[发明专利]在链路状态协议受控以太网网络上实现VPN

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年12月31日提交的美国临时专利申请号61/009,717的优先权，因此将其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及以太网网络，更具体来说涉及在链路状态协议受控以太网网络上实现VPN。

背景技术

数据通信网络可以包括多种计算机、服务器、节点、路由器、交换机、网桥、集线器、代理以及耦合且配置成彼此传递数据的其他网络装置。在本文中将这些装置称为“网络单元”。通过利用网络单元之间的一个或多个通信链路在网络单元之间传递如因特网协议(IP)分组、以太网帧、数据信元(cell)、片断或数据位/字节的其他逻辑关联的协议数据单元来经由数据通信网络通信数据。当特定协议数据单元通过网络在源和目的地之间传播时，特定协议数据单元可由多个网络单元进行处理并跨过多个通信链路。

通信网络上的多种网络单元使用本文称为协议的预定义规则集彼此通信。使用不同协议来监管通信的多个不同方面，如信号应该如何形成以供网络单元之间的传输，协议数据单元应该像什么样、协议数据单元应该由网络单元如何处理或经由网络路由以及如路由选择信息的信息应该如何在网络单元之间交流(exchange)的多个方面。

以太网是公知的联网协议，它由电气和电子工程师协会(IEEE)定义为标准802.3以及用于以太网桥接功能性的802.1。在以太网网络体系结构中，连接到网络的装置在任何给定时间为使用共享通信路径能力而竞争。在使用多个网桥或节点来互连网络段的情况中，常常存在到同一目的地的多个可能路径。此体系结构的好处在于，它提供网桥之间的路径冗余性，并且允许以附加链路形式给网络增加容量。但是，为了防止形成回路(loop)，一般使用生成树来限制在网络上广播业务或洪泛(flood)业务的方式。生成树的特点在于，网络中任何一对目的地之间只有一个路径，因此“获知”与分组所经过的给定生成树关联的连通性是可能的。但是，生成树本身有局限性，并且常常导致生成树上链路的过度利用而不是生成树一部分的链路未被利用。

为了克服以太网网络中固有的一些局限性，在2006年10月2日提交的标题为“Provider Link State Bridging”的申请号11/537,775中公开一种链路状态协议受控以太网网络，因此将其内容通过引用结合于此。正如该申请中更详细描述的，并不在每个节点通过使用与透明桥接组合的生成树协议(STP)算法来利用获知的网络视图(network view)，而是在链路状态协议受控以太网网络中，形成网格网络的网桥交流链路状态公告(advertisement)以使每个节点能够具有同步的网络拓扑视图。这通过链路状态路由选择系统的公知机制实现。提供方链路状态桥接网络优选使用如IEEE802.1ah中定义的MAC中MAC(MAC-in-MAC)封装，以便完全将客户(C-MAC)地址空间与提供方(B-MAC)地址空间分离，使得链路状态路由选择系统仅暴露于在提供方控制下分配的B-MAC地址。通过使用MAC中MAC封装，网络中的网桥拥有同步的网络拓扑视图，拥有必要的单播和多播连通性知识，可以计算网络中任何一对网桥之间的最短路径连通性，并且可以单独根据计算的网络视图填充(populate)其转发信息库(FIB：forwarding invormation base)，所有这些仅依据提供方管理的B-MAC地址。

当所有节点已经计算它们在同步视图中的角色并填充它们的FIB时，网络将拥有从对等网桥集(出于无论哪种原因需要与任何给定网桥通信的那些网桥)到该任何给定网桥的无回路单播树；以及按在任何给定网桥托管(host)的服务实例将拥有从该任何给定网桥到同一对等网桥集或子集的全等且无回路的点到多点(P2MP)多播树。结果是给定网桥对之间的路径不限于通过(transit)生成树的根网桥，而且总结果可以更好利用网格连通性的宽度。本质上，每个网桥构成定义至该网桥的单播连通性和来自该网桥的多播连通性的一个或多个树的根。