CN102006240A - 一种在mpls网络中转发报文的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在MPLS网络中转发报文的方法，包括：当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，计算到下一跳第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据FTN转发报文，同时，本发明还公开了一种在MPLS网络中转发报文的装置及系统，当存在大量的路由信息，大量标签信息的情况下，本发明方案大大提高了收敛速度。
Description
技术领域
本发明涉及网络数据通信技术领域，特别涉及一种在MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)网络中转发报文的方法、装置及系统。
背景技术
如图1所示，在一个MPLS网络中，假设两台设备之间的链路代价值cost均为1，A和B之间的直连链路是断开的，那么E和F之间建立起连接，E到F的数据流所经过的设备为E-A-C-D-B-F.当A和B之间的直连链路连接起来后，首先A和B先建立OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)邻居，等OSPF邻居建立成功后，B向A通告到达F的路由Cost值为2，而A从C收到的到达F的路由Cost值为4，所以A设备上核心路由表到达F的最佳下一跳是B。若此时LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)邻居未建立起来，那么A就不会收到B分发的到达F的路由标签，也就是说A有到达F的路由，却没有生成到达F的标签转发表，在MPLS网络中，数据流的转发是根据标签转发表寻找下一跳转发出去的。因此，此时E发往F的数据流到达A后将被丢弃(也可称为流量黑洞)。这种现象将一直持续到A和B之间的LDP邻居建立完成，并且B分发到达F的路由标签给A后，A才能成功转发E到F的数据流。在具体的拓扑结构中，如果在A和B间OSPF邻居建立成功而LDP邻居未建立成功前，A到达F的下一跳如果仍然是C，那么E到F的数据流就不会被丢弃了。
为解决上述的流量黑洞问题，现有技术中提出了LDP和OSPF同步的方法。但此方法存在着一定的缺陷，需要先将A和B之间链路LSA的cost值通告成最大(65535)，等LDP同步完成且标签分发完成后，再次通告cost值正常的LSA，这样就要进行两次SPF计算。第一次是收到cost值最大(65535)的LSA，触发SPF计算，此次计算，是将AB链路加入的OSPF链路数据库中，当存在备份路径(如上图中的A到达F的下一跳C)的情况下，所有经过AB链路的路由，均不会出现的核心路由表中；第二次是收到cost值正常的LSA，再次触发SPF计算，此次计算B将成为A到达F的最佳下一跳，经过B到达F的路由将出现在核心路由表中。
因此，整个过程中，A进行了两次SPF计算。当设备业务繁忙，CPU处理比较慢的情况下，接收两次LSA，并进行两次SPF算法，无疑是增加了设备的负担。如果是多台设备同时在一个广播网络中，就有多台设备要进行LDP和OSPF的同步，那要处理的LSA报文就更多了，设备负担也就更重了。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种在MPLS网络中转发报文的方法、装置及系统，更好的解决流量黑洞的问题。
本发明实施例提供一种在MPLS网络中转发报文的方法，包括以下步骤：
建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由所述第一路由装置和所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第一路由管理距离；
当所述直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
当收到LDP标签，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
本发明实施例还提供一种在MPLS网络中转发报文的路由装置，包括：
第一链路建立单元，用于建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
第二链路建立单元，用于建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
路由管理距离记录单元，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由所述第一路由装置和所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第一路由管理距离；
路由管理距离设置单元，与所述路由管理距离记录单元相连，用于当所述直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离；
标签转发表计算单元，用于当所述到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
报文转发单元，用于当收到LDP标签，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
本发明实施例还提供一种在MPLS网络中转发报文的系统，包括：
所述第一路由单元顺序经由所述第二路由单元、所述第三路由单元与所述第四路由单元建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
所述第一路由单元直接经由所述第三路由单元与所述第四路由单元建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
所述第一路由单元具体用于，当直接经由第三路由单元到达第四路由单元的路由计算完毕后还未收到第三路由单元发送的标签分配协议LDP标签时，记录直接经由所述第三路由单元到达所述第四路由单元的第二路由管理距离和顺序经由所述第二路由单元和所述第三路由单元到达所述第四路由单元的第一路由管理距离，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离，计算到下一跳所述第三路由单元的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
本发明实施例提供的技术方案只需计算一次路由，这样可以降低设备的负载。而且，因为在等待LDP标签接收过程中，就完成了生成路由表和FTN表的操作，所以在LDP标签接收完成后，就可以开始转发报文，而原有方案则多出了一个路由计算时间，生成路由表时间，FTN表计算时间。当存在大量的路由信息，大量标签信息的情况下，本方案的收敛速度就更加明显了。
附图说明
图1为现有技术中MPLS网络示意图；
图2为本发明实施例中转发报文的方法流程图；
图3为本发明实施例中转发报文的路由装置结构图；
图4为本发明实施例中转发报文的系统结构图。
具体实施方式
如图2所示，本发明实施例提供一种在MPLS网络中转发报文的方法，包括以下步骤：
S101：建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
S103：建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
S105：当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由第二路由装置到达第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由第一路由装置和第二路由装置到达第三路由装置的第一路由管理距离；
一般的，其中，路由计算的步骤如下：当与第二路由装置的链路状态协议邻居建立完成时，接收第二路由装置通告的链路状态更新报文，根据该报文，触发路由计算，从而产生一条到达第三路由装置的路由。
S107：当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将第一路由管理距离设置为优先于第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，计算到下一跳第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
S109：当收到LDP标签，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据FTN转发报文。其中，链路代价值可以为cost或者metric，根据不同协议的定义而决定。
可选的，在步骤S107中，将第一路由管理距离设置为优先于第二路由管理距离，具体可以为，将第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值，比如，OSPF协议的路由管理距离的理论最大值为255。
可选的，在步骤S107中，如果内存空间足够，可以为每一个路由接口设置一个FTN，报文需要经由哪个路由接口转发，则启用哪一个路由接口上的FTN。
可选的，对于一个路由装置上只能有一个FTN的场景，在步骤S107中，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN之后，还包括：将FTN设置为临时FTN，当收到LDP标签时，用临时FTN替换在第一物理链路建立链路状态协议路由后计算出的到下一跳第一路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；其中，临时FTN可以通过表中添加的标示位来识别，如，标示位为T，说明是临时FTN，不可用来转发报文，标示位为O，说明是可以用来转发报文的FTN，相应的，在步骤S109中，根据FTN转发报文的步骤具体为：根据替换后的FTN转发报文。
其中，链路状态协议可以为开放式最短路径优先OSPF协议或中间系统到中间系统的路由选择IS-IS协议。需要说明的是，在一个运行OSPF协议的实际场景中，可以根据是否收到End-of-LIB Notification报文来判断LDP标签是否接收完成。
如图3所示，本发明实施例提供一种在MPLS网络中转发报文的路由装置，包括：
第一链路建立单元201，用于建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
第二链路建立单元203，用于建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
路由管理距离记录单元205，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由第二路由装置到达第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由第一路由装置和第二路由装置到达第三路由装置的第一路由管理距离；
路由管理距离设置单元207，与路由管理距离记录单元205相连，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将第一路由管理距离设置为优先于第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离；
标签转发表计算单元209，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，计算到下一跳第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
报文转发单元211，用于当收到LDP标签，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据FTN转发报文。
可选的，路由管理距离设置单元207，与路由管理距离记录单元相连，具体用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离。
可选的，标签转发表计算单元209还用于：将FTN设置为临时FTN，当收到LDP标签时，用临时FTN替换在第一物理链路建立链路状态协议路由后计算出的到下一跳第一路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
相应的，报文转发单元211，具体用于当收到LDP标签，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据替换后的FTN转发报文。
其中，链路状态协议可以为开放式最短路径优先OSPF协议或中间系统到中间系统的路由选择IS-IS协议。
如图4所示，本发明实施例提供一种在MPLS网络中转发报文的系统，包括：
第一路由单元301、第二路由单元303、第三路由单元305以及第四路由单元307；其中，
第一路由单元301顺序经由第二路由单元303、第三路由单元305与第四路由单元307建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
第一路由单元301直接经由第三路由单元305与第四路由单元307建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
第一路由单元301具体用于，当直接经由第三路由单元305到达第四路由单元307的路由计算完毕后还未收到第三路由单元305发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由第三路由单元305到达第四路由单元307的第二路由管理距离和顺序经由第二路由单元303和第三路由单元305到达第四路由单元307的第一路由管理距离，将第一路由管理距离设置为优先于第二路由管理距离，计算到下一跳第三路由单元305的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据FTN转发报文。
可选的，第一路由单元301具体用于，当直接经由第三路由单元305到达第四路由单元307的路由计算完毕后还未收到第三路由单元305发送的标签分配协议LDP标签时，记录直接经由第三路由单元305到达第四路由单元307的第二路由管理距离和顺序经由第二路由单元303和第三路由单元305到达第四路由单元307的第一路由管理距离，将第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签时，将第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据链路状态协议计算的第二物理链路的链路代价值比第一物理链路小时，根据FTN转发报文。
本发明实施例提供的技术方案只需计算一次路由，这样可以降低设备的负载。而且，因为在等待LDP标签接收过程中，就完成了生成路由表和FTN表的操作，所以在LDP标签接收完成后，就可以开始转发报文，而原有方案则多出了一个路由计算时间，生成路由表时间，FTN表计算时间。当存在大量的路由信息，大量标签信息的情况下，本方案的收敛速度就更加明显了。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚的了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM、U盘、移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备执行本发明各个实施方式所述的方法。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种在MPLS网络中转发报文的方法，其特征在于，包括：
建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录经由所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由所述第一路由装置和所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第一路由管理距离；
当所述直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
当收到LDP标签，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离，具体为，
将所述第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN之后，还包括：将所述FTN设置为临时FTN，当收到LDP标签时，用所述临时FTN替换在所述第一物理链路建立链路状态协议路由后计算出的到下一跳所述第一路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
所述根据所述FTN转发报文的步骤具体为：根据所述替换后的FTN转发报文。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路状态协议为开放式最短路径优先OSPF协议或中间系统到中间系统的路由选择IS-IS协议。
5.一种在MPLS网络中转发报文的路由装置，其特征在于，包括：
第一链路建立单元，用于建立顺序经由第一路由装置和第二路由装置与第三路由装置相连的第一物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
第二链路建立单元，用于建立直接经由第二路由装置与第三路由装置相连的第二物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
路由管理距离记录单元，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，记录直接经由所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第二路由管理距离和顺序经由所述第一路由装置和所述第二路由装置到达所述第三路由装置的第一路由管理距离；
路由管理距离设置单元，与所述路由管理距离记录单元相连，用于当所述直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离；
标签转发表计算单元，用于当直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到第二路由装置发送的标签分配协议LDP标签时，计算到下一跳所述第二路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
报文转发单元，用于当收到LDP标签，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
6.如权利要求5所述的路由装置，其特征在于，所述路由管理距离设置单元，与所述路由管理距离记录单元相连，具体用于当所述直接经由第二路由装置到达第三路由装置的路由计算完毕后还未收到标签分配协议LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离。
7.如权利要求5或6所述的路由装置，其特征在于，
所述标签转发表计算单元还用于，将所述FTN设置为临时FTN，当收到LDP标签时，用所述临时FTN替换在所述第一物理链路建立链路状态协议路由后计算出的到下一跳所述第一路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；
所述报文转发单元，具体用于当收到LDP标签，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述所述替换后的FTN转发报文。
8.如权利要求5所述的路由装置，其特征在于，
所述链路状态协议为开放式最短路径优先OSPF协议或中间系统到中间系统的路由选择IS-IS协议。
9.一种在MPLS网络中转发报文的系统，其特征在于，包括：第一路由单元、第二路由单元、第三路由单元以及第四路由单元；其中，
所述第一路由单元顺序经由所述第二路由单元、所述第三路由单元与所述第四路由单元建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
所述第一路由单元直接经由所述第三路由单元与所述第四路由单元建立物理链路，并运行链路状态协议计算路由；
所述第一路由单元具体用于，当直接经由第三路由单元到达第四路由单元的路由计算完毕后还未收到第三路由单元发送的标签分配协议LDP标签时，记录直接经由所述第三路由单元到达所述第四路由单元的第二路由管理距离和顺序经由所述第二路由单元和所述第三路由单元到达所述第四路由单元的第一路由管理距离，将所述第一路由管理距离设置为优先于所述第二路由管理距离，计算到下一跳所述第三路由单元的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一路由单元具体用于，当直接经由第三路由单元到达第四路由单元的路由计算完毕后还未收到第三路由单元发送的标签分配协议LDP标签时，记录直接经由所述第三路由单元到达所述第四路由单元的第二路由管理距离和顺序经由所述第二路由单元和所述第三路由单元到达所述第四路由装置的第一路由管理距离，将所述第二路由管理距离设置为链路状态协议路由管理距离的理论最大值，计算到下一跳所述第三路由装置的转发等价类FEC标签转发表的映射表FTN；当收到LDP标签时，将所述第二路由管理距离设置为优先于或等于第一路由管理距离，且根据所述链路状态协议计算的所述第二物理链路的链路代价值比所述第一物理链路小时，根据所述FTN转发报文。
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