專利名稱：實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虛擬專用網(wǎng)技術(shù)，特別涉及用戶站點(diǎn)和骨干網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版(Internet Protocol version 4，簡稱“IPv4”)向網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版(Internet Protocol version 6，簡稱“IPv6”)演進(jìn)時(shí)的虛擬專用網(wǎng)(VirtualPrivate Networking，簡稱“VPN” )技術(shù)。
背景技術(shù)：
VPN是在公眾網(wǎng)絡(luò)上所建立的虛擬的專用網(wǎng)絡(luò)，它具有與專用網(wǎng)絡(luò)同樣卓越的安全性、可靠性和易管理性。VPN替代了傳統(tǒng)的撥號訪問，利用因特網(wǎng)(Internet)公眾網(wǎng)或者運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源作為企業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)的延續(xù)，可節(jié)省昂貴的專線租用費(fèi)用，同時(shí)VPN可以使用隧道協(xié)議、身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)加密等技術(shù)保證通信的安全性，受到企業(yè)用戶的歡迎。
企業(yè)通過VPN的建設(shè)，可以帶來很多好處，例如，通過使用VPN，企業(yè)可以節(jié)省大量企業(yè)日常通訊的費(fèi)用；可以進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)和遠(yuǎn)程監(jiān)控以達(dá)到企業(yè)管理統(tǒng)一；還可以提高企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)信息流通的安全性?？梢灶A(yù)見，VPN是企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，信息管理、流通的必然趨勢。
現(xiàn)有的VPN是基于IPv4網(wǎng)絡(luò)的，即組成VPN的骨干網(wǎng)絡(luò)和站點(diǎn)都處于IPv4網(wǎng)絡(luò)中。作為其中的典型代表，請求評注(Request for Comments，簡稱“RFC”)標(biāo)準(zhǔn)2547bis定義的VPN實(shí)現(xiàn)方案對如何實(shí)現(xiàn)VPN作了具體描述，詳細(xì)說明可以參照RFC 2547bis。下面對實(shí)現(xiàn)該方案的基本原理作簡要介紹。
RFC2547bis所定義多協(xié)議標(biāo)記交換(MultiProtocol Label Switching，簡稱“MPLS”)三層(Layer3，簡稱“L3”)VPN的模型的示意圖如圖1所示，該模型包括三個(gè)組成部份用戶網(wǎng)邊緣(Custom Edge Router，簡稱“CE”)路由器、骨干網(wǎng)邊緣(Provider Edge Router，簡稱“PE”)路由器和骨干網(wǎng)(Provider Router，簡稱“P”)路由器。其中，CE路由器是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，有接口直接與運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)相連，CE路由器感知不到VPN的存在，也不需要維護(hù)VPN的整個(gè)路由信息；PE路由器是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備，與用戶的CE路由器直接相連，在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，對VPN的所有處理都在PE路由器上完成；P路由器處于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中，不和CE路由器直接相連，P路由器需要有MPLS基本信令能力和轉(zhuǎn)發(fā)能力。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，CE和PE的劃分主要是從運(yùn)營商與用戶的管理范圍來劃分的，CE和PE是兩者管理范圍的邊界。
CE與PE之間可以使用外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(External BGP，簡稱“EBGP”)或是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡稱“IGP”)等路由協(xié)議交換路由信息，也可以使用靜態(tài)路由。CE不必支持MPLS，不需要感知VPN的整網(wǎng)路由，VPN的整網(wǎng)路外包給運(yùn)營商來完成。PE之間通過多協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Multi-Protocol Border Gateway Protocol，簡稱“MP-BGP” )交換VPN的整網(wǎng)路由信息。
如圖1所示，VPN是由多個(gè)用戶站點(diǎn)(Site)組成的，在PE上，每個(gè)站點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)VPN路由/轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)例(VPN Routing/Forwarding instance，簡稱“VRF”)，它主要包括網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議(Internet Protocol，簡稱“IP”)路由表、標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表、使用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的一系列接口以及管理信息。其中，接口和管理信息包含路由區(qū)分符(Route Distinguisher，簡稱“RD”)、路由過濾策略、成員接口列表等。需要說明的是，用戶站點(diǎn)和VPN不存在一對一的關(guān)系，一個(gè)站點(diǎn)可以同時(shí)屬于多個(gè)VPN。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，每一個(gè)站點(diǎn)關(guān)聯(lián)一個(gè)單獨(dú)的VRF。VPN中Site的VRF實(shí)際上綜合了該站點(diǎn)的VPN成員關(guān)系和路由規(guī)則。報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)信息存儲在每個(gè)VRF的IP路由表和標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表中。系統(tǒng)為每個(gè)VRF維護(hù)一套獨(dú)立的路由表和標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表，從而防止了數(shù)據(jù)泄漏出VPN之外，同時(shí)防止了VPN之外的數(shù)據(jù)進(jìn)入。
路由器之間使用邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Border Gateway Protocol，簡稱“BGP”)來發(fā)布VPN路由，BGP通信在兩個(gè)層次上進(jìn)行，自治系統(tǒng)(AutonomousSystem，簡稱“AS”)內(nèi)部采用內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Internal BGP，簡稱“IBGP”)，AS之間采用EBGP。例如，PE-PE會話是IBGP會話，而PE-CE會話是EBGP會話。BGP在PE路由器之間的VPN組成信息和路由傳播，通過多協(xié)議擴(kuò)展BGP(Multiprotocol extensions BGP，簡稱“MBGP”)來實(shí)現(xiàn)。MBGP向下兼容，既可以支持傳統(tǒng)的IPv4地址族，又可以支持其它地址族，例如VPN-IPv4地址族。通過MBGP攜帶的路由目標(biāo)(Route Target)確保了特定VPN的路由只能被這個(gè)VPN的其它成員知道，使BGP/MPLS VPN成員間的通信成為可能。其中，關(guān)于MBGP的詳細(xì)說明請參見RFC2283。
在RFC2547bis標(biāo)準(zhǔn)中，CE與PE之間通過內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior GatewayProtocol，簡稱“IGP”)或EBGP來傳播路由信息，PE得到該VPN的路由表，存儲在單獨(dú)的VRF中。PE之間通過IGP來保證通常IP的連通性，通過IBGP來傳播VPN組成信息和路由，并完成各自VRF的更新。PE再通過與直接相連CE之間的路由交換來更新CE的路由表，由此完成各個(gè)CE之間的路由交換。
其中，使用BGP來發(fā)布VPN路由時(shí)，使用了新的地址族-VPN-IPv4地址。一個(gè)VPN-IPv4地址有12個(gè)字節(jié)，開始是8字節(jié)的RD，后面是4字節(jié)的IPv4地址。PE使用RD對來自不同VPN的路由信息進(jìn)行標(biāo)識。運(yùn)營商可以獨(dú)立地分配RD，但是需要把他們專用的AS號作為RD的一部分來保證每個(gè)RD的全局唯一性。RD為零的VPN-IPv4地址同全局唯一的IPv4地址是同義的。這樣處理以后，即使VPN-IPv4地址中包含的4字節(jié)IPv4地址重疊，VPN-IPv4地址仍可以保持全局唯一。其中，PE從CE接收的路由是IPv4路由，需要引入VRF路由表中，此時(shí)需要附加一個(gè)RD。在通常的實(shí)現(xiàn)中，為來自于同一個(gè)用戶站點(diǎn)的所有路由設(shè)置相同的RD。
在RFC2547bis標(biāo)準(zhǔn)中，采用Route Target屬性標(biāo)識了可以使用某路由的站點(diǎn)的集合，即該路由可以被哪些站點(diǎn)所接收，PE路由器可以接收哪些站點(diǎn)傳送來的路由。與Route Target中指明的站點(diǎn)相連的PE路由器，都會接收到具有這種屬性的路由。PE路由器接收到包含此屬性的路由后，將其加入到相應(yīng)的路由表中。PE路由器存在兩個(gè)Route Target屬性的集合一個(gè)集合用于附加到從某個(gè)站點(diǎn)接收的路由上，稱為Export Route Targets；另一個(gè)集合用于決定哪些路由可以引入此Site的路由表中，稱為Import Route Targets。通過匹配路由所攜帶的Route Target屬性，可以獲得VPN的成員關(guān)系。匹配Route Target屬性可以用來過濾PE路由器接收的路由信息。
圖2所示為通過匹配Route Target屬性過濾接收路由的示意圖。MPLSVPN路由信息進(jìn)入PE路由器時(shí)，如果Export Route Targets集合與ImportRoute Targets集合存在相同項(xiàng)，則該路由被接收；如果Export Route Targets集合與Import Route Targets集合沒有相同項(xiàng)，則該路由被拒絕。
在RFC2547bis標(biāo)準(zhǔn)中，VPN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)使用兩層標(biāo)簽方式。第一層，即外層標(biāo)簽在骨干網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行交換，代表了從PE到對端(PEER)PE的一條標(biāo)簽交換路徑(Label Switched Path，簡稱“LSP”)，VPN報(bào)文利用這層標(biāo)簽，就可以沿著LSP到達(dá)對端PE。從對端PE到達(dá)CE時(shí)使用第二層，即內(nèi)層標(biāo)簽，內(nèi)層標(biāo)簽指示了報(bào)文到達(dá)哪個(gè)站點(diǎn)，或者更具體一些，到達(dá)哪一個(gè)CE。這樣，根據(jù)內(nèi)層標(biāo)簽，就可以找到轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的接口。特殊情況下，屬于同一個(gè)VPN的兩個(gè)站點(diǎn)連接到同一個(gè)PE，則如何到達(dá)對方PE的問題不存在，只需要解決如何到達(dá)對端CE。
而隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的IPv4網(wǎng)絡(luò)暴露出了一系列缺點(diǎn)，體現(xiàn)在地址空間不足、移動性差、安全性差和配置復(fù)雜等方面，因此互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineer Task Force，簡稱“IETF”)提出了IPv6以解決這些問題。經(jīng)過幾年的發(fā)展，IPv6技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，較為成功的解決了IPv4所存在的問題，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。目前，IPv6的推廣已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段，許多研究機(jī)構(gòu)和公司正在進(jìn)行IPv6網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的研究工作。
為了在從IPv4向IPv6演進(jìn)的過程中繼續(xù)提供IPv4環(huán)境下的各種業(yè)務(wù)，必須同步研究IPv6網(wǎng)絡(luò)上的VPN解決方案。由于IPv6本身也還處于試驗(yàn)階段，還沒有正式大規(guī)模商用，更沒有存在IPv6網(wǎng)絡(luò)下的正式VPN業(yè)務(wù)應(yīng)用?，F(xiàn)在世界上對于IPv6下VPN業(yè)務(wù)的研究還處于初級階段，IPv6 VPN還要適應(yīng)IPv6的新特性，如IPv6下VPN業(yè)務(wù)的安全性、服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，簡稱“QoS”)、移動性以及可管理性等，有很多的研究工作需要進(jìn)行。
對于如何在骨干網(wǎng)絡(luò)為IPv4網(wǎng)絡(luò)，VPN站點(diǎn)全部為IPv6網(wǎng)絡(luò)的情況下實(shí)現(xiàn)VPN，可以采用思科(CISCO)公司提出的6PE技術(shù)方案，該技術(shù)方案的網(wǎng)絡(luò)組成示意圖如圖3所示。6PE方案實(shí)現(xiàn)的基本思想是每個(gè)IPv6站點(diǎn)連接到IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)雙棧并且支持MP-BGP的PE路由器，即圖3所示的6PE路由器。其中，6PE路由器稱為雙棧BGP(Double Stack BGP，簡稱“DS-BGP”)路由器，即DS-BGP路由器。DS-BGP路由器在IPv4側(cè)至少有一個(gè)IPv4地址，在IPv6側(cè)至少有一個(gè)IPv6地址，并且該IPv4地址必須在IPv4網(wǎng)絡(luò)中可路由。IPv6站點(diǎn)中的路由遵循標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由協(xié)議，例如開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議第3版(Open Shortest Path First Version3，簡稱“OSPFv3”)，標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)起信息學(xué)會第6版(Information Society Initiatives inStandardization version 6，簡稱“ISISv6”)或者下一代路由信息協(xié)議(RoutingInformation Protocol next generation，簡稱“RIPng”)，不用向IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，只需要在DS-BGP路由器通過BGP4+終結(jié)，但需要在DS-BGP路由器之間通過MP-BGP4交換IPv6的網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)信息(Network LayerReachability Information，簡稱“NLRI”)，出口DS-BGP路由器在向入口DS-BGP路由器通告路由時(shí)將自己的地址作為這些路由的下一跳；在數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，從入口DS-BGP路由器將IPv6數(shù)據(jù)包通過MPLS隧道，即LSP，透傳到出口DS-BGP路由器。而DS-BGP路由器通告自己的地址作為BGP路由下一跳時(shí)可以使用IPv4地址，并使用MPLS隧道或者其它基于IPv4地址的隧道，如通用路由封裝(Generic Route Encapsulation，簡稱“GRE”)協(xié)議隧道，IP安全協(xié)議(IP Security Protocol，簡稱“IPsec)隧道；也可以使用IPv6地址，并使用相應(yīng)的隧道，如6to4隧道，站點(diǎn)內(nèi)自動隧道接入?yún)f(xié)議(Intra-Site Automatic Tunnel Access Protocol，簡稱”ISATAP“)隧道，并使用這些隧道要求的地址形式。
但是，IPv4向IPv6過渡是一個(gè)漸進(jìn)的過程，過渡時(shí)期將同時(shí)存在IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)，用戶網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)都既可能是IPv4網(wǎng)絡(luò)或IPv6網(wǎng)絡(luò)，又可能是IPv4/IPv6混合網(wǎng)絡(luò)。這就要求新一代網(wǎng)絡(luò)下的VPN業(yè)務(wù)能夠適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以正常應(yīng)用于IPv4網(wǎng)絡(luò)、IPv6網(wǎng)絡(luò)或者是IPv4/IPv6混合網(wǎng)絡(luò)。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題現(xiàn)有的技術(shù)方案無法在用戶站點(diǎn)同時(shí)包含IPv4站點(diǎn)和IPv6站點(diǎn)，以及骨干網(wǎng)絡(luò)同時(shí)包含IPv4域和IPv6域時(shí)，提供VPN業(yè)務(wù)解決方案。
造成這種情況的主要原因在于，現(xiàn)有的技術(shù)方案是針對骨干網(wǎng)為IPv4網(wǎng)絡(luò)，全部VPN站點(diǎn)為IPv6站點(diǎn)的情況，該方案中使用的DS-BGP無法支持IPv4的站點(diǎn)，如果簡單地改用普通BGP路由器則無法實(shí)現(xiàn)NLRI的交換等功能，并且現(xiàn)有的技術(shù)方案中VPN的路由學(xué)習(xí)和發(fā)布是在IPv4網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，無法支持混合骨干網(wǎng)中的路由器學(xué)習(xí)和發(fā)布，因此不支持基于混合骨干網(wǎng)的VPN的路由學(xué)習(xí)發(fā)布以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)和方法，使得基于不同IP版本的站點(diǎn)可以通過基于不同IP版本的骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互訪問并開展VPN業(yè)務(wù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)，包含基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的虛擬專用網(wǎng)用戶站點(diǎn)、用戶網(wǎng)邊緣路由器、骨干網(wǎng)邊緣路由器和骨干網(wǎng)，所述用戶站點(diǎn)通過所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器接入所述骨干網(wǎng)，所述骨干網(wǎng)還包含至少一個(gè)基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的自治系統(tǒng)和至少一個(gè)基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的自治系統(tǒng)，所述自治系統(tǒng)之間通過自治系統(tǒng)邊緣路由器連接；所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器共同完成網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由和網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由的轉(zhuǎn)換。
其中，屬于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議版本不同的自治系統(tǒng)并相互連接的所述自治系統(tǒng)邊緣路由器之間采用基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議發(fā)布路由。
所述用戶站點(diǎn)和所述自治系統(tǒng)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議版本不同時(shí)，連接所述用戶站點(diǎn)和所述自治系統(tǒng)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器支持網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4/6版的雙協(xié)議棧。
基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)互通時(shí)，網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由A.B.C.D/n映射成0∷A:B:C:D/(96+n)形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，包含以下步驟A在所述虛擬專用網(wǎng)內(nèi)對基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的用戶站點(diǎn)進(jìn)行編址；B所述用戶站點(diǎn)和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的骨干網(wǎng)進(jìn)行路由的學(xué)習(xí)和發(fā)布；C所述骨干網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)層標(biāo)簽和外層標(biāo)簽的分發(fā)；D所述用戶站點(diǎn)的數(shù)據(jù)包依據(jù)所述步驟B中建立的路由，封裝所述內(nèi)層標(biāo)簽和所述外層標(biāo)簽通過所述骨干網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
其中，所述步驟A中，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)之間采用“路由區(qū)分符+網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址”的形式組成地址族標(biāo)識符為1的虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址；基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)與基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)之間，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)之間采用“路由區(qū)分符+網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址”的形式組成地址族標(biāo)識符為2的虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址。
和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)通信的，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)將網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址A.B.C.D映射成0∷A:B:C:D形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址后，與路由區(qū)分符進(jìn)行組合組成虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址。
所述步驟B還包含以下子步驟B1對所述用戶站點(diǎn)的地址進(jìn)行聚合，形成相應(yīng)的路由項(xiàng)；B2所述骨干網(wǎng)的自治系統(tǒng)內(nèi)部通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在該所述自治系統(tǒng)的骨干網(wǎng)邊緣路由器和自治系統(tǒng)邊緣路由器之間，發(fā)布和該所述自治系統(tǒng)的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器連接的所述用戶站點(diǎn)的路由；B3基于不同版本網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議的所述自治系統(tǒng)之間通過相連接的所述自治系統(tǒng)邊緣路由器，采用基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議發(fā)布路由；B4所述自治系統(tǒng)邊緣路由器將學(xué)習(xí)到的路由向該所述自治系統(tǒng)內(nèi)部的對端路由器發(fā)布；B5所述骨干網(wǎng)的骨干網(wǎng)邊緣路由器與所述用戶站點(diǎn)的用戶網(wǎng)邊緣路由器之間運(yùn)行路由協(xié)議，向所述用戶網(wǎng)邊緣路由器發(fā)布路由。
對于需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)，所述步驟B5還包含以下子步驟B51該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與之連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器，運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由；B52將所述骨干網(wǎng)邊緣路由器的保存的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的路由A.B.C.D/n轉(zhuǎn)換成0∷A:B:C:D/(96+n)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由，通過網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由協(xié)議將路由發(fā)布給所述用戶網(wǎng)邊緣路由器；B53所述用戶網(wǎng)邊緣路由器中將0∷A:B:C:D/(96+n)還原成A.B.C.D/n形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由，將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的路由保存為網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
對于需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)，所述步驟B5還包含以下子步驟B54該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與之連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器，運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由；B55所述用戶網(wǎng)邊緣路由器將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的路由直接存儲為0∷A:B:C:D/(96+n)形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由，將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的路由保存為原來的形式。
對于不需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)，在所述步驟B中，該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與其連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器之間只運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的路由協(xié)議，并僅學(xué)習(xí)和保存其它網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版用戶站點(diǎn)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由，丟棄網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
所述骨干網(wǎng)邊緣路由器在接收到所述虛擬專用網(wǎng)的路由后，根據(jù)多協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的路由目標(biāo)擴(kuò)展團(tuán)體屬性決定是否學(xué)習(xí)并向所述用戶站點(diǎn)發(fā)布。
所述步驟C中，所述內(nèi)層標(biāo)簽用于區(qū)分同一個(gè)入口骨干網(wǎng)邊緣路由器連接的不同所述用戶站點(diǎn)，由所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器分配，在發(fā)布路由時(shí)隨路由發(fā)布給相應(yīng)的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器；所述外層標(biāo)簽用于在所述骨干網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，在一個(gè)所述自治系統(tǒng)內(nèi)通過運(yùn)行標(biāo)簽分配協(xié)議、資源預(yù)留協(xié)議-流量工程或約束路由的標(biāo)記分配協(xié)議分配，在不同所述自治系統(tǒng)的自治系統(tǒng)邊界路由器之間通過多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議為所述自治系統(tǒng)邊界路由器的雙向連接分配用于所述自治系統(tǒng)邊界路由器之間的轉(zhuǎn)發(fā)。
所述步驟D還包含以下子步驟D1遵循普通的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)過程進(jìn)行源用戶站點(diǎn)到入口骨干網(wǎng)邊緣路由器之間的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；D2進(jìn)行所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器到出口骨干網(wǎng)邊緣路由器之間的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；D3所述出口骨干網(wǎng)邊緣路由器依據(jù)所述內(nèi)層標(biāo)簽和其存儲的路由表進(jìn)行所述出口骨干網(wǎng)到目的用戶站點(diǎn)之間的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
所述步驟D2還包含以下步驟D21在所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器上為數(shù)據(jù)包增加所述目的站點(diǎn)的所述內(nèi)層標(biāo)簽后，再增加該所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器所在的所述自治系統(tǒng)中分配的外層標(biāo)簽；D22將所述數(shù)據(jù)包根據(jù)外層標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)到于當(dāng)前所述自治系統(tǒng)相鄰的所述自治系統(tǒng)的自治系統(tǒng)邊緣路由器；D23根據(jù)所述自治系統(tǒng)邊緣路由器之間分配的外層標(biāo)簽將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)相鄰的所述自治系統(tǒng)；D24將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到所述出口骨干網(wǎng)邊緣路由器。
所述用戶站點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系通過采用路由目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，本發(fā)明方案在CE路由器和PE路由器上運(yùn)行IPv4/IPv6雙路由表，根據(jù)CE路由器和PE路由器的網(wǎng)絡(luò)連接情況配置IPv4和IPv6的協(xié)議棧，對VPN的用戶站點(diǎn)進(jìn)行VPN編址和必要的IPv4地址和IPv6地址轉(zhuǎn)換后進(jìn)行路由發(fā)布和分配，并通過使用多層標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而在混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)VPN。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即通過采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)VPN的方案，可以在用戶網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)從IPv4向IPv6過渡的情況下組成VPN，使網(wǎng)絡(luò)過渡時(shí)期的VPN的解決方案具有更大靈活性，減小網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級的復(fù)雜性，使IPv4向IPv6的過渡升級更加平滑，大大提高了網(wǎng)絡(luò)升級的經(jīng)濟(jì)性和可行性。


圖1為RFC2547bis所定義MPLS L3 VPN的系統(tǒng)組成示意圖；圖2為通過匹配Route Target屬性過濾接收路由的示意圖；圖3為6PE方案實(shí)現(xiàn)BGP/MPLS VPN的系統(tǒng)組成示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)VPN的系統(tǒng)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
下面結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例來說明本發(fā)明方案。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)VPN的系統(tǒng)組成示意圖如圖4所示。
需要說明的是，VPN A和VPN B僅用于表示一個(gè)PE路由器可以同時(shí)接入多個(gè)VPN。
實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)VPN的系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成骨干網(wǎng)，處于骨干網(wǎng)邊緣的PE路由器和通過CE路由器與PE路由器連接的用戶站點(diǎn)。
骨干網(wǎng)絡(luò)用于發(fā)布VPN路由，建立交換路徑，完成數(shù)據(jù)的交換。骨干網(wǎng)絡(luò)包含采用不同地址族的自治系統(tǒng)，自治系統(tǒng)之間通過處于自治系統(tǒng)邊緣的自治系統(tǒng)邊界路由器(Autonomous System Border Router，簡稱“ASBR”)連接。如圖4，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，骨干網(wǎng)為雙域，一個(gè)IPv4自治系統(tǒng)(IPv4單域)和一個(gè)IPv6自治系統(tǒng)(IPv6單域)組成。需要說明的是，骨干網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的路由包含VPN-IPv4路由和VPN-IPv6路由。在骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由學(xué)習(xí)以建立VPN交換路徑時(shí)，首先在自治系統(tǒng)內(nèi)的PE和ASBR之間發(fā)布和該自治系統(tǒng)的PE路由器連接的用戶站點(diǎn)的路由，接著ASBR之間通過EBGP互相發(fā)布學(xué)習(xí)到的路由，然后由ASBR通過IBGP向其所屬自治系統(tǒng)內(nèi)部的對端即PE路由器發(fā)布學(xué)習(xí)到的路由，最后由PE路由器向CE路由器發(fā)布路由。關(guān)于路由發(fā)布的方法，將在下文詳細(xì)敘述。
用戶站點(diǎn)既有IPv4站點(diǎn)也有IPv6站點(diǎn)，每個(gè)用戶站點(diǎn)包含多個(gè)具有不同地址的主機(jī)。其中，用戶網(wǎng)絡(luò)中和骨干網(wǎng)絡(luò)連接的CE路由器根據(jù)該用戶網(wǎng)絡(luò)的IP版本以及和其連接的自治系統(tǒng)的IP版本支持相應(yīng)的協(xié)議棧。PE路由器根據(jù)其所屬的自治系統(tǒng)的IP版本以及其連接的用戶站點(diǎn)的IP版本支持相應(yīng)的協(xié)議棧。例如，連接到IPv4骨干網(wǎng)的IPv4站點(diǎn)的CE路由器和對應(yīng)的PE路由器只需要支持IPv4協(xié)議棧，連接到IPv6骨干網(wǎng)的IPv6站點(diǎn)的CE和對應(yīng)的PE只需要支持IPv6協(xié)議棧，連接到IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)的IPv6站點(diǎn)的CE和連接到IPv6骨干網(wǎng)絡(luò)的IPv4站點(diǎn)的CE以及接入這些CE的PE設(shè)備則都需要支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧。需要說明的是，由于同一個(gè)VPN中的IPv4站點(diǎn)和IPv6站點(diǎn)可能存在互訪關(guān)系，因此對于需要訪問IPv6站點(diǎn)的IPv4站點(diǎn)中的路由器需要保存IPv6路由，即這些IPv4站點(diǎn)需要支持IPv4-IPv6混合地址方案。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方案，需要進(jìn)行包含以下幾個(gè)方面的處理VPN的用戶站點(diǎn)編址的處理；VPN站點(diǎn)的路由學(xué)習(xí)和發(fā)布的處理；標(biāo)簽分發(fā)的處理；VPN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的處理。下文將對這些處理做詳細(xì)說明。
下面首先說明在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，如何完成用戶站點(diǎn)編址的處理。需要說明的是，在本發(fā)明中，只考慮VPN用戶進(jìn)行單播通信的情況，要求VPN各站點(diǎn)內(nèi)的主機(jī)使用單播地址，即只采用一個(gè)IPv4地址或者一個(gè)IPv6地址。
由于在VPN中仍然存在IPv4站點(diǎn)，考慮到公有IPv4地址的緊缺，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，允許VPN中的IPv4站點(diǎn)繼續(xù)使用私有IPv4地址，并且允許不同VPN的站點(diǎn)使用相同的私有IPv4地址。
在VPN中，IPv4站點(diǎn)和IPv4站點(diǎn)之間的通信仍然采用IPv4地址，在MP-BGP中的地址族標(biāo)識符(Address Family Identifier，簡稱“AFI”)域使用RFC1700為IPv4地址族分配的值1；IPv4站點(diǎn)與IPv6站點(diǎn)之間的相互通信以及兩個(gè)IPv6站點(diǎn)之間的相互通信均采用IPv6地址，在MP-BGP中的AFI域可以使用RFC 1700為IPv6地址族分配的值2。需要說明的是，當(dāng)IPv4站點(diǎn)和IPv6站點(diǎn)相互通信時(shí)，IPv4站點(diǎn)中的IPv4地址A.B.C.D映射成相應(yīng)的0∷A:B:C:D形式的IPv6地址。在MP-BGP路由發(fā)布過程中，后繼的地址族標(biāo)識符(Subsequence Address Family Identifier，簡稱“SAFI”)域使用128，表示VPN-IPv4/IPv6地址。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，由于使用了私有IPv4地址，為了保證在骨干網(wǎng)絡(luò)中VPN路由和地址的唯一性，沿用RFC 2547bis中的RD的概念，即在IPv4站點(diǎn)和IPv4站點(diǎn)之間通過采用RD+(IPv4地址)的形式組成AFI為1的VPN-IPV4地址，在IPv4站點(diǎn)與IPv6站點(diǎn)之間或者兩個(gè)IPv6站點(diǎn)之間通過采用RD+(IPv6地址)的形式組成AFI為2的VPN-IPv6地址。需要說明的是，和IPv6站點(diǎn)之間通信的IPv4站點(diǎn)中的IPv4地址A.B.C.D需要在映射成0∷A:B:C:D形式的IPv6地址后，再與RD進(jìn)行組合組成VPN-IPv6地址。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，路由學(xué)習(xí)和發(fā)布的處理可以按照下文所述的方法進(jìn)行。
首先，在對VPN的各用戶站點(diǎn)進(jìn)行編址后，將各用戶站點(diǎn)的地址進(jìn)行聚合形成相應(yīng)的路由項(xiàng)。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，為了實(shí)現(xiàn)VPN中各用戶站點(diǎn)之間的訪問關(guān)系，需要將這些路由項(xiàng)發(fā)布給相應(yīng)的站點(diǎn)。
接著，骨干網(wǎng)的自治系統(tǒng)內(nèi)部通過IBGP在該自治系統(tǒng)的PE路由器和ASBR之間發(fā)布和該自治系統(tǒng)的PE路由器連接的VPN用戶站點(diǎn)的路由。其中，發(fā)布的路由包括IPv4路由和IPv6路由。需要說明的是，由于骨干網(wǎng)絡(luò)存在IPv4自治系統(tǒng)和IPv6自治系統(tǒng)，該步驟在執(zhí)行時(shí)有兩種情況當(dāng)自治系統(tǒng)為IPv4網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在IPv4網(wǎng)絡(luò)的PE路由器和ASBR之間通過基于IPv4的全連接的多協(xié)議內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Multi-Protocol Internal BGP，簡稱“MP-IBGP”)或者使用路由反射器發(fā)布和該IPv4網(wǎng)絡(luò)的PE連接的VPN用戶站點(diǎn)的路由；當(dāng)自治系統(tǒng)為IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中的PE路由器和其ASBR之間通過基于IPv6的全連接的MP-IBGP或者適用路由反射器發(fā)布和該IPv6網(wǎng)絡(luò)的PE路由器連接的VPN站點(diǎn)的路由。
接著，IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的ASBR之間通過基于IPv6的多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Multi-Protocol External BGP，簡稱“MP-IBGP”)向?qū)Χ税l(fā)布相應(yīng)的路由。
接著，根據(jù)BGP協(xié)議，從EBGP對端學(xué)習(xí)到的路由需要向IBGP對端發(fā)布。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以，至此，所有的PE路由器都能夠接收到屬于全部VPN用戶站點(diǎn)的路由。
最后，PE路由器與CE路由器之間運(yùn)行路由協(xié)議向CE路由器發(fā)布相應(yīng)的路由。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，需要訪問IPv6 VPN用戶站點(diǎn)的IPv4用戶站點(diǎn)與PE路由器運(yùn)行基于IPv6的路由協(xié)議同時(shí)學(xué)習(xí)IPv6路由和IPv4路由，通過將PE路由器的VRF中的IPv4路由A.B.C.D/n轉(zhuǎn)換成0∷A:B:C:D/(96+n)的IPv6路由，通過IPv6路由協(xié)議發(fā)布給CE路由器，在CE路由器中將它還原成A.B.C.D/n的IPv4路由，對于其它IPv6用戶站點(diǎn)的IPv6路由，則在CE路由器中仍然保存為IPv6路由；在該IPv4用戶站點(diǎn)訪問IPv4站點(diǎn)時(shí)進(jìn)行IPv4路由的匹配，訪問IPv6站點(diǎn)時(shí)進(jìn)行IPv6路由的匹配。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，需要訪問IPv4 VPN用戶站點(diǎn)的IPv6用戶站點(diǎn)，其CE路由器和PE路由器之間也運(yùn)行基于IPv6的路由協(xié)議，學(xué)習(xí)其它站點(diǎn)的路由，對于其它IPv4用戶站點(diǎn)的路由，直接存儲為0∷A:B:C:D/(96+n)形式的IPv6路由，對于其它IPv6用戶站點(diǎn)的路由，則保存為原來的形式。需要說明的，是上文所述A.B.C.D/n中，A.B.C.D為網(wǎng)段地址，n為掩碼。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，如果某些IPv4用戶站點(diǎn)根據(jù)RouteTarget屬性確定的拓?fù)潢P(guān)系中不需要訪問其它IPv6用戶站點(diǎn)，則其CE路由器和PE路由器之間只需要運(yùn)行基于IPv4的路由協(xié)議，并僅學(xué)習(xí)和保存其它IPv4用戶站點(diǎn)的IPv4路由，對于IPv6路由則進(jìn)行丟棄。
需要說明的時(shí)，在路由的學(xué)習(xí)和發(fā)布的處理中，PE路由器在接收到VPN路由后，根據(jù)使用MP-BGP的Route Target擴(kuò)展團(tuán)體屬性決定是否學(xué)習(xí)并向相應(yīng)的用戶站點(diǎn)發(fā)布。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，出口(Egress)PE路由器在向其BGP對端發(fā)布VPN路由時(shí)，攜帶相應(yīng)的Export Route Target和Egress PE為該VPN站點(diǎn)分配的內(nèi)層標(biāo)簽。如果BGP對端不是ASBR，則將接收的VPN路由與在該BGP對端上配置的Import Route Target進(jìn)行匹配，如果能夠匹配成功，則接收該路由并向相應(yīng)的VRF對應(yīng)的用戶站點(diǎn)發(fā)布；如果BGP對端是兩個(gè)自治系統(tǒng)之間的ASBR，則通過EBGP發(fā)給對端ASBR，對端ASBR將該路由發(fā)布給本域內(nèi)的IBGP對端，在IBGP對端進(jìn)行RouteTarget的匹配，以確定是否接受并向相應(yīng)用戶站點(diǎn)發(fā)布該路由。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，仍然使用VRF來保存不同VPN的路由。在VRF中針對每個(gè)VPN的不同的AFI來分別保存IPv4路由和IPv6路由，同時(shí)在VPN的IPv4站點(diǎn)中的CE路由器中也保存相應(yīng)的IPv4路由和IPv6路由，并將CE路由器作為該VPN站點(diǎn)訪問其它站點(diǎn)時(shí)的代理(Proxy)，在進(jìn)行路由匹配時(shí)，根據(jù)訪問的目的用戶站點(diǎn)是IPv4用戶站點(diǎn)還是IPv6用戶站點(diǎn)分別匹配IPv4路由或IPv6路由。需要說明的是，由于VPN中的IPv6用戶站點(diǎn)只需要保存IPv6路由，接入該IPv6站點(diǎn)的PE路由器在將其它IPv4站點(diǎn)的路由發(fā)布給該站點(diǎn)之前，需要先將IPv4路由A.B.C.D/n轉(zhuǎn)換成0∷A:B:C:D/(96+n)的IPv6路由。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，標(biāo)簽分發(fā)的處理可以依照下文所述的規(guī)則進(jìn)行。
同一個(gè)Egress PE連接的不同VPN站點(diǎn)通過Egress PE分配不同的內(nèi)層標(biāo)簽來區(qū)分，該內(nèi)層標(biāo)簽在通過MP-BGP發(fā)布路由時(shí)隨路由發(fā)布給相應(yīng)的PE。對于外層標(biāo)簽，在IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)和IPv6骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)均通過運(yùn)行標(biāo)簽分配協(xié)議(Label Distribution Protocol，簡稱“LDP”)或者資源預(yù)留協(xié)議(Reservation Protocol，簡稱“RSVP”)-流量工程(Traffic Engineering，簡稱“TE”)/約束路由的標(biāo)記分配協(xié)議(Constraint-Routing Label DistributionProtocol，簡稱“CR-LDP”)進(jìn)行標(biāo)簽分配，但在兩個(gè)自治域的ASBR之間運(yùn)行MP-EBGP，并通過MP-EBGP為ASBR的雙向連接分配這段LSP的外層標(biāo)簽，該外層標(biāo)簽僅僅用于這兩個(gè)ASBR之間的轉(zhuǎn)發(fā)。其中，具體如何通過MP-EBGP為ASBR的雙向連接分配LSP的外層標(biāo)簽可以參照RFC3107。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的處理包含以下幾種轉(zhuǎn)發(fā)源用戶站點(diǎn)到入口(Ingress)PE路由器之間的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；Ingress PE路由器到Egress PE路由器之間的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；Egress PE到目的用戶站點(diǎn)之間的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。下面分別敘述。
源用戶站點(diǎn)到入口(Ingress)PE路由器之間的IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)遵循普通的IP轉(zhuǎn)發(fā)過程。如上文所述，用戶站點(diǎn)中保存了IPv4/IPv6兩種類型的路由表，對于需要訪問IPv4/IPv6目的用戶站點(diǎn)的源用戶站點(diǎn)在進(jìn)行IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可以根據(jù)目的用戶站點(diǎn)是IPv4站點(diǎn)還是IPv6站點(diǎn)查詢相應(yīng)的路由表，遵循相應(yīng)的路由表將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到Ingress PE。
Ingress PE路由器到Egress PE路由器之間的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需要在IngressPE上為數(shù)據(jù)包增加Egress PE為目的地所在站點(diǎn)的內(nèi)層標(biāo)簽后，再增加該Ingress PE所在的自治域中的標(biāo)簽分配協(xié)議(LDP/RSVP-TE/CR-LDP)分配的外層標(biāo)簽，然后將數(shù)據(jù)包沿著LSP的LSR根據(jù)外層標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)到本自治系統(tǒng)到達(dá)下一個(gè)相鄰自治系統(tǒng)的ASBR，然后根據(jù)下一個(gè)相鄰自治系統(tǒng)的ASBR與本ASBR之間的MP-EBGP分配的外層標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)相鄰自治系統(tǒng)的ASBR，然后繼續(xù)沿著下一個(gè)相鄰自治系統(tǒng)中LSP將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到Egress PE。
Egress PE到目的用戶站點(diǎn)之間的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需要Egress PE在接收到包含內(nèi)層標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包后，通過區(qū)分內(nèi)層標(biāo)簽確定目的用戶站點(diǎn)，并根據(jù)源用戶站點(diǎn)和目的用戶站點(diǎn)類型遵循相應(yīng)的路由表轉(zhuǎn)發(fā)到目的主機(jī)。其中，在該步驟中，僅當(dāng)源用戶站點(diǎn)和目的用戶站點(diǎn)均為IPv4站點(diǎn)時(shí)才查詢IPv4路由表，其他情況均查詢IPv6路由表。
另外，需要說明的是，如果為了實(shí)現(xiàn)VPN的各站點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，如全網(wǎng)狀組網(wǎng)、部分網(wǎng)狀等拓?fù)湫螤畹目刂疲匀豢梢匝赜肦FC 2547bis中的方法，即通過Route Target來實(shí)現(xiàn)，這與2.2.3節(jié)中講述的PE之間路由發(fā)布和學(xué)習(xí)的機(jī)制完全相同，即根據(jù)VPN的拓?fù)潢P(guān)系來確定是否學(xué)習(xí)路由表，根據(jù)路由表來實(shí)現(xiàn)VPN的拓?fù)潢P(guān)系。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對于VPN骨干網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)IPv4/IPv6自治系統(tǒng)的情況，可以利用在上文中講述的原理進(jìn)行地址分配、路由學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)以及VPN拓?fù)潢P(guān)系實(shí)現(xiàn)，即通過在新增加的自治系統(tǒng)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之間的ASBR之間通過MP-BGP在新增加的自治系統(tǒng)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)布VPN路由，并分配外層標(biāo)簽來接續(xù)VPN骨干網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)，包含基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的虛擬專用網(wǎng)用戶站點(diǎn)、用戶網(wǎng)邊緣路由器、骨干網(wǎng)邊緣路由器和骨干網(wǎng)，所述用戶站點(diǎn)通過所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器接入所述骨干網(wǎng)，其特征在于，所述骨干網(wǎng)還包含至少一個(gè)基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的自治系統(tǒng)和至少一個(gè)基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的自治系統(tǒng)，所述自治系統(tǒng)之間通過自治系統(tǒng)邊緣路由器連接；所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器共同完成網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由和網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)，其特征在于，屬于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議版本不同的自治系統(tǒng)并相互連接的所述自治系統(tǒng)邊緣路由器之間采用基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議發(fā)布路由。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶站點(diǎn)和所述自治系統(tǒng)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議版本不同時(shí)，連接所述用戶站點(diǎn)和所述自治系統(tǒng)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和所述骨干網(wǎng)邊緣路由器支持網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4/6版的雙協(xié)議棧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)，其特征在于，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)互通時(shí)，網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由A.B.C.D/n映射成0∷A:B:C:D/(96+n)形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
5.一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，包含以下步驟A在所述虛擬專用網(wǎng)內(nèi)對基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的用戶站點(diǎn)進(jìn)行編址；B所述用戶站點(diǎn)和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版或第6版的骨干網(wǎng)進(jìn)行路由的學(xué)習(xí)和發(fā)布；C所述骨干網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)層標(biāo)簽和外層標(biāo)簽的分發(fā)；D所述用戶站點(diǎn)的數(shù)據(jù)包依據(jù)所述步驟B中建立的路由，封裝所述內(nèi)層標(biāo)簽和所述外層標(biāo)簽通過所述骨干網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟A中，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)之間采用“路由區(qū)分符+網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址”的形式組成地址族標(biāo)識符為1的虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址；基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)與基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)之間，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)之間采用“路由區(qū)分符+網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址”的形式組成地址族標(biāo)識符為2的虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，和基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)通信的，基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)將網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版地址A.B.C.D映射成0∷A:B:C:D形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址后，與路由區(qū)分符進(jìn)行組合組成虛擬專用網(wǎng)-網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版地址。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟B還包含以下子步驟B1對所述用戶站點(diǎn)的地址進(jìn)行聚合，形成相應(yīng)的路由項(xiàng)；B2所述骨干網(wǎng)的自治系統(tǒng)內(nèi)部通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在該所述自治系統(tǒng)的骨干網(wǎng)邊緣路由器和自治系統(tǒng)邊緣路由器之間，發(fā)布和該所述自治系統(tǒng)的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器連接的所述用戶站點(diǎn)的路由；B3基于不同版本網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議的所述自治系統(tǒng)之間通過相連接的所述自治系統(tǒng)邊緣路由器，采用基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議發(fā)布路由；B4所述自治系統(tǒng)邊緣路由器將學(xué)習(xí)到的路由向該所述自治系統(tǒng)內(nèi)部的對端路由器發(fā)布；B5所述骨干網(wǎng)的骨干網(wǎng)邊緣路由器與所述用戶站點(diǎn)的用戶網(wǎng)邊緣路由器之間運(yùn)行路由協(xié)議，向所述用戶網(wǎng)邊緣路由器發(fā)布路由。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，對于需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)，所述步驟B5還包含以下子步驟B51該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與之連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器，運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由；B52將所述骨干網(wǎng)邊緣路由器的保存的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的路由A.B.C.D/n轉(zhuǎn)換成0∷A:B:C:D/(96+n)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由，通過網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由協(xié)議將路由發(fā)布給所述用戶網(wǎng)邊緣路由器；B53所述用戶網(wǎng)邊緣路由器中將0∷A:B:C:D/(96+n)還原成A.B.C.D/n形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由，將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的路由保存為網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，對于需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)，所述步驟B5還包含以下子步驟B54該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與之連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器，運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由；B55所述用戶網(wǎng)邊緣路由器將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的路由直接存儲為0∷A:B:C:D/(96+n)形式的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由，將基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的路由保存為原來的形式。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，對于不需要訪問基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版的所述用戶站點(diǎn)的基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)，在所述步驟B中，該基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的所述用戶站點(diǎn)的所述用戶網(wǎng)邊緣路由器和與其連接的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器之間只運(yùn)行基于網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版的路由協(xié)議，并僅學(xué)習(xí)和保存其它網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版用戶站點(diǎn)的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第4版路由，丟棄網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議第6版路由。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述骨干網(wǎng)邊緣路由器在接收到所述虛擬專用網(wǎng)的路由后，根據(jù)多協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的路由目標(biāo)擴(kuò)展團(tuán)體屬性決定是否學(xué)習(xí)并向所述用戶站點(diǎn)發(fā)布。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟C中，所述內(nèi)層標(biāo)簽用于區(qū)分同一個(gè)入口骨干網(wǎng)邊緣路由器連接的不同所述用戶站點(diǎn)，由所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器分配，在發(fā)布路由時(shí)隨路由發(fā)布給相應(yīng)的所述骨干網(wǎng)邊緣路由器；所述外層標(biāo)簽用于在所述骨干網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，在一個(gè)所述自治系統(tǒng)內(nèi)通過運(yùn)行標(biāo)簽分配協(xié)議、資源預(yù)留協(xié)議-流量工程或約束路由的標(biāo)記分配協(xié)議分配，在不同所述自治系統(tǒng)的自治系統(tǒng)邊界路由器之間通過多協(xié)議外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議為所述自治系統(tǒng)邊界路由器的雙向連接分配用于所述自治系統(tǒng)邊界路由器之間的轉(zhuǎn)發(fā)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟D還包含以下子步驟D1遵循普通的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)過程進(jìn)行源用戶站點(diǎn)到入口骨干網(wǎng)邊緣路由器之間的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；D2進(jìn)行所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器到出口骨干網(wǎng)邊緣路由器之間的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；D3所述出口骨干網(wǎng)邊緣路由器依據(jù)所述內(nèi)層標(biāo)簽和其存儲的路由表進(jìn)行所述出口骨干網(wǎng)到目的用戶站點(diǎn)之間的網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟D2還包含以下步驟D21在所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器上為數(shù)據(jù)包增加所述目的站點(diǎn)的所述內(nèi)層標(biāo)簽后，再增加該所述入口骨干網(wǎng)邊緣路由器所在的所述自治系統(tǒng)中分配的外層標(biāo)簽；D22將所述數(shù)據(jù)包根據(jù)外層標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)到于當(dāng)前所述自治系統(tǒng)相鄰的所述自治系統(tǒng)的自治系統(tǒng)邊緣路由器；D23根據(jù)所述自治系統(tǒng)邊緣路由器之間分配的外層標(biāo)簽將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)相鄰的所述自治系統(tǒng)；D24將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到所述出口骨干網(wǎng)邊緣路由器。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，所述用戶站點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系通過采用路由目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及虛擬專用網(wǎng)技術(shù)，公開了一種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)和方法，使得基于不同IP版本的站點(diǎn)可以通過基于不同IP版本的骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互訪問并開展VPN業(yè)務(wù)。這種實(shí)現(xiàn)混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)的系統(tǒng)和方法在CE路由器和PE路由器上運(yùn)行IPv4/IPv6雙路由表，根據(jù)CE路由器和PE路由器的網(wǎng)絡(luò)連接情況配置IPv4和IPv6的協(xié)議棧，對VPN的用戶站點(diǎn)進(jìn)行VPN編址和必要的IPv4地址和IPv6地址轉(zhuǎn)換后進(jìn)行路由發(fā)布和分配，并通過使用多層標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而在混合站點(diǎn)混合骨干網(wǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)VPN。
文檔編號H04L12/28GK1710877SQ20041004947
公開日2005年12月21日 申請日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者李德豐 申請人:華為技術(shù)有限公司