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CN100583887C - 一种l2vpn中针对每条vc在接入层进行资源控制的方法 - Google Patents

一种l2vpn中针对每条vc在接入层进行资源控制的方法 Download PDF

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Abstract

一种L2VPN实现每VC在接入层资源控制的方法，包括以下步骤：1)对LDP协议虚电路FEC元素部分的I/F Parameters字段进行扩展，增加描述该VC在本端所配置的带宽；2)在MPLS网络中，VC会话在建立过程中，本端的LDP映射消息和远端的LDP映射消息进行交互，相互协商扩展的字段，设备对解析出来的对端带宽参数，与本端该VC配置的带宽参数进行比较，如果一致，则以这个数值为准生效，如果不一致，就参数的数值分别进行比较，以小的为准并生效，或直接返回协商失败。本发明技术方案实现了针对每条VC，在接入层PE设备上做带宽限制；避免了在PE上同一端口接入多个CE、多条VC在PE上使用相同出接口，无法进行差分服务的问题；在业务层面实现了流控，提高了可管理性。

Description

一种L2VPN中针对每条VC在接入层进行资源控制的方法
技术领域
本发明涉及一种实现每VC(虚电路)在接入层资源控制的方法。属于L2VPN(二层虚拟专用网)技术领域。
背景技术
L2VPN就是在PSN(包交换，如多重协议卷标交换，Multiprotocol Label Switching，MPLS)网络上透明传递用户的二层数据。从用户的角度来看，这个PSN网络就是一个二层的交换网络，通过这个网络，可以在不同站点之间建立二层的连接。
本发明点，主要是针对Martini方式的L2VPN。
Martini：马提尼草案(draft-martini-12circuit-trans-mpls)，使用标签分配协议(LabelDistribution Protocol，LDP)作为传递虚电路(VC)信息的信令。
如图1所示，CE10和CE11在一个L2VPN中，CE20和CE21在另一个L2VPN中。其中，CE代表用户边缘设备。
以Martini方式为例，运营商网络边缘路由器(PE，对应图1中PEA和PEB)和运营商网络内部的路由器(P)组成MPLS网络，公网LSP(Label Switch Path，标记交换路径)都已经正常建立。图1中，PEA和PEB之间建立LDP的远程会话(remote session)，PE为CE之间的每条连接分配一个VC标签。二层VPN信息将携带着VC标签，通过LDP建立的LSP转发到remote session的对端PE。
VC labels通过LDP的远程会话交换，LABEL还是放在以前的Label TLV中，在映射(MAPPING)中发送。其定义了新的LDP FEC用来携带VC信息，FEC element type‘128——Virtual Circuit FEC Element’：Carried within LDP Label Mapping Message。(FEC元素类型128——虚电路FEC元素：在LDP标签映射消息中携带)
目前在接入层的PE上对L2VPN做QoS策略，主要有两个手段：1、可以在接CE端口做流量限速；2、在接P端口对流队列做流量整形。这两个手段存在以下缺点：
情况1：对于多个CE做端口转换后接入到PE的同一个物理接口，针对不同的CE在PE入接口做流量限速很难，或者很复杂；
情况2：如果有多个L2VPN的VC连接，而PE网络侧就一个或两个接口，很难通过不同的队列来区分不同的VC，无法满足对每个VC的带宽保证的需求。
如果情况1和情况2在网络中出现时，那么目前的QoS策略无法起作用了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种L2VPN实现每VC在接入层资源控制的方法，在接入层PE上实现L2VPN中每VC的资源控制。使得QoS服务直接在VC上实现，而不必关心接入层端口或者网络侧端口。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种L2VPN实现每VC在接入层资源控制的方法，包括以下步骤：
1)对LDP协议进行扩展，增加描述该VC在本端所配置的带宽；
2)在MPLS网络中，VC会话在建立过程中，本端的LDP标签映射消息和远端的LDP标签映射消息进行交互，相互协商扩展的字段，所述字段包含该虚电路VC在本端所配置的带宽的信息，运营商网络边缘路由器对解析出来的对端带宽参数，与本端该VC配置的带宽参数进行比较，如果一致，则以这个数值为准生效；如果不一致，就参数的数值分别进行比较，以小的为准并生效或直接返回协商失败。
作为本发明的一种优选方式，对LDP协议进行扩展的部分是其虚电路FEC元素部分的I/FParameters字段。
作为本发明的一种改进，在协商结束后，得到了有效的流控参数，当这条VC的状态都可行后，在底层转发模块建立VC表和流控表。其中，所述VC表包括VC索引、外层标签值、内外层标签值、出接口和流控索引。所述流控表包括索引和流控参数。所述流控参数可以包括承诺速率、承诺突发尺寸、最大突发尺寸、峰值速率。
本发明技术方案具有以下优点：
1、实现了针对每条VC，在接入层PE设备上做带宽限制；
2、避免了在PE上同一端口接入多个CE、多条VC在PE上使用相同出接口，无法进行差分服务的问题；
3、在业务层面实现了流控，比原来在物理层做流控更提高了可管理性。
附图说明
图1为L2VPN结构示意图；
图2为VC会话在建立过程示意图；
图3为当VC的状态都可行后底层转发过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
LDP协议如下表1所示。
Figure C20061003341700051
表1
为便于描述上表中信息，此处将表中的内容分为十层，并分别对这些层进行描述。
如表1所示，第一、二层为LDP标签映射消息(LDP Label Mapping Message)，在IETF(Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)的RFC3036LDP规程协议中有详细描述。它包括消息类型、消息长度和消息ID。
第三层为FEC TLV头部(FEC TLV Header)，在IETF的RFC3036LDP规程协议中有详细描述。它包括TLV类型、TLV长度。
第四、五、六、七层为虚电路FEC元素(Virtual Circuit FEC Element)，在Martini中有详细描述。它包括VC TLV(0x080)、VC类型、VC信息长度、组ID、VC ID、接口参数。
第八、九、十层为标签TLV头部(Label TLV Header)，在IETF的RFC3036LDP规程协议中有详细描述。包括普通标签、长度、标签值、可选参数。
在LDP协议的虚电路FEC元素部分有个I/F Parameters字段(对这个字段做扩展比较合适)，目前主要用于描述接口MTU值；可以对此进行扩展，增加描述该VC在本端所配置的带宽，
例如带宽参数为：承诺速率(Committed data rate，cdr)：0x00000100，承诺突发尺寸(Committed burst size，cbs)：0x00000200，最大突发尺寸(Max burst size，mbs)：0x00000300，峰值速率(Peak rate，psr)：0x00000400。
如图2所示，在MPLS网络中，VC session在建立过程中，本端的LDP mapping消息和远端的LDP mapping消息进行交互，相互协商I/F Parameters字段，设备对解析出来的对端带宽参数，与本端该VC配置的带宽参数进行比较，如果一致，则以这个数值为准生效。如果不一致，就参数的数值分别进行比较，以小的为准并生效，或直接返回协商失败。
例如PE2解析到PE1发出的带宽参数为cdr：0x00000100，cbs：0x00000200，mbs：0x00000300，psr：0x00000400，与本端配置的带宽参数cdr：0x00000100，cbs：0x00000200，mbs：0x00000300，psr：0x00000400相比较，结果相等，则协商成功，以这个参数为准并生效。
如果PE2解析到PE1发出的带宽参数为cdr：0x00000100，cbs：0x00000200，mbs：0x00000300，psr：0x00000400，与本端配置的带宽参数cdr：0x00000200，cbs：0x00000100，mbs：0x00000300，psr：0x00000500相比较，可以得出cdr：0x00000100，cbs：0x00000100，mbs：0x00000300，psr：0x00000400相比较，协商成功并以这个为准生效；或者做简单处理，直接返回协商失败。
其中，协商基本步骤描述如下：
1)邻居发现(LDP hello)：通过互发hello报文；
2)建立TCP连接(TCP SYN，TCP SYN/ACK，TCP ACK)：由地址大的一方主动发起；
3)会话初始化(LDP Initialization)：由Master发出初始化消息，并携带协商参数。
4)由slave检查参数能否接受(LDP Address)，如果能则发送初始化消息，并携带协商参数。并随后发送keepalive消息。
5)master检查参数能否接受(LDP Label Mapping)，如果能则发送keepalive消息。
6)相互收到keepalive消息(LDP Keepalive)，会话建立。期间收到任何差错消息，均关闭会话，断开TCP连接。
路由器对每条VC限流的处理如下：
假定骨干链路和P设备的带宽足够大。路由器在配置一条VC并配置相关的流控参数后，发出上述的LDP协商报文，在协商结束后，得到了有效的流控参数(I/F Parameters)。
当这条VC的状态都可行后，如图3所示，在底层转发模块建立两个表项；
一个表项是VC表，如下表2所示，至少包含VC索引(VCID)、外层标签值(Outer Label)、内外层标签值(Inner Label)、出接口(Out Interface)、流控索引(CAR Index)；
  VCID   Outer Label   Inner Label   Out Interface   CAR Index
另一个是流控表，如下表3所示：
 CAR Index   CDR   CBS   MBS   PSR
流控表相当于一个令牌漏桶，不断的向桶中注入令牌(X p/s)；同时转发的Y个报文一旦命中了VC表，那就在相应的漏桶中减去Y个令牌。
从而底层转发模块通过先后查询VC表和流控表，限制了这条VC的流量。

Claims (6)

1、一种二层虚拟专用网L2VPN中针对每条虚电路VC在接入层进行资源控制的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)对标签分配协议LDP进行扩展，增加描述该虚电路VC在本端所配置的带宽；
2)在多重协议标签交换MPLS网络中，虚电路VC会话在建立过程中，本端的标签分配协议LDP标签映射消息和远端的标签分配协议LDP标签映射消息进行交互，相互协商扩展的字段，所述字段包含该虚电路VC在本端所配置的带宽的信息，运营商网络边缘路由器对解析出来的对端带宽参数，与本端该虚电路VC配置的带宽参数进行比较，如果一致，则以这个数值为准生效；如果不一致，就参数的数值分别进行比较，以小的为准并生效或直接返回协商失败。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对标签分配协议LDP进行扩展的部分位于其虚电路转发等价类FEC元素部分的接口参数I/F Parameters字段。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在协商结束后，得到了有效的流控参数，当这条虚电路VC的状态都可行后，在底层转发模块建立虚电路VC表和流控表。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述虚电路VC表包括虚电路VC索引、外层标签值、内外层标签值、出接口和流控索引。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述流控表包括索引和流控参数。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述流控参数包括承诺速率、承诺突发尺寸、最大突发尺寸、峰值速率。
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