專利名稱：一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)中的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)，特別涉及一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法。
背景技術(shù)：
隨著Internet規(guī)模的不斷增大，各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)爭相涌現(xiàn)，先進(jìn)的多媒體系統(tǒng)層出不窮。由于實時業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸時延、延時抖動等特性較為敏感，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有突發(fā)性高的文件傳輸協(xié)議(FTP)或者含有圖像文件的超文本傳輸協(xié)議(HTTP)等業(yè)務(wù)時，實時業(yè)務(wù)就會受到很大影響；另一方面，多媒體業(yè)務(wù)占去了大量的帶寬，這樣，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)要保證的關(guān)鍵業(yè)務(wù)就難以得到可靠的傳輸。于是，各種業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)技術(shù)應(yīng)運而生。IETF已經(jīng)建議了很多服務(wù)模型和機(jī)制，以滿足QoS的需求。目前業(yè)界比較認(rèn)可的是在網(wǎng)絡(luò)的接入和邊緣使用綜合業(yè)務(wù)模型(Int-Serv)，在網(wǎng)絡(luò)的核心使用區(qū)分業(yè)務(wù)模型(Diff-serv)。區(qū)分業(yè)務(wù)模型(Diff-serv)僅設(shè)定優(yōu)先等級保障QoS措施雖然有線路利用率高的特點，但具體的效果難以預(yù)測。因此，業(yè)界開始為骨干網(wǎng)區(qū)分業(yè)務(wù)Diff-Serv引入一個獨立的承載控制層，建立一套專門的Diff-Serv QoS信令機(jī)制，如為了推動Diff-Serv的應(yīng)用，IETF和一些廠商以及研究機(jī)構(gòu)共同推動的業(yè)務(wù)質(zhì)量骨干實驗網(wǎng)(QBone)上，使用帶寬代理器(Bandwidth Broker)模型來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源和拓?fù)涔芾?，有其他一些廠商提出了類似的QoS服務(wù)器/資源管理器技術(shù)來管理拓?fù)滟Y源和協(xié)調(diào)各個區(qū)分業(yè)務(wù)Diff-Serv區(qū)域的QoS能力。這些方法都是為區(qū)分服務(wù)Diff-Serv網(wǎng)絡(luò)專門建立一個資源管理層，管理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)滟Y源，我們統(tǒng)稱這個資源管理區(qū)分服務(wù)Diff-Serv方式為有獨立承載控制層的Diff-Serv模型。
在有獨立的承載控制層的區(qū)分服務(wù)(Diff-Serv)模型中，承載網(wǎng)控制服務(wù)器(包括帶寬代理器(Bandwidth Broker)或者QoS服務(wù)器/資源管理器)配置了管理規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑸榭蛻舻臉I(yè)務(wù)帶寬申請分配資源。每個管理域的承載網(wǎng)控制服務(wù)器相互之間通過信令傳遞客戶的業(yè)務(wù)帶寬申請請求和結(jié)果，以及承載網(wǎng)資源管理器為業(yè)務(wù)申請分配的路徑信息等。
當(dāng)承載控制層處理用戶的業(yè)務(wù)帶寬申請時，將確定用戶業(yè)務(wù)的路徑。承載網(wǎng)資源管理器會通知邊緣路由器按照指定的路徑轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流。
承載網(wǎng)如何根據(jù)承載控制層確定的路徑實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)流按指定路由轉(zhuǎn)發(fā)是圖1所示模型的關(guān)鍵技術(shù)之一。
參閱圖2所示，在支持MPLS交換的承載網(wǎng)絡(luò)上，可以配置由標(biāo)簽交換路徑(LSP)組成的承載網(wǎng)，并使用多級標(biāo)簽棧指定路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，使得業(yè)務(wù)流按照承載控制層指定的路徑轉(zhuǎn)發(fā)在IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上，為需要服務(wù)質(zhì)量保障的實時業(yè)務(wù)規(guī)劃配置出一個邏輯上的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)來，這個業(yè)務(wù)承載邏輯網(wǎng)絡(luò)由邊緣節(jié)點中間轉(zhuǎn)接節(jié)點以及節(jié)點之間的邏輯連接組成其中邊緣路由器就是業(yè)務(wù)承載網(wǎng)的邊緣節(jié)點，可以在每個IP網(wǎng)資源管理區(qū)域內(nèi)選取的一些路由器作為中間轉(zhuǎn)接節(jié)點；節(jié)點與節(jié)點之間使用MPLS技術(shù)預(yù)先建立的LSP路徑連接(如可以使用RSVP-TE或者CR-LSP等信令，結(jié)合MPLS流量工程，靜態(tài)配置好LSP路徑，并預(yù)留好該LSP設(shè)計的帶寬及其他QoS屬性)；這些邊緣節(jié)點/中間轉(zhuǎn)接節(jié)點及其LSP連接就構(gòu)成了業(yè)務(wù)流的邏輯承載網(wǎng)。其中邊緣節(jié)點(邊緣路由器)和轉(zhuǎn)接節(jié)點(轉(zhuǎn)接路由器)是LSP的起點或終點，而交換路由器只是負(fù)責(zé)MPLS標(biāo)簽交換功能，是LSP的中間交換點。
配置一個相對靜態(tài)的MPLS邏輯承載網(wǎng)簡化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，有利于簡化承載控制層分配資源的復(fù)雜度，有利于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和維護(hù)方便性，并能與Internet業(yè)務(wù)流分開維護(hù)和設(shè)計。
承載控制層為用戶的一個需要質(zhì)量保證的業(yè)務(wù)申請預(yù)留好路徑后，業(yè)務(wù)會話流進(jìn)入邊緣節(jié)點(邊緣路由器)，邊緣節(jié)點讓這個業(yè)務(wù)流進(jìn)入業(yè)務(wù)邏輯承載網(wǎng)，從起點邊緣節(jié)點發(fā)出，經(jīng)過一些中間轉(zhuǎn)接節(jié)點路由器后，到達(dá)終點的邊緣節(jié)點路由器。這樣一個業(yè)務(wù)會話流可以由其經(jīng)過的LSP路徑唯一確定，而承載控制層負(fù)責(zé)在這張由邊緣節(jié)點/轉(zhuǎn)接節(jié)點以及節(jié)點之間的MPLS LSP路徑組成的邏輯網(wǎng)絡(luò)上，為用戶的業(yè)務(wù)申請選擇端到端的業(yè)務(wù)流路徑。
目前已提出采用MPLS多級標(biāo)簽棧轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)在以上所描述的MPLS承載網(wǎng)上實現(xiàn)業(yè)務(wù)流按照承載控制層指定的業(yè)務(wù)流路徑(經(jīng)過的多個前后銜接的LSP)，其主要工作原理如下所述在MPLS承載網(wǎng)上，建立LSP組成的邏輯承載網(wǎng)，承載控制層為用戶業(yè)務(wù)流在這個MPLS邏輯承載網(wǎng)上分配了路徑后，通知邊緣路由器這個路徑所經(jīng)過的所有LSP的標(biāo)簽棧，邊緣路由器按照承載控制層命令把相應(yīng)的業(yè)務(wù)流IP包打上對應(yīng)路徑的多級標(biāo)簽棧，在業(yè)務(wù)流起始端(邊緣路由器位置)，一次把承載控制層所指定的業(yè)務(wù)流LSP路徑對應(yīng)的標(biāo)簽棧壓入業(yè)務(wù)流包中；對中間的轉(zhuǎn)接路由器而言，只需要支持靜態(tài)配置的LSP功能和普通的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)功能，完成預(yù)先配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)。業(yè)務(wù)流MPLS包每經(jīng)過一個轉(zhuǎn)接路由器，剛剛經(jīng)過的一條標(biāo)記交換路徑終結(jié)，業(yè)務(wù)流標(biāo)簽棧中表示該標(biāo)記交換路徑的標(biāo)簽在此轉(zhuǎn)接節(jié)點(或在該標(biāo)記交換路徑的倒數(shù)第二跳路由器)彈出，轉(zhuǎn)接節(jié)點根據(jù)指示下一條標(biāo)記交換路徑的棧頂標(biāo)簽繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)接的路由器是一些LSP終止和起始的匯接點，只需要支持兩級標(biāo)簽棧的處理能力。
為便于講解MPLS多級標(biāo)簽棧指定路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的細(xì)節(jié)，以圖3為例進(jìn)行說明。在圖3中，給出了一個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)，兩個邊緣路由器E1和E2之間有一些核心路由器。有一個用戶業(yè)務(wù)是從E1到E2的業(yè)務(wù)流。承載控制層為這個業(yè)務(wù)流分配的承載路徑為邊緣路由器E1-LSPa->轉(zhuǎn)接路由器Ra-LSPb->轉(zhuǎn)接路由器Rb-LSPc->轉(zhuǎn)接路由器Rc-LSPd->邊緣路由器E2。
參閱圖4，如果在各個節(jié)點，這些LSP對應(yīng)的標(biāo)簽都是全局標(biāo)簽，如LSPa在E1的全局標(biāo)簽為La、LSPb在Ra的全局標(biāo)簽為Lb、LSPc在Rb的全局標(biāo)簽為Lc、LSPd在Rc的全局標(biāo)簽為Ld，那么承載控制層確定按路徑LSPa->LSPb->LSPc->LSPd轉(zhuǎn)發(fā)的MPLS標(biāo)簽棧就是La/Lb/Lc/Ld，其中La是棧頂。
從該方案可看出，使用的MPLS多級標(biāo)簽棧方式要求邊緣路由器支持的標(biāo)簽棧層數(shù)與業(yè)務(wù)流路徑經(jīng)過的LSP的數(shù)量相當(dāng)，在一個較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)上，可能會達(dá)到8個至12個LSP或更多，導(dǎo)致應(yīng)用該技術(shù)時要求邊緣路由器節(jié)點支持8層至12層甚至更多的MPLS標(biāo)簽封裝能力，而目前很多邊緣路由器只能支持較少的MPLS標(biāo)簽層數(shù)的封裝，使得該技術(shù)方案的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因邊緣節(jié)點支持的標(biāo)簽層數(shù)少而使多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)受到限制的問題。
本發(fā)明提供下述技術(shù)方案一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法，采用多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的多級標(biāo)簽棧方式在網(wǎng)絡(luò)上按承載控制層所制定的路徑方式轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流，其特征在于該方法包括步驟為用戶業(yè)務(wù)在支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中分配業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑；根據(jù)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑所經(jīng)過的標(biāo)簽展開路由器和在該標(biāo)簽展開路由器上設(shè)置的標(biāo)簽展開配置項信息，得到該業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的包含壓縮標(biāo)簽的標(biāo)簽棧，并將該標(biāo)簽棧下發(fā)給邊緣節(jié)點；業(yè)務(wù)流起始端的邊緣節(jié)點將所述標(biāo)簽棧壓入發(fā)出的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中形成業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包；支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)標(biāo)簽棧配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包，并且在該交換包經(jīng)標(biāo)簽展開路由器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時，由標(biāo)簽展開路由器將標(biāo)簽棧中對應(yīng)的壓縮標(biāo)簽展開后形成新的標(biāo)簽棧。
其中所述支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)是預(yù)先在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上規(guī)劃配置出來的業(yè)務(wù)承載邏輯網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由邊緣節(jié)點、普通的中間轉(zhuǎn)接路由器節(jié)點、標(biāo)簽展開路由器節(jié)點以及節(jié)點之間的標(biāo)記交換路徑連接組成。
根據(jù)支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)規(guī)劃，在標(biāo)簽展開路由器和承載控制層實體上預(yù)先配置標(biāo)簽展開項。
所述壓縮標(biāo)簽是指將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑連續(xù)經(jīng)過的多個標(biāo)記交換路徑(LSP)段的路徑信息壓縮在一個標(biāo)簽內(nèi)表達(dá)。
一個壓縮標(biāo)簽展開的路徑包含兩個或兩個以上的連續(xù)的標(biāo)記交換路徑(LSP)。
標(biāo)簽展開路由器展開壓縮標(biāo)簽包括步驟標(biāo)簽展開路由器從標(biāo)簽棧頂?shù)玫叫枰归_的壓縮標(biāo)簽；根據(jù)所述壓縮標(biāo)簽項查找多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)轉(zhuǎn)發(fā)表，并得到該壓縮標(biāo)簽的展開轉(zhuǎn)發(fā)信息；將所述展開轉(zhuǎn)發(fā)信息更換所述壓縮標(biāo)簽并形成新的標(biāo)簽棧。
所述標(biāo)簽展開路由器是能夠?qū)⒁粋€壓縮標(biāo)簽展開為多個標(biāo)標(biāo)記交換路徑(LSP)的路由器，該路由器也可作為普通的轉(zhuǎn)接路由器或者多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)路由器。
所述網(wǎng)絡(luò)為由多個路由區(qū)域組成的IP網(wǎng)絡(luò)，或者由多個自治域組成的IP網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明通過將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑連續(xù)經(jīng)過的多個標(biāo)記交換路徑(LSP)段的路徑信息壓縮在一個標(biāo)簽內(nèi)，并在轉(zhuǎn)發(fā)過程中由標(biāo)簽展開路由器將其展開為多個標(biāo)簽，因而在通過同樣多數(shù)量的業(yè)務(wù)流路徑時，本發(fā)明要求邊緣路由器支持MPLS標(biāo)簽的封裝層數(shù)比現(xiàn)有技術(shù)少大大減少。因此，在不增加LSP規(guī)劃的復(fù)雜性下，可以大大降低對邊緣路由器封裝標(biāo)簽層數(shù)要求。例如對一個運營商的全國IP網(wǎng)絡(luò)，采用3～4層標(biāo)簽就可以滿足靈活組網(wǎng)和方便運維的要求，而對于一個運營商的全球IP網(wǎng)絡(luò)，5～6層標(biāo)簽就可以滿足靈活組網(wǎng)和方便運維的要求。
本發(fā)明標(biāo)簽展開方式的MPLS多級標(biāo)簽棧轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)對中間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，只需要支持MPLS基本轉(zhuǎn)發(fā)功能即可；同時，在支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中，一個業(yè)務(wù)流的LSP路徑可以經(jīng)過零個或一個或多個標(biāo)簽展開路由器，而每個標(biāo)簽展開路由器所展開的路徑可以包含兩個或兩個以上的LSP，因而組網(wǎng)非常靈活。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中獨立的承載控制層網(wǎng)絡(luò)模型；圖2為采用多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)簽交換路徑技術(shù)建立的業(yè)務(wù)承載邏輯網(wǎng)絡(luò)；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的多級標(biāo)簽棧實現(xiàn)指定路由轉(zhuǎn)發(fā)的示意圖；圖4為多級標(biāo)簽棧轉(zhuǎn)發(fā)過程；圖5為本發(fā)明引入標(biāo)簽展開路由器的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)；圖6為標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)示意圖；圖7為轉(zhuǎn)接路由器轉(zhuǎn)發(fā)原理圖；圖8為標(biāo)簽展開路由器轉(zhuǎn)發(fā)原理圖；圖9為采用本發(fā)明的全國網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖10為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
為降低對邊緣路由器節(jié)點的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)封裝層數(shù)的要求，本發(fā)明將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑連續(xù)經(jīng)過的多個標(biāo)記交換路徑(LSP)段的路徑信息壓縮在一個標(biāo)簽內(nèi)表達(dá)(稱該種標(biāo)簽為壓縮標(biāo)簽)；在業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)過程中，利用某些轉(zhuǎn)接路由器的MPLS標(biāo)簽處理能力，將一個壓縮標(biāo)簽展開成多個標(biāo)簽，實現(xiàn)標(biāo)簽展開。
在本發(fā)明中，將具有標(biāo)簽展開功能的轉(zhuǎn)接路由器稱為標(biāo)簽展開路由器。標(biāo)簽展開路由器是路由器的一種，在處理某些業(yè)務(wù)流時，某些路由器作為標(biāo)簽展開路由器來使用，而在處理另外一些業(yè)務(wù)流時，這些路由器可能只是作為普通的轉(zhuǎn)接路由器或者M(jìn)PLS交換路由器來使用。
在實際運營中，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽交換路徑(LSP)的分布拓?fù)淝闆r和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，針對一些業(yè)務(wù)流，選擇合適的路由器作為標(biāo)簽展開路由器來使用，根據(jù)業(yè)務(wù)流路徑規(guī)劃，預(yù)先設(shè)置這些路由器的標(biāo)簽展開表。把這些配置的標(biāo)簽展開表等信息通告承載控制層的相關(guān)控制實體，承載控制層就可以根據(jù)一定的策略，確定業(yè)務(wù)路徑的壓縮后的標(biāo)簽棧，從而減少邊緣路由器的MPLS封裝層數(shù)。
參閱圖10所示，本發(fā)明的主要流程如下
步驟10由網(wǎng)絡(luò)中的承載控制實體為用戶業(yè)務(wù)在支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中分配業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)是預(yù)先在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上規(guī)劃配置出來的業(yè)務(wù)承載邏輯網(wǎng)絡(luò)(以下稱承載網(wǎng))，該網(wǎng)絡(luò)由邊緣節(jié)點、普通的中間轉(zhuǎn)接路由器節(jié)點、標(biāo)簽展開路由器節(jié)點以及節(jié)點之間的標(biāo)記交換路徑連接組成。
步驟20承載控制層實體根據(jù)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑所經(jīng)過的標(biāo)簽展開路由器和在該標(biāo)簽展開路由器上設(shè)置的標(biāo)簽展開配置項信息，得到該業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的包含壓縮標(biāo)簽的標(biāo)簽棧，并將該標(biāo)簽棧下發(fā)給邊緣節(jié)點。
業(yè)務(wù)流路徑可以經(jīng)過零、一個或多個標(biāo)簽展開路由器，從而得到的業(yè)務(wù)流標(biāo)簽?？梢园銈€或一個或多個壓縮標(biāo)簽。
當(dāng)承載控制層實體判斷出業(yè)務(wù)流路徑不經(jīng)過標(biāo)簽展開路由器時，則得到該業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的標(biāo)簽棧，并按背景技術(shù)中提到的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流。
步驟30業(yè)務(wù)流起始端的邊緣節(jié)點將所述標(biāo)簽棧壓入發(fā)出的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中形成業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包。
步驟40承載網(wǎng)中的節(jié)點根據(jù)標(biāo)簽棧配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包，并且在該交換包經(jīng)標(biāo)簽展開路由器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時，由標(biāo)簽展開路由器將標(biāo)簽棧中對應(yīng)的壓縮標(biāo)簽展開后形成新的標(biāo)簽棧。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明參圖5所示，以某邊緣路由器E1到另一邊緣路由器E2的一個實時業(yè)務(wù)為例。承載控制層為用戶的這次業(yè)務(wù)申請分配的業(yè)務(wù)流LSP路徑是LSPa->LSPb->LSPc->LSPd->LSPe->LSPf，如果在各個節(jié)點，這些LSP對應(yīng)的標(biāo)簽都是全局標(biāo)簽，如LSPa在E1的全局標(biāo)簽為La、LSPb在Ra的全局標(biāo)簽為Lb、LSPc在Rb的全局標(biāo)簽為Lc、LSPd在Rc的全局標(biāo)簽為Ld，那么按照沒有標(biāo)簽展開的MPLS多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，起始端邊緣路由器E1的用戶業(yè)務(wù)流標(biāo)簽棧就是La/Lb/Lc/Ld/Le/Lf，其中La是棧頂。
為了壓縮標(biāo)簽的層數(shù)，在圖5中選取兩個路由器作為標(biāo)簽展開路由器Rb和Rd。在標(biāo)簽展開路由器Rb上預(yù)先配置有標(biāo)簽展開項LCc->Lc/Ld，即標(biāo)簽LCc將展開成Lc/Ld，其中Lc是棧頂。在標(biāo)簽展開路由器Rd上預(yù)先配置有標(biāo)簽展開項LCe->Le/Lf，即標(biāo)簽LCe將展開成Le/Lf，其中Le是棧頂。
在使用標(biāo)簽展開技術(shù)的情況下，承載控制層的控制實體將會根據(jù)業(yè)務(wù)流路徑上的標(biāo)簽展開路由器的標(biāo)簽展開項配置情況，將標(biāo)簽壓縮后的標(biāo)簽棧通知發(fā)端的邊緣路由器。
在圖5的示例中，承載控制層可以根據(jù)標(biāo)簽展開路由器Rb和Rd的標(biāo)簽展開配置項得到壓縮標(biāo)簽，即在業(yè)務(wù)流LSP路徑LSPa->LSPb->LSPc->LSPd->LSPe->LSPf中，使用壓縮的標(biāo)簽LCc表示路徑LSPc->LSPd，使用壓縮的標(biāo)簽LCe表示路徑LSPe->LSPf。因此承載控制層將標(biāo)簽棧La/Lb/LCc/LCe(La是棧頂)發(fā)給邊緣路由器E1。
如圖6所示，用戶的業(yè)務(wù)流在邊緣路由器E1發(fā)出時使用的標(biāo)簽棧就是La/Lb/LCc/LCe(La是棧頂)，在到達(dá)轉(zhuǎn)接路由器Ra時，頂層標(biāo)簽彈出，標(biāo)簽棧變成Lb/LCc/LCe。業(yè)務(wù)流沿著路徑LSPb發(fā)到了標(biāo)簽展開路由器Rb，頂層標(biāo)簽Lb彈出。這時，標(biāo)簽展開路由器Rb按照標(biāo)簽LCc做MPLS轉(zhuǎn)發(fā)時，根據(jù)標(biāo)簽LCc所對應(yīng)配置的標(biāo)簽展開項LCc->Lc/Ld，將標(biāo)簽LCc展開成Lc/Ld，業(yè)務(wù)流的標(biāo)簽棧變成Lc/Ld/LCe(Lc是棧頂)，這樣業(yè)務(wù)流將轉(zhuǎn)發(fā)到LSPc上去。在到達(dá)轉(zhuǎn)接路由器Rc時，頂層標(biāo)簽彈出，標(biāo)簽棧變成Ld/LCe。業(yè)務(wù)流繼續(xù)沿著LSPd發(fā)到了標(biāo)簽展開路由器Rd，頂層標(biāo)簽Ld彈出。這時，標(biāo)簽展開路由器Rd按照LCe做MPLS轉(zhuǎn)發(fā)時，根據(jù)標(biāo)簽LCe所對應(yīng)配置的標(biāo)簽展開項LCe->Le/Lf，將標(biāo)簽LCe展開成Le/Lf，業(yè)務(wù)流的標(biāo)簽棧變成Le/Lf(Le是棧頂)，這樣業(yè)務(wù)流將轉(zhuǎn)發(fā)到LSPe上去。這樣業(yè)務(wù)流再經(jīng)過中間的轉(zhuǎn)接路由器Re后，就順利到達(dá)目的邊緣節(jié)點E2。
注意在這些把濃縮的LSP路徑標(biāo)簽信息展開還原成表述具體的業(yè)務(wù)流LSP路徑標(biāo)簽棧的標(biāo)簽展開路由器設(shè)備上(如上例中的Rb和Rd)，仍然可以采用靜態(tài)配置的方式配置好壓縮標(biāo)簽到展開標(biāo)簽棧的對應(yīng)表，這樣可以保持網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的簡單性，對路由器設(shè)備性能并沒有帶來負(fù)面影響。
一般的轉(zhuǎn)接路由器是標(biāo)簽交換路徑LSP的起點和終點，轉(zhuǎn)接路由器的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)流程主要是根據(jù)入口標(biāo)簽Lin查找MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表，得到Lin標(biāo)簽的MPLS處理方式。
如圖7所示若標(biāo)簽Lin代表的LSPa在本路由器終結(jié)，則彈出頂層標(biāo)簽Lin，再根據(jù)下層標(biāo)簽L′查找MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表得到下一段標(biāo)簽交換路徑LSPb的發(fā)送信息；否則將直接得到下一段LSP的發(fā)送信息。
參閱圖8所示，具有標(biāo)簽展開功能的轉(zhuǎn)接路由器也是標(biāo)簽交換路徑LSP的起點和終點，在啟動標(biāo)簽展開功能時，標(biāo)簽展開路由器的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)流程為如果入口標(biāo)簽為標(biāo)簽Lin，則根據(jù)該標(biāo)簽Lin查找MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表，得到標(biāo)簽Lin的MPLS處理方式如果標(biāo)簽Lin代表的路徑LSPa終結(jié)，則彈出頂層標(biāo)簽Lin，再根據(jù)標(biāo)簽棧中下層標(biāo)簽LC(LC是壓縮的標(biāo)簽)查找圖MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表，LC的MPLS處理方式就會包含該標(biāo)簽的展開轉(zhuǎn)發(fā)信息。
如果入口標(biāo)簽為LC(LC是壓縮的標(biāo)簽)，查找MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表將直接得到標(biāo)簽展開轉(zhuǎn)發(fā)信息，把LC展開成Lb/Lc/Ld。得到標(biāo)簽展開轉(zhuǎn)發(fā)信息后，轉(zhuǎn)接路由器將展開成的新標(biāo)簽更換標(biāo)簽LC(即將標(biāo)簽棧中的標(biāo)簽LC彈出，將標(biāo)簽Lb/Lc/Ld壓入標(biāo)簽棧中)后按照指定的接口發(fā)送。
從本技術(shù)的具體應(yīng)用范圍來講，在有多個路由區(qū)域組成的IP網(wǎng)絡(luò)中，或者有多個自治域組成的IP網(wǎng)絡(luò)中，均可以使用標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽指定路徑轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。而一個業(yè)務(wù)流也可以經(jīng)過零個(普通的MPLS多級標(biāo)簽棧轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù))或一個或多個標(biāo)簽展開路由器，而每個標(biāo)簽展開路由器所展開的路徑可以包含兩個或兩個以上的LSP。
以一個運營商的全國網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)舉例，如圖9所示，某運營商建有本地網(wǎng)絡(luò)、每個省建有各自的骨干網(wǎng)絡(luò)，同時還有全國骨干網(wǎng)絡(luò)。而各本地網(wǎng)絡(luò)、各省骨干網(wǎng)絡(luò)以及全國骨干網(wǎng)絡(luò)可以分別有不同的自治域AS編號。
可以在每個本地網(wǎng)絡(luò)或城域網(wǎng)絡(luò)中選取一些路由器作為轉(zhuǎn)接路由器，處理LSP的終結(jié)和起始，而在本地網(wǎng)出口的位置，可以設(shè)置幾臺具有標(biāo)簽展開功能的路由器，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接與全國其他數(shù)百個本地網(wǎng)/城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)。這些標(biāo)簽展開路由器將發(fā)出的業(yè)務(wù)流標(biāo)簽展開成在省骨干和全國骨干上的LSP路徑標(biāo)簽棧，還可將流入的業(yè)務(wù)流標(biāo)簽展開成在本地網(wǎng)內(nèi)的LSP路徑標(biāo)簽棧。
在這些標(biāo)簽展開路由器上配置的標(biāo)簽展開表可以是預(yù)先配置的，通過多種配置接口設(shè)置。在每個本地網(wǎng)的標(biāo)簽展開路由器上，需要為國內(nèi)每個目的本地網(wǎng)配置標(biāo)簽展開表，而且從業(yè)務(wù)可靠性和負(fù)荷分擔(dān)角度來講，對于每個目的本地網(wǎng)，應(yīng)該設(shè)置多個可能的標(biāo)簽展開表項，這樣可能在每個標(biāo)簽展開功能的路由器上需要設(shè)置上千條MPLS標(biāo)簽展開表項。
圖9顯示出，以深圳本地網(wǎng)的某個邊緣路由器E1到石家莊的某個邊緣路由器E2的業(yè)務(wù)流處理情況在深圳本地網(wǎng)，業(yè)務(wù)流經(jīng)過兩個LSP到達(dá)某個出口標(biāo)簽展開路由器，標(biāo)簽分別為L11/L12，而在該標(biāo)簽展開路由器處，設(shè)置了到石家莊的某轉(zhuǎn)接路由器的標(biāo)簽展開項L2展開成L21/L22/L23，表示了從深圳的該標(biāo)簽展開路由器到達(dá)石家莊的某轉(zhuǎn)接路由器在省骨干和全國骨干上經(jīng)過的一種LSP路徑。而在圖九中，石家莊的落地的轉(zhuǎn)接路由器也配置了標(biāo)簽展開項L3展開成L31/L32，表示在石家莊的本地網(wǎng)中從該落地的轉(zhuǎn)接路由器到目的地E2的一種LSP路徑。
同樣的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法可以應(yīng)用到運營商的全球國際網(wǎng)絡(luò)上。
在國際出口的路由器處，可以將到其他目的地國家的標(biāo)簽展開成在國際骨干上的標(biāo)簽棧路徑。標(biāo)簽展開表可以是靜態(tài)配置的到不同目的地國家的LSP路由表。這樣，一個運營商的全球網(wǎng)對邊緣路由器只要求五至六層標(biāo)簽。
本發(fā)明的標(biāo)簽棧展開方式充分利用了MPLS豐富的標(biāo)簽空間的特點以及MPLS的基本標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。由于MPLS標(biāo)簽多達(dá)20比特，而每個轉(zhuǎn)接路由器只需要終結(jié)和起始數(shù)百個LSP的數(shù)量，所以標(biāo)簽的空間有著很大的富余。雖然一個實時媒體流經(jīng)過的LSP有很多段，但可以通過把業(yè)務(wù)流路徑連續(xù)經(jīng)過的數(shù)個LSP段路徑信息壓縮在一個標(biāo)簽內(nèi)表達(dá)，然后在某些中間的具有標(biāo)簽展開能力的轉(zhuǎn)接路由器設(shè)備上把這些濃縮的LSP路徑標(biāo)簽信息展開還原成表述具體的LSP路徑的標(biāo)簽棧。采用這種方法后，在通過同樣多數(shù)量的LSP的業(yè)務(wù)流路徑時，邊緣路由器就可以只需要支持較少的MPLS標(biāo)簽層數(shù)封裝。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法，采用多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的多級標(biāo)簽棧方式在網(wǎng)絡(luò)上按指定的路徑方式轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流，其特征在于該方法包括步驟為用戶業(yè)務(wù)在支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中分配業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑；根據(jù)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑所經(jīng)過的標(biāo)簽展開路由器和在該標(biāo)簽展開路由器上設(shè)置的標(biāo)簽展開配置項信息，獲得該業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的包含壓縮標(biāo)簽的標(biāo)簽棧，并下發(fā)給邊緣節(jié)點；業(yè)務(wù)流起始端的邊緣節(jié)點將所述標(biāo)簽棧壓入發(fā)出的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中形成業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包；支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)標(biāo)簽棧配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包，并且在該交換包經(jīng)標(biāo)簽展開路由器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時，由標(biāo)簽展開路由器將標(biāo)簽棧中對應(yīng)的壓縮標(biāo)簽展開后形成新的標(biāo)簽棧。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)是預(yù)先在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上規(guī)劃配置出來的業(yè)務(wù)承載邏輯網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由邊緣節(jié)點、普通的中間轉(zhuǎn)接路由器節(jié)點、標(biāo)簽展開路由器節(jié)點以及節(jié)點之間的標(biāo)記交換路徑連接組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)規(guī)劃，在標(biāo)簽展開路由器上預(yù)先配置標(biāo)簽展開項。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮標(biāo)簽是指將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑連續(xù)經(jīng)過的多個標(biāo)記交換路徑(LSP)段的路徑信息壓縮在一個標(biāo)簽內(nèi)表達(dá)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，一個壓縮標(biāo)簽展開的路徑包含兩個或兩個以上的連續(xù)的標(biāo)記交換路徑(LSP)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，標(biāo)簽展開路由器展開壓縮標(biāo)簽包括步驟標(biāo)簽展開路由器從標(biāo)簽棧得到需要展開的壓縮標(biāo)簽；根據(jù)所述壓縮標(biāo)簽項查找多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)轉(zhuǎn)發(fā)表，并得到該壓縮標(biāo)簽的展開轉(zhuǎn)發(fā)信息；將所述展開轉(zhuǎn)發(fā)信息更換標(biāo)簽棧中的所述壓縮標(biāo)簽，并形成新的標(biāo)簽棧。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)簽展開路由器是能夠?qū)⒁粋€壓縮標(biāo)簽展開為多個標(biāo)標(biāo)記交換路徑(LSP)的路由器，該路由器也可作為普通的轉(zhuǎn)接路由器或者多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)路由器。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)為由多個路由區(qū)域組成的IP網(wǎng)絡(luò)，或者由多個自治域組成的IP網(wǎng)絡(luò)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)為本地網(wǎng)絡(luò)和/或骨干網(wǎng)絡(luò)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，至少在本地網(wǎng)和/或骨干網(wǎng)的出口位置設(shè)置一個或多個所述標(biāo)簽展開路由器。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，業(yè)務(wù)流路徑可以經(jīng)過零個、一個或多個標(biāo)簽展開路由器，從而得到的業(yè)務(wù)流標(biāo)簽?？梢园銈€、一個或多個壓縮標(biāo)簽。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑由支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中的承載控制層指定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種標(biāo)簽展開的多級標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法為為用戶業(yè)務(wù)在支持多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中分配業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑；根據(jù)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑所經(jīng)過的標(biāo)簽展開路由器和在這些該標(biāo)簽展開路由器上設(shè)置的標(biāo)簽展開配置項信息，得到該業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的包含壓縮標(biāo)簽的標(biāo)簽棧并下發(fā)給邊緣節(jié)點；業(yè)務(wù)流起始端的邊緣節(jié)點將標(biāo)簽棧壓入發(fā)出的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中形成業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包；網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)標(biāo)簽棧配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流多協(xié)議標(biāo)簽交換包，并且在該交換包經(jīng)標(biāo)簽展開路由器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時，由標(biāo)簽展開路由器將標(biāo)簽棧中對應(yīng)的壓縮標(biāo)簽展開后形成新的標(biāo)簽棧。
文檔編號H04Q3/00GK1571359SQ03178550
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者慶武, 葛建東, 李國平, 黃建忠 申請人:華為技術(shù)有限公司