[发明专利]多协议标签交换虚拟专用网及其控制和转发方法

说明书

本申请是是申请日为2004年7月13日、申请号为20041007170.0、发明名称为：多协议标签交换虚拟专用网及其控制和转发方法的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及多协议标签交换虚拟专用网组网技术。

背景技术

虚拟专用网(Virtual Private Networking，简称“VPN”)是指在公共网络中建立专用网络，数据通过安全的“加密通道”在公共网络中传播。企业只需要租用本地的数据专线，连接上本地的Internet(因特网)，各地的机构就可以互相传递信息；同时，企业还可以利用Internet的拨号接入设备，让自己的用户拨号到Internet上，就可以连接进入企业网中。使用VPN有节省成本、提供远程访问、扩展性强、便于管理和实现全面控制等优点。

多协议标签交换(Multi-protocol Label Switch，简称“MPLS”)是由思科公司(CISCO)的标记交换(Tag Switching)演变而来的国际互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称“IETF”)的标准协议。MPLS是基于标签的互联网协议(internet Protocol，简称“IP”)路由选择方法，它属于第三层交换技术，引入了基于标签的机制，把选路和转发分开，由标签来规定一个分组通过网络的路由，数据传输通过标签交换路径(LabelSwitch Path，简称“LSP”)完成，它将原本在IP网络的第三层的包交换转换成第二层的交换。

图1示出了MPLS网络结构。MPLS网络101由核心部分的标签交换路径器104(Label Switch Router，简称“LSR”)、边缘部分的标签边缘路由器103(Label Edge Router，简称“LER”)组成。其中LER103用于分析IP包头，执行第三层网络功能，决定相应的传送级别和标签交换路径(LabelSwitch Path，简称“LSP”)，它与外部网络102相连接的，从外部网络102接收外部分组交换数据包105；LSR 104用于建立LSP，执行标签交换机制和服务质量保证(Quality of Service，简称“QoS”)，转发MPLS网络101内部的分组数据包106，它由控制单元和交换单元组成，它处在网络内部，与LER103和其他LSR104相连。

MPLS的标签交换的工作流程如下：最初由标签分发协议(LabelDistribution Protocol，简称“LDP”)和传统路由协议，比如开发最短路优先协议(Open Shortest Path First，简称“OSPF”)等，在LSR中建立路由表和标签映射表；在网络运行中，首先在MPLS核心网入口处的LER接收外部网络的IP包，完成第三层网络功能，并给IP包加上标签；接着该数据包在LSP中传输，此时LSR不再对分组进行第三层处理，只是根据分组上的标签通过交换单元进行转发，最终达到网络另一端即出口处的LER；最后在MPLS出口处的LER将分组中的标签去掉后按照相应外部网络协议继续进行转发。

由于MPLS技术隔绝了标签分发机制与数据流的关系，因此，它的实现并不依赖于特定的数据链路层协议，可支持多种的物理层和数据链路层技术。目前实现了在帧中继(Frame Relay，简称“FR”)、异步传输模式(AsynchronousTransfer Mode，简称“ATM”)和点到点协议(Point-to-Point Protocol，简称“PPP”)链路以及国际电气电子工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，简称“IEEE”)802.3协议的局域网上使用MPLS的业务。采用MPLS网络进行IP业务转发，可以简化层与层之间的路由转发过程，加快MPLS交换速度，提高网络效率，同时能满足不同等级业务的传送，所以说MPLS既有交换机的高速度与流量控制能力，又具备了路由器灵活的功能和服务质量保证机制。