CN101938421A

CN101938421A - 多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备

Info

Publication number: CN101938421A
Application number: CN2010102827646A
Authority: CN
Inventors: 林东豪; 姚辉; 傅晓莉
Original assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Current assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: CN101938421B

Abstract

本发明提供一种多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备。包括：汇聚路由设备完成路由汇聚后，将生成的记录有汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系和各子路由与各子标签的第二映射关系的标签映射报文向上游转发，直至将标签映射报文转发至LER为止；LER根据第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据第二映射关系创建与汇聚路由对应的子标签转发表项；LER若接收到目的IP属于子路由的IP报文，将该IP报文的外层标签和内层标签分别设置为汇聚标签和子标签，以使LER根据外层标签转发该标签报文，汇聚路由设备根据内层标签转发该标签报文。本发明在MPLS网络中实现了路由汇聚，使MPLS网络的业务可正常实施。

Description

多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备。

背景技术

在计算机网络通信技术领域，路由汇聚是指将一组路由汇聚为一个单个的路由广播。路由汇聚的优点是缩小网络上的路由表的尺寸，即减少路由表中路由条目的数量。这样，由于减少了路由表中路由条目的数量，查询路由表的平均时间会缩短，查询路由表的平均速度会加快，并且路由协议的开销也将显著减少。随着网络规模的扩大，路由汇聚将变得越来越重要。

多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，简称MPLS)是一种为网络数据流量提供目标、路由、转发和交换等能力，且用于快速数据包的交换和路由的体系。区别于传统的使用路由表查找和转发进行数据传输的方法，MPLS提供了一种新的数据传输方式，其中将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，使得数据的传输路径能够通过沿着源端到终端的一系列路由器对应的标签序列予以实现。在MPLS体系中，该一系列的路由器标签序列被称为标签交换路径(Label Switching Path，简称LSP)，LSP相当于穿越MPLS核心网络的隧道，在MPLS进行标签转发前，首先需要建立对应的LSP。

现有的MPLS体系中，LSP的建立基于在路由设备间转发标签映射报文予以实现，各路由设备通过在自身的标签转发表项中添加标签映射报文中记录的路由与标签的映射关系，从而在转发IP数据报文时，各路由设备可以在标签转发表项中查询到相应的标签，并将IP数据报文转发至相应的下一跳路由设备。由于整个过程都基于标签转发，没有涉及到任何IP选路的过程，因而相当于在MPLS网络中建立了端到端的LSP，在此基础上，保证了MPLS的各项业务可以得到正常的实施。

但是，现有的MPLS体系中却不支持路由汇聚。具体地，在标签映射报文转发阶段，汇聚路由设备在将子路由汇聚为汇聚路由后，仅将包含汇聚路由与汇聚标签的标签映射关系的标签映射报文转发给下一跳路由设备，从而对于汇聚路由设备的下游路由设备，包括标签交换边缘路由设备(LabelSwitching Edge Router，简称LER)而言，其本地仅设置有与汇聚路由对应的标签转发表项。因而在LER对目的IP指向子路由的IP报文进行转发时，由于LER仅知道与汇聚路由对应的汇聚标签，在将该IP报文转换为标签报文时，仅会在该IP报文添加该汇聚标签。而当该标签报文传至汇聚路由设备时，基于隐形空标签3机制，该标签报文中的汇聚标签被弹出，汇聚路由设备将无法继续在标签转发机制下，为标签报文寻找下一跳路由设备，以继续转发该标签报文，而是只能再次基于IP路由机制查询下一跳，从而无法真正建立MPLS网络内端到端的LSP，进而导致MPLS网络内的部分业务无法正常实施。可见，基于上述原因，当前技术下无法在MPLS网络中基于标签转发机制部署路由汇聚。

发明内容

本发明提供一种多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备，用以在MPLS网络中实现路由汇聚，从而使MPLS网络的业务可正常实施。

为实现上述目的，本发明提供一种多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，包括：

汇聚路由设备将多条子路由汇聚为汇聚路由后，将生成的与所述汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发，直至将所述标签映射报文发送至边缘路由设备为止，所述标签映射报文中至少记录：所述汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系、各所述子路由与各子标签的第二映射关系；

所述边缘路由设备根据接收到的所述标签映射报文中记录的所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据所述第二映射关系创建与所述汇聚路由对应的子标签转发表项；

所述边缘路由器若接收到目的IP属于所述子路由的IP报文，将所述IP报文的外层标签设置为所述标签转发表项中记录的与所述汇聚路由对应的汇聚标签，将所述IP报文的内层标签设置为所述子标签转发表项中记录的与所述子路由对应的子标签，以将所述IP报文转换为标签报文；

所述边缘路由设备根据所述外层标签转发所述标签报文，直至将所述标签报文发送至所述汇聚路由设备；

所述汇聚路由设备根据所述内层标签转发所述标签报文。

为实现上述目的，本发明提供一种路由设备，包括：

报文生成转发模块，用于若所述路由设备为汇聚路由设备，在将多条子路由汇聚为汇聚路由后，将生成的与所述汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发，直至将所述标签映射报文转发至边缘路由设备为止，所述标签映射报文中至少记录：所述汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系、各所述子路由与各子标签的第二映射关系；

表项创建模块，用于若所述路由设备为所述边缘路由设备，在接收到所述标签映射报文后，根据接收到的所述标签映射报文中记录的所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据所述第二映射关系创建与所述汇聚路由对应的子标签转发表项；

标签报文转换模块，用于若所述路由设备为所述边缘路由设备，在接收到目的IP属于所述子路由的IP报文时，将所述IP报文的外层标签设置为所述标签转发表项中记录的与所述汇聚路由对应的汇聚标签，将所述IP报文的内层标签设置为所述子标签转发表项中记录的与所述子路由对应的子标签，以将所述IP报文转换为标签报文；

第一报文转发模块，用于若所述路由设备为所述边缘路由设备，根据所述外层标签转发所述标签报文，直至将所述标签报文发送至所述汇聚路由设备；

第二报文转发模块，用于若所述路由设备为所述汇聚路由设备，根据所述内层标签转发所述标签报文。

本发明提供的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法及路由设备，通过在汇聚路由设备将子路由汇聚成汇聚路由后，生成与汇聚路由对应的、同时携带子路由和子标签的映射关系的标签映射报文，并将生成的标签映射报文向上游进行转发，直至发送至LER为止，使得LER能够根据标签映射报文中记录的子路由和子标签的映射关系，创建相应的子标签转发表项，从而在LER接收到目的IP指向子路由的IP报文时，除了为IP报文打上汇聚标签的外层标签之外，还可以根据与汇聚路由对应的子标签转发表项，为IP报文打上与子路由对应的子标签的内层标签，LER根据外层标签将标签报文进行转发，直至将标签报文转发至汇聚路由设备，汇聚路由设备根据标签报文的内层标签对标签报文进行转发。由于内层标签为子标签，因而对于汇聚路由设备而言，其在本地能够查找到与子标签对应的标签转发表项，从而能够实现对标签报文继续转发。在本发明中，对IP报文进行转发的过程均是通过标签进行的，无需进行IP选路，从而实现了MPLS网络的路由汇聚，使得MPLS网络的业务可正常实施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法实施例一的流程图；

图2为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法实施例二的流程图；

图3为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法的数据报文转发示意图；

图4为本发明路由设备实施例一的结构示意图；

图5为本发明路由设备实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤100，汇聚路由设备将多条子路由汇聚为汇聚路由后，将生成的与汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发，直至将该标签映射报文发送至LER为止，该标签映射报文中至少记录：汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系、各子路由与各子标签的第二映射关系；

为了在MPLS网络中实现路由汇聚，建立端到端的LSP，在本发明中，对MPLS网络用于建立LSP的标签映射报文转发机制以及IP报文的路由转发机制进行了改进。具体指在汇聚路由设备将多条子路由汇聚成一条汇聚路由，即完成了路由汇聚后，在构造对应与汇聚路由的标签映射报文，以将构造的标签映射报文向上游路由设备进行转发时，除了在标签映射报文中记录汇聚路由与分发的汇聚标签的映射关系、即第一映射关系外，还在该标签映射报文中记录各子路由与各子标签的映射关系、即第二映射关系，从而相当于在告知接收到标签映射报文的路由设备汇聚路由所对应的汇聚标签之外，还告知该路由设备子路由所对应的子标签。

汇聚路由设备生成对应与汇聚路由的上述标签映射报文后，将生成的标签映射报文向上游路由设备进行发送，直至将该标签映射报文发送至LER为止。

步骤101，LER根据接收到的标签映射报文中记录的第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据第二映射关系创建与汇聚路由对应的子标签转发表项；

LER接收到该标签映射报文后，根据其中携带的汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系，在自身的标签转发表项中记录该第一映射关系，进一步地，由于标签映射报文中还记录有与该汇聚路由对应的各子路由与子标签的第二映射关系，因而LER还根据该第二映射关系，在自身创建对应与汇聚路由的子标签转发表项，并将第二映射关系记录在该子标签转发表项中。

步骤102，LER若接收到目的IP属于子路由的IP报文，将IP报文的外层标签设置为自身的标签转发表项中记录的与汇聚路由对应的汇聚标签，将IP报文的内层标签设置为子标签转发表项中记录的与子路由对应的子标签，以将IP报文转换为标签报文；

完成了标签转发表项和子标签转发表项中路由和标签的映射关系的记录后，当LER接收到目的IP从属于任一子路由的IP报文时，通过在本地查询转发等价类(forwarding equivalency class，简称FEC)与下一跳标签转发表项(Next Hop Label Forwarding Entry，简称NHLFE)的二元组，即查询转发等价类到下一跳标签转发表项(FEC-to-NHLFE，简称FTN)，将会匹配到与该子路由最接近的路由、即汇聚路由。

而匹配到与子路由最接近的汇聚路由后，为了继续在MPLS网络中发送该IP报文，以将IP报文转发至对应的目的路由设备，LER还需要为该IP报文添加上对应的标签，以将该IP报文转换为标签报文。具体地，在本发明中，LER通过根据该汇聚路由在本地的标签转发表项中进行查询，将查询到与该汇聚路由对应的出标签，即查询到汇聚标签；进一步地，由于LER中还设置有与该汇聚路由对应的子标签转发表项，LER通过查询该子标签转发表项，还将查询到与IP报文的子路由映射的子标签。LER将IP报文的内层标签设置为查询到的子标签，并将IP报文的外层标签设置为查询到的汇聚标签，从而将IP报文转换成了对应的标签报文，该标签报文中同时打上了对应的汇聚标签和子标签。

步骤103，LER根据外层标签转发标签报文，直至将标签报文发送至汇聚路由设备；

在为IP报文打上了对应的标签后，LER将该添加了标签的标签报文按照标签报文的外层标签，即按照汇聚标签进行转发，直至将该标签报文转发至汇聚路由设备为止。由于在汇聚路由设备之前，各路由设备中均记录有与汇聚路由对应的标签转发表项，因而，根据外层的汇聚标签，各路由设备可以顺利地将标签报文转发至汇聚路由设备中。

步骤104，汇聚路由设备根据标签报文的内层标签发送标签报文。

而当汇聚路由设备接收到标签报文后，由于对于汇聚路由设备而言，汇聚路由设备中创建有与子路由对应的标签转发表项，因而汇聚路由设备可以按照标签报文的内层标签，即按照与标签报文指向的子路由对应的子标签，将标签报文进行转发。从而相比于现有技术中，当标签报文被转发至汇聚路由设备时，汇聚路由设备由于无法根据标签转发表项识别标签报文中的标签，从而只能再次通过IP路由的方式，寻找与标签报文对应的子路由对应的下一跳的方案，本发明的报文转发方案的整个过程都基于标签转发而实现，没有IP选路的过程，因而不会存在由IP路由所带来的各种缺陷，进一步地，本发明在MPLS网络中实现了端到端的LSP，在MPLS网络中实现了路由汇聚。

本实施例的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，通过在汇聚路由设备将子路由汇聚成汇聚路由后，生成与汇聚路由对应的、同时携带子路由和子标签的映射关系的标签映射报文，并将生成的标签映射报文向上游进行转发，直至发送至LER为止，使得LER能够根据标签映射报文中记录的子路由和子标签的映射关系，创建相应的子标签转发表项，从而在LER接收到目的IP指向子路由的IP报文时，除了为IP报文打上汇聚标签的外层标签之外，还可以根据与汇聚路由对应的子标签转发表项，为IP报文打上与子路由对应的子标签的内层标签，LER根据外层标签将标签报文进行转发，直至将标签报文转发至汇聚路由设备，汇聚路由设备根据标签报文的内层标签对标签报文进行转发。由于内层标签为子标签，因而对于汇聚路由设备而言，其在本地能够查找到与子标签对应的标签转发表项，从而能够实现对标签报文继续转发。在本发明中，对IP报文进行转发的过程均是通过标签进行的，无需进行IP选路，从而实现了MPLS网络的路由汇聚，使得MPLS网络的业务可正常实施。

图2为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法实施例二的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤200，汇聚路由设备完成路由汇聚后，生成与汇聚路由对应的标签映射报文，该标签映射报文的FEC类型字段设置为1，FEC列表字段记录有各子路由和各子标签的映射关系；

本实施例中，汇聚路由设备在与汇聚路由对应的标签映射报文中携带各子路由与各子标签的第二映射关系的方案，基于对路由设备间转发的标签映射报文进行改进予以实现。具体地，现有的与汇聚路由对应的标签映射报文中，除了记录汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系外，并不对各子路由与各子标签的第二映射关系进行记录，而在本实施例中，为了在与汇聚路由对应的标签映射报文中记录汇聚路由对应的各子路由与各子标签的第二映射关系，在现有的标签映射报文的可选字段中可控地增设了FEC类型(FEC type)字段和FEC列表(FEC table)字段。

具体地，该FEC type字段用于标识该标签映射报文对应的路由为汇聚前的子路由或者汇聚后的汇聚路由，从而使接收到该标签映射报文的路由设备能够根据该字段得知与标签映射报文对应的路由的类型。可选地，可以设置当FEC type字段标识为1时，表示该标签映射报文对应的是汇聚路由，而当FEC type字段标识为0时，表示该标签映射报文对应的是子路由，即普通路由。而当FEC type字段标识标签映射报文对应的路由为汇聚路由时，FEC table字段则用于记录与汇聚路由对应的各子路由的路由与标签的映射关系，从而相当于在告知接收到标签映射报文的路由设备汇聚路由所对应的汇聚标签之外，还告知该路由设备子路由所对应的子标签。

基于上述的标签映射报文机制，在本发明中，当汇聚路由设备完成了路由汇聚后，在生成的与汇聚路由对应的标签映射报文中，将在该标签映射报文中将FEC type字段进行置位(例如将FEC类型字段标识为1)，并在该标签映射报文的FEC table字段中记录汇聚前的各子路由与各子标签的标签映射关系。具体地，本实施例中，该与汇聚路由对应的标签映射报文的结构可以如下所示：

0 1 2 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|0| Label Mapping (0x0400) | Message Length |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| MessageID |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| FEC TLV |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Label TLV |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Optional Parameters(fec type＝1) |

| fec table |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

其中，在FEC TLV字段记录与该标签映射报文对应的FEC，在Label TLV字段则记录与该标签映射报文绑定的路由对应的标签值，具体地，在本实施例中，该Label TLV字段记录了与汇聚路由对应的汇聚标签的数值。需要说明的是，由于对于汇聚路由设备而言，为了在与汇聚路由设备直连的路由设备，即汇聚路由设备的上一跳路由设备中，将对应于汇聚路由的汇聚标签设置为隐形空标签3，从而能得汇聚路由设备的上一跳路由设备在转发标签报文时，能够将标签报文中对应于汇聚路由的外层标签弹出，即弹出标签报文栈顶的汇聚标签，再将标签报文转发给汇聚路由设备，在本实施例中，汇聚路由设备为汇聚路由分发的汇聚标签的数值通常可以为3。在MPLS网络中，标签3代表隐形空标签，当LSR在执行标签报文的转发操作时，若识别到出标签为隐形空标签3，将弹出该标签报文的外层标签而不做替换的动作。

而在该标签映射报文的可选字段(Optional Parameters)中则进一步增设FEC type字段和FEC table字段。其中，FEC type＝1，表示该标签映射报文所对应的路由为汇聚路由；FEC table字段记录了组成该汇聚路由的各子路由和各子标签的映射关系。本实施例中，FEC table字段的结构可以如下所示：

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

| FEC1 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| label1 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| FEC2 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Label2 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

假设本标签映射报文绑定的汇聚路由由两个子路由汇聚组成，在FECtable字段中分别记录了这两个子路由(FEC1、FEC2)和两个子标签(label1、label2)的对应关系。例如：FEC 1可以为192.168.1.0/24，FEC 2可以为192.168.2.0/24，label1可以为1000，label2可以为2000。则192.168.1.0/24对应于1000，192.168.2.0/24对应于2000。

步骤201，汇聚路由设备将生成的标签映射报文向上游路由设备进行转发；

汇聚路由设备生成该对应于汇聚路由的标签映射报文后，将生成的标签映射报文向上游路由设备进行转发。

步骤202，接收到标签映射报文的路由设备判断自己是否为LER，若否执行步骤203，若是执行步骤206；

上游路由设备接收到汇聚路由设备发送的标签映射报文后，首先判断自己为LER或者为普通的标签交换路由设备(Label Switching Router，简称LSR)，即中间路由设备，对应不同的情况，上游路由设备将根据标签映射报文执行不同的操作。

步骤203，LSR根据标签映射报文中记录的第一映射关系创建对应的标签转发表项；

若经判断，接收标签映射报文的路由设备为一中间路由设备LSR，该LSR包括的所有端口都属于MPLS域，LSR将提取出该标签映射报文记录的汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系，并根据提取出的该映射关系，在自身创建对应的标签转发表项。可选地，在此基础上，LSR还可以标识该标签转发表项为一汇聚标签转发表项，即在标签转发表项中增设一个汇聚标识，当标签转发表项对应的是汇聚路由时，该汇聚标识被置1。但是需要说明的是，在本发明中，中间路由设备将标签转发表项中的汇聚标识置位为1的步骤为可选步骤，在发明中并不对此进行限定。

步骤204，LSR为接收到的标签映射报文中记录的汇聚路由生成新的标签映射报文，并在新生成的标签映射报文中添加接收到的标签映射报文中记录的第二映射关系；

步骤205，LSR将新生成的标签映射报文向上游路由设备进行转发，返回执行步骤202；

在创建了对应的标签转发表项后，LSR为接收到的标签映射报文中记录的汇聚路由生成新的标签映射报文，具体指LSR为该汇聚路由分发新的汇聚标签，从而基于该新的汇聚标签为汇聚路由生成一新的标签映射报文，该新的标签映射报文中记录了汇聚路由与新分发的汇聚标签之间的新的第一映射关系。进一步地，LSR将接收到的标签映射报文中携带的各子路由和各子标签的第二映射关系添加到该新生成的标签映射报文中，具体指LSR将接收到的标签映射报文中的FEC type字段和FEC table字段的内容复制至新生成的标签映射报文中。接着LSR将该新生成的标签映射报文继续向上游路由设备进行转发，直至将该标签转发报文发送至LER为止，从而本实施例将返回执行上述步骤202。需要说明的是，为了区分于隐形空标签3，在本步骤中，LSR为汇聚路由分发的新的汇聚标签的数值通常不会为3。

步骤206，LER根据接收到的标签映射报文中记录的第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据第二映射关系创建与汇聚路由对应的子标签转发表项；

若经步骤202的判断，接收标签映射报文的路由设备为LER，LER首先根据标签映射报文中记录的汇聚路由与汇聚标签之间的第一映射关系，创建对应于该汇聚路由的标签转发表项。可选地，由于LER根据该标签映射报文中的FEC type字段，可以得知接收到的标签映射报文对应的为一汇聚路由，于是，LER在根据第一映射关系创建了对应的标签转发表项后，还可以将该创建的标签转发表项的汇聚标识置位为1，以对该标签转发表项所对应的路由的类型进行标识。

进一步地，为了将组成该汇聚路由的各子路由和子标签的对应关系记录在本地，以用于后续的IP报文的转发过程中，LER还从FEC table字段中提取出其中记录的各子路由与子标签的第二映射关系，并根据提取出的该第二映射关系，在自身创建与汇聚路由对应的子标签转发表项。LER将提取出的各子路由与子标签的映射关系记录在创建的子标签转发表项中，从而不仅在标签转发表项中完成了对汇聚路由的汇聚标签的记录，还在子标签转发表项中完成了对子路由的子标签的记录。

同样以上述FEC table字段的信息为例，在本步骤中，根据上述FEC table字段描述的第二映射关系所创建的子标签转发表项具体可以如下：

1.0/8(192.168.1.0/24)---1000

2.0/8(192.168.2.0/24)---2000

步骤207，LER接收到目的IP属于任一子路由的IP报文；

步骤208，LER在FTN表中查询与子路由最接近的汇聚路由；

步骤209，LER将IP报文的外层标签设置为标签转发表项中记录的汇聚标签，将IP报文的内层标签设置为子标签转发表项中记录的子标签，以将IP报文转换为标签报文；

在IP报文转发阶段，当LER接收到目的IP从属于任一子路由的IP报文时，通过在本地查询FTN表，将为子路由匹配到与子路由最接近的汇聚路由。LER通过在与汇聚路由对应的标签转发表项中进行查询，将查询到与汇聚路由对应的汇聚标签。进一步地，由于与汇聚路由对应的标签转发表项中，汇聚标识被置1，LER据此得知根据IP报文查询到的路由为一汇聚路由，因而LER继续在本地查询与该汇聚路由对应的子标签转发表项，并在子标签转发表项中查询到与IP报文指向的子路由对应的子标签。LER将IP报文的内层标签设置为在子标签转发表项中查询到的子标签，并将IP报文的外层标签设置为在标签转发表项中查询到的汇聚标签，从而生成了与IP报文对应的标签报文，该标签报文中同时添加了与子路由对应的汇聚标签和子标签。

步骤210，LER根据标签报文的外层标签将标签报文进行转发；

LER根据IP报文，通过查询本地的标签转发表项及子标签转发表项，将指向子IP路由的IP报文转换成携带对应标签的标签报文后，按照标签报文的外层标签，即按照汇聚标签将标签报文向下一跳进行转发。

步骤211，LSR接收到标签报文后，在自身的标签转发表项中查询与标签报文的外层标签对应的出标签；

步骤212，出标签是否为3，若是执行步骤213，若否执行步骤214；

步骤213，LSR将标签报文的外层标签去除，执行步骤215；

步骤214，LSR将标签报文的外层标签替换成查询到的出标签，执行步骤215；

步骤215，LSR按照出标签转发标签报文；

如若下一跳路由设备是LSR，LSR接收到标签报文后，将根据标签报文的外层标签，即根据汇聚标签，在自身的标签转发表项中查询与该汇聚标签对应的出标签，从而根据查询到的出标签，LSR可以继续将标签报文向下游路由设备进行转发。但是需要说明的是，若在上述步骤200中，汇聚路由设备为汇聚路由分发的汇聚标签为隐形空标签3，在本实施例的标签报文的转发过程中，汇聚路由设备的前一跳路由设备是特殊的。具体地，对应这种情况，若LSR为汇聚路由设备的前一跳路由设备，该路由设备在查询与汇聚标签对应的出标签时，将查询到出标签为隐形空标签3，从而基于隐形空标签3的标签报文转发机制，当LSR在执行标签报文的转发操作时，若识别到出标签为隐形空标签3，将该标签报文的外层标签去除，并继续按照出标签3将该标签报文向下一跳进行转发，即将该标签报文转发至汇聚路由设备。此时，被传送至汇聚路由设备的标签报文中仅包含内层标签，即仅包含与子路由对应的子标签。

而若LSR通过在自身的标签转发表项中进行查询，查询到与标签报文的外层标签对应的出标签并不是隐形空标签3，LSR则将标签报文中的外层标签替换为查询到的出标签，并继续按照查询到的出标签将标签报文向下游进行转发。

步骤216，汇聚路由设备按照标签报文的内层标签将标签报文向下一跳进行转发。

由于被传送至汇聚路由设备的标签报文中仅包含内层标签，即仅包含与子路由对应的子标签，汇聚路由设备中根据标签报文的该内层标签，能够在本地查询到与该内层标签匹配的标签转发表项，该标签转发表项即汇聚路由设备在接收到与该子标签对应的子路由绑定的标签映射报文时，所创建的对应于该子标签的标签转发表项。汇聚路由设备根据该标签转发表项中记录的出标签，将标签报文继续向下一跳路由设备进行转发，从而最终能够将标签报文传送至与子路由对应的目的终端。

另外还需要说明的是，在本实施例的上述步骤200中，汇聚路由设备也有可能不为汇聚路由分发隐形空标签3，该分发的汇聚标签也可以为其他数值，对应这种情况，在LSR接收到标签报文并在自身的标签转发表项中查询到与外层标签对应的出标签后，在上述步骤212中，将无需对该出标签是否为3进行检测，而是可以直接将外层标签替换为查询到的出标签，并按照出标签继续将标签报文向下一跳进行转发。而当标签报文传送至汇聚路由设备时，汇聚路由设备根据对标签报文中的外层标签的识别，能够得知自己为汇聚路由设备，从而汇聚路由设备自动地将标签报文中的外层标签去除，并根据标签报文的内层标签，同样能够在本地查询到与该内层标签匹配的标签转发表项，从而同样能够将标签报文继续向下一跳路由设备进行发送。

从本实施例中对标签报文转发的整个过程可见，本实施例对IP报文进行转发的过程均是通过标签进行的，无需进行IP选路，在MPLS网络中实现了路由汇聚，使得MPLS网络的业务可正常实施。

下面具体举一实例来对本发明的方案进行描述说明。图3为本发明多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法的数据报文转发示意图，如图3所示，R1为汇聚路由设备，R1对路由分别为192.168.1.0/24和192.168.2.0/24的两条子路由进行路由汇聚操作，产生了汇聚路由192.168.0.0/16。在此之前，R1分别接收到记录子路由192.168.1.0/24对应的子标签为1000，以及记录子路由192.168.2.0/24对应的子标签为2000的标签映射报文，并在本地创建了对应的标签转发表项。在对应标签转发表项中，R1为子路由192.168.1.0/24分发了新的标签100，并为子路由192.168.2.0/24分发了新的标签200。

在将两条子路由汇聚成一条汇聚路由后，R1生成与该汇聚路由对应的标签映射报文，该标签映射报文可以参见上一实施例所描述的表格，在该标签映射报文中，Label TLV字段被设置为标签值3，即汇聚路由设备为汇聚路由分发隐形空标签值3。同时在该标签映射报文中，FEC type字段被设置为1，FEC table字段记录了组成该汇聚路由的上述两条子路由(192.168.1.0/24、192.168.2.0/24)和两个新分发的两个子标签(100、200)的映射关系。

R1生成与汇聚标签对应的标签映射报文后，将该标签映射报文转发给R2，由于R2为中间路由设备LSR，因而R2在接收到标签映射报文后，为汇聚路由192.168.0.0/16重新分发了一汇聚标签3000，R2根据重新分发的汇聚标签3000，为汇聚路由192.168.0.0/16生成了新的标签映射报文，并将接收到的标签映射报文中FEC type字段和FEC table字段的内容复制至新生成的标签映射报文中，并继续将该标签映射报文转发给R3。因而该新生成的标签映射报文中，FEC type字段同样被设置为1，FEC table字段同样记录了组成该汇聚路由的上述两条子路由和两个子标签的映射关系。

R3为LER，因而R3在接收到标签映射报文后，将根据汇聚标签3000与汇聚路由192.168.0.0/16的映射关系，在本地创建对应的标签转发表项，进一步地，R3分别根据子标签100、200与子路由192.168.1.0/24、192.168.2.0/24的映射关系，在本地创建与汇聚路由对应的两个子标签转发表项。

当R3接收到目的IP为192.168.1.0/24网段的IP报文后，通过查询本地FTN表，将会匹配上汇聚路由192.168.0.0/16，并在对应的标签转发表项中查询到对应的出标签为3000，由于在对应于192.168.0.0/16的该标签转发表项中，汇聚标识被设置为1，因而R3识别到该路由为一汇聚路由。于是，R3将继续查询与该标签转发表项对应的子标签转发表项，从而将会进一步匹配到1.0(192.168.1.0/24)--100。R3将IP报文的内层标签封装为100，外层标签封装为3000，之后按照外层标签3000将生成的标签报文转发给下一跳R2。

R2收到该标签报文后，根据外层标签3000，查询对应的标签转发表项，将会匹配到出标签3，于是将R2根据隐形空标签3的转发机制，将该标签报文的外层标签3000弹出，仅剩余内层标签100，并将该标签报文继续按照出标签3转发给R1。此时R1收到的为标签值为100的标签报文，从而R1将会根据对应的标签转发表项，查询到与标签100对应的出标签为1000，，于是R1将该标签报文的标签替换成1000，继续向下一跳R4转发。

至此，汇聚路由设备成功完成了对标签报文的转发，整个转发的过程均是通过标签实现，无需依赖IP选路，从而本实施例在MPLS网络中实现了路由汇聚，使得MPLS网络的业务可正常实施。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明路由设备实施例一的结构示意图，如图4所示，本实施例的路由设备至少包括：报文生成转发模块11、表项创建模块12、标签报文转换模块13、第一报文转发模块14和第二报文转发模块15五个模块。

其中，报文生成转发模块11用于若本实施例的路由设备为汇聚路由设备时，在将多条子路由汇聚为汇聚路由后，将生成的与汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发，直至将该标签映射报文发送至LER为止，该标签映射报文中至少记录：汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系、各子路由与各子标签的第二映射关系；

表项创建模块12用于若本实施例的路由设备为LER，在接收到标签映射报文后，根据接收到的标签映射报文中记录的第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据接收到的标签映射报文中记录的第二映射关系创建与汇聚路由对应的子标签转发表项；

标签报文转换模块13用于若本实施例的路由设备为LER，在接收到目的IP属于子路由的IP报文时，将该IP报文的外层标签设置为标签转发表项中记录的与汇聚路由对应的汇聚标签，将IP报文的内层标签设置为子标签转发表项中记录的与子路由对应的子标签，以将该IP报文转换为标签报文；

第一报文转发模块14用于若本实施例的路由设备为LER，在标签报文转换模块13将接收到的IP报文转换为标签报文后，根据标签报文的外层标签转发该标签报文，直至将标签报文发送至汇聚路由设备；

第二报文转发模块15用于若本实施例的路由设备为汇聚路由设备，在接收到标签报文时，根据标签报文的内层标签转发该标签报文。

具体地，本实施例所涉及的所有功能模块、以及所有功能模块所涉及的具体工作过程，可以参考上述多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法所涉及的实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

本实施例的路由设备，通过在汇聚路由设备将子路由汇聚成汇聚路由后，生成与汇聚路由对应的、同时携带子路由和子标签的映射关系的标签映射报文，并将生成的标签映射报文向上游进行转发，直至发送至LER为止，使得LER能够根据标签映射报文中记录的子路由和子标签的映射关系，创建相应的子标签转发表项，从而在LER接收到目的IP指向子路由的IP报文时，除了为IP报文打上汇聚标签的外层标签之外，还可以根据与汇聚路由对应的子标签转发表项，为IP报文打上与子路由对应的子标签的内层标签，LER根据外层标签将标签报文进行转发，直至将标签报文转发至汇聚路由设备，汇聚路由设备根据标签报文的内层标签对标签报文进行转发。由于内层标签为子标签，因而对于汇聚路由设备而言，其在本地能够查找到与子标签对应的标签转发表项，从而能够实现对标签报文继续转发。在本发明中，对IP报文进行转发的过程均是通过标签进行的，无需进行IP选路，从而实现了MPLS网络的路由汇聚，使得MPLS网络的业务可正常实施。

图5为本发明路由设备实施例二的结构示意图。如图5所示，在上一实施例的基础上，本实施例的路由设备还包括：报文处理模块16、标签查询转发模块17和第三报文转发模块18。其中，

报文处理模块16用于若本实施例的路由设备为LSR，在接收到标签映射报文后，根据接收到的标签映射报文中记录的汇聚路由和汇聚标签的第一映射关系，创建对应的标签转发表项，并为该汇聚路由分发新的汇聚标签，以生成对应于汇聚路由的新的标签映射报文，以及在生成新的标签映射报文中添加接收到的标签映射报文中记录的第二映射关系后，将生成的新的标签映射报文继续向上游路由设备进行转发；

标签查询转发模块17用于若本实施例的路由设备为LSR，在接收到标签报文后，在自身的标签转发表项中查询与接收到的标签报文的外层标签对应的出标签；

第三报文转发模块18则用于若本实施例的路由设备为LSR，在标签查询转发模块17查询到与外层标签对应的出标签后，按照查询到的出标签转发标签报文。

进一步地，本实施例的路由设备中还可以包括检测模块19、标签去除模块110和标签替换模块111。其中检测模块19用于若本实施例的路由设备为LSR，在第三报文转发模块18转发标签报文之前，检测查询到的出标签是否为隐形空标签3，该隐形空标签3为汇聚路由设备为汇聚路由分发的汇聚标签；标签去除模块110用于若检测模块19的检测结果为是，则将接收到的标签报文中的外层标签去除；标签替换模块111用于若检测模块19的检测结果为否，则将接收到的标签报文中的外层标签替换成查询到的出标签。

更进一步地，本实施例的路由设备中，上述报文生成转发模块11具体可以用于：为汇聚路由分发汇聚标签，以生成相应的标签映射报文，并在将生成的标签映射报文中的FEC type字段置位，以及在生成的标签映射报文的FEC table字段中记录了各子路由与各子标签的第二映射关系后，转发该标签映射报文。

在此基础上，本实施例的路由设备中，表项创建模块12具体可以包括第一表项创建子模块121和第二表项创建子模块122。其中，第一表项创建子模块121用于根据接收到的标签映射报文中记录的第一映射关系创建对应的标签转发表项，并在识别到接收到的标签映射报文中的FEC type字段被置位后，将创建的标签转发表项中的汇聚标识置位；第二表项创建子模块122则用于根据接收到的标签映射报文中第二映射关系创建与汇聚路由对应的子标签转发表项。

在此基础上，本实施例的路由设备中，上述标签报文转换模块13具体可以包括：路由匹配子模块131、外层标签设置子模块132和内层标签设置子模块133。

其中，路由匹配子模块131用于在接收到目的IP属于子路由的IP报文后，在本地的FTN表项中查询与该IP报文的目的IP相匹配的路由，以匹配到汇聚路由；外层标签设置子模块132用于在本地与汇聚路由对应的标签转发表项中查询与汇聚路由映射的汇聚标签，并将IP报文的外层标签设置为查询到的汇聚标签；内层标签设置子模块133则用于若识别到与汇聚路由对应的标签转发表项中的汇聚标识已经置位，则在本地与汇聚路由对应子标签转发表项中查询与目的IP映射的子标签，并将IP报文的内层标签设置为查询到的子标签。

具体地，本实施例所涉及的所有功能模块、以及所有功能模块所涉及的具体工作过程，同样可以参考上述多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法所涉及的实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，其特征在于，包括：

所述边缘路由设备根据接收到的标签映射报文中记录的所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据所述第二映射关系创建与所述汇聚路由对应的子标签转发表项；

所述汇聚路由设备根据所述内层标签转发所述标签报文。

2.根据权利要求1所述的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，其特征在于，若所述汇聚路由设备和所述边缘路由设备之间还包括中间路由设备，所述方法还包括：

所述中间路由设备接收到所述标签映射报文后，根据接收到的标签映射报文中记录的所述第一映射关系，创建对应的标签转发表项，并为所述汇聚路由分发新的汇聚标签，以生成对应于所述汇聚路由的新的标签映射报文，以及在生成的新的标签映射报文中添加接收到的标签映射报文中记录的所述第二映射关系后，将生成的新的标签映射报文向上游路由设备进行转发；

所述中间路由设备接收到所述标签报文后，在自身的标签转发表项中查询与接收到的标签报文的外层标签对应的出标签，并按照查询到的出标签转发所述标签报文。

3.根据权利要求2所述的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，其特征在于，所述中间路由设备按照查询到的出标签转发所述标签报文之前，所述方法还包括：

所述中间路由设备检测查询到的出标签是否为隐形空标签3，所述隐形空标签3为所述汇聚路由设备为所述汇聚路由分发的汇聚标签；

若是，所述中间路由设备将接收到的标签报文中的外层标签去除；

若否，所述中间路由设备将接收到的标签报文中的外层标签替换成查询到的出标签。

4.根据权利要求1～3任一所述的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，其特征在于，所述汇聚路由设备将生成的与所述汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发具体包括：

所述汇聚路由设备为所述汇聚路由分发汇聚标签，以生成相应的标签映射报文，并在将生成的标签映射报文中的转发等价类FEC类型字段置位，以及在生成的标签映射报文的FEC列表字段中记录各所述子路由与各子标签的第二映射关系后，转发该标签映射报文。

5.根据权利要求4所述的多协议标签交换网络中实现路由汇聚的方法，其特征在于：

所述边缘路由设备根据接收到的标签映射报文中记录的所述第一映射关系创建对应的标签转发表项具体包括：

所述边缘路由设备根据所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并在识别到接收到的标签映射报文中的FEC类型字段置位后，将创建的标签转发表项中的汇聚标识置位；

所述边缘路由设备将所述IP报文的外层标签设置为所述标签转发表项中记录的与所述汇聚路由对应的汇聚标签，将所述IP报文的内层标签设置为所述子标签转发表项中记录的与所述子路由对应的子标签具体包括：

所述边缘路由设备在本地的转发等价类到下一跳标签转发表项FTN表项中查询与所述IP报文的目的IP相匹配的路由，以匹配到所述汇聚路由；

所述边缘路由设备在本地与所述汇聚路由对应的标签转发表项中查询与所述汇聚路由映射的汇聚标签，并将所述IP报文的外层标签设置为查询到的汇聚标签；

所述边缘路由设备若识别到与所述汇聚路由对应的标签转发表项中的汇聚标识已经置位，则在本地与所述汇聚路由对应子标签转发表项中查询与所述目的IP映射的子标签，并将所述IP报文的内层标签设置为查询到的子标签。

6.一种路由设备，其特征在于，包括：

报文生成转发模块，用于若所述路由设备为汇聚路由设备，在将多条子路由汇聚为汇聚路由后，将生成的与所述汇聚路由对应的标签映射报文向上游路由设备进行转发，直至将所述标签映射报文发送至边缘路由设备为止，所述标签映射报文中至少记录：所述汇聚路由与汇聚标签的第一映射关系、各所述子路由与各子标签的第二映射关系；

表项创建模块，用于若所述路由设备为所述边缘路由设备，在接收到所述标签映射报文后，根据接收到的标签映射报文中记录的所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并根据所述第二映射关系创建与所述汇聚路由对应的子标签转发表项；

7.根据权利要求6所述的路由设备，其特征在于，所述设备还包括：

报文处理模块，用于若所述路由设备为中间路由设备，在接收到所述标签映射报文后，根据接收到的标签映射报文中记录的所述第一映射关系，创建对应的标签转发表项，并为所述汇聚路由分发新的汇聚标签，以生成对应于所述汇聚路由的新的标签映射报文，以及在生成新的标签映射报文中添加接收到的标签映射报文中记录的所述第二映射关系后，将生成的新的标签映射报文向上游路由设备进行转发；

标签查询转发模块，用于若所述路由设备为中间路由设备，在接收到所述标签报文后，在自身的标签转发表项中查询与接收到的标签报文的外层标签对应的出标签；

第三报文转发模块，用于若所述路由设备为中间路由设备，按照所述标签查询转发模块查询到的出标签转发所述标签报文。

8.根据权利要求7所述的路由设备，其特征在于，所述设备还包括：

检测模块，用于若所述路由设备为中间路由设备，在所述第三报文转发模块转发所述标签报文之前，检测查询到的出标签是否为隐形空标签3，所述隐形空标签3为所述汇聚路由设备为所述汇聚路由分发的汇聚标签；

标签去除模块，用于若所述检测模块的检测结果为是，则将接收到的标签报文中的外层标签去除；

标签替换模块，用于若所述检测模块的检测结果为否，则将接收到的标签报文中的外层标签替换成查询到的出标签。

9.根据权利要求6～8任一所述的路由设备，其特征在于，所述报文生成转发模块具体用于：为所述汇聚路由分发汇聚标签，以生成相应的标签映射报文，并在将生成的标签映射报文中的转发等价类FEC类型字段置位，以及在生成的标签映射报文的FEC列表字段中记录各所述子路由与各子标签的第二映射关系后，转发该标签映射报文。

10.根据权利要求9所述的路由设备，其特征在于：

所述表项创建模块具体包括：

第一表项创建子模块，用于根据所述第一映射关系创建对应的标签转发表项，并在识别到接收到的标签映射报文中的FEC类型字段置位后，将创建的标签转发表项中的汇聚标识置位；

第二表项创建子模块，用于根据所述第二映射关系创建与所述汇聚路由对应的子标签转发表项；

所述标签报文转换模块具体包括：

路由匹配子模块，用于在接收到目的IP属于所述子路由的IP报文后，在本地的转发等价类到下一跳标签转发表项FTN表项中查询与所述IP报文的目的IP相匹配的路由，以匹配到所述汇聚路由；

外层标签设置子模块，用于在本地与所述汇聚路由对应的标签转发表项中查询与所述汇聚路由映射的汇聚标签，并将所述IP报文的外层标签设置为查询到的汇聚标签；

内层标签设置子模块，用于若识别到与所述汇聚路由对应的标签转发表项中的汇聚标识已经置位，则在本地与所述汇聚路由对应子标签转发表项中查询与所述目的IP映射的子标签，并将所述IP报文的内层标签设置为查询到的子标签。