[发明专利]一种实现分层虚拟专用局域网服务的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现分层虚拟专用局域网服务的方法。

背景技术

随着IP网络的不断发展，网络服务的丰富、安全、灵活成为运营商提升自己盈利能力的重要途径。目前，很多的企业的内部网络越来越大，遍布的区域也越来越广；可能分布在一个城市中的不同城区，或者分布在不同的城市、甚至遍布全球；一个企业要将这些遍布各处的网络连接起来，就需要网络运营商来为其提供网络连接，因为一个企业不可能自己建立一张如此庞大的网络。

在过去的很长一段时间，企业通过向电信运营商租赁专线的方式来完成各处网络之间的连接，这些方式存在投资大、建设周期长、可扩展性差等问题。基于多协议标签交换的二层虚拟专用网(MPLS L2VPN，Multiple Protocol LabelSwitched L2 Virtual Private Network)的出现提出一种全新的解决方案，这种方案不但可以为用户快速提供各种互连业务，保证网络安全，而且还能提供QOS保证。

虚拟专用局域网服务(VPLS，Virtual Private LAN Service)是MPLS L2VPN的一种点到多点的应用架构，借用了LAN的思想，利用IP/MPLS技术构建一个虚拟的LAN服务，提供透明的以太网数据传输。在用户看来，运营商就像一个大的交换机一样，将自己各处的网络连接起来。VPLS技术的提出，解决了传统交换机VLAN ID限制(交换机只能提供4096个VLAN ID，每个用户都需要至少一个VLAN ID，这些限制对于网络的可扩展性和大规模部署都会产生问题，而且还需要运行STP协议来防止网络环路，增加网络的负担)。

图1是VPLS的典型网络结构。

目前有两种实现VPLS的方案：Martini VPLS和Kompella VPLS，这两种方案的数据转发层面的操作都是一样，只是控制层面不同。

Martini VPLS和Kompella VPLS区别主要体现在信令和发现机制；MartiniVPLS采用LDP作为建立虚链路(PW，Pseudo-Wire)的信令，没有定义自动发现机制，需要手工配置来完成服务提供商边缘路由器(PE，Provider Edge)的发现，所以有扩展性问题；KompellaVPLS采用BGP作为建立PW的信令，自动发现机制也用BGP来完成。

现有技术中一种实现分层虚拟专用局域网服务的方法为Martini H-VPLS方案：所有的PE都在一个网络平面，所有的PE都需要建立全连接，所有用户边缘路由器(CE，Customer Edge)也直接连在PE上；如图2所示，骨干网络中的PE数量减少了，有些CE连到用户侧服务提供商边缘路由器(UPE，User facing-Provider Edge)上；通过这样的改进，骨干网络中PE全连接和信令开销都减少了很多，对于网络核心服务提供商边缘路由器(NPE，NetworkProvider Edge)而言，只需要关心其他的NPE和本地的UPE，对于UPE而言，只关心和其直接相连的CE和NPE。VPLS的转发层面是通过目的MAC地址来进行转发的，对于未知目的MAC的数据包，需要将数据包广播到所有的接口，这种未知目的MAC的报文就叫做“第一包报文”。在转发层面上，对于“第一包报文”，扁平网络结构中的PE需要完成向所有CE以及其他PE的转发，现在只需要向少许的CE、UPE以及其他NPE转发就行了，这样就减少了“第一包报文”对NPE的冲击。

但是，Martini H-VPLS方案由于是基于LDP、IGP、PWE3这些技术，只能解决一个自治系统的问题，不能跨自治系统部署；同时因为没有自动发现机制，需要手工配置，这样就需要大量的手工配置，非常不利于维护管理；所以Martini H-VPLS是不太适合运营商大规模部署VPLS的需求的。

为了解决上述现有技术的缺陷，现有技术中另一种实现分层虚拟专用局域网服务的方法为Kompella VPLS的H-VPLS方案：该方案采用的是通过路由反射器的办法来减少大量PE全网状问题，即一个自治系统中，通过配置路由反射器，所有的PE都和路由反射器建立IBGP连接。同时通过ORF来限制不必要路由的分发，减少一些PW的建立；对于跨自治系统间的路由分发采用RTF机制来限制不需要路由信息的分发；由于BGP天生的优势，可以很好的解决跨域问题。