一种epon网络的vlan集中控制方法及系统的制作方法

文档序号:7823935阅读:438来源:国知局
一种epon网络的vlan集中控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种EPON网络的VLAN集中控制方法及系统,该方法包括:在EPON网络中引入SDN控制器;在Openflow流表内增加是否支持特定VLAN标准的字段、OLT和ONU工作的VLAN模式的字段以及标记字段;在Openflow流表内增加Translation列表、VLAN Aggregation列表以及VLAN入口规则的动作类型;SDN控制器根据第三方应用设定OLT和/或ONU工作的VLAN模式并下发Openflow流表报文到指定的OLT和/或ONU;OLT和/或ONU根据Openflow流表中字段配置的预先定义转发和处理相应的报文。本发明中EPON系统VLAN行为的配置比较高效和简单。
【专利说明】-种EPON网络的VLAN集中控制方法及系统

【技术领域】
[0001] 本发明设网络【技术领域】,特别是设及EP0N网络【技术领域】,具体为一种EP0N网络的 VLAN集中控制方法及系统。

【背景技术】
[0002] 宽带业务的进一步发展,为运营商宽带提速创造了需求。您可能已经注意到,家中 的电话线已经逐渐被光纤所取代。而EP0N是一种实现光纤到户的重要技术。
[0003] EP0N巧thernet Passive Optical Network, W太网无源光网络),顾名思义,是基 于W太网的P0N技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输,在W太网之上提供多种业务。 EP0N技术由IE邸802. 3EFM工作组进行标准化。2004年6月,I邸E802. 3EFM工作组发布了 EP0N标准--I邸E802. 3址(2005年并入IE邸802. 3-2005标准)。在该标准中将W太网和 P0N技术结合,在物理层采用P0N技术,在数据链路层使用W太网协议,利用P0N的拓扑结构 实现W太网接入。因此,EP0N综合了 P0N技术和W太网技术的优点;低成本、高带宽、扩展 性强、与现有W太网兼容、方便管理等。
[0004] EP0N 网络一般由 0LT(Optical Line Terminal,光线路终端)和 0NU(0ptical Network化it,光网络单兀)组成。在EPON技术应用中,0LT设备是重要的局細}设备,它实 现的功能包括:一是与前端(汇聚层)交换机用网线相连,转化成光信号,用单根光纤与用 户端的分光器互联,二是实现对用户端设备0NU的控制、管理、测距等功能。0NU是EP0N系 统的用户侧设备,通过EP0N用于终结从0LT传送来的业务。与0LT配合,0NU可向相连的用 户提供各种宽带服务。如 Internet su;rfing,VoIP,皿TV, VideoConference 等业务。0NU 作为FTTx应用的用户侧设备,是"铜缆时代"过渡到"光纤时代"所必备的高带宽高性价比 的终端设备。GEP0N 0NU作为用户有线接入的终极解决方案,在将来NGN(下一代网络)整 体网络建设中具有举足轻重的作用。
[0005] 基于中国电信标准的EP0N设备VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网) 要求分别基于OLT和ONU。由于VLAN功能的控制是分布式的,所W整个EPON系统VLAN行 为的配置,是非常复杂和繁琐的。
[0006] EP0N媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向,拥有共享媒质的 连接性,而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。
[0007] 下行方向;0LT发出的W太网数据报经过一个l:n的无源光分路器或几级分路器 传送到每一个0NU。N的典型取值在4?64之间(由可用的光功率预算所限制)。该种行 为特征与共享媒质网络相同。在下行方向,因为W太网具有广播特性,与EP0N结构和匹配: 0LT广播数据包,目的0NU有选择的提取。
[000引上行方向:由于无源光合路器的方向特性,任何一个0NU发出的数据包只能到达 化T,而不能到达其他的0NU。EP0N在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是,不 同于一个真正的点到点网络,在EP0N中,所有的0NU都属于同一个冲突域一一来自不同的 0NU的数据包如果同时传输依然可能会冲突。因此在上行方向,EP0N需要采用某种仲裁机 制来避免数据冲突。
[0009] 中国电信标准给出了五种VLAN模式定义(VLAN透传模式,VLAN标记模式,VLAN转 换模式,N: 1VLAN聚合模式和VLAN Trunk模式)。现有的传统的VLAN配置模式只支持分布 式,所W整个EPON系统VLAN行为的配置,是非常复杂和繁琐的而且容易出错。


【发明内容】

[0010] 鉴于W上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种EPON网络的VLAN集 中控制方法及系统,用于解决现有技术中整个EPON系统VLAN行为的配置复杂、繁琐且容易 出错的问题。
[0011] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明在一方面提供一种EPON网络的VLAN集 中控制方法,所述方法包括:在EPON网络中引入SDN控制器并使所述SDN控制器与EPON 网络中的OLT相连;在SDN控制器的化enf low流表内增加用于表示是否支持特定VLAN标 准的字段、用于表示0LT和0NU工作的VLAN模式的字段W及用于VLAN配置操作的标记字 段;在SDN控制器的化enf low流表内增加用于查找对应端口的VLAN Translation列表的 动作类型、用于查找对应端口的VLAN Aggregation列表的动作类型W及用于查找对应端 口的VLAN入口规则的动作类型;在第S方应用通过SDN控制器获取VLAN资源时,所述SDN 控制器根据第S方应用配置化enf low流表内增加的相应字段同时执行化enf low流表内 增加的相应动作类型对应的动作W设定0LT和/或0NU工作的VLAN模式;SDN控制器下发 化enflow流表报文到指定的0LT和/或0NU ;0LT和/或0NU根据化enflow流表中字段配 置的预先定义转发和处理相应的报文,从而实现对VLAN的控制。
[0012] 优选地,当0LT和/或0NU工作在VLAN透传模式下,0LT或0NU对接收到上行和 下行的W太网帖不作任何处理,透明地转发。
[0013] 优选地,当0LT和/或0NU工作在VLAN标记模式下;0LT或0NU对接收到的上行W 太网帖加上一个VLAN标记,下行W太网帖剥除其VLAN标记;当0LT和/或0NU工作在VLAN 转换模式下;0LT或0NU将上行或下行W太网帖中用户添加的VLAN标记转换为唯一的网络 侦!|化AN标记。
[0014] 优选地,当0LT和/或0NU工作在N ;1VLAN聚合模式下;0LT或0NU将上行的多个 VLAN聚合为唯一的网络侧VLAN标记,将下行业务反向映射到对应的多个VLAN。
[00巧]优选地,当0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下对于上行带VLAN标记的报 文,若报文所带的VLAN属于0LT或0NU的对应端口,则转发,否则丢弃,若下行带VLAN标记 的报文为缺省VLAN,则剥离VLAN标记后向下转发;对于上行不带VLAN标记的报文将该报 文打上缺省VLAN,并转发,对于下行不带VLAN标记的报文则丢弃。
[0016] 本发明在另外一方面提供一种EPON网络的VLAN集中控制系统,所述系统包括: EPON网络中的0LT和0NU ;SDN控制器,与EPON网络中的0LT相连,所述SDN控制器包括;流 表字段增设模块,在SDN控制器的化enf low流表内增加用于表示是否支持特定VLAN标准 的字段、用于表示0LT和0NU工作的VLAN模式的字段W及用于VLAN配置操作的标记字段; 流表动作类型增设模块,在SDN控制器的化enflow流表内增加用于查找对应端口的VLAN Translation列表的动作类型、用于查找对应端口的VLAN Aggregation列表的动作类型W 及用于查找对应端口的VLAN入口规则的动作类型;VLAN控制模块,在第S方应用通过SDN 控制器获取VLAN资源时,根据第S方应用配置化enflow流表内增加的相应字段同时执行 化enf low流表内增加的相应动作类型对应的动作W设定0LT和/或0NU工作的VLAN模式 并下发化enflow流表报文到指定的0LT和/或0NU ;0LT和/或0NU根据化enflow流表中 字段配置的预先定义转发和处理相应的报文,从而实现对VLAN的控制。
[0017] 优选地,所述VLAN控制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN透传模式下时,0LT 或0NU对接收到上行和下行的W太网帖不作任何处理,透明地向上转发。
[0018] 优选地,所述VLAN控制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN标记模式下时,0LT 或0NU对接收到的上行W太网帖加上一个VLAN标记,下行W太网帖剥除其VLAN标记;所述 VLAN控制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN转换模式下时,0LT或0NU将上行或下行W 太网帖中用户添加的VLAN标记转换为唯一的网络侧VLAN标记。
[0019] 优选地,所述VLAN控制模块设定0LT和/或0NU工作在N ; 1VLAN聚合模式下时, 0LT或0NU将上行的多个VLAN聚合为唯一的网络侧VLAN标记,将下行业务反向映射到对应 的多个VLAN。
[0020] 优选地,所述VLAN控制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下时:对 于上行带VLAN标记的报文,若报文所带的VLAN属于0LT或0NU的对应端口,则转发,否则 丢弃,若下行带VLAN标记的报文为缺省VLAN,则剥离VLANVLAN标记后向下转发;对于上行 不带VLAN标记的报文将该报文打上缺省VLAN,并转发,对于下行不带VLAN标记的报文则丢 弃。
[002U 如上所述,本发明的一种EP0N网络的VLAN集中控制方法及系统,具有W下有益效 果:
[002引 1、在本发明的EP0N网络引入SDN控制器后,0LT和0NU原有的VLAN控制功能迁移 至IJ SDN控制器侧,SDN控制器负责对整个EP0N网络进行VLAN集中控制,将0LT和与之相连 的远端节点(0NU)变成只保留数据面的简单设备,实现流转发,0LT和0NU设备变为转发节 点,SDN控制器通过扩充的化enf low流表,告知0LT和0NU工作在哪个模式,整个EP0N系 统VLAN行为的配置比较统一、高效和简单。
[0023] 2、EP0N网络通过引入SDN控制器能够简化VLAN配置和管理维护、降低软硬件成 本并提高业务的创新速度,为最终用户提供一个简化的二层网络环境W及一个高效的业务 应用环境,同时为运营商提供更丰富的VLAN业务能力和更灵活的部署、配置、维护能力。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 图1显示为本发明的EP0N网络的VLAN集中控制方法的流程示意图。
[002引 图2显示为本发明的EP0N网络的VLAN集中控制系统的结构示意图。
[0026] 图3显示为本发明的EP0N网络的VLAN集中控制的系统的模拟测试环境示意图。
[0027] 元件标号说明
[002引 1 EP0N网络的VLAN集中控制系统
[0029] 11 0LT
[0030] 12 0NU
[003U 13 SDN 控制器
[0032] 131 流表字段增设模块
[0033] 132 流表动作类型增设模块
[0034] 133 VLAN 控制模块
[0035] S11 ?S16 步骤

【具体实施方式】
[0036] W下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可W通过另外不同的具体实 施方式加W实施或应用,本说明书中的各项细节也可W基于不同观点与应用,在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0037] 本发明的目的在于提供一种EPON网络的VLAN集中控制方法及系统,用于解决现 有技术中整个EPON系统VLAN行为的配置复杂、繁琐且容易出错的问题。W下将详细阐述 本发明的一种EPON网络的VLAN集中控制方法及系统的原理及实施方式,使本领域技术人 员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种EPON网络的VLAN集中控制方法及系统。
[00%] 第一连施例
[0039] 本实施例提供一种EPON网络的VLAN集中控制方法,将OLT和与之相连的远端节 点0NU变成只保留数据面的简单设备,实现流转发,将该些节点的VLAN控制面上移到SDN 控制器,SDN控制器通过扩充的化enf low流表,告知0LT和0NU工作在哪个模式,从而满足 中国电信EPON设备的VLAN标准。W下详细说明本实施中的方法。
[0040] 如图1所示,EPON网络的VLAN集中控制方法包括W下步骤。
[0041] 步骤S11,在EPON网络中引入SDN控制器并使所述SDN控制器与EPON网络中的 0LT相连;其中SDN(Software Defined Network,软件定义网络)是Emulex网络一种新型 网络创新架构,其核屯、技术化enf low通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现 了网络流量的灵活控制。
[00创步骤S12,在SDN控制器的化enf low流表内增加用于表示是否支持特定VLAN标准 的字段、用于表示0LT和0NU工作的VLAN模式的字段W及用于VLAN配置操作的标记字段, 增加的化enf low流表的S个Match字段,具体如表1所示。
[0043] 表 1
[0044]

【权利要求】
1. 一种EPON网络的VLAN集中控制方法,其特征在于,所述方法包括: 在EP0N网络中引入SDN控制器并使所述SDN控制器与EP0N网络中的0LT相连; 在SDN控制器的Openflow流表内增加用于表示是否支持特定VLAN标准的字段、用于 表示0LT和0NU工作的VLAN模式的字段以及用于VLAN配置操作的标记字段; 在SDN控制器的Openf low流表内增加用于查找对应端口的VLAN Translation列表的 动作类型、用于查找对应端口的VLAN Aggregation列表的动作类型以及用于查找对应端口 的VLAN入口规则的动作类型; 在第三方应用通过SDN控制器获取VLAN资源时,所述SDN控制器根据第三方应用配置 Openflow流表内增加的相应字段同时执行Openflow流表内增加的相应动作类型对应的动 作以设定0LT和/或0NU工作的VLAN模式; SDN控制器下发Openflow流表报文到指定的0LT和/或0NU ; 0LT和/或0NU根据Openf low流表中字段配置的预先定义转发和处理相应的报文,从 而实现对VLAN的控制。
2. 根据权利要求1所述的EP0N网络的VLAN集中控制方法,其特征在于,当0LT和/或 0NU工作在VLAN透传模式下,0LT或0NU对接收到上行和下行的以太网帧不作任何处理,透 明地转发。
3. 根据权利要求1所述的EP0N网络的VLAN集中控制方法,其特征在于,当0LT和/或 0NU工作在VLAN标记模式下:0LT或0NU对接收到的上行以太网帧加上一个VLAN标记,下 行以太网帧剥除其VLAN标记;当0LT和/或0NU工作在VLAN转换模式下:0LT或0NU将上 行或下行以太网帧中用户添加的VLAN标记转换为唯一的网络侧VLAN标记。
4. 根据权利要求1所述的EP0N网络的VLAN集中控制方法,其特征在于,当0LT和/或 0NU工作在N : 1VLAN聚合模式下:0LT或0NU将上行的多个VLAN聚合为唯一的网络侧VLAN 标记,将下行业务反向映射到对应的多个VLAN。
5. 根据权利要求1所述的EPON网络的VLAN集中控制方法,其特征在于,当0LT和/或 0NU工作在VLAN Trunk模式下:对于上行带VLAN标记的报文,若报文所带的VLAN属于0LT 或0NU的对应端口,则转发,否则丢弃,若下行带VLAN标记的报文为缺省VLAN,则剥离VLAN 标记后向下转发;对于上行不带VLAN标记的报文将该报文打上缺省VLAN,并转发,对于下 行不带VLAN标记的报文则丢弃。
6. -种EPON网络的VLAN集中控制系统,其特征在于,所述系统包括: EPON网络中的0LT和0NU ; SDN控制器,与EPON网络中的0LT相连,所述SDN控制器包括: 流表字段增设模块,在SDN控制器的Openf low流表内增加用于表示是否支持特定VLAN 标准的字段、用于表示0LT和0NU工作的VLAN模式的字段以及用于VLAN配置操作的标记 字段; 流表动作类型增设模块,在SDN控制器的Openflow流表内增加用于查找对应端口的 VLAN Translation列表的动作类型、用于查找对应端口的VLAN Aggregation列表的动作类 型以及用于查找对应端口的VLAN入口规则的动作类型; VLAN控制模块,在第三方应用通过SDN控制器获取VLAN资源时,根据第三方应用配置 Openflow流表内增加的相应字段同时执行Openflow流表内增加的相应动作类型对应的动 作以设定OLT和/或ONU工作的VLAN模式并下发Openf low流表报文到指定的OLT和/或 0NU ; 0LT和/或0NU根据Openf low流表中字段配置的预先定义转发和处理相应的报文,从 而实现对VLAN的控制。
7. 根据权利要求6所述的EP0N网络的VLAN集中控制系统,其特征在于,所述VLAN控 制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN透传模式下时,0LT或0NU对接收到上行和下行的 以太网帧不作任何处理,透明地向上转发。
8. 根据权利要求6所述的EP0N网络的VLAN集中控制系统,其特征在于,所述VLAN控 制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN标记模式下时,0LT或0NU对接收到的上行以太网 帧加上一个VLAN标记,下行以太网帧剥除其VLAN标记;所述VLAN控制模块设定0LT和/ 或0NU工作在VLAN转换模式下时,0LT或0NU将上行或下行以太网帧中用户添加的VLAN标 记转换为唯一的网络侧VLAN标记。
9. 根据权利要求6所述的EP0N网络的VLAN集中控制系统,其特征在于,所述VLAN控 制模块设定0LT和/或0NU工作在N :1VLAN聚合模式下时,0LT或0NU将上行的多个VLAN 聚合为唯一的网络侧VLAN标记,将下行业务反向映射到对应的多个VLAN。
10. 根据权利要求6所述的EP0N网络的VLAN集中控制系统,其特征在于,所述VLAN控 制模块设定0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下时:对于上行带VLAN标记的报文,若 报文所带的VLAN属于0LT或0NU的对应端口,则转发,否则丢弃,若下行带VLAN标记的报 文为缺省VLAN,则剥离VLANVLAN标记后向下转发;对于上行不带VLAN标记的报文将该报 文打上缺省VLAN,并转发,对于下行不带VLAN标记的报文则丢弃。
【文档编号】H04L12/46GK104486242SQ201410822026
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】翟跃 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司
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