专利名称：服务质量QoS的实现方法和服务边缘提供商PE设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种服务质量QoS的实现方法和服 务提供商边缘PE设备。
背景技术：
由于组网灵活且可扩展性高等原因，基于MPLS (Multi Protocol Label Switching,多协议标签交换)的VPN (Virtual Private Network,虚拟私有网 络)应用目前已经成为VPN4支术的主流，用MPLS实现VPN的技术方案在 一定程度上屏蔽了传统IP (Internet Protocol,因特网协议)网络的缺陷，在 MPLS上各种新兴应用能够方便展开。除了前述的MPLS VPN夕卜，基于MPLS 的QoS ( Quality of Service,服务质量)和TE ( Traffic Engineering,流量工程) 也相对容易实施。
其中MPLS VPN的技术实际是基于PE( Provider Edge,服务提供商边缘) 的一种VPN技术，在核心网P (Provider,路由器)设备上不需要感知VPN 信息。现有的技术实现中，可以在MPLS网络中部署Differ-Serv (服务区分) 的QOS,主要通过MPLS报文中的EXP标志位来进行流分类及动作实施，可 以简述为对不同的MPLS业务流进行差分服务。而MPLS TE技术目前主要应 用于带宽优化领域，全面部署MPLSTE可以实现整网的流量工程，使网络不 会出现流量拥塞。最近新兴的DS-TE技术是MPLS TE与Diff-Serv技术的结 合，在带宽优化的基础上实现差分服务，目的是4是升关4定业务流量的性能。
现有技术中，在MPLS域内，根据标签的EXP域进行流分类，进而实施 PHB ( Per-Hop Behavior ，单中继段行为)，为携带MPLS标签的业务流提供 Diff-Serv QoS。现有的MPLS QOS实施PHB基于标签中的EXP域，其缺点 在于无法识别流的VPN信息，实际应用中VPN是逻辑概念，例如对于L3VPN 是路由信息控制的VPN,与标签的EXP域无关联。如果在MPLS L3VPN网络中的一台PE上将对QoS行为设置为"对来自VPN1的流量实施Qos动作1, 对来自VPN2的流量实施Qos动作2"。但目前的MPLS QoS和IP Qos技术都 无法用简单的方法实现。
发明内容
本发明提供一种服务质量QoS的实现方法和服务提供商边缘PE设备， 用于基于VPN实现QoS。
本发明提供一种服务质量QoS的实现方法，包括
对来自不同虚拟私有网络VPN中用户边缘设备CE的流量根据VPN进行 VPN标识；
根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不同VPN标识的 流量实施对应的QoS。
其中，所述对来自不同VPN中CE的流量根据源VPN进行VPN标识包
括
对于L3VPN,配置不同的VPN路由实例VRF在本地路由器上的唯一索 引VRF Index与VPN的对应关系；
对来自VPN中CE的流量进行VRF的匹配，获得所述流量的VRF Index;
根据所述流量的VRF Index,以及所述VRF Index与VPN的对应关系， 确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN进行VPN标识。
其中，所述对来自不同VPN中CE的流量根据源VPN进行VPN标识包
括
对于L2VPN,配置不同的虚拟链路VC与VPN的对应关系；
对来自VPN中CE的流量进行VC的匹配，获得所述流量的VC;
根据所述流量的VC，以及所述VC与VPN的对应关系，确定所述流量 的源VPN并对所述流量一艮据源VPN进行VPN标识。
其中，所述对来自不同VPN中CE的流量根据VPN进行VPN标识前， 还包括
对于与本设备连接的不同VPN，分别配置对应的QoS策略。其中，所述根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不同 VPN标识的流量实施对应的QoS包括
所述根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，以及所述流量的VPN 标识，获取所述VPN标识对应的QoS策略；
根据所述QoS策略对所述流量进行带宽保证。
其中，所述根据QoS策略对所述流量进行带宽保证后，还包括
对所述流量进行流分类，根据分类结果将不同优先级的流量置入不同的 队列进行调度。
本发明还提供一种服务提供商边缘PE设备，包括
入口单元，用于对来自不同虚拟私有网络VPN中用户边缘设备CE的流 量根据VPN进行VPN标识；
出口单元，用于根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不 同VPN标识的流量实施对应的QoS 。
其中，所述入口单元包括
第一对应关系配置子单元，用于配置不同的VPN路由实例VRF在本地 路由器上的唯一索引VRF Index与VPN的对应关系；
VRF匹配子单元，用于对来自VPN中CE的流量进行VRF的匹配，获 得所述流量的VRF Index;
第一VPN标识子单元，用于根据所述流量的VRF Index,以及所述VRF Index与VPN的对应关系，确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN 进行VPN标识。
其中，所述入口单元包括
第二对应关系配置子单元，用于对于L2VPN，配置不同的虚拟链路VC 与VPN的对应关系；
VC匹配子单元，用于对来自VPN中CE的流量进行VC的匹配，获得所 述流量的VC;
第二 VPN标识子单元，用于根据所述流量的VC，以及所述VC与VPN 的对应关系，确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN进行VPN标
7识。
其中，所述PE设备还包括
QoS策略配置单元，用于对于与本设备连接的不同VPN,分别配置对应 的QoS策略。
其中，所述出口单元包括
QoS策略获取子单元，用于所述根据预先配置的VPN与QoS策略的对应 关系，以及所述流量的VPN标识，获取所述VPN标识对应的QoS策略； QoS策略实施子单元，用于根据所述QoS策略对所述流量进行带宽保证。 其中，所述出口单元还包括
流量分类子单元，用于对所述流量进行流分类，才艮据分类结果将不同优 先级的流量置入不同的队列进行调度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
通过使用本发明，在PE设备内部通过VPN标识不同的流量，并基于VPN 标识对不同的流量实施对应的QoS。从而使得用户可以基于VPN定义和实施 QoS策略，使得QoS的规划和部署更加方便。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中提供的QoS实现方法的流程图2是本发明中提供的QoS实现方法所应用的L3VPN网络场景示意图3是本发明中提供的L3VPN网络场景下QoS实现方法的流程图4是本发明中提供的QoS实现方法所应用的L2VPN网络场景示意图5是本发明中提供的PE设备的结构示意图6是本发明中提供的PE设备的另一结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种服务质量QoS的实现方法，如图1所示，包括
步骤s101 、对来自不同VPN中CE的流量根据VPN进行VPN标识。
步骤sl02、根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不同VPN 标识的流量实施对应的QoS 。
通过使用本发明提供的方法，在PE设备内部通过VPN标识不同的流量， 并基于VPN标识对不同的流量实施对应的QoS。从而^f吏得用户可以基于VPN 定义和实施QoS策略，使得QoS的规划和部署更加方便。
本发明中QoS实现方法的一具体应用场景如图2所示，图2所示的L3VPN 场景中，包括CE (Customer Edge，用户网络边缘)设备、PE设备以及MPLS 核心部分。其中CE设备通过接口直接与SP (ServiceProvider,服务提供商) 相连，CE设备可以是路由器或交换机，也可以是一台用户主机。CE无法感知 到VPN的存在，也不需要必须支持MPLS。如图2所示，该应用场景中包括两 个VPN，每个VPN中包括多个CE设备。PE设备是服务提供商网络的边缘设备， 与CE设备直接连接，在MPLS网络中，由PE设备完成对VPN的相关处理。如 图2所示，PEl作为VPNl和VPN2的Ingress PE (入口PE)设备，负责VPN1和 VPN2的相关处理。MPLS核心部分由P (Provider,路由器)设备组成，P设备 为服务提供商网络中的骨干路由器，不与CE设备直接相连。P设备需要具备基 本的MPLS转发能力。
现有技术中的主要问题在于，VPN流量在由Ingress PE向MPLS核心部分 发送时，无法简单的基于VPN定义和实施QoS。为此，本发明提供了一种QoS 实现方法，应用于MPLS VPN边缘的Ingress PE设备。以图2所示的网络场景为 例，该QoS实现方法包括
步骤s301、在PEl上对于各VPN进行QoS策略的配置。具体的，以对VPN1进行的QoS策略配置为例，对PE1的与MPLS核心部分 连接的接口 (即PE1的出接口 )进行关于VPNl的QoS策略配置，策略描述为 "对VPN1的所有流量预留总带宽的10 % "。对VPN2进行的QoS策略配置相似， 在此不进行重复描述。
步骤s302、 PE1接收到来自VPN的流量。
步骤s303、 PE1接收到来自不同VPN中CE的流量，对流量进行VRF匹配， 获得流量对应的VRF Index。
具体的，现有技术中，对于L3VPN，通常将每台PE路由器在逻辑上划分 为多台虚拟路由器，即多个VRF (VPN Routing/Forwarding Instance, VPN路 由转发实例)，每个VRF对应一个VPN，有自己独立的if各由表、转发表和相 应的接口，根据路由表和转发表对流量进行转发。相当于将一台各VPN共享 的PE设备模拟成多台各VPN专用的PE设备。对于来自不同VPN中CE的流量， PE1根据接收到该流量的接口 ，将该流量分发到与接口对应的VRF进行处理。
步骤s304、 PE1根据流量的VRF Index，以及VRF Index与VPN的对应关系， 确定流量的VPN。
具体的，在PE1上配置了不同的VRF在本地路由器上的唯一索引VRF Index与VPN的对应关系，例如对于VPNl,对应的索引为VRF Indexl;对于 VPN2,对应的索引为VRFIndex2。贝'JPE1根据流量的VRF Index,可以确定流 量来自哪一个VPN。
步骤s305、 PE1根据VPN对流量进行VPN标识。
具体的，PE1根据流量来自哪一个VPN，对流量添加VPN标识(VPN ID)。 例如将VPN标识添加在流量中数据包的描述中。
步骤s306、 PE1根据流量中的VPN标识，在出口对流量实施对应的QoS。
具体的，PE1在出口根据流量中VPN标识(VPNID)，为来自VPN1的流 量预留总带宽的10%。
之后，还可以包括以下步骤
步骤s307、 PE1通过流量中的EXP标志位对流量进4亍流分类。
具体的，PE1根据流量中报文的EXP位进行流分类，可以主要包括以下三类(1) EF (ExpeditedForwarding,加速转发)主要用于低延迟、抖动和 丟包率的业务，这类业务一般运行一个相对稳定的速率，需要在路由器中进 行快速转发；(2) AF (Assured Forwarding,确保转发)这类业务在没有 超过最大允许带宽时能够确保转发， 一旦超出最大允许带宽，则将转发行为 分为4类，每类又可划分为3个不同的丢弃优先级，其中每一个确保转发类都 被分配了不同的带宽资源。可以使用4个不同的队列分别传输AFlx、 AF2x、 AF3x、 AF4x业务，并且每个队列提供3种不同的丢弃优先级，因此可以构成 12个有保证转发的PHB; (3) BE (Best Effort,尽力转发)主要用于对时 延、抖动和丟包不敏感的业务。根据分类结果，PE1可以将不同优先级的流量 置入不同的队列进行调度。
本发明中QoS实现方法的再一具体应用场景如图4所示，图4所示的L2VPN 场景中，包括CE设备、PE设备以及MPLS核心部分。其中每个CE通过一条VC (Virtual Circuit,虚拟链路)与PE设备连接，并通过MPLS网络与远端CE相 连。与L3VPN网络的区别在于，L2VPN通过流量携带的标签信息(如VC标签) 在MPLS网络中进行流量的转发，其只建立二层连接关系，不需要引入和管理 用户的路由信息。L2VPN的情况下，PE1接收到来自VPN中PE的流量时，根 据接收到该流量的接口，获取流量的VC信息以确定流量的VPN,并根据VPN 对流量进行VPN标识。在进行VPN标识后，在出口对流量实施对应的QoS,该 进行VPN标识并实施QoS的步骤可以参考上述步骤s305 ~ s307,在此不进行重 复描述。
通过使用本发明4是供的方法，在PE设备内部通过VPN标识不同的流量， 并基于VPN标识对不同的流量实施对应的QoS。从而使得用户可以基于VPN 定义和实施QoS策略，使得QoS的规划和部署更力。方便。
本发明还提供一种服务提供商边缘PE设备，如图5所示，包括
入口单元10,用于对来自不同VPN中CE的流量根据VPN进行VPN标识。
出口单元20，用于才艮据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携 带不同VPN标识的流量实施对应的QoS 。具体的，本发明的一个实现中，如图6所示，PE设备中 该PE设备的入口单元10可以进一步包括
第一对应关系配置子单元11，用于配置不同的VP1S^各由实例VRF在本 地路由器上的唯一索引VRF Index与VPN的对应关系；
VRF匹配子单元12，用于对来自VPN中CE的流量进行VRF的匹配， 获得对应的VRF Index;
第一 VPN标识子单元13，用于根据VRF匹配子单元12获取的流量的 VRF Index,以及第 一对应关系配置子单元11配置的VRF Index与VPN的对 应关系，确定流量的源VPN并对流量根据源VPN进行VPN标识。
该PE设备的入口单元IO可以进一步包括
第二对应关系配置子单元14，用于对于L2VPN，配置不同的虚拟链路 VC与VPN的对应关系；
VC匹配子单元15,用于对来自VPN中CE的流量进行VC的匹配，获 得所述流量的VC;
第二 VPN标识子单元16,用于根据VC匹配子单元15获取的流量的VC, 以及第二对应关系配置子单元14配置的VC与VPN的对应关系，确定流量的 源VPN并对该流量4艮据源VPN进行VPN标识。
该PE设备还可以包括
QoS策略配置单元30,用于对于与本设备连接的不同VPN，分别配置对 应的QoS策略。
该PE设备的出口单元20可以进一步包括
QoS策略获取子单元21，用于根据预先配置的VPN与QoS策略的对应 关系，以及流量的VPN标识，获取VPN标识对应的QoS策略；
QoS策略实施子单元22,用于根据QoS策略获: 又子单元21获取的QoS 策略对流量进行带宽保证。
流量分类子单元23,用于对流量进行流分类，根据分类结果将不同优先 级的流量置入不同的队列进行调度。例如可以主要包括以下三类EF类、AF 类和BE类，流分类可以才艮据MPLS报文中的EXP标志位进行。
12通过使用本发明提供的PE设备，在PE设备内部通过VPN标识不同的流 量，并基于VPN标识对不同的流量实施对应的QoS。从而使得用户可以基于 VPN定义和实施QoS策略，使得QoS的规划和部署更加方便。
上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以 合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。 基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软 件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM, U盘，移动硬 盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服 务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的 模块或流程并不 一 定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述 进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一 个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆 分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
1权利要求
1、一种服务质量QoS的实现方法，其特征在于，包括对来自不同虚拟私有网络VPN中用户边缘设备CE的流量根据VPN进行VPN标识；根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不同VPN标识的流量实施对应的QoS。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述对来自不同VPN中CE 的流量根据VPN进行VPN标识包括对于L3VPN,配置不同的VPN路由实例VRF在本地路由器上的唯一索 引VRF Index与VPN的对应关系；对来自VPN中CE的流量进行VRF的匹配，获得所述流量的VRF Index;根据所述流量的VRF Index,以及所述VRF Index与VPN的对应关系， 确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN进行VPN标识。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对来自不同VPN中CE 的流量根据VPN进行VPN标识包括对于L2VPN,配置不同的虚拟链路VC与VPN的对应关系； 对来自VPN中CE的流量进行VC的匹配，获得所述流量的VC; 根据所述流量的VC,以及所述VC与VPN的对应关系，确定所述流量 的源VPN并对所述流量才艮据源VPN进行VPN标识。
4、 如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述对来自不同 VPN中CE的流量根据VPN进行VPN标识前，还包括对于与本设备连接的不同VPN，分别配置对应的QoS策略。
5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预先配置的VPN 与QoS策略的对应关系，对携带不同VPN标识的流量实施对应的QoS包括所述根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，以及所述流量的VPN 标识，获取所述VPN标识对应的QoS策略；根据所述QoS策略对所述流量进行带宽保证。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据QoS策略对所述流 量进行带宽保证后，还包括对所述流量进行流分类，根据分类结果将不同优先级的流量置入不同的 队列进行调度。
7、 一种服务提供商边缘PE设备，其特征在于，包括入口单元，用于对来自不同虚拟私有网络VPN中用户边缘设备CE的流 量根据VPN进行VPN标识；出口单元，用于根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不 同VPN标识的流量实施对应的QoS。
8、 如权利要求7所述的PE设备，其特征在于，所述入口单元包括 第一对应关系配置子单元，用于配置不同的VPN i 各由实例VRF在本地路由器上的唯一索引VRF Index与VPN的对应关系；VRF匹配子单元，用于对来自VPN中CE的流量进行VRF的匹配，获 得所述流量的VRF Index;第一VPN标识子单元，用于根据所述流量的VRF Index,以及所述VRF Index与VPN的对应关系，确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN 进行VPN标识。
9、 如权利要求7所述的PE设备，其特征在于，所述入口单元包括 第二对应关系配置子单元，用于对于L2VPN,配置不同的虚拟链路VC与VPN的对应关系；VC匹配子单元，用于对来自VPN中CE的流量进行VC的匹配，获得所 述流量的VC;第二 VPN标识子单元，用于根据所述流量的VC，以及所述VC与VPN 的对应关系，确定所述流量的源VPN并对所述流量根据源VPN进行VPN标 识。
10、 如权利要求6或7或8所述的PE设备，其特征在于，所述PE设备 还包括QoS策略配置单元，用于对于与本设备连接的不同VPN，分别配置对应 的QoS策略。
11、 如权利要求IO所述的PE设备，其特征在于，所述出口单元包括QoS策略获取子单元，用于所述根据预先配置的VPN与QoS策略的对应 关系，以及所述流量的VPN标识，获^J斤述VPN标识对应的QoS策略； QoS策略实施子单元，用于才艮据所述QoS策略对所述流量进行带宽保i正。
12、如权利要求11所述的PE设备，其特征在于，所述出口单元还包括: 流量分类子单元，用于对所述流量进行流分类，根据分类结果将不同优 先级的流量置入不同的队列进行调度。
全文摘要
本发明公开了一种服务质量QoS的实现方法和服务边缘提供商PE设备。该方法包括对来自不同虚拟私有网络VPN中用户边缘设备CE的流量根据VPN进行VPN标识；根据预先配置的VPN与QoS策略的对应关系，对携带不同VPN标识的流量实施对应的QoS。通过使用本发明，在PE设备内部通过VPN标识不同的流量，并基于VPN标识对不同的流量实施对应的QoS。从而使得用户可以基于VPN定义和实施QoS策略，使得QoS的规划和部署更加方便。
文档编号H04L12/56GK101488914SQ20091000034
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者张宇弟, 贾欣武 申请人:杭州华三通信技术有限公司