[发明专利]链路倒换方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种应用于MPLS L2VPN的链路倒换方法及其装置。

背景技术

MPLS(Multi-protocol Label Switching，多协议标签交换)是一项利用绑定在IP包中的标签通过网络进行数据包转发的技术。MPLS目前广泛应用于VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)方面。MPLS VPN的网络采用标签交换，一个标签对应一个用户数据流，易于用户间数据的隔离。MPLS技术可以较大限度的优化配置网络资源，自动快速修复网络故障，提供高可用性和高可靠性。

基于MPLS的第二层VPN(即MPLS L2VPN)是服务供应商为客户提供第二层服务的一种网络，称为多协议标签交换二层虚拟专用网。

MPLS L2VPN通常分为点对点方式的VPWS(Virtual Private Wire Services，虚拟专用线服务)和点对多点的VPLS(Virtual Private LAN Services，虚拟专用局域网服务)。服务提供商为特定用户网络的两个站点之间部署L2连接(即PW)，从用户站点CE(Custom Edge Router，用户侧的边缘路由器)来的报文直接通过PW(Pseudo Wire，虚链路)透明传送到另一个站点的CE设备。其中，PW由一对方向相反的单向LSP VC(Label Switched Path Virtual Circuit，标签交换路径虚拟电路)组成。

图1示出了一种典型的VPWS组网结构，图2示出了一种典型的VPLS组网结构。其中，CE(Customer Edge，用户网络边缘设备)有接口直接与SP(Service Provider，服务提供商)相连。CE可以是路由器或交换机，也可以是一台主机。CE“感知”不到VPN的存在，也不需要必须支持MPLS。PE(Provider Edge，服务提供商网络上的边缘设备)与CE相连，主要负责VPN业务的接入。它完成报文从私网到公网隧道，并从公网隧道到私网的映射与转发。

以太网VPLS服务环境中，PE设备维护VSI(Virtual Switch Instance，虚拟交换实例)。VSI实质是每个用户VPLS独有的二层转发表。PE设备根据特定VPLS VPN内以太网帧交换所需要的转发信息创建独立的VSI表。通过PE的VSI就可以实现MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址学习。

VPLS通过MAC地址学习来提供可达性。每个PE设备会维护一张MAC地址表。VPLS的典型操作是远程MAC地址学习。

PW是由一对单向的VC LSP组成(只有两个方向的VC LSP都up才被认为PW是up的)。当从入方向的VC LSP上收到一个报文时，将报文的源MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系。如图2中实线箭头的以太网报文转发路径，当PE2从PW1上收到报文后，会在转发表中添加出端口为PW1的MAC转发表项。

报文在PW上发送时，需要打上内层标签(PW标签)和外层隧道标签。外层标签主要用于通过隧道中间设备的标签交换，将报文送到对端PE设备，PW标签用于当报文达到对端PE后，对端PE能根据PW标签找到对应的VSI。

为了避免环路，一般的二层网络都要求使能STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)。而VPLS中使用PW全连接和水平分割转发来避免环路。具体的，PE之间逻辑上全连接(PW全连接)，也就是每个PE必须为每一个VPLS转发实例创建一棵到该实例下的所有其它PE的PW树。每个PE设备必须支持水平分割转发来避免环路，即，如果从PW上收到报文，那么这个报文将不再向这个VSI关联的其它PW上转发，也就是说要求任意两个PE之间通过直接相连的PW通信，而不能通过第三个PE设备中转报文，这也就是VPLS的VSI实例之间要求建立全连接PW的原因。

VPLS要求PE之间全连接，因此一个VPLS实例的PW的条数跟PE设备的个数之间的关系是：PW的条数＝PE的个数×(PE的个数-1)/2。在VPLS网络规模比较大的情况下，PW的数目非常庞大，PW信令开销很大，网络的管理和扩展都将变得复杂。为了简化网络管理和提高网络的扩展性，引出了H-VPLS(Hierarchical VPLS，分层VPLS)的组网方式。