[发明专利]为每个用户每个业务部署独立虚拟局域网的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟局域网(VLAN，Virtual Area Network)技术，具体涉及为每个用户的每个业务部署独立虚拟局域网的方法和系统以及一种VLAN管理装置。

背景技术

随着网络技术的发展，基于IP的视频(IPTV，Internet ProtocolTelevision)技术以及基于IP的语音(VoIP，Voice over Internet Protocol)技术已经得到广泛地应用。每个用户可以同时使用IPTV、VoIP、宽带上网等多业务，在这种提供多业务的网络环境下，为了精细化地管理每个用户的各种业务，通常的做法是对每个用户的每个业务部署独立的VLAN，通过对每个VLAN数据的控制可以实现对各用户各业务的精细化管理。对每个用户的每个业务流部署一个独立VLAN的技术称为每用户每业务一个VLAN(PUPSPV，Per User Per Service Per VLAN)技术。

图1为现有技术中，为每个用户的每个业务部署独立VLAN的过程示意图。该图示出的组网环境是家庭用户上网的环境。如图1所示，图中的Aa、Ab、Ba和Bb为业务终端，“A”和“B”表示用户A和用户B，“a”和“b”表示业务a和业务b，Aa表示用户A的业务a。图中的X是用户接入设备，例如家庭网关，用户接入设备X设置在局域网的用户接入层，一个用户接入设备X可以为多个业务终端服务，但用户接入设备X的每个业务端口只能连接一个业务终端，靠端口区分业务流承载的业务；Y是汇聚接入设备，设置在局域网的汇聚接入层，一个汇聚接入设备Y可以为多个X服务，但汇聚接入设备Y的每个端口只能连接一个X，靠端口区分业务流所 属用户；Z是核心接入设备，设置在局域网的核心接入层，是连接局域网和诸如城域网的三层可达公共网络的边缘设备，一个核心接入设备Z可以通过交换机连接多个Y。图中的W是城域网侧的业务汇聚设备，例如业务路由器(SR，Service Router)和宽带远程接入服务器(BRAS，Broadband RemoteAccess Server)。

通常情况下，各用户接入设备X的出厂配置是相同的，该出厂配置包括为用户接入设备X的各业务端口配置的保留VLAN。无论用户接入设备X与用户A或与用户B连接，来自业务端口a的业务流a都被打上VLAN标识(ID)为VLAN a的标签，来自业务端口b的业务流b都被打上VLAN ID为VLAN b的标签(图1中的双箭头实线表示业务流a，双箭头虚线表示业务流b)。可见，用户接入设备X仅能区分业务，不能区分用户，来自不同用户的相同业务流将在相同VLAN中传输。因此，需要汇聚接入设备Y进一步区分业务流所属的用户，并为不同用户不同业务分配不同的VLAN ID。

为此，需要在汇聚接入设备Y上配置基于端口的VLAN映射(Mapping)功能。汇聚接入设备Y根据端口识别业务流所属用户，利用其VLAN Mapping功能为不同用户的不同业务分配不同VLAN ID。在如图1所示的组网结构中，用户A所在楼道的汇聚接入设备Y从业务流入端口确定业务流属于用户A，然后将所接收业务流的VLAN a替换为VLAN Aa，将所接收业务流的VLAN b替换为VLAN Ab；同理，用户B所在楼道的汇聚接入设备Y从业务流入端口确定业务流属于用户B，然后将所接收业务流的VLAN a替换为VLAN Ba，将所接收业务流的VLAN b替换为VLAN Bb。这样在城域网上传输的每个用户的每个业务都被打上了特定的VLAN标签，可以根据不同的VLAN标签对不同用户的不同业务进行细化管理。

在图1示出的组网中，承载相同业务的业务流在相同管道中传输，因此在业务流进入城域网之前，核心接入设备Z可以通过二层标签技术(Q-in-Q)为每种业务打上不同的外层标签。例如为业务a(VLAN Aa和VLAN Ba)打上的外层VLAN标签中的VLAN ID为VLAN a’，为业务b(VLAN Ab和 VLAN Bb)打上的外层VLAN标签中的VLAN ID为VLAN b’。网络中的VLAN ID分配是预先规划的，核心接入设备Z可以根据来自汇聚接入设备Y的业务流所携带VLAN范围，判断为该业务流打上何种外层标签。

表1示出了业务流从用户接入设备X到核心接入设备Z的转发路径上，VLAN ID的变化过程。当业务流从核心接入设备Z到用户接入设备X时，也可以按照表1中的映射关系进行反向还原。

表1

通过对现有PUPSPV实现方案的分析可以得知，该PUPSPV实现方案具有如下缺陷：