[发明专利]一种实体网关接入虚拟家庭网关的方法及系统

说明书

本发明公开了一种实体网关接入虚拟家庭网关的方法及系统，涉及通信技术领域，本发明在流分类器中为每个家庭提供独立的报文处理接口，报文处理接口中启用独立的ACL，隔离家庭数据流，同时建立家庭唯一识别号与NSH路径信息的映射关系，实现处理业务流时可区分家庭。报文处理接口解析了实体网关发过来的经过报文封装的数据流，降低了虚拟家庭网关SFC对服务节点的要求，增加适配性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种实体网关接入虚拟家庭网关的方法及系统。

背景技术

家庭接入网关经历了以简单宽带业务为重点的SFU、以家庭连接中心为重点的HGU、以增值业务中枢为重点的智能网关，正在向以复杂云端业务为重点的虚拟网关发展。SFC(Service Function Chain，服务功能链)可以将特定的网络应用功能(例如防火墙，家长控制，NAT等)有序地组合起来，家庭网关虚拟化中引入SFC可以实现家庭业务的灵活编排，并且有效平衡资源。SFC有如下组件：

控制平面(Control Plane)：管理服务链域内的设备，创建服务链，将服务链的配置信息，下发到各个相关节点上。

流分类器(Classifier)：匹配流分类规则的数据报文，会按照要求被转发到服务链中处理。它是最初的流分类节点，部署在服务链域的边缘，即所谓的服务链接入点。服务链之间，也可以依靠流分类器衔接。

服务节点(Service Function，SF)：服务节点作为资源被分配使用，它的物理位置可以是任意的，分散的，通过服务链的串联，完成预定义的工作。

服务节点转发器(Service Function Forwarder，SFF)：SFC中的数据中转站，要负责Service Function Chaining上的流量转发控制。

VXLAN(Virtual Extensible LAN，虚拟扩展局域网)是一种典型应用于网络虚拟化的报文封装技术，通过在实体网关建立VXLAN隧道，可以在现有网络架构上以家庭为单位创建大量虚拟可扩展局域网，不同家庭使用VNI(VXLAN Network Identifier,VXLAN网络唯一识别符号)进行唯一识别号区分。本发明不局限于VXLAN这一种报文封装技术，其他外层报文封装技术同样适用于本方法。

NSH(Network Service Head，网络服务报头)是SFC架构中用于完成SFC报文转发的数据面传输协议，通过NSH报文头中的SPI(Service Path ID，服务路径ID)指定服务路径，SI(Service Index，服务索引)指定服务路径上SF的位置。VXLAN-gpe(GenericProtocol Extension VXLAN)是一种支持NSH协议封装的VXLAN扩展协议，通过VXLAN-gpe可以建立Classifier与SFF的隧道连接，用于传输封装了NSH报文头的数据报文，本发明不局限于这种NSH协议封装技术，其他支持NSH的外层报文封装技术同样适用于本方法。

从目前SFC及NSH的标准定义和使用场景可以发现，标准虚拟家庭网关SFC的接入端流分类器仅处理业务数据流，且SFC接入点流分类器的标准处理流程是对数据报文按照服务类型进行分类，但是家庭网关虚拟化技术中一个很重要的课题就是家庭间的数据隔离，同时要引入SFC技术，就要求实体网关接入点流分类器不仅能区分业务，还要区分是来自哪个家庭的业务。

实体网关业务数据流经过VXLAN(或其他报文封装技术)封装后，接入虚拟家庭网关SFC的流分类器存在以下问题：

(1)如果流分类器直接处理实体网关发过来的VXLAN报文，即基于VXLAN报文进行NSH协议封装，虽然可以根据VNI区分家庭间数据流，但对后续虚拟家庭网关SFC中的所有SF均提出了解析VXLAN报文的功能要求，兼容性差。