一種epon網絡的vlan集中控制方法及系統的製作方法

2023-06-14 03:46:46

一種epon網絡的vlan集中控制方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種EPON網絡的VLAN集中控制方法及系統，該方法包括：在EPON網絡中引入SDN控制器；在Openflow流表內增加是否支持特定VLAN標準的欄位、OLT和ONU工作的VLAN模式的欄位以及標記欄位；在Openflow流表內增加Translation列表、VLAN Aggregation列表以及VLAN入口規則的動作類型；SDN控制器根據第三方應用設定OLT和/或ONU工作的VLAN模式並下發Openflow流表報文到指定的OLT和/或ONU；OLT和/或ONU根據Openflow流表中欄位配置的預先定義轉發和處理相應的報文。本發明中EPON系統VLAN行為的配置比較高效和簡單。
【專利說明】-種EPON網絡的VLAN集中控制方法及系統

【技術領域】
[0001] 本發明設網絡【技術領域】，特別是設及EP0N網絡【技術領域】，具體為一種EP0N網絡的 VLAN集中控制方法及系統。

【背景技術】
[0002] 寬帶業務的進一步發展，為運營商寬帶提速創造了需求。您可能已經注意到，家中 的電話線已經逐漸被光纖所取代。而EP0N是一種實現光纖到戶的重要技術。
[0003] EP0N巧thernet Passive Optical Network, W太網無源光網絡），顧名思義，是基 於W太網的P0N技術。它採用點到多點結構、無源光纖傳輸，在W太網之上提供多種業務。 EP0N技術由IE邸802. 3EFM工作組進行標準化。2004年6月，I邸E802. 3EFM工作組發布了 EP0N標準--I邸E802. 3址(2005年併入IE邸802. 3-2005標準）。在該標準中將W太網和 P0N技術結合，在物理層採用P0N技術，在數據鏈路層使用W太網協議，利用P0N的拓撲結構 實現W太網接入。因此，EP0N綜合了 P0N技術和W太網技術的優點；低成本、高帶寬、擴展 性強、與現有W太網兼容、方便管理等。
[0004] EP0N 網絡一般由 0LT(Optical Line Terminal,光線路終端）和 0NU(0ptical Network化it,光網絡單兀）組成。在EPON技術應用中，0LT設備是重要的局細}設備，它實 現的功能包括：一是與前端（匯聚層）交換機用網線相連，轉化成光信號，用單根光纖與用 戶端的分光器互聯，二是實現對用戶端設備0NU的控制、管理、測距等功能。0NU是EP0N系 統的用戶側設備，通過EP0N用於終結從0LT傳送來的業務。與0LT配合，0NU可向相連的用 戶提供各種寬帶服務。如 Internet su;rfing，VoIP,皿TV, VideoConference 等業務。0NU 作為FTTx應用的用戶側設備，是"銅纜時代"過渡到"光纖時代"所必備的高帶寬高性價比 的終端設備。GEP0N 0NU作為用戶有線接入的終極解決方案，在將來NGN(下一代網絡）整 體網絡建設中具有舉足輕重的作用。
[0005] 基於中國電信標準的EP0N設備VLAN(Virtual Local Area Network,虛擬區域網） 要求分別基於OLT和ONU。由於VLAN功能的控制是分布式的，所W整個EPON系統VLAN行 為的配置，是非常複雜和繁瑣的。
[0006] EP0N媒質的性質是共享媒質和點到點網絡的結合。在下行方向，擁有共享媒質的 連接性，而在上行方向其行為特性就如同點到點網絡。
[0007] 下行方向；0LT發出的W太網數據報經過一個l:n的無源光分路器或幾級分路器 傳送到每一個0NU。N的典型取值在4?64之間（由可用的光功率預算所限制）。該種行 為特徵與共享媒質網絡相同。在下行方向，因為W太網具有廣播特性，與EP0N結構和匹配： 0LT廣播數據包，目的0NU有選擇的提取。
[000引上行方向：由於無源光合路器的方向特性，任何一個0NU發出的數據包只能到達 化T，而不能到達其他的0NU。EP0N在上行方向上的行為特點與點到點網絡相同。但是，不 同於一個真正的點到點網絡，在EP0N中，所有的0NU都屬於同一個衝突域一一來自不同的 0NU的數據包如果同時傳輸依然可能會衝突。因此在上行方向，EP0N需要採用某種仲裁機 制來避免數據衝突。
[0009] 中國電信標準給出了五種VLAN模式定義（VLAN透傳模式，VLAN標記模式，VLAN轉 換模式，N: 1VLAN聚合模式和VLAN Trunk模式）。現有的傳統的VLAN配置模式只支持分布 式，所W整個EPON系統VLAN行為的配置，是非常複雜和繁瑣的而且容易出錯。


【發明內容】

[0010] 鑑於W上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種EPON網絡的VLAN集 中控制方法及系統，用於解決現有技術中整個EPON系統VLAN行為的配置複雜、繁瑣且容易 出錯的問題。
[0011] 為實現上述目的及其他相關目的，本發明在一方面提供一種EPON網絡的VLAN集 中控制方法，所述方法包括：在EPON網絡中引入SDN控制器並使所述SDN控制器與EPON 網絡中的OLT相連；在SDN控制器的化enf low流表內增加用於表示是否支持特定VLAN標 準的欄位、用於表示0LT和0NU工作的VLAN模式的欄位W及用於VLAN配置操作的標記字 段；在SDN控制器的化enf low流表內增加用於查找對應埠的VLAN Translation列表的 動作類型、用於查找對應埠的VLAN Aggregation列表的動作類型W及用於查找對應端 口的VLAN入口規則的動作類型；在第S方應用通過SDN控制器獲取VLAN資源時，所述SDN 控制器根據第S方應用配置化enf low流表內增加的相應欄位同時執行化enf low流表內 增加的相應動作類型對應的動作W設定0LT和/或0NU工作的VLAN模式；SDN控制器下發 化enflow流表報文到指定的0LT和/或0NU ;0LT和/或0NU根據化enflow流表中欄位配 置的預先定義轉發和處理相應的報文，從而實現對VLAN的控制。
[0012] 優選地，當0LT和/或0NU工作在VLAN透傳模式下，0LT或0NU對接收到上行和 下行的W太網帖不作任何處理，透明地轉發。
[0013] 優選地，當0LT和/或0NU工作在VLAN標記模式下；0LT或0NU對接收到的上行W 太網帖加上一個VLAN標記，下行W太網帖剝除其VLAN標記；當0LT和/或0NU工作在VLAN 轉換模式下；0LT或0NU將上行或下行W太網帖中用戶添加的VLAN標記轉換為唯一的網絡 偵!|化AN標記。
[0014] 優選地，當0LT和/或0NU工作在N ;1VLAN聚合模式下；0LT或0NU將上行的多個 VLAN聚合為唯一的網絡側VLAN標記，將下行業務反向映射到對應的多個VLAN。
[00巧]優選地，當0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下對於上行帶VLAN標記的報 文，若報文所帶的VLAN屬於0LT或0NU的對應埠，則轉發，否則丟棄，若下行帶VLAN標記 的報文為預設VLAN，則剝離VLAN標記後向下轉發；對於上行不帶VLAN標記的報文將該報 文打上預設VLAN，並轉發，對於下行不帶VLAN標記的報文則丟棄。
[0016] 本發明在另外一方面提供一種EPON網絡的VLAN集中控制系統，所述系統包括： EPON網絡中的0LT和0NU ;SDN控制器，與EPON網絡中的0LT相連，所述SDN控制器包括；流 表欄位增設模塊，在SDN控制器的化enf low流表內增加用於表示是否支持特定VLAN標準 的欄位、用於表示0LT和0NU工作的VLAN模式的欄位W及用於VLAN配置操作的標記欄位； 流表動作類型增設模塊，在SDN控制器的化enflow流表內增加用於查找對應埠的VLAN Translation列表的動作類型、用於查找對應埠的VLAN Aggregation列表的動作類型W 及用於查找對應埠的VLAN入口規則的動作類型；VLAN控制模塊，在第S方應用通過SDN 控制器獲取VLAN資源時，根據第S方應用配置化enflow流表內增加的相應欄位同時執行 化enf low流表內增加的相應動作類型對應的動作W設定0LT和/或0NU工作的VLAN模式 並下發化enflow流表報文到指定的0LT和/或0NU ;0LT和/或0NU根據化enflow流表中 欄位配置的預先定義轉發和處理相應的報文，從而實現對VLAN的控制。
[0017] 優選地，所述VLAN控制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN透傳模式下時，0LT 或0NU對接收到上行和下行的W太網帖不作任何處理，透明地向上轉發。
[0018] 優選地，所述VLAN控制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN標記模式下時，0LT 或0NU對接收到的上行W太網帖加上一個VLAN標記，下行W太網帖剝除其VLAN標記；所述 VLAN控制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN轉換模式下時，0LT或0NU將上行或下行W 太網帖中用戶添加的VLAN標記轉換為唯一的網絡側VLAN標記。
[0019] 優選地，所述VLAN控制模塊設定0LT和/或0NU工作在N ; 1VLAN聚合模式下時， 0LT或0NU將上行的多個VLAN聚合為唯一的網絡側VLAN標記，將下行業務反向映射到對應 的多個VLAN。
[0020] 優選地，所述VLAN控制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下時：對 於上行帶VLAN標記的報文，若報文所帶的VLAN屬於0LT或0NU的對應埠，則轉發，否則 丟棄，若下行帶VLAN標記的報文為預設VLAN，則剝離VLANVLAN標記後向下轉發；對於上行 不帶VLAN標記的報文將該報文打上預設VLAN，並轉發，對於下行不帶VLAN標記的報文則丟 棄。
[002U 如上所述，本發明的一種EP0N網絡的VLAN集中控制方法及系統，具有W下有益效 果：
[002引 1、在本發明的EP0N網絡引入SDN控制器後，0LT和0NU原有的VLAN控制功能遷移 至IJ SDN控制器側，SDN控制器負責對整個EP0N網絡進行VLAN集中控制，將0LT和與之相連 的遠端節點（0NU)變成只保留數據面的簡單設備，實現流轉發，0LT和0NU設備變為轉發節 點，SDN控制器通過擴充的化enf low流表，告知0LT和0NU工作在哪個模式，整個EP0N系 統VLAN行為的配置比較統一、高效和簡單。
[0023] 2、EP0N網絡通過引入SDN控制器能夠簡化VLAN配置和管理維護、降低軟硬體成 本並提高業務的創新速度，為最終用戶提供一個簡化的二層網絡環境W及一個高效的業務 應用環境，同時為運營商提供更豐富的VLAN業務能力和更靈活的部署、配置、維護能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1顯示為本發明的EP0N網絡的VLAN集中控制方法的流程示意圖。
[002引 圖2顯示為本發明的EP0N網絡的VLAN集中控制系統的結構示意圖。
[0026] 圖3顯示為本發明的EP0N網絡的VLAN集中控制的系統的模擬測試環境示意圖。
[0027] 元件標號說明
[002引 1 EP0N網絡的VLAN集中控制系統
[0029] 11 0LT
[0030] 12 0NU
[003U 13 SDN 控制器
[0032] 131 流表欄位增設模塊
[0033] 132 流表動作類型增設模塊
[0034] 133 VLAN 控制模塊
[0035] S11 ?S16 步驟

【具體實施方式】
[0036] W下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可W通過另外不同的具體實 施方式加W實施或應用，本說明書中的各項細節也可W基於不同觀點與應用，在沒有背離 本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0037] 本發明的目的在於提供一種EPON網絡的VLAN集中控制方法及系統，用於解決現 有技術中整個EPON系統VLAN行為的配置複雜、繁瑣且容易出錯的問題。W下將詳細闡述 本發明的一種EPON網絡的VLAN集中控制方法及系統的原理及實施方式，使本領域技術人 員不需要創造性勞動即可理解本發明的一種EPON網絡的VLAN集中控制方法及系統。
[00%] 第一連施例
[0039] 本實施例提供一種EPON網絡的VLAN集中控制方法，將OLT和與之相連的遠端節 點0NU變成只保留數據面的簡單設備，實現流轉發，將該些節點的VLAN控制面上移到SDN 控制器，SDN控制器通過擴充的化enf low流表，告知0LT和0NU工作在哪個模式，從而滿足 中國電信EPON設備的VLAN標準。W下詳細說明本實施中的方法。
[0040] 如圖1所示，EPON網絡的VLAN集中控制方法包括W下步驟。
[0041] 步驟S11，在EPON網絡中引入SDN控制器並使所述SDN控制器與EPON網絡中的 0LT相連；其中SDN(Software Defined Network,軟體定義網絡）是Emulex網絡一種新型 網絡創新架構，其核屯、技術化enf low通過將網絡設備控制面與數據面分離開來，從而實現 了網絡流量的靈活控制。
[00創步驟S12,在SDN控制器的化enf low流表內增加用於表示是否支持特定VLAN標準 的欄位、用於表示0LT和0NU工作的VLAN模式的欄位W及用於VLAN配置操作的標記欄位， 增加的化enf low流表的S個Match欄位，具體如表1所示。
[0043] 表 1
[0044]

【權利要求】
1. 一種EPON網絡的VLAN集中控制方法，其特徵在於，所述方法包括： 在EP0N網絡中引入SDN控制器並使所述SDN控制器與EP0N網絡中的0LT相連； 在SDN控制器的Openflow流表內增加用於表示是否支持特定VLAN標準的欄位、用於 表示0LT和0NU工作的VLAN模式的欄位以及用於VLAN配置操作的標記欄位； 在SDN控制器的Openf low流表內增加用於查找對應埠的VLAN Translation列表的 動作類型、用於查找對應埠的VLAN Aggregation列表的動作類型以及用於查找對應埠 的VLAN入口規則的動作類型； 在第三方應用通過SDN控制器獲取VLAN資源時，所述SDN控制器根據第三方應用配置 Openflow流表內增加的相應欄位同時執行Openflow流表內增加的相應動作類型對應的動 作以設定0LT和/或0NU工作的VLAN模式； SDN控制器下發Openflow流表報文到指定的0LT和/或0NU ; 0LT和/或0NU根據Openf low流表中欄位配置的預先定義轉發和處理相應的報文，從 而實現對VLAN的控制。
2. 根據權利要求1所述的EP0N網絡的VLAN集中控制方法，其特徵在於，當0LT和/或 0NU工作在VLAN透傳模式下，0LT或0NU對接收到上行和下行的乙太網幀不作任何處理，透 明地轉發。
3. 根據權利要求1所述的EP0N網絡的VLAN集中控制方法，其特徵在於，當0LT和/或 0NU工作在VLAN標記模式下：0LT或0NU對接收到的上行乙太網幀加上一個VLAN標記，下 行乙太網幀剝除其VLAN標記；當0LT和/或0NU工作在VLAN轉換模式下：0LT或0NU將上 行或下行乙太網幀中用戶添加的VLAN標記轉換為唯一的網絡側VLAN標記。
4. 根據權利要求1所述的EP0N網絡的VLAN集中控制方法，其特徵在於，當0LT和/或 0NU工作在N : 1VLAN聚合模式下：0LT或0NU將上行的多個VLAN聚合為唯一的網絡側VLAN 標記，將下行業務反向映射到對應的多個VLAN。
5. 根據權利要求1所述的EPON網絡的VLAN集中控制方法，其特徵在於，當0LT和/或 0NU工作在VLAN Trunk模式下：對於上行帶VLAN標記的報文，若報文所帶的VLAN屬於0LT 或0NU的對應埠，則轉發，否則丟棄，若下行帶VLAN標記的報文為預設VLAN，則剝離VLAN 標記後向下轉發；對於上行不帶VLAN標記的報文將該報文打上預設VLAN，並轉發，對於下 行不帶VLAN標記的報文則丟棄。
6. -種EPON網絡的VLAN集中控制系統，其特徵在於，所述系統包括： EPON網絡中的0LT和0NU ; SDN控制器，與EPON網絡中的0LT相連，所述SDN控制器包括： 流表欄位增設模塊，在SDN控制器的Openf low流表內增加用於表示是否支持特定VLAN 標準的欄位、用於表示0LT和0NU工作的VLAN模式的欄位以及用於VLAN配置操作的標記 欄位； 流表動作類型增設模塊，在SDN控制器的Openflow流表內增加用於查找對應埠的 VLAN Translation列表的動作類型、用於查找對應埠的VLAN Aggregation列表的動作類 型以及用於查找對應埠的VLAN入口規則的動作類型； VLAN控制模塊，在第三方應用通過SDN控制器獲取VLAN資源時，根據第三方應用配置 Openflow流表內增加的相應欄位同時執行Openflow流表內增加的相應動作類型對應的動 作以設定OLT和/或ONU工作的VLAN模式並下發Openf low流表報文到指定的OLT和/或 0NU ； 0LT和/或0NU根據Openf low流表中欄位配置的預先定義轉發和處理相應的報文，從 而實現對VLAN的控制。
7. 根據權利要求6所述的EP0N網絡的VLAN集中控制系統，其特徵在於，所述VLAN控 制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN透傳模式下時，0LT或0NU對接收到上行和下行的 乙太網幀不作任何處理，透明地向上轉發。
8. 根據權利要求6所述的EP0N網絡的VLAN集中控制系統，其特徵在於，所述VLAN控 制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN標記模式下時，0LT或0NU對接收到的上行乙太網 幀加上一個VLAN標記，下行乙太網幀剝除其VLAN標記；所述VLAN控制模塊設定0LT和/ 或0NU工作在VLAN轉換模式下時，0LT或0NU將上行或下行乙太網幀中用戶添加的VLAN標 記轉換為唯一的網絡側VLAN標記。
9. 根據權利要求6所述的EP0N網絡的VLAN集中控制系統，其特徵在於，所述VLAN控 制模塊設定0LT和/或0NU工作在N :1VLAN聚合模式下時，0LT或0NU將上行的多個VLAN 聚合為唯一的網絡側VLAN標記，將下行業務反向映射到對應的多個VLAN。
10. 根據權利要求6所述的EP0N網絡的VLAN集中控制系統，其特徵在於，所述VLAN控 制模塊設定0LT和/或0NU工作在VLAN Trunk模式下時：對於上行帶VLAN標記的報文，若 報文所帶的VLAN屬於0LT或0NU的對應埠，則轉發，否則丟棄，若下行帶VLAN標記的報 文為預設VLAN，則剝離VLANVLAN標記後向下轉發；對於上行不帶VLAN標記的報文將該報 文打上預設VLAN，並轉發，對於下行不帶VLAN標記的報文則丟棄。
【文檔編號】H04L12/46GK104486242SQ201410822026
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月19日 優先權日:2014年12月19日
【發明者】翟躍 申請人:上海斐訊數據通信技術有限公司