[发明专利]一种获取互联网协议地址前缀的方法、运营商边缘设备和客户端设备

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术，尤其涉及一种获取互联网协议地址前缀的方法以及实现该方法的运营商边缘设备和客户端设备。

背景技术

根据现有的IPv6协议，通过在互联网工程任务组(IETF)规范RFC2461/RFC4311中所定义的邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol)在路由器广告消息(RouterAdvertisement Message，简称RA)中以选项的形式广告IP地址的前缀(prefix)。客户端设备，如多宿主机(multihomed host)，可以获得一个以上的在连接(On-Link)全局前缀，进而获得一个以上的全局IPv6地址。IPv6协议没有给前缀定义标识和用途，当主机发送IP包时，需根据RFC3484规定的“默认地址选择算法(Default Address Selection Algorithm)”来选择IPv6地址，以及根据RFC2461规定的“下一跳确定算法(Next-Hop DeterminationAlgorithm)”来选择网关。

然而，这两种算法有时可能导致主机作出错误的选择。图1示出了在多个运营商情况下的一个例子，其中采用IPoE(IP over Ethernet)方式通信。本文所称的运营商是指为基于IP的用户提供业务的运营商，如互联网业务提供商ISP(Internet Service Provider)等。主机1和主机2经由层1或层2的用户驻地设备(CPE)以及层1或层2的接入复用设备(AM)连接到运营商ISP1和运营商ISP2的层3边缘设备上，其中，用户驻地设备可以是DSL调制解调器、以太网交换机、集线器(HUB)或无线局域网接入点(AP)，接入复用设备可以是DSLAM、以太网交换机、集线器、无线局域网接入点或基站(Node B)。主机1与主机2可以动态地选择运营商ISP以访问互联网，也就是说，其前缀和默认网关将因选择不同的运营商而改变。假定主机1和主机2分别为运营商ISP1和运营商ISP2的用户。根据现有技术，主机1和主机2都有可能得到由运营商ISP1和运营商ISP2的层3边缘设备广告的前缀，并由此生成相应的IPv6地址。这就可能出现以下情况，即当主机1需要进行通信时，它可能选择了由运营商ISP2的层3边缘设备所广告的前缀，由此生成IPv6地址作为其源IPv6地址，并把运营商ISP2的层3边缘设备选择为默认网关。但是，由于主机1不是运营商ISP2的用户，当运营商ISP2接收到主机1的IP包时，便会丢弃，使得主机1不能成功通信。

实际上，具有多个运营商的网络环境将会非常普遍，因此，基于运营商的寻址也是有必要的。运营商还可以通过多个虚拟路由器和转发器(VRF)利用不同的前缀来提供多种业务。从图1的例子可以看出，现有的前缀广告机制、“默认地址选择算法”和“下一跳确定算法”尚不能满足即将普遍出现的多运营商和多业务网络环境的要求。

IETF RFC4191提出了对邻居发现路由器广告消息的一种可选扩展，用于向主机广告优选的默认路由器和其它特定的路由。但是，路由器仍然不能将前缀的用途(也即前缀与业务或运营商之间的对应关系)通知给主机，主机不能根据其想要接入的运营商或业务来选择前缀。

在现有技术中有一种方法用于保证主机或用户终端接入其对应的运营商的网络。该方法利用虚拟局域网(VLAN)来隔离运营商。但是，这一方法的缺点是：如果每个运营商具有一个VLAN，那么就不能支持动态的业务选择；而如果每个主机具有一个VLAN，则需要许多VLAN用于每个接入复用设备，使网络实现复杂化。

发明内容

本发明的目的是，提供一种适用于具有多个运营商和/或多种业务的网络环境的前缀广告机制以及实现该机制的运营商边缘设备和客户端设备，使得客户端设备能根据想要接入的运营商和/或业务而相应地选择IP地址的前缀。

本发明提出了一种获取互联网协议地址前缀的方法，其中，预先设置用于区分运营商的运营商标识和/或用于区分一运营商所提供的各业务的业务标识，在运营商边缘设备中保存该边缘设备支持的运营商标识和/或业务标识与前缀之间的对应关系，在客户端设备中保存该客户端设备可以使用的运营商标识和/或业务标识；该方法包括：

步骤11：运营商边缘设备广告该边缘设备所支持的前缀信息，所述前缀信息包括该边缘设备所支持的运营商标识和/或业务标识、该边缘设备所支持的前缀以及所述运营商标识和/或业务标识与所述前缀之间的对应关系；