专利名称：分组传送控制方法和分组传送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分组传送控制方法和分组传送装置，更详细的，涉及
PPPoE分组等通过第2层隧道来传送用户认证协议的第2层虚拟专用 网(L2-VPN)中的分组传送控制方法和分组传送装置。
背景技术：
利用了 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line:非对称数字 用户线路)、FTTH (Fiber To The Home:光纤到家庭)、无线LAN (Local Area Network:局域网)等的高速接入线路的认证型高速互 联网连接业务(高速远程接入业务)普及，可以将内容数据等大容量 信息高效传送到用户终端的通信环境完备。
在高速远程接入业务中，通信业者管理的网关装置通过高速接 入终端装置(BAS， Broadband Access Server:宽带接入服务器)， 来终止(終端)作为终端间的连接协议的PPPoE (Point to Point over Ethernet:以太网上的点对点)和PPP。 BAS在从用户终端接收到对 互联网的连接请求后，对互联网业务提供商(ISP: Internet Service Provider)等连接业务企业管理的认证服务器，例如，Radius (Remote Authentication Dial In User Service:远程认证拨入用户服务)服务器 来请求用户认证。BAS对用户认证成功后的用户终端，开始与ISP 网之间的第3层标签的分组传送业务。
现有技术中，不具有专用的高速接入线路的ISP (或连接业务企 业)从通信业者租用包含高速接入线路和BAS的第3层IP (Internet Protocol:互联网协议)中继网。ISP通过将所租用的中继网用作 IP-VPN (Virtual Private Network:虚拟专用网)，可以提供不会感觉 到PPPoE和PPP、而仅感觉到用户认证和第3层的认证型高速互联 网连接业务。
但是，在利用了 IP-VPN的高速远程接入业务中，中继网中的第 3层通信协议是制约，ISP可能不能提供用户希望的连接业务。例如, 在用户想要使用IPv6及通用计算机中使用的独立(独自)协议的情 况下，若中继网仅适用于IPv4协议，则不能达到用户的要求。
近年来，通信业者代替以IP网为前提的IP-VPN,提供利用了 ADSL、 FTTH、无线LAN等的高速接入线路和广域以太网的L2-VPN 业务。L2-VPN中，通过在通信业者管理的广域以太网上使用例如 IEEE802.1ah中规定的Ethernet over Ethernet或IEEE802.1ad中规定的 扩展VLAN等的第2层隧道，而可以看作据点(拠点)A和据点B 之间如同是相同的广播域。
在中继网由广域以太网构成的情况下，在不具有专用的高速接入 线路的ISP (或通信业务企业)中，将BAS连接到中继网，并通过 在中继网上形成L2-VPN，可以对与高速接入线路相连的用户提供与 现有技术中在ISDN等中通过拨号提供的业务相同的连接业务。艮卩， 对具有BAS的ISP (或通信业务企业)，通过通信业者将广域以太 网作为L2-VPN来提供，各ISP还可以提供自由度高的通信业务，而 不受到中继网上的L3通信业务的制约。
现有技术中，通信业者在对ISP提供IP-VPN时，可以使多个ISP 共用高速接入线路和BAS等的通信设备。这时，BAS将用户信息与 各用户的合同目标ISP相对应来进行管理，在PPP协议的认证阶段 中，将从用户接收的认证请求动态分配到与该用户对应的ISP。
在代替IP-VPN而对ISP提供L2-VPN的情况下，为了在据点A 和据点B之间实现基于第2层隧道的分组传送，需要在作为据点A、 B的分组传送装置上设置例如，Ethernet over Ethernet和扩展VLAN 等与隧道类型对应的隧道控制信息(分组传送控制参数)。但是，若 预先静态设置第2层隧道控制信息，则在作为据点A、据点B的各 分组传送装置上固定决定了分组传送路径。因此，将接收分组动态分 配到与用户对应的ISP,使得在IP-VPN上执行公共BAS很困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种在从用户终端发送了对IP网的连接请
求的时刻，可在广域以太网上动态设置第2层隧道需要的控制信息， 将来自用户终端的发送分组传送到用户所属的ISP的分组传送控制 方法和分组传送装置。
为了实现上述目的，本发明的广域以太网中的分组传送控制方 法，该广域以太网包括容纳了与用户终端进行通信用的多个接入线 路的边缘侧分组传送装置(EGW);可通过ISP域名来识别的多个 核心侧分组传送装置(CGW);以及与ISP域名相对应地存储了第2
层隧道控制信息的认证服务器，上述各核心侧分组传送装置与各自附
随的至少一个网关(GW)装置相连，属于各ISP的用户终端和第3 层网之间的连接通过上述网关装置来进行控制，该分组传送控制方法
在上述广域以太网中
从用户终端接收了对第3层网的连接请求分组的上述边缘侧分
组传送装置，向上述认证服务器发送包含从该连接请求分组中提取的
ISP域名和用户认证信息的用户认证请求消息；
接收了上述用户认证请求消息的上述认证服务器，在用户认证 已成功时，向上述边缘侧分组传送装置返回包含与该用户认证请求分
组所示的ISP域名相对应的第2层隧道控制信息的响应消息；
接收了上述响应消息的上述边缘侧分组传送装置，将表示上述
连接请求分组的发送源地址和该响应消息所示的上述第2层隧道控
制信息之间的对应关系的新的表项目登记到第1用户管理表中，并根
据该第2层隧道控制信息封装上述连接请求分组，作为第2层隧道分 组发送到上述广域以太网；
接收了上述第2层隧道分组的核心侧分组传送装置，将表示从上 述接收分组中提取的第2层隧道控制信息和上述连接请求分组的发 送源地址之间的对应关系的新的表项目登记到第2用户管理表中，并 将对该接收分组解封装后得到的连接请求分组传送到附随的GW装置。
若更详细描述，本发明的分组传送控制方法中，上述核心侧分、
组传送装置在从上述GW装置接收了以用户终端为目标的分组时，
从上述第2用户管理表中检索与上述接收分组的发送目标地址相对 应的表项目，并根据该表项目所示的第2层隧道控制信息封装上述接
收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网；接收了上述第
2层隧道分组的上述边缘侧分组传送装置，对上述第2层隧道分组进 行解封装，并将所得到的分组传送到与其发送目标地址相对应的用户 终端。另外，在上述第2用户管理表中没有登记与从上述GW装置 接收到的分组的发送目标地址相对应的表项目的情况下，上述核心侧 分组传送装置丢弃上述接收分组。
本发明的分组传送控制方法中，进一步，上述边缘侧分组传送 装置在从上述用户终端接收了对第3层网的连接请求分组之外的分 组时，从上述第1用户管理表中检索与上述接收分组的发送源地址相 对应的表项目，并根据该表项目所示的第2层隧道控制信息封装该接 收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网；接收了上述第 2层隧道分组的核心侧分组传送装置，对上述接收分组进行解封装， 并将所得到的分组传送到附随的GW装置。另外，在上述第1用户 管理表中没有登记与从上述用户终端接收到的分组的发送源地址相 对应的表项目的情况下，上述边缘侧分组传送装置丢弃上述接收分 组。
本发明的实施例中，上述第l、第2用户管理表的各表项目，存 储隧道类型和与隧道类型相对应的封装头信息，作为上述第2层隧道 控制信息；上述边缘侧分组传送装置使用由从上述第1用户管理表检 索出的表项目所示的隧道类型决定的封装头信息，封装来自上述各接 入线路的接收分组;上述核心侧分组传送装置使用由从上述第2用户 管理表检索出的表项目所示的隧道类型决定的封装头信息，封装来自 上述BAS的接收分组。另外，上述第1、第2用户管理表的表项目 在通信结束请求分组发生的时刻加以删除。
本发明的实施例中，其特征在于，上述核心侧分组传送装置中的 至少一个，与通过业务名来识别的多个GW装置相连，在从上述广 域以太网接收了分组头中包含ISP域名及业务名的第2层隧道分组 时，对所接收的分组进行解封装，并传送到由上述业务名确定的GW
装置。
本发明的分组传送装置，与广域以太网相连，并容纳了与用户 终端进行通信用的多个接入线路，其中该广域以太网包含:可通过ISP 域名来识别的多个核心侧分组传送装置；以及与ISP域名相对应地存 储第2层隧道控制信息的认证服务器，其特征在于，该分组传送装置 包括下列单元
用于在从上述任一接入线路接收了用户终端发送的对第3层网 的连接请求分组时，向上述认证服务器发送包含从上述连接请求分组 中提取的ISP域名和用户认证信息的用户认证请求消息，并从上述认 证服务器接收包含与上述用户认证请求消息所示的ISP域名相对应 的第2层隧道控制信息的响应消息的单元；
用于将新的表项目存储在用户管理表中的单元，其中该新的表 项目表示上述连接请求分组的发送源地址和从上述响应消息中提取 的上述第2层隧道控制消息之间的对应关系；
用于根据上述第2层隧道控制信息封装上述连接请求分组，并 作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网的单元；
用于在从上述用户终端接收了对第3层网的连接请求分组之外 的分组时，从上述用户管理表中检索与该接收分组的发送源地址相对 应的表项目，并根据该表项目所示的第2层隧道控制信息封装上述接 收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网的单元；以及
用于在从上述广域以太网接收了第2层隧道分组时，对上述第2 层隧道分组进行解封装，并将所得到的分组传送到与其发送目标地址 相对应的用户终端的单元。
另外，本发明的分组传送装置，与至少一个网关(GW)装置相 连，将从广域以太网接收到的第2层隧道分组解封装后传送到上述 GW装置，并将从上述GW装置接收到的分组变换为第2层隧道分组 后传送到上述广域以太网，其特征在于，该分组传送装置包括
用于在从上述广域以太网接收了包含用户终端发送的对第3层 网的连接请求分组的第2层隧道分组时，将表示从该接收分组中提取 的第2层隧道控制信息和上述连接请求分组的发送源地址之间的对应关系的新的表项目登记在用户管理表中的单元；以及
用于在从上述GW装置接收了分组时，从上述用户管理表中检 索与上述接收分组的发送目标地址相对应的表项目，并根据该表项目 所示的第2层隧道控制信息封装该接收分组，作为第2层隧道分组发 送到上述广域以太网的单元。
根据本发明，在基于L2-VPN的高速远程接入业务中，在从用户 终端发送了对IP网的连接请求的时刻，可动态设置第2层隧道所需 的控制信息，而将来自用户终端的发送分组传送到用户所属的ISP。
图1是表示适用本发明的通信网络的结构例的图； 图2A是表示PPPoE分组的格式的图，图2B是表示TAG731的 细节的图3是说明图1的通信网络中的用户终端的连接目标BAS的选 择动作用的图4是表示图1所示的EGWIO (10-1、 10-2)的一实施例的结构
图5A 图5F是表示EGW10-1具有的用户管理表的结构和内容 变化的图6是表示EGW10-1具有的端口管理表的结构图7是表示图1所示的CGW20 (20-1~20-3)的一实施例的结构
图8A、图8B是说明CGW20-1具有的用户管理表27-1的结构和
内容变化用的图9A、图9B是说明CGW20-1具有的用户管理表27-2的结构和
内容变化用的图10是表示CGW20-1具有的端口管理表28-l的结构图； 图11是表示CGW20-2具有的端口管理表28-2的结构图； 图12是表示Radius服务器31具有的用户管理表37的结构图； 图13是表示本发明的第一实施例的通信时序图14是表示第一实施例中的PADI分组的格式变换过程的图； 图15是表示第一实施例中的PADO分组的格式变换过程的图； 图16是表示第一实施例中的PADR分组的格式变换过程的图； 图17是表示EGW执行的上行分组处理程序110的一实施例的流 程图18是表示EGW执行的下行分组处理程序130的一实施例的流 程图19是表示CGW执行的上行分组处理程序210的一实施例的流 程图20是表示CGW执行的下行分组处理程序230的一实施例的流 程图21是表示本发明的第二实施例的通信时序图； 图22是表示本发明的第二实施例中的PADI分组的格式变换过程 的图23是表示第二实施例中的PADO分组的格式变换过程的图； 图24是表示第二实施例中的PADR分组的格式变换过程的图。
具体实施例
下面，参考附图来详细说明本发明的实施例。
图1表示对ISP,可将广域以太网作为L2-VPN提供的本发明的 通信网络结构的一例。
NW1表示将多个用户终端H (Hl Hx)和P (Pl Pm)有选择 地与多个ISP网NW2 (NW2-l~NW2-n)中的一个连接的广域以太网 (L2-VPN网)。
广域以太网NW1由分别容纳用户终端侧的多个接入线路的边缘 侧的多个分组传送装置(第2层网关L2GW) 10 (10-1、 10-2)、 分别与ISP网NW2 (NW2-l NW2-n)的宽带接入服务器(下面称 作BAS) 40 (40-l 40-n)相连的核心侧的多个分组传送装置(第2 层网关L2GW) 20 (20-1 20-3)、作为用户认证服务器的Radius 服务器31、将L2GW10 (10-1、 10-2)与L2GW20 (20-1 20-3)相连用的多个第2层交换器(下面称作L2SW) 30 (30-1 30-3)构成。 下面的说明中，将用户终端侧的各L2GW10称作"EGW (Edge Gateway:边缘网关)"，将ISP网侧的L2GW20称作"CGW (Core Gateway:核心网关)"。本发明中，通过在EGW10和CGW20 之间，进行基于Ethernet over Ethernet、扩展VLAN等的第2层隧 道，而在广域以太网NW1上实现应对ISP的多个L2-VPN。 各EGW10经接入线路通过以太头来封装从各用户终端(Hl Hx、 Pl Pn)接收的PPPoE分组，并以第2层隧道分组形式传送到 L2SW30，并且，解封装从L2SW30接收的第2层隧道分组，而以 PPPoE分组形式传送到连接了目标用户终端的接入线路。
另一方面，各CGW20解封装从L2SW30接收的第2层隧道分组， 以PPPoE分组形式传送到ISP网NW2，并且，通过以太头来封装从 ISP网NW2接收的PPPoE分组，并以第2层隧道分组形式传送到 L2SW30。
在图1所示的例子中，属于各ISP网的BAS40 (40-l 40-n)与 提供各种信息通信业务的互联网NW3或提供基于IP电话的声音通信 业务的VoIP网NW4相连。
用户终端和EGW10的连接可以采用各种接入线路形式。
在图示的例子中，用户终端H1 H3以各自单独的接入线路连接 到EGW10-1 ，用户终端Pl Pm经无源光网络PON (Passive Optical Network)与EGW10-1相连。PON由与EGW10-1相连的站侧装置 OLT (Optical Line terminal:光线路终端)51和分别在用户家中配置 的多个加入者连接装置ONU (Optical Network Unit:光网络单元) 52(52-l 52-m)构成，成为将与OLT相连的光纤通过光耦合器(S.C: Star Coupler) 53分路到多个支线光纤，将ONU连接到各支线光纤的 结构。另一方面，经单独的接入线路将用户终端Hx连接到EGW10-2, 经L2SW50来连接用户终端H4、 H5。
各EGW10通过后述的用户管理表，按分别容纳的每个用户终端 来管理第2层隧道控制信息，并利用Radius服务器31来进行用户认 证。
图2A表示在图1的网络中，在EGW10和用户终端、CGW20 和BAS40之间发送接收的PPPoE分组的格式。
PPPoE分组由以太头71、 PPPoE头72、作为PPPoE分组的主体 的可变长PPPoE有效载荷73构成。
以太头71由发送源MAC地址711、目标MAC地址722、后续 头的协议类型713和其他头项目构成。
PPPoE头72包含版本721、类型722、代码723、会话ID724和 有效载荷长度725。代码723设置从用户终端作为连接请求分组 (PPPoE阶段的开始分组)发送的PADI(The PPPoE Active Discovery Initiation: PPPoE主动发现初始)分组、作为对PADI的响应分组的 PADO (The PPPoE Active Discovery Offer: PPPoE主动发现提议)分 组、作为PPP会话的开始请求分组的PADR (The PPPoE Active Discovery Request: PPPoE主动发现请求)分组、作为对PADR的响 应分组的PADS (The PPPoE Active Discovery Session-Confirmation: PPPoE主动发现会话确认)分组、作为PPP通信的结束请求分组的 PADT (PPPoE Active Discovery Terminate: PPPoE主动发5见停止)等、 表示分组类别的识别信息。
另外，在PPPoE有效载荷732中包含TAG731。 TAG731如图 2B所示，由TAG类型7311、 TAG长7312和TAG VALUE 7313构 成。TAG类型7311表示TAGVALUE7313的类别。在用户通过业务 名来指定希望的通信业务的情况下，在TAG类型7311上设置值 "0x0101"，通过TAG长7313来指定业务名的长度，在TAG VALUE7313上描述了业务名。
例如，在用户希望利用VoIP网NW4的IP电话业务的情况下， 在TAG类型7311上设置"0x0101"、在TAG VALUE7313上设置 VoIP业务的识别名称，在TAG长7312上设置上述业务名称的长度。 若TAG VALUE 7313上什么都未描述，则将TAG长7312看作"0"。
TAG VALUE 7313上如后所述，可以与业务名一起，来描述ISP 的域名和密码。另外，可省略业务名，仅描述ISP的域名和密码。若 没有指定业务名，则在CGW20侧，执行对通常的互联网NW3的连
接业务。
图3表示图1所示的广域以太网中的用户终端的连接目标BAS 的选择动作的说明图。
本发明中，在利用了广域以太网(L2-VPN网)NW1的连接业务 中，为了将从用户终端(Hl Hx、 Pl Pm)接收的PPPoE分组动态 分配到位于ISP网NW2 (NW2-l~NW-n)的多个BAS40-l 40-n中 的一个，在图2所示的PPPoE分组的TAG VALUE7313上除了业务 名(业务识别符)之外，还描述了表示作为连接目标的ISP的域名和 密码信息。
作为PPPoE分组的传送装置的EGW10 (10-1、 10-2)和CGW20 (20-1 20-3)在接收到从用户终端到IP网的连接请求分组(PADI 分组)后，将PADI分组分配给由TAG VALUE7313表示的域名所确 定的ISP网。
例如，假定图3的用户终端H1发送包含"voip敏spl;passl"的 PADI分组来作为TAG VALUE7313的情况。这里，"voip"表示业 务名、"⑥ispl"表示域名，"passl"表示密码信息。这时，PADI 分组根据域名，如图3的粗实线所示，经EGW10-1和L2SW30传送 到CGW20-1。 CGW20-1在接收到上述PADI分组后，将其分配到在 具有域名"voip"的ISP网NW2-1上设置的VoIP网(NW4)连接用 的BAS40-1上。
同样，在从用户H3发送的TAG VALUE7313上包含 "voip敏sp4;pass4"的PADI分组如粗点划线所示，经EGW10-1和 L2SW30传送到CGW20-2,而传送到在具有域名"isp4"的ISP网 NW2-4上设置的VoIP网连接用的BAS40-4。
从用户终端H4发送的TAG VALUE7313上包含"敏sp5;pass5" 的PADI分组由于省略了业务名，所以如粗虚线所示，经EGW10-2 和L2SW30传送到CGW20-3。这时，由于TAG VALUE7313上省略 了业务名，所以PADI分组被分配到在具有域名"isp5 "的ISP网NW2-5 上设置的互联网(NW3)连接用的BAS40-5。
图4表示EGW10 (10-1、 10-2)的一实施例框图结构图。EGW10由分别具有端口号的多个输入输出线路接口 11 (11-1 ll-n)、与这些输入输出线路接口 11相连的路由部12和与路由部12 相连的控制部13构成。90表示与控制部13相连的控制终端。
控制部13与路由部12共同地来执行协议处理。
控制部13由处理器14、存储器15、发送缓存器16T和接收缓 存器16R构成。在存储器15上作为处理器14执行的程序，存储进 行用户终端的互联网连接/切断、PPPoE分组的封装、第2层隧道分 组的解封装用的通信处理程序100和与Radius服务器31进行通信用 的Radius通信处理程序。另外，在存储器15上形成后述的用户管理 表17和端口管理表18。
路由部12在从线路接口 11-l ll-n接收到分组后，从PPPoE头 的分组种类识别信息判断接收分组是通信控制分组还是用户分组，在 接收分组是所述的PADI等的通信控制分组的情况下，将接收分组传 送到接收缓存器16R。路由部12对从线路接口 11-l ll-n接收的用 户分组和处理器14向发送缓存器16T输出的通信控制分组，按照发 送目标MAC地址711或TAG731，传送到线路接口 11-l ll-n中的 其中一个。
图5A 图5F表示EGW10-1的控制部13具有的用户管理表17 的结构和时间序列的内容变化。其他EGW也具有与之有相同的结构 的用户管理表17。
用户管理表17由与用户终端的MAC地址(下面称作用户MAC 地址)对应的多个表项目170 (170-1、 170-2、…)构成。
各表项目170由用户MAC地址171、在用户终端和BAS40之间 定义的VLAN的识别符(VLAN ID) 172、在EGW10-1和CGW20 (20-1 20-3)之间形成的第2层隧道的种类、例如，表示Ethernet over Ethemet、扩展VLAN等的第2层隧道类型173、表示EGW10-1和 CGW20 (20-1~20-3)之间的VLAN的识别符的S-VLAN ID174、 EGW10-1的MAC地址175、通过第2层隧道连接的CGW的MAC 地址176、容纳具有MAC地址171的用户终端的线路接口的端口号 (用户侧端口号)177、和表示中继VLAN的广域以太网侧的线4接
口的端口号(L2-VPN侧端口号)178的多个字段构成。
处理器14在从用户终端接收了 PADI分组时，例如，如图5A的 项目170-2所示，将表示用户MAC地址171、 VLANID172、用户侧 端口号177的新的表项目追加到用户管理表17。在所接收的PADI 分组上没有设置VLAN ID的情况下，在VLAN ID172上设置表示ID 未定义的代码"-"。
在第2层隧道类型173、 S-VLAN ID174、 EGW MAC地址175、 CGW MAC地址176上如后所述，在从进行了用户认证后的Radius 服务器Dl接收了接入许可消息Access-Accept的时刻，设置从接收 消息(Access-Accept)提取的值。
Access-Accept消息在没有表示VLAN识别符(S-VLAN ID)的 情况下，例如，在隧道类型是Ethernet over Ethernet的情况下，在 S-VLAN ID174上设置表示ID未定义的代码"-"。在Access-Accept 消息没有表示EGW2的MAC地址和CGW的MAC地址的情况下， 例如，在隧道类型是扩展VLAN的情况下，在EGW MAC地址175 和CGW MAC地址176上设置表示地址未定义的代码"-"。
在L2-VPN侧端口号178上设置在端口管理表18上登记的每个 域名的端口号的值。后面详细描述图5B 图5F表示的用户管理表 17的时间序列的内容变化。
图6表示EGW10-1具有的端口管理表18的结构。
端口管理表18与EGW10-1可接入的ISP网NW2-l NW2-n的 域181相对应，由表示L2-VPN侧的线路接口 11的端口号(L2-VPN 侧端口号)182的多个项目构成。通过网络管理者来预先登记端口管 理表18的各项目。
图7表示CGW20 (20-1 20-3)的结构。
CGW20由分别具有端口号的多个输入输出线路接口 21 (21-1 21-n)、与这些线路接口 21相连的路由部22和与路由部22相连的 控制部23构成。91表示与控制部22相连的控制终端。
控制部23与路由部22 —起来执行协议处理。控制部23由处肆 器24、存储器25、发送缓存器26T和接收缓存器26R构成。
存储器25中作为处理器24执行的程序，存储用于执行用户终端 对互联网的连接/切断、相互变换PPPoE分组和第2层隧道分组用的 接收分组的封装/解封装、确定来自PADI分组的TAG VALUE的业 务名等的处理的通信处理程序200。另外，在存储器25上形成后述 的用户管理表27和端口管理表28。
路由部22在从线路接口 21-l 21-n接收到分组后，从PPPoE头 表示的分组类别判断接收分组是否是通信控制分组，在接收分组是前 述的PADI等的通信控制分组的情况下，将接收分组传送到接收缓存 器26R。路由部22对从线路接口 21-l 21-n接收到的分组用户和处 理器24向发送缓存器26T输出的通信控制分组，按照发送源MAC 地址711或TAG731,来传送到线路接口 21-l 21-n的其中之一。
图8A和图8B表示CGW20-1具有的用户管理表27-1、图9A、 图9B表示CGW20-2具有的用户管理表27-2的结构。
用户管理表27-1、 27-2由分别与用户终端的MAC地址对应的多 个表项目270 (270-1、 270-2、…)构成。
各表项目270由表示用户终端的MAC地址(用户MAC地址)
271、 在用户终端和BAS40之间定义的VLAN的识别符(VLANID)
272、 在CGW20 (20-1或20-2)和EGW10 (10-1或10-2)之间形成 的第2层隧道的种类——例如表示Ethernet over Ethemet、扩展VLAN 等的第2层隧道类型173、表示CGW20和EGW10之间的VLAN的 识别符的S-VLAN ID274、 CGW20的MAC地址275、通过第2层隧 道连接的EGW10的MAC地址276、 L2-VPN侧端口号277和ISP侧 端口号278的多个字段构成。
CGW20-1 (20-2)在从用户终端以第2层隧道分组形式接收了 PADI分组时，将包含用户MAC地址271、 VLANID: 272、第2层 隧道类型273、 S-VLAN ID: 274、 CGWMAC地址275、 EGWMAC 地址276、L2-VPN侧端口号277的新的表项目登记到用户管理表27-1 (27-2)上。
在所接收的第2层隧道分组上没有设置用户终端和BAS之间的 VLANID、及EGW和CGW之间的VLANID (S-VLANID)的情况
下，即，在接收分组的隧道类型是Ethernet over Ethernet的情况下， 在上述表项目的VLAN ID272和S-VLAN ID274上设置表示ID未定 义的代码"-"。
在所接收的第2层隧道分组上没有设置CGW的MAC地址和 EGW的MAC地址的情况下，即，在接收分组的隧道类型是扩展 VLAN的情况下，在CGW MAC地址275和EGW MAC地址276上 设置表示地址未定义的代码"-"。
在ISP侧端口号278上设置从端口管理表28 (28-1、 28-2)检索 出的端口号。另外，后面详述用户管理表27-l、 27-2的更新。
图10表示CGW20-1具有的端口管理表28-1、图11表示 CGW20-2具有的端口管理表28-2的结构。
端口管理表28-1 (28-2)由多个表项目构成，各项目表示与 CGW20-1 (20-2)相连的ISP网的域281、在ISP网侧的线路接口 21 (21-l 21-n)上添加的ISP侧端口号282、业务名编辑标记283之 间的对应关系。
业务名编辑标记283表示下列两种情况的区别，S卩从L2-VPN 网接收到PADI分组时，从接收分组的TAGVALUE7313，将域名和 密码除外，编辑到仅包含业务名的TAG VALUE后，将接收分组传 送到BAS的情况；还是不执行这种业务名的编辑，而将接收分组传 送到BAS的情况的区别。这里，标记信息"l"表示要执行业务名编 辑，标记信息"0"表示不需要执行业务名编辑。这些表项目通过网 络管理者预先登记到端口管理表28-l、 28-2上。
图12表示Radius服务器31具有的用户管理表37的结构。 用户管理表37的各项目表示ISP的域371 、密码372、要在EGW 和CGW之间适用的第2层隧道的类型373、表示EGW和CGW之 间的VLAN ID的S-VLAN ID374、 EGW的MAC地址375、 CGW的 MAC地址376之间的对应关系。
实施例1
接着，作为本发明的第一实施例，参考图13 图20来说明在
EGW10-1和CGW20-1之间适用Ethernet over Ethernet的第2层隧道， 来实现L2-VPN的情况下的EGW和CGW的动作。
图13表示在图l所示的通信网络中，用户终端Hl发出了对VoIP 网NW4的连接请求分组PADI的情况下的通信时序图。图14表示第 一实施例中的PADI分组的格式的变换过程，图15表示PADO分组 的格式变换过程，图16表示PADR分组的格式变换过程。
图17是EGW10-1执行的上行分组(来自用户终端侧的接收分组) 的处理程序110的流程图，图18是EGW10-1执行的下行分组(来 自L2-VPN网侧的接收分组)的处理程序130的流程图，图19是 CGW20-1执行的上行分组(来自L2-VPN网侧的接收分组)的处理 程序210的流程图，图20表示CGW20-1执行的下行分组(来自ISP 网侧的接收分组)的处理程序203的流程图。EGW10-1执行的分组 处理程序110和130是通信处理程序100的一部分，CGW20-1执行 的分组处理程序210和230是通信处理程序200的一部分。
用户终端Hl在请求对VoIP网NW4的连接的情况下，来广播通 过TAG VALUE指定了业务名"voip"的PADI分组(图13的SQ1-1)。 上述PADI分组如图14中通过格式Fl-1所示，在发送目标MAC地 址(Mac DA) 711上包含广播地址，在发送源MAC地址(MacSA) 712上包含用户终端HI的MAC地址，在分组类别代码723上包含 "PADI"，在TAG731上作为TAG VALUE包含"voip(^ispl;passl"。 这里，"voip" 、 "@ispl" 、 "passl"分别表示业务名、域名和密 码。
在EGW10-1接收到上述PADI分组后，执行如图17所示的上行 分组处理程序110，判断所接收的PPPoE分组是否是PADI分组(步 骤111)。由于这次的接收分组是PADI分组，所以EGW10-1在用 户管理表17上追加登记新的表项目(112)。
上述表项目如图5A的项目170-2所示，包含接收分组的发送源 MAC地址"00.99.c0.61.72.00"来作为用户MAC地址171，包含接 收了PADI分组的线路接口 ll-i端口号(在该例中是"1")来作为 用户侧端口号177。在第2层隧道类型是Ethernet over Ethernet的情
况下，不在PADI分组上添加VLAN ID。因此，在上述表项目的VLAN ID172上设置代码"-"。
EGW20-1之后从接收分组中提取TAG VALUE7313 : "voip劇spl;passl" (113)，将包含从该TAG VALUE提取的域名 "ispl"和密码"passl"的用户认证消息(Access-Request)发送到 Radius服务器31 (114、图13的SQl-2)，而等待来自Radius服务 器31的响应(认证结果)消息(115)。
Radius服务器31在接收到Access-Request后，从用户管理表37 中检索具有域名"ispl"的表项目370-1，并对照该表项目表示的密 码372和Access-Request表示的密码"passl"。
在密码是正常的情况下，Radius服务器31向EGW19-1发送表 示用户认证成功的接入允许消息(Access-Accept)作为对 Access-Request的响应消息(SQ1-3)。上述Access-Accept包含在用 户管理表37的表项目370-1上登记的第2层隧道类型373: "Ethernet over Ethernet" 、 CGW MAC地址376: "00.99.c0.44.21.00"和EGW MAC地址375: "00.99.c0.36.11.00"。另外，在Access-Request表 示的密码与在表项目370-1上登记的密码372不一致的情况下， Radius服务器31返回表示认证失败的响应消息。
EGW10-1在接收到来自Radius服务器Dl的响应消息后，判断 认证结果(116)。如果，在认证失败的情况下，EGWlO-l从用户管 理表中删除上述新项目，将PPP通信的结束请求分组(PADT)发送 到请求源用户终端Hl (117)，而结束该程序。
在来自Radius服务器D1的响应消息是Access-Accept的情况下， EGW10-1将所接收的Access-Accept表示的第2层隧道类型 "Ethernet over Ethernet" 、 EGW MAC地址"00.99.c0.36.11.00"、 CGWMAC地址"00.99.c0.44.21.00"登记到用户管理表上(118)。 在该时刻，表项目170-2为图5B所示的状态。在第2层隧道类型是 "Ethernet over Ethernet"的情况下，由于Access-Accept上不包含 EGW和CGW之间的VLAN ID的值，所以在表项目170-2的S-VLAN ID174上设置代码"-"。
EGW10-1接着从PADI分组的TAG VALUE7313中提取域名 "ispl"，从端口管理表18中检索出与上述域名"ispl"对应的L2-VPN 侧端口号182的值"5" (119),并将所检索出的端口号"5"作为 L2-VPN侧端口号178登记到用户管理表17上(120)。由此，用户 管理表17的项目170-2为图5C所示的状态。
之后，EGW10-1判断用户管理表17的表项目170-2的第2层隧 道类型173 (122)。在该例子中，第2层隧道类型173为"Ethernet over Ethernet"。因此，EGW10-1如在图14中格式Fl-2所示，作为 封装头74的S-MacDA741和S-MacSA742，使用上述表项目170-2 表示的CGW MAC地址176和EGW MAC地址175，来封装PADI 分组(123、图13的SQl-4)。
EGW10-1将用户管理表17的项目170-2表示的L2-VPN侧端口 号178的值"5"暂时保存在存储器25的工作区域上(125)，而判 断上述封装后的分组的类别(126)。如这次这样，在封装分组(第 2层隧道分组)是PADI分组的情况下，EGW10-1将封装分组从具有 端口号"5"的线路接口发送到广域以太网(L2-VPN) (128、图13 的SQl-5)，而结束该程序。
在封装分组是PADT分组的情况下，EGW10-1在从用户管理表 17中删除用户MAC地址171与上述PADT分组的发送目标MAC地 址或发送源MAC地址一致的表项目(127)后，执行将上述封装分 组向L2-VPN的发送(128)。
上述封装后的PADI分组(第2层隧道分组)通过L2SW30-1来 接收。L2SW: 30-1在从EGW10-1接收到第2层隧道分组后，根据 发送目标MAC地址"00.99.c0.44.21.00",将上述接收分组传送到 CGW20-1 (图13的SQ1國6)。
CGW20-1在接收到上述第2层隧道分组后，执行图19所示的上 行分组处理程序210，并判断接收分组的隧道类型(211)。由于这 次接收分组的隧道类型是"Ethernet over Ethernet"，所以CGW20-1 从接收的第2层隧道分组中去除封装头74后(封装212、图13的 SQ1-7)，判断接收分组的类型(214)。
在接收分组是PADI分组的情况下，CGW20-1在用户管理表27 上追加所接收的PADI分组的发送源MAC地址是用户MAC地址27 的新的表项目。
图8A的表项目270-2表示在该时刻在用户管理表27上新追加的 项目的内容。在用户MAC地址271设置用户终端H1的MAC地址 "00.99.c0.61.72.00"，在第2层隧道类型273上设置表示作为接收 分组的隧道类型的"Ethernet over Ethernet"的代码。在CGW MAC 地址275和EGW MAC地址276上设置封装头74的S-MacDA741和 S-MacSA742所示的"00.99.c0.44.21.00"和"00.99.c0.36.11.00"， 在L2-VPN侧的端口号277上设置接收上述第2层隧道分组的线路接 口的端口号"2"。
由于在隧道类型是"Ethernet over Ethernet"的第2层隧道分组上 没有设置用户终端和BAS之间的VLAN ID、与EGW和CGW之间 的VLAN ID ( "S-VLAN ID")，所以在表项目270-2的VLAN ID272 和S-VLANID274上设置代码"-"。
CGW20-1接着从图10所示的端口管理表28-1中检索出与PADI 分组的TAG VALUE表示的域名"ispl"对应的ISP侧端口号282和 业务名编辑标记283 (216)，而将所检索出的ISP侧端口号的值(在 该例子中是"5 ")作为ISP端口号278登记在用户管理表27-1上(217 )。 结果，表项目270-2变为图8B所示的状态。
CGW20-1根据所检索出的业务名编辑标记283的值判断是否要 进行业务名编辑(218)。端口管理表28-l中，在与域名"ispl"对 应的表项目280-11上，业务名编辑标记283设置为"1"。因此， CGW20-1分析PADI分组的TAG VALUE表示的"voip⑥ispl;passl "， 从TAG VALUE中去除域名"ispl"和密码信息"passl"，而如图 14中格式Fl-3所示，将接收分组(PADI分组)作为TAG VALUE 变换为仅包含业务名"voip"的发送分组(219、图13的SQl-8)。
之后，CGW20-1从用户管理表27-l中检索与上述发送分组的发 送源MAC地址对应的ISP侧端口号278的值"5" (220),并将发 送分组从具有ISP侧端口号"5"的线路接口 21-5发送到ISP网(224、
图13的SQl-9)后，结束该程序。
CGW20-1发送到ISP网后的PADI分组通过BAS40-1来加以接 收。BAS40-1在接收到上述PADI分组后，作为响应分组将PADO分 组返回到CGW20-1 (图13的SQ1-10) 。 PADO分组如图15中格式 F2-l所示，在发送目标MAC地址711上包含用户终端HI的MAC 地址，在发送源MAC地址712上包含BAS40-1的MAC地址。
CGW20-1在从ISP网侧接收到分组后，执行图20所示的下行分 组处理程序230，从用户管理表27-1中检索用户MAC地址271与接 收分组的发送目标MAC地址711相应的表项目(231)。在检索的 结果(232)是，判断为在用户管理表27-l上未登记与发送目标MAC 地址对应的表项目的情况下，CGW20-1丢弃接收分组(233)，而结 束该程序。
这次的例子中，从用户管理表27-l中检索出与接收分组(PADO) 的发送目标MAC地址"00.99.c0.61.72.00"对应的表项目270-2。因 此，CGW20-1判断所检索的表项目270-2的第2层隧道类型273 (234)。在隧道类型是"Ethernet over Ethernet"的情况下，CGW20-1 将上述表项目表示的CGW MAC地址275和EGW MAC地址276适 用于封装头74，而封装接收分组(235、图13的SQ1-11)。通过上 述封装，接收分组(PADO)如图15中格式F2-2所示，变换为具有 EGW110-1的MAC地址"00.99.c0.36.11.00"作为S-MacDA741、并 具有CGW20-1的MAC地址"00.99.c0.44.21.00"作为S-MacSA742 的发送分组(第2层隧道分组)。
CGW20-1接着判断发送分组是否是表示PPP通信的结束请求的 PADT分组(237)。如这次这样，在发送分组是PADO分组的情况 下，CGW20-1从与用户管理表27-1的表项目270-2表示的L2-VPN 侧端口号278对应的线路接口，发送上述发送分组(239，图13的 SQ1-12)，而结束该程序。由此，PADO分组以与PADI分组相反的 路径，传送到L2SW30-1上。
在发送分组是PADT分组的情况下，CGW20-1从用户管理表274 中删除上述检索出的表项目(238)后，执行步骤239。
L2SW30-1在从CGW接收到第2层隧道分组后，根据封装头的 发送目标MAC地址741 (该例子中是"00.99.c0.36.11.00")，将接 收分组传送到EGW10-1 (图13的SQ1-13)。
EGW10-1在从L2-VPN侧接收到上述第2层隧道分组后，执行 图18所示的下行分组处理程序130，判断接收分组的隧道类型(131)。 在该例中，由于隧道类型是"Ethernet over Ethernet",所以EGW10-1 从接收分组中去除封装头74 (解封装)(132、图13的SQ1-14)。 由此，如图15所示，将格式F2-2的L2隧道分组变换为格式F2-3的 PPPoE分组。
EGW10-1从用户管理表17中检索用户MAC地址171与解封装 后的接收分组的发送目标MAC地址711相应的表项目(134)。 EGW10-1判断检索结果(135),若在用户管理表17上没有发现与 发送目标MAC地址711对应的表项目，则丢弃接收分组(140), 而结束该程序。
这次，从用户管理表17中检索与接收分组的发送目标MAC地 址"00.99.c0.61.72.00"对应的表项目170-2。这时，在EGW10國1将 表项目170-2表示的用户侧端口号177的值"1"存储到工作存储器 (136)后，判断接收分组的类别(137)。若接收分组不是PPP通 信的结束请求分组(PADT)，则EGW10-1从具有用户侧端口号"1" 的线路接口 11-1中送出接收分组(139)，而结束程序。由此，将从 BAS40-1返回的PADO分组传送到PADI分组的发送源用户终端Hl 上(图13的SQ1-15)。
在接收分组是PADT分组的情况下，EGW10-1从用户管理表17 中删除上述检索出的表项目170-2 (138)后，执行步骤139。
用户终端Hl在接收到PADO分组后，发送作为PPP会话的开始 请求分组的PADR (图13的SQ1-16) 。 PADR分组如图16中格式 F3-l所示那样，以太头的发送目标MAC地址711表示BAS40-1的 MAC地址"00.99.c0.93.19.00"。
EGW10-1在接收到上述PADR分组后，执行如图17所示的上行 分组处理程序110，判断接收分组的类别(步骤lll)。由于这次接
收PADR分组，所以EGW10-1判断是否在用户管理表17上已登记 了用户MAC地址171与接收分组的发送源MAC地址712 ("00.99.c0.61.72.00")相应的表项目(121)。若目的表项目没有 登记在用户管理表17上，EGW10-1丢弃接收分组(129)，而结束 该程序。
由于这次与发送源MAC地址"00.99.c0.61.72.00"对应的表项 目170-2已登记在用户管理表17上，所以EGW10-1判断上述表项目 170-2的第2层隧道类型173 (122)。在该例中，表项目170-2的第 2层隧道类型173是"Ethernet over Ethernet"。因此，EGW10-1如 图16中格式F3-2所示那样，在S-MacDA741和S-MacSA742上适用 包含用户管理表项目170-2表示的CGW MAC地址176和EGW MAC 地址175的封装头74,而封装PADR分组(123、图13的SQ1-17)， 变换为第2层隧道分组。
EGW10-1将用户管理表17的项目170-2表示的L2-VPN侧端口 号178的值"5"暂时保存在存储器25的工作区域上(125)，而判 断上述第2层隧道分组(发送分组)的类别(126)。如这次这样， 在发送分组是PADR分组的情况下，EGW10-1将发送分组从具有端 口号"5"的输入输出线路接口发送到广域以太网(L2-VPN) (128、 图13的SQ21-18)，而结束该程序。
上述封装后的PADR分组(第2层隧道分组)通过L2SW30-1 传送到CGW20-1。
CGW20-1在接收到包含上述PADR分组的第2层隧道分组后， 执行图19所示的上行分组处理程序210，并判断接收分组的隧道类 型(2U)。由于这次接收分组的隧道类型是"Ethemet over Ethernet", 所以CGW20-2从接收的第2层隧道分组中去除封装头74 (解封装 212、图13的SQ1-19)，在将接收分组变换为图16的格式F3-3后， 判断分组的类型(214)。
在接收分组是PADR分组的情况下，CGW20-1判断是否在用户 管理表27-1上登记了用户MAC地址271与接收分组的发送源MAC 地址712 ( "00.99.c0.61.72.00")相应的表项目(221)。若目的表
项目不在用户管理表27-l上，贝lj CGW20-1丢弃接收分组(225), 而结束该程序。
在这次的例子中，从用户管理表27-l中检索与接收分组(PADR) 的发送源MAC地址"00.99.c0.61.72.00"相应的表项目270-2。因此， CGW20-1判断要发送的分组的类别(222)。如这次这样，在PADR 分组的情况下，CGW20-1将上述发送分组从具有ISP侧端口号"5" 的线路接口中发送到ISP网(224,图21的SQ2-21)，而结束程序。 在发送分组是PADT分组的情况下，CGW20-1从用户管理表27-l中 删除上述检索项目(223)后，执行步骤224。
上述PADR分组通过由该发送目标MAC地址指定的BAS40-1 来加以接收。BAS40-1在接收到上述PADR分组后，将作为对PADR 分组的响应分组的PADS分组返回到作为该发送源的用户终端HI (图13的SQl-21) 。 PADS分组同前述的PADO相同，为图15中 格式F2-1所示的格式。
CGW20-1在接收到PADS分组后，执行图20所示的下行分组处 理程序230，从用户管理表27-1中检索用户MAC地址271与接收分 组的发送目标MAC地址相应的表项目(231)。
这次的例子中，从用户管理表27-l中检索与接收分组(PADS) 的发送目标MAC地址"00.99.c0.61.72.00"对应的表项目270-2。因 此，CGW20-1判断所检索出的表项目270-2的第2层隧道类型273 (234)，由于隧道类型是"Ethernet over Ethernet"，所以将上述表 项目表示的CGW MAC地址275和EGW MAC地址276适用于封装 头74，而封装接收分组(235、图13的SQl-22)。
通过上述封装，接收分组(PADS)如图15中格式F2-2所示， 变换为作为S-MacDA741具有EGW110-1的MAC地址 "00.99.c0.36.11.00"、作为S-MacSA742具有CGW20-1的MAC地 址"00.99.c0.44.21.00"的第2层隧道分组(发送分组)。
CGW20-1判断发送分组是否是表示PPP通信的结束请求的 PADT分组(237)。在如这次这样，发送分组是PADS分组的情况 下，CGW20-1从与用户管理表27-1的表项目270-2表示的L2-VPN
侧端口号278对应的线路接口，发送上述发送分组(239、图13的 SQl-12)，而结束该程序。由此，PADS分组通过与PADR分组相反 的路径，传送到L2SW30-1，并通过L2SW30-1，传送到EGW10-1。
EGW10-1在接收到上述PADO分组后，执行图18所示的下行分 组处理程序130，而判断接收分组的隧道类型(131)。这次由于隧 道类型是"Ethernet over Ethernet"，所以EGW10-1从接收分组冲去 除封装头74 (解封装)(132、图13的SQ1-24)。由此，如图15 所示，将格式F2-2的接收分组变换为格式F2-3的分组。
EGW10-1从用户管理表17中检索出用户MAC地址171与解封 装后的接收分组的发送目标MAC地址711相应的表项目(134)。 这次，从用户管理表17中检索与接收分组的发送目标MAC地址 "00.99.c0.61.72.00"对应的表项目170-2。这时，EGW10-1在将表 项目170-2表示的用户侧端口号177的值"1"存储到工作区域(136) 后，判断接收分组的类别(137)。由于发送分组不是PADT分组， 所以EGW10-1从具有用户侧端口号"l"的线路接口中送出接收分组 (139)，而结束该程序。由此，将从BAS40-1返回的PADS分组传 送到PADR分组的发送源用户终端Hl上(图13的SQ1-25)。
EGW10-1在从用户侧(或L2-VPN侧)接收到用户分组后，根 据上述的分组处理程序110 (或130)，来封装(或解封装)接收分 组，而传送到L2-VPN网(或接入网)。同样，CGW20-1也在从L2-VPN 侧(或ISP侧)接收到用户分组后的情况下，根据上述的分组处理程 序210 (或230)，来解封装(或封装)接收分组，而传送到ISP网 (或L2-VPN网)。
EGW10-1 (或CGW20-1)在从用户侧或ISP侧接收了作为PPP 通信的结束请求分组的PADT分组的情况下，将所接收的PADT分 组传送到作为相对装置的CGW20-1 (或EGW10-1)，并且，从自身 装置的用户管理表17 (或27-1)中删除与PADT分组的发送源MAC 地址或发送目标MAC地址对应的表项目(127、 138、 223、 238)。
实施例2
接着，作为本发明的第二实施例，来说明在EGW和CGW之间， 进行使用了 S-VLAN ID后的扩展VLAN型的第2层隧道的情况。
作为前提的系统结构和各种表与第一实施例相同。
图21表示在图1所示的通信网络中，用户终端H3发送了对VoIP 网NW4的连接请求分组PADI的情况下的通信时序。另外，图22表 示第二实施例中的PADI分组的格式的变换过程，图23表示PADO 分组的格式变换过程，图24表示PADR分组的格式变换过程。
用户H3在请求对VoIP网的连接的情况下，如图22中格式F4-l 所示，包含ID值"1"来作为VLAN714，并对在TAGVALUE7313 上包含表示业务名、域名和密码的"voip@isp4;pass4"的PADI分组 进行广播(图21的SQ2-1)。
EGW10-1在接收到上述PADI分组后，执行如图17所示的上行 分组处理程序U0，判断所接收的PPPoE分组的种类(111)。由于 接收分组是PADI分组，所以EGW10-1在用户管理表17上追加登记 新的表项目(112)。
上述表项目如图5D的项目170-3所示，作为用户MAC地址171 包含所接收的PADI分组表示的发送源MAC地址 "00.99.c0.55.34.00"，作为用户侧端口号177包含接收了上述PADI 分组的线路接口 ll-i的端口号(该例子中是"3")，在VLANID172 上包含接收分组所指定的ID值"1"。
EGW10-1之后从接收分组中提取TAG VALUE7313 : "voip@isp4;pass4" (112)，将包含从该TAG VALUE提取的域名 "isp4"和密码"pass4"的用户认证请求消息(Access-Request)发 送到Radius服务器31 (114、图13的SQ2-2)，等待来自Radius服 务器31的响应(115)。
Radius服务器31进行与第一实施例相同的用户认证。这次，具 有从用户管理表37检索出的域名"isp4"的表项目370-2指定第2 层隧道类型373是"扩展VLAN",指定S-VLAN ID374是ID值"2"。 在密码是正常的情况下，Radius服务器31通过向EGW10-1返回的 接入许可消息(Access-Accept)(图21的SQ2-3)，来表示第2层
隧道类型是"扩展VLAN" , S-VLANID的值是"2"。
EGW10-1在从Radius服务器31接收到响应分组(Access-Accept) 后，判断认证结果(116)。在响应分组是Access-Accept的情况下， EGW10-1将所接收的Access-Accept表示的第2层隧道类型"扩展 VLAN"和S-LANID的值"2"登记到用户管理表的表项目170-3上 (118)。在第2层隧道类型是扩展VLAN的情况下，由于在 Access-Accept中不指定EGW MAC地址和CGW MAC地址，所以在 表项目170-3的EGW MAC地址175和CGW MAC地址176上设置 代码"-"。在该时刻，表项目170-3为图5E所示的状态。
接着，EGW10-1从PADI分组的TAG VALUE7313中提取域名 "isp4",从端口管理表18中对与上述域名"isp4"对应的L2-VPN 侧端口号182检索值"6" (119)，并将所检索出的端口号"6"作 为L2-VPN侧端口号178登记到用户管理表17上(120)。由此，表 项目170-3为图5F所示的状态。
之后，EGW10-1判断表项目170-3的第2层隧道类型173( 122)。 这次，由于隧道类型是扩展VLAN，所以EGW10-1如图22中格式 F4-2所示，通过包含S-VLAN ID715的封装头(以太头)74来封装 接收分组，而变换为第2层隧道分组(124)。
EGW10-1将用户管理表17的项目170-3表示的L2-VPN侧端口 号178的值"6"暂时保存在存储器25的工作区域上(125),而判 断上述第2层隧道分组(发送分组)的类别(126)。如这次这样， 在第2层隧道分组是PADI分组的情况下，EGW10-1将发送分组从 具有端口号"6"的输入输出线路接口发送到广域以太网(L2-VPN) (128、图13的SQ2-5),而结束该程序。
上述PADI分组通过L2SW30-2传送到CGW20-2。 CGW20-2在 接收到上述第2层隧道分组后，执行图19所示的上行分组处理程序 210，并判断接收分组的隧道类型(211)。
由于这次接收分组的隧道类型是扩展VLAN，所以CGW20-2从 接收分组的头中去除S-VLANID715 (213、图21的SQ2-7)，在存 储了上述S-VLAN ID715的值"2"后的状态下，判断接收分组的类
别(214)。由于这次接收分组是PADI分组，所以CGW20-2在用户 管理表27-2上追加所接收的PADI分组的发送源MAC地址为用户 MAC地址271的新的表项目(215)。
图9A的270-22表示在该时刻向用户管理表27-2追加的表项目 的内容。在用户MAC地址271设置PADI分组的发送源MAC地址 表示的用户终端H3的MAC地址"00.99.(:0.55.34.00"，在VLAN ID272 上设置接收分组表示的VLAN ID714的值"1"，在第2层隧道类型273 上设置表示扩展VLAN的代码。在S-VLAN ID274上设置接收分组 表示的S-VLAN ID715的值"2"，在L2-VPN侧端口号277上设置 接收了上述第2层隧道分组的线路接口的端口号，在该例子中为"3"。 这次，由于在第2层隧道分组中不指定CGW MAC地址和EGW MAC 地址，所以在CGW MAC地址275和EGW MAC地址276上设置了 代码"-"。
CGW20-2接着从图11所示的端口管理表28-2中检索出与PADI 分组的TAG VALUE表示的域名"isp4"对应的ISP侧端口号282和 业务名编辑标记283 (216)，而将所检索出的ISP侧端口号的值(在 该例子中是"8")作为ISP端口号278登记在用户管理表的表项目 270-22上(217)。结果，表项目270-22变为图9B所示的状态。
CGW20-1根据所检索出的业务名编辑标记283的值，判断是否 要进行业务名编辑(218)。端口管理表28-2中，由于在与域名"isp4" 对应的表项目280-22上，将业务名编辑标记283设置为"1"，所以 CGW20-2分析PADI分组的TAG VALUE表示的"voip@isp4;pass4"， 从TAG VALUE中去除域名"isp4"和密码信息"pass4"，而如图 14中格式F4-3所示，将接收分组(PADI分组)作为TAG VALUE 变换为包含业务名"voip"的发送分组(219、图21的SQ2-8)。
之后，CGW20-2从用户管理表27-2中检索与上述发送分组的发 送源MAC地址对应的ISP侧端口号278的值"8" (220)，并将发 送分组从具有ISP侧端口号"8"的线路接口 21-8发送到ISP网(224、 图21的SQ2-9)后，结束该程序。
上述PADI分组通过BAS40-4来加以接收。BAS40-4响应于所
接收的PADI分组，来发送PADO分组(图21的SQ2-10)。上述 PADO分组如图23中格式F5-l所示，包含作为PADI分组的发送源 的用户终端H3的MAC地址"00.99.c0.55.34.00"来作为发送目标 MAC地址711 ，包含BAS40-4的MAC地址"00.99.c0.26.24.00"来 作为发送源MAC地址712，包含与PADI分组相同的ID值"1"来 作为VLANID714。
CGW20-2在接收到上述PADO分组后，执行图20所示的下行分 组处理程序230，从用户管理表27-2中检索用户MAC地址271与接 收分组的发送目标MAC地址相应的表项目(231)。在这次的例子 中，从用户管理表27-2中检索出用户MAC地址271是 "00.99.c0.55.34.00"的表项目270-22。因此，CGW20-2判断所检索 出的表项目270-22的第2层隧道类型273 (234)。这时，由于隧道 类型是扩展VLAN，所以CGW20-2适用表项目270-22的S-VLAN ID274的值"2"，而封装PADO分组(236、图21的Q2-11)。这 里的封装是指如图23中格式F5-2所示，将PADO分组变换为在以太 头上追加了 S-VLAN ID717后的形式的第2层隧道分组(发送分组)。
CGW20-2判断上述发送分组的类别(237)，若发送分组不是 PADT分组，则从与从用户管理表27-2检索出的表项目270-22表示 的L2-VPN侧端口号278 ( "3")对应的线路接口中，发送上述发 送分组(239,图21的SQ2-12)，而结束该程序。由此，PADO分 组以与PADI分组相反的路径，传送到L2SW30-2。
L2SW30-2在从CGW20-2接收到第2层隧道分组后，根据 S-VLANID，将接收分组传送到EGW10-1 (图21的SQ2-13)。
EGW10-1在接收到上述第2层隧道分组后，执行图18所示的下 行分组处理程序130,并判断接收分组的隧道类型(131)。这次由 于隧道类型是扩展VLAN,所以EGW10-1从接收分组中去除S-VLAN ID715 (解封装)(133、图21的SQ2-14)。通过上述解封装，将第 2层隧道分组突换为图23中格式F5-3所示的PPPoE分组。
EGW20-1之后从用户管理表17中检索出用户MAC地址17L与 上述发送分组的发送目标MAC地址711相应的表项目(134)，来
判断检索结果(135)。这次，由于从用户管理表17中检索表项目 170-3，所以EGW10-1在将用户侧端口号177表示的端口号"3"存 储在工作区域(136)后，判断接收分组的类别(137)。若发送分组 不是PADT分组，则EGW10-1从具有端口号"3"的线路接口中送 出发送分组(139、图21的SQ2-15)，而结束程序。由此，将PADO 分组传送到PADI分组的发送源用户终端H3。
用户终端H3在接收到PADO分组后，发送作为PPP会话的开始 请求分组的PADR分组(图21的SQ2-16)。上述PADR分组如图 24中格式F6-l所示，以太头的目标MAC地址711为BAS40-4的 MAC，而可以在VLANID714上包含与PADI分组相同的值"1"。
EGW10-1在接收到上述PADR分组后，执行如图17所示的上行 分组处理程序110，判断接收分组的类别(步骤lll)。由于这次接 收分组不是PADI分组，所以EGW10-1判断是否在用户管理表17上 已登记了用户MAC地址171与接收分组的发送源MAC地址712相 应的表项目(121)。
由于与接收分组的发送源MAC地址"00.99.c0.55.34.00"对应的 表项目170-3已登记在用户管理表17上，所以EGW10-1判断上述表 项目170-3的第2层隧道类型173 (122)。这次由于第2层隧道类 型是扩展VLAN ，所以EGW10-1使用上述表项目170-3的S-VLAN ID174表示的ID值"2"，来封装接收分组(124、图21的SQ2-17)， 变换为第2层隧道分组(发送分组)。这里的封装如图24中格式F6-2 所示那样，是指在以太头上追加S-VLANID715。
EGW10-1之后将用户管理表17的项目170-3表示的L2-VPN侧 端口号178的值"6"暂时保存在存储器25的工作区域上(125)， 判断上述第2层隧道分组的类别(126)。如这次这样，在第2层隧 道分组(发送分组)是PADR分组的情况下，EGW10-1将发送分组 从具有端口号"6"的线路接口发送到广域以太网(L2-VPN) (128、 图21的SQ21-18)，而结束该程序。上述第2层隧道分组(PADR) 通过L2SW30-2传送到CGW20-2 。 \
CGW20-2在接收到上述第2层隧道分组后，执行图19所示的上
行分组处理程序210，并判断接收分组的隧道类型(211)。由于这 次接收分组的隧道类型是扩展VLAN，所以CGW20-2从接收分组中 去除S-VLAN ID715 (解封装)(213)，将接收分组变换为具有图 23的格式F6-3的发送分组(PPPoE分组)后，判断分组的类别(214)。 在发送分组是PADR分组的情况下，CGW20-2从用户管理表 27-2中检索用户MAC地址271与接收分组的发送源MAC地址712 相应的表项目(221)。检索的结果，若发现与发送源MAC地址
"00.99.c0.55.34.00"相应的表项目270-22，则CGW20-2判断发送分 组是否是PADT分组(223)。由于这次发送分组是PADR分组，所 以CGW20-2从具有表项目270-22的ISP侧端口号278表示的端口号
"8"的线路接口中送出发送分组(224，图21的SQ2-21)，而结束 该程序。
上述分组(PADR)由BAS40-4来加以接收。BAS40-4在接收到 上述PADR分组后，作为对PADR分组的响应分组返回PADS分组 (图21的SQ2-21) 。 PADS分组如图23中格式F5-1所示，发送目 标MAC地址711为用户终端H3的MAC地址"00.99.c0.55.34.00"。
CGW20-2在从BAS40-4接收到PADS分组后，执行图20所示 的下行分组处理程序230，从用户管理表27-2中检索用户MAC地址 271与接收分组的发送目标MAC地址712—致的表项目(231)。由 于这次检索与发送目标MAC地址"00.99.c0.55.34.00"相应的表项目 270-22，所以CGW20-2与PADO分组的接收时相同，判断表项目 270-22的第2层隧道类型273 (234),适用表项目270-22的S-VLAN ID274的值"2"，封装PADS分组(236、图21的Q2-22),变换 为图23中由格式F5-2所示的第2层隧道分组。
CGW20-2从与表项目270-22表示的L2-VPN侧端口号278("3") 对应的线路接口发送上述第2层隧道分组(239),而结束该程序。 由此，PADS分组通过与PADR分组相反的路径，传送到L2SW30-2， 并通过L2SW30-2，传送到EGW10-1 (图21的SQ2-23)。
EGW10-1在接收到上述PADS后，执行图18所示的下行分组处 理程序130。与PADO分组的接收时相同，EGW10-1判断接收分组
的隧道类型(131)，从接收分组中去除S-VLANID715 (解封装化) (133、图21的SQ2-24),从用户管理表17中检索表项目170-3( 134)， 从具有端口号"3"的线路接口中送出具有图23的格式F5-3的发送 分组(139、图21的SQ2-25)，而结束该程序。由此，将PADS分 组传送到PADR分组的发送源用户终端H3。
EGW10-1 (或CGW20-2)在从用户侧或ISP侧接收了作为PPP 通信的结束请求分组的PADT分组的情况下，将所接收的PADT分 组传送到作为相对装置的CGW20-2 (或EGW10-1)，并且，从自身 装置的用户管理表17 (27-2)中删除与PADT分组的发送源MAC地 址或发送目标MAC地址对应的表项目。
在上述的实施例中，EGW和CGW在作为PPPoE协议中的连接 请求分组的PADI分组的接收时，通过将新的表项目追加到用户管理 表，从而在EGW和CGW之间设置了 L2-VPN，但是，在将例如 IEEE802.1X适用于网络的情况下，可以在EAP-Response/ID通知分 组的接收时，通过将新的表项目追加到用户管理表，在EGW和CGW 之间设置L2-VPN。
以上的实施例中，说明了 L2-VPN中的第2层隧道的类型是 Ethernet over Ethernet和扩展VLAN的情况，但是本发明还可适用于 例如L2TPv3及Ethernet overIP等其他第2层隧道类型。
权利要求
1、一种广域以太网中的分组传送控制方法，该广域以太网包括容纳了与用户终端进行通信用的多个接入线路的边缘侧分组传送装置；可通过ISP域名来识别的多个核心侧分组传送装置；以及与ISP域名相对应地存储了第2层隧道控制信息的认证服务器，上述各核心侧分组传送装置与各自附随的至少一个网关装置相连，属于各ISP的用户终端和第3层网之间的连接通过上述网关装置来进行控制，其特征在于，该分组传送控制方法包括下列步骤从用户终端接收了对第3层网的连接请求分组的上述边缘侧分组传送装置，向上述认证服务器发送包含从该连接请求分组中提取的ISP域名和用户认证信息的用户认证请求消息的步骤；接收了上述用户认证请求消息的上述认证服务器，在用户认证已成功时，向上述边缘侧分组传送装置返回包含与该用户认证请求分组所示的ISP域名相对应的第2层隧道控制信息的响应消息的步骤；接收了上述响应消息的上述边缘侧分组传送装置，将表示上述连接请求分组的发送源地址和该响应消息所示的上述第2层隧道控制信息之间的对应关系的新的表项目登记到第1用户管理表中，并根据该第2层隧道控制信息封装上述连接请求分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网的步骤；以及接收了上述第2层隧道分组的核心侧分组传送装置，将表示从上述接收分组中提取的第2层隧道控制信息和上述连接请求分组的发送源地址之间的对应关系的新的表项目登记到第2用户管理表中，并将对该接收分组解封装后得到的连接请求分组传送到附随的网关装置的步骤。
2、 根据权利要求1所述的分组传送控制方法，其特征在于 上述核心侧分组传送装置在从上述网关装置接收了以用户终端为目标的分组时，从上述第2用户管理表中检索与上述接收分组的发 送目标地址相对应的表项目，并根据该表项目所示的第2层隧道控制 信息封装上述接收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太 网； 接收了上述第2层隧道分组的上述边缘侧分组传送装置，对上 述第2层隧道分组进行解封装，并将所得到的分组传送到与其发送目 标地址相对应的用户终端。
3、 根据权利要求2所述的分组传送控制方法，其特征在于 在上述第2用户管理表中没有登记与从上述网关装置接收到的分组的发送目标地址相对应的表项目的情况下，上述核心侧分组传送 装置丢弃上述接收分组。
4、 根据权利要求1 3中任意一项所述的分组传送控制方法， 其特征在于上述边缘侧分组传送装置在从上述用户终端接收了对第3层网 的连接请求分组之外的分组时，从上述第1用户管理表中检索与上述 接收分组的发送源地址相对应的表项目，并根据该表项目所示的第2 层隧道控制信息封装该接收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广 域以太网；接收了上述第2层隧道分组的核心侧分组传送装置，对上述接 收分组进行解封装，并将所得到的分组传送到附随的网关装置。
5、 根据权利要求4所述的分组传送控制方法，其特征在于 在上述第1用户管理表中没有登记与从上述用户终端接收到的分组的发送源地址相对应的表项目的情况下，上述边缘侧分组传送装 置丢弃上述接收分组。
6、 根据权利要求2所述的分组传送控制方法，其特征在于 上述边缘侧分组传送装置在上述第1用户管理表中登记的新的表项目中，存储表示接收了上述连接请求分组的接入线路的端口号， 在从上述核心侧分组传送装置接收了第2层隧道分组时，将对该第2 层隧道分组解封装后得到的分组，传送到具有上述表项目所示的端口 号的特定的接入线路。
7、 根据权利要求2所述的分组传送控制方法，其特征在于 上述第l、第2用户管理表的各表项目，存储隧道类型和与隧道类型相对应的封装头信息，作为上述第2层隧道控制信息；上述边缘侧分组传送装置使用由从上述第1用户管理表检索出 的表项目所示的隧道类型决定的封装头信息，封装来自上述各接入线路的接收分组；上述核心侧分组传送装置使用由从上述第2用户管理表检索出 的表项目所示的隧道类型决定的封装头信息，封装来自上述网关装置 的接收分组。
8、 根据权利要求1 7中任意一项所述的分组传送控制方法， 其特征在于上述核心侧分组传送装置中的至少一个，与通过业务名来识别 的多个网关装置相连，在从上述广域以太网接收了分组头中包含ISP 域名及业务名的第2层隧道分组时，对所接收的分组进行解封装，并 传送到由上述业务名确定的网关装置。
9、 一种分组传送装置，与广域以太网相连，并容纳了与用户终 端进行通信用的多个接入线路，其中该广域以太网包含可通过ISP 域名来识别的多个核心侧分组传送装置；以及与ISP域名相对应地存 储第2层隧道控制信息的认证服务器，其特征在于，该分组传送装置 包括下列单元用于在从上述任一接入线路接收了用户终端发送的对第3层网 的连接请求分组时，向上述认证服务器发送包含从上述连接请求分组 中提取的ISP域名和用户认证信息的用户认证请求消息，并从上述认 证服务器接收包含与上述用户认证请求消息所示的ISP域名相对应 的第2层隧道控制信息的响应消息的单元；用于将新的表项目存储在用户管理表中的单元，其中该新的表 项目表示上述连接请求分组的发送源地址和从上述响应消息中提取的上述第2层隧道控制消息之间的对应关系；用于根据上述第2层隧道控制信息封装上述连接请求分组，并作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网的单元；用于在从上述用户终端接收了对第3层网的连接请求分组之外的分组时，从上述用户管理表中检索与该接收分组的发送源地址相对应的表项目，并根据该表项目所示的第2层隧道控制信息封装上述接 收分组，作为第2层隧道分组发送到上述广域以太网的单元；以及 用于在从上述广域以太网接收了第2层隧道分组时，对上述第2 层隧道分组进行解封装，并将所得到的分组传送到与其发送目标地址 相对应的用户终端的单元。
10、 一种分组传送装置，与至少一个网关装置相连，将从广域 以太网接收到的第2层隧道分组解封装后传送到上述网关装置，并将 从上述网关装置接收到的分组变换为第2层隧道分组后传送到上述 广域以太网，其特征在于，该分组传送装置包括用于在从上述广域以太网接收了包含用户终端发送的对第3层 网的连接请求分组的第2层隧道分组时，将表示从该接收分组中提取 的第2层隧道控制信息和上述连接请求分组的发送源地址之间的对 应关系的新的表项目登记在用户管理表中的单元；以及用于在从上述网关装置接收了分组时，从上述用户管理表中检 索与上述接收分组的发送目标地址相对应的表项目，并根据该表项目 所示的第2层隧道控制信息封装该接收分组，作为第2层隧道分组发 送到上述广域以太网的单元。
全文摘要
提供一种在广域以太网上可动态设置第2层隧道所需的控制信息的分组传送控制方法和分组传送装置。从用户终端接收了PADI的边缘侧GW(EGW)从认证服务器中取得第2层隧道控制信息，将PADI的发送源地址和第2层隧道控制信息之间的对应关系存储在管理表上。EGW根据该第2层隧道控制信息来封装PADI，而发送到广域以太网。核心侧GW将从接收分组提取的隧道控制信息和发送源地址之间的对应关系登记在管理表上，将解封装后的PADI传送到BAS。各GW之后参考管理表，对接收分组进行格式变换。
文档编号H04L29/06GK101115014SQ20071013675
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月27日 优先权日2006年7月27日
发明者宫田裕章, 镰田正典, 高桥正 申请人:日立通讯技术株式会社