復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了利用多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）操作體系的MPLS網(wǎng)絡(luò)、MPLS網(wǎng)絡(luò)元件、以及復(fù)雜度減小的MPLS方法，從而一個(gè)或多個(gè)MPLS標(biāo)簽的不相交集唯一且具體地僅與一個(gè)交換機(jī)相關(guān)聯(lián)，即每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)分配有來自RFC3032?20比特標(biāo)簽空間的一個(gè)或多個(gè)不相疊的標(biāo)簽，以結(jié)合至具體的服務(wù)端點(diǎn)；于是這樣會(huì)允許這些標(biāo)簽體現(xiàn)其所用于的網(wǎng)絡(luò)子域中的目的地地址（DA）的核心特性。中心特性為，這些DA標(biāo)簽對(duì)于在整個(gè)子域上的給定傳送路徑是恒定的，在網(wǎng)絡(luò)中的任一點(diǎn)處保持不變。一旦實(shí)現(xiàn)上述效果，任何和所有逐跳信令協(xié)議都是非必需的，因?yàn)椴恍枰獦?biāo)簽交換，并且標(biāo)簽交換節(jié)點(diǎn)結(jié)合信息可僅通過內(nèi)部路由協(xié)議進(jìn)行洪泛。
【專利說明】復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體上涉及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開涉及復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)是應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)制，其基于本地顯著短的路徑標(biāo)簽而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上顯著長的網(wǎng)絡(luò)地址指引數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)元件到達(dá)下一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)元件，從而避免在路由表中進(jìn)行復(fù)雜的查找。例如，在請(qǐng)求注解(RFC)3032 “MPLS標(biāo)簽堆棧編碼”中(2011年I月)部分地描述了 MPLS，RFC3032的內(nèi)容通過引用并入本文。兼容RFC3032、用于包交換的能夠?qū)嵤㎝PLS的硬件的使用和可得性是普遍存在的，并且工業(yè)上認(rèn)識(shí)到其是用于包傳送的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。即使在軟件或網(wǎng)絡(luò)處理器單元(NPU)傳送系統(tǒng)內(nèi)，RFC3032包處理提供相似的簡單性和由此導(dǎo)致的高性能。然而目前RFC3032包傳送的操作需要對(duì)協(xié)議復(fù)雜度進(jìn)行顯著的控制，其根本上起源于創(chuàng)建和維持鏈路本地標(biāo)簽的需要(以支持標(biāo)簽推進(jìn)、交換、以及除去)，其中該鏈路本地標(biāo)簽用于網(wǎng)絡(luò)上的端到端路徑，創(chuàng)建和維持鏈路本地標(biāo)簽利用了一系列信令協(xié)議如與路由協(xié)議結(jié)合并基于路由協(xié)議的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP)、資源預(yù)留協(xié)議-流量工程(RSVP-TE)以及多播LDP，其中路由協(xié)議可以是如中間系統(tǒng)至中間系統(tǒng)(IS-1S)以及開放式最短路徑優(yōu)先(OSPF)，這些信令協(xié)議可具有或沒有流量工程(TE)擴(kuò)展，以及邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)。
[0003]除這些協(xié)議固有的復(fù)雜度之外，在很多情況下僅當(dāng)位于下層的單播拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)收斂時(shí)才可執(zhí)行標(biāo)簽路徑信令，因此使得故障恢復(fù)被延遲。因此經(jīng)常應(yīng)用快速重路由(FRR)和/或無環(huán)交替(LFA)路徑形式的附加控制復(fù)雜度，以掩蓋故障直到發(fā)生重收斂。如上所述，MPLS存在并被非常廣泛地部署，并且MPLS可配置成提供各種功能和服務(wù)。但是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)，MPLS需要很多復(fù)雜的協(xié)議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在示例性實(shí)施方式中，復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)方法包括:限定MPLS標(biāo)簽空間的預(yù)留塊；將來自預(yù)留塊的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽的不相疊子集唯一地分配給網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件；利用減小的控制面復(fù)雜度，操作具有所述預(yù)留塊的網(wǎng)絡(luò)；以及，在每個(gè)標(biāo)簽交換路由器處，傳送包括預(yù)留塊的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包且不改變其上的標(biāo)簽。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括通過使未改變的標(biāo)簽洪泛至其他所有網(wǎng)絡(luò)元件，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件分發(fā)不相疊的標(biāo)簽子集。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括利用沒有流量工程擴(kuò)展的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件分發(fā)不相疊的標(biāo)簽子集。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括消除標(biāo)簽分發(fā)步驟中的資源預(yù)留協(xié)議-流量工程和標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括利用用于跨域和域內(nèi)傳送的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議、以及Openflow中的一個(gè)或多個(gè)，調(diào)節(jié)子域邊界處的流。
[0005]復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器，交換用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的不相疊的標(biāo)簽子集，其中內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器與網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)MPLS網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)等。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，交換用于于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的不相疊的標(biāo)簽子集，其中所述內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)MPLS網(wǎng)絡(luò)元件之間對(duì)等。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括對(duì)包括預(yù)留塊的標(biāo)簽之外的標(biāo)簽的包，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)MPLS標(biāo)簽交換操作。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括通過執(zhí)行查找以確定出口而不需要標(biāo)簽交換操作，傳送包括預(yù)留塊中的標(biāo)簽中一個(gè)標(biāo)簽的包。復(fù)雜度減小的MPLS方法還可包括通過對(duì)與包上包括的子集中一個(gè)標(biāo)簽相同的標(biāo)簽執(zhí)行標(biāo)簽交換操作，傳送包括預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包。
[0006]在另一示例性實(shí)施方式中，多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)網(wǎng)絡(luò)元件包括至少一個(gè)端口、傳送電路、以及控制電路。其中傳送電路可通信地聯(lián)接至端口，控制電路可通信地聯(lián)接至傳送電路和端口。其中，傳送電路和控制電路被配置成接收來自多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)簽空間的限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽可用于與網(wǎng)絡(luò)中的分離邏輯目的地相關(guān)聯(lián)，并且為在至少一個(gè)端口處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的包分配限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽，所分配的標(biāo)簽由包在所述網(wǎng)絡(luò)中的最終邏輯目的地確定，以及對(duì)于位于通過至少一個(gè)端口的標(biāo)簽交換路徑上的包，基于限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，傳送位于標(biāo)簽交換路徑上的、包括相同標(biāo)簽的包。傳送電路和控制電路還可配置成通過使未改變的標(biāo)簽洪泛至其他所有元件，分發(fā)限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽。傳送電路和控制電路還可配置成利用沒有流量工程擴(kuò)展的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，分發(fā)所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽。
[0007]傳送電路和控制電路還可配置成通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，交換所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，其中內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件之間是對(duì)等的。傳送電路和控制電路還可配置成利用用于跨域和域內(nèi)傳送的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議、以及Openflow中的一個(gè)或多個(gè)，調(diào)節(jié)子域邊界處的流。傳送電路和控制電路還可配置成通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器，交換限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，其中內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器與網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)等。限定的預(yù)留標(biāo)簽塊可包括22°地址空間中的標(biāo)簽的一部分，傳送電路和控制電路還可配置成對(duì)包括限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽之外的標(biāo)簽的包執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)MPLS標(biāo)簽交換操作。傳送電路和控制電路還可配置成通過執(zhí)行查找且不需要標(biāo)簽交換操作，傳送包括所述預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包。傳送電路和控制電路還可配置成通過對(duì)與包上包括的限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽相同的標(biāo)簽執(zhí)行標(biāo)簽交換操作，傳送包括限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包。
[0008]在又一示例性實(shí)施方式中，多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)網(wǎng)絡(luò)包括彼此連接的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件、多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)簽空間的限定的預(yù)留塊、唯一地分配的標(biāo)簽子集以及復(fù)雜度減小的控制面。其中，唯一地分配的標(biāo)簽子集來自限定的預(yù)留塊并被分配至每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)元件。其中，在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件之一處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的包被分配有唯一地分配的標(biāo)簽子集中由該網(wǎng)絡(luò)元件學(xué)習(xí)的一個(gè)標(biāo)簽，所分配的標(biāo)簽由包在網(wǎng)絡(luò)中的最終邏輯目的地確定。其中，位于標(biāo)簽交換路徑上的包在其通過所述網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程中包括相同的標(biāo)簽。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]參照附圖圖示并描述了本公開，在附圖中相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的系統(tǒng)部件/方法步驟(視情況而定)，在附圖中:[0010]圖1是包括三個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的示例性MPLS網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)圖；
[0011]圖2是在圖1的MPLS網(wǎng)絡(luò)中使用的復(fù)雜度減小的MPLS交換方法的流程圖；以及
[0012]圖3是可與圖1和圖2的復(fù)雜度減小的MPLS系統(tǒng)和方法一起使用的網(wǎng)絡(luò)元件的示例性實(shí)施的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在各個(gè)示例性實(shí)施方式中，當(dāng)前MPLS操作體系中出現(xiàn)了多種變化，從而一個(gè)或多個(gè)MPLS標(biāo)簽的不相交集唯一且具體地僅與一個(gè)交換機(jī)相關(guān)聯(lián)，即每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)分配有來自RFC3032 20比特標(biāo)簽空間的一個(gè)或多個(gè)不相疊的標(biāo)簽，以結(jié)合至具體的服務(wù)終端；于是這樣會(huì)允許這些標(biāo)簽體現(xiàn)其所用于的網(wǎng)絡(luò)子域中的目的地地址(DA)的核心特性。中心特性為，這些DA標(biāo)簽對(duì)于整個(gè)子域上的給定傳送路徑是恒定的，從而在網(wǎng)絡(luò)的任一點(diǎn)處保持不變。這是可能的，因?yàn)殡m然歷史上在平尋址方案中需要龐大的標(biāo)簽空間來表示各個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)前綴，虛擬化和伴隨網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)越來越多的使用意味著標(biāo)簽僅需要分配給位于分層域的邊界處的節(jié)點(diǎn)，并且僅需要在該域中是唯一的。一旦實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施，任何和所有逐跳(hop-by-hop)信令協(xié)議都是非必需的，因?yàn)椴恍枰獦?biāo)簽交換，并且可僅通過內(nèi)部路由協(xié)議使未改變的標(biāo)簽-節(jié)點(diǎn)結(jié)合信息洪泛。因此，低復(fù)雜度的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP) (S卩，沒有TE擴(kuò)展)是操作網(wǎng)絡(luò)子域絕對(duì)需要的唯一剩余的協(xié)議。另外，為了提供跨域操作和域內(nèi)傳送，需要諸如額外的協(xié)議(例如LDP、BGP或OpenFlow)的功能或其他機(jī)制，以調(diào)節(jié)子域邊際處的流。
[0014]有利地，復(fù)雜度減小的MPLS系統(tǒng)和方法允許關(guān)閉所有的MPLS逐跳信令協(xié)議，從而導(dǎo)致操作復(fù)雜度減小且沒有損失MPLS功能。用于支持自由標(biāo)簽保留以恢復(fù)所必需的大量存儲(chǔ)狀態(tài)被去除且由置換運(yùn)算所替代。另外，因?yàn)樵谑諗康膯尾ネ負(fù)浣Y(jié)構(gòu)上的逐跳信令被消除，并且也由置換運(yùn)算所替代，所以實(shí)現(xiàn)了多播樹的更快恢復(fù)。因?yàn)閭魉偷葍r(jià)類(FEC)與其鏈路本地表示之間不再存在間接層，所以通過操作、管理、以及維護(hù)(OAM)探測(cè)的錯(cuò)誤集被減小。因?yàn)檫@些系統(tǒng)和方法利用現(xiàn)有的廣泛部署的MPLS傳送機(jī)制，所以期望的是復(fù)雜度減小的MPLS系統(tǒng)和方法將被廣泛地采用。標(biāo)簽交換至今被認(rèn)為是MPLS操作所固有的，所以從MPLS消除標(biāo)簽交換、每個(gè)標(biāo)簽的分配唯一地與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)域中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)、然后使用IGP通過洪泛分發(fā)這些標(biāo)簽具有新穎性。
[0015]參照?qǐng)D1，在示例性實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)圖示出了包括三個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件12、14、16的MPLS網(wǎng)絡(luò)10。網(wǎng)絡(luò)元件12、16為標(biāo)簽邊緣路由器(LER)，其還可被認(rèn)為是提供商邊緣(PE)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)元件14為標(biāo)簽交換路由器(LSR)，其還可被認(rèn)為是提供商(P)節(jié)點(diǎn)。MPLS網(wǎng)絡(luò)10在本文中用于圖示的目的并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，其他部署可包括附加的網(wǎng)絡(luò)元件。在MPLS網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)，LSR14配置成沿位于LER12與LER16之間的標(biāo)簽交換路徑(LSP)傳送流量。MPLS使用在MPLS網(wǎng)絡(luò)10中，以減少在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件12、14、16處執(zhí)行的查找的數(shù)目。例如，可由LER12接收包，LER12通常執(zhí)行查找以確定哪個(gè)標(biāo)簽應(yīng)被推至該包上，以將該包交換到LSP上，從而在下一跳躍中通過MPLS網(wǎng)絡(luò)10到達(dá)其目的地。當(dāng)該包達(dá)到LSR14時(shí)，LSR14將讀取MPLS標(biāo)簽并利用新的MPLS標(biāo)簽替換該MPLS標(biāo)簽。因此MPLS允許在MPLS網(wǎng)絡(luò)10的邊緣處執(zhí)行單個(gè)路由查找，并允許使用標(biāo)簽交換而不是查找，以在MPLS網(wǎng)絡(luò)10上傳送包。通過在每次跳躍時(shí)除去媒介訪問控制(MAC)頭部之后交換標(biāo)簽來執(zhí)行MPLS網(wǎng)絡(luò)10中的傳送。
[0016]參照?qǐng)D2，在示例性實(shí)施方式中，流程圖示出了用于MPLS網(wǎng)絡(luò)10中的復(fù)雜度減小的MPLS交換方法30。復(fù)雜度減小的MPLS交換方法30旨在修改MPLS網(wǎng)絡(luò)10的操作體系，以減小控制面(control plane)復(fù)雜度。首先，注意到，每RFC3032的MPLS標(biāo)簽空間為22°(SP，0 (106))。通過該MPLS標(biāo)簽空間，限定了 MPLS標(biāo)簽的預(yù)留塊(步驟32)。MPLS標(biāo)簽空間足夠大以使得可將包含大量標(biāo)簽的塊封閉在預(yù)留塊中，并足以排他地分配用于網(wǎng)絡(luò)域中每個(gè)交換機(jī)的塊。在示例性實(shí)施方式中，預(yù)留塊可包括整個(gè)MPLS標(biāo)簽空間(22°)的一部分。在另一示例性實(shí)施方式中，預(yù)留塊可包括整個(gè)MPLS標(biāo)簽空間(22°)。標(biāo)簽的不相疊子集唯一地從預(yù)留塊分配至MPLS網(wǎng)絡(luò)10的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件12、14、16 (步驟34)。由于該大標(biāo)簽空間，可從預(yù)留塊向MPLS網(wǎng)絡(luò)10的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件12、14、16唯一地分配合理數(shù)量的標(biāo)簽，并且仍然有大部分標(biāo)簽可用于傳統(tǒng)MPLS每跳躍標(biāo)簽交換(如果需要的話)。例如，包括500個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件(每個(gè)分配有20個(gè)標(biāo)簽)的子域使用總標(biāo)簽空間的約百分之一。
[0017]復(fù)雜度減小的MPLS交換方法30將MPLS操作體系從局部分配之一(即，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件從整個(gè)MPLS標(biāo)簽空間中取得標(biāo)簽，以發(fā)送給下游網(wǎng)絡(luò)元件)變換為網(wǎng)絡(luò)范圍分配之一(即，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件具有供使用的不相疊的子集，基于步驟32、34這些子集保證是唯一的)。以這種方式，以類似于處理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)前綴和MAC地址子集的方式處理MPLS標(biāo)簽。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件預(yù)先知道其唯一的、包含大量標(biāo)簽的塊，從而減小了控制面的復(fù)雜度。一旦被分配，不相疊的標(biāo)簽子集可通過每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件進(jìn)行洪泛/交換(步驟36)。例如，可單獨(dú)基于內(nèi)部路由協(xié)議進(jìn)行洪泛。
[0018]復(fù)雜度減小的MPLS交換方法30包括利用復(fù)雜度減小的控制面操作MPLS標(biāo)簽空間的預(yù)留塊(步驟38)。因?yàn)轭A(yù)留塊預(yù)先唯一地分配，來自網(wǎng)絡(luò)元件的標(biāo)簽的分發(fā)可以簡單的方式在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行，而沒有信令。例如，通過利用與網(wǎng)絡(luò)10中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)等的內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(iBGP)路由反射器進(jìn)行交換，或者通過在IGP中使標(biāo)簽洪泛(如最短路徑橋接MAC (SPBM)那樣)進(jìn)行交換，帶有標(biāo)簽的路由可在網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)進(jìn)行交換。這樣，各個(gè)復(fù)雜協(xié)議(如RSVP-TE、LDP等)在網(wǎng)絡(luò)10中都是不必要的。也就是說，低復(fù)雜度的IGP (BP,沒有TE擴(kuò)展)是操作網(wǎng)絡(luò)10的子域絕對(duì)需要的唯一剩余的協(xié)議。此外，為了提供跨域操作和域內(nèi)傳送需要諸如額外的協(xié)議(例如LDP、BGP或OpenFlow)的功能或其他機(jī)制，以調(diào)節(jié)子域邊際處的流。
[0019]可操作地，在LSP上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件處，具有標(biāo)簽的預(yù)留塊之一的每個(gè)包被傳送而沒有標(biāo)簽交換操作(步驟40)。例如，在LER12處進(jìn)入的初始包可由LER12從其多個(gè)標(biāo)簽中分配一個(gè)標(biāo)簽，并被發(fā)送至LSR14。所分配的標(biāo)簽基于該包在MPLS網(wǎng)絡(luò)10中的最終目的地。在LSR14處，該包不需要標(biāo)簽交換操作，但需要簡單的查找，以僅確定朝向目的地的下一跳躍的出口。在示例性實(shí)施方式中，復(fù)雜度減小的MPLS交換方法30實(shí)際上可執(zhí)行標(biāo)簽交換操作，但交換成與已提供在包上的標(biāo)簽相同的標(biāo)簽。LSR14傳送包至LER16，在LER16處標(biāo)簽被除去并進(jìn)行相應(yīng)地處理。這可看作，在MPLS內(nèi)提供新的信道服務(wù)，并且控制面中的復(fù)雜度顯著地減小。
[0020]用于復(fù)雜度減小的MPLS交換方法的一個(gè)示例性驅(qū)動(dòng)為新興SPBM規(guī)范。SPBM利用尋址的全網(wǎng)絡(luò)配置，從而具有顯著減小的復(fù)雜度。然而，不同于MPLS，SPBM沒有廣泛地部署。示例性目的是利用MPLS的廣泛部署的基礎(chǔ)并且同時(shí)提供減小的復(fù)雜度。例如，可以與在SPBM中管理以太網(wǎng)MAC頭部的方式類似的方式管理MPLS標(biāo)簽空間。路由將在位于該域與其他域之間的自治系統(tǒng)(AS)邊界上進(jìn)行交換，通過按照RFC3107使標(biāo)簽放置在外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(eBPG)網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)性信息(NLRI)中，“在BGP-4中攜帶標(biāo)簽信息”，2001年5月，其內(nèi)容通過引用并入本文。
[0021]參照?qǐng)D3，在示例性實(shí)施方式中，框圖示出了可與復(fù)雜度減小的MPLS系統(tǒng)和方法一起使用的網(wǎng)絡(luò)元件的示例性實(shí)施。在該示例性實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)元件40是用于圖示目的的交換機(jī)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文中描述的復(fù)雜度減小的MPLS系統(tǒng)和方法可以考慮其他種類的網(wǎng)絡(luò)元件及其他實(shí)施。在該示例性實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)元件40包括多個(gè)端口 50、傳送電路52以及控制電路54。網(wǎng)絡(luò)元件40可以是LER、LSR、P節(jié)點(diǎn)、PE節(jié)點(diǎn)
坐寸ο
[0022]端口 50提供網(wǎng)絡(luò)元件40與其他網(wǎng)絡(luò)元件、交換機(jī)、路由器等的物理連接。端口 50配置成提供包(如利用復(fù)雜度減小的MPLS方法30的包)的進(jìn)入和離開。傳送電路52配置成按照復(fù)雜度減小的MPLS方法30為包分配與網(wǎng)絡(luò)元件40相關(guān)聯(lián)的多個(gè)標(biāo)簽之一，或利用與另一網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)的多個(gè)標(biāo)簽之一傳送接收的包?？刂齐娐?4配置成按照復(fù)雜度減小的MPLS方法30提供與網(wǎng)絡(luò)元件40相關(guān)聯(lián)的多個(gè)標(biāo)簽的交換和/或洪泛。例如，控制電路54可執(zhí)行基本的IS-1S協(xié)議，而不需要使用復(fù)雜度減小的MPLS方法30的包的IS-1S流量工程擴(kuò)展或RSVP-TE和/或LDP。
[0023]對(duì)于MPLS網(wǎng)絡(luò)10、復(fù)雜度減小的MPLS方法30、以及網(wǎng)絡(luò)元件40，應(yīng)理解，本文中描述的一些不例性實(shí)施方式可包括一個(gè)或多個(gè)通用或?qū)Ｓ锰幚砥?“ 一個(gè)或多個(gè)處理器”)(如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、定制處理器、以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA))以及存儲(chǔ)的獨(dú)特程序指令(包括軟件和固件)，其中該程序指令控制該一個(gè)或多個(gè)處理器，以結(jié)合一些非處理器電路來實(shí)施本文中描述的方法和/或系統(tǒng)的一些功能、大多數(shù)功能或所有功能?？商娲?，一些功能或所有功能可通過沒有存儲(chǔ)的程序指令的狀態(tài)機(jī)實(shí)施，或?qū)嵤┰谝粋€(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)中，其中每個(gè)功能或某些功能的一些組合被實(shí)施為定制邏輯。當(dāng)然，可使用上述手段的組合。此外，一些示例性實(shí)施方式可實(shí)施為非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介，該非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于為可包括處理器的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、電器、設(shè)備等編程，以執(zhí)行本文中描述并聲明的方法。這種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介的示例包括但不限于硬盤、光存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備、ROM (只讀存儲(chǔ)器)、PR0M (可編程只讀存儲(chǔ)器)、EPR0M (可擦除可編程序只讀存儲(chǔ)器)、EEPR0M (電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、閃速存儲(chǔ)器等。當(dāng)存儲(chǔ)在非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀媒介中時(shí)，軟件可包括指令，該指令能夠由處理器執(zhí)行，并響應(yīng)于該執(zhí)行，該指令致使處理器或任何其他電路執(zhí)行一組操作、步驟、方法、過程、算法等。
[0024]雖然本文中已參照優(yōu)選實(shí)施方式及其具體示例示出并描述了本公開，但對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，其他實(shí)施方式和示例可執(zhí)行相似的功能和/或?qū)崿F(xiàn)相似的結(jié)果。所有這種等同實(shí)施方式和示例均在本公開的范圍和精神內(nèi)并應(yīng)相應(yīng)地進(jìn)行考慮，并且旨在由以下權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，包括: 限定多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)簽空間的預(yù)留塊； 將所述預(yù)留塊的一個(gè)或多 個(gè)標(biāo)簽的不相疊子集唯一地分配至網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件； 利用減小的控制面復(fù)雜度，操作具有所述預(yù)留塊的網(wǎng)絡(luò)；以及在每個(gè)標(biāo)簽交換路由器處，傳送包括所述預(yù)留塊的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包且不改變其上的標(biāo)簽。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 通過使未改變的標(biāo)簽洪泛至所有其他網(wǎng)絡(luò)元件，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件分發(fā)所述不相疊的標(biāo)簽子集。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 利用沒有流量工程擴(kuò)展的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件分發(fā)所述不相疊的標(biāo)簽子集。
4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 消除標(biāo)簽分發(fā)步驟中的資源預(yù)留協(xié)議-流量工程和標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議。
5.如權(quán)利要求2所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 利用用于跨域和域內(nèi)傳送的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議、以及Openflow (開源協(xié)議)中的一個(gè)或多個(gè)，調(diào)節(jié)子域邊界處的流。
6.如權(quán)利要求2所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器，交換用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的所述不相疊的標(biāo)簽子集，其中所述內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器與所述網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)等。
7.如權(quán)利要求2所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，交換用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的所述不相疊的標(biāo)簽子集，其中所述內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議在所述網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件之間是對(duì)等的。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 對(duì)包括所述預(yù)留塊的標(biāo)簽之外的標(biāo)簽的包，執(zhí)行基于標(biāo)準(zhǔn)多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)簽交換操作。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 通過執(zhí)行查找以確定出口而不需要標(biāo)簽交換操作，傳送包括所述預(yù)留塊中的標(biāo)簽中一個(gè)標(biāo)簽的包。
10.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換方法，還包括: 通過對(duì)與所述包上包括的所述子集中一個(gè)標(biāo)簽相同的標(biāo)簽執(zhí)行標(biāo)簽交換操作，傳送包括所述預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的所述包。
11.復(fù)雜度減小的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，包括: 至少一個(gè)端口； 傳送電路，可通信地聯(lián)接至所述端口 ；以及 控制電路，可通信地聯(lián)接至所述傳送電路和所述端口； 其中所述傳送電路和所述控制電路被配置成:接收來自多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)簽空間的限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽可用于與網(wǎng)絡(luò)中的分離邏輯目的地相關(guān)聯(lián)； 為在所述至少一個(gè)端口處進(jìn)入所述網(wǎng)絡(luò)的包分配所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽，所分配的標(biāo)簽由所述包在所述網(wǎng)絡(luò)中的最終邏輯目的地確定；以及 對(duì)于位于通過所述至少一個(gè)端口的標(biāo)簽交換路徑上的包，基于所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，傳送位于所述標(biāo)簽交換路徑上的、包括相同標(biāo)簽的所述包。
12.如權(quán)利要求11所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 通過使未改變的標(biāo)簽洪泛至所有其他網(wǎng)絡(luò)元件，分發(fā)所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽。
13.如權(quán)利要求12所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 利用沒有流量工程擴(kuò)展的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，分發(fā)所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽。
14.如權(quán)利要求12所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，交換所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，其中所述內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議在所述網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件之間是對(duì)等的。
15.如權(quán)利要求12所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 利用用于跨域和域內(nèi)傳送的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議、以及Openflow (開源協(xié)議)中的一個(gè)或多個(gè)，調(diào)節(jié)子域邊界處的流。
16.如權(quán)利要求12所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 通過內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器，交換所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽，其中所述內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由反射器與所述網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)等。
17.如權(quán)利要求11所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中，所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽包括22°地址空間中的標(biāo)簽的一部分，所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 對(duì)包括所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽之外的標(biāo)簽的包執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)多協(xié)議標(biāo)簽交換的標(biāo)簽交換操作。
18.如權(quán)利要求11所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 通過執(zhí)行查找而不需要標(biāo)簽交換操作，傳送包括所述預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包。
19.如權(quán)利要求11所述的多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述傳送電路和所述控制電路還被配置成: 通過對(duì)與所述包上包括的所 述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽相同的標(biāo)簽執(zhí)行標(biāo)簽交換操作，傳送包括所述限定的預(yù)留塊中的標(biāo)簽中的一個(gè)標(biāo)簽的包。
20.多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)，包括: 彼此連接的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件； 多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)簽空間的限定的預(yù)留塊；唯一地分配的標(biāo)簽子集，來自所述限定的預(yù)留塊并被分配至所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件中的每一個(gè)；以及 復(fù)雜度減小的控制面； 其中，在所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件之一處進(jìn)入所述網(wǎng)絡(luò)的包被分配有唯一地分配的標(biāo)簽子集中由該網(wǎng)絡(luò)元件學(xué)習(xí)的一個(gè)標(biāo)簽，所分配的標(biāo)簽由所述包在所述網(wǎng)絡(luò)中的最終邏輯目的地確定；以及 其中，位于標(biāo)簽交換路徑上的包在其通過所述網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程中包括相同的標(biāo)簽。
【文檔編號(hào)】H04L12/723GK103905308SQ201310713345
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】伊恩·哈米什·鄧肯, 奈杰爾·勞倫斯·布拉格 申請(qǐng)人:希爾納公司