СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПРОМЕЖУТОЧНОГО УЗЛА МНОГОПРОТОКОЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ ПО МЕТКАМ (MPLS) ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ МНОГОАДРЕСНОЙ РАССЫЛКИ И ЕГО УЗЕЛ
METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPROTOCOL MULTIPATH SWITCHING UNIT BY LABELS (MPLS) FOR MULTICAST COMMUNICATION AND NODE THEREOF

Область техники
Настоящее изобретение относится к технологии рассылки пакетов, в частности, к способу и устройству промежуточного узла многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) для выполнения многоадресной рассылки, а также к узлу.
Уровень техники
Как правило, когда рассылка MPLS выполняется на узле Поставщика услуг (ПУ) в сети поставщика услуг, узел ПУ будет напрямую искать таблицу рассылки MPLS в соответствии с входной меткой туннеля пакета MPLS и затем непосредственно отправит таблицу, заменяющую метку туннеля. Такая рассылка имеет тип «один к одному», а рассылка «один ко многим» невозможна.
Настоящая многоадресная рассылка MPLS выполняется на входном узле на Границе поставщика услуг (ГПУ) в режиме многоадресной рассылки виртуальной частной сети 2-о уровня (L2VPN) на входе MPLS; после того, как исходный пакет входит в узел ГПУ, узел ГПУ непосредственно инкапсулирует метку туннеля и псевдопроводную метку и отправляет их из соответствующего многоадресного выхода посредством сетевого развертывания виртуальной частной локальной сети (VPLS).
Часто использующаяся в настоящее время рассылка на узел ПУ включает в себя следующие шаги:
1. после приема пакета MPLS выполняется поиск таблицы MPLS с помощью метки туннеля пакета MPLS;
2. находится соответствующая запись в таблице MPLS; в таблицу включается метка туннеля выхода, действие метки - коммутация по меткам; указывается выходное положение; а также
3. метка туннеля пакета непосредственно заменяется меткой туннеля выхода в таблице MPLS и отправляется с выхода, чтобы завершить коммутацию рассылки меток на узле ПУ.
Часто использующаяся в настоящее время многоадресная рассылка на узле VPLS ГПУ включает в себя следующие шаги:
1. Пакет со стороны пользователя входит в узел ГПУ;
2. Узел ГПУ ищет таблицу адресов управления доступом к среде (MAC) в соответствии с МАС-адресом пакета с пользовательской стороны и определяет группу многоадресной рассылки VPLS; а также
3. В соответствии с настройкой записи в таблице многоадресной группы, псевдопроводная метка и метка туннеля добавляются в пакет с пользовательской стороны и отправляются из каждой группы портов, соответствующей группе многоадресной рассылки.
Из вышеизложенного очевидно, что на известном уровне техники отсутствует подобная технология для осуществления многоадресной рассылки «точка-много точек», нацеленной на узел ПУ, поскольку невозможно осуществлять рассылку «точка-много точек» на узле ПУ, а защита 1+1 или 1+N не может быть реализована на узле ПУ.
Раскрытие изобретения
Предлагаемые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способ и устройство выполнения многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS, а также узел.
Технические решения настоящего изобретения реализованы следующим образом.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ выполнения многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS, и данный способ включает в себя следующее:
узел ПУ в сети поставщика услуг захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом списка управления доступом (ACL), перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS и осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи в таблице многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS.
В других вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя следующее: до того, как узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL, входная метка туннеля, входной порт и тип Ethernet пакета MPLS, требующие многоадресной рассылки, настраиваются как правило ACL, а узел ПУ сохраняет правило ACL; выходная метка информации о следующем переходе каждого выхода, требующая многоадресной рассылки, устанавливается как метка туннеля выхода; действие метки устанавливается как коммутация по меткам, а порт метки устанавливается как выходной порт; вся информация о следующем переходе, требующая многоадресной рассылки, добавляется в таблицу многоадресной рассылки VPLS для формирования, по меньшей мере, одной записи в таблице многоадресной рассылки, после чего действие правила ACL настраивается с возможностью перенаправления на таблицу многоадресной рассылки VPLS.
В других вариантах осуществления изобретения, когда узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL, способ включает в себя следующее: в статическом сценарии MPLS после того, как узел ПУ принимает пакет MPLS, когда определено, что входная метка туннеля пакета MPLS совпадает с меткой туннеля, настроенной в соответствии с правилом ACL, узел ПУ захватывает пакет MPLS; в динамическом сценарии MPLS после того, как узел ПУ принимает пакет MPLS, когда определено, что входной порт и тип Ethernet пакета MPLS совпадают с таковым в правиле ACL, узел ПУ захватывает пакет MPLS.
В других вариантах осуществления изобретения, когда узел ПУ перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS, способ включает в себя следующее: узел ПУ перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS в соответствии с тем, что действие, настроенное в правиле ACL, осуществляет перенаправление в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
Некоторые варианты осуществления изобретения, когда узел ПУ производит многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи таблицы многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS, включают в себя следующее:
узел ПУ ищет действие рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS, и если результатом поиска является то, что необходима рассылка пакета MPLS, по меньшей мере, на один следующий переход, он осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS по меньшей мере на один следующий переход в соответствии с тем, что метка выхода - это выходная метка туннеля, действие метки - это коммутация по меткам, а порт метки - это выходной порт в каждой записи таблицы многоадресной рассылки.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, работа устройства промежуточного узла MPLS для выполнения многоадресной рассылки обеспечивается следующим и включает в себя: модуль захвата пакетов, модуль перенаправления и модуль многоадресной рассылки.
Модуль захвата пакетов настроен на захват пакета MPLS в соответствии с правилом ACL.
Модуль перенаправления настроен на перенаправление захваченного пакета MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
Модуль многоадресной рассылки настроен на многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи таблицы многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS.
В других вариантах осуществления изобретения устройство дополнительно включает в себя: модуль настройки, который настроен для хранения правила ACL, причем правило ACL принимает входную метку туннеля, входной порт и тип Ethernet пакета MPLS, требующий многоадресной рассылки, в качестве правила сопоставления, и для настройки действия правила ACL как перенаправления на таблицу многоадресной рассылки VPLS; модуль настройки дополнительно настраивается для хранения таблицы многоадресной рассылки VPLS, причем таблица многоадресной рассылки VPLS включает в себя, по меньшей мере, одну запись таблицы многоадресной рассылки, и каждая запись таблицы многоадресной рассылки соответственно сохраняет информацию следующего перехода для каждого выхода, требующего многоадресной рассылки; информация о следующем переходе включает в себя следующее: метка выхода - это метка выходного туннеля, действие метки - коммутация по меткам, а порт метки - выходной порт.
В других вариантах осуществления изобретения модуль захвата пакетов дополнительно выполнен с возможностью настройки на статический сценарий MPLS, когда определено, что входная метка туннеля пакета MPLS соответствует метке туннеля, настроенной в правиле ACL, с целью захвата пакета MPLS; модуль захвата пакетов дополнительно настраивается для динамического сценария MPLS, когда определено, что входной порт и тип Ethernet пакета MPLS совпадают с таковым в правиле ACL - с целью захвата пакета MPLS.
В других вариантах осуществления изобретения модуль перенаправления дополнительно выполнен с возможностью настройки для перенаправления захваченного пакета MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS в соответствии с тем, что действие, настроенное в правиле ACL, осуществляет перенаправление в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
В других вариантах осуществления изобретения модуль многоадресной рассылки дополнительно выполнен с возможностью настройки для поиска действия рассылки таблицы многоадресной рассылки VPLS, и, если по результатам поиска в нем очевидно, что для действия рассылки требуется произвести рассылку по меньшей мере на один следующий переход, осуществляется многоадресная рассылка и перенаправление пакета MPLS на, по меньшей мере, один следующий переход в соответствии с тем, что метка выхода - это метка выходного туннеля, действие метки - это коммутация по меткам, а порт метки - выходной порт в каждой записи таблицы многоадресной рассылки.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения также предусмотрен узел, и он включает в себя устройство.
Согласно способу и устройству выполнения многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS и узла, предусмотренного в вариантах осуществления настоящего изобретения, узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL, перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS и осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи таблицы многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS; таким образом, развертывание многоадресной рассылки может быть осуществлено на узле ПУ, чтобы улучшить гибкость настройки сетей; кроме того, поскольку на узле ПУ может быть реализована рассылка «точка-точка» или «точка-много точек», на узле ПУ также может быть реализована линейная защита 1+1 или 1+N.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS, предусмотренной в варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - схема линейной защиты на узле ПУ, предусмотренной в варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - структурная схема устройства для многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS, предусмотренного в варианте осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 4 - схема многоадресной рассылки и перенаправления на узле ПУ, предусмотренная в варианте осуществления настоящего изобретения;
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В варианте осуществления настоящего изобретения узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL, перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS и осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи в таблице многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS.
Ниже приводится подробная информация в виде прилагаемых чертежей и конкретных вариантов осуществления.
В варианте осуществления настоящего изобретения применяется способ выполнения многоадресной рассылки на промежуточном узле MPLS; как показано на Фиг. 1; данный способ включает в себя следующие шаги.
S101: узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL;
далее, в статическом сценарии MPLS, после приема пакета MPLS узел ПУ определяет, соответствует ли входная метка туннеля пакета MPLS метке туннеля, настроенной в правиле ACL, и когда определено, что входная метка туннеля пакета MPLS соответствует метке туннеля, настроенной в правиле ACL, узел ПУ захватывает пакет MPLS; в динамическом сценарии MPLS, поскольку входная метка туннеля назначается динамически, после приема пакета MPLS узел ПУ определяет, соответствует ли входной порт и тип Ethernet пакета MPLS таковому, настроенному в правиле ACL, и когда определено, что входной порт и тип Ethernet пакета MPLS совпадают с таковым, настроенным в правиле ACL, узел ПУ захватывает пакет MPLS.
S102: узел ПУ перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
Узел ПУ перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS в соответствии с тем, что действие, настроенное в правиле ACL, осуществляет перенаправление в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
S103: узел ПУ осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи в таблице многоадресной рассылки VPLS;
Узел ПУ выполняет поиск операции рассылки таблицы многоадресной рассылки VPLS, и если результатом поиска является то, что необходима рассылка пакета MPLS, по меньшей мере, на один следующий переход, осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS, по меньшей мере, на один следующий переход в соответствии с тем, что метка выхода - это выходная метка туннеля, действие метки - коммутация по меткам, а порт метки - выходной порт в каждой записи таблицы многоадресной рассылки; при наличии двух или более следующих переходов, можно установить линейную защиту 1+1 или 1+N от узла ПУ до следующего перехода; как показано на Фиг. 2, узел ПУ1 осуществляет многоадресную рассылку пакета MPLS на узел ПУ2 и узел ПУЗ, в котором узел ПУЗ является резервной копией узла ПУ2, так что формируется линейная защита 1+1 от узла ПУ1 до узла ПУ2.
Перед S101 способ дополнительно включает в себя следующее: входная метка туннеля, входной порт и тип Ethernet пакета MPLS, требующие многоадресной рассылки, настраиваются как правило ACL, а узел ПУ сохраняет правило ACL; выходная метка информации о следующем переходе каждого выхода, требующая многоадресной рассылки, устанавливается как метка туннеля выхода; действие метки устанавливается как коммутация по меткам, а порт метки устанавливается как выходной порт; вся информация о следующем переходе, требующая многоадресной рассылки, добавляется в таблицу многоадресной рассылки VPLS для формирования, по меньшей мере, одной записи в таблице многоадресной рассылки, причем разность между сформированной записью таблицы многоадресной рассылки и общей записью таблицы многоадресной рассылки VPLS заключается в том, что действие ее метки является коммутацией по меткам, а не сохранением меток в стек; после чего действие правила ACL настраивается на перенаправление на таблицу многоадресной рассылки VPLS.
Вариант осуществления настоящего изобретения также предусматривает устройство промежуточного узла MPLS для выполнения многоадресной рассылки, которое настраивается на узле ПУ; как показано на Фиг. 3, устройство включает в себя: модуль 31 захвата пакета, модуль 32 перенаправления и модуль 33 многоадресной рассылки, причем
модуль 31 захвата пакетов может быть реализован с помощью входящего интерфейса узла ПУ и настроен для захвата пакета MPLS в соответствии с правилом ACL;
модуль 32 перенаправления может быть реализован с помощью памяти узла ПУ и настроен на перенаправление захваченного пакета MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS; и
модуль 33 многоадресной рассылки может быть реализован с помощью процессора в сочетании с памятью узла ПУ и настроен на многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи таблицы многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS.
Устройство дополнительно включает в себя: модуль 34 настройки, выполненный с возможностью хранения правила ACL, причем правило ACL принимает входной туннель, входной порт и тип Ethernet пакета MPLS, требующий многоадресной рассылки, в качестве правила сопоставления, и для настройки действия правила ACL как перенаправления на таблицу многоадресной рассылки VPLS; модуль настройки дополнительно настроен для хранения таблицы многоадресной рассылки VPLS, причем таблица многоадресной рассылки VPLS включает в себя, по меньшей мере, одну запись таблицы многоадресной рассылки, и каждая запись таблицы многоадресной рассылки соответственно сохраняет информацию следующего перехода для каждого выхода, требующего многоадресной рассылки; информация о следующем переходе включает в себя следующее: метка выхода - это метка выходного туннеля, действие метки - коммутация по меткам, а порт метки -выходной порт.
Модуль 31 захвата пакетов дополнительно выполнен с возможностью, в статическом сценарии MPLS, в случае определения, что входная метка туннеля пакета MPLS соответствует метке туннеля, настроенной в правиле ACL, захвата пакета MPLS; модуль захвата пакетов дополнительно выполнен с возможностью, в динамическом сценарии MPLS, в случае определения, что входной порт и тип Ethernet пакета MPLS совпадают с таковым в правиле ACL, захвата пакета MPLS.
Модуль 32 перенаправления дополнительно выполнен с возможностью перенаправления захваченного пакета MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS в соответствии с тем, что действие, настроенное в правиле ACL, осуществляет перенаправление в таблицу многоадресной рассылки VPLS.
Модуль 33 многоадресной рассылки дополнительно выполнен с возможностью поиска действия рассылки таблицы многоадресной рассылки VPLS, и, если по результатам поиска в нем очевидно, что для действия рассылки требуется произвести рассылку по меньшей мере на один следующий переход, осуществляется многоадресная рассылка и перенаправление пакета MPLS на, по меньшей мере, один следующий переход в соответствии с тем, что метка выхода - это метка выходного туннеля, действие метки - это коммутация по меткам, а порт метки - выходной порт в каждой записи таблицы многоадресной рассылки.
На основе вышеуказанного устройства настоящее изобретение также предусматривает узел, который включает в себя устройство для осуществления многоадресной рассылки, показанное на Фиг. 3.
Способ настоящего изобретения описан ниже в рамках конкретного сценария применения.
Как показано на Фиг. 4, порт №1 узла ПУ подключен к туннелю А, и он необходим для многоадресной рассылки пакета в туннель В и туннель С; выход туннеля В является портом №2, а выход туннеля С является портом №3; данный способ включает следующие этапы.
S401: узел ПУ захватывает пакет MPLS, входящий в туннель А, подключенный к порту №1 в соответствии с правилом ACL;
таким образом, узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с тем, что пакет MPLS соответствует входной метке туннеля, или пакет соответствует порту №1 и типу Ethernet.
S402: узел ПУ перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу D многоадресной рассылки VPLS в соответствии с действием, настроенным в правиле ACL.
таким образом метка туннеля для туннеля В и информация о порте №2 задаются при следующем переходе В, а метка туннеля для туннеля С и информация о порте №3 задаются при следующем переходе С, действие метки для меток туннеля В и С - коммутация по меткам, а информация о следующем прыжке В и следующем прыжке С записывается в таблицу многоадресной рассылки VPLS для создания таблицы многоадресной рассылки VPLS.
S403: узел ПУ осуществляет поиск действия рассылки для таблицы многоадресной рассылки D и обнаруживает, что действие рассылки приводит к рассылке в два следующих перехода - В и С, а действие, записываемое при следующем переходе, - это коммутация по меткам, и, таким образом, узел ПУ заменяет метку туннеля пакета MPLS меткой В туннеля и отправляет ее из порта №2, а также заменяет метку туннеля пакета MPLS меткой туннеля С и отправляет ее из порта №3.
Если модули настоящего изобретения реализуются в виде функциональных модулей программного обеспечения и продаются или используются в качестве независимых продуктов, их также можно хранить на машиночитаемом носителе данных. Исходя из этого понимания, специалисты в данной области техники должны осознавать, что варианты применения могут иметь вид способа, системы или компьютерного программного продукта. Таким образом, данный вид применения может принимать формы полного аппаратного варианта осуществления изобретения, полного программного варианта осуществления изобретения или варианта осуществления изобретения, сочетающего программное и аппаратное обеспечение. Также данный вид применения может иметь вид компьютерного программного продукта, который реализуется на одном или нескольких доступных компьютерных носителях, включая доступные программные коды компьютера, причем носители данных включают в себя, помимо прочего, флэш-накопитель USB, мобильный жесткий диск, постоянное запоминающее устройство (ROM), магнитное запоминающее устройство, Compact Disc-ROM (CD-ROM), оптическую память и т.д.
Данный вид применения описывается в соответствии с блок-схемами и (или) структурными схемами способа, устройства (системы) и компьютерного программного продукта в вариантах осуществления изобретения для данного вида применения. Следует понимать, что каждый блок и (или) звено на блок-схеме и (или) структурной схеме, а также сочетание блока и (или) звена на блок-схеме и (или) структурной схеме могут быть реализованы с помощью команд компьютерной программы. Данные команды компьютерной программы могут быть использованы в блоке обработки компьютера общего назначения, компьютера специального назначения, встроенного процессора или другого программируемого оборудования для обработки данных с целью генерации устройства, таким образом, когда команды, выполняемые блоком обработки компьютера или другого программируемого устройства обработки данных генерируют устройство, которое используется для реализации указанных функций в одном или более блоках блок-схемы и (или) одном или нескольких звеньях структурной схемы.
Эти команды компьютерной программы также могут быть сохранены в машиночитаемой памяти, которая может заставлять компьютер или другое программируемое оборудование обработки данных работать определенным образом, таким образом, что команды, хранящиеся в машиночитаемой памяти, генерируют продукт, включая командное устройство, при этом командное устройство реализует указанные функции в одном или более блоках блок-схемы и (или) одном или нескольких звеньях структурной схемы.
Эти команды компьютерных программ также могут быть загружены на компьютер или другое программируемое оборудование для обработки данных, таким образом, что на компьютере или другом программируемом оборудовании для обработки данных будет выполняться серия этапов работы с целью генерации обработки, выполняемой компьютером, и команды, выполняемые на компьютере или другом программируемом устройстве обработки данных будут обеспечивать шаги для реализации указанных функций в одном или более блоках блок-схемы и (или) одном или нескольких звеньях структурной схемы.
Соответственно, настоящее изобретение также предполагает компьютерный носитель данных, на котором хранится компьютерная программа; компьютерная программа используется для выполнения способа промежуточного узла MPLS для осуществления многоадресной рассылки.
Вышеупомянутое является всего лишь предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема охраны настоящего изобретения; любая модификация, эквивалентная замена и улучшение должны входить в объем охраны настоящего изобретения.
Промышленная применимость
В вариантах осуществления настоящего изобретения, узел ПУ захватывает пакет MPLS в соответствии с правилом ACL, перенаправляет захваченный пакет MPLS в таблицу многоадресной рассылки VPLS и осуществляет многоадресную рассылку и перенаправление пакета MPLS в соответствии с информацией о следующем переходе каждой записи таблицы многоадресной рассылки в таблице многоадресной рассылки VPLS; таким образом, развертывание многоадресной рассылки может быть осуществлено на узле ПУ, чтобы улучшить гибкость настройки сетей; кроме того, поскольку на узле ПУ может быть реализована рассылка «точка-точка» или «точка-много точек», на узле ПУ также может быть реализована линейная защита 1+1 или 1+N.