CN101005442A - 一种重路由方法 - Google Patents

Abstract

一种重路由方法，其特征在于网络交换路径出现失效链路或失效路由器时，由与失效链路或失效路由器相邻的下游路由器重新建立到源路由器的交换路径。同时，本发明进一步包括源路由器发送路径检测信息判断源路由器到目的路由器的路径是否是最短路径；若判断结果为否，则目的路由器发送路径修改信息重新建立最短路径。从而使重路由建立交换路径修复时间短、收敛速度快。

Description

一种重路由方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别公开了一种重路由技术。

背景技术

多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)是一种将IP引入异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)或帧中继(FrameRelay)等通信网络上，利用标签引导数据高速、高效传输的技术。MPLS的应用领域在不断扩大，随着Internet的不断发展，采用带有MPLS功能的IP路由器和带有MPLS功能的ATM交换机组建未来宽带综合业务通信网，成为业界发展的热点。MPLS的价值在于能够在一个无连接的网络中引入面向连接的机制，其优点是减少网络的复杂性，能够兼容现有的各种网络技术。同时，MPLS综合利用网络核心的交换技术和网络边缘的IP路由技术，将路由移到网络边缘，网络核心作标签转发，因此标签分发技术是MPLS中相当重要的一部分。

随着MPLS在组播领域的应用，在MPLS中点到多点(Point toMuliti-Point，P2MP)的标签分发技术也成为当前MPLS发展中的一大研究重点，当前的P2MP标签分发技术中主要是根据路由协议产生的单播路由表信息来产生从各个目的标签交换路由器(Label Switching Router，LSR)到根LSR的P2MP标签交换路径(Label Switched Path，LSP)。叶子LSR负责启动P2MP LSP的建立和撤消。P2MP LSP上某个节点的上游LSR的确定方法是：根据路由协议产生的单播路由信息从该节点到根节点最短路径(最短路径就是路由协议中，从叶子节点到根节点度量值的总和最小的那条路径)上的下一跳路由器就是该节点的上游LSR。

在网络技术中，源路由器是的数据的发送端，目的路由器是数据发送的目的端。

为了下面介绍的简洁，进行如下规定：

1、P2MP FEC element(点到多点转发等价类元素)用<R，G>表示，R表示源标签交换路由器(发送数据的标签交换路由器)地址，G表示唯一值Opaque。

2、P2MP的标签映射消息用<R，G，L>表示，其中<R，G>是P2MP FEC element，L是为该P2MP FEC element分配的标签。

3、P2MP的标签撤消消息用(R，G，L)表示，其中(R，G)是P2MP FEC element，L是为该P2MP FEC element分配的标签。

4、P2MP LSP用(R，G)表示，R表示源标签交换路由器地址，G表示Opaque值。

5、在中间LSR上用L′-＞{<I1，L1><I2，L2>...，<In，Ln>}来表示这样一种状态--即P2MP LSP的组播转发状态：当收到一个携带L’的数据包时要复制一个数据包在I1接口上替换L’标签为L1标签后发出，以此类推直到<In，Ln>。

当前技术中P2MP LSP的建立过程是：

1、叶子LS主动分配P2MP LSP标签L并沿着到源标签交换路由器的路径向上游LSR分发标签映射消息<R，G，L>。

2、中间的LSR在接口I上收到下游发送的标签映射消息<R，G，L>后，首先查看是否建立与之相关的组播转发状态，如果没有，中间LSR就为P2MP LSP分配标签L’同时安装转发状态L′-＞{<I，L>}，然后发送标签映射消息<R，G，L’>给它的上游LSR；如果上游LSR有有转发状态，只需要更新转发状态即可，例如原组播转发状态为L′-＞{<I1，L1><I2，L2>...，<In，Ln>}，就把它改为：L′-＞{<I1，L1><I2，L2>...，<In，Ln>，<I，L>}。

3、源标签交换路由器在接口I收到下游发送的标签映射消息<R，G，L>后，首先查看是否建立有与之相关的组播转发状态。如果没有，源标签交换路由器就建立转发状态用于把标签L加到它接收的组G的数据包的头部；如果有转发状态就在状态中加入收到G组数据包时加上标签L并从接口I发出的状态。

P2MP LSP的撤消过程是：

1、叶子LSR发送标签撤消消息(R，G，L)到上游LSR。

2、中间LSR收到标签撤消消息(R，G，L)后就从组播转发状态中删除关于标签L的内容，如果其组播转发状态为空就向上游发标签撤消消息(R，G，L’)，如果不空就停止操作。

3、源标签交换路由器收到下游发的标签撤消消息(R，G，L)后的操作和中间LSR类似，只是不再向上游发送标签撤消消息(R，G，L)。

由以上介绍可以看出，P2MP LSP是基于路由协议产生的单播路由表信息而建立起来的最短路径树。然而在实际应用中，P2MP LSP还需要解决下列三种情况下的重路由情况：  1、网络失效(网络节点或链路的失效)；2、由于添加了新的链路，有更短的路径存在；3、管理平面引起的路由变化。

上述三种重路由的情况都会引起P2MP LSP中某个LSR的上游LSR发生变化，如果上游LSR发生，目前对P2MP LSP进行更新的技术是：

当某个LSR节点发现自己的上游LSR从U变到了U’该节点就更新自己的组播转发状态，删除与U相关标签L的转发状态，同时分配L’标签并建立新的组播转发状态，同时向U’发送标签映射消息<R，G，L’>而向U发送标签撤消消息(R，G，L)以撤消原组播转发状态。在MPLS网络中，当局部路由发生变化时，随着路由信息在全网范围内的传递可能会同时引起很多LSR的上游LSR发生变化。上述上游LSR变化时对P2MP LSP的处理过程对所有上游LSR节点变化的LSR都适用，这种变化是全网范围内的变化而不仅仅是集中在某一个LSR上的。由于每个LSR对P2MP LSP操作的依据(路由信息)是唯一的，所以经过一段时间后，整个P2MPLSP会收敛到一颗新的最短路径树上。具体过程如图1所示，图1中各R1、R2...等节点均为LSR，其中R1为源标签交换路由器，R5与R6为目的标签交换路由器(数据发送的目的标签交换路由器)，相邻LSR之间的数字为两者间的度量值。如图1(a)，根据上述P2MP LSP的建立原则已经建立起R1-R2-R4-R6以及R1-R2-R4-R5两条P2MP LSP，当R2失效后，整个链路就进行图1(b)所示的标签撤消与重分配，并最终达到图1(c)的稳定状态。

发明内容

按照现有技术，当MPLS网络中同时存在有大量组播服务时(每个组播服务都会存在一棵P2MP LSP的最短路径树)，如果局部路由由于某种原因(网络失效、新增链路或管理平面的调整等)发生改变并传播到整个MPLS网络后，可能会产生下列情形：在每一棵P2MP LSP最短路径树上都会有很多上游LSR发生了改变的LSR，他们几乎同时地通过撤消标签和分配标签操作来修正自己所在的P2MP LSP，以使之重新回到P2MP LSP最短路径树，如背景技术图1的简单例子中，包括R2、R3、R4、R5、R6在内的所有标签交换路由器均参加了标签的撤消与分配过程，而在实际网络结构中，网络结构以及网络中的P2MP LSP往往要比图1复杂的多。这样就会导致大量LSR节点的负载突然剧烈增加甚至CPU利用率长时间达到100％。结果导致每棵非最短路径的P2MP LSP切换到最短路径P2MPLSP的时间会大大增长，由于在新的P2MP LSP建立完成前数据流会中断，也导致每棵P2MP LSP上组播数据流中断的时间会大大增加，数据丢失严重，并且也影响组播服务在MPLS网络中进行大规模大范围的部署。

鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于当网络链路或者路由器失效时，快速修复源路由器到目的路由器的交换路径，避免当前技术中为了重新建立交换路径网络中大量的路由器进行调整操作，导致的路由器节点的负载突然剧烈增加甚至CPU利用率长时间达到100％，数据流长时间中断等问题。本发明进一步的目的是：检测由于网络失效而重新建立的交换路径或者其他原因造成单播路由变化后的交换路径是否是最短路径，如果不是则将其调整为最短路径，以在不造成CPU利用率长时间过高和数据流几乎不中断的情况下，重新建立最短交换路径。

为达上述目的，本发明提供一种重路由方法，其特征在于：

由与失效链路或失效路由器相邻的下游路由器重新建立到源路由器的路径，从而通过少量路由器的调整就重新建成新的路径。而不必像当前技术中那样，失效部分的所有下游相邻或不相邻路由器都要进行相应的调整。

其中，所述的重路由方法建立的路径用于转发组播，所述的重路由方法应用于点到多点标签交换路径中，所述交换是多协议标签交换，所述路由器是标签交换路由器，所述路由器是标签交换路径，所述源路由器是源标签交换路由器。

所述标签交换路径的建立步骤包括：

A.标签交换路径中，与失效链路或失效标签交换路由器相邻的标签交换路由器判断失效链路或失效标签交换路由器是否在其上游；

B.若步骤A的判断结果为是，则所述标签交换路由器重新建立由其到源标签交换路由器方向的标签交换路径。

上述建立的路径可能不是最短路径，同时当由于其他原因引起路由变化时，也可能造成前路径不是最短路径的情况发生。因此，本发明进一步提供一种重路由方法，其特征在于：

单播路由状况发生变化后，源路由器发送路径检测信息判断现有源路由器到目的路由器的路径是否是最短；

若判断结果为否，则目的路由器发送路径修改信息重新建立最短路径。

其中，所述的重路由方法建立的路径用于转发组播，所述的重路由方法应用于点到多点标签交换路径中，所述交换是多协议标签交换，所述路由器是标签交换路由器，所述路由器是标签交换路径，所述源路由器是源标签交换路由器。

标签交换最短路径的具体建立方法是：

C.单播路由状况发生变化的标签交换路径中，从源标签交换路由器沿标签交换路径向下游发送路径检测消息检测现有的标签交换路径是否是最短路径，如果检测结果为否就继续步骤D，否则结束步骤；

D.从目的标签交换路由器沿着到源标签交换路由器的单播最短路径向其上游发出路径修改消息，调整从目的标签交换路由器至源标签交换路由器的标签交换路径为最短路径。

步骤D之后还包括以下步骤：

标签交换路由器先不进行组播转发状态的硬件下发，收到未知组播数据的标签交换路由器判断其组播转发状态是否仅有一个入接口，若是则进行硬件下发，否则只对最短标签交换路径上的入接口转发状态进行硬件下发，撤消其余入接口到上游的标签交换路径并删除对应的硬件表项。

综上所述，本发明的有益效果包括：

(1)在网络失效情况下，数据流恢复的时间比较短。由于采用了局部修复的方式，所以交换修复的时间非常短，收敛速度快。

(2)从非最短交换路径调整到最短交换路径的过程中时，由于只是少部分路由器进行调整，所以调整时间短切换时间非常短；同时由于调整过程完成前仍然保留原有交换路径，因此可以保证在调整过程中数据不中断。

(3)由于(1)、(2)提到的有益效果，本发明使得部署大规模组播服务更为简单易行。

附图说明

图1为现有技术MPLS网络中有P2MP LSP上的标签交换路由器失效后的P2MP LSP重路由的示意图；

图2为本发明重路由方法的第一实施例示意图；

图3为本发明重路由方法第二实施例中建立符合最短路径要求的标签交换路径示意图；

图4为本发明重路由方法第二实施例删除不符合最短路径要求的标签交换路径示意图。

具体实施方式

本发明重路由方法的核心思想在于：当网络交换路径中网络链路或路由器失效时引起路由变化时，通过建立失效路由器或者失效链路的相邻下游路由器与源路由器的链路的方式，快速修复源路由器到目的路由器的交换路径，而重新建立链路的路由器的下游路由器保持不变并不进行调整。同时，本发明进一步检测修复后的交换路径或者由于其他原因引起路由变化形成的交换路径是不是最短路径，如果不是则将其调整为最短路径。而在现有技术中，当局部路由发生变化时，随着路由信息在全网的传递，位于发生变化的路由部分下游的所有相邻或不相邻路由器均要做相应的调整以便重新建立路径，这些进行调整路由器几乎在同一时间相互间传递建立、撤消链接关系的信息及对其自身进行新的配置，造成CPU负载剧烈增加，结果每个路由器都要花费很长的时间(往往会持续几分钟)才能完成调整，同时在调整的过程中网络数据的传输被迫大量丢失甚至中断，因此网络数据的传输也造成极大的影响。

该节点就更新自己的转发状态，删除与U相关标签L的转发状态同时分配L’标签并建立转发状态，同时向U’发送标签映射消息<R，G，L’>而向U发送标签撤消消息(R，G，L)。在MPLS网络中，当局部路由发生变化时，随着路由信息在全网范围内的传递可能会同时引起很多LSR的上游LSR发生变化。上述上游LSR变化时对P2MP LSP的处理过程对所有上游LSR节点变化的LSR都适用，这种变化是全网范围内的变化而不仅仅是集中在某一个LSR上的变化。由于每个LSR对P2MP LSP操作的依据(路由信息)是唯一的，所以经过一段时间后，整个P2MPLSP会收敛到一颗新的最短路径树上。具体过程如图2所示

以下就以具体实施例配合附图对本发明加以详细说明，需要声明的是，以下各实施例均以MPLS网络点到多点标签交换进行举例说明，但本发明保护的范围并不以此为限制，任何人在不违背本发明精神的情况下对本发明进行的改动与变化均属于本发明的保护范围。

如第2图所示是本发明重路由方法的第一实施例示意图。

如图2(a)所示，本实施例与背景技术中图1的网络结构一致，MPLS网络中包括R1、R2、R3、R4、R5以及R6共6个标签交换路由器，其中R1用以发送数据为源标签交换路由器，R5与R6均数据发送的目的地是目的标签交换路由器，不同标签交换路由器间连线的数字表示二者间的度量值，根据度量值总和最小的最短路径原则，已经建立起了R1-＞R2-＞R4-＞R5以及R1-＞R2-＞R4-＞R6两条组播标签交换路径。

此时假设所述标签交换路由器R2失效或者R2与R4之间的链路失效，引起单播路由变化，则检测到网络中有标签交换路由器或者失效链路的标签交换路由器即判断失效标签交换路由器或者失效链路的是否在其上游。本实施例中R2或者R2与R4间链路失效后，与其直接相连的标签交换路由器均会检测到网络中有标签交换路由器失效或者检测到网络中有链路失效。对于R2失效的情况，检测到失效的标签交换路由器包括与其直接相连的R1与R4。二者即各自判断到R2的下一跳出接口是否是其点到多点标签交换路径对应转发状态的入接口，在本实施例中R4的判断结果为是，因此R4是点到多点标签交换路径上R2的下游相邻标签交换路由器；通过同样的判断方法，R1到R2的下一跳出接口不是其点到多点标签交换路径对应转发状态的入接口，因此R1不是R2的下游相邻标签交换路由器。对于R2与R4间链路失效的情况，检测到网络中有链路失效的标签交换路由器为R2与R4，因此R2与R4均判断失效链路所在接口是否是其维护的点到多点标签交换路径对应转发状态的入接口，本实施例中R4的判断结果为是，R2的判断结果为不是，因此失效链路在R4的上游。

同时，在标签交换路由器或者链路失效造成引起路由信息变化后，多协议标签交换网络中各标签交换路由器判断其标签交换路径的转发状态的类型是否是组播，判断结果为是的标签交换路由器的转发状态不随单播路由变化而变化。

请参看2(b)图，失效链路或者失效标签交换路由器的下游标签交换路由器R4对由于网络失效而部分断开的P2MP LSP进行修复操作，R4沿到源标签交换路由器R1的单播最短路径发送标签映射，本实施例中，R4发送标签映射至R3，R3接收到下游标签交换路由器发送的标签映射消息后查看自己是否建立有与R4相关的组播转发状态，由于R3没有建立与R4相关的组播转发状态，因此R3首先建立其与R4相关的组播转发状态，然后继续发送标签映射消息至其上游标签交换录由器R1，R1同样建立相关的组播转发状态但由于其是源标签交换路由器所以不再发送标签映射消息，重新建立起了从R1到R4的标签交换路径R1-＞R3-＞R4。

请参看2(C)图，完成2(b)的操作后即重新建立起由源标签交换路由器R1到目的标签交换路由器R5与R6的两条标签交换路径：R1-＞R3-＞R4-＞R5以及R1-＞R3-＞R4-＞R6。

由以上过程可以看出，本实施里中仅R4向R3发送标签映射、R3向R1发送标签映射并进行相应操作，并不需要进行全局的变动，其过程显然比现有技术要简单得多，故修复的时间短收敛速度快。

如第3图所示是本发明重路由方法的第二实施例示意图。

如图3(a)所示，本实施例中的MPLS网络结构与第一实施例基本相同，包括R1、R2、R3、R4、R5、R6以及R7共7个标签交换路由器，其中R1为源标签交换路由器，R6与R7均为目的标签交换路由器，并已经建立起了R1-＞R2-＞R4-＞R5-＞R6以及R1-＞R2-＞R4-＞R5-＞R7两条组播标签交换路径。

当图3(a)中R1与R2之间的链路失效后，根据与本发明前述第一实施例中的方法，失效链路的下游标签交换路由器R2就对由于网络失效而部分断开的P2MP LSP进行修复操作，以重新建立从源标签交换路由器R1到R2的标签交换链路。

请参看图3(b)，当标签交换路由器R2完成修复操作后即重新建立起由源标签交换路由器R1到目的标签交换路由器R6与R7的两条标签交换路径：R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R6以及R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R7。然而根据度量值总和最小的最短路径原则，新建立起的R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R6以及R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R7这两条标签交换路径并不是最短路径，即如图3(b)所示的P2MP标签交换路径不是最优标签交换路径。并且除上述网络节点或链路的失效的状况外，由于添加了新的链路而有更短的路径存在，或者管理平面引起的路由变化时，都可能会引起当前的标签交换路径不再是最短路径的情况发生。

为解决此问题，当发生路由状况变化后，如果是除上述网络节点或链路的失效的状况外的其他原因造成路由变化(例如由于添加了新的链路有更短的路径存在或者是管理平面引起的路由变化)时，则首先多协议标签交换网络中各标签交换路由器判断其标签交换路径的转发状态的类型是否是组播，判断结果为是的标签交换路由器的转发状态不随单播路由变化而变化。网络失效的情况由于已经进行过判断，因此此处不再重复判断。

接着，在源标签交换路由器R1上为所述标签交换路径设置定时器，定时器设定以一固定时间不停倒记时循环，每当所述标签交换路径对应的定时器时间耗尽时，R1即沿点到多点标签交换路径向下游发送路径检测消息，在路径检测消息中包括了路径状态，所述路径状态以1、0的不同值表示路径检测中现有标签交换路径是否是最短路径，同时在所有标签交换路由器中组播转发状态中增设路径修改标志位，该标志位用于标识组播转发状态所在的标签交换路由器是否收到过点到多点标签交换路径中下游标签交换路由器发送来的路径修改消息并以其1、0的不同值表示其是否收到过路径修改消息，R3、R4、R5、R6和R7收到路径检测消息时会分别做逆向路径检查等相关操作，其具体过程如下：

(1)当源标签交换路由器R1定时器的时间耗尽后，即沿标签交换路径发送路径状态为0的路径检测消息；

(2)R3收到路径检测消息后进行逆向路径检查，检测结果为R3到R1的标签交换路径符合最短路径原则是最短路径，因此保持路径检测信息的路径状态为0不变，同时由于还未收到路径修改消息，所以R3的路径修改标志位的值置为0，并继续沿标签交换路径转发路径检测消息；

(3)R4收到R3转发的路径检测消息后同样进行逆向路径检查，检测发现R4到R1的标签交换路径是最短路径，因此保持路径检测信息的路径状态为0不变，同时由于还未收到路径修改消息，所以R4的路径修改标志位的值置为0，并继续沿标签交换路径转发路径检测消息；

(4)R5收到R4转发的路径检测消息后进行逆向路径检查，检查发现当前的R5到R1的标签交换路径不是最短路径，因此将路径检测信息的路径状态的值置为1，由于还未收到路径修改消息，所以R5的路径修改标志位的值置为0，并继续沿标签交换路径转发路径检测消息；

(5)R6收到R5转发的路径检测消息后检测到其中的路径状态的值已经为1，表明其对应的标签交换路径肯定不是最短路径，因此R6不再做逆向路径检查，由于还未收到路径修改消息，所以R6的路径修改标志位的值置为0；同样的，R7收到R5转发的路径检测消息后检测到其路径状态的值已经为1，表明其对应的标签交换路径肯定不是最短路径，所以同样也不再做逆向路径检查，由于还未收到路径修改消息，所以将R7的路径修改标志位的值置为0。

请参看3(c)图，由于R6与R7收到的路径检测消息中的路径状态均为1，表明R6与R7现有的到源标签交换路由器的标签交换路径都不是单播最短路径，因此R6和R7均沿着到R1的单播最短路径向上游标签交换路由器发送路径修改消息来修正当前图3(b)所示的标签交换路径，所述路径修改消息包括路径修改状态并以路径修改状态的0、1值来表示路径修改是否成功，进行逆向路径检查和修正标签交换路径的相关操作，以使最短路径成为标签交换路径，下面假设每个标签交换路由器路径修改均成功，则其过程如下：

(1)R7对组播转发状态的入接口(链路R5-＞R7在R7上的接口)进行逆

向路径检查，检测到R7组播转发状态的入接口是R7到R1单播最短路径的下一跳出接口，目的标签交换路由器R7向R5发送路径修改消息，其中路径修改状态的值为0，同时将R7组播转发状态的路径修改标志位置为1，表示R7已经收到路径修改消息；目的标签交换路由器R6同样对组播转发状态的入接口进行逆向路径检查，检测到R6组播转发状态的入接口是R6到R1单播最短路径的下一跳出接口，向R5发送路径修改消息，路径修改消息中路径修改状态的值为0，同时，R6上组播转发状态的路径修改标志位置为1。

(2)此时不妨假设R5先收到R6发来的路径修改消息，R5进行逆向路径检查，检测到R5组播转发状态的入接口不是R5到R1单播最短路径的下一跳出接口，因此给R5分配新的标签，并继续向R3发送标签映射消息，然后修改其组播转发状态入接口信息，同时将R5的组播转发状态中的路径修改标志位的值置为1，最后向R3发送路径修改消息，其中路径修改状态的值为0。

(3)接着，当R5收到R7发来的路径修改消息后，由于R5对应的组播转发状态中路径修改标志位的值已经为1，表明其已经收到过路径修改消息，所以R5不再做任何动作。

(4)当R3收到R5发来的路径修改消息后，根据逆向路径检查的结果，R3组播转发状态的入接口是R3到R1单播最短路径的下一跳出接口，R3向R1发送路径修改消息，其中路径修改状态的值为0，同时将R3组播转发状态的路径修改标志位的值置为1。

(5)最后，当R1收到R3发来的路径消息后就查看路径修改状态的值，本实施例中该值为0，表示路径调整成功。如果上述步骤中有标签交换路由器路径修改失败，则修改失败的标签交换路由器将路径修改状态的值置为1后向源标签交换路由器R1发送路径修改消息，然后等待R1对应的定时器时间再次耗尽后再重新进行新一轮的标签路径修改。

请参看3(d)图，完成上述路径修改操作后，从源标签交换路由器R1到目的标签交换路由器R6与R7除原先的R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R6和R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R7两条标签交换路径外，新建立了R1-＞R3-＞R5-＞R6和R1-＞R3-＞R5-＞R7两条标签交换路径，前两条标签交换路径不是最短路径，而新建立的两条标签交换路径是最短路径。同时，由于在MPLS技术中，标签交换路径中各标签交换路由器的组播转发状态的接口和标签信息必须下发到硬件的入标签映射(Incoming Label Map，ILM)表项中，建立对应ILM硬件表项才能真正进行数据的传输，本实施例与当前技术的做法的另一不同之处是对新建立的标签交换路径暂不进行因下发，直到有数据传输时才进行判断以进行硬件下发的操作。

请接着参阅第4图，其中显示如何撤消前述R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R6和R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R7两条非最短标签交换路径，以及对R1-＞R3-＞R5-＞R6和R1-＞R3-＞R5-＞R7进行硬件下发以使这两条新建立的标签交换路径得以真正进行数据的传输。

如图4(a)所示，R1-＞R3-＞R4-＞R5-＞R7这两条非最短路径，图4(a)进行了如下操作：

(1)由于R3在之前已进行了硬件下发，数据到达R3后分别通过R4与R5两条链路向下传输，当组播数据报文通过R3-＞R5链路到达R5时，R5需要通过组播数据报文携带的标签来查硬件ILM表项以决定组播数据报文的转发操作，由于R5还未进行硬件下发，所以无法查找到硬件ILM表项，因此组播数据报文被作为未知组播数据。

(2)R5收到未知组播数据报文后检测其对应的组播转发状态，由于R5检测到其组播转发状态中有对应于R3与R4的两个入接口，因此其对两个入接口分别进行逆向路径检查，以确定各标签交换路径是否是最短路径。本实施例中R4-＞R5标签交换路径在R5上的接口逆向路径被检查为不是最短路径，所以R5向R4发送标签撤消消息并同时删除组播转发状态中的该入接口信息，删除对应的硬件ILM表项，然后R4继续向R3发送标签撤消消息，R3收到标签撤消消息后进行与R4同样的操作，以最终删除该路径；同时，R3-＞R5标签交换路径经过在R5上的接口逆向路径检查证明是最短路径，R5将组播转发状态中该接口和标签信息下发到硬件ILM表项中，以便进行后续的数据传输。

请参看4(b)图，完成图4(a)中的操作后，从R1到R6和R7的P2MP标签交换路径仅存在两条标签交换路径：R1-＞R3-＞R5-＞R6和R1-＞R3-＞R5-＞R7，这两条路径是最短路径。

由以上过程可以看出，与现有技术相比本实施例前述的修改过程中，整个路径修改过程是沿着向R1的单播最短路径R6(或R7)-＞R5-＞R3-＞R1逐跳调整，这样不会导致R6、R5、R3和R1的负载同时升高；其次，调整过程只是在单播最短路径上逆向路径检查失败的标签交换路由器R5上进行而不是在P2MP标签交换路径上所有逆向路径检查失败的标签交换路由器上进行，这样会减少由于路径调整带来的网络负载；最后，由于非最短标签交换路径在最短标签交换路径建立前仍然保留使用，因此整个调整过程中组播数据流几乎不会中断。

需要强调的是，在前述第一实施例以及第二实施例建立的标签交换路径的建立过程中，可能会存在下面情况：某个标签交换路由器收到标签映射消息并修改对应的组播转发状态后，其组播转发状态可能会存在某个接口既是入接口又是出接口的错误情况。对于这种情况，本发明的解决办法与第二实施里例中删除非最短标签交换路径的方法相同：在收到标签映射消息后，如果标签交换路由器检测到自己的某个组播转发状态中的入接口是收到标签映射消息的接口，就把该接口和标签信息加到组播转发状态的出接口列表中但暂时不把所述接口下发到对应硬件表项的出接口列表中，此后当标签交换路由器收到未知组播数据时，根据逆向路径检查的结果删除组播转发状态中逆向路径检查失败的入接口，同时检查删除的入接口是否在组播转发状态的出接口列表中，如果在就立即把所述接口下发到对应硬件表项的出接口列表中。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求同样包括这些变形和变化。

Claims (20)

1.一种重路由方法，其特征在于：

网络交换路径出现失效链路或失效路由器，由与失效链路或失效路由器相邻的下游路由器重新建立到源路由器的路径。

2.如权利要求1所述的一种重路由方法，所述的重路由方法建立的路径用于转发组播。

3.如权利要求1所述的一种重路由方法，其中，所述的重路由方法应用于标签交换路径中，所述交换是标签交换，所述路由器是标签交换路由器，所述路由器是标签交换路径，所述源路由器是源标签交换路由器。

4.如权利要求1所述的一种重路由方法，其中，所述标签交换是多协议标签交换。

5.如权利要求4所述的一种重路由方法，其中，所述多协议标签标签交换是多协议点到多点标签交换。

6.如权利要求3所述的一种重路由方法，所述标签交换路径的建立步骤是：

A.标签交换路径中，与失效链路或失效标签交换路由器相邻的标签交换路由器判断失效链路或失效标签交换路由器是否在其上游；

B.若步骤A的判断结果为是，则所述标签交换路由器重新建立由其到源标签交换路由器方向的标签交换路径。

7.如权利要求6所述的一种重路由方法，在步骤A中进一步包括以下步骤：

多协议标签交换网络中各标签交换路由器判断其标签交换路径的转发状态的类型是否是组播，判断结果为是的标签交换路由器的转发状态不随单播路由变化而变化。

8.如权利要求6所述的一种重路由方法，其中，步骤A中，所述标签交换路由器判断失效链路是否在其上游的方法是：

所述标签交换路由器检测到链路失效后，判断失效链路所在接口是否是其标签交换路径对应转发状态的入接口；

若判断结果为是，则失效链路在所述标签交换路由器的上游，否则不在。

9.如权利要求6所述的一种重路由方法，其中，步骤A中，所述标签交换路由器判断其标签交换路径上失效标签交换路由器是否在其上游的方法是：

所述标签交换路由器检测到标签交换路由器失效后，判断到所述失效标签交换路由器的下一跳出接口是否是其标签交换路径对应转发状态的入接口；

若判断结果为是，则失效标签交换路由器在其上游，否则不在。

10.如权利要求6所述的一种重路由方法，其中，步骤B中，所述标签交换路由器重新建立到源标签交换路由器的标签交换路径的方法是：

所述标签交换路由器沿着到源标签交换路由器的单播最短路径向其上游发送标签映射消息进行标签映射；

收到标签映射消息的标签交换路由器继续向上游发送标签映射消息进行标签映射，直到重新形成到源标签交换路由器的标签交换路径。

11.一种重路由方法，其特征在于：

源路由器发送路径检测信息判断源路由器到目的路由器的路径是否是最短路径；

若判断结果为否，则目的路由器发送路径修改信息重新建立最短路径。

12.如权利要求11所述的一种重路由方法，所述的重路由方法建立的路径用于转发组播。

13.如权利要求11所述的一种重路由方法，其中，所述的重路由方法应用于标签交换路径中，所述交换是标签交换，所述路由器是标签交换路由器，所述路由器是标签交换路径，所述源路由器是源标签交换路由器。

14.如权利要求13所述的一种重路由方法，其中，所述标签交换是多协议标签交换。

15.如权利要求14所述的一种重路由方法，其中，所述多协议标签交换是多协议点到多点标签交换。

16.如权利要求13所述的一种重路由方法，其中，标签交换最短路径的建立方法是：

C.单播路由状况发生变化的标签交换路径中，从源标签交换路由器沿标签交换路径向下游发送路径检测消息检测现有的标签交换路径是否是最短路径，如果检测结果为否就继续步骤D，否则结束步骤；

D.从目的标签交换路由器沿着到源标签交换路由器的单播最短路径向其上游发出路径修改消息，调整从目的标签交换路由器至源标签交换路由器的标签交换路径为最短路径。

17.如权利要求16所述的一种重路由方法，在步骤C中进一步包括以下步骤：

标签交换网络中各标签交换路由器判断其标签交换路径的转发状态的类型是否是组播，判断结果为是的标签交换路由器的转发状态不随单播路由变化而变化。

18.如权利要求16所述的一种重路由方法，其中，步骤C的具体过程是：

C1.在源标签交换路由器设置定时器，所述定时器时间耗尽后，源标签交换路由器即沿标签交换路径向下游发送设有标志位的路径检测消息；

C2.收到路径检测消息的标签交换路由器判断到源标签交换路由器的最短路径的下一跳出接口是不是该组播转发状态中的入接口，若是则直接向下游转发路径检测消息；否则改变所述路径检测消息的标志位后向下游转发路径检测消息。

19.如权利要求16所述的一种重路由方法，其中，步骤E的具体过程是：

D1.从目的标签交换路由器沿着到源标签交换路由器的单播最短路径向其上游发送路径修改消息，发送路径修改消息的目的标签交换路由器及收到路径修改消息的标签交换路由器判断各自到源标签交换路由器的最短路径的下一跳出接口是否是其组播转发状态的入接口；

D2.若D1判断结果为是，则继续向上游标签交换路由器发送路径修改消息，否则将其单播最短路径的下一跳出接口增设为其组播转发状态的入接口并向上游发送标签映射消息，然后向上游发送路径修改消息。

20.如权利要求16所述的一种重路由方法，其中，步骤D之后还包括以下步骤：

标签交换路由器先不进行组播转发状态的硬件下发，收到未知组播数据的标签交换路由器判断其组播转发状态是否仅有一个入接口，若是则进行硬件下发，否则只对最短标签交换路径上的入接口转发状态进行硬件下发，撤消其余入接口到上游的标签交换路径并删除对应的硬件表项。

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