叠加网络中通告mac地址可达性的方法、节点设备及发送方法
【专利摘要】本发明提供一种叠加网络中通告MAC地址可达性的方法、节点设备及发送方法，通告MAC地址可达性的方法包括：叠加网络的边缘节点通过一IS-IS实例向外通告MAC地址可达性TLV，TLV携带有虚拟网络标识；中间节点在收到MAC地址可达性TLV后，构建用于通告MAC地址可达性TLV的IS-IS实例的LSDB，将MAC地址可达性TLV传递至其它的边缘节点；其它的边缘节点在收到MAC地址可达性TLV后，构建IS-IS实例的LSDB，并根据LSDB来构建针对虚拟网络标识相互独立的目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表。本发明的方法扩展现有标准化的“MAC地址可达性TLV”携带的信息，并且在无需引入新的ESADI协议的基础上，规定用来通告MAC地址可达性的IS-IS实例以及网络节点在收到属于该IS-IS实例的IS-IS协议报文后的处理方式。
【专利说明】叠加网络中通告MAC地址可达性的方法、节点设备及发送方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种叠加网络中通告MAC地址可达性的方法、节点设备及发送方法。
【背景技术】
[0002]以太网目前是企业网、园区网和数据中心网络等小型网络中使用最为普遍的网络技术，已经广泛渗透到人们的日常生产生活当中。但是，随着采用以太网技术网络的网络规模不断扩大，传统以太网的弊端也越来越多地显现出来。首先，传统以太网的可扩展性不好。传统以太网的数据报文封装格式如图1所示，采用媒体访问控制(Media AccessControl,简称为MAC)地址及虚拟局域网标签(Virtual Local Area Network tag,简称为VLAN-TAG)中携带的VLAN-1D作为转发标识，其中的MAC地址表示的是产生该数据报文的数据源(一般也称为主机或站点，后文中用主机代表)所封装的MAC地址，VLAN-1D表示的是在物理网络之上划分逻辑网络的标识，网络节点上配置了相同VLAN-1D的接口属于相同的逻辑网络，不同的逻辑网络在转发数据报文时匹配不同的转发表，相互隔离。由于上述传统以太网的单层网络特性，一方面，所有网络节点的转发表都需要保存网络中主机的MAC地址条目，当网络规模很大时，性能较低的网络节点就会不堪重负；另一方面，以太帧中VLAN-1D的长度只有12比特，最多只能划分4千多个逻辑网络，当网络规模很大时，逻辑网络的数量就无法满足网络的需求。其次，传统以太网的链路利用率低且网络收敛慢。传统以太网采用生成树协议(Spanning Tree Protocol,简称为STP)来防止环路,生成树协议在拥有协议实现简单的优势的同时，也带来了链路利用率低和网络收敛慢的弊端，这在网络规模很大的时候表现得尤其明显。再次，传统以太网的安全性较低。传统以太网的单层网络特性容易引发全网的广播风暴，所以传统以太网中任何一个网络节点都可能发起针对整个网络的攻击和破坏。
[0003]为了克服上述传统以太网应用于大规模组网时的种种弊端，国际标准组织电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,简称为 IEEE)和互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,简称为IETF)都分别提出了利用叠加网络(Overlay Network)传送以太网业务的解决方案。所谓利用叠加网络传送以太网业务，就是对网络进行分层，在网络的中间骨干部分划出一个称为叠加网络的核心层，叠加网络的边缘节点对进入该网络的原始以太帧进行一次封装，封装后数据报文的目的地址指向叠加网络的远端边缘节点，然后在叠加网络中根据封装后报文的目的地址进行转发，到达叠加网络的远端边缘节点后再进行一次解封装，恢复原始以太帧。利用叠加网络传送以太网业务，可以把叠加网络与外围的接入层网络隔离开来，通过引入一层新的数据面封装以解决传统以太网的可扩展性问题，通过采用不同于传统以太网所采用STP协议的新的控制面协议来防止环路和建立路由，以解决链路利用率低和网络收敛慢的问题，并通过上述新的数据面封装和控制面协议来一道解决安全性问题。[0004]IEEE提出的叠加网络解决方案称为MAC模式的最短路径桥接(Shortest PathBridging-MAC Mode，简称为SPBM)，其技术标准包括分别于2008年8月和2012年6月发布的802.1ah提供商骨干网桥(Provider Backbone Bridges,简称为PBB)标准和802.1aq最短路径桥接(Shortest Path Bridging,简称为SPB)标准,这两个标准分别规定了 SPBM的数据平面技术和控制平面技术。PBB标准802.1ah所规定的SPBM数据平面技术采用的是MAC-1n-MAC封装，具体封装格式如图2所示，其中封装有主机发出的原始以太帧(即客户巾贞)，封装的客户巾贞中携带有客户媒体访问控制地址(Customer MAC Address,简称为C-MAC)和客户帧VLAN-TAG，客户帧在进入该叠加网络的时候，网络边缘节点会在客户帧外面封装一层新的转发标识，即骨干媒体访问控制地址(Backbone MAC Address,简称为B-MAC)和骨干虚拟局域网标签(Backbone VLAN tag，简称为B-TAG)，B-MAC包含6字节的目的B-MAC和6字节的源B-MAC，B-TAG包含12比特的骨干虚拟局域网标识(BackboneVLAN Identifier,简称为B-VID)，此外还会在B-TAG与C-MAC之间封装上骨干业务实例标签(Backbone Service Instance tag,简称为1-TAG), 1-TAG包含24比特的骨干业务实例标识(Backbone Service Instance Identifier,简称为 1-SID)。PBB 封装在 SPBM 叠加网络的边缘节点完成，报文封装完成后，包括边缘节点在内的叠加网络中的所有节点根据目的B-MAC和B-VID进行报文转发，而1-SID只在边缘节点作为不同业务实例的隔离，并不影响报文的转发。对于SPBM叠加网络的边缘节点，一个入端口上的一个或多个客户帧VID被映射到一个1-SID，一个或多个1-SID被映射到一个B-VID，一个或多个目的C-MAC被映射到一个目的B-MAC，其中客户帧VID与1-SID之间以及1-SID与B-VID之间的映射表是通过手工配置获得的，而目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表则是通过数据面学习获得的。此外，目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表是基于每个1-SID相互独立的，也就是说，在SPBM叠加网络的边缘节点上针对不同的1-SID存在不同的目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表。SPB标准802.1aq所规定的SPBM控制平面技术采用的是ISIS-SPB (即应用于SPB网络的IS-1S)链路状态路由协议，该协议是以国际标准IS010589规定的中间系统到中间系统(Intermediate System to Intermediate System,简称为 IS-1S)链路状态路由协议为基础，针对SPBM网络进行了相应的定制和扩展。
[0005]IETF提出的叠加网络解决方案有很多种，其中有两种主要的方案采用了与IEEE提出的SPBM叠加网络类似的控制平面技术，这两种方案分别是IETF的Trill工作组定义的多链路透明互联(Transparent Interconnection of Lots of Links,简称为 Trill)叠加网络和IETF的Nvo3工作组定义的虚拟可扩展局域网(Virtual extensible LocalArea Network，简称为VXLAN)叠加网络。Trill叠加网络的控制面技术采用的是IETF标准RFC6326所规定的ISIS-Trill (即应用于Trill网络的IS-1S)链路状态路由协议，该协议是以国际标准IS010589规定的IS-1S链路状态路由协议为基础，针对Trill网络进行了相应的定制和扩展；VXLAN叠加网络的控制面技术沿用了 IP网络中已有的路由协议，其中一个选项就是RFC1195所规定的ISIS-1P (即应用于IP网络的IS-1S)链路状态路由协议，该协议是以国际标准IS010589规定的IS-1S链路状态路由协议为基础，针对IP网络进行了相应的定制和扩展。不同于IEEE提出的SPBM叠加网络采用的PBB数据平面封装，Trill叠加网络采用的是RFC6325以及对RFC6325进行更新的一系列RFC定义的Trill数据平面封装，具体封装格式如图3所示，其中封装有主机发出的原始以太帧(即客户帧)，客户帧在进入该叠加网络的时候，网络边缘节点会在客户帧外面封装一层新的转发标识，即16比特的出节点Nickname (昵称)和16比特的入节点Nickname,此外还会在C-MAC与客户巾贞净荷之间封装上细颗粒标签(Fine-Grained Label，简称为FGL)，FGL包含24比特的细颗粒标签值(Fine-Grained Label Value,简称为 FGL Value)。Trill 封装在 Trill 叠加网络的边缘节点完成，报文封装完成后，包括边缘节点在内的叠加网络中的所有节点根据出节点Nickname进行报文转发，而FGL Value只在边缘节点作为不同业务实例的隔离，并不影响报文的转发。对于Trill叠加网络的边缘节点，一个入端口上的一个或多个客户帧VID被映射到一个FGL Value, 一个或多个目的C-MAC被映射到一个出节点Nickname，其中客户帧VID与FGL Value之间的映射表是通过手工配置获得的，而目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表则既可以通过数据面学习获得，也可以通过控制面通告获得。相比于通过数据面学习，通过控制面通告的优势在于可以在传送实际的数据流量之前就把映射表构建完成，以避免由于边缘节点收到的客户帧目的C-MAC映射表条目缺失而造成的向所有出节点组播的后果。为了通过控制面通告目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表，RFC6165定义了一个称为“MAC地址可达性TLV”的新的IS-1S TLV (Type/Length/Value，类型/长度/赋值)，具体封装格式如图4所示，该TLV由IS-1S链路状态协议数据单元(Link StateH)U，简称为LSP)报文携带，并可以在同一个LSP报文中出现多次。IETF的Trill工作组草案draft-1etf-trill-esad1-ΟΙ规定了 Trill叠加网络中使用的终端站点地址分发信息(End Station Address Distribution Information,简称为 ESADI)协议,ESADI 协议虽然利用了 RFC6165定义的“MAC地址可达性TLV”来通告目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表，但由于考虑到在叠加网络中该映射表的变化可能非常频繁，如果直接在不依赖Trill数据面封装的ISIS-Trill协议报文中携带此TLV的话，会引发Trill叠加网络的频繁重收敛，带来网络的不稳定，所以就规定此TLV不直接在ISIS-Trill协议报文中携带，而是在新定义的采用Trill数据面封装的ESADI协议报文中携带。此外，目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表是基于每个FGL Value相互独立的，也就是说，在Trill叠加网络的边缘节点上针对不同的FGL Value存在不同的目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表。既不同于IEEE提出的SPBM叠加网络采用的PBB数据平面封装，也不同于IETF提出的Trill叠加网络采用的Trill数据平面封装，VXLAN叠加网络采用的是IETF草案draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02定义的VXLAN数据平面封装，具体封装格式如图5所示，其中封装有主机发出的原始以太帧(即客户帧)，客户帧在进入该叠加网络的时候，网络边缘节点会在客户帧外面封装一层新的转发标识，即4字节的外层源IP地址和4字节的外层目的IP地址，此外还会在外层UDP头部与C-MAC之间封装上VXLAN头部(header)，VXLAN头部包含24比特的VXLAN网络标识(VXLAN Network Identifier，简称为VNI )。VXLAN封装在VXLAN置加网络的边缘节点完成，报文封装完成后，包括边缘节点在内的置加网络中的所有节点根据外层目的IP进行报文转发，而VNI只在边缘节点作为不同VXLAN虚拟网络的隔离，并不影响报文的转发。对于VXLAN叠加网络的边缘节点，一个入端口上的一个或多个客户帧VID被映射到一个VNI，一个或多个目的C-MAC被映射到一个外层目的IP，其中客户帧VID与VNI之间的映射表是通过手工配置获得的，而目的C-MAC与外层目的IP之间的映射表则通过数据面学习获得。此外，目的C-MAC与外层目的IP之间的映射表是基于每个VNI相互独立的，也就是说，在VXLAN叠加网络的边缘节点上针对不同的VNI存在不同的目的C-MAC与外层目的IP之间的映射表。
[0006]IETF的IS-1S工作组于2012年12月发布的RFC6822规定了一种称为IS-1S多实例(IS-1S Multiple Instances)的技术，该技术允许在一个运行IS-1S控制平面协议的网络内部同时启用多个IS-1S实例，每个IS-1S实例相互独立，互不干扰，分别完成本实例中的信息通告任务，并在网络节点上根据收到的本实例通告信息构建单独的属于本实例的链路状态数据库(Link State Database，简称为LSDB)。在RFC6822中提到，之所以制定IS-1S多实例技术，就是为了允许IS-1S控制平面协议在传递路由信息的同时，也可以传递一些非路由信息(比如一些应用相关的信息)，而又希望这些非路由信息的传递不会对于网络的路由收敛产生影响。为了在应用IS-1S多实例技术时区分不同的IS-1S实例，RFC6822定义了实例标识(Instance Identifier,简称为IID) TLV,具体的封装格式如图6所示,该TLV包含一个长度为2字节的IID (取值范围O?65535)，IID#0是作为兼容不支持IS-1S多实例的旧有网络设备标准实例使用的保留实例标识，当IID为非O值时，如果此IID代表的IS-1S实例支持RFC5120所定义的IS-1S多拓扑技术(IS-1S Multiple Topology),则该TLV还会包含本实例所支持的一个或多个拓扑ID。
[0007]通过对上述三种现有的叠加网络技术SPBM、Trill和VXLAN的说明可以看出，这三种技术在数据平面都封装了功能机制相同的长度为24比特的虚拟网络标识(SPBM技术中的1-SID、Trill技术中的FGL Value和VXLAN技术中的VNI)，在控制平面都采用了功能机制相同的IS-1S控制平面协议(SPBM技术中的ISIS-SPB、Trill技术中的ISIS-Trill和VXLAN技术中的ISIS-1P)。其中SPBM技术和VXLAN技术缺少通过控制平面通告目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表(也可称为通告MAC地址可达性)的方法，Trill技术虽然规定了 ESADI协议，利用RFC6165定义的“MAC地址可达性TLV”来通告此映射表，但仍然存在两个缺陷，一是该TLV携带的信息不足以构建针对不同的FGL Value而相互独立的目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表；二是ESADI协议为了规避采用IS-1S协议报文来携带“MAC地址可达性TLV”所可能引发的网络频繁振荡问题，定义了新的采用Trill数据面封装的ESADI协议报文来携带该TLV，但这又使得Trill网络边缘节点要同时支持IS-1S协议和ESADI协议，实现起来较为复杂，且依赖于Trill数据面封装的ESADI协议无法直接应用于同样采用IS-1S控制平面协议的其它叠加网络技术(比如SPBM技术和VXLAN技术)中。
【发明内容】
[0008]为了解决以上所述的技术缺陷，本发明提供一种叠加网络中通告MAC地址可达性的方法、节点设备及发送方法，扩展现有标准化的“MAC地址可达性TLV”携带的信息，并且在无需引入新的ESADI协议的基础上，规定用来通告MAC地址可达性的专门IS-1S实例以及网络节点在收到属于该专门IS-1S实例的IS-1S协议报文后的处理方式，该方法可以同时应用于同样采用IS-1S控制平面协议的多种叠加网络技术。
[0009]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0010]一种通告媒体访问控制(MAC)地址可达性的方法，适用于应用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，该方法包括:
[0011]叠加网络的边缘节点通过一 IS-1S实例向外通告MAC地址可达性类型/长度/赋值(TLV)，TLV携带有虚拟网络标识；
[0012]叠加网络的中间节点在收到MAC地址可达性TLV后，构建用于通告MAC地址可达性TLV的IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB)，然后将MAC地址可达性TLV传递至叠加网络的其它的边缘节点；
[0013]叠加网络的其它的边缘节点在收到MAC地址可达性TLV后，构建IS-1S实例的LSDB，并根据LSDB来构建针对虚拟网络标识相互独立的目的客户媒体访问控制地址(C-MAC)与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
[0014]优选地，IS-1S实例是区别于通告路由信息的IS-1S标准实例的一个IS-1S实例，其中实例标识(IID)取值为非零，并且叠加网络中的所有节点都采用相同的IID来标识IS-1S实例。
[0015]优选地，虚拟网络标识为骨干业务实例标识(1-SID)JP /或细颗粒标签值(FGLValue)、和/或虚拟可扩展局域网(VXLAN)网络标识(VNI)。
[0016]一种媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)的发送方法，适用于叠加网络并且MAC地址可达性TLV由中间系统到中间系统(IS-1S)链路状态协议数据单元(LSP)报文携带，该发送方法包括:
[0017]叠加网络的边缘节点通过一 IS-1S实例向外通告MAC地址可达性TLV ；
[0018]叠加网络的中间节点在收到MAC地址可达性TLV后，将MAC地址可达性TLV发送至叠加网络的其它的边缘节点。
[0019]优选地，MAC地址可达性TLV包括:
[0020]一个或多个子TLV (sub-TLV)，sub-TLV包括应用于某一叠加网络封装技术的MAC地址可达性信息；
[0021]sub-TLV携带与其对应的某一叠加网络的虚拟网络标识。
[0022]优选地，sub-TLV包括标识与其对应的叠加网络的类型的子类型(sub-Type)。
[0023]优选地，MAC地址可达性TLV在同一个LSP报文中出现一次或多次。
[0024]一种边缘节点，适用于使用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，
[0025]边缘节点，用于通过一 IS-1S实例向外通告媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)，TLV携带有虚拟网络标识；
[0026]或者，用于在收到MAC地址可达性TLV后，构建IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB),并根据LSDB来构建针对虚拟网络标识相互独立的目的客户媒体访问控制地址(C-MAC)与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
[0027]优选地，IS-1S实例是区别于通告路由信息的IS-1S标准实例的一个IS-1S实例，其中实例标识(IID)取值为非零，并且叠加网络中的所有节点都采用相同的IID来标识IS-1S实例。
[0028]优选地，虚拟网络标识为骨干业务实例标识(Ι-SID)、和/或细颗粒标签值(FGLValue)、和/或虚拟可扩展局域网(VXLAN)网络标识(VNI)。
[0029]一种中间节点，适用于使用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，
[0030]中间节点，用于在从叠加网络的边缘节点收到媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)后，构建用于通告MAC地址可达性TLV的IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB)，然后将MAC地址可达性TLV传递至叠加网络的其它的边缘节点。
[0031 ] 一种叠加网络，包括上述的边缘节点和中间节点。
[0032]本发明由于采取以上所述的技术方案，其包括以下优点:易于实现并且与现有行业标准兼容。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]在此说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限制；在附图中:
[0034]图1为现有技术的传统以太网数据报文封装格式图；
[0035]图2为现有技术的SPBM数据平面封装格式图；
[0036]图3为现有技术的Trill数据平面封装格式图；
[0037]图4为现有技术的MAC地址可达性TLV封装格式图；
[0038]图5为现有技术的VXLAN数据平面封装格式图；
[0039]图6为现有技术的实例标识TLV封装格式图；
[0040]图7为本发明的一个实施例的叠加网络中通告MAC地址可达性的方法的流程图；[0041 ] 图8为依据本发明的MAC地址可达性TLV封装格式图；
[0042]图9为本发明应用实例一中仅支持SPBM的叠加网络示意图；
[0043]图10为本发明应用实例一中使用的MAC地址可达性TLV封装格式图；
[0044]图11为本发明应用实例二中同时支持SPBM、Trill和VXLAN的叠加网络示意图；以及
[0045]图12为本发明应用实例二中使用的MAC地址可达性TLV封装格式图。
【具体实施方式】
[0046]为了使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
[0047]在应用了 IS-1S控制平面协议的叠加网络中，通过扩展IETF标准RFC6165定义的“MAC地址可达性TLV”携带的信息，以及规定用来通告MAC地址可达性的专门IS-1S实例以及网络节点在收到属于该专门IS-1S实例的IS-1S协议报文后的处理方式，提供了一种不增加网络所需支持的协议类型、可应用于同时支持多种叠加网络技术的网络、易于实现且与现有行业标准兼容的叠加网络中通告MAC地址可达性的方法。
[0048]图7为本发明的一个实施例的叠加网络中通告MAC地址可达性的方法的流程图，如图7所示，该方法可以包括以下步骤:
[0049]步骤702，叠加网络的边缘节点通过一 IS-1S实例向外通告“MAC地址可达性TLV",该TLV携带有虚拟网络标识。
[0050]本发明规定了一种IS-1S LSP报文携带的新的“MAC地址可达性TLV”，具体的封装格式如图8所示，该TLV中包含一个或多个子TLV (sub-TLV),每个sub-TLV对应一种使用子类型(sub-Type)进行标识的叠加网络技术，且由于目的C-MAC与叠加网络外层转发标识(比如SPBM技术中的目的B-MAC、Trill技术中的出节点Nickname和VXLAN技术中的外层目的IP)之间的映射表是针对不同的虚拟网络标识(比如SPBM技术中的1-SID、Trill技术中的FGL Value和VXLAN技术中的VNI)相互独立的，所以每个sub_TLV中都携带对应该叠加网络技术的长度为24比特的虚拟网络标识。本发明规定的新的“MAC地址可达性TLV”可以在同一个LSP报文中出现一次或多次。
[0051]为了规避采用IS-1S协议报文来携带“MAC地址可达性TLV”所可能引发的网络频繁振荡问题，以及采用Trill叠加网络中定义的ESADI协议所带来的协议复杂性和无法应用到其它叠加网络(比如SPBM网络和VXLAN网络冲的问题，本发明利用IETF标准RFC6822所提出的IS-1S多实例技术，通过专门的IS-1S实例向外通告“MAC地址可达性TLV”，这里所指的专门的IS-1S实例是一个区别于通告路由信息的IS-1S标准实例(IID#0)的另一个IS-1S实例(IID取值非0，比如取值65535)，且叠加网络中的所有节点都采用相同的IID来标识该专门的IS-1S实例。根据RFC6822对IS-1S多实例技术的规定，叠加网络边缘节点向外通告的“MAC地址可达性TLV”总是与携带该专门的IS-1S实例的IID的实例标识TLV同时存在于同一个LSP报文中。
[0052]步骤704，叠加网络的中间节点在收到边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB，然后将“MAC地址可达性TLV”传递至叠加网络的其它的边缘节点。
[0053]由于叠加网络的中间节点不需要构建目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表，所以它们在专门用于通告“MAC地址可达性TLV”的IS-1S实例中只是起到了信息传递的作用，它们采用的传递信息的机制就是标准化的IS-1S洪泛(Flooding)机制，并且通过构建属于该专门IS-1S实例的LSDB，以及标准化的IS-1S LSDB同步和更新机制来保证信息传递的可靠性。
[0054]步骤706，叠加网络的其它的边缘节点在收到边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的携带虚拟网络标识的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB,并根据该LSDB构建针对不同的虚拟网络标识相互独立的目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
[0055]除了与叠加网络的中间节点一样会构建属于专门用于通告“MAC地址可达性TLV”的IS-1S实例的LSDB，叠加网络的边缘节点还需要根据该LSDB构建目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表，并且会根据从“MAC地址可达性TLV”中提取并保存在LSDB中的不同的虚拟网络标识构建相互独立的映射表。
[0056]以下通过两个应用实例进一步描述本发明。
[0057]应用实例一
[0058]在本应用实例中，叠加网络是一个仅支持SPBM的叠加网络。
[0059]图9为本发明应用实例一中仅支持SPBM的叠加网络示意图，结合图7和图9所示，本应用实例的各网络节点通告和处理过程主要包括如下步骤:
[0060]步骤902，仅支持SPBM的叠加网络的边缘节点通过专门的IS-1S实例(IID取值65535)向外通告“MAC地址可达性TLV”，该TLV携带长度为24比特的1-SID。
[0061 ] 边缘节点1、2、3和4向外洪泛的IS-1S LSP报文中同时携带“MAC地址可达性TLV”和“实例标识TLV”。“MAC地址可达性TLV”的具体封装格式如图10所示，由于该叠加网络是一个仅支持SPBM的叠加网络，所以“MAC地址可达性TLV”只包含一个子类型为SPBM的sub-TLV，该sub-TLV包含长度为24比特的SPBM叠加网络中的虚拟网络标识1-SID。“实例标识TLV”的具体封装格式如图6所示，该TLV中的IID取值固定为65535，用来标识专门应用于通告MAC地址可达性信息的IS-1S实例。
[0062]步骤904，叠加网络的中间节点在收到边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB，然后将“MAC地址可达性TLV”传递至叠加网络的其它的边缘节点。
[0063]中间节点5、6和7收到边缘节点1、2、3和4洪泛的“MAC地址可达性TLV”和“实例标识TLV”后，构建属于IS-1S实例65535的LSDB，该LSDB的作用并非像属于IS-1S实例O的LSDB —样是为了生成路由表，而是为了把MAC地址可达性信息洪泛到边缘节点。
[0064]步骤906，叠加网络的其它的边缘节点在收到其它边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的携带1-SID的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB，并根据该LSDB构建针对不同的1-SID相互独立的目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表。
[0065]边缘节点1、2、3和4收到其它边缘节点洪泛的IS-1S LSP报文后，除了与中间节点一样会构建属于IS-1S实例65535的LSDB，还需要根据该LSDB构建目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表，并且针对从“MAC地址可达性TLV”中提取并保存在LSDB中的不同的1-SID，边缘节点会构建相互独立的映射表。
[0066]应用实例二
[0067]本应用实例中，叠加网络是一个同时支持SPBM、Trill和VXLAN的叠加网络。
[0068]图11为本发明应用实例二同时支持SPBM、Trill和VXLAN的叠加网络示意图，结合图7和图11所示，本应用实例的各网络节点通告和处理过程主要包括如下步骤:
[0069]步骤1102，同时支持SPBM、Trill和VXLAN的叠加网络的边缘节点通过专门的IS-1S实例(IID取值65535)向外通告“MAC地址可达性TLV”，该TLV同时携带长度为24比特的Ι-SID、长度为24比特的FGL Value和长度为24比特的VNI。
[0070]边缘节点1、2、3和4向外洪泛的IS-1S LSP报文中同时携带“MAC地址可达性TLV”和“实例标识TLV”。“MAC地址可达性TLV”的具体封装格式如图12所示，由于该叠加网络是一个同时支持SPBM、Trill和VXLAN的叠加网络，所以“MAC地址可达性TLV”包含三个子类型分别为SPBM、Trill和VXLAN的sub-TLV，其中子类型为SPBM的sub-TLV包含长度为24比特的SPBM叠加网络中的虚拟网络标识1-SID，子类型为Trill的sub-TLV包含长度为24比特的Trill叠加网络中的虚拟网络标识FGL Value,子类型为VXLAN的sub-TLV包含长度为24比特的VXLAN叠加网络中的虚拟网络标识VNI。“实例标识TLV”的具体封装格式如图6所示，该TLV中的IID取值固定为65535，用来标识专门应用于通告MAC地址可达性信息的IS-1S实例。
[0071]步骤1104，叠加网络的中间节点收到边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB，然后将“MAC地址可达性TLV”传递至叠加网络的其它的边缘节点。
[0072]中间节点5、6和7收到边缘节点1、2、3和4洪泛的“MAC地址可达性TLV”和“实例标识TLV”后，构建属于IS-1S实例65535的LSDB，该LSDB的作用并非像属于IS-1S实例O的LSDB —样是为了生成路由表，而是为了把MAC地址可达性信息洪泛到边缘节点。[0073]步骤1106，叠加网络的其它的边缘节点在收到边缘节点通过专门的IS-1S实例向外通告的携带虚拟网络标识的“MAC地址可达性TLV”后，构建属于该专门IS-1S实例的LSDB,并根据该LSDB构建针对不同的虚拟网络标识相互独立的目的C-MAC与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
[0074]边缘节点1、2、3和4收到其它边缘节点洪泛的IS-1S LSP报文后，除了与中间节点一样会构建属于IS-1S实例65535的LSDB，还需要根据该LSDB构建目的C-MAC与目的B-MAC之间的映射表、目的C-MAC与出节点Nickname之间的映射表，以及目的C-MAC与外层目的IP之间的映射表，并且针对从“MAC地址可达性TLV”中提取并保存在LSDB中的不同的Ι-SID、不同的FGL Value和不同的VNI，边缘节点会构建相互独立的映射表。
[0075]以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，本领域的技术人员可以刻意对本发明进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些修改和变型在内。
【权利要求】
1.一种通告媒体访问控制(MAC)地址可达性的方法，适用于应用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，所述方法包括: 所述叠加网络的边缘节点通过一 IS-1S实例向外通告MAC地址可达性类型/长度/赋值(TLV)，所述TLV携带有虚拟网络标识； 所述叠加网络的中间节点在收到所述MAC地址可达性TLV后，构建用于通告所述MAC地址可达性TLV的IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB)，然后将所述MAC地址可达性TLV传递至所述叠加网络的其它的边缘节点； 所述叠加网络的其它的边缘节点在收到所述MAC地址可达性TLV后，构建所述IS-1S实例的LSDB，并根据所述LSDB来构建针对所述虚拟网络标识相互独立的目的客户媒体访问控制地址(C-MAC)与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述IS-1S实例是区别于通告路由信息的IS-1S标准实例的一个IS-1S实例，其中实例标识(IID)取值为非零，并且所述叠加网络中的所有节点都采用相同的IID来标识所述IS-1S实例。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述虚拟网络标识为骨干业务实例标识(1-SID)、和/或细颗粒标签值(FGL Value)、和/或虚拟可扩展局域网(VXL AN)网络标识(VNI)。
4.一种媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)的发送方法，适用于叠加网络并且所述MAC地址可达性TLV由中间系统到中间系统(IS-1S)链路状态协议数据单元(LSP)报文携带，所述发送方法包括: 叠加网络的边缘节点通过一 IS-1S实例向外通告MAC地址可达性TLV ； 所述叠加网络的中间节点在收到所述MAC地址可达性TLV后,将所述MAC地址可达性TLV发送至所述叠加网络的其它的边缘节点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MAC地址可达性TLV包括: 一个或多个子TLV(sub-TLV)，所述sub-TLV包括应用于某一叠加网络封装技术的MAC地址可达性信息； 所述sub-TLV携带与其对应的某一叠加网络的虚拟网络标识。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 所述sub-TLV包括标识与其对应的叠加网络的类型的子类型(sub-Type)。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 所述MAC地址可达性TLV在同一个LSP报文中出现一次或多次。
8.—种边缘节点，适用于使用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，其特征在于， 所述边缘节点，用于通过一 IS-1S实例向外通告媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)，所述TLV携带有虚拟网络标识； 或者，用于在收到所述MAC地址可达性TLV后，构建所述IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB)，并根据所述LSDB来构建针对所述虚拟网络标识相互独立的目的客户媒体访问控制地址(C-MAC)与叠加网络外层转发标识之间的映射表。
9.根据权利要求8所述的边缘节点，其特征在于，所述IS-1S实例是区别于通告路由信息的IS-1S标准实例的一个IS-1S实例，其中实例标识(IID)取值为非零，并且所述叠加网络中的所有节点都采用相同的IID来标识所述IS-1S实例。
10.根据权利要求8所述的边缘节点，其特征在于， 所述虚拟网络标识为骨干业务实例标识(1-SID)、和/或细颗粒标签值(FGL Value)、和/或虚拟可扩展局域网(VXLAN)网络标识(VNI)。
11.一种中间节点，适用于使用中间系统到中间系统(IS-1S)控制平面协议的叠加网络，其特征在于， 所述中间节点，用于在从叠加网络的边缘节点收到媒体访问控制(MAC)地址可达性类型/长度/赋值(TLV)后，构建用于通告所述MAC地址可达性TLV的IS-1S实例的链路状态数据库(LSDB)，然后将所述MAC地址可达性TLV传递至所述叠加网络的其它的边缘节点。
12.—种叠加网络，其特征在于，包括如权利要求8至10所述的边缘节点和如权利要求11所述的中间节点 。
【文档编号】H04L12/46GK103973825SQ201310041145
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2013年2月1日
【发明者】翟洪军, 肖敏 申请人:中兴通讯股份有限公司