CN103098426A - 使用分层标记栈改进ldp收敛的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了用于改进MPLS(多协议标记交换)网络中LDP(标记分发协议)收敛时间的方法。建立分层LSP以传输属于附连到出口LSR的FEC的分组。分层LSP包含出口LSRLSP，其对于附连到出口LSR的每一个FEC而言是公用的并形成从入口LSR通过一个或多个中间LSR到出口LSR的路径。当标记交换送往附连到出口LSR的FEC的分组时使用出口LSRLSP。分层LSP还包含每个FEC的独特的FECLSP，其由出口LSR用于标识分组并将分组转发到那个FEC。响应于改变入口LSR到达出口LSR的下一跳的拓扑改变，入口LSR修改转发结构中的条目以改变出口LSRLSP的下一跳，并且基本上不修改FECLSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改减少了LDP收敛时间。

Description

使用分层标记栈改进LDP收敛的方法和设备

技术领域

本发明的实施例涉及连网领域；并且更具体地说，涉及使用分层标记堆积来改进LDP收敛。

背景技术

(在2007年10月的请求注释(RFC)5036中描述的)标记分发协议(LDP)用于广告转发等效类(FEC)到标记的映射。IP(因特网协议)前缀FEC用于沿路由的路径设立标记交换路径(LSP)。LDP使用路由表中的路由来广告IP前缀FEC的标记映射。随着网络中FEC的数量增大，标记的数量也对应地增大。例如，在各运行LDP的多个标记交换路由器(LSP)的标记交换网络中，出口LSR为每个独特的出口下一跳分配非空标记。如果每个前缀都具有独特的下一跳，则每个前缀将必须分配独特的标记。在具有许多订户(例如可能数千到数百万)的无线和/或有线订户终接情形中，分配的标记数量很大。

不是前缀的出口的LSR使用如下其中一项技术可知道前缀(连同其相关联的标记)与那个前缀的出口LSR之间的关联性：使用IP路由表以分配FEC的标记；运行链路状态协议(例如在RFC 2328(1998年4月)中描述的OSPF(开放最短路径优先)、在RFC 1142(1990年2月)中描述的IS-IS(中间系统到中间系统))，或运行附加协议(例如RFC 4271 (2006年1月)中描述的BGP(边界网关协议))。

然而，以上技术在一些情况下可能不是可能的或优选的。例如，在许多情况下，存在如下需要：边缘LSR运行诸如静态或RIP(路由信息协议)等简单路由协议，其具有用于冗余的BFD(双向转发检测)。例如，网络提供商可能需要在无线订户终接情形下是基站网络单元的入口LSR，以运行比较简单的非链路状态路由协议。这些协议未给出FEC与出口LSR之间的关联性。

此外，IGP的收敛时间可能比较高。例如，如果存在大量前缀，并且以高速率向路由表添加和删除它们(例如移动订户在站之间移动可引起比较频繁地修改路由表)，则IGP的收敛时间比较高。例如，无线网络(例如4G或LTE网络)中的典型边缘LSR可支持数十万或百万的订户(每一个订户在IGP中都可具有独特的前缀)。IGP也有多个抑制(dampen)机制，它们可增大收敛时间(例如LSA(链路状态广告)生成延迟(例如通过使用在RFC 2328中描述的MinLSInterval)、LSA调步定时器(例如使用在RFC 2328中描述的重传定时器(RxmtInterval)和SPF(最短路径优先)抑制定时器)。而且，当LSDB(链路状态数据库)很大时，SPF在典型SPF运行期间执行许多次存储器存取，并且当将路由下载到公用储存器(store)(例如RIB(路由信息库))时，也需要相当大量的处理和/或存储器存取。这些全都增大了IGP的收敛时间。

运行诸如BGP等附加协议不是优选的，原因在于它增加了开销(无论是在资本支出(CapEx)上还是运营支出(OpEx)上)。例如，在资本支出上的开销包含开发和/或支持另一协议所需的开发资源，所述另一协议包括诸如可缩放性、高可用性和/或冗余等特征；运行附加协议所需的额外CPU和/或存储器，其随着冗余而增大；全网格连接(网络中每对LSR之间一个连接)的需要增大了计算资源(CPU循环、存储器等)量以随着网络中LSR数量的增大而增长；并且如果避免了全网格，则它需要单独的路由-反射器(RR)，其是单独类型的网络单元。在运营支出上的开销包括在网络设计上引入复杂性，原因在于BGP必须在每一个LSR上被配置；如果使用RR(其通常是单独的网络单元)，则它需要由运营商维护；并且配置和维护BGP协议需要专业且昂贵的人员的专业知识。

发明内容

本文描述了通过使用分层LSP(标记交换路径)来改进LDP(标记分发协议)收敛时间。在一个实施例中，在MPLS(多协议标记交换)网络中为分别属于多个终端站的多个FEC(转发等效类)建立分层LSP。每个FEC的分层LSP包含：出口LSR(标记交换路由器)LSP，其对于每一个FEC而言是公用的并且形成这些FEC的出口LSR的路径，并且当在MPLS网络中标记交换分组时使用；并且还包含独特的FEC LSP，其由出口用于标识分组并将分组转发到所述FEC；响应于改变第一网络单元针对所述出口LSR LSP的下一跳的拓扑改变，修改转发结构以至少改变所述出口LSR LSP的下一跳，而基本上没有修改所述FEC LSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改改进了LDP收敛时间。

在一个实施例中，在MPLS网络中充当出口LSR的网络单元执行如下操作。网络单元生成包含映射到第一网络单元的IP地址的标记的出口LSR标记映射消息。对于属于其中网络单元是出口的终端站的每个FEC，它为那个FEC生成分层标记映射消息，其指示由网络单元为那个FEC始发的标记，并指示网络单元始发了那个标记。所述出口标记映射消息和所述分层标记映射消息被传送到网络单元的对等体，以允许为每个FEC建立分层LSP，所述分层LSP包含定义到达网络单元的路径的外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，其由网络单元用于标识分组并将分组转发到所述FEC。所述分层LSP允许入口LSR通过改变与外部LSP相关联的一个或多个转发条目对影响到出口LSR的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何内部LSP相关联的任何转发条目，由此改进了LDP收敛时间。

在一个实施例中，充当入口LSR的网络单元包含控制卡，该控制卡包含分层标记模块。分层标记模块可操作以处理从出口LSR为属于终端站的多个FEC始发的分层标记映射消息和从出口LSR始发的出口LSR标记映射消息，所述分层标记映射消息各包含由出口LSR为FEC始发的标记的映射并指示出口LSR始发了那个标记，并且出口LSR标记映射消息各包含映射到出口LSR的IP地址的标记，使得为多个FEC中的每个FEC建立分层LSP。每个FEC的分层LSP包含：基于出口LSR标记映射消息的出口LSR LSP，其对于每一个FEC都是公用的，并提供到出口LSR的下一跳；以及独特的FEC LSP，其承载信息以标识分组并将分组转发到该FEC。分层标记模块还可操作以将表示所述分层LSP的一个或多个转发结构条目下载到所述网络单元的一个或多个线卡。响应于改变到出口LSR的下一跳的拓扑改变，分层标记模块可操作以修改出口LSR LSP的一个或多个转发结构条目并将所述一个或多个转发结构条目下载到一个或多个线卡以改变针对出口LSR的下一跳，而基本上没有修改和下载FEC LSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改改进了LDP收敛时间。

在一个实施例中，充当多个FEC的出口LSR的网络单元包含控制卡，该控制卡包含分层标记模块，分层标记模块可操作以生成包含映射到第一网络单元的IP地址的标记的出口LSR标记映射消息。对于每一个FEC，分层标记模块可操作以为那个FEC生成分层标记映射消息，其指示由网络单元为那个FEC始发的标记，并指示网络单元始发了那个标记，并且还可操作以使生成的出口LSR标记映射消息和分层标记映射消息被传送到充当中间或中转LSR的一个或多个网络单元以允许为每一个FEC建立分层LSP，所述分层LSP包含定义到达充当出口LSR的网络单元的IP地址的路径的外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，内部LSP由充当出口LSR的网络单元用于标识分组并将分组转发到那个FEC。分层LSP允许入口LSR通过改变与外部LSP相关联的一个或多个转发条目对影响到出口LSR的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何内部LSP相关联的任何转发条目，由此改进了LDP收敛。

附图说明

通过参考用于例证本发明实施例的如下描述和附图可最好地理解本发明。在附图中：

图1是根据一个实施例例证分层标记映射消息的分发和分层标记的管理的数据流程图；

图2是根据一个实施例更详细例证充当LSR的示范网络单元的框图；

图3例证了根据一个实施例在标记映射消息中使用的分层标记映射的示范消息格式；

图4例证了根据一个实施例在标记映射消息中使用的度量TLV的示范消息格式；

图5例证了根据一个实施例的标记映射消息的示范消息格式；

图6例证了根据一个实施例的标记请求消息的示范消息格式；

图7是例证根据一个实施例入口LSR安装标记映射消息使得当传输属于具体FEC的分组时将使用LSP分层的示范操作的流程图；

图8例证了根据一个实施例使用LSP分层的示范分组流；

图9例证了根据一个实施例当接收到送往远程FEC的分组时由入口LSR执行的示范操作；

图10是例证根据一个实施例当拓扑改变影响出口LSR的可到达性时执行的示范操作的数据流程图；以及

图11例证了根据一个实施例在图10中例证的拓扑改变之后使用LSP分层的示范分组流。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了许多特定细节。然而，要理解，本发明实施例可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其它实例中，众所周知的电路、结构和技术未详细示出，以免模糊了对此描述的理解。本领域技术人员用所包含的描述将能够实现适当的功能性，而无需过多实验。

在说明书中提到“一个实施例”、“一实施例”、“示例实施例”等指示所描述的实施例可包含具体特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定都包含该具体特征、结构或特性。此外，这种短语不一定是指同一实施例。另外，当结合实施例描述具体特征、结构或特性时，认为它在本领域技术人员的知识范围内，以结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性，而不管是否明确描述了。

在以下说明书和权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”，连同它们的派生词。应该理解，这些术语不打算作为彼此的同义词。“耦合”用于指示两个或更多单元彼此协同操作或交互作用，它们可以直接或者可以不直接物理接触或电接触。“连接”用于指示在彼此耦合的两个或更多单元之间建立通信。

本文所用的网络单元(例如路由器、交换机、桥、基站等)是以通信方式互连网络上其它设备(例如其它网络单元、终端站等)的连网设备件，其包含硬件和软件。订户终端站(例如服务器、工作站、膝上型电脑、掌上电脑、移动电话、智能电话、多媒体电话、通过因特网协议的语音(VOIP)电话、便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒等)访问通过因特网提供的内容/服务和/或在叠加于因特网上的虚拟私用网络(VPN)上提供的内容/服务。所述内容和/或服务通常由属于服务或内容供应商的一个或多个终端站(例如服务器终端站)或参与对等服务的终端站提供，并且可包含公用网页(免费内容、店面、搜索服务等)、私用网页(例如提供电子邮件服务的用户名/密码访问的网页等)、通过VPN的公司网等。通常，订户终端站(例如通过(有线或无线)耦合到接入网的客户驻地设备)耦合到边缘网络单元，边缘网络单元(例如通过一个或多个核心网络单元)耦合到其它边缘网络单元，其它边缘网络单元耦合到其它终端站(例如服务器终端站)。

描述了用于使用分层标记交换路径(LSP)来改进LDP收敛的方法和设备。在一个实施例中，充当FEC的出口LSR的网络单元除了广告与出口LSR的IP地址(例如属于出口LSR并具有来自其它LSR的路径的环回(loopback)地址或其它地址)相关联的标记(例如空标记)(其属于分层LSP的外部LSP(本文中有时称为出口LSR LSP))(本文中称为出口LSR标记映射)之外，还广告由那个出口LSR为那个FEC始发的标记(其属于对应分层LSP的内部LSP(本文中有时称为FEC LSP))(本文称为分层标记映射)。通过这么做，使用LDP来分发FEC到其对应出口LSR的映射及其标记映射(该标记由那个出口LSR始发)。使用这些标记映射，LSP分层用于传输属于那个FEC的分组。到那个FEC的出口LSR的路径在分层中较低，在其上遂穿在分层中较高的LSP(特定于那个FEC的)。

响应于导致下一跳改变的到出口LSR的路径改变，仅对应于在分层中较低的路径的下一跳需要在数据平面中被重新编程，这改进了LDP的收敛时间，并可减少在链路故障或节点故障期间的业务损耗持续时间。此外，仅到出口LSR的标记映射必须在诸如链路状态IGP等路由协议中承载，由此缩小了在路由协议中承载的信息大小，从而引起更快的路由协议收敛。

充当入口LSR的网络单元和充当中转LSR的网络单元安装属于外部LSP的标记映射(出口LSR标记映射)，标记映射当从出口LSR穿过到入口LSR时可被修改。例如，中转LSR将属于外部LSP的标记的值对换到它们自己的标记空间的值(保持与出口LSR的地址的关联性)。充当分层LSP的入口LSR的网络单元在其NHLFE(下一跳标记转发条目)结构中安装FEC的分层标记映射，使得当将分组转发到那个FEC时使用分层LSP。例如，在一个实施例中，充当入口LSR的网络单元在其NHLFE中安装对应于外部LSP的标记映射的条目(本文中称为出口LSR标记映射条目)，并安装包含对应于外部LSP的递归下一跳到标记映射的分层标记映射的条目(本文中称为分层标记映射条目)。当转发送往这些FEC之一的分组时，入口LSR在其FTN中查找该FEC以确定对应的NHLFE结构。所得到的NHLFE指示要推送到标记栈上的FEC标记(由出口LSR为那个FEC始发的标记)，并且包含到出口LSR的递归下一跳标记映射。入口LSR将FEC标记推送到栈上，并访问对应于出口LSR标记映射的NHLFE，其包含推送到栈上的标记以及朝向出口LSR的下一跳。入口LSR将那个标记推送到标记栈上，并将标记的分组传送到在标记映射中标识的到达出口LSR的下一跳。除了出口LSR(可能还有执行倒数第二跳弹出的倒数第二中间LSR)之外，分层标记的分组在网络中基于外部标记进行标记交换。

响应于影响出口LSR的可到达性的拓扑改变(例如链路故障、节点故障、度量改变、存在新路由等)，并假设存在到出口LSR的不同路由(尽管它可能是次优路由)，仅需要改变属于外部LSP的NHLFE中的标记条目(出口LSR标记映射条目)，而不是附连到出口LSR的每个FEC的每个条目。因而，代替需要修改这些FEC的每一个条目，仅需要修改那些FEC的对应于到达出口LSR的条目。这改进了LDP的收敛时间，并可减少在链路故障或节点故障期间的业务损耗持续时间。

图1是根据一个实施例例证分层标记映射消息的分发和分层标记的管理的数据流程图。网络100包含LSR(标记交换路由器)110、120、130和140，它们是同一MPLS域的一部分。LSR 110、120、130和140中的每个都在网络单元上实现。LSR 140通过链路145与LSR 120耦合，并通过链路135与LSR 130耦合。LSR 110通过链路115与LSR 120耦合，并且还通过链路125与LSR 130耦合。应该理解，所例证的LSR数量是示范性的，原因在于网络中可存在更多或更少的LSR。

图2根据一个实施例更详细例证了充当LSR的示范网络单元。网络单元200包含控制平面210和数据平面250(有时称为转发平面或媒体平面)。控制平面210确定如何路由数据(例如分组)(例如所述数据的下一跳和所述数据的出局端口)，而数据平面250负责转发该数据。控制平面210包含IGP(内部网关协议)模块215和LDP(标记分发模块)220。IGP模块215可运行诸如OSPF(开放最短路径优先)或IS-IS(中间系统对中间系统)等链路状态协议，或运行诸如RIP(路由信息协议)等其它协议。IGP模块215与其它网络单元通信，以交换路由并基于一个或多个路由度量来选择那些路由。选择的IGP路由被存储在RIB(路由信息库)225中。IGP模块215也能使未被选择且存储在RIB 225中的路由条目存储在本地RIB(例如IGP本地RIB)中。

LDP模块220与其对等体(LDP对等体)交换标记映射信息。例如，LDP模块220可生成标记映射消息，以及从其对等体接收标记映射消息。LDP模块220依赖于由IGP模块215提供给RIB 225的基础路由信息，以便转发标记分组。LDP模块220分配标记，并将与转发标记分组相关的其它信息(例如NHLFE信息、ILM(入局标记映射)信息、FTN信息)存储在MPLS信息库230中。LDP模块220包含分层标记模块222，该分层标记模块222将LDP模块220的功能性扩展成在标记映射始发和标记管理期间支持分层标记，将在本文后面对此进行更详细描述。

控制平面210基于RIB 225和MPLS信息库230用路由信息来对数据平面250进行编程。具体地说，来自RIB 225的某信息被编程到FIB(转发信息库)255，并且来自MPLS信息库230的某信息被编程到ILM结构260、NHLFE结构265和FTN结构270。

在一个实施例中，网络单元200包含一个或多个线卡(line card)(有时称为转发卡)的集合和一个或多个控制卡的集合。线卡和控制卡的集合通过一个或多个机构(例如耦合这些线卡的第一全网格和耦合所有这些卡的第二全网格)耦合在一起。线卡集合通常构成数据平面，并且可各存储FIB 255、ILM 260、NHLFE 265和FTN 270，它们将用在转发分组时。具体地说，FTN 270用于转发未标记(例如它们是在入口LSR从MPLS域外部接收的)但在转发前要标记的分组。ILM 260用于转发标记的分组。控制卡通常运行包含IGP模块215、LDP模块220的路由协议，并存储RIB 225和MPLS信息库230。

将参考LSR 110(其充当分别具有FEC 1-N的终端站150A-N的出口LSR)、LSR 140(其充当入口LSR)以及LSR 120和130(其充当中间(中转)LSR)来描述图1和随后附图。因而，将相对于作为分组的目的地来描述终端站150A-N(但是应该理解，终端站150A-N也可以是分组的源)。因而，为了到达终端站150A-N，分组必须穿过LSR 110。应该理解，在LSR 110与终端站150A-N之间可能存在其它网络单元和/或设备(例如一个或多个接入网单元)。FEC 1-N中的每个都是标识LDP LSP上分组传送目的地的标识符(例如IP地址前缀、主机地址、用于传输伪线的伪线ID(PWID))。如图1中所描绘的，终端站150A-N中的每个都与不同FEC相关联。为了简单起见，终端站150A-N的FEC将被描述为IP地址前缀，但应该理解，其中一个或多个FEC可以是不同的(例如主机地址、PWID)。可以是订户终端站或服务器终端站的终端站160A-L在图1和随后附图中被描述为要发送到终端站150A-N的分组的源，然而应该理解，它们也可以是分组的目的地。

在一个实施例中，LSR 110、120、130和140各具有类似于网络单元200的架构，而在其它实施例中，中间LSR 120和130不包含H标记模块。LSR 110、120、130和140中的每个都运行确定从源到目的地的最佳路径的IGP实现(例如链路状态协议，诸如OSPF或IS-IS、RIP、静态)。LSR 110、120、130和140中的每个还运行遵循由IGP协议所确定的最佳路径的LDP实现。参考图1，从LSR 140到达LSR 110的最佳路径通过LSR 120(由虚线最佳路径线196表示)。从LSR 140到达LSR 110的辅助路径通过LSR 130(由虚线辅助路径线198表示)。因而，从由终端站160A-L所发送的业务到终端站150A-N的最佳路径通过LSR 120。

LSR 110包含分层标记(H标记)模块112，并且LSR 140包含H标记模块142(在一个实施例中分层标记(H标记)模块112和H标记模块142是LSR 110和LSR 140的相应控制平面的一部分)。H标记模块112生成标记映射消息并使该标记映射消息包含它是其出口的FEC的分层标记映射。H标记模块142处理接收的标记映射消息(其包含分层标记映射)，所述处理包含在一个或多个结构中安装分层标记条目，并安装FEC标记与到出口LSR 110的递归下一跳。因而，H标记模块112将现有LDP标记映射始发的功能性扩展成支持分层标记映射，并且H标记模块142将现有LDP标记管理的功能性扩展成支持分层标记映射。应该理解，尽管H标记模块112被描述为始发分层标记映射(实质上充当出口H标记模块)并且H标记模块142被描述为处理接收的分层标记映射(实质上充当入口H标记模块)，但其中一个或多个模块可包含这两个功能性。根据一个实施例，H标记模块112和142是运行LSR 110和140的LDP的LDP模块的一部分。根据一个实施例，中间LSR 120和130不包含特定H标记模块，并且相反运行标准LDP机构。LSR 110还包含FTN结构162和NHLFE结构180，它们各由H标记模块142管理。在一个实施例中，FTN结构162和NHLFE结构180是LSR 140的数据平面的一部分，并且可至少部分存储在LSR 140的一个或多个线卡上。

当生成标记映射消息以向它充当其出口的每一个不同FEC的对等体广告标记绑定时，出口LSR 110的H标记模块112包含分层标记映射，该分层标记映射将那个FEC映射到非空标记并指示该标记由出口LSR 110始发。此外，出口LSR 110广告标记映射消息，该标记映射消息包含出口LSR标记映射消息，该出口LSR标记映射消息用标记(例如空标记)映射出口LSR 110的IP地址。这些标记映射被传送到LSR 140的每一个邻居(例如LSR 120和130)。

通过LDP传播的分层标记映射和出口LSR标记映射的组合提供出口LSR与FEC之间的关联性。因而，甚至在IGP实现是非链路状态协议、诸如RIP或静态路由的情况下，仍可获得出口LSR与FEC之间的关联性。这消除了对于IGP使用链路状态协议、诸如OSPF或IS-IS来承载信息的必要性；消除了由于承载大量FEC/路由而引起IGP收敛变慢的问题(例如在本发明的实施例中，IGP仅能承载最少的信息，诸如环回地址和标记交换路由器之间的链路，并且没有FEC)，由此导致更快速的IGP收敛；并且还避免了运行其它协议、诸如BGP或具有LDP对等体的全网格以在整个网络上传递FEC信息的复杂性。因而，标记交换基于出口LSR的可到达性，而不是FEC装置的可到达性。

图3例证了根据一个实施例在标记映射消息中使用的分层标记映射的示范消息格式。分层标记TLV(类型长度值)310包含通用标记子TLV 320和FEC子TLV 330作为值340。分层标记TLV 310的类型335指示该消息包含分层标记映射。通用标记子TLV 320类似于在RFC 5036中描述的通用标记TLV。通用标记子TLV 320用于对FEC的标记进行编码。通用标记子TLV 320包含指示它是通用标记的类型和作为值350的标记(该标记通常是非空标记)。FEC子TLV 330类似于在RFC 5036中描述的FEC TLV。FEC子TLV 330用于对出口LSR的FEC进行编码(例如出口LSR的环回地址)。FEC子TLV 330包含指示它是FEC TLV的类型355和作为值360的出口LSR地址前缀FEC单元(例如出口LSR的环回地址)。在一个实施例中，仅存在单个地址作为值360。

在一些实施例中，度量TLV也可包含在分层标记映射消息中。度量TLV用于传播与FEC相关联的度量。图4例证了根据一个实施例的度量TLV的示范格式。度量TLV 410包含指示该消息是度量TLV的类型420、长度430、度量类型440和度量值450。度量类型440指示度量的类型(例如，0指示区域内，1指示区域间，0xf指示高于任何内部度量的度量的外部路由)。度量类型440的具体值可取决于正在使用的IGP实现的类型。度量值450指示度量的值。在一些实施例中，如果度量TLV未包含在包含分层标记映射的标记映射消息中，则该标记映射消息被看作具有为0的度量类型以及为0的度量值。

这些LSR使用度量TLV来确定当为单个FEC接收到已经从不同出口LSR始发的多个分层标记映射时安装哪个分层标记映射。例如，如果入口LSR为单个FEC从不同邻居接收到始发自不同出口LSR的多个分层标记映射，则该LSR将选择那些分层标记映射之一来安装。在一个实施例中，具有度量类型N的度量TLV低于具有度量类型N+1的度量TLV，而不管度量值如何。如果度量TLV具有相同度量类型(除了类型0x0f之外)，则对通过将来自该路由的RIB的度量添加到(在H标记TLV中标识的)出口地址前缀FEC单元获得的值与度量TLV的度量值进行比较。如果度量TLV具有相同度量类型0x0f，则仅使用这些度量TLV的度量值进行该比较。如果这些值在比较之后是相同的，则它们被视为等价的(然后可随机选择它们中的一个)。

参考回图1，考虑LSR 110生成并传送与终端站150A相关联的FEC1的标记映射消息。在操作1.1，H标记模块112生成标记映射消息114，标记映射消息114包含出口LSR标记映射消息116，并且还包含分层标记映射消息118，出口LSR标记映射消息116包括LSR 110的IP地址(例如LSR 110的环回地址)映射到空标记，分层标记映射消息118映射被映射到由LSR 110始发的非空标记(标记1)的FEC1并且包含关于LSR 110始发那个非空标记的指示。在生成和/或传送分层标记映射消息118之前，可生成并传送出口LSR标记映射消息116。出口LSR标记映射消息116和分层标记映射消息118一起允许建立分层LSP，其包含出口LSR LSP和FEC LSP。当标记交换指向该FEC的分组时，将使用出口LSR LSP，并且FEC LSP将由该出口LSR用于标识分组并将分组转发到那个FEC。在出口LSR LSP内遂穿该FEC LSP。出口LSR LSP对分别与终端站150A-N相关联的FEC 1-N中的每个而言将是公用的。

在一个实施例中，代替用于分层标记映射的标记TLV(如在RFC 5036中所定义的)，使用在图3中描述的分层标记TLV，或除了用于分层标记映射的标记TLV(如在RFC 5036中所定义的)之外，还使用在图3中描述的分层标记TLV。图5例证了分层标记映射消息500的示范格式，其包含堆叠在FEC TLV 510顶上的分层标记TLV 310。当用在图1中描绘的示例中时，分层标记TLV 310指示非空标记(标记1)与出口LSR 110的IP地址之间的映射，并且FEC TLV 510指示FEC1(例如终端站150A的IP地址前缀)。

在一些实施例中，LSR 110响应于接收到标记请求消息而生成标记映射消息114(例如出口LSR标记映射消息116和/或分层标记映射消息118)。该标记请求消息用于请求一个或多个FEC的标记绑定(映射)(例如它可含有通配FEC TLV单元以请求多个标记绑定)。图6例证了根据一个实施例的标记请求消息600的示范格式。标记请求消息600包含FEC TLV 610，其标识为其请求标记的FEC(FEC TLV 610可包含通配符)，并且包含可选参数620。可选参数620可包含分层标记TLV。如果FEC TLV 610是通配符，则在响应中返回所有标记映射(这导致多个标记映射消息被生成和传送)。响应于标记请求消息，LSR 110可在标记映射消息中包含“更多标记TLV”。“更多标记TLV”的存在指示响应于标记请求消息将对于该FEC发送更多标记映射。

在生成标记映射消息114之后某一时间，向LSR 110的对等体传送消息。因而，在操作1.2A，所生成标记映射消息114(其包含出口LSR标记映射消息116和分层标记映射消息118)通过链路115传送到LSR 120，并在操作1.2B通过链路125传送到LSR 130。

在接收到标记映射消息之后，在操作1.3和1.4，中间LSR 120和130分别至少安装出口LSR标记映射。例如，它们在它们的NHLFE结构中安装标记和出口LSR 110的IP地址，并在它们的ILM结构中创建条目，使得它们能执行标记对换(或倒数第二弹出)。例如，LSR 120和130中的每个都在它们的NHLFE中安装条目，其包含出局标记(属于分层LSP的外部标记)(例如空标记)、对换动作(或在执行倒数第二弹出的情况下是弹出动作)、到达LSR 110的下一跳(在此情况下其是LSR 110)、出局接口，并且可包含其它数据处理信息。LSR 120和130中的每个都从它们的相应标记空间为出口LSR标记映射分配标记。例如，LSR 120为出口LSR标记映射分配标记2，并且LSR 130为出口LSR标记映射分配标记3。LSR 120和130在它们的相应ILM结构中创建条目，以便将为出口LSR标记映射分配的标记(其在分组转发期间将被作为入局标记接收)映射到LSR 110的IP地址的NHLFE。因而，当LSR 120接收到将标记2作为入局标记的所标记分组时(将相对于图8对其进行更详细描述)，访问标记2的ILM条目，其包含指向NHLFE结构中LSR 110的IP地址的条目的指针。类似地，当LSR 130接收到将标记3作为入局标记的所标记分组时(将相对于图11对其进行更详细描述)，访问标记3的ILM条目，其包含指向NHLFE结构中LSR 110的IP地址的条目的指针。在一些实施例中，中间LSR 120和130并未在超出向它们的相应对等体(其在图1中描绘的示例中是LSR 140)转发消息之外的范围处理分层标记映射消息118。

虽然图1例证LSR 120和LSR 130每FEC各接收单个分层标记映射消息，但应该理解，存在它们为单个FEC从多个邻居接收多个分层标记映射消息的情形。在一个实施例中，当中转LSR为单个FEC从多个邻居接收多个分层标记映射消息时，它选择这些标记映射中的一些用于广告和/或安装(中转LSR将在它具有没有能力处理本文中描述的分层标记映射的邻居的情况下安装这些标记映射)。在一个实施例中，选择从针对分层标记中所指示的IP地址作为下一跳的邻居接收的分层标记映射，并将所述分层标记映射广告给所有LDP邻居(假设那些LDP邻居能够处理分层标记映射)。如果存在不能够处理分层标记映射的邻居，则中间LSR应该以与入口LSR将安装那个分层标记映射类似的方式来安装该分层标记映射(如果适用时包括比较度量TLV中指示的度量类型和度量值)。

在安装出口LSR标记映射之后某一时间，分别在操作1.5和1.6，中间LSR 120和130分别生成标记映射消息122和132并将标记映射消息122和132传送到LSR 140。如图1中所例证的，标记映射消息122包含出口LSR标记映射消息124，并且包含分层标记映射消息118，其中出口LSR标记映射消息124映射出口LSR 110的IP地址和标记2。标记映射消息132包含出口LSR标记映射消息134，并且包含分层标记映射消息118，其中出口LSR标记映射消息134映射出口LSR 110的IP地址与标记3。因而，虽然LSR 120和130通过将出口LSR标记改变成它们标记空间中的标记已经各修改了出口LSR标记映射，但分层标记映射118保持不变。

LSR 140可将包含在标记映射消息122和标记映射消息132中的信息存储在IGP数据结构中。例如，在一个实施例中，该信息被存储在链路状态数据库(LSDB)中。接收到这些标记映射消息之后，在操作1.7，LSR 140的H标记模块142确定选择在其数据平面中在从LSR 130接收的标记映射消息132之上安装从LSR 120接收的标记映射消息122。在一个实施例中，这个判定基于由IGP所确定并由度量值进一步精炼(如果有必要的话)的最佳路由(例如，如果度量TLV包含在这些标记映射消息中)。

在操作1.8，H标记模块142安装标记映射消息122，使得LSP分层将用在传输属于FEC1的分组时。因而，当接收到FEC1的分组时，入口LSR 140会将由LSR 110为FEC1始发的标记推送到标记栈上(内部标记)，并且会将到达出口LSR 110的标记(在所描绘的示例中是标记2)(外部标记)推送到标记栈上。例如，H标记模块142使条目安装在NHLFE结构180中，用于包含在出口LSR标记映射消息124中的出口LSR标记映射和包含在分层标记映射消息118中的分层标记映射。出口LSR标记映射的NHLFE包含标记2、推送动作和下一跳(到LSR 120的IP地址)。这个NHLFE将用在放上分层LSP的外部标记时。属于FEC1的标记的NHLFE包含标记1、推送动作和到出口LSR 110的IP地址的递归下一跳。H标记模块142还使条目安装在FTN结构162中，用于与终端站150A相关联的FEC1。

如图1中所例证的，FTN结构162包含FEC索引164和NHLFE索引166，NHLFE索引166充当到NHLFE结构180中的指针。NHLFE结构180包含对应于NHLFE索引166的索引182、出局标记字段184、动作字段186和下一跳字段188。NHLFE结构180还可包含附加信息(例如出局接口、其它数据处理信息)。如图1中所例证的，FTN结构162包含与终端站150A-N相关联的每一个FEC的条目。此外，NHLFE结构180包含出口LSR标记映射的出口LSR标记条目190(例如根据出口LSR标记映射消息124生成的)和分层标记映射的分层标记条目192(例如在图1所描绘的示例中，基于分层标记映射消息118生成FEC1的条目)。虽然例证了FTN和NHLFE的分开结构，但应该理解，在一些实施例中，存在表示FTN和NHLFE的单个结构。虽然图1例证了安装标记映射消息122使得LSP分层将用在传输属于FEC1的分组时的具体方式，但应理解，它是示范性的，并且标记映射消息122可以不同方式安装，而当传输属于FEC1的分组时仍创建LSP分层。此外，虽然在图1中描绘的示例是特定于FEC1的，但应理解，对于每一个FEC 1-N都执行类似操作。

图7是例证根据一个实施例入口LSR安装标记映射消息使得当传输属于具体FEC的分组时将使用LSP分层的示范操作的流程图。现在将参考图1描述图7的操作。然而，应该理解，图7的操作可由本发明的不同于相对于图1所讨论实施例的实施例来执行，并且相对于图1讨论的实施例可执行与相对于图7所讨论的那些操作不同的操作。

在块710，LSR 140从LSR 120接收出口LSR标记映射消息和分层标记映射消息。可在不同时间接收这些标记映射消息。出口LSR标记映射消息指示出口LSR 110的FEC(例如IP地址前缀)与标记的映射。分层标记映射消息指示与终端站(例如终端站150A-N之一)相关联的FEC与由出口LSR始发的标记的映射，并且还标识始发了那个标记的出口LSR。

流程然后移动到块720，并且H标记模块142为出口LSR 110与所标识标记的映射创建NHLFE，其包含所标识标记的推送操作和到LSR 120的下一跳。流程然后移动到块730，并且H标记模块142为在分层标记映射消息中所指示的FEC创建NHLFE，其包含分层标记映射消息中所指示的标记的推送操作和到出口LSR 110的NHLFE的递归下一跳。到出口LSR 110的NHLFE的递归下一跳将引起执行另一查找(访问出口LSR 110的NHLFE)。

流程然后移动到块740，并且H标记模块142为分层标记映射创建与分层标记映射消息中指示的FEC对应的FTN条目，并且可选地为出口LSR标记映射创建与出口LSR 140的IP地址前缀对应的FTN条目。流程然后移动到块750，并且所创建的条目被下载到LSR 140的一个或多个线卡。例如，NHLFE条目被下载到NHLFE结构180(其可存储在一个或多个线卡上)，并且FTN条目被下载到FTN结构162(其可存储在一个或多个线卡上)。

如图1中所例证的，出口LSR条目190包含标记2、推送动作和LSR 120的下一跳，标记2在出口LSR标记映射消息124中被映射到出口LSR 110的IP地址。为与终端站150A相关联的FEC安装的FEC标记条目包含对应的标记1、推送动作和到出口LSR 110的NHLFE的递归下一跳，标记1包含在分层标记映射消息118中。递归下一跳指示：当转发分组时，将执行基于出口LSR 110的IP地址的附加查找。

图8例证了根据一个实施例使用LSP的分层从终端站160A到终端站150A的示范分组流。将参考图1和图9来描述图8，图9例证了当接收到送往远程FEC的分组时由入口LSR执行的示范操作。然而，应该理解，图9的操作可由本发明的不同于参考图1和9所讨论的那些实施例的实施例来执行，并且参考图1和9讨论的实施例可执行与参考图9讨论的那些操作不同的操作。

终端站160A传送包含IP标题(具有终端站150A的IP目的地地址)和数据有效载荷的分组810。参考图9，在块910，入口LSR 140接收分组810。流程然后移动到块920，并且入口LSR 140确定分组810的目的地IP地址的FEC，例如，入口LSR 140包含将目的地IP地址映射到FEC的IP到FEC规则的集合。所得到的FEC对应于终端站150A的IP地址前缀。流程然后移动到块930。

在块930，入口LSR 140访问对应于该FEC的NHLFE。例如，首先基于该FEC来访问FTN结构162，以确定到对应于该FEC的NHLFE的NHLFE索引(指针)。在图1的示例中，对应于FEC IP前缀1的NHLFE索引是2。访问对应于所确定索引2的NHLFE。该NHLFE包含标记、推送动作和到出口LSR 110的NHLFE的递归下一跳。流程然后移动到块940，并且标记1被推送到标记栈上。流程然后移动到块950。

在块950，入口LSR 140因为该FEC的NHLFE的递归下一跳而访问出口LSR 110的NHLFE(出口LSR标记条目190)。在图1的示例中，出口LSR标记条目190包含标记2、推送动作和LSR 120的下一跳。流程然后移动到块960，并且标记2被推送到标记栈上。流程然后移动到块970，并且分组815被传送到下一跳LSR 120。如图8中所例证的，分组815在标记1顶上包含标记2。

LSR 120接收分组815。基于入局标记2，LSR 120确定如何转发该分组。例如，LSR 120访问它的用于入局标记2的ILM条目，并确定对应NHLFE(其将指示如何处理该分组)。在一些实施例中，中间LSR 120执行倒数第二跳弹出，使得它在向LSR 110传送该消息之前移除最外部标记(到达出口LSR 110的标记)。在其它实施例中，中间LSR 120执行标记对换。例如，它将入局标记与出口LSR 110所广告的标记(例如空标记)对换。如图8中所例证的，LSR 120在向出口LSR 110传送分组820之前将标记2弹出该分组的标记栈。入口LSR 110接收分组820，并基于标记1来确定该分组的目的地。例如，入口LSR 110基于入局标记1来检查其ILM条目，并确定目的地是终端站150A。LSR 110弹出标记1，并向终端站150A传送分组810。

因而，使用LSP的分层来传送标记的分组，其中外部标记的LSP属于出口LSR，并且内部标记的LSP标识在外部LSP的出口处的FEC。

响应于影响出口LSR 110的可到达性(因此还有每一个终端站150A-N的可到达性)的拓扑改变，仅需要修改出口LSR标记条目。图10是例证当拓扑改变影响出口LSR 110的可到达性时执行的示范操作的数据流程图。在操作10.1，已经发生了拓扑改变，其已经将最佳路径从路径196改变到路径198。发生拓扑改变可能由于数个原因，其包括：链路(例如链路145和/或链路115)已经被破坏、度量的改变使路径198更优化、静态路由已经改变、节点已经被破坏(例如LSR 120已经被破坏)或者已经建立了更优化的新路径。在一个实施例中，IGP模块通知LDP模块关于该拓扑改变。

在图10中例证的示例中，该拓扑改变已将从终端站160A-L发送的送往终端站150A-N的分组的下一跳从LSR 120改变到LSR 130。由于分组是基于它们的出口LSR的可到达性而不是基于目的地FEC的可到达性被标记交换的，因此仅需要更新对应于出口LSR的条目。因而，响应于该拓扑改变，在操作10.2，H标记模块142仅改变出口LSR标记条目190，以使这些分组被标记交换到LSR 130，来代替LSR 120。具体地说，H标记模块142将该标记改变成标记3(其之前由LSR 130在出口LSR标记映射消息134中广告了)并且将下一跳改变到LSR 130。应该理解，分层标记条目192都不需要改变。尽管图10中未例证，但在一些实施例中，H标记模块222基于其控制卡来改变其MPLS信息中的条目，并仅将改变的条目下载到存储在LSR 140的线卡上的NHLFE结构180。

因而，代替改变和下载受(影响出口ISR的可到达性的)拓扑改变影响的FEC IP前缀的每一个条目(例如NHLFE结构中的条目，可能还有FEC IP前缀的ILM结构中的条目)，仅需要改变出口LSR的条目，由此减少收敛时间。因此，当到出口LSR的路径改变了并导致下一跳改变时，在数据平面仅需要重新编程对应于到达出口LSR的路径的下一跳。使用分层标记还在改变到达出口LSR的拓扑的链路故障或节点故障状况期间减少了业务损耗的持续时间。例如，考虑当链路145和/或链路115或LSR 120被破坏时的情况。在不使用分层标记映射的现有技术解决方案中，通过IGP收敛(至少在控制平面中)之后是LSR计算并下载更新的NHLFE条目(可能还有ILM条目)到数据平面，来选通(gate)业务恢复。随着IP前缀数量的增加，IGP收敛(至少在控制平面中)的持续时间以及计算并下载所有更新条目到数据平面的持续时间增加了。因而，在不使用分层标记映射的现有技术解决方案中，链路故障或节点故障导致随着网络中的前缀/标记的数量增加而增加的业务损耗持续时间。相比之下，使用分层标记允许仅更新出口LSR的条目。因而，使用本发明的实施例，仅通过IGP收敛(至少在控制平面)的时间量以及只改变和下载更新条目到数据平面的时间来选通业务恢复。

图11例证了根据一个实施例在图10中所例证的拓扑改变之后从终端站160A到终端站150A使用LSP分层的示范分组流。终端站160A传送分组1110，分组1110包含IP标题(具有终端站150A的IP目的地)和数据有效载荷。LSR 140接收该分组，并确定包含在IP标题中的目的地IP地址的FEC。基于该FEC，访问对应的NHLFE，其包含标记1、推送动作和到出口LSR 110的NHLFE的递归下一跳。LSR 140将标记1推送到标记栈上，并访问对应于该递归下一跳的NHLFE。那个NHLFE包含标记3、推送操作和到LSR 130的下一跳。LSR 140将标记3推送到标记栈上，并向LSR 130传送分组1115。

LSR 130接收分组1115。基于入局标记3，LSR 130确定如何转发该分组。例如，LSR 130访问它的用于入局标记3的ILM条目，并确定对应的NHLFE。在一些实施例中，中间LSR 130执行倒数第二跳弹出，使得它在向LSR 110传送消息之前移除最外部标记(到达出口LSR 110的标记)。在其它实施例中，中间LSR 130执行标记对换。例如，它将入局标记与出口LSR 110广告的标记(例如空标记)对换。如图11中所例证的，LSR 130在向出口LSR 110传送分组1120之前将标记3弹出分组的标记栈。入口LSR 110接收分组1120，并基于标记1来确定该分组的目的地。例如，入口LSR 110基于入局标记1来检查其ILM条目，并确定目的地是终端站150A。LSR 110弹出标记1，并向终端站150A传送分组1110。

在一些实施例中，网络中的LSR交换信息以确定是否支持分层标记能力。例如，可通过LDP在这些LSR之间交换分层标记能力TLV(其指示是否支持分层标记能力)。在一个实施例中，如果沿被路由路径的LSR不支持处理本文描述的分层标记映射，则外部LSP继续，直到沿到出口LSR的被路由路径在出现不能够进行分层标记处理的LSR之前支持分层标记处理的最远下游LSR。在一个实施例中，外部LSP是TE(业务工程)LSP。在一个实施例中，如果由没有分层标记映射的LSR广告存在分层标记映射的FEC(例如，如果邻居不能够处理分层标记映射)，则应该利用到分层LSP的对换操作来安装那个LSR上的ILM条目，并且分层标记映射应该安装在那个LSR上，其方式与入口LSR安装那个分层标记映射的方式类似。

在一些实施例中，当广告分层标记映射时，可使用独立的LSP控制或有序的LSP控制。例如，有H标记能力的LSR可使用独立的标记分发控制以在它期望的任何时间向其对等体广告分层标记映射。因而，如果该LSR未接收到分层标记映射的话(假设该LSR未从FEC的其中一个下一跳接收到分层映射)，该LSR可广告具有其地址的FEC的分层标记映射。

有分层标记能力的LSR还可使用有序标记分发控制进行操作。在有序的标记分发控制模式中，LSR(其从其邻居接收到到FEC的多个分层标记映射)选择具有到该FEC的最低成本路径的H标记映射。为该FEC选择的分层标记映射被广告给其邻居(至少是有分层标记能力的邻居)。在向相邻LSR广告分层标记映射之前，对应于这些FEC的路由不需要经由IGP出现在RIB(或FIB)中。

在一些实施例中，LSR可使用标记保留模式(诸如保守标记保留模式)来为FEC保持从邻居(其不是针对该FEC的其下一跳)处获知的标记绑定。在保守标记保留模式，如果用于该FEC的所有路径/下一跳都具有公用共享风险链路组(SRLG)，则该LSR可作为备份具有不共享SRLG的备选下一跳，其可能需要向另一标记请求标记。公用SRLG是两个链路共享的风险。作为示例，如果通过公用管道承载多个光纤，则它们共享SRLG，这是因为如果该管道被切断，则两个光纤也可能被切断。

在一些网络拓扑中，这些终端站可被多次返回(multi-homed)到多个出口LSR。在这种情况下，每一个出口LSR都广告与那些终端站相关联的FEC的分层标记映射，以及出口LSR标记映射。当主要出口LSR变得不可到达(例如那个LSR被破坏)时，入口LSR改变到达辅助出口LSR的外部LSP以及内部LSP。然而，由于在本发明实施例中属于这些终端站的FEC未在IGP中广告(例如仅环回地址以及在标记交换路由器之间的链路在IGP中广告)，因此入口LSR上的IGP数据库(例如链路状态数据库(LSDB))将比较小，这将减少IGP收敛所必需的时间量且允许入口LSR更快速切换到辅助LSR。

可使用在一个或多个电子装置(例如终端站、网络单元等)上存储和执行的代码和数据来实现图中所示的技术。这种电子装置使用机器可读介质、诸如机器可读存储介质(例如磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置、相变存储器)和机器可读通信介质(例如电、光、声或其它形式的传播信号-诸如载波、红外信号、数字信号等)存储代码和数据以及(在内部和/或通过网络与其它电子装置)传递代码和数据。此外，这种电子装置通常包含耦合到一个或多个其它组件(诸如一个或多个存储装置、用户输入/输出装置(例如键盘、触摸屏和/或显示器)以及网络连接)的一个或多个处理器的集合。例如，在网络单元包含控制卡和线卡的情况下，这些卡中的每个卡都包含一个或多个处理器的集合(例如，线卡包含一个或多个分组处理实体(例如分组处理ASIC)的集合)。处理器集合与其它组件的耦合通常通过一个或多个总线和桥(也称为总线控制器)。承载网络业务的存储装置和信号分别表示一个或多个机器可读存储介质和机器可读通信介质。因而，给定电子装置的存储装置通常存储代码和/或数据以便在那个电子装置的一个或多个处理器的集合上执行。当然，可使用软件、固件和/硬件的不同组合来实现本发明实施例的一个或多个部分。

虽然附图中的流程图示出了通过本发明某些实施例执行的具体操作顺序，但应该理解，这种顺序是示范性的(例如备选实施例可按不同顺序执行这些操作、组合某些操作、交叠某些操作等)。

虽然已经根据多个实施例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到，本发明不限于描述的实施例，可以在所附权利要求书的精神和范围内用修改和改变来实施。描述由此被视为例证性的，代替限制性的。

Claims (20)

1. 一种在MPLS(多协议标记交换)网络中充当LSR(标记交换路由器)的第一网络单元中用于改进LDP(标记分发协议)收敛时间的方法，所述方法包括如下步骤：

为分别属于多个终端站的多个FEC(转发等效类)建立分层LSP(标记交换路径)，其中每个FEC的所述分层LSP包含：

　　出口LSR LSP，所述出口LSR LSP对于每一个所述FEC而言是公用的，并形成到第二网络单元的路径，并且当在所述MPLS网络中标记交换分组时使用，所述第二网络单元充当所述多个FEC的出口LSR；以及

　　独特的FEC LSP，所述独特的FEC LSP由所述第二网络单元用于标识分组并将分组转发到所述FEC；以及

响应于改变所述第一网络单元针对所述出口LSR LSP的下一跳的拓扑改变，修改转发结构以至少改变针对所述出口LSR LSP的所述下一跳，而基本上没有修改所述FEC LSP的任何转发结构条目；

由此，通过减少在所述拓扑改变之后的转发结构修改改进了LDP收敛时间。

2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络单元充当入口LSR，并且其中，建立所述分层LSP的所述步骤还包含如下步骤：

从充当中间LSR的第三网络单元接收多个标记映射消息，所述多个标记映射消息包含：

　　第一出口LSR标记映射消息，其指示映射到所述第二网络单元的IP地址的标记，其中所述标记的值由所述第三网络单元分配，以及

　　用于所述多个FEC中每个FEC的独特的分层标记映射消息，每一个所述分层标记映射消息指示映射到那个FEC的标记由所述出口LSR始发，并且还指示始发所述标记的所述出口LSR的身份；以及

基于所述出口LSR标记映射消息在转发结构中安装出口LSR标记条目，使得指示的标记将被推送到用于送往所述多个FEC中任一个FEC的出局分组的标记栈上，并且那些分组将被传送到所述第三网络单元；以及

对于每个独特的分层标记映射消息，基于那个分层标记映射消息在所述转发结构中安装分层标记条目，使得指示的标记将被推送到用于送往那个FEC的出局分组的所述标记栈上，并且所述出口LSR标记条目应该被访问。

3. 如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：

从第四网络单元接收多个标记映射消息，所述第四网络单元充当提供到所述第二网络单元的备选下一跳的中间LSR，所述多个标记映射消息包含：

　　第二出口LSR标记映射消息，所述第二出口LSR标记映射消息指示映射到所述第二网络单元的IP地址的标记，其中，所述标记的值由所述第四网络单元分配，以及

　　用于所述多个FEC的独特的分层标记映射消息；

其中，所述拓扑改变将所述第一网络单元针对所述出口LSR LSP的所述下一跳从所述第三网络单元改变到所述第四网络单元；以及

其中，修改所述转发结构以至少改变针对所述出口LSR LSP的所述下一跳的所述步骤包含：改变所述转发结构中的所述出口LSR标记条目，使得由所述第四网络单元分配的所述标记将被推送到送往所述多个FEC中任一个FEC的所述出局分组上，并且那些分组将被传送到所述第四网络单元。

4. 如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：

接收送往所述多个终端站中第一终端站的未标记分组；

基于所述分组中的所述目的地IP地址来确定所述第一终端站的所述FEC；

基于所述FEC来访问所述分层标记条目；

将所访问的分层标记条目中指示的标记推送到用于所述分组的标记栈上；

访问由所述所访问的分层标记条目所指示的所述出口LSR标记条目；

将在所述所访问的出口LSR标记条目中指示的所述标记推送到用于所述分组的所述标记栈上；以及

将标记的分组传送到所述出口LSR标记条目中标识的下一跳。

5. 如权利要求1所述的方法，其中，所述拓扑改变是如下项其中之一：链路故障、节点故障、度量改变和具有到所述第二网络单元的更优化路径的新路由。

6. 一种在MPLS(多协议标记交换)网络中充当出口LSR(标记交换路由器)的第一网络单元中用于始发标记映射消息以从充当入口LSR的第二网络单元通过充当中间LSR的一个或多个第三网络单元的集合到所述第一网络单元建立分层LSP(标记交换路径)的方法，所述方法包括如下步骤：

生成出口LSR标记映射消息，所述出口LSR标记映射消息包含映射到所述第一网络单元的IP地址的标记；

对于分别属于其中所述第一网络单元是出口的多个终端站的多个FEC(转发等效类)中的每个FEC，为那个FEC生成分层标记映射消息，所述分层标记映射消息指示由所述第一网络单元为那个FEC始发的标记并指示所述第一网络单元始发了那个标记；

将所述出口LSR标记映射消息和所述分层标记映射消息传送到所述第一网络单元的一个或多个对等体，以允许为所述多个FEC中的每个FEC建立所述分层LSP，所述分层LSP包含外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，所述外部LSP定义到达所述第一网络单元的路径，所述内部LSP由所述第一网络单元用于标识分组并将分组转发到那个FEC；

由此，所述分层LSP允许所述第二网络单元通过改变与所述外部LSP相关联的一个或多个转发条目来对影响到所述第一网络单元的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何所述内部LSP相关联的任何转发条目。

7. 如权利要求6所述的方法，其中，包含在所述出口LSR标记映射消息中的所述标记是空标记，并且其中，所述第一网络单元的IP地址是所述第一网络单元的环回IP地址。

8. 如权利要求6所述的方法，其中，响应于从所述第二网络单元接收到标记请求消息生成至少一个所述分层标记映射消息。

9. 如权利要求6所述的方法，其中，所述分层标记映射消息包含分层标记TLV(类型长度值)，所述分层标记TLV包含：

通用标记子TLV，所述通用标记子TLV包含由所述第一网络单元为那个FEC始发的标记，以及

FEC子TLV，所述FEC子TLV包含所述第一网络单元的IP地址。

10. 如权利要求6所述的方法，其中，至少一个所述FEC的至少一个所述分层标记映射消息包含那个FEC的度量类型和度量值。

11. 一种网络单元，其充当MPLS(多协议标记交换)网络中的入口LSR(标记交换路由器)，以使用分层LSP(标记交换路径)在所述MPLS网络上传输属于终端站的分组，所述网络单元包括：

控制卡，所述控制卡包含分层标记模块，所述分层标记模块可操作以：

　　处理从出口LSR为属于所述终端站的多个FEC(转发等效类)始发的分层标记映射消息和从所述出口LSR始发的出口LSR标记映射消息，所述分层标记映射消息各包含由所述出口LSR为FEC始发的标记的映射并指示所述出口LSR始发了那个标记，并且所述出口LSR标记映射消息各包含映射到所述出口LSR的IP地址的标记，使得为所述多个FEC中的每个FEC建立分层LSP，其中每个FEC的所述分层LSP包含：

　　　　基于所述出口LSR标记映射消息的出口LSR LSP，所述出口LSR LSP对于每一个所述FEC而言是公用的并提供到所述出口LSR的下一跳；以及

　　　　独特的FEC LSP，所述独特的FEC LSP承载信息以标识分组并将分组转发到所述FEC；

　　　　将表示所述分层LSP的一个或多个转发结构条目下载到所述网络单元的一个或多个线卡；以及

　　　　响应于改变到所述出口LSR的所述下一跳的拓扑改变，修改所述出口LSR LSP的一个或多个转发结构条目并将所述一个或多个转发结构条目下载到所述一个或多个线卡以改变针对所述出口LSR的所述下一跳，而基本上没有修改和下载所述FEC LSP的任何转发结构条目；

　　　　由此，通过减少在所述拓扑改变之后的转发结构修改来改进LDP收敛时间。

12. 如权利要求11所述的网络单元，其中，所述分层标记模块还可操作以处理分层标记映射消息，所述分层标记映射消息指示与所述多个FEC相关联的度量值，以确定当对于单个FEC接收到由不同出口LSR始发的多个分层标记映射消息时安装哪个分层标记映射消息。

13. 如权利要求11所述的网络单元，其中，所述分层标记模块要基于接收的出口LSR标记映射消息来将出口LSR标记条目下载到所述一个或多个线卡上的转发结构，其指示标记以推送到标记栈上，以便到达所述出口LSR。

14. 如权利要求13所述的网络单元，其中，每一个所述分层标记映射消息的处理都包含所述分层标记模块基于那个分层标记映射消息将分层标记条目下载到所述一个或多个线卡上的转发结构，使得指示的标记将被推送到用于送往在所述分层标记映射消息中指示的所述FEC的出局分组的标记栈上，并且所述出口LSR标记条目需要被访问以将到达所述出口LSR的所述标记推送到所述标记栈上。

15. 如权利要求14所述的网络单元，还包括：

一个或多个线卡，所述一个或多个线卡包含一个或多个分组处理实体以使用分层LSP来转发送往所述终端站的分组，其包括对于送往那些终端站之一的每个接收的未标记分组执行如下操作：

基于所述分组的所述目的地IP地址来确定那个终端站的所述FEC；

基于那个FEC来访问分层标记条目；

将所访问的分层标记条目中指示的所述标记推送到用于所述分组的标记栈上；

访问由所述所访问的分层标记条目所指示的出口LSR标记条目；

将在所述所访问的出口LSR标记条目中指示的所述标记推送到用于所述分组的所述标记栈上；以及

将标记的分组传送到所述所访问的出口LSR标记条目中标识的下一跳。

16. 一种第一网络单元，所述第一网络单元在MPLS(多协议标记交换)网络中充当用于分别属于多个终端站的多个FEC(转发等效类)的出口LSR(标记交换路由器)，并始发标记映射消息以从充当所述FEC的入口LSR的第二网络单元通过充当中间LSR的一个或多个第三网络单元的集合建立分层LSP(标记交换路径)，所述第一网络单元包括：

控制卡，所述控制卡包含分层标记模块，所述分层标记模块可操作以：

　　生成出口LSR标记映射消息，所述出口LSR标记映射消息包含映射到所述第一网络单元的IP地址的标记，

　　对于所述多个FEC中的每个FEC，生成那个FEC的分层标记映射消息，所述分层标记映射消息指示由所述第一网络单元为那个FEC始发的标记并指示所述第一网络单元始发了那个标记；以及

　　使得将生成的出口LSR标记映射消息和所述分层标记映射消息传送到第三网络单元的集合以通过所述MPLS网络传播，从而允许为每一个所述FEC建立分层LSP，所述分层LSP包含外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，所述外部LSP定义到达所述第一网络单元的IP地址的路径，所述内部LSP由所述第一网络单元用于标识分组并将分组转发到那个FEC；

由此，所述分层LSP允许所述第二网络单元通过改变与所述外部LSP相关联的一个或多个转发条目对影响到所述第一网络单元的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何所述内部LSP相关联的任何转发条目。

17. 如权利要求16所述的网络单元，其中，包含在所述出口LSR标记映射消息中的所述标记是空标记，并且其中，所述第一网络单元的IP地址是所述第一网络单元的环回IP地址。

18. 如权利要求16所述的网络单元，其中，所述分层标记模块可操作以响应于从所述第二网络单元接收到标记请求消息而生成至少一个所述分层标记映射消息。

19. 如权利要求16所述的网络单元，其中，每个分层标记映射消息要包含分层标记TLV(类型长度值)，所述分层标记TLV包含：

通用标记子TLV，所述通用标记子TLV包含由所述第一网络单元为那个FEC始发的所述标记，以及

FEC子TLV，所述FEC子TLV包含所述第一网络单元的IP地址。

20. 如权利要求16所述的网络单元，其中，所述分层标记模块还在所述分层标记映射消息中包含所述FEC的度量类型和度量值。

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