太网数据进 行转发。
其中， 第一设备 10和第二设备 20的结构相同， 如图 7所示， 第 一设备 10或第二设备 20包括：
拓朴表存储单元 710, 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC地 址和骨干网 VLAN ID;
本地信息发送单元 720, 用于将拓朴表存储单元 710中存储的所 述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通过多协议边界 网关协议 MP-BGP传输到相邻设备；
相邻信息接收单元 730, 用于并接收相邻设备通过多协议边界网 关协议发送的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID,存储到拓朴 表存储单元 710的本地拓朴表；
转发单元 740, 用于根据拓朴表存储单元 710的所述拓朴表中信 息创建运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道，并对接收的以太网数据进 行转发。
第一设备 10或第二设备 20还包括： 连接建立单元 750, 用于与 相邻设备之间建立 MP-BGP连接。
所述转发单元 740具体包括：
接收子单元， 用于接收到需要通过隧道转发的以太网报文； 转发子单元， 用于根据本地拓朴表中的 B-VID 和 B-DA 生成 PBB-TE的报文头， 将待转发的以太网报文作为净荷生成 PBB-TE报 文， 从拓朴表中记录的出接口转发。
本发明的实施例中， PBB-TE隧道根据 MP-BGP携带的信息动态 创建， 当链路发生故障时可以自动收敛生成新的隧道； 当网络拓朴改 变时， 例如增加新的节点， 与其相关的节点都可以自动更新， 不需要 手工配置。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解 到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平 台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品 的形式体现出来， 该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可 以是 CD-ROM, U盘， 移动硬盘等） 中， 包括若干指令用以使得一 台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行 本发明各个实施例所述的方法。
总之， 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本 发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求
1、 一种信令控制的方法， 其特征在于， 包括：
配置本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID, 并加入本 地拓朴表中；
将所述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通过多协 议边界网关协议 MP-BGP传输到相邻设备， 并接收相邻设备通过多协 议边界网关协议发送的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID, 存 储到本地拓朴表；
根据所述拓朴表中信息创建运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道。
2、 如权利要求 1所述信令控制的方法， 其特征在于， 所述将本地 的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通过多协议边界网关协议 MP-BGP传输到相邻设备之前还包括：
与相邻设备之间建立 MP-BGP连接。
3、 如权利要求 1所述信令控制的方法， 其特征在于， 所述根据拓 朴表中信息创建运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道具体包括：
接收到需要通过隧道转发的以太网报文；
根据本地拓朴表中的 B-VID和 B-DA生成 PBB-TE的报文头， 将待 转发的以太网报文作为净荷生成 PBB-TE报文， 从拓朴表中记录的出 接口转发。
4、 如权利要求 1所述信令控制的方法， 其特征在于， 通过扩展的 网络层可达信息 NLRI消息携带骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID。
5、 如权利要求 1所述信令控制的方法， 其特征在于， 还包括： 在路由表发生变化时， 发送更新消息， 以便与相邻设备交换新拓 朴表。
6、 一种信令控制的系统， 包括多个相邻的设备， 其特征在于， 所述设备， 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC地址和骨干网
VLAN ID; 将所述本地的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通 过多协议边界网关协议 MP-BGP传输到相邻设备； 并接收相邻设备通 过多协议边界网关协议发送的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID,存储到本地拓朴表； 根据所述拓朴表中信息创建运营商骨干流量 工程 PBB-TE隧道。
7、 一种信令控制的设备， 其特征在于， 包括：
拓朴表存储单元， 用于存储本地配置的骨干网目的 MAC地址和 骨干网 VLAN ID;
相邻信息接收单元，用于接收相邻设备通过多协议边界网关协议 发送的骨干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID, 存储到所述拓朴表 存储单元中的本地拓朴表；
转发单元，用于根据所述拓朴表存储单元中的拓朴表中信息创建 运营商骨干流量工程 PBB-TE隧道。
8、 如权利要求 7所述信令控制的设备， 其特征在于， 还包括： 本地信息发送单元，用于将所述本地拓朴表存储单元中的骨干网 目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID通过多协议边界网关协议 MP-BGP 传输到相邻设备。
9、 如权利要求 7所述信令控制的设备， 其特征在于， 还包括： 连接建立单元， 用于与相邻设备之间建立 MP-BGP连接， 使所述 相邻信息接收单元接收相邻设备通过多协议边界网关协议发送的骨 干网目的 MAC地址和骨干网 VLAN ID。
10、 如权利要求 7所述信令控制的设备， 其特征在于， 所述转发 单元具体包括：
接收子单元， 用于接收到需要通过隧道转发的以太网报文； 转发子单元， 用于根据本地拓朴表中的 B-VID和 B-DA生成
PBB-TE的报文头， 将待转发的以太网报文作为净荷生成 PBB-TE报 文， 从拓朴表中记录的出接口转发。
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