[发明专利]VPLS网络中的MAC地址学习方法及设备

说明书

技术领域

本申请涉及数据通信技术领域，特别涉及一种VPLS网络中的MAC地址学习方法及设备。

背景技术

为了实现高可靠性和冗余部署，当今大多数企业网络及其数据中心跨越了位于不同地理位置的多个物理站点（Site），在这些站点部署类似的业务，并在这些站点之间进行二层互联。为了实现站点间的资源动态调配和管理，虚拟机在数据中心站点之间要能够自由迁移，由于虚拟机迁移过程对用户透明，不能改变IP地址，所以必须在分布于异地的站点之间实现二层网络互联。VPLS是一种主要的实现二层网络互联的技术。

VPLS（Virtual Private LAN Service，虚拟专用局域网服务）在传统MPLS（Multi-protocol Label Switching，多协议标签交换）L2VPN（Layer 2Virtual PrivateNetwork，二层虚拟专用网络）方案的基础上发展而成，它可以实现多点到多点的VPN组网。VPLS为运营商提供了一种更加完备的解决方案。VPLS结合了以太网技术和MPLS技术的优势，是对传统LAN全部功能的仿真，其主要目的是通过运营商提供的IP/MPLS网络连接地域上隔离的多个由以太网构成的LAN（Local Area Network，局域网），使它们像一个LAN那样工作。

图1是现有技术的VPLS的典型组网图，首先对图1中涉及的技术术语进行解释：

MPLS：使用定长标签来封装分组报文，基于标签进行转发；

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，也不需要必须支持MPLS；

PE（Provider Edge，服务提供商网络边缘设备）：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；

VSI（Virtual Switch Instance，虚拟交换实例）：VPLS实例在一个PE上的一个以太网桥功能实体，根据MAC地址和VLAN TAG（标签）进行二层报文转发，VSI是一台虚拟的边界设备Virtual Edge Device（VE）；

PW（Pseudo Wire，伪线）：两个PE上的VSI之间的一条双向虚拟连接，由一对方向相反的单向VC（Virtual Circuit，虚电路）LSP（Label Switched Path，标签交换路径）组成，也称为仿真电路，只有两个方向的VC LSP都up，PW才是up的；

Tunnel（隧道）：用于承载PW，一条隧道上可以承载多条PW，隧道是本端PE与对端PE之间的一条直连通道，完成PE之间的数据透明传输，可以是MPLS或GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装）隧道等；

AC（Attachment Circuit，接入电路）：用户与服务提供商之间的连接，即连接CE与PE的链路，对应的接口只能是以太网接口。

如图1所示，用户网络可能包括分布在不同地理位置的多个站点（site）。每个站点包括CE及其下挂的大量的PC（Private Computer，个人电脑）和服务器等，CE通过PE接入骨干网。在骨干网上利用VPLS技术将这些站点连接起来，为用户提供一个VPN，这个VPN称为一个VPLS实例。在PE上，通过VSI来为特定的VPN分配资源。一个PE可以同时设置多个VSI，以同时支持多个VPLS实例。

如图2所示，VPLS通过数据平面的源MAC地址学习来获得可达性信息。PE为每一个VSI维护一张独立的MAC（Media Access Control，媒体访问控制）地址表。当一个PE从与其连接的CE（也即两者之间的AC）上收到报文时，需要将报文中的源MAC地址学习到与该CE直连的以太网接口（也即VSI的对应端口）上。另外，当一个PE从入方向的VC LSP上学习到一个原来未知的源MAC地址后，会将该源MAC地址学习到收到该报文的PW上，也就是将该源MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系。在图2中，实线箭头表示以太网报文：ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）广播报文的转发路径，虚线表示ARP响应报文的转发路径。当PE2从PW1上收到ARP广播报文后，会在MAC地址转发表中添加出端口为PW1的MAC转发项。