專利名稱：獲得與基于虛擬專用lan服務(vpls)的網(wǎng)絡相關的路徑信息的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡管理，更具體地說，涉及獲得與基于虛擬專用局域網(wǎng)(LAN)服務(VPLS)的網(wǎng)絡相關的路徑信息的技術。
背景技術：
通過MPLS的虛擬專用LAN服務(VPLS)在地理分散的客戶位置之間提供類似LAN的連通性。在“Virtual Private LAN Servicesover MPLS”，IETF draft-lasserre-vkompella-ppvpn-vpls-04.txt，2003年3月，和“Virtual Private LAN Service”，IETFdraft-kompella-ppvpn-vpls-02.txt，2003年3月，“Transport of Layer2Frames over MPLS”，IETF draft-martini-12circuit-trans-09.txt，2002年4月，和“Encapsulation Methods for Transport of Layer2 FramesOver IP and MPLS networks”，IETFdraft-martini-12circuit-encap-mpls-04.txt，2001年11月中給出了通過MPLS實現(xiàn)VPLS的標準草案，所有這些在此引為參考。
參考圖1說明VPLS的基本操作，VPLS的基本操作涉及建立虛擬電路(VC)標簽交換路徑(LSP)和隧道LSP(也稱為“偽線”)。圖1描述MPLS域102，三個服務提供商邊緣設備(PE)105，地理分散的客戶邊緣設備(CE)106以及兩個不同客戶，客戶A和客戶B的客戶LAN 108。圖1還描述PE和在隧道LSP內(nèi)傳送的VC LSP的例子(例如VCALSP和VCBLSP)之間的對應隧道LSP 110。操作上，來自客戶位置的以太網(wǎng)幀由CE交換或路由到PE(也稱為MPLS標簽邊緣路由器(LER))之一。相應的PE根據(jù)輸入端口或者標記IEEE802.1q的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標識符(ID)，對幀分類。幀隨后被映射到用戶定義的轉發(fā)等價類型(FEC)，轉發(fā)等價類型規(guī)定該幀如何被轉發(fā)。FEC查尋產(chǎn)生幀的輸出端口和用于封裝該幀的隧道和VC標簽。圖2描述實現(xiàn)VPLS的一種幀封裝格式。幀格式的完整說明在上面引用的IETF文件“Encapsulation Methods for Transport ofLayer2 Frames Over IP and MPLS networks”中描述。幀格式包括初始以太網(wǎng)幀220，MPLS標簽棧222，和外部以太網(wǎng)首標224。外部以太網(wǎng)首標識別在通過MPLS域的傳送期間，幀的下一中繼段。位于MPLS標簽棧頂部的標簽是隧道標簽，它被用于通過隧道LSP越過提供商的MPLS域傳送幀。位于MPLS標簽棧底部的標簽是VC標簽，它被出口PE用于確定如何處理正在離開MPLS域的幀。初始以太網(wǎng)幀是在地理分散的客戶位置之間傳送的客戶幀。
在穿過MPLS域102的傳送中，MPLS域中的干線標簽交換路由器(LSR)(未示出)只查看幀的隧道標記，從而穿過MPLS域交換幀。在倒數(shù)第二個中繼段(即，出口PE之前的中繼段)，位于MPLS標簽棧頂部的隧道標簽被除去，所述幀只和VC標簽一起被傳給出口PE。出口PE使用VC標簽來確定如何處理所述幀。幀隨后被轉發(fā)給借助VC標簽識別的輸出端口。
為了提高可縮放性，可修改上面參考圖1說明的VPLS體系結構。在上面描述的文件中，改進可縮放性的標準化體系結構被稱為分級VPLS或“HVPLS”。圖3描述基于HVPLS的網(wǎng)絡體系結構的一個例子，它包括位于PE 304和CE 306之間，從而產(chǎn)生具有集中星形排列的分級結構的層2設備，稱為多租戶單元(MTU)312。利用HVPLS體系結構，在MPLS域內(nèi)的PE之間保持全網(wǎng)型隧道310，同時在PE304和MUT 312之間建立輔助的LSP 314。這種分級體系結構減少信令和幀復制開銷，從而更易于部署大規(guī)模的VPLS服務。
為了提供可行的VPLS服務，服務提供商必須能夠測試在其基于VPLS的網(wǎng)絡中節(jié)點之間的連通性。特別地，重要的是能夠測試實際的客戶通信量行進的路徑。網(wǎng)絡管理中常見的兩類測試功能涉及測試兩個節(jié)點之間的端到端連通性(通常稱為“ping”測試)和了解通信量從一個節(jié)點行進到另一個節(jié)點的路徑(通常稱為“traceroute”或“tracepath”測試)。已為層3網(wǎng)絡(例如IP網(wǎng)絡)開發(fā)了公知的“ping”和“traceroute”功能。雖然pint和traceroute功能在IP網(wǎng)絡中工作良好，不過這些功能完全移植到層2網(wǎng)絡，比如基于VPLS的網(wǎng)絡。提供層2ping功能的解決方案已被實現(xiàn)和接受，但是不存在廣泛接受的提供traceroute功能的技術。Stoke等在IETF草案文件“TestingHierarchical Virtual Private LAN Services”(draft-stokes-vkompella-ppvpn-hvpls-oam-02.txt，2003年6月)中描述了一種提出的提供traceroute功能的解決方案。這種在基于VPLS的網(wǎng)絡中提供traceroute功能的提案取決于當在PE交換隧道LSP時，保持MPLS隧道標簽的存活時間(TTL)字段中的值。保留經(jīng)過LSP交換的隧道標簽中的TTL值難以實現(xiàn)，因為它需要將另外的信息從入口端口交換到出口端口。
鑒于此，需要一種獲得與基于VPLS的網(wǎng)絡相關的路徑信息的技術，該技術易于實現(xiàn)，并且反映實際的客戶通信量行進的路線。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過產(chǎn)生特殊的層2(L2)幀(這里稱為“跟蹤請求幀”)，進行源MAC過濾以識別跟蹤請求幀，和當源MAC過濾識別出跟蹤請求幀時，產(chǎn)生特殊的幀(這里稱為“跟蹤答復幀”)，在基于VPLS的網(wǎng)絡中獲得路徑信息。當識別出跟蹤請求幀時，路徑信息被收集并被嵌入跟蹤答復幀中。跟蹤答復幀隨后被發(fā)送給發(fā)起節(jié)點，在所述發(fā)起節(jié)點，路徑信息被用于了解跟蹤請求幀經(jīng)過的路徑。通過發(fā)送具有不同源MAC地址的多個跟蹤請求幀，從位于VLPS網(wǎng)絡中的不同節(jié)點的源MAC過濾接收的路徑信息可被收集并用于了解所關心的整個路徑。
雖然利用不同的源MAC地址產(chǎn)生多個跟蹤請求幀，不過具有的跟蹤請求幀都使它們的目的地MAC地址被設置成相同的客戶MAC地址。由于跟蹤請求幀的目的地MAC地址相同，因此跟蹤請求幀沿相同的路徑而行，直到識別出源MAC地址匹配為止。另外，由于目的地MAC地址被設置成客戶MAC地址，因此跟蹤請求幀選擇的路徑模仿客戶通信量選擇的路徑。
根據(jù)結合附圖，舉例說明本發(fā)明的原理的下述詳細說明，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將變得明顯。


圖1描述現(xiàn)有技術中已知的基于VPLS的網(wǎng)絡，所述網(wǎng)絡具有地理分散的客戶邊緣設備(CE)，以及用于兩個不同客戶，客戶A和客戶B的客戶LAN。
圖2描述用于實現(xiàn)VPLS的已知幀封裝格式的例子。
圖3描述現(xiàn)有技術中已知的基于HVPLS的網(wǎng)絡體系結構的例子，它包括位于PE和CE之間的、產(chǎn)生具有集中星形排列的分級結構的層2MTU。
圖4描述參考圖3說明的基于VPLS的網(wǎng)絡的一部分。
圖5描述根據(jù)本發(fā)明的從其產(chǎn)生跟蹤請求幀的發(fā)起服務感知節(jié)點和包括配置成識別跟蹤請求幀的源MAC過濾器的接收服務感知節(jié)點。
圖6描述根據(jù)本發(fā)明，在基于VPLS的網(wǎng)絡中用于獲得路徑信息的幀的例子。
圖7描述根據(jù)本發(fā)明的獲得基于VPLS的網(wǎng)絡中的路徑信息的技術，其中在跟蹤請求幀的源MAC地址和源MAC過濾器的過濾器MAC地址之間存在匹配。
圖8描述其中在跟蹤請求幀的源MAC地址和源MAC過濾器的過濾器MAC地址之間不存在匹配的情況。
圖9描述如參考圖6所述封裝的跟蹤請求幀的例子，其中表示了設置跟蹤請求幀的特殊字段的細節(jié)。
圖10描述如參考圖2所述封裝的跟蹤答復幀的例子，其中表示了設置跟蹤答復幀的特殊字段的細節(jié)。
圖11描述根據(jù)本發(fā)明的獲得基于VPLS的網(wǎng)絡中所關心路徑的路徑信息的例證過程。
圖12描述根據(jù)本發(fā)明的配有源MAC過濾器的圖3的H基于VPLS的網(wǎng)絡體系結構。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的獲得與基于VPLS的網(wǎng)絡相關的路徑信息的方法的流程圖。
圖14是描述存在于基于VPLS的網(wǎng)絡中的發(fā)起者服務感知節(jié)點，以及其它服務感知節(jié)點之一內(nèi)的跟蹤路徑邏輯的功能方框圖。
在說明書中，相同的附圖標記可用于識別相同的部件。
具體實施例方式
圖4描述參考圖3說明的基于VPLS的網(wǎng)絡的一部分。這部分的基于VPLS的網(wǎng)絡表現(xiàn)了兩個客戶邊緣設備406(CE1A和CE2A)之間的利用基于HPVLS的體系結構的路徑。該路徑包括MTU1、PE1、PE2和MTU2A。如上所述，HPVLS利用LSP 310和314來經(jīng)過MTU和PE之間的中繼段。為了在這種基于HPVLS的體系結構上實現(xiàn)VPLS服務，最好能夠獲得與客戶的VPLS通信量在客戶邊緣設備之間選擇的路徑有關的路徑信息。在圖4的例子中，所關心的路徑430跨越CE1A和CE2A之間的路徑。
根據(jù)本發(fā)明，在基于VPLS的網(wǎng)絡中，通過產(chǎn)生特定的層2(L2)幀(這里稱為“跟蹤請求幀”)，進行源MAC過濾從而識別跟蹤請求幀，并且當源MAC過濾識別出跟蹤請求幀時產(chǎn)生特定的幀(這里稱為“跟蹤答復幀”)，獲得路徑信息。當識別出跟蹤請求幀時，收集路徑信息并將其嵌入跟蹤答復幀中。跟蹤答復幀隨后被發(fā)送給發(fā)起節(jié)點，在發(fā)起節(jié)點，路徑信息被用于了解跟蹤請求幀經(jīng)過的路徑。通過發(fā)送具有不同源MAC地址的多個跟蹤請求幀，在基于VPLS的網(wǎng)絡中的不同節(jié)點通過源MAC過濾接收的路徑信息可被收集，并被用于了解所關心的整個路徑。
可在基于VPLS的網(wǎng)絡中的任意兩個服務感知節(jié)點之間實現(xiàn)獲得與基于VPLS的網(wǎng)絡相關的路徑信息的技術。在整個說明中，服務感知節(jié)點是使用初始以太網(wǎng)幀來轉發(fā)幀的節(jié)點。即，服務感知基于VPLS的網(wǎng)絡中查看初始以太網(wǎng)幀的首標來做出轉發(fā)決定，而不是只查看被封裝幀的MPLS標簽的節(jié)點。例如，MTU和PE是服務感知節(jié)點，因為在每個節(jié)點，一個LSP(即，偽線)或者被啟動或者被終止，并且該節(jié)點查看初始以太網(wǎng)幀來做出轉發(fā)決定。在本領域中，服務感知節(jié)點還被稱為“偽線交換節(jié)點”。相反，存在于PE之間或者存在于PE和MTU之間的中間節(jié)點(圖1、3或4中未示出)根據(jù)MPLS標簽(參見圖6的幀格式)轉發(fā)幀，而不查看初始以太網(wǎng)幀。
圖5描述從其產(chǎn)生跟蹤請求幀的發(fā)起服務感知節(jié)點540和包括配置成識別跟蹤請求幀的源MAC過濾器544的接收服務感知節(jié)點542。為了源MAC過濾器來說，為了能夠識別跟蹤請求幀，必須使源MAC過濾器的過濾器MAC地址與跟蹤請求幀的源MAC地址同等。具體地說，跟蹤請求幀的源MAC地址必須被設置成由源MAC過濾器識別的值(這里稱為“跟蹤”值)。圖6描述在基于VPLS的網(wǎng)絡中用于獲得路徑信息的幀的例子。該幀具有與圖2中的幀類似的格式，包括外部以太網(wǎng)首標620和MPLS標簽棧622。在圖6的例子中，初始以太網(wǎng)幀224是被用于獲得路徑信息的跟蹤請求幀624。如圖6中所述，跟蹤請求幀的源MAC地址被設置成跟蹤值，以致通過源MAC過濾，該幀可被識別成跟蹤請求幀。
返回圖5，源MAC過濾器544識別預先確定的過濾器MAC地址與輸入幀的源MAC地址之間的匹配。在一個實施例中，源MAC過濾器是基于硬件的過濾器?？衫帽活A先設計為與接口的類型對應的過濾器MAC地址建立源MAC過濾器。例如，位于面對MTU的PE的過濾器(這里稱為“MTU-PE過濾器”)將具有第一過濾器MAC地址，位于與另一PE面對的PE的過濾器(這里稱為“PE-PE過濾器”)將具有第二過濾器MAC地址，位于面對PE的MTU的過濾器(這里稱為“PE-MTU過濾器”)將具有第三過濾器MAC地址。另一方面，源MAC過濾器可被設置成任何過濾器MAC地址，隨后通過學習過程，被其它服務感知節(jié)點所獲悉。如下詳細所述，位于不同服務感知節(jié)點的源MAC過濾器必須利用不同的過濾器MAC地址，以致能夠獲得完整的路徑信息。
下面參考圖7和8說明在基于VPLS的網(wǎng)絡中獲得路徑信息的技術的基本操作。參見圖7，發(fā)起者服務感知節(jié)點740產(chǎn)生跟蹤請求幀。隨后利用參考圖6說明的幀格式，將跟蹤請求幀發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中。在某一時刻，跟蹤請求幀遇到服務感知節(jié)點742。在該服務感知節(jié)點，跟蹤請求幀被源MAC過濾器744過濾。例如，假定跟蹤請求幀的源MAC地址(例如01-02-03-04-05-06)與源MAC過濾器的過濾器MAC地址(例如，01-02-03-04-05-06)匹配。在源MAC過濾器的匹配觸發(fā)跟蹤答復幀的產(chǎn)生。在一個備選實施例中，所述匹配導致跟蹤請求幀被上推到服務感知節(jié)點的控制平面，并由控制平面中的基于軟件的操作、維護和管理(OAM)任務處理。響應收到跟蹤請求幀，OAM任務收集與該服務感知節(jié)點相關的路徑信息并產(chǎn)生跟蹤答復幀。路徑信息被嵌入跟蹤答復幀的有效負載中，隨后跟蹤答復幀通過基于VPLS的網(wǎng)絡被發(fā)給發(fā)起者服務感知節(jié)點。發(fā)起者服務感知節(jié)點使用嵌入跟蹤答復幀中的路徑信息來了解對應的跟蹤請求幀經(jīng)過的路徑。一旦發(fā)現(xiàn)MAC地址匹配，并且觸發(fā)了跟蹤答復過程，跟蹤請求幀就不會被再次從該服務感知節(jié)點轉發(fā)。
可利用不同的技術將跟蹤答復幀發(fā)給發(fā)起者服務感知節(jié)點。在一個實施例中，發(fā)起者服務感知節(jié)點的MAC地址被嵌入跟蹤請求幀的有效負載中。該MAC地址由OAM任務從跟蹤請求幀的有效負載中讀取，并被用作跟蹤答復幀的目的地MAC地址。在另一實施例中，跟蹤答復幀的目的地MAC地址被設成組播MAC地址。利用組播目的地MAC地址，跟蹤答復幀被推送給位于每個服務感知節(jié)點的OAM任務。OAM任務根據(jù)被嵌入跟蹤答復幀的有效負載中的發(fā)起者節(jié)點的MAC地址，轉發(fā)跟蹤答復幀。最終，跟蹤答復幀到達發(fā)起者服務感知節(jié)點，在那里，跟蹤答復幀由控制平面中的OAM任務識別。另一方面，在目標服務感知節(jié)點，可以使用諸如SNMP之類的帶外機制來記錄收到跟蹤請求幀。
圖8描述其中在跟蹤請求幀的源MAC地址和源MAC過濾器的過濾器MAC地址之間不存在匹配的情況。操作上，發(fā)起者服務感知節(jié)點840產(chǎn)生跟蹤請求幀，通過利用參考圖6描述的幀格式，該跟蹤請求幀被發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中。在某一時刻，跟蹤請求幀遇到服務感知節(jié)點842。在該服務感知節(jié)點，跟蹤請求幀被源MAC過濾器844過濾。例如，假定跟蹤請求幀的源MAC地址(例如01-02-03-04-05-06)與源MAC過濾器的過濾器MAC地址(例如，04-05-06-07-08-09)不匹配。由于在跟蹤請求幀的源MAC地址與源MAC過濾器的過濾器MAC地址之間不存在匹配，因此不產(chǎn)生跟蹤答復幀。在源MAC過濾器不存在匹配的情況下，如同任何其它幀那樣處理跟蹤請求幀(例如在服務感知節(jié)點的控制平面中)，并按照其目的地MAC地址轉發(fā)它。如果跟蹤請求幀遇到的服務感知節(jié)點是沿著所關心路徑的一個服務感知節(jié)點，那么如圖8中所述將該跟蹤請求幀轉發(fā)給下一服務感知節(jié)點。注意如果跟蹤請求幀遇到在發(fā)起者服務感知節(jié)點和任何其它服務感知節(jié)點之間的中間節(jié)點(即，非服務感知節(jié)點)，那么將按照MPLS標簽棧轉發(fā)該幀，并不查看初始以太網(wǎng)幀。
為了實現(xiàn)所需的功能，利用源MAC過濾收集路徑信息涉及設置跟蹤請求幀中的其它字段。圖9描述如參考圖6所述封裝的跟蹤請求幀924的例子，其中表示了設置跟蹤請求幀的特殊字段的細節(jié)。具體地說，跟蹤請求幀的目的地MAC地址950被設置成客戶目的地MAC地址，以使跟蹤請求幀沿和客戶通信量相同的路徑而行?？砂凑崭鞣N方式獲得客戶目的地MAC地址。例如，可用手從網(wǎng)絡管理員獲得客戶目的地MAC地址，可通過自動發(fā)現(xiàn)過程自動獲得客戶目的地MAC地址，或者直接從難以到達某一MAC地址的客戶位置獲得客戶目的地MAC地址。如上所述，跟蹤請求幀的源MAC地址952被設置成跟蹤值。跟蹤請求幀的Etype 954被設置成當被源MAC過濾器識別出時，使該幀被推送給服務感知節(jié)點的控制平面的值。例如，Etype可被設置成被稱為“MAC-ping”Etype的Etype(即，0x8809，子類型08)，因為通過標準發(fā)展，這種Etype被識別成將幀推送到控制平面的OAM任務的Etype。雖然這里描述的是MAC-ping Etype，不過也可使用一種不同的Etype，例如廠家專有Etype。
如上所述，跟蹤答復幀被用于向發(fā)起者服務感知節(jié)點傳遞路徑信息。圖10描述如參考圖2所述封裝的跟蹤答復幀的例子，其中表示了設置跟蹤答復幀的特殊字段的細節(jié)。如上所述，如果發(fā)起者服務感知節(jié)點的MAC地址已知，那么跟蹤答復幀的目的地MAC地址1050可被設置成發(fā)起者服務感知節(jié)點的MAC地址?？梢允褂脗溥x的技術，比如將目的地MAC地址設置成組播地址。跟蹤答復幀的源MAC地址1052被設置成產(chǎn)生跟蹤答復幀的服務感知節(jié)點的MAC地址。跟蹤答復幀的Etype 1054被設置成MAC-ping值，以致當跟蹤答復幀到達發(fā)起者服務感知節(jié)點時，它將被推送給控制平面的OAM任務。跟蹤答復幀的有效負載1056包括在發(fā)生匹配的服務感知節(jié)點收集的路徑信息。例如，該路徑信息可包括服務感知節(jié)點的類型(例如，PE或MTU)，該服務感知節(jié)點相對于其它服務感知節(jié)點的方位(例如面對PE或MTU)，端口名稱，輸入端口，端口類型，VLAN ID，VLAN的類型，VLAN翻譯信息，軟件版本，配置狀態(tài)，跟蹤請求幀到達的VPLS客戶ID，過濾器信息，和交換名稱。
參考圖7-8說明的操作涉及從單個服務感知節(jié)點獲得路徑信息。由于基于VPLS的網(wǎng)絡中所關心的路徑一般包括一個以上的服務感知節(jié)點，因此必須存在從所關心的路徑中的每個服務感知節(jié)點獲得路徑信息的機制。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過為位于每個服務感知節(jié)點的源MAC過濾器確定不同的過濾器MAC地址，并產(chǎn)生具有與所述不同的過濾器MAC地址對應的源MAC地址的跟蹤請求幀，從每個服務感知節(jié)點獲得路徑信息。即，利用與每一個源MAC過濾器的過濾器MAC地址對應的源MAC地址，產(chǎn)生至少一個跟蹤請求幀。當跟蹤請求幀經(jīng)過所關心的路徑時，跟蹤請求幀被位于沿所關心路徑的不同服務感知節(jié)點的源MAC過濾器識別，從而跟蹤答復幀被產(chǎn)生，并從不同的服務感知節(jié)點被發(fā)送給發(fā)起者服務感知節(jié)點。在發(fā)起者服務感知節(jié)點從不同的服務感知節(jié)點接收的跟蹤答復幀包含路徑信息，該路徑信息被用于了解所關心的路徑。
雖然跟蹤請求幀具有不同的源MAC地址，不過所有的跟蹤請求幀具有相同的目的地MAC地址。由于跟蹤請求幀的目的地MAC地址相同，因此每個跟蹤請求幀沿相同的路徑而行，直到識別出源MAC地址匹配為止。另外，如上所述，跟蹤請求幀的目的地MAC地址被設置成客戶MAC地址，以致跟蹤請求幀選擇的路徑模仿客戶通信量選擇的路徑。此外，通過源MAC過濾未被推送給控制平面中的OAM任務的跟蹤請求幀在服務感知節(jié)點的控制平面中與常規(guī)客戶通信量一樣地處理。
下同參考圖11更詳細地說明獲得基于VPLS的網(wǎng)絡中的所關心路徑的路徑信息的過程。首先，圖11描述基于VPLS的網(wǎng)絡中沿兩個CE 1106(例如CE1A和CE1B)之間的所關心路徑的服務感知節(jié)點1104和1112。所述服務感知節(jié)點和在圖4的基于HVPL的體系結構中描述的服務感知節(jié)點相同。在一些服務感知節(jié)點內(nèi)還描繪了源MAC過濾器1144。源MAC過濾器的過濾器MAC地址被設置成與服務感知節(jié)點的類型和服務感知節(jié)點相對于其它服務感知節(jié)點的位置相對應。例如，面對MTU1的PE1接口配有MTU-PE過濾器，面對PE1的PE2接口配有PE-PE過濾器，面對PE2的MTU2A接口配有PE-MTU過濾器，其中MTU-PE、PE-PE和PE-MTU過濾器被配置以不同的過濾器MAC地址。
其次，圖11相對于在獲得與基于VPLS的網(wǎng)絡中的所關心路徑相關的路徑信息中涉及的服務感知節(jié)點，說明了跟蹤請求幀和跟蹤答復幀的交換。操作上，具有與MTU-PE過濾器匹配的源MAC地址的第一跟蹤請求幀由MTU1產(chǎn)生，并被發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中(參見交換A)。當該跟蹤請求幀經(jīng)過基于VPLS的網(wǎng)絡中的所關心路徑時，該跟蹤請求幀首先遇到PE1。PE1將其源MAC過濾器應用于該跟蹤請求幀，并發(fā)現(xiàn)源MAC匹配。源MAC匹配觸發(fā)路徑信息的收集和跟蹤答復幀的產(chǎn)生。路徑信息被嵌入跟蹤答復幀的有效負載中，跟蹤答復幀被發(fā)送給MTU1(即，發(fā)起者服務感知節(jié)點)。
與交換A的過程并行，具有與PE-PE過濾器匹配的源MAC地址的第二跟蹤請求幀由MTU1產(chǎn)生，并被發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中(參見交換B)。當該跟蹤請求幀經(jīng)過所關心的路徑時，該跟蹤請求幀首先遇到PE1。PE1將其源MAC過濾器應用于該跟蹤請求幀，但是未發(fā)現(xiàn)任何匹配。該跟蹤請求幀由PE1如同任何其它幀那樣地處理，并按照其目的地MAC地址沿基于VPLS的網(wǎng)絡轉發(fā)。該跟蹤請求幀接下來遇到PE2。PE2將其源MAC過濾器應用于該跟蹤請求幀，并發(fā)現(xiàn)匹配。源MAC匹配觸發(fā)路徑信息的收集和跟蹤答復幀的產(chǎn)生。路徑信息被嵌入跟蹤答復幀的有效負載中，跟蹤答復幀被發(fā)送給MTU1(即，發(fā)起者服務感知節(jié)點)。
與交換A和B的過程并行，具有與PE-MTU過濾器匹配的源MAC地址的第三跟蹤請求幀由MTU1產(chǎn)生，并被發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中(參見交換C)。當該跟蹤請求幀經(jīng)過所關心的路徑時，該跟蹤請求幀遇到PE1和PE2。PE1和PE2都將它們的源MAC過濾器應用于該跟蹤請求幀，但是未發(fā)現(xiàn)任何匹配。該跟蹤請求幀如同任何其它幀那樣被處理，并且由PE1，隨后由PE2按照幀的目的地MAC地址沿基于VPLS的網(wǎng)絡轉發(fā)。該跟蹤請求幀接下來遇到MTU2A。MTU2A將其源MAC過濾器應用于該跟蹤請求幀，并發(fā)現(xiàn)匹配。源MAC匹配觸發(fā)路徑信息的收集和跟蹤答復幀的產(chǎn)生。路徑信息被嵌入跟蹤答復幀的有效負載中，跟蹤答復幀被發(fā)送給MTU1(即，發(fā)起者服務感知節(jié)點)。
作為交換A、B和C的結果，在MTU1(即，發(fā)起者服務感知節(jié)點)收到三個跟蹤答復幀。這三個跟蹤答復幀攜帶路徑信息，所述路徑信息包括例如服務感知節(jié)點的類型(例如，PE或MTU)，該服務感知節(jié)點相對于其它服務感知節(jié)點的方位(例如面對PE或MTU)，端口名稱，輸入端口，端口類型，VLAN ID，VLAN的類型，VLAN翻譯信息，軟件版本，配置狀態(tài)，跟蹤請求幀到達的VPLS客戶ID，過濾器信息，和交換名稱。發(fā)起者服務感知節(jié)點結合所有的路徑信息，從而了解所關心的路徑。由于跟蹤請求幀使用客戶目的地MAC地址，因此跟蹤請求幀選擇的路徑模仿客戶通信量選擇的路徑。這樣，上述技術提供服務感知節(jié)點的數(shù)據(jù)平面配置的準確表征。
為了在VPLS或H基于VPLS的網(wǎng)絡上整個網(wǎng)絡地實現(xiàn)上述技術，必須在服務感知節(jié)點的VPLS接口配置源MAC過濾器。圖12描述圖3的H基于VPLS的網(wǎng)絡體系結構，包括可被安裝，從而如上所述收集路徑信息的源MAC過濾器的位置和類型。在圖1的例子中，MTU1具有面對PE1的PE-MTU過濾器。PE2具有面對MTU1的MTU-PE過濾器，面對PE2的PE-PE過濾器，和面對PE3的PE-PE過濾器。類似于MTU1配置MTU2A、MTU2B和MTU3，而類似于PE1配置PE2和PE3。操作上，通過從最近的MTU將跟蹤請求幀發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中，可確定任意兩個CE之間的路徑。例如，通過將跟蹤請求幀從MTU1發(fā)送到基于VPLS的網(wǎng)絡中，能夠確定CE1A和CE3之間的所關心路徑。由于跟蹤請求幀的目的地MAC地址被設置成所需的客戶MAC地址，因此跟蹤請求幀將通過和客戶報文分組相同的路徑經(jīng)過基于VPLS的網(wǎng)絡，直到跟蹤請求幀遇到匹配的源MAC過濾器為止。一旦遇到匹配的源MAC過濾器，就觸發(fā)跟蹤答復過程。
圖13是獲得與基于VPLS的網(wǎng)絡相關的路徑信息的方法的流程圖。在步驟1302，產(chǎn)生L2跟蹤請求幀。在步驟1304，在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)L2跟蹤請求幀。在步驟1306，比較L2跟蹤請求幀的源MAC地址與過濾器MAC地址。在步驟1308，響應所述比較產(chǎn)生跟蹤答復幀。
圖14是描述存在于基于VPLS的網(wǎng)絡中的發(fā)起者服務感知節(jié)點1440，以及其它服務感知節(jié)點1442之一內(nèi)的跟蹤路徑邏輯1460和1462的功能方框圖。位于服務感知節(jié)點的跟蹤路徑邏輯被配置成支持上面參考圖4-13說明的功能。具體地說，位于發(fā)起者服務感知節(jié)點的跟蹤路徑邏輯1460支持如上所述的跟蹤請求幀的產(chǎn)生。位于另一服務感知節(jié)點的跟蹤路徑邏輯1462支持如上所述的路徑信息的收集和跟蹤答復幀的產(chǎn)生。源MAC過濾器1444執(zhí)行如上所述的輸入L2幀的源MAC過濾。一般來說，用軟件具體體現(xiàn)跟蹤路徑邏輯，不過也可用硬件、固件或者軟件、硬件和固件的任意組合來具體體現(xiàn)跟蹤路徑邏輯。
通過利用遠程網(wǎng)絡管理技術，可在任何服務感知節(jié)點發(fā)起跟蹤路徑功能。例如，通過利用命令行接口(CLI)或SNMP，能夠發(fā)起跟蹤路徑功能。
雖然L2幀的源MAC地址一般被用于識別供源MAC學習之用的幀的來源，如上所述，源MAC被設置成用于將該幀識別成跟蹤請求幀的人工值。將跟蹤請求幀的源MAC地址設置成人工值可提供一種識別跟蹤請求幀的有效機制。
在整個說明書內(nèi)，基于VPLS的網(wǎng)絡包括H基于VPLS的網(wǎng)絡體系結構。
如果源MAC過濾器未被配置以VLPS網(wǎng)絡中的其它服務感知節(jié)點已知的預定過濾器MAC地址，那么在跟蹤請求幀被發(fā)送到網(wǎng)絡中之前，必須發(fā)現(xiàn)源MAC過濾器的過濾器MAC地址。利用不同的技術可實現(xiàn)源MAC過濾器的過濾器MAC地址的發(fā)現(xiàn)。一種技術涉及在VLPS網(wǎng)絡中發(fā)送探測幀來收集過濾器MAC地址信息?？稍贠AM幀的指定的類型、長度、值(TLV)字段中收集和傳送過濾器MAC地址。對本發(fā)明來說，收集過濾器MAC地址信息的特定技術不是關鍵性的。
可在不同于VPLS的網(wǎng)絡環(huán)境中實現(xiàn)上述獲取路徑信息的技術。例如，可在利用例如GRE、L2TP或IPSEC的其它允許隧道的網(wǎng)絡中實現(xiàn)路徑收集技術。
這里使用的網(wǎng)絡“層”由國際標準化組織公布的開放式系統(tǒng)互連(OSI)模型定義。
雖然舉例說明了本發(fā)明的具體實施例，不過本發(fā)明并不局限于這里舉例說明的具體形式或結構。本發(fā)明只由權利要求限定。
權利要求
1.一種獲得與基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(VPLS)的網(wǎng)絡相關的路徑信息的方法，包括產(chǎn)生層2(L2)跟蹤請求幀；在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)所述L2跟蹤請求幀；比較所述L2跟蹤請求幀的源媒體接入控制(MAC)地址與過濾器MAC地址；和響應于所述比較產(chǎn)生跟蹤答復幀。
2.按照權利要求1所述的方法，包括設置所述L2跟蹤請求幀的源MAC地址，以匹配過濾器MAC地址。
3.按照權利要求1所述的方法，包括將所述L2跟蹤請求幀的源MAC地址設置成跟蹤值。
4.按照權利要求1所述的方法，其中響應于所述源MAC地址與所述過濾器MAC地址之間的匹配，產(chǎn)生所述跟蹤答復幀。
5.按照權利要求1所述的方法，包括收集路徑信息并將所述路徑信息嵌入到所述跟蹤答復幀中。
6.按照權利要求5所述的方法，包括在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)跟蹤答復幀。
7.按照權利要求6所述的方法，其中所述跟蹤請求幀包括有效負載中的發(fā)起者MAC地址，還包括利用所述發(fā)起者MAC地址轉發(fā)所述跟蹤答復幀。
8.按照權利要求1所述的方法，包括將所述L2跟蹤請求幀的目的地MAC地址設置成客戶MAC地址。
9.按照權利要求8所述的方法，包括根據(jù)所述客戶MAC地址，在基于VPLS的網(wǎng)絡內(nèi)轉發(fā)所述L2跟蹤請求幀。
10.按照權利要求1所述的方法，包括將L2幀的目的地MAC地址設置成客戶目的地MAC地址，以致所述L2跟蹤請求幀經(jīng)過與客戶幀相同的路徑。
11.按照權利要求10所述的方法，包括根據(jù)所述客戶MAC地址，在基于VPLS的網(wǎng)絡內(nèi)轉發(fā)L2跟蹤請求幀。
12.按照權利要求1所述的方法，包括在基于VPLS的網(wǎng)絡的服務感知節(jié)點建立源MAC過濾器。
13.按照權利要求1所述的方法，包括在面對多租戶單元設備(MTU)的接口上的提供商邊緣設備(PE)建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為MTU-PE過濾器。
14.按照權利要求1所述的方法，包括在面對PE的接口上的提供商邊緣設備(PE)建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-PE過濾器。
15.按照權利要求1所述的方法，包括在面對服務提供商邊緣設備(PE)的接口上的多租戶單元設備(MTU)建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-MTU過濾器。
16.按照權利要求1所述的方法，包括在面對多租戶單元設備(MTU)的接口上的提供商邊緣設備(PE)建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為MTU-PE過濾器；在面對PE的接口上的PE建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-PE過濾器；和在面對PE的接口上的MTU建立源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-MTU過濾器。
17.一種獲得與基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(VPLS)的網(wǎng)絡相關的路徑信息的系統(tǒng)，包括產(chǎn)生層2(L2)跟蹤請求幀；在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)所述L2跟蹤請求幀；比較所述L2跟蹤請求幀的源媒體接入控制(MAC)地址與過濾器MAC地址；和響應于所述比較產(chǎn)生跟蹤答復幀的裝置。
18.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括設置所述L2跟蹤請求幀的源MAC地址，以匹配過濾器MAC地址的裝置。
19.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括將所述L2跟蹤請求幀的源MAC地址設置成跟蹤值的裝置。
20.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，其中響應于所述源MAC地址與所述過濾器MAC地址之間的匹配，產(chǎn)生跟蹤答復幀。
21.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括收集路徑信息并將所述路徑信息嵌入到跟蹤答復幀中的裝置。
22.按照權利要求21所述的系統(tǒng)，還包括在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)跟蹤答復幀的裝置。
23.按照權利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述跟蹤請求幀包括有效負載中的發(fā)起者MAC地址，所述系統(tǒng)還包括利用所述發(fā)起者MAC地址轉發(fā)跟蹤答復幀的裝置。
24.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括將所述L2跟蹤請求幀的目的地MAC地址設置成客戶MAC地址的裝置。
25.按照權利要求24所述的系統(tǒng)，還包括根據(jù)客戶MAC地址，在基于VPLS的網(wǎng)絡內(nèi)轉發(fā)L2跟蹤請求幀的裝置。
26.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括將L2幀的目的地MAC地址設置成客戶目的地MAC地址，以致L2跟蹤請求幀經(jīng)過與客戶幀相同的路徑的裝置。
27.按照權利要求26所述的系統(tǒng)，還包括根據(jù)客戶MAC地址，在基于VPLS的網(wǎng)絡內(nèi)轉發(fā)L2跟蹤請求幀的裝置。
28.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括位于基于VPLS的網(wǎng)絡的服務感知節(jié)點的源MAC過濾器。
29.按照權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括位于面對多租戶單元設備(MTU)的接口上的提供商邊緣設備(PE)的源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為MTU-PE過濾器；位于面對PE的接口上的PE的源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-PE過濾器；和位于面對PE的接口上的MTU的源MAC過濾器，所述源MAC過濾器被稱為PE-MTU過濾器。
30.一種基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(VPLS)的網(wǎng)絡中的服務感知節(jié)點，包括配置成比較輸入的L2幀的源MAC地址與過濾器MAC地址的源媒體接入控制(MAC)過濾器；和配置成響應于L2幀的源MAC地址與過濾器MAC地址之間的匹配，產(chǎn)生跟蹤答復幀的跟蹤路徑邏輯。
31.按照權利要求30所述的服務感知節(jié)點，其中所述跟蹤路徑邏輯被配置成收集路徑信息，并將所述路徑信息嵌入到所述跟蹤答復幀的有效負載中。
32.按照權利要求30所述的服務感知節(jié)點，其中所述跟蹤路徑邏輯被配置成將來自所接收幀的有效負載的發(fā)起者MAC地址用作跟蹤答復幀的目的地MAC地址。
33.一種基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(VPLS)的網(wǎng)絡中的服務感知節(jié)點，包括配置成產(chǎn)生層2(L2)跟蹤請求幀的跟蹤路徑邏輯，所述L2跟蹤請求幀具有被設置成與源MAC過濾器的過濾器MAC地址匹配的源媒體接入控制(MAC)地址；在基于VPLS的網(wǎng)絡中轉發(fā)所述L2跟蹤請求幀的裝置。
34.按照權利要求33所述的服務感知節(jié)點，其中所述跟蹤路徑邏輯被配置成將所述跟蹤請求幀的目的地MAC地址設置成客戶MAC地址。
35.按照權利要求34所述的服務感知節(jié)點，其中所述跟蹤路徑邏輯被配置成將發(fā)起者MAC地址包括在跟蹤答復幀的有效負載中。
全文摘要
通過產(chǎn)生特定的層2幀(這里稱為“跟蹤請求幀”)，進行源MAC過濾以識別跟蹤請求幀，以及當源MAC過濾識別出跟蹤請求幀時，產(chǎn)生特定的幀(這里稱為“跟蹤答復幀”)，在基于VPLS的網(wǎng)絡中獲得路徑信息。當識別出跟蹤請求幀時，路徑信息被收集并被嵌入跟蹤答復幀中。跟蹤答復幀隨后被發(fā)送給發(fā)起節(jié)點，在所述發(fā)起節(jié)點，路徑信息被用于了解跟蹤請求幀經(jīng)過的路徑。通過發(fā)送具有不同源MAC地址的多個跟蹤請求幀，從位于VLPS網(wǎng)絡中的不同節(jié)點的源MAC過濾接收的路徑信息可被收集，并用于了解所關心的整個路徑。
文檔編號H04L12/28GK101076972SQ200580029157
公開日2007年11月21日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權日2004年7月15日
發(fā)明者瑟潘納·洪高, 普拉杉瑟·伊什瓦, 拉胡·S·卡斯拉利卡, 約翰·瑞吉拜, 克里施南·?？ㄌm, 拉瑪納拉亞南·拉馬克瑞施南 申請人:利福斯通網(wǎng)絡公司