CN101577660B - 一种标签转发表项获取、报文转发方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种标签转发表项获取、报文转发方法和装置，该报文转发方法包括：处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；如果查找到该标签的标签转发表项，则根据该标签转发表项转发该报文；如果没有找到该标签的标签转发表项，则将该标签上报主控板，处理板接收并存储所述主控板查找到的标签的标签转发表项，当再次接收到包含所述标签的MPLS报文时，根据该标签转发表项转发该报文。本发明实施例的技术方案满足了对所有报文的转发，又节省了处理板的存储空间，同时减少了主控板和处理板的复杂度。

Description

一种标签转发表项获取、报文转发方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种标签转发表项获取方法和装置，以及一种报文转发方法和装置。

背景技术

多协议标签交换(MPLS，Multi Protocol Label Switch)最初是用来提高路由器的转发速度而提出的一个协议，并已日益成为扩大网络规模的重要标准。MPLS协议的关键是引入了标签(Label)的概念。它是一种短的易于处理的、不包含拓扑信息、只具有局部意义的信息内容。Label短是为了易于处理，通常可以用索引直接引用；只具有局部意义是为了便于获取。MPLS使用短而定长的标签封装分组，在数据平面实现快速转发，在作为控制平面的主控板，MPLS拥有网际协议(IP，Internet protocol)网络强大灵活的路由功能，可以满足各种新应用对网络的要求，而标签的分发根据标签分发协议(LDP，LabelDistribution Protocol)，从而建立各条标签交换路径(LSP，Label Switch Path)。

为了方便理解，我们首先了解如下概念：

(1)标签，标签是一个长度固定、只具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个MPLS报文(分组)所属的转发等价类(FEC，ForwardingEquivalence Class)。MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC。相同转发等价类的报文在MPLS网络中将获得完全相同的处理。在某些情况下，例如要进行负载分担，对应一个FEC可能会有多个标签，但是一个标签只能代表一个FEC。

(2)标签交换路径，一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径。LSP是从入口到出口的一个单向路径，分为静态LSP和动态LSP两种。静态LSP由管理员手工配置，动态LSP则利用路由协议和标签分发协议LDP动态产生。

(3)标签交换路由器，标签交换路由器(LSR，Label Switching Router)是MPLS网络中的基本元素，所有LSR都支持MPLS协议，LSP中的每个节点由LSR组成。

(4)标签空间，标签分发协议LDP对等体之间获取标签的范围称为标签空间(Label Space)。可以为LSR的每个端口指定一个标签空间，也可以整个LSR的所有端口使用同一个标签空间。

现有技术中，由于在MPLS分组转发的过程中，无法确定一条LSP将曲LSR的哪个端口接收，这就需要在该LSR上的每块处于转发平面的处理板都配置全部的MPLS标签转发表项。但实际应用中，每块处理板由于本身容量以及在网络应用场景的限制，只会处理其中少部分的标签。因此，在大容量LSR设备中存在低速处理板时，处理板的低容量决定了这种处理板上只会处理少量的LSP。例如，如图1所示，设备102中的处理板103、处理板104、处理板105都配置1M的标签，设备101和设备102通过LSP相连。在设备102上，处理板103只处理64K的标签，处理板104只处理32K的标签，处理板105也只处理64K的标签。

这样，由于在设备102上的每个处理板都配置1M的标签，大大超过实际的需要。另一方面，随机存储器(Random access memory，RAM)的大小在处理板都是很有限的，每个处理板的RAM通常都不超过8M，这样来看就浪费了很大的资源，进而增加了处理板的成本。同时，由于处理板上的标签转发表项很大，也增加主控板、处理板的复杂度。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种标签的获取方法及装置，以及一种报文转发方法及装置，以及报文转发装置，使得在每个处理板上使用较少的标签转发表项，仍能支持处理全量的标签空间。

本发明实施例提供的标签转发表项的获取方法，包括：

处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

如果没有找到该标签的标签转发表项，将该标签上报主控板，由主控板在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

处理板接收并存储主控板在全局标签转发表项中查找到的该标签的标签转发表项。

本发明实施例提供的标签转发表项的获取装置，包括：

接收模块、第一查找模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的所述MPLS报文包含的标签，在所述存储模块中查找所述MPLS报文包含的所述标签的标签转发表项；

处理模块，用于当第一查找模块没有找到所述标签的标签转发表项时，将所述MPLS报文包含的所述标签上报；

第二查找模块，用于接收所述处理模块上报的所述MPLS报文包含的所述标签，在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

下发模块，用于将第二查找模块查找到的所述标签的标签转发表项下发；

存储模块，用于接收并存储下发模块下发的标签转发表项。

本发明实施例提供的报文转发方法，包括：

处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

如果在自身存储的标签转发表项中查找到所述标签的标签转发表项，则根据该标签转发表项转发该报文；

如果在所述标签转发表项中没有找到所述标签的标签转发表项，则将所述标签上报主控板，由所述主控板在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

处理板接收并存储所述主控板在全局标签转发表项中查找到的所述标签的标签转发表项，当再次接收到包含所述标签的MPLS报文时，根据该标签转发表项转发该报文。

本发明实施例提供的报文转发装置，包括：

接收模块、第一查找模块、发送模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的所述MPLS报文包含的标签，在所述存储模块中查找所述MPLS报文包含的所述标签的标签转发表项；

发送模块，用于当所述第一查找模块查找到所述标签的标签转发表项时，根据该标签的标签转发表项转发所述接收模块所接收的所述MPLS报文；

处理模块，用于当所述第一查找模块没有找到所述标签的标签转发表项时，将所述MPLS报文包含的所述标签上报；

第二查找模块，用于接收所述处理模块上报的所述MPLS报文包含的所述标签，在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

下发模块，用于将所述第二查找模块查找到的所述标签的标签转发表项下发；

存储模块，用于接收并存储所述下发模块下发的所述标签的标签转发表项。

本发明实施例的技术方案根据当前报文包含的标签，来配置标签转发表项，避免主控板在报文转发之前就配置全局的标签转发表项，以及根据配置好的标签转发表项来转发MPLS报文。这样，既满足了对所有报文的转发，又节省了处理板的存储空间，同时减少了主控板和处理板的复杂度。

附图说明

图1为现有技术标签转发表项获取示意图；

图2为本发明实施例1提供的标签转发表项的获取方法流程图；

图3为本发明实施例2提供的标签转发表项获取示意图；

图4为本发明实施例3提供的标签转发表项获取装置示意图；

图5为本发明实施例4提供的标签转发表项获取装置示意图；

图6为本发明实施例5提供的标签转发表项获取装置示意图；

图7为本发明实施例6提供的报文转发方法流程图；

图8为本发明实施例7提供的报文转发装置示意图；

图9为本发明实施例8提供的报文转发装置示意图；

图10为本发明实施例9提供的报文转发装置示意图；

图11为本发明实施例10提供的处理板示意图；

图12为本发明实施例11提供的主控板示意图。

具体实施方式

下面将结合图示说明本发明实施例的实现，为了更加详细的说明本发明实施例，我们对其中涉及的问题进行如下的说明。

由于在实际的网络应用场景中，不同的设备因为处于的网络位置的不同，以及应用解决的问题不同，将在一段时间内会集中转发处理对应于某一固定标签空间的报文，而标签是一个长度固定、只具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个MPLS报文所属的转发等价类FEC。相同转发等价类的报文在MPLS网络中将获得完全相同的处理。

同理，对于某些设备上的不同处理板，它可能只会处理包含有限的标签空间的报文，而不是全量标签空间的报文。为了集中处理的方便，以及简化主控板，处理板的复杂度，本发明实施例以以下方式实现。

如图2所示，本发明实施例1提供了一种标签转发表项的获取方法，包括：

步骤201，处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找上述标签的标签转发表项；

步骤202，如果没有找到上述标签的标签转发表项，将该标签的值上报主控板，由主控板在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

处理板的标签转发表项的获取利用需要转发的第一个报文来触发，使处理板只保存其处理的业务的表项，具体如下：

初始时，主控板并不将生成的MPLS标签转发表项下发到处理板；当处理板收到包含某一标签的第一个MPLS报文时，将所述标签的值上报主控板，请求主控板下发该标签的标签转发表项。

当主控板在全局标签转发表项中查到该标签的标签转发表项时，下发该标签的标签转发表项到处理板；

步骤203，处理板接收并存储主控板在全局标签转发表项中查找到的该标签的标签转发表项。

当主控板在全局标签转发表项中查到该标签的标签转发表项时，下发该标签的标签转发表项到处理板，处理板接收并存储主控板在全局标签转发表项中查找到的该标签的标签转发表项。

该方法还可以包括：当处理板接收到主控板发出的拆除上述MPLS报文对应的LSP的通知时，删除所存储的该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

该方法还提供标签转发表项的老化机制，即在预定的时间内，如果处理板没有再接收到包含该标签的MPLS报文，则对该标签的标签转发表项做老化处理，即删除该标签的标签转发表项。

图3为本发明实施例2提供的标签转发表项获取示意图。图3中，设备302中包括处理板303、处理板304、处理板305。设备301发送包含标签值为Label1的标签L1的MPLS报文到设备302中的处理板303，设备302中的处理板303接收到该MPLS报文时，查找自身存储的标签转发表项。如果没有找到该标签的标签转发表项，则可以确定它是包含标签L1的第一个MPLS报文，则将该标签的值上报主控板，例如上报给图2中的中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，请求CPU下发标签L1的标签转发表项。

同时处理板303还会存储该标签转发表项，以备下次作为报文转发的根据，即设备301再发送包含标签L1的MPLS报文到设备302中的处理板303时，处理板303将查找自身存储的标签转发表项转发该报文。

若CPU拆除包含标签L1的LSP，则将设备302中处理板303上的标签L1的标签转发表项删除。

对于处理板303上长期没有接收到的MPLS报文所含标签的标签转发表项，则提供老化机制，即在预定的老化时间内，如果没有再接收到包含果一标签的MPLS报文，则从处理板303的标签转发表项中删除该标签的标签转发表项。比如如果在预定的老化时间内，处理板303没有收到包含标签L1的LSP，则从处理板303的标签转发表项中删除标签L1的标签转发表项。

以上实施例通过按照报文转发的需要配置处理板上的标签转发表项，而不必在初始时就给每个处理板都配置全量标签空间的标签转发表项，一方面简化了处理板和CPU的处理，例如后续报文转发的查找复杂度，另一方面，由于按需获取，每个处理板上的标签转发表项可以远小于全量的标签转发表项。

如图4所示，本发明实施例3还提供了一种标签转发表项的获取装置，包括接收模块、第一查找模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的该MPLS报文包含的标签，在存储模块中查找该MPLS报文包含的该标签的标签转发表项；

处理模块，用于当第一查找模块没有找到该标签的标签转发表项时，将该MPLS报文包含的该标签的值上报；

第二查找模块，用于接收处理模块上报的MPLS报文包含的标签，在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

下发模块，用于将第二查找模块查找到的该标签的标签转发表项下发到存储模块；

存储模块，用于接收并存储下发模块下发的标签转发表项。

其中，接收模块、第一查找模块、处理模块、存储模块位于处理板，下发模块、第二查找模块位于主控板。

图4中标签转发表项的获取装置按照报文转发的需要配置处理板存储模块上的标签转发表项，而不必在初始时都配置全量标签空间的标签转发表项，一方面简化了处理板和主控板的处理，例如后续报文转发的查找复杂度，另一方面，由于按需获取，每个存储模块上的标签转发表项大大小于全量的标签转发表项，节省了存储资源，大大减少了处理板的成本。

图5是本发明实施例4所提供的标签转发表项获取装置示意图，与实施例3的标签转发表项获取装置的不同之处在于，上述主控板还包括：

拆除模块，用于拆除上述MPLS报文对应的LSP，并通知处理板；

相应地，处理板还可以包括：

第一删除模块，用于从拆除模块得知上述MPLS报文对应的LSP被拆除后，从存储模块删除该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

其中，存储模块和第一删除模块可以集成在一起。

图6是本发明实施例5所提供的标签转发表项获取装置示意图，与实施例3的标签转发表项获取装置的不同之处在于，实施例5的标签转发表项获取装置还提供标签转发表项的老化机制，相应的上述处理板还包含：

第二删除模块，用于接收模块在预定的时间内没有收到含上述标签的上述MPLS报文时，从存储模块删除该标签的标签转发表项。

其中，存储模块和第二删除模块可以集成在一起。

如图7所示，本发明实施例6提供了一种报文转发方法，具体包括以下步骤：

步骤701，处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找上述标签的标签转发表项；

步骤702，如果在自身存储的标签转发表项中查找到上述标签的标签转发表项，则根据该标签转发表项转发该报文；

步骤703，如果在自身存储的标签转发表项中没有找到上述标签的标签转发表项，将上述标签的值上报主控板，由主控板在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

步骤704，处理板接收并存储所述主控板在全局标签转发表项中查找到的所述标签的标签转发表项，当再次接收到包含所述标签的MPLS报文时，根据该标签转发表项转发该报文。

其中，该报文转发方法还可以包括：当处理板接收到所述主控板发出的拆除上述MPLS报文对应的LSP的通知时，删除所存储的该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

其中，该报文转发方法还可以包括：当处理板在预定的时间内没有收到含标签的上述MPLS报文时，删除该MPLS报文所包含标签的标签转发表项。

本发明实施例6所提供的报文转发方法根据当前报文包含的标签，来配置标签转发表项，避免主控板在报文转发之前就配置全局的标签转发表项，以及根据配置好的标签转发表项来转发MPLS报文。这样，既满足了对所有报文的转发，又节省了处理板的存储空间，同时减少了主控板和处理板的复杂度。

如图8所示，本发明实施例7还提供了一种报文转发装置，包括接收模块、第一查找模块、发送模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的上述MPLS报文包含的标签，在存储模块中查找上述MPLS报文包含的上述标签的标签转发表项；

发送模块，用于当第一查找模块查找到上述标签的标签转发表项时，根据该标签的标签转发表项转发上述接收模块所接收的MPLS报文；

处理模块，用于当第一查找模块没有找到上述标签的标签转发表项时，将上述MPLS报文包含的标签的值上报；

第二查找模块，用于接收处理模块上报的MPLS报文包含的标签，在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

下发模块，用于将第二查找模块查找到的上述标签的标签转发表项下发；

存储模块，用于接收并存储下发模块下发的标签转发表项。

本发明实施例7提供的报文转发装置，根据当前报文包含的标签，来配置标签转发表项，避免主控板在报文转发之前就配置全局的标签转发表项，以及根据配置好的标签转发表项来转发MPLS报文。这样，既满足了对所有报文的转发，又节省了处理板的存储空间，同时减少了主控板和处理板的复杂度。

图9是本发明实施例8所提供的报文转发装置示意图，与实施例7的报文转发装置的不同之处在于，上述主控板还包括：

拆除模块，用于拆除上述MPLS报文对应的LSP，并通知处理板；

相应地，处理板还包括：

第一删除模块，用于从拆除模块得知上述MPLS报文对应的LSP被拆除后，从存储模块删除该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

其中，存储模块和第一删除模块可以集成在一起。

图10是本发明实施例9所提供的报文转发装置示意图，与实施例7的报文转发装置的不同之处在于，实施例9的报文转发装置还提供标签转发表项的老化机制，相应的上述处理板还包括：

第二删除模块，用于接收模块在预定的时间内没有收到含上述标签的上述MPLS报文时，从存储模块删除该标签的标签转发表项。

其中，存储模块和第二删除模块可以集成在一起。

通过第二删除模块提供的老化机制，使得处理板长时间内不处理的标签尽快老化删除，进一步节省了处理板存储模块的空间，另外，给新的报文转发提供了标签转发表项，加快了报文转发速度。

如图11所示，本发明实施例10还提供了一种处理板，包括：

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

存储模块，用于接收并存储标签转发表项；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的MPLS报文包含的标签，在存储模块中查找该MPLS报文所包含标签的标签转发表项；

处理模块，用于当第一查找模块没有找到上述标签的标签转发表项时，将上述MPLS报文包含的标签的值上报。

上述处理板还可以包括发送模块，用于当第一查找模块查找到上述标签的标签转发表项时，根据该标签的标签转发表项转发接收模块所接收的MPLS报文。

如图12所示，本发明实施例11还提供了一种主控板，包括：

第二查找模块，用于接收上报的MPLS报文包含的标签，在全局标签转发表项中查找该标签的标签转发表项；

下发模块，用于将第二查找模块查找到的上述标签的标签转发表项下发。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的标签转发表项获取和报文转发方法，及相应的装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种标签转发表项的获取方法，其特征在于，所述方法包括：

处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

如果没有找到所述标签的标签转发表项，将所述标签上报主控板，由所述主控板在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

处理板接收并存储所述主控板在全局标签转发表项中查找到的所述标签的标签转发表项。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当处理板接收到所述主控板发出的拆除所述MPLS报文对应的LSP的通知时，删除所存储的该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述处理板在预定的时间内没有收到含所述标签的所述MPLS报文时，删除所存储的该标签的标签转发表项。

4.一种标签转发表项的获取装置，其特征在于，包括：

接收模块、第一查找模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的所述MPLS报文包含的所述标签，在所述存储模块中查找所述MPLS报文包含的所述标签的标签转发表项；

处理模块，用于当第一查找模块没有找到所述标签的标签转发表项时，将所述MPLS报文包含的所述标签上报；

第二查找模块，用于接收所述处理模块上报的所述MPLS报文包含的所述标签，在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

下发模块，用于将第二查找模块查找到的所述标签的标签转发表项下发；

存储模块，用于接收并存储下发模块下发的标签转发表项。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

拆除模块，用于拆除所述MPLS报文对应的LSP；

第一删除模块，用于从所述拆除模块得知所述MPLS报文对应的LSP被拆除后，从所述存储模块删除所述MPLS报文所含标签的标签转发表项。

6.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：

处理板接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文，在自身存储的标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

如果在自身存储的标签转发表项中查找到所述标签的标签转发表项，则根据该标签转发表项转发该报文；

如果在所述标签转发表项中没有找到所述标签的标签转发表项，则将所述标签上报主控板，由所述主控板在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

处理板接收并存储所述主控板在全局标签转发表项中查找到的所述标签的标签转发表项，当再次接收到包含所述标签的MPLS报文时，根据该标签转发表项转发该报文。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当处理板接收到所述主控板发出的拆除所述MPLS报文对应的LSP的通知时，删除所存储的该MPLS报文所含标签的标签转发表项。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述处理板在预定的时间内没有收到含所述标签的所述MPLS报文时，删除所存储的该标签的标签转发表项。

9.一种报文转发装置，其特征在于，包括：

接收模块、第一查找模块、发送模块、处理模块、第二查找模块、下发模块、存储模块；其中，

接收模块，用于接收包含标签的多协议标签交换MPLS报文；

第一查找模块，用于根据接收模块接收到的所述MPLS报文包含的标签，在所述存储模块中查找所述MPLS报文包含的所述标签的标签转发表项；

发送模块，用于当所述第一查找模块查找到所述标签的标签转发表项时，根据该标签的标签转发表项转发所述接收模块所接收的所述MPLS报文；

处理模块，用于当所述第一查找模块没有找到所述标签的标签转发表项时，将所述MPLS报文包含的所述标签上报；

第二查找模块，用于接收所述处理模块上报的所述MPLS报文包含的所述标签，在全局标签转发表项中查找所述标签的标签转发表项；

下发模块，用于将所述第二查找模块查找到的所述标签的标签转发表项下发；

存储模块，用于接收并存储所述下发模块下发的所述标签的标签转发表项。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

拆除模块，用于拆除所述MPLS报文对应的LSP；

第一删除模块，用于从所述拆除模块得知所述MPLS报文对应的LSP被拆除后，从所述存储模块删除所述MPLS报文所含标签的标签转发表项。

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