[发明专利]实现虚拟专用局域网服务

说明书

技术领域

本发明一般涉及通信，具体地涉及无线通信。

背景技术

许多通信系统提供不同类型的服务给基于处理器的设备的用户，所述设备例如是计算机或膝上型电脑。特别地，数据通信网络可以使得这种设备的用户能够交换对等的和/或客户端对服务器的消息，该消息可以包括多媒体内容，例如数据和/或视频。例如，用户可以在虚拟局域网(VLAN)上经由Web浏览器访问互联网。虚拟LAN可以包括位于不同物理区域中的计算机或服务器，以使得相同的物理区域不必在同一LAN广播域中。通过使用交换机，许多连至交换机端口(例如10/100/1000兆比特每秒(Mbps))的单独的工作站可以创建VLAN的广播域。VLAN的例子包括基于端口的、基于媒体访问控制(MAC)的或基于IEEE标准的VLAN。当基于端口的VLAN涉及终端设备所连至的交换机端口时，基于MAC的VLAN涉及终端设备的MAC地址。

虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)是一种提供商服务，其模仿传统的局域网(LAN)的全部功能性。VPLS实现了网络上的许多LAN的互连。这样，即使是远程LAN也可以作为统一LAN来工作。为了实现VPLS，可以在多协议标签交换(MPLS)网络上提供虚拟专用LAN。

MPLS网络可以集成几个地理上分散的处理站或单元，例如提供商边缘节点(PE)，从而针对基于MPLS的应用而共享以太网连通性。IETF标准在RFC规范中指明了互联网的VPLS。符合IETF标准的虚拟专用LAN服务(VPLS)可以提供MPLS网络上的多点以太网连通性。

提供VPLS服务的网络包括提供商边缘节点(PE)和提供商节点(P)。每个用户具有连至PE节点的一组用户LAN，其被互连以形成VPLS网络从而提供用户LAN之间的连通性。提供商创建其中一个用户LAN所连至的每对PE节点之间的连接(例如伪线PW)。用户LAN利用所谓的转发功能连至这些PW。转发功能基于包含于以太网帧中的媒体访问控制(MAC)目的地址而将以该太网帧转发至连接的PW之一。由于可能存在多个连至每个PE节点的用户，可能存在多个这种PE节点对之间的PW连接。这些隧道可以开始于PE节点，或开始于网络中更深的另一节点。隧道和PW二者都可以是标签交换路径(LSP)。LSP是跨若干MPLS节点的一组跳，所述MPLS节点可以穿过MPLS网络传输例如IP分组的数据。在MPLS网络的边缘，进入的业务可以被封装在MPLS帧中并且被路由。MPLS网络可以回避互联网协议(IP)路由中的一些限制。例如，在IP路由中，IP分组可以被分配给MPLS域边缘的转发等价类(FEC)一次，而MPLS协议可以在LSP中的每一跳分配FEC类。例如目的IP子网的FEC涉及一组IP分组，该组IP分组在同一路径上被转发并且作为相同的业务被处理。所分配的FEC被编码在标签中并且被预处理给分组。当分组被转发至其下一跳时，标签与其一起被发送，这避免了对网络层报头的重复分析。标签可以提供表中的索引，所述表指定了下一跳并且还提供了可替代当前关联于该分组的标签的新标签。通过用新标签替代旧标签，该分组进一步被转发至其下一跳，并且这个过程可以继续进行直到该分组到达MPLS域的外边缘，并且恢复正常的IP转发.标签可以是可在网络业务内传送的灵活对象。LSP可以被堆栈以使得一个LSP可以利用另一LSP而被传输。在这种情况下，转发是基于外部LSP的标签的，直到这个标签从所述堆栈中被弹出。PW至VPLS的隧道的映射是LSP堆栈的一个例子。

隧道可以在每对提供商边缘节点之间形成以互连多个提供商边缘节点。因此，VPLS网络可以包括大量的提供商边缘节点间的隧道。例如，可能需要大约N＊(N-1)个隧道来互连N个提供商边缘节点，这可能会导致N＊(N-1)个LSP经过VPLS网络中的节点。每个提供商节点维持关联于经过该提供商节点的隧道的每个LSP的状态信息。根据VPLS网络拓扑，可能需要网络中的每个提供商节点支持N＊(N-1)个LSP中的一大部分。相反，每个提供商边缘节点仅需要支持大约N-1个隧道。对于包括大量提供商边缘节点的网络而言，隧道数量与N²成比例地缩放，这使得难以实现较大规模的VPLS部署。

可用来解决可扩缩性的一种VPLS部署称作分层VPLS(H-VPLS)。在H-VPLS部署中，VPLS网络可以被分成多个岛，并且这些岛的互连是在提供商网络的内部。H-VPLS部署基于以太网MAC地址在VPLS岛之间转发帧。