專利名稱：基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng) 的方法。
背景技術(shù)：
IPv6的地址長(zhǎng)度的增加，使IPV6的地址可被更清晰的層次化，例如以下 劃分策略
IPv6地址被劃分為多個(gè)全球路由等級(jí)，在等級(jí)的最上層，由lntemet地址 授權(quán)機(jī)構(gòu)分配地址塊給頂級(jí)集聚(TLA)，這些TLA地址可以分配給永久的 lnternet服務(wù)提供者和電信運(yùn)營(yíng)商。TLA再分配地址塊給下 一 級(jí)集聚 (NLA) ， NLA分配給大的lnternet服務(wù)提供者和一些全球性的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)機(jī) 構(gòu)。NLA (提供者)可以將其地址再往下分給它的定購(gòu)者。由于在相同TLA 下的NLA地址有相同的TLA前綴，所以，路由很有效率。具有相同提供者的 定購(gòu)者有著同樣的NLA地址前綴。
基于集聚的分配方案是基于一定數(shù)量的高層次的交換節(jié)點(diǎn)，永久的 lnternet服務(wù)提供者和電信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)互聯(lián)。因?yàn)樾畔⒔粨Q是全球性 的，所以這些具有IPv6地址等級(jí)的交換節(jié)點(diǎn)有一定的地理分布。通常，這些 節(jié)點(diǎn)被提供給大的運(yùn)行商。
基于IPV6的地址聚合結(jié)構(gòu)中，頭3個(gè)地址為單播或多播等的地址類型。 接下來(lái)的13位分配給世界上不同的TLA。接下來(lái)的32位分配給下一層的提供 者和定購(gòu)者。
下一層的集聚可以再劃分NLA地址域來(lái)創(chuàng)建她們自己的等級(jí)，比如可以 將NLA地址映射到現(xiàn)有的較大的ISP,下面再劃分給較小的ISP,等等。
由于目前骨干路由器很缺乏，因此隨著lnternet繼續(xù)擴(kuò)張，IPv6的等級(jí)路
由的應(yīng)用是使得骨干路由器控制路由表的唯一辦法。通過(guò)基于集聚的地址等 級(jí)，定購(gòu)者的內(nèi)部網(wǎng)段可以通過(guò)高級(jí)集聚點(diǎn)來(lái)訪問(wèn)，這使得骨干路由器通過(guò) TLA地址前綴來(lái)匯總路由表。
高一等級(jí)(層次)的路由器可以只查看TLA地址前綴來(lái)快速計(jì)算路由。 IPv6的巨大等級(jí)地址空間允許進(jìn)行更為分散的地址分配。
基于集聚的地址只是IP v6地址空間的 一 部分，其它的地址范圍在多播 時(shí)，或只需要在一個(gè)有限范圍內(nèi)具有一個(gè)唯一的地址時(shí)分配給站點(diǎn)本地地址 和鏈路本地地址。據(jù)IETF，站點(diǎn)本地地址是過(guò)時(shí)了的概念， 一些特殊的地址 概念在IPV6的地址空間中可以使用，如下所示
1、 鏈路本地地址供企業(yè)內(nèi)部使用，不被公共的注冊(cè)^/L構(gòu)使用。鏈路本 地地址用于一個(gè)鏈路范圍內(nèi)的應(yīng)用，也可以作為在一些站點(diǎn)得到全球單播地 址前的臨時(shí)的、"過(guò)渡的"("bootstrapping")站點(diǎn)地址。
2、 站點(diǎn)本地地址在站點(diǎn)內(nèi)使用的地址，類似于IPv4的私網(wǎng)地址。
3、 多播地址定義一組接口。發(fā)給一個(gè)多播地址的數(shù)據(jù)包將被發(fā)往多播 組的所有接口，在IPV6中沒有廣播地址。廣播地址由多播地址所取代。
4、 多播地址描述
ffx1 :節(jié)點(diǎn)本地范圍，不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)出該節(jié)點(diǎn)。
ffx2:鏈路本地范圍，不會(huì)由路由器轉(zhuǎn)發(fā)。(用于鏈路范圍)
ffx5:站點(diǎn)本地地址，不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)出該站點(diǎn)。
ffx8:組織本地地址，不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)出該組織。該類地址由路由協(xié)議控制。 ffxe:全球范圍。
5、 任播地址用于一組接口。但是轉(zhuǎn)發(fā)到任播地址的數(shù)據(jù)包將凈皮路由 到具備該地址的一組接口中最近的接口。任播地址和仝球地址在同一個(gè)范 圍。
6、 嵌入IPv4地址的IPv6地址IPv6過(guò)渡機(jī)制提供一種技術(shù)，可以通 過(guò)IPv4的路由結(jié)構(gòu)將IPv6的包以隧道的方式傳輸。使用這種技術(shù)的IPv6節(jié) 點(diǎn)被分配給特殊的IPv6單播地址，這種地址的低32位是IPv4的地址。稱這 種地址為"與IPv4兼容的IPv6地址，，，格式如下
80 bits
16 bits
32 bits
用于"IPv4兼容的IPv6地址"必須是一個(gè)唯一的全球單播IPv4地址。 另夕卜，定義了一種嵌入IPv4地址的IPv6地址。這種地址用IPv6的地址來(lái)表 示IPv4節(jié)點(diǎn)。該地址被稱為"映射IPv4的IPv6地址"，格式如下
80 bits
16 bite
32 bits
0000000..............................................0000000
FFFF
IPV4 address
與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)是IPv6 over BGP/MPLS VPN技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷
1、 采用MPLS封裝IPv6報(bào)文，帶來(lái)附加開銷；
2、 要求骨干網(wǎng)必須支持MPLS，必須運(yùn)行某種標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，如LDP協(xié) 議，帶來(lái)附加開銷；
3、 跨越自治系統(tǒng)的方法復(fù)雜，開銷大；
4、 訪問(wèn)lnternet的方法復(fù)雜；
5、不能用于IPv4site，通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)的互連，形成VPN。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法，本 發(fā)明利用IPv6地址容納VPN信息，而且統(tǒng)一VPN報(bào)文與普通IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)流 程，可在純IPv6網(wǎng)絡(luò)上承載VPN流量，解決了現(xiàn)有技術(shù)骨干網(wǎng)必須支持 MPLS，以及采用MPLS封裝IPv6報(bào)文帶來(lái)附加開銷問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法，其包括
A、 基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置虛擬專用網(wǎng)VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址 和VPN全局地址；
B、 根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址建立所述VPN中各站點(diǎn)的路由 信息，并根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。
其中，所述步驟A具體包括
A1、基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和VPN全局
地址；
A2 、建立所述VPN本地地址和VPN全局地址間的映射關(guān)系。 其中，所述步驟B具體包括
B1、根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址，在VPN內(nèi)的PE設(shè)備上配置 所述VPN中各站點(diǎn)的路由信息；
B2、在每個(gè)站點(diǎn)上配置所述站點(diǎn)與與其相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)間的路由信息； B3、根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。 其中，所述步驟B1具體包括
B11、在初始化時(shí)，在PE設(shè)備中配置VPN site,并為其賦予VPN site
ID;
B12、當(dāng)VPN內(nèi)有單播報(bào)文時(shí)，PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID生成VPN內(nèi) 各個(gè)站點(diǎn)的IPv6聚合路由；
B13、所述PE設(shè)備通過(guò)路由協(xié)議將所述IPv6聚合路由發(fā)布給VPN的P設(shè) 備和/或目的PE;
B14、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN site ID中包含的VPN ID信 息，與本地配置的VPN sitelD中的VPN ID進(jìn)行比較，若相同，則保存此路 由；否則丟棄所述路由；
或，
B15、在初始化時(shí)，在PE設(shè)備中配置VPN site,并為其分配VPN group ID信息；
B16、當(dāng)VPN內(nèi)有組播報(bào)文時(shí)，通過(guò)組播路由協(xié)議，將所述分配的VPN group ID信息加入到組4番組中的各個(gè)VPN site中；
或，
B17、在初始化時(shí)，通過(guò)VPN的PE設(shè)備配置VPN內(nèi)各個(gè)site，并為所述 各個(gè)site分別分配VPN site ID信息、入口路由目標(biāo)RT信息和出口 RT信息；
B18、當(dāng)VPN內(nèi)有單播報(bào)文時(shí)，PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID信息、入口 RT信息和出口RT信息生成IPv6聚合路由信息，并在所述IPv6聚合路由信息 中添加出口 RT信息中包含的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性，然后通過(guò)路由協(xié)議將其發(fā)布 給VPN的P設(shè)備和/或目的PE;
B19、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN路由中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信 息，與本地配置的入口RT信息中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息進(jìn)行比較，若至少 有一個(gè)RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息相同，則保存此路由；否則丟棄所述路由。
其中，所述步驟B2具體包括
B21、在各個(gè)VPN站點(diǎn)上靜態(tài)配置其與與其相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)間的路由信
息；
成，
B22、在各個(gè)VPN站點(diǎn)上通過(guò)在PE設(shè)備與PE設(shè)備間運(yùn)行路由協(xié)議，獲得 與所述site相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)的路由信息。 其中，所述步驟B22具體包括
B221、通過(guò)在本地PE設(shè)備上設(shè)置的站點(diǎn)發(fā)布VPN路由信息給目標(biāo)PE設(shè) 備，所述VPN路由信息攜帶所述站點(diǎn)的VPN site ID信息；
B222、所述目標(biāo)PE接收到所述VPN路由信息時(shí)，根據(jù)所述VPN site ID 信息檢查其內(nèi)是否存在與本地PE上設(shè)置的站點(diǎn)屬于同一VPN的站點(diǎn)，若存在 屬于同一個(gè)VPN的站點(diǎn)，則將所述站點(diǎn)的信息加入到本地PE上設(shè)置的站點(diǎn)的 路由信息中。
其中，當(dāng)在VPN內(nèi)部的各個(gè)站點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包
括
B31 、根據(jù)所述設(shè)置的VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址構(gòu)造VPN報(bào)文的 源地址和目的地址；
B32、根據(jù)所述站點(diǎn)上配置的路由信息，采用標(biāo)準(zhǔn)的單/組播轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制， 將所述VPN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)。
其中，當(dāng)在入口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包括
B33、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地址對(duì) 應(yīng)的site;
B34、為所述報(bào)文添加所述源地址對(duì)應(yīng)的site的VPNsitelD信息，并將源 地址轉(zhuǎn)換為源VPN全局地址；
B35、根據(jù)所述報(bào)文攜帶的目的地址查找相應(yīng)的目的site的路由信息，獲 得目的VPN site ID信息；
B36、根據(jù)所述獲得的目的VPN site ID將所述報(bào)文攜帶的目的地址轉(zhuǎn)換 為目的VPN全局地址，并4艮據(jù)所述目的VPN site ID信息將所述才艮文轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)
應(yīng)的site;
或，
B37、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地址對(duì) 應(yīng)的site;
B38、通過(guò)添加對(duì)應(yīng)的site的VPN site ID信息，將源地址轉(zhuǎn)換為源VPN 全局地址；
B39、通過(guò)添加VPN group ID信息，將所述報(bào)文攜帶的目的地址轉(zhuǎn)換為 目的VPN全局組播地址；
B310、根據(jù)所述VPN group ID信息查找在PE設(shè)備上保存的組播路由信 息，獲得相應(yīng)的目的VPNsitelD信息，并根據(jù)所述目的VPNsitelD信息將所 述報(bào)文組播給對(duì)應(yīng)的site。
其中，當(dāng)通過(guò)P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包括
B311、所述P設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，根據(jù)獲得的目的site的聚合路 由，采用標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由方式將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給出口PE;
或，
B312、所述P設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述報(bào)文中攜帶的VPN全局 組播地址中的VPN group ID信息，查找組播路由信息，得到相應(yīng)的多播組中 的各個(gè)site的site ID信息；
B313、根據(jù)所述得到的各個(gè)site ID信息將所述組播報(bào)文組播給相應(yīng)的多 播組中的各個(gè)site。
其中，當(dāng)在出口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包括
B314、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源、目的全局 地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的單播本地地址；
B315、根據(jù)目的全局地址中的VPN site ID信息查找并獲得對(duì)應(yīng)的site的 本地路由4言息；
B316 、根據(jù)所述獲得的本地路由信息轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文；
或，
B317、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源全局地址轉(zhuǎn) 換為VPN內(nèi)部的本地地址；
B318、根據(jù)報(bào)文攜帶的目的地址中的VPN group ID信息查找并獲得對(duì)應(yīng) 的site的本地路由信息并根據(jù)所述獲得的本地路由信息將目的全局地址地址 轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的組播本地地址；
B319、根據(jù)轉(zhuǎn)換后的VPN內(nèi)部的組播本地地址中的group ID信息轉(zhuǎn)發(fā)所 述報(bào)文。
其中，當(dāng)所述VPNsite訪問(wèn)因特網(wǎng)時(shí)，所述步驟B3具體包括
B320、所述VPN site根據(jù)VPN site ID信息將VPN內(nèi)site的源本地地址轉(zhuǎn)
換為源全局地址，并將目的本地地址轉(zhuǎn)換為因特網(wǎng)全局地址； B321、 #4居轉(zhuǎn)換后的因特網(wǎng)全局地址訪問(wèn)因特網(wǎng)。 其中，在所述步驟B3之前包括
在所述入口PE設(shè)備中配置其與VPN site連接的接口僅接收目的地址為 VPN本地地址以及l(fā)nternet全局地址的報(bào)文，并拒絕接收目的地址為VPN全局 i也址的才艮文；以及，
在所述P設(shè)備中配置拒絕接收源/目的地址為VPN本地地址的報(bào)文。
其中，在所述步驟B3之前還包括
B322、當(dāng)所述出口PE接收到報(bào)文后，提取所述報(bào)文中的源地址中的 VPN site隨息；
B323、根據(jù)所述VPN site ID信息，檢查所述報(bào)文進(jìn)入本出口 PE的接口 是否為獲得VPN site聚合路由的接口，若是，則通過(guò)出口PE轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文， 否則，丟棄所述報(bào)文。
其中，當(dāng)VPN內(nèi)存在IPv4站點(diǎn)時(shí)，所述步驟B1還包括
在PE設(shè)備上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN site ID，并根據(jù)所述分配的 IPv4 site ID信息，在PE設(shè)備上配置各個(gè)IPv4站點(diǎn)的IPv4路由信息；
或，
在PE設(shè)備上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN group ID，并通過(guò)組播路由 協(xié)議，在PE設(shè)備上將所述分配的IPv4的VPN group ID信息加入到組播組中的 各個(gè)VPN site中。
其中，當(dāng)VPN內(nèi)存在IPv4站點(diǎn)時(shí)，所述步驟B2還包括
在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN site ID信息，并根據(jù) 所述分配的IPv4 site ID信息，在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上分別配置其與相關(guān)聯(lián)的IPv4 站點(diǎn)間IPv4路由信息；
或，
在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN group ID,并通過(guò)組 播路由協(xié)議，在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上將所述分配的IPv4的VPN group ID信息加入 到組播組中的各個(gè)VPN site中。
其中，當(dāng)通過(guò)VPN內(nèi)IPv6骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)IPv4報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包
括；
B324、當(dāng)入口PE接收到IPv4單播報(bào)文時(shí)，首先分析所述報(bào)文的源IPv4 地址，并根據(jù)所述源地址信息查找所述配置的IPv4路由信息，得到相應(yīng)的目 的IPv4地址信息，然后將所述源和目的IPv4地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6單播 地址，并根據(jù)所述目的地址轉(zhuǎn)發(fā)所述IPv4報(bào)文；
B325、當(dāng)所述P設(shè)備接收到所述報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述IPv6聚合路由信息轉(zhuǎn) 發(fā)所述報(bào)文給出口 PE設(shè)備；
B326、出口PE設(shè)備根據(jù)所述報(bào)文中攜帶的IPv4的VPN site ID信息確定 所述報(bào)文的目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)為IPv4站點(diǎn)時(shí)，則查找IPv4路由信息，將所 述目的IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4目的地址，并根據(jù)所述IPv4目的地址將所述報(bào)文
轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目的站點(diǎn)； 或，
B327、當(dāng)入口PE接收到IPv4組播報(bào)文時(shí)，首先分析所述報(bào)文的源IPv4 地址，并根據(jù)所述源地址信息查找所述配置的IPv4路由信息，得到相應(yīng)的目 的IPv4地址信息，然后將所述源和目的IPv4地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6單播 地址，并根據(jù)所述目的地址在IPv6網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)所述IPv4報(bào)文；
B328、當(dāng)所述報(bào)文到達(dá)出口PE設(shè)備時(shí)，出口PE設(shè)備根據(jù)所述報(bào)文中攜 帶的IPv4的VPN group ID信息確定所述報(bào)文的目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)為IPv4站 點(diǎn)時(shí)，則查找IPv4路由信息，將所述目的IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4目的地址，并 根據(jù)所述IPv4目的地址將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目的站點(diǎn)。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置 虛擬專用網(wǎng)VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和VPN全局地址；然后根據(jù)所述 設(shè)置的本地地址和全局地址建立所述VPN中各站點(diǎn)的路由信息，并根據(jù)所述 路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。本發(fā)明利用IPv6地址容納VPN 信息，而且統(tǒng)一VPN報(bào)文與普通IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)流程，可在純IPv6網(wǎng)絡(luò)上承載 VPN流量，解決了現(xiàn)有技術(shù)骨干網(wǎng)必須支持MPLS，以及采用MPLS封裝IPv6 報(bào)文帶來(lái)的附加開銷問(wèn)題；
另外，本發(fā)明^4居目的地址前綴的區(qū)別，各個(gè)site可以同時(shí)訪問(wèn)Internet 和VPN,從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便；在跨越自治系統(tǒng)時(shí)，只需將VPN site、 VPN group 的路由發(fā)布到相鄰的自治系統(tǒng)，無(wú)需自治系統(tǒng)邊界路由器存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)VPN路 由，也無(wú)需多層標(biāo)簽棧，從而實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單；另外，通過(guò)本發(fā)明，VPN組成 關(guān)系清晰，VPN路由只需要攜帶固定長(zhǎng)度的site ID，便于處理；而且VPN site前綴由運(yùn)營(yíng)商PE添加，并且在入口PE作合法性檢查，在出口PE作RPF檢 查，保證了VPN的安全性。再者，IPv4 site無(wú)需升級(jí)到IPv6，即可通過(guò)IPv6 骨干網(wǎng)互連，形成VPN。


圖1為VPN結(jié)構(gòu)示意囝； 圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法，其核心為 首先基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置虛擬專用網(wǎng)VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和 VPN全局地址；然后根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址建立所述VPN中各 站點(diǎn)的路由信息，并根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。
本發(fā)明提供的第一實(shí)施例，基于如圖1所示的傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商提供的VPN 結(jié)構(gòu)，在所述VPN中，包括CE設(shè)備、入口PE設(shè)備、P設(shè)備和出口PE設(shè)備。 其中PE設(shè)備和P設(shè)備構(gòu)成VPN公網(wǎng)，CE設(shè)備和PE設(shè)備構(gòu)成VPN內(nèi)網(wǎng)。在上 述設(shè)備中設(shè)置站點(diǎn)(Site),每個(gè)Site均有ID，內(nèi)部/全局各有一個(gè)，分別稱 為VPN本地Site ID和全局Site ID，其中，全局Site ID可以與VPN公網(wǎng)地址的 SitelD相同，^f旦有不同的前綴。
其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖2所示，包括
步驟100、基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置各個(gè)站點(diǎn)的虛擬專用網(wǎng)VPN本地地址 和VPN全局地址，并在所述VPN全局地址中使用site ID標(biāo)識(shí)各站點(diǎn)。 設(shè)置VPN本地地址的過(guò)程如下
類似鏈路本地地址和站點(diǎn)本地地址設(shè)置方法設(shè)置VPN本地地址，VPN本 地地址僅在VPN內(nèi)網(wǎng)有效，VPN內(nèi)網(wǎng)中各設(shè)備間互訪，均采用這種地址。 單播VPN本地地址結(jié)構(gòu)設(shè)置為如下所示的結(jié)構(gòu)
I 10 bits I 54-n bits | n bits | 64 bits |
+----------+--------------------------+----------------------------+
I prefix I reserved I subnet ID|interface ID |
+----------+--------------------------+----------------------------+
為了允許目前的主機(jī)、路由器不加修改即可使用VPN本地地址，采用與 站點(diǎn)本地地址相同的前綴類型，如11111"011設(shè)置VPN本地單接地址，如 下
I10 bits I 38 bits | 16 bits | 64 bits |
+----------+--------------------------+----------------------------+
UllllllOlli reserved | subnet ID|interface ID |
+----------+--------------------------+----------------------------+
組播VPN本地地址結(jié)構(gòu)設(shè)置為如下所示的結(jié)構(gòu)
8 I 4 I 4 I 112-n
|llllllll|figs I scop I reserved | group ID
+--------+----+----+-----------------------------------------
其中，flgs字段包含4個(gè)比特，如下
|0|V|0|T| +—+—+—+—+
將flgs字段中的V比特(第10位)設(shè)置為1，標(biāo)識(shí)其是VPN組播地址；為 了兼容RFC3306，將第11比特設(shè)置為0; T比特(第12位)設(shè)置為1 ，標(biāo)識(shí)所 述組播地址是非永久的。scop段(13-16位)為1000，表示VPN內(nèi)網(wǎng)中有效
的組播地址。如此設(shè)置后，形成如下的格式
i 8 i 4 | 4 | 80| 32 +--------+----+----+-----------------------------------------
11111111110101110001 reserved | group ID
+--------+----+----+-----------------------------------------
VPN全局地址用于在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，即VPN公網(wǎng)上對(duì)VPN內(nèi)的目的地址進(jìn) 行尋址。運(yùn)營(yíng)商只關(guān)心路由器如何到達(dá)一個(gè)VPN站點(diǎn)，以及到達(dá)哪個(gè)VPN站 點(diǎn)，而不關(guān)心如<可到達(dá)VPN內(nèi)部目的站點(diǎn)。
VPN全局地址不同于全局公網(wǎng)地址，路由器必須防止不同VPN的VPN全 局地址相互可達(dá)。
設(shè)置VPN全局地址的過(guò)程如下
單播VPN全局地址設(shè)置為如下結(jié)構(gòu)
I 48-n bits 1 n bits | 64 bits |
|vpn global routing prefix| subnet ID | interface ID |
為了在VPN公網(wǎng)中尋址到一個(gè)VPN Site,將所述vpn global routing prefix設(shè)置為包含一個(gè)前綴002，以及一個(gè)VPN Site ID的結(jié)構(gòu)；Subnet ID和 interface ID僅用于保存VPN內(nèi)部單播地址，在VPN公網(wǎng)上尋址時(shí)被忽略。如 此設(shè)置后，形成如下結(jié)構(gòu)
I 3 I 45 bits I 16 bits | 64 bits i
+—+---------------------+-----------+----------------------------+
|002| VPN site ID | subnet ID | interface ID |
組播VPN全局地址設(shè)置為如下結(jié)構(gòu):
8 I4 I4 I 112-n-m Im In ---------+----+----+---------------+--------------+-------------
11111111ifigs I scop I reserved| VPN group ID | group ID
---------+----+----+---------------+--------------+-------------
其中，VPN group ID表示VPN的各個(gè)Site之間傳播組播報(bào)文的組播組。
當(dāng)scop字段設(shè)置為1110時(shí)，表示所述地址為在全局有效的組播地址。group ID僅用于保存VPN內(nèi)部的組播地址，在公網(wǎng)上尋址時(shí)被忽略。如此設(shè)置后， 形成如下的結(jié)構(gòu)
i 8 i 4 I 4 I 48 I 32 | 32 | +--------+----+----+--------------+--------------+---------------+
Ulllllll|010l|lll0| reserved | VPN group ID I group ID |
+--------+----+----+---------------+--------------+---------------+
上述設(shè)置的單播VPN本地地址和VPN全局地址之間可互相映射，在映射 時(shí)，所述lnterface ID、 subnet ID字段在映射時(shí)保持不變，處理其它字段時(shí)， 根據(jù)全局/本地地址的結(jié)構(gòu)特征，添加不同的前綴，并添加或清除VPN site ID信息。
組播VPN全局地址由VPN本地地址映射而成，在映射時(shí)，按照全局/本地 地址的特征設(shè)置scop字段，并添加或清除VPN group ID。
步驟200、建立各個(gè)site間的連接關(guān)系，即VPN的拓樸關(guān)系。 VPN拓樸關(guān)系的建立方法包括如下三種
第一種，使用單播VPN全局地址中的VPN Site ID字段中的部分字段標(biāo)識(shí) VPN,即VPN ID,如果一些Site屬于同一個(gè)VPN網(wǎng)絡(luò)，則它們具備同樣的 VPNID。 VPN site ID格式如下
I 45_m bits Im bits |
i VPN ID ISite ID |
第二種方式，為單播VPN全局地址中的VPN site ID字段附加路由屬性來(lái) 表達(dá)VPN拓樸關(guān)系。這種路由屬性可采用BGP擴(kuò)展團(tuán)體屬性中的目標(biāo)路由 (Route Target; RT)的格式。
第三種方式，在VPN內(nèi)的PE設(shè)備上靜態(tài)配置一個(gè)site與其它相關(guān)聯(lián)的site 間的VPN關(guān)系，形成VPN拓樸關(guān)系。
步驟300、配置所述VPN內(nèi)各個(gè)site設(shè)備的路由屬性信息。 步驟300的具體實(shí)施過(guò)程如下
步驟310、在PE設(shè)備上配置VPN內(nèi)的各個(gè)site間的路由信息。
針對(duì)步驟200中的通過(guò)第一種方式形成的VPN拓樸關(guān)系，在初始化時(shí)， PE設(shè)備配置VPN內(nèi)的各個(gè)site，并為其分配相應(yīng)的VPN site ID信息，PE設(shè)備 根據(jù)所述VPN site ID信息生成IPv6聚合路由，稱為VPN site路由，例如 002:VPN site ID::/48，并通過(guò)路由協(xié)議發(fā)布給VPN的P設(shè)備以及其它PE設(shè) 備。目的PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID信息中包含的VPN ID信息，與本地配 置的VPN site ID中的VPN ID進(jìn)行匹配，如果相同，則保存這條路由，否則丟 棄。具體實(shí)時(shí)過(guò)程包括如下步驟
步驟311、在PE設(shè)備中設(shè)置VPN site，并為其賦予VPN site ID;
步驟312、 PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID生成IPv6聚合路由，即VPN site 路由；
步驟313、所述PE設(shè)備通過(guò)路由協(xié)議將所述IPv6聚合路由發(fā)布給VPN的 P設(shè)備和/或目的PE;
步驟314、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN site ID中包含的VPN ID 信息，與本地配置的VPN site ID中的VPN ID進(jìn)行比較，若相同，則保存此路 由；否則丟棄所述路由。
經(jīng)過(guò)上述過(guò)程后，屬于同一個(gè)VPN的各個(gè)Site之間可達(dá)，不屬于同一個(gè) VPN的各個(gè)Site之間不可達(dá)。
如果VPN內(nèi)有組播報(bào)文，則當(dāng)PE設(shè)備配置VPN site時(shí)，需要為所述VPN site分配VPN group ID信息，并通過(guò)組播路由協(xié)議，將其加入到組播組 (group)中的VPNsite中。
針對(duì)步驟200中通過(guò)第二種方式形成的VPN拓樸關(guān)系，當(dāng)VPN內(nèi)僅僅轉(zhuǎn) 發(fā)單播報(bào)文時(shí)，通過(guò)初始化，在VPN的PE設(shè)備上配置VPN內(nèi)的各個(gè)site,并 為所述各個(gè)site分別分配VPN site ID、入口 RT列表和出口 RT列表。PE設(shè)備 根據(jù)這些信息生成一個(gè)IPv6聚合路由信息，例如002:VPN site ID::/48，并添 加出口RT列表中包含的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性，通過(guò)路由協(xié)議發(fā)布給P設(shè)備以及其 它PE設(shè)備。目的PE設(shè)備將VPN路由中的RT列表與本地入口RT列表進(jìn)行匹 配，如果至少有一個(gè)RT擴(kuò)展屬性相同，則保存這條路由，否則丟棄。這樣， 根據(jù)RT擴(kuò)展屬性的匹配關(guān)系，可構(gòu)造full mesh， hub-spoke請(qǐng)?zhí)峁┫鄳?yīng)的中 文等多種VPN拓樸形式，并可以構(gòu)造lntranet， Extranet請(qǐng)?zhí)峁┫鄳?yīng)的中文 等。具體實(shí)施過(guò)程包括如下步驟
步驟315、在初始化時(shí)，通過(guò)VPN的PE設(shè)備配置VPN內(nèi)各個(gè)site，并為
所述各個(gè)site分別分配VPN site ID信息、入口路由目標(biāo)RT信息和出口RT信 自
步驟316、 PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID信息、入口RT信息和出口RT信 息生成IPv6聚合路由信息；
步驟317、在所述IPv6聚合路由信息中添加出口RT信息中包含的RT擴(kuò)展 團(tuán)體屬性，并通過(guò)路由協(xié)議將其發(fā)布給VPN的P設(shè)備和/或目的PE;
步驟318、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN路由中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬 性信息，與本地配置的入口RT信息中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息進(jìn)行比較，若 至少有一個(gè)RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息相同，則保存此路由；否則丟棄所述路由。
如果VPN內(nèi)有組播報(bào)文，則通過(guò)PE配置VPN內(nèi)各個(gè)site時(shí)，為所述各個(gè) site分配VPN group ID信息，然后，PE設(shè)備通過(guò)組播路由協(xié)議，將所述VPN group ID4言息-力口入5iJ纟且才番纟且(group)的各個(gè)site。
經(jīng)過(guò)上述步驟后，無(wú)論哪種方式，最終在PE上為每個(gè)site形成一個(gè)路由 列表，在所述列表中包含了與所述site存在VPN關(guān)系的各個(gè)site的site ID信息。
步驟320、在各個(gè)site上配置所述site的路由信息。具體實(shí)施過(guò)程包括如 下步驟
步驟321、靜態(tài)配置各個(gè)site間的路由信息；
或，
步驟322、通過(guò)在PE設(shè)備與PE設(shè)備間運(yùn)行路由協(xié)議，獲得與所述site屬 于同一VPN的其它Site的路由信息。 步驟322的實(shí)施過(guò)程具體包括
首先，本地PE設(shè)備發(fā)布VPN路由信息給目標(biāo)PE設(shè)備，所述VPN路由信 息攜帶本地PE設(shè)備上設(shè)置的site的VPN site ID信息。
接著，所述目標(biāo)PE接收到所述VPN路由信息時(shí)，根據(jù)所述VPN site ID 信息檢查其內(nèi)是否存在與本地PE上設(shè)置的Site屬于同一VPN的Site,若存在 屬于同一個(gè)VPN的Site,則將所述Site的信息加入到本地PE上設(shè)置的Site的路 由信息中。
所述Site的路由信息包含了所述site以及與所述site有VPN關(guān)系的全部site
的路由信息。
步驟400、基于上述設(shè)置的site路由信息實(shí)現(xiàn)VPN報(bào)文的傳輸。具體實(shí)施 過(guò)程如下
當(dāng)在VPN內(nèi)部的各個(gè)site之間轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)
由于通過(guò)上述配置過(guò)程，在每個(gè)Site均已經(jīng)獲得到達(dá)其它site的路由，故 能夠采用標(biāo)準(zhǔn)的單/組播轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。所述Site通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的單播/組播轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制轉(zhuǎn) 發(fā)VPN報(bào)文給VPN內(nèi)部的其它Site設(shè)備，所述報(bào)文攜帶的源/目的地址均采用 VPN內(nèi)部地址格式構(gòu)造。
當(dāng)需要通過(guò)入口 PE設(shè)備中的site轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)
由于通常全局VPN地址，包括源/目的地址只能由PE生成，為防止偽造的VPN報(bào)文進(jìn)入骨干網(wǎng)，在PE設(shè)備上需要進(jìn)行入口檢查，即在PE設(shè)備連接 各個(gè)site的接口上，配置其僅接收目的地址為VPN本地地址以及l(fā)nternet全局 地址的報(bào)文，拒絕接收目的地址為VPN全局地址的報(bào)文。同時(shí)配置其它接口 不接收源/目的地址為VPN本地地址的報(bào)文。以及配置P設(shè)備不接收源/目的地 址為VPN本地地址的報(bào)文。
當(dāng)在入口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)，首先，要識(shí)別所述VPN報(bào)文屬于哪個(gè) Site, —般采用接口/子接口方式來(lái)識(shí)別，也可以根據(jù)IPv6三元組/IPv4五元組 A/LAN/DSCP等多種方式來(lái)進(jìn)行識(shí)別。 一旦識(shí)別之后，對(duì)于單播報(bào)文，在所 述報(bào)文攜帶的源地址結(jié)構(gòu)中增加VPN site ID信息，將源地址轉(zhuǎn)換為源VPN全 局地址，然后，根據(jù)目的地址，查找PE設(shè)備上保存的site路由信息，當(dāng)找到 對(duì)應(yīng)的目的site的site ID信息后，則根據(jù)所述目的site ID信息將報(bào)文中攜帶的 目的地址轉(zhuǎn)換為目的VPN全局地址，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換后的目的VPN全局地址， 將所述VPN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳。對(duì)于組播報(bào)文，首先添加源VPN site ID，將 源地址轉(zhuǎn)換為源VPN全局地址；然后添加VPN group ID信息，將目的地址轉(zhuǎn) 換為目的VPN全局組播地址；然后根據(jù)所述VPN group ID信息在PE設(shè)備上保 存的組播路由信息中查找對(duì)應(yīng)的目的site ID信息，最后根據(jù)所述查找到的目 的site ID信息將所述VPN報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。具體實(shí)施過(guò)程如下
當(dāng)在入口 PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)單播報(bào)文時(shí)，包括
步驟411、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地 址對(duì)應(yīng)的site;
步驟412、為所述報(bào)文添加所述源地址對(duì)應(yīng)的site的VPN site ID信息，并 將源地址轉(zhuǎn)換為源VPN全局地址；
步驟413、根據(jù)所述報(bào)文攜帶的目的地址查找相應(yīng)的目的site的路由信 息，獲得目的VPN site ID信息;
步驟414、根據(jù)所述獲得的目的VPN site ID將所述報(bào)文攜帶的目的地址
轉(zhuǎn)換為目的VPN全局地址，并根據(jù)所述目的VPN site ID信息將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā) 給對(duì)應(yīng)的site。
當(dāng)在入口 PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)組播報(bào)文時(shí)，包括
步驟421、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地 址對(duì)應(yīng)的site;
步驟422、通過(guò)添加對(duì)應(yīng)的site的VPN site ID信息，將源地址轉(zhuǎn)換為源 VPN全局地址；
步驟423、通過(guò)添加VPN group ID信息，將所述報(bào)文攜帶的目的地址轉(zhuǎn) 換為目的VPN全局組播地址；此處的VPN group ID信息從哪里獲得？
步驟424、根據(jù)所述VPN group ID信息查找在PE設(shè)備上保存的組播路由 信息，獲得相應(yīng)的目的VPN site ID信息，并根據(jù)所述目的VPN site ID信息將 所述"t艮文組播給對(duì)應(yīng)的site。
當(dāng)需要在P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)
對(duì)于單播報(bào)文，由于P設(shè)備已經(jīng)獲得了到達(dá)目的site的聚合路由，因此， 采用標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)即可到達(dá)出口PE。對(duì)于組播報(bào)文，需要根據(jù)VPN全 局組播地址中的VPN group ID信息，查找組播路由信息，進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。其不同 于標(biāo)準(zhǔn)的組播轉(zhuǎn)發(fā)流程，而是按照最長(zhǎng)匹配的方式根據(jù)組播聚合路由進(jìn)行轉(zhuǎn) 發(fā)，也稱為組播聚合路由轉(zhuǎn)發(fā)。具體實(shí)施過(guò)程如下
當(dāng)通過(guò)P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)單播VPN報(bào)文時(shí)，包括
步驟431、所述P設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，根據(jù)獲得的目的site的聚合路 由，采用標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由方式將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給出口PE; 當(dāng)通過(guò)P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)組播VPN報(bào)文時(shí)，包括
步驟432、所述P設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述報(bào)文中攜帶的VPN全 局組播地址中的VPN group ID信息，查找組播路由信息，得到相應(yīng)的多播組 中的各個(gè)site的site ID信息；
步驟433、根據(jù)所述得到的各個(gè)site ID信息將所述組播報(bào)文組播給相應(yīng) 的多播組中的各個(gè)site。
當(dāng)需要通過(guò)出口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)
當(dāng)需要通過(guò)出口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，為防止入口PE上的誤配置或安全 檢查失效，在出口PE上，應(yīng)該防止進(jìn)入的報(bào)文設(shè)置了非法源site ID。方法 是當(dāng)所述出口PE接收到報(bào)文后，首先提取所述報(bào)文中的源地址中的VPN sitelD信息；然后，根據(jù)所述VPN site ID信息，檢查所述報(bào)文進(jìn)入本出口PE 的接口是否為獲得VPN site聚合路由的接口，若是，則通過(guò)所述出口PE轉(zhuǎn)發(fā) 所述報(bào)文，否則，丟棄所述報(bào)文。
在出口PE上轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)，對(duì)于單播報(bào)文，首先將源、目的全局地址 轉(zhuǎn)換成VPN內(nèi)部的單播本地地址，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換后的目的地址中的site ID信 息，查找對(duì)應(yīng)的本地site路由信息，并根據(jù)所述信息轉(zhuǎn)發(fā)所述VPN報(bào)文。對(duì) 于組播報(bào)文，將源地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的組播本地地址，并根據(jù)目的地址中 的VPN group ID信息，定位到本地site,將目的全局地址地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi) 部的組播本地地址，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換后的VPN內(nèi)部的組播本地地址中的group ID信息轉(zhuǎn)發(fā)所述^^文。具體實(shí)施過(guò)程如下
當(dāng)在出口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)單播報(bào)文時(shí)，包括
步驟451、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源、目的全 局地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的單播本地地址；
步驟452、根據(jù)目的全局地址中的VPN site ID信息查找并獲得對(duì)應(yīng)的site 的本地路由信息；
步驟453 、根據(jù)所述獲得的本地路由信息轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文；
當(dāng)在出口 PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)組播報(bào)文時(shí)，包括
步驟454、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源全局地址 轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的本地地址；
步驟455、根據(jù)報(bào)文攜帶的目的地址中的VPN group ID信息查找并獲得 對(duì)應(yīng)的site的本地路由信息并根據(jù)所述獲得的本地路由信息將目的全局地址 地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的組播本地地址；
步驟456、根據(jù)轉(zhuǎn)換后的VPN內(nèi)部的組播本地地址中的group ID信息轉(zhuǎn)
發(fā)所述報(bào)文。
上述過(guò)程描述了VPN內(nèi)各個(gè)site之間互相訪問(wèn)的過(guò)程，VPN site除了訪問(wèn) VPN內(nèi)其它site外，還可以同時(shí)訪問(wèn)lnternet。
當(dāng)所述VPN site訪問(wèn)因特網(wǎng)時(shí)，所述VPN site根據(jù)VPN site ID信息將 VPN內(nèi)site的本地地址轉(zhuǎn)換為因特網(wǎng)全局地址，并根據(jù)轉(zhuǎn)換后的因特網(wǎng)全局 地址訪問(wèn)因特網(wǎng)。
VPN內(nèi)部的本地地址轉(zhuǎn)換為lnternet全局地址的格式如下所示
|3| 45 bits I 16 bits | 64 bits |
10011 global routing prefix| subnet ID | interface ID |
+——+---------------------+------------+----------------------------+
上述格式為RFC3587標(biāo)準(zhǔn)格式，其中，global routing prefix可以通過(guò) VPN sitelD自動(dòng)生成。
通過(guò)本發(fā)明，可以看出，在轉(zhuǎn)發(fā)VPN報(bào)文時(shí)，采用了標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由轉(zhuǎn) 發(fā)方式，因此在跨越自治系統(tǒng)時(shí)，只需要將VPN內(nèi)各個(gè)site，或VPN內(nèi)的組 播組(group)的路由信息發(fā)布到相鄰的自治系統(tǒng)，以及屬于同一個(gè)VPN網(wǎng) 絡(luò)的PE設(shè)備之間分發(fā)VPN內(nèi)各個(gè)site的路由即可。
通過(guò)本發(fā)明，還能夠?qū)崿F(xiàn)IPV4站點(diǎn)的互聯(lián)，即通過(guò)IPv6骨干網(wǎng)絡(luò)將多個(gè) IPv4網(wǎng)絡(luò)互相連接起來(lái)，或者接入采用IPv4地址的VPN用戶，此時(shí)對(duì)于單播 報(bào)文，VPN內(nèi)的PE設(shè)備對(duì)每個(gè)IPv4 site,仍然分配一個(gè)IPv6的VPN site ID; 對(duì)于組播報(bào)文，對(duì)每個(gè)IPv4 site仍然分配一個(gè)VPN group ID,同時(shí)維護(hù)IPv4 路由信息，并保存到IPv4路由信息中，但這種IPv4路由信息攜帶一個(gè)路由屬
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性，包含IPv4所屬的VPNsitelD。
通過(guò)VPN拓樸發(fā)現(xiàn)過(guò)程，PE設(shè)備獲得site內(nèi)部的IPv4路由后，要增加 VPN site ID屬性，發(fā)布給其它PE設(shè)備，目的PE設(shè)備檢查這個(gè)site是否與本地 的某個(gè)site屬于同一個(gè)VPN，如果相同，則保存這條路由，否則丟棄。
從CE設(shè)備進(jìn)入PE設(shè)備的單播報(bào)文，根據(jù)入接口等信息確定它源自哪個(gè) site,然后查找IPv4路由表，確定相應(yīng)的目的site，然后將源/目的IPv4地址轉(zhuǎn) 換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6 VPN單播地址，格式如下
I 3 I 45 bits I 32 I 16 I 32 bits I
+—+-------------------------------+--------+--------------------------+
10021 VPN site ID |reserved|FFFF| IPv4 address i
+——+-----------------------------+--------+----+---------------------+
然后根據(jù)目的site，找到下一跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)入P設(shè)備的單播報(bào)文，P設(shè) 備根據(jù)上述地址，查找VPN site的聚合路由，進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)出口PE時(shí)，根 據(jù)VPN site ID，獲知其目的地址是一個(gè)IPv4 site,轉(zhuǎn)換為IPv4地址，查找 IPv4路由表轉(zhuǎn)發(fā)給CE。
從CE進(jìn)入PE的組播報(bào)文，首先根據(jù)入接口等信息確定它源自哪個(gè)site， 確定VPN group,然后將源地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6 VPN單播地址，將目 的地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6 VPN組播地址，格式如下
I 8 I 4 I 4 I 48 I32 | 32 !
|11111111|0101|1110| reserved | VPN group ID | IPv4 address |
+--------+----+----+---------------h------------------------------+
然后根據(jù)VPN group,在骨干網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)出口PE時(shí)，根據(jù)VPN group ID,知道其目的地是一個(gè)IPv4 site,轉(zhuǎn)換為IPv4組播地址，然后轉(zhuǎn)發(fā) 給CE。
由上述本發(fā)明的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明利用IPv6地址結(jié)構(gòu)，無(wú)
需附加VPN前綴即可組成VPN地址，VPN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部本地地址的尋址和VPN報(bào) 文的封裝都基于IPv6地址結(jié)構(gòu)，VPN網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的路由不需要采用特殊方 法，采用普通的IPv6路由即可實(shí)現(xiàn)，也不需要采用特殊的隧道來(lái)封裝VPN報(bào) 文。而且在VPN骨干網(wǎng)內(nèi)部不需要保存、也不需要發(fā)布VPN內(nèi)部各個(gè)站點(diǎn)的 路由信息。因此，其存在如下顯著效果
1、 利用IPv6地址容納VPN信息，VPN報(bào)文無(wú)需附加的開銷；
2、 VPN報(bào)文與普通IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)流程統(tǒng)一，可在純IPv6網(wǎng)絡(luò)上承載VPN 流量;
3、 P設(shè)備僅維護(hù)VPNsite聚合路由，開銷??；
4、 VPN組成關(guān)系清晰，VPN路由只需要攜帶固定長(zhǎng)度的site ID，便于處
理；
5、 根據(jù)目的地址前綴的區(qū)別，site可以同時(shí)訪問(wèn)lnternet和VPN，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)
便；
6、 VPN site前綴由運(yùn)營(yíng)商PE添加，并且在入口PE作合法性檢查，在出 口PE作RPF檢查，保證了VPN的安全性；
7、 IPv4 site無(wú)需升級(jí)到IPv6，即可通過(guò)IPv6骨干網(wǎng)互連，形成VPN;
8、 跨越自治系統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，無(wú)需自治系統(tǒng)邊界路由器存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā) VPN路由，也無(wú)需多層標(biāo)簽棧。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，例如IPv4站點(diǎn)間的互聯(lián)的情況，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法，其特征在于，包括A、基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置虛擬專用網(wǎng)VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和VPN全局地址；B、根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址建立所述VPN中各站點(diǎn)的路由信息，并根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括A1、基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和VPN全局地址；A2、建立所述VPN本地地址和VPN全局地址間的映射關(guān)系。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括B1、根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址，在VPN內(nèi)的PE設(shè)備上配置 所述VPN中各站點(diǎn)的路由信息；B2、在每個(gè)站點(diǎn)上配置所述站點(diǎn)與與其相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)間的路由信息； B3、根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B1具體包括 B11、在初始化時(shí)，在PE設(shè)備中配置VPN site，并為其賦予VPN siteID;B12、當(dāng)VPN內(nèi)有單播報(bào)文時(shí)，PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID生成VPN內(nèi) 各個(gè)站點(diǎn)的IPv6聚合路由；B13、所述PE設(shè)備通過(guò)路由協(xié)議將所述IPv6聚合路由發(fā)布給VPN的P設(shè) 備和/或目的PE;B14、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN site ID中包含的VPN ID信 息，與本地配置的VPN site ID中的VPN ID進(jìn)行比較，若相同，則保存此路 由；否則丟棄所述路由； 或，B15、在初始化時(shí)，在PE設(shè)備中配置VPN site,并為其分配VPN group ID信息；B16、當(dāng)VPN內(nèi)有組播報(bào)文時(shí)，通過(guò)組播路由協(xié)議，將所述分配的VPN group ID信息加入到組播組中的各個(gè)VPN site中；或，B17、在初始化時(shí)，通過(guò)VPN的PE設(shè)備配置VPN內(nèi)各個(gè)site，并為所述 各個(gè)site分別分配VPN site ID信息、入口路由目標(biāo)RT信息和出口 RT信息；B18、當(dāng)VPN內(nèi)有單播報(bào)文時(shí)，PE設(shè)備根據(jù)所述VPN site ID信息、入口 RT信息和出口RT信息生成IPv6聚合路由信息，并在所述IPv6聚合路由信息 中添加出口 RT信息中包含的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性，然后通過(guò)路由協(xié)議將其發(fā)布 給VPN的P設(shè)備和/或目的PE;B19、所述P設(shè)備和/或目的PE根據(jù)所述VPN路由中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信 息，與本地配置的入口RT信息中的RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息進(jìn)行比較，若至少 有一個(gè)RT擴(kuò)展團(tuán)體屬性信息相同，則保存此路由；否則丟棄所述路由。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B2具體包括 B21、在各個(gè)VPN站點(diǎn)上靜態(tài)配置其與與其相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)間的路由信息；或，B22、在各個(gè)VPN站點(diǎn)上通過(guò)在PE設(shè)備與PE設(shè)備間運(yùn)行路由協(xié)議，獲得 與所迷site相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)的路由信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B22具體包括 B221、通過(guò)在本地PE設(shè)備上設(shè)置的站點(diǎn)發(fā)布VPN路由信息給目標(biāo)PE設(shè)備，所述VPN路由信息攜帶所述站點(diǎn)的VPN site ID信息； B222、所迷目標(biāo)PE接收到所迷VPN路由信息時(shí)，根據(jù)所迷VPN site ID 信息檢查其內(nèi)是否存在與本地PE上設(shè)置的站點(diǎn)屬于同一VPN的站點(diǎn)，若存在 屬于同一個(gè)VPN的站點(diǎn)，則將所述站點(diǎn)的信息加入到本地PE上設(shè)置的站點(diǎn)的 路由信息中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)在VPN內(nèi)部的各個(gè)站點(diǎn) 之間轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包括B31、根據(jù)所述設(shè)置的VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址構(gòu)造VPN報(bào)文的 源i也址和目的i也址；B32、根據(jù)所述站點(diǎn)上配置的路由信息，采用標(biāo)準(zhǔn)的單/組播轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制， 將所述VPN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)在入口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文 時(shí)，所述步驟B3具體包括B33、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地址對(duì) 應(yīng)的site;B34、為所述報(bào)文添加所述源地址對(duì)應(yīng)的site的VPN site ID信息，并將源 地址轉(zhuǎn)換為源VPN全局地址；B35、根據(jù)所述報(bào)文攜帶的目的地址查找相應(yīng)的目的site的路由信息，獲 得目的VPN sitelD信息；B36、根據(jù)所述獲得的目的VPN site ID將所述報(bào)文攜帶的目的地址轉(zhuǎn)換 為目的VPN全局地址，并根據(jù)所述目的VPN site ID信息將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì) 應(yīng)的site;或，B37、所述入口PE對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行分析，得到所述報(bào)文的源地址對(duì) 應(yīng)的site;B38、通過(guò)添加對(duì)應(yīng)的site的VPN site ID信息，將源地址轉(zhuǎn)換為源VPN 全局地址；B39、通過(guò)添加VPN group ID信息，將所述報(bào)文攜帶的目的地址轉(zhuǎn)換為 目的VPN全局組播地址；B310、根據(jù)所述VPN group ID信息查找在PE設(shè)備上保存的組播路由信 息，獲得相應(yīng)的目的VPN site ID信息，并根據(jù)所述目的VPN site ID信息將所 述報(bào)文組播給對(duì)應(yīng)的site。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)通過(guò)P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文 時(shí)，所述步驟B3具體包括B311、所述P設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，根據(jù)獲得的目的site的聚合路 由，采用標(biāo)準(zhǔn)的IPv6路由方式將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給出口PE; 或，B312、所述P設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述報(bào)文中攜帶的VPN全局 組播地址中的VPN group ID信息，查找組播路由信息，得到相應(yīng)的多播組中 的各個(gè)site的site ID信息；B313、根據(jù)所述得到的各個(gè)site ID信息將所述組播報(bào)文組播給相應(yīng)的多 播組中的各個(gè)site。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)在出口PE設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)報(bào) 文時(shí)，所述步驟B3具體包括B314、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到單播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源、目的全局 地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的單播本地地址；B315、根據(jù)目的全局地址中的VPN site ID信息查找并獲得對(duì)應(yīng)的site的 本地路由信息；B316、根據(jù)所述獲得的本地路由信息轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文；或，B317、當(dāng)出口PE設(shè)備接收到組播報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文的源全局地址轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的本地地址；B318、根據(jù)報(bào)文攜帶的目的地址中的VPN group ID信息查找并獲得對(duì)應(yīng) 的site的本地路由信息并4艮據(jù)所述獲得的本地路由信息將目的全局地址地址 轉(zhuǎn)換為VPN內(nèi)部的組播本地地址；B319、根據(jù)轉(zhuǎn)換后的VPN內(nèi)部的組播本地地址中的group ID信息轉(zhuǎn)發(fā)所 述報(bào)文。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述VPN site訪問(wèn)因 特網(wǎng)時(shí)，所述步驟B3具體包括B320、所述VPN site根據(jù)VPN site ID信息將VPN內(nèi)site的源本地地址轉(zhuǎn)換為源全局地址，并將目的本地地址轉(zhuǎn)換為因特網(wǎng)全局地址； B321、根據(jù)轉(zhuǎn)換后的因特網(wǎng)全局地址訪問(wèn)因特網(wǎng)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步驟B3之前包括在所述入口PE設(shè)備中配置其與VPN site連接的接口僅接收目的地址為 VPN本地地址以及l(fā)nternet全局地址的報(bào)文，并拒絕接收目的地址為VPN全局 地址的報(bào)文；以及，在所述P設(shè)備中配置拒絕接收源/目的地址為VPN本地地址的報(bào)文。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步驟B3之前還包括..B322、當(dāng)所述出口PE接收到報(bào)文后，提取所述報(bào)文中的源地址中的 VPNsitelD信息；B323、根據(jù)所述VPN site ID信息，檢查所述報(bào)文進(jìn)入本出口 PE的接口 是否為獲得VPN site聚合路由的接口，若是，則通過(guò)出口PE轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文， 否則，丟棄所述報(bào)文。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)VPN內(nèi)存在IPv4站點(diǎn) 時(shí)，所述步驟B1還包括在PE設(shè)備上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN site ID，并根據(jù)所述分配的 IPv4 site ID信息，在PE設(shè)備上配置各個(gè)IPv4站點(diǎn)的IPv4路由信息；或，在PE設(shè)備上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN group ID，并通過(guò)組播路由 協(xié)議，在PE設(shè)備上將所述分配的IPv4的VPN group ID信息加入到組播組中的 各個(gè)VPN site中。
15、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)VPN內(nèi)存在IPv4站點(diǎn) 時(shí)，所述步驟B2還包括在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN site ID信息，并根據(jù) 所述分配的IPv4 site ID信息，在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上分別配置其與相關(guān)聯(lián)的IPv4 站點(diǎn)間IPv4路由信息；或，在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上為所述IPv4站點(diǎn)分配IPv4的VPN group ID,并通過(guò)組 播路由協(xié)議，在各個(gè)IPv4站點(diǎn)上將所述分配的IPv4的VPN group ID信息加入 到組播組中的各個(gè)VPN site中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)通過(guò)VPN內(nèi)IPv6骨干 網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)IPv4報(bào)文時(shí)，所述步驟B3具體包括；B324、當(dāng)入口PE接收到IPv4單播報(bào)文時(shí)，首先分析所述報(bào)文的源IPv4 地址，并根據(jù)所述源地址信息查找所述配置的IPv4路由信息，得到相應(yīng)的目 的IPv4地址信息，然后將所述源和目的IPv4地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6單播 地址，并根據(jù)所述目的地址轉(zhuǎn)發(fā)所述IPv4報(bào)文；B325、當(dāng)所述P設(shè)備接收到所述報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述IPv6聚合路由信息轉(zhuǎn) 發(fā)所述報(bào)文給出口PE設(shè)備；B326、出口PE設(shè)備根據(jù)所述報(bào)文中攜帶的IPv4的VPN site ID信息確定 所述報(bào)文的目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)為IPv4站點(diǎn)時(shí)，則查找IPv4路由信息，將所 迷目的IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4目的地址，并根據(jù)所述IPv4目的地址將所述報(bào)文 轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目的站點(diǎn)； 或，B327、當(dāng)入口PE接收到IPv4組播報(bào)文時(shí)，首先分析所述報(bào)文的源IPv4 地址，并根據(jù)所述源地址信息查找所述配置的IPv4路由信息，得到相應(yīng)的目 的IPv4地址信息，然后將所述源和目的IPv4地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)嵌IPv4的IPv6單播 地址，并根據(jù)所述目的地址在IPv6網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)所述IPv4報(bào)文；B328、當(dāng)所述報(bào)文到達(dá)出口PE設(shè)備時(shí)，出口PE設(shè)備根據(jù)所述報(bào)文中攜 帶的IPv4的VPN group ID信息確定所述報(bào)文的目的地址對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)為IPv4站 點(diǎn)時(shí)，則查找IPv4路由信息，將所述目的IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4目的地址，并 根據(jù)所述IPv4目的地址將所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目的站點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于IPv6地址結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)的方法，其核心是首先基于IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)置虛擬專用網(wǎng)VPN內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的VPN本地地址和VPN全局地址；然后根據(jù)所述設(shè)置的本地地址和全局地址建立所述VPN中各站點(diǎn)的路由信息，并根據(jù)所述路由信息，通過(guò)VPN內(nèi)各站點(diǎn)傳輸VPN報(bào)文。通過(guò)本發(fā)明，不僅能夠利用IPv6地址容納VPN信息，而且根據(jù)目的地址前綴的區(qū)別，各個(gè)站點(diǎn)site可以訪問(wèn)Internet和VPN，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便；在跨越自治系統(tǒng)時(shí)，只需將VPN site、VPN group的路由發(fā)布到相鄰的自治系統(tǒng)，無(wú)需自治系統(tǒng)邊界路由器存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)VPN路由，也無(wú)需多層標(biāo)簽棧，從而實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101114971SQ20061010381
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
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