CN101594341A - 多协议标签交换管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多协议标签交换管理方法和装置，涉及网络互联领域，为解决现有技术中不同协议在共享标签空间中的标签时，容易出现冲突，降低系统工作稳定性的问题而发明。本发明实施例提供的方法，包括：获取与协议相匹配的标签资源；根据所述标签资源，为所述协议分配标签。本发明适用于标签资源的管理。

Description

多协议标签交换管理方法和装置

技术领域

本发明涉及网络互联领域，特别涉及IP网络中多协议标签交换管理方法和装置。

背景技术

标签是一个固定长度，只具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一组本地转发数据。所述标签置于一个统一的标签空间中，当有用户协议需要使用标签时，只需将标签空间中的标签按照一定方式分配即可。

在实现上述标签管理的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于支持标签的协议越来越多，不同协议对标签的分配方式的需求也不同，这使得不同协议在共享标签空间中的标签时，容易出现冲突，降低系统工作稳定性。

发明内容

本发明的实施例提供一种多协议标签交换管理方法和装置，能够提高系统工作稳定性。

一方面，本发明的方法实施例采用的技术方案包括：

获取与协议相匹配的标签资源；

根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

另一方面，本发明的装置实施例采用的技术方案包括：

标签资源获取模块：用于获取与协议相匹配的标签资源；

分配模块：用于根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，通过将不同协议类型使用的标签区域进行隔离，避免了不同协议共享标签空间中的标签时，出现冲突的问题，提高了系统工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明方法第一实施例流程图；

图2为本发明方法第二实施例标签空间划分示意图；

图3为本发明方法第二实施例流程图；

图4为本发明装置第一实施例结构图；

图5为本发明装置第二实施例结构图。

具体实施方式

为了解决现有技术提供的多协议标签交换管理方案，多协议共享标签，容易出现冲突，降低系统工作稳定性的问题，本发明的实施例提供一种多协议标签交换管理方法和装置，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

一方面，本发明方法的第一实施例采用的技术方案，如图1所示，包括：

101、获取与协议相匹配的标签资源；

102、根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

本发明方法的第二实施例采用的技术方案，以一个实际的标签资源的空间划分为例，其划分结构如图2所示，管理方法的流程如图3所示，

如图2所示，设标签资源的空间大小为1M，划分为三个区域，一区空间范围为(16-10K)，供静态协议使用，例如：普通静态协议、静态伪线协议等；二区空间范围为(10K+1-146K)，供动态协议使用，例如：标签分发协议、边界网关协议等；三区空间范围为(146K+1-1M)为未分配的标签资源空间，可用于后续的标签资源空间的调整。

本发明实施例提供的管理方法，包括：

301、将标签资源的空间分成一区(起始地址为16，终止地址为10K)、二区(起始地址为10K+1，终止地址为146K)、三区(起始地址为146K+1，终止地址为1M)。分区方式可以有多种选择，这里给出的是一种比较简单的分区方式，有利于操作维护。另一种可行的分区方式为采用空间交叉划定方式，比如，一共存在5种协议，将所有属于5的倍数的标签值分配给协议1，满足5*n+1的标签值分给协议2，依次类推，如此分配可以避免为某一个或几个协议分配的标签空间为封闭的，不再具有扩展性的问题，随着标签值数量的扩展，为每个协议分配的标签空间也会扩展。另外，这样分配还可以避免了标签占用集中于某个范围，而且一定程度上有一定隐蔽型，避免无关人轻易发现标签分割规律。还可以考虑使用更复杂的数学公式，只要保证不同协议映射的标签空间不会相互交叉即可。如果两个协议由同一进程处理，而且分配方式相同，则可以采用共享同一标签资源空间的方式。

302、选定一区为静态协议映射的标签分区；在本实施例中静态协议包括普通静态协议和静态伪线协议，其中，普通静态协议的标签分区的起始地址为16，终止地址为5K，静态伪线协议的标签分区的起始地址为5K+1，终止地址为10K。

303、将普通静态协议的标签分区的起始地址16，终止地址5K，以及静态伪线协议的标签分区的起始地址5K+1，终止地址10K写入配置文件。

304、选定二区为动态协议映射的标签分区；在本实施例中动态协议包括标签分发协议和边界网关协议，其中，标签分发协议的起始地址为10K+1，终止地址为80K，边界网关协议的起始地址为80K+1，终止地址为146K。

305、将标签分发协议的标签分区容量70K，从而可以获取到标签可建数目为70K，将边界网关协议的标签分区容量66K，从而可以获取到标签可建数目66K。

306、将标签分发协议的标签可建数目70K，边界网关协议的标签可建数目66K写入配置文件。

307、为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式。当所述的标签资源空间根据不同协议类型分开后，可以根据协议特点及该协议分配标签的方式对标签资源的分区设置合适的数据结构和管理模式。目前比较典型的两种协议分配标签的方式是一次分配一个标签方式与一次分配多个标签申请方式。

大部分协议的标签分配方式采用一次分配一个标签的方式，可以统一采用比特位标示标签使用状态的管理模式。其中，0表示标签空闲，1表示标签占用。可以采用静态整形数组数据结构存储标签使用状态信息。为节省空间，一个整形数组包括：4个字节的整形数，可以记录32个标签的使用状态。

某些协议，如当前的Kompella方式L2VPN(Layer 2 Virtual PrivateNetworks，二层虚拟私有网)协议采用的是一次分配多个标签或者标签块方式。如果还采用和比特位标示方式管理，当标签块较大时，会导致较低的分配效率。因此，可以采用记录起止值方式管理标签，能够大大提高空间和时间效率。可以采用链表形式存储标签块信息，每个标签块只需存储标签起止值信息。分配新的标签块时，首先查找未使用的标签块链表，找出满足要求的空闲区域，创建新的标签块，记录标签起止值信息。

另外一种分类方式是分配指定标签方式和分配随机空闲标签方式，如静态协议一般采用分配指定标签方式，动态协议一般采用分配随机空闲标签方式。对于存在主备板的路有器设备，动态协议需要同时具有分配指定标签方式和分配随机空闲标签方式，即在主板采用分配随机空闲标签方式，在备板采用分配指定标签方式，以保证和主板申请标签值相同。

308、当有普通静态协议需要分配标签时，首先，从配置文件中查找静态协议映射的标签分区起始值和标签分区终止值。

309、判断16和5K之间的区域是否为普通静态协议映射的标签分区。

310、为所述普通静态协议分配所述的普通静态协议映射的标签资源分区中的标签。

311、当有标签分发协议需要分配标签时，首先，查找配置文件中，标签分发协议映射的标签分区的地址范围，也就是10K+1和80K之间。

312、查找出配置文件中记载的所述动态协议的标签可建数目最大为70K。

313、判断所述标签分发协议需要的标签块与所述标签可建数目。该步骤是为了保证从标签空间中任意找出未被使用的标签块大小不大于LSP可建数目即LSP占用的标签数目不超过LSP可建数目。这样对LSP数目也起到了控制作用，即超出可建数目上限的LSP会由于申请不到标签而无法建立。

314、为标签分发协议分配标签。

在本实施例中，所述协议分配标签的方式可以是一次分配一个标签的方式，为了满足某些协议批量申请标签的需要，提高分配效率，也可以一次分配多个标签。根据所述的分配方式，所述的为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式为：

所述协议分配标签的方式为一次分配一个标签的方式，将所述协议映射的标签资源的分区设置整数数组数据结构和比特位管理模式；

所述协议分配标签的方式为一次分配至少两个标签的方式，将所述协议映射的标签资源的分区设置标签块链表数据结构和记录起止值管理模式。

从另一方面讲，在本实施例中，所述协议的标签分配方式还可以是分配指定标签或者随机分配空闲标签。

为了能够适应协议变化的需要，本实施例中，还可以包括：

315、根据实际情况的需求，调整所述协议映射的分区的空间大小和位置。

当某个协议需要标签资源空间不能够满足该协议的标签需求时，为了保证该协议可以正常的信息传输，可以根据实际情况的需要将该协议所对应的标签资源空间进行扩大，这样，所述协议也就可以建立更多的LSP(Label Switch Path，标签转发路径)，反之，如果所述协议所占用的标签资源空间比较大，闲置标签太多，这样，就需要将所述协议的标签资源空间缩小，这样，所述协议可以建立的LSP就减少，从而减少了该协议的标签闲置，给其他协议提供更多空间等等。

上述调整所述协议映射的分区的空间大小和位置，需要增加相关的专用处理流程。一般扩充某个协议标签空间需增加部分数据结构空间并修改标签范围起止值；减小标签范围调整会影响当前建立的LSP，因此还需要删除并重建使用删除范围标签值的LSP。同样允许动态更改协议的标签空间分隔方式，建立新的协议集到标签域的映射关系等等。

另一方面，本发明的装置第一实施例采用的技术方案如图4所示，包括：

标签资源获取模块401：用于获取与协议相匹配的标签资源；该模块，根据所述的协议类型可以获取到与该协议类型相对应的标签资源。

分配模块402：用于根据所述标签资源，为所述协议分配标签。该模块，从所述标签资源中，为所述协议分配标签。

本发明的装置第二实施例采用的技术方案如图5所示，可以包括：

标签资源获取模块401：用于获取与协议相匹配的标签资源；

分配模块402：用于根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

其中，所述标签资源获取模块401可以包括：

分区单元501：用于将标签资源分区；用于根据所述协议类型，将标签资源空间分成不同的区域；该单元根据协议类型的不同，将标签资源的空间分成和动态协议映射的标签分区；对于所述的静态协议映射的标签分区和动态协议映射的标签分区还进一步可以细化。例如：静态协议映射的标签分区进一步可以包括：普通静态协议的标签分区和静态伪线协议；动态协议映射的标签分区进一步可以包括：标签分发协议和边界网关协议。

映射单元502：用于建立所述协议到标签资源中的至少一个分区的映射；将根据协议类型的各个标签资源空间区域与各个协议之间建立映射关系；

设置单元503：用于为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式；根据不同协议类型及分配标签的方式为所述的标签资源的分区设置相应的数据结构和管理模式；当所述的标签资源空间根据不同协议类型分开后，可以根据协议特点及该协议分配标签的方式对标签资源的分区设置合适的数据结构和管理模式。目前比较典型的两种协议分配标签的方式是一次分配一个标签方式与一次分配多个标签申请方式。

另外一种分类方式是分配指定标签方式和分配随机空闲标签方式，如静态协议一般采用分配指定标签方式，动态协议一般采用分配随机空闲标签方式。对于存在主备板的路有器设备，动态协议需要同时具有分配指定标签方式和分配随机空闲标签方式，即在主板采用分配随机空闲标签方式，在备板采用分配指定标签方式，以保证和主板申请标签值相同。

获取单元504：用于获取所述协议映射的分区标签资源。

进一步地，本实施例还可以包括：

调整单元505：用于调整所述协议映射的标签资源分区的大小和位置。该单元，主要用于当某个协议需要标签资源空间不能够满足该协议的标签需求时，为了保证该协议可以正常的信息传输，可以根据实际情况的需要将该协议所对应的标签资源空间进行扩大，这样，所述协议也就可以建立更多的LSP(LabelSwitch Path，标签转发路径)，反之，如果所述协议所占用的标签资源空间比较大，闲置标签太多，这样，就需要将所述协议的标签资源空间缩小，这样，所述协议可以建立的LSP就减少，从而减少了该协议的标签闲置，给其他协议提供更多空间等等。

上述调整所述协议映射的分区的空间大小和位置，需要增加相关的专用处理流程。一般扩充某个协议标签空间需增加部分数据结构空间并修改标签范围起止值；减小标签范围调整会影响当前建立的LSP，因此还需要删除并重建使用删除范围标签值的LSP。同样允许动态更改协议的标签空间分隔方式，建立新的协议集到标签域的映射关系等等。

其中，所述映射单元502，可以包括：

静态协议映射子单元5021：用于建立所述静态协议到标签资源中的至少一个分区的映射；将根据静态协议类型的各个标签资源空间区域与各个静态协议之间建立映射关系；

动态协议映射子单元5022：用于建立所述动态协议到标签资源中的至少一个分区的映射。将根据动态协议类型的各个标签资源空间区域与各个动态协议之间建立映射关系；

所述静态协议映射子单元5021可以包括：

静态协议标签资源选定分单元50211：用于选定静态协议映射的标签资源的分区；通过所述单元确定所述静态协议映射的标签资源的分区的起始地址。

静态协议写入分单元50212：用于将静态协议映射的标签资源的分区起始值和终止值写入配置文件。该单元，将所述的确定好的静态协议映射的标签资源的分区的起始地址写入配置文件以备后用。

所述动态协议映射子单元5022可以包括：

动态协议标签资源选定分单元50221：用于选定动态协议映射的标签资源的分区；该单元是用于选定动态协议标签分区的地址范围。

标签可建数目获取分单元50222：用于根据所述动态协议映射的标签资源的分区容量，获取标签可建数目；该单元根据所述动态协议标签分区的地址范围确定动态协议标签分区容量，进而确定标签可建数目。

写入分单元50223：用于将所述标签可建数目写入配置文件。该单元，用于将所述确定标签可建数目记入配置文件，以备后用。

另外，所述分配模块402可以包括：

静态协议标签分配单元506：用于根据所述标签资源，为所述静态协议分配标签；

动态协议标签分配单元507：用于根据所述标签资源，为所述动态协议分配标签。

其中，所述静态协议标签分配单元506，可以包括：

静态协议标签资源的分区查找子单元5061：用于根据所述配置文件，查找静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值；

静态协议判断子单元5062：用于判断所述静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值之间的区域为静态协议映射的标签资源的分区；

静态协议标签分配子单元5063：用于为所述静态协议分配标签。

所述动态协议标签分配单元507，可以包括：

动态协议标签资源的分区查找子单元5071：用于根据所述配置文件，查找动态协议映射的标签资源的分区；

动态协议的标签可建数目查询子单元5072：用于根据所述配置文件，查找所述动态协议的标签可建数目；

动态协议判断子单元5073：用于判断动态协议需要分配的标签资源与动态协议的标签可建数目；

动态协议标签资源分配子单元5074：用于从所述动态协议映射的标签资源的分区分配标签。

本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，通过将不同协议类型映射的标签区域进行隔离，使用时各协议只能分配本协议映射的标签区域中的标签，避免了不同协议共享标签空间中的标签时，出现冲突的问题，提高了系统工作的稳定性。

另外，基于本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，采用标签范围基于协议分隔管理，可以扩展基于协议的各种应用。许多基于协议类型的应用可以在MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)转发层面就可以完成，不需要借助报文内部数据即可确认报文所属的协议类型。下面列举了几种应用：

a.基于标签范围控制可支持LSP数量

基于不同路由器产品规格限制以及市场策略，需要限制不同协议LSP建立数量。现有标签空间管理模式下，所有协议标签空间一般不作隔离，为了控制各个协议的可建LSP数目，需要增加单独的控制机制控制LSP可建数目。采用本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，标签范围基于协议分隔管理，能够依据标签范围控制LSP建立数量。不需新增处理就实现了LSP数量可控功能。

b.基于标签范围统计协议流量

为支持计费或统计分析功能，需要对路由器上经过的流量进行统计，通常需要对不同的协议分别统计。现有标签模式下，不同协议LSP报文很难区分，需要分析IP层以上信息才能确认协议类型，或者根本无法确认。采用本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，标签范围基于协议类型分隔后，标签中暗含了协议类型信息，使得协议流量统计功能实现起来更加简便，只需分析MPLS标签头部即可确认协议类型。

c.简单实现不同协议的差分服务

LSP和CRLSP(Constraint-Based Route LSP，基于约束路由的LSP)的差别主要体现在CRLSP需要考虑更多属性，如带宽、颜色、流量整形等等。这样在数据转发时CRLSP相对于LSP就增加了更多控制和处理，而这些处理对于LSP是不需要的。这就需要在处理前先挑选出CRLSP。而在现有标签管理模式下，不同协议LSP报文很难区分；采用本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，标签范围基于协议分隔后，可以基于标签所属范围确认是否CRLSP，使得差分处理变的更加简单而高效。下层MPLS转发可以根据标签值确认协议类型，以确定挂在不同的处理链上，实现各协议处理机制相互独立。

d.利于协议问题的分析定位

采用本发明实施例提供的多协议标签交换管理方法和装置，通过不同协议间标签范围的隔离，消除了协议间干扰。例如：一个协议出现问题不会影响到其他协议。而且可以根据错误的标签值所属范围立刻确定出现问题的协议，有利于及时采取有效措施，尽快恢复协议功能，这对于高可靠性要求的IP(Internet Protocol，互联网协议)骨干网是非常重要的。

本发明实施例或者其中的一部分，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如光盘，硬盘，软盘等。

以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1、一种多协议标签交换管理方法，其特征在于，包括：

获取与协议相匹配的标签资源；

根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

2、根据权利要求1所述多协议标签交换管理方法，其特征在于，所述获取与协议类型相匹配的标签资源，包括：

将标签资源分区；

建立所述协议到所述标签资源中的至少一个分区的映射；

为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式；

获取所述协议映射的分区标签资源。

3、根据权利要求2所述多协议标签交换管理方法，其特征在于，所述协议包括：静态协议和动态协议；所述建立所述协议到标签资源中的至少一个分区的映射，包括：

建立所述静态协议到标签资源中的至少一个分区的映射；

建立所述动态协议到标签资源中的至少一个分区的映射；

其中，

所述建立所述静态协议到标签资源中的至少一个分区的映射，包括：

选定静态协议映射的标签资源的分区；

将静态协议映射的标签资源的分区起始值和终止值写入配置文件；

所述建立所述动态协议到标签资源中的至少一个分区的映射，包括：

选定动态协议映射的标签资源的分区；

根据所述动态协议映射的标签资源的分区容量，获取标签可建数目；

将所述标签可建数目写入配置文件。

4、根据权利要求1所述多协议标签交换管理方法，其特征在于，所述协议包括：静态协议和动态协议；所述根据所述标签资源，为所述协议分配标签，包括：

根据所述标签资源，为所述静态协议分配标签；

根据所述标签资源，为所述动态协议分配标签；

其中，

所述根据所述标签资源，为所述静态协议分配标签，包括：

根据所述配置文件，查找静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值；

判断所述静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值之间的区域为静态协议映射的标签资源的分区；

为所述静态协议分配标签；

所述根据所述标签资源，为所述动态协议分配标签，包括：

根据所述配置文件，查找动态协议映射的标签资源的分区；

根据所述配置文件，查找所述动态协议的标签可建数目；

判断动态协议需要分配的标签资源与动态协议的标签可建数目；

从所述动态协议映射的标签资源的分区分配标签。

5、根据权利要求2所述多协议标签交换管理方法，其特征在于，所述为所述协议分配标签的方式，包括：一次分配一个标签的方式或者一次分配至少两个标签的方式；

所述为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式，包括：

根据所述协议分配标签的方式，为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式；

所述协议分配标签的方式为一次分配一个标签的方式，将所述协议映射的标签资源的分区设置整数数组数据结构和比特位管理模式；

所述协议分配标签的方式为一次分配至少两个标签的方式，将所述协议映射的标签资源的分区设置标签块链表数据结构和记录起止值管理模式。

6、根据权利要求1所述的多协议标签交换管理方法，其特征在于，所述为所述协议分配标签的方式，包括：分配指定标签和随机分配空闲标签。

7、根据权利要求2所述的多协议标签交换管理方法，其特征在于，还包括：

调整所述协议映射的标签资源分区的大小和位置。

8、一种多协议标签交换管理装置，其特征在于，包括：

标签资源获取模块：用于获取与协议相匹配的标签资源；

分配模块：用于根据所述标签资源，为所述协议分配标签。

9、根据权利要求8所述多协议标签交换管理装置，其特征在于，所述标签资源获取模块，包括：

分区单元：用于将标签资源分区；

映射单元：用于建立所述协议到标签资源中的至少一个分区的映射；

设置单元：用于为所述协议映射的标签资源的分区设置数据结构和管理模式；

获取单元：用于获取所述协议映射的分区标签资源。

10、根据权利要求9所述多协议标签交换管理装置，其特征在于，所述协议包括：静态协议和动态协议；所述映射单元，包括：

静态协议映射子单元：用于建立所述静态协议到标签资源中的至少一个分区的映射；

动态协议映射子单元：用于建立所述动态协议到标签资源中的至少一个分区的映射；

所述静态协议映射子单元，包括：

静态协议标签资源选定分单元：用于选定静态协议映射的标签资源的分区；

静态协议写入分单元：用于将静态协议映射的标签资源的分区起始值和终止值写入配置文件；

所述动态协议映射子单元，包括：

动态协议标签资源选定分单元：用于选定动态协议映射的标签资源的分区；

标签可建数目获取分单元：用于根据所述动态协议映射的标签资源的分区容量，获取标签可建数目；

写入分单元：用于将所述标签可建数目写入配置文件。

11、根据权利要求8所述多协议标签交换管理装置，其特征在于，所述协议包括：静态协议和动态协议；所述分配模块，包括：

静态协议标签分配单元：用于根据所述标签资源，为所述静态协议分配标签；

动态协议标签分配单元：用于根据所述标签资源，为所述动态协议分配标签；

其中，

所述静态协议标签分配单元，包括：

静态协议标签资源的分区查找子单元：用于根据所述配置文件，查找静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值；

静态协议判断子单元：用于判断所述静态协议映射的标签资源的分区起始值和标签资源的分区终止值之间的区域为静态协议映射的标签资源的分区；

静态协议标签分配子单元：用于为所述静态协议分配标签；

所述动态协议标签分配单元，包括：

动态协议标签资源的分区查找子单元：用于根据所述配置文件，查找动态协议映射的标签资源的分区；

动态协议的标签可建数目查询子单元：用于根据所述配置文件，查找所述动态协议的标签可建数目；

动态协议判断子单元：用于判断动态协议需要分配的标签资源与动态协议的标签可建数目；

动态协议标签资源分配子单元：用于从所述动态协议映射的标签资源的分区分配标签。

12、根据权利要求9所述的多协议标签交换管理装置，其特征在于，还包括：

调整单元：用于调整所述协议映射的标签资源分区的大小和位置。

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