CN103858391B - 在转发层面针对无连接的mpls网络使mpls路径环回 - Google Patents

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Abstract

任务是提供用于在转发层面上针对无连接路由的MPLS数据网络建立MPLS传输路径的方法以及装置，其中在所述传输路径上要经过的交换节点或边缘路由器完全留在MPLS转发层面，根据本发明，该任务通过如下方式来解决：为所述MPLS分组生成地址栈或标签栈，所述地址栈或标签栈包含关于在其传输路径上要经过的交换节点和边缘路由器的地址信息，并且边缘路由器分别在所述MPLS分组经过时除去、交换和/或修改所述MPLS分组的地址栈或标签栈的至少一部分。

Description

在转发层面针对无连接的MPLS网络使MPLS路径环回
技术领域
本发明涉及在转发层面针对无连接路由的MPLS数据网络使MPLS路径环回（Schleifen）。本发明尤其涉及数据网络中借助于多协议标签交换（MPLS）的交换方法，该方法使得能够在无连接网络中在之前借助于所谓MPLS控制分组建立的路径上传输数据分组。该交换方法主要用在大型传输网、例如因特网中，其中在因特网中可以基于因特网协议（IP）传输语音和数据服务。
背景技术
在无连接网络中进行数据传输时，数据可以数据分组的形式从终端设备发送到目的地或接收方，其中处于传送路径上的网络节点或交换节点（通常为“核心路由器”或“边缘路由器”）一并接收到数据分组、以及如何转发该数据的信息。而如果在发送数据以前必须首先由终端设备建立或用信号通知穿过网络到达接收方的路径，则这是所谓的面向连接的数据传输。在这种情况下，通过测量分组提前给网络节点（通常为“交换机”）配备所需的连接信息，以便随后正确地转发所发送的数据。
在网络中，利用边缘（“edge（边缘）”）来表示在两个网络或子网络之间的过渡，例如在核心网与连接网之间的过渡。在核心网中，将所谓的内部路由器（“IR路由器”）或核心路由器（“Core Router（核心路由器）”）用作交换节点，而在网络过渡处使用所谓的边缘路由器或“Edge-Router（边缘路由器）”，所述边缘路由器履行核心网与连接区域之间的交换功能，并且因此是所谓的最后一公里（“Last Mile（最后一公里）”）上的网络连接的宽带接入。在网络复合体的自治系统中，例如安排至少一个边缘路由器或“Edge-Router（边缘路由器）”作为所谓的“外部网关”，该外部网关将该自治系统与其他自治系统连接。这样的边缘路由器与核心网中的交换节点（“核心路由器”）连接并且在核心网与连接网之间交换数据分组。
在MPLS路由的情况下，为了传送数据分组而在网络中实现所谓的隧道或MPLS路径。为此，分组的目的地是根据其接收的目的地地址信息来确定的，以便在相应的MPLS路径上发送该分组。这可以是IP地址、MPLS信息、以太网信息或其他目的地信息。MPLS（网络）边缘路由器或交换节点根据该地址信息为相关数据分组确定地址栈或标签栈。因此，确定分组经过路径中的边缘路由器到达目的地所采取的MPLS路径。
在到目的地的路径中，在有效的传输层面上的每个路由器处交换地址栈或标签栈的上标签。然后，在目的地边缘路由器处或处于其之前的路由器或交换节点处除去标签栈或地址栈的上标签或上地址。目的地边缘路由器将数据分组作为IP分组进行转发，或者分析“虚拟连接标签”并且然后确定下一步骤。在此，目的地边缘路由器除去“虚拟连接标签”，并且将分组发送到由该“虚拟连接标签”所标识出的本地接口。可替代地，目的地边缘路由器替换“虚拟连接标签”并且在数据分组处补充另一传输标签。
为了将IP测量分组送回或环回到发送方，必须使用IP回声（IP-echo）请求/回复功能，亦称“查验（ping）”（标准:对于Ipv4为RFC792，对于Ipv6为RFC2463）。还为MPLS标准化了类似的功能，例如MPLS或IP回声请求/回复功能（MPLS查验，标准RFC4379）。在两个测量点之间可以利用每个边缘路由器处的自己的测量设备执行测量，作为边缘路由器的物理端口之间的线路段、或者作为诸如IEEE802.1ag或Y.1731中的“连续性检查”的测量回路是另一解决方案。例如根据标准RFC5085的公知解决方案在虚拟连接（）的层面上使数据分组环回。但是公知的标准无一例外地需要测量连接的两端处的专用配置或软件，并且因此需要至少两个边缘路由器处的专用配置或软件。在一些迄今为止公知的解决方案中，离开了转发层面，并且测量分组是由边缘路由器的软件来处理的，但是这可能使测量失真。其他解决方案以面向连接的路径引导为前提条件，其中在每个MPLS路由器处都必须存在两个方向上的MPLS路径。
发明内容
本发明的任务在于，排除上述缺点。本发明利用在独立权利要求中定义的特征来解决该任务。本发明的有利的改进方案分别在从属权利要求中予以说明。
本发明利用MPLS边缘路由器中已经存在、但迄今为止还未被利用的MPLS标签交换矩阵功能。本发明的特别的方面为：
·向边缘路由器发送所谓的测量分组，所述测量分组配备有MPLS标签。
·根据本发明的一个优选实现方式，边缘路由器通过如下方式将数据分组环回到去往目的地的MPLS路径上：边缘路由器交换数据分组的标签栈或地址栈的上标签或上地址，而不是迄今为止像现有技术中那样对其进行补充。根据MPLS核心网的运行方式，边缘路由器可以首先除去上标签，并且然后才交换数据分组的标签栈或地址栈的上地址。
·另外，根据本发明，测量分组的标签栈不是通过路由协议、而是通过外部测量分组控制系统确定的。
根据本发明的所述机制的组合使得能够通过一系列由控制系统为测量分组预先给定的MPLS边缘路由器将MPLS分组环回到目的地边缘路由器。为此，有利地，除了标准转发以外不需要MPLS边缘路由器中的特殊功能，例如MPLS或IP回声请求/回复功能。
下面以相同含义来使用术语“边缘路由器”和“MPLS边缘路由器”。利用本发明，可以将任意数目的边缘路由器计入到所谓的测量回路的测量分组的传输路径中。另外，为此不需要或仅需要现有边缘路由器的少许配置。此外，根据本发明，不必在测量期间离开转发层面。另外，可以为了应用本发明而将现有软件用于边缘路由器。
根据本发明的一个优选实施方式，在倒数第二个MPLS交换节点或在目的地边缘路由器处除去MPLS数据分组的标签栈或地址栈的上标签或上地址。其下要么释放Ipv4分组，要么释放“虚拟连接标签”或VV标签（在RFC4046中为VC标签）。IPv4分组在边缘路由器中被路由。VV标签被从边缘路由器中除去，并且分组被发送给VV标签所标识出的物理或逻辑接口。在所谓的“多段伪线”的情况下，VV标签也可以被交换并被补充上另一传输标签。另外的附加标签也是可能的，譬如可以在标签栈中出现的熵标签，但是对于本发明而言是不重要的。
利用本发明，可以借助于测量分组控制系统建立测量分组，使得在目的地边缘路由器处接收到的分组被转发给另一目的地边缘路由器，其中后者也可以是原始或发送方边缘路由器、或者任意其他边缘路由器。在测量分组中堆叠多少和哪些标签可以由测量分组控制系统来确定。在此，由测量分组控制系统确定的标签栈也可以对应于公知路由和MPLSVPN或伪线协议的标签栈。但是通过已经知晓的路由和MPLS VPN或伪线协议不能生成的标签栈也是可能的。在这种情况下，经过任意的和可受控地配置的边缘路由器的序列，而不必在那里有专用和超出LDP或RSVP TE的路由协议或功能可用。
附图说明
下面根据优选实施例参考附图进一步阐述本发明。附图：
图1示出了根据现有技术的无连接路由的MPLS数据网络中的MPLS数据分组传输的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的MPLS测量分组控制系统的读取过程的示意图，所述读取过程用于准备无连接路由的MPLS数据网络中的MPLS数据分组传输；
图3示出了根据本发明的一个实施例的无连接路由的MPLS数据网络中的MPLS数据分组传输的示意图；以及
图4示出了根据本发明的一个实施方式的无连接路由的MPLS数据网络中的环回MPLS数据分组传输的示意图。
具体实施方式
图1是根据现有技术的无连接路由MPLS数据网络中以MPLS分组传输为例的经典MPLS交换的示意图。在此，该网络包括发送方系统A，该系统A将数据分组1发送给接收方系统Z。在从发送系统A到接收系统Z的路径上，数据分组1经过MPLS边缘路由器W、两个内部MPLS路由器IR1和IR2、以及MPLS边缘路由器X。
在图1所示的针对现有技术的示例中，将从发送系统A到达具有地址Z的目的地系统，其中Z可以是目的地地址信息、MPLS标签、Ipv4或以太网地址。
发送系统A将要传输的数据分组1发送给直接与发送系统A连接的MPLS边缘路由器W。数据分组1包括地址栈或标签栈，其包括至少一个传输地址或服务标签S。MPLS边缘路由器W向数据分组1的标签栈添加传输标签Mx以及虚拟连接标签Z，并且将数据分组1转发给MPLS传输路径的内部MPLS路由器。
处于边缘路由器X以前的内部MPLS路由器从标签栈中除去传输标签Nx，并且将具有虚拟连接标签Z的数据分组1发送给MPLS边缘路由器X，该MPLS边缘路由器X与接收目的地系统Z连接。MPLS边缘路由器X从标签栈中除去虚拟连接标签，并且将数据分组1传输到到目的地系统Z的接口上。利用现有技术，通常仅能将分组从边缘路由器的连接网发送到其他边缘路由器的连接网。构成例外的是协议VCCV、RSVP-TE、多段伪线，而这些协议又需要附加的协议和功能。在此所示的本发明仅仅需要利用根据现有技术的协议LDP建立的MPLS路径。
本发明的一个目标在于，测量分组（分组1）从发送系统A出发在到达目的地地址Z以前按顺序经过交换节点或边缘路由器W、X和Y。如图2所示，为此所需的交换信息仅仅分别本地存放在边缘路由器W、X和Y上。
发送系统A直接与边缘路由器W连接，但是不具有到MPLS边缘路由器X的所谓“路由”关系。但是在所示的示例中，发送系统A将把配备有标签的MPLS分组发送给MPLS边缘路由器X，所述MPLS分组被边缘路由器Y看成是MPLS分组并且由边缘路由器W在其他MPLS接口上接收。
为了如所期望的那样经过路径－边缘路由器W、X和Y，MPLS测量分组控制系统现在必须为了编排MPLS测量分组（分组1）的标签栈而确定下列信息，以便从中为测量分组编排根据现有技术迄今为止还不存在的标签栈。这可以以下列方式进行：
1.以Ipv4或标签形式的目的地系统Z的目的地地址信息，其用来将所接收的分组从边缘路由器Y正确地传送到目的地系统Z。可替代地，也可以确定目的地系统连接到的逻辑或物理接口。
2.测量分组的到达标签My，所述到达标签My被边缘路由器X用标签Ny替换，并且在MPLS路径上被发送到边缘路由器D。
3.到达标签Mx，所述到达标签Mx被边缘路由器W用标签Nx替换，并且在MPLS路径上被发送到边缘路由器X。
该处理方式在图3所示的示例中通过如下方式进行：MPLS分组控制系统如图2中所示那样提前读出存在于边缘路由器W、X和Y中的标签交换信息。为此，根据现有技术存在不同的可能性，譬如通过边缘路由器W、X和Y的网络管理接口。根据本发明的分组发送过程在图3中予以示出并在后面予以阐述。
诸如MPLS TP或以太网之类的面向连接的协议的前提条件是，在边缘路由器或路由器处，针对两个交换节点之间的分组总是存在前向路径和反向路径。也就是说，必须提供递归数据输送路径或所谓的回路。由此可以安排两个交换节点之间的递归数据输送路径或回路。但是本发明此外还实现了无连接路由MPLS网络中的环回，其中在边缘路由器X处存在或可以安排回到边缘路由器W的路径，其中该路径是利用迄今为止公知的协议和机制所不能利用的。
利用图1所示的根据现有技术和迄今为止公知的协议和解决方案的MPLS数据传输，仅能设想在转发层面上利用附加的协议或相关边缘路由器的附加功能来将要传送的MPLS测量分组环回，这仅能以提高的成本和附加的协议来实现。本发明避免了这样的多重协议以及边缘路由器的附加功能或经修改的软件以及与之相联系的成本。
在此处所述的本发明中，MPLS测量分组通过由两个或更多个边缘路由器的链构成的测量回路来传输，其中所述测量分组可以包含任意的有效载荷、例如序列号、时间戳或其他任意数据。为之作为要经过的边缘路由器的链而确定“测量回路”的地址或标签信息是由测量分组从测量分组控制系统获得的，该测量分组控制系统是利用本发明引入的。为了能够建立测量分组的标签栈，MPLS分组控制系统必须知道位于测量回路中的边缘路由器的标签交换表（亦称“标签交叉连接表”）和具有相同转发类的表（FEC表）。
本发明利用了根据现有技术的所有参与的连接节点或路由器的标准标签连接表，其中这些连接表不必被根据本发明的操作影响或改变。相反，本发明利用了标签连接表的效率或全部内容，这因此构成本发明的作用方式的基础。
下面分别说明在图1和3中所示的边缘路由器的标签连接表。在此，第一表列分别表示具有到达相关连接节点或路由器的数据分组的标签栈或地址栈的地址数据的标签。第二列包含相关连接节点或路由器的动作，并且第三列表示由相关连接节点或路由器替代到达的标签所发送的标签。在最后一列中，分别说明了由相关连接节点或路由器所发送的数据分组接着将被发送到的目的地地址或发送接口。
边缘路由器W处的标签连接表：
到达标签 动作 发送标签 发送接口
Z 补充标签 Nx 到IR1
Mx 交换标签 Nx 到IR1
S 丢弃标签 - 到系统S
边缘路由器IR1处的标签连接表：
到达标签 动作 发送标签 发送接口
Nx 交换标签 Ox 到IR2
Dw 丢弃标签 - 到W
内部路由器IR2处的标签连接表：
到达标签 动作 发送标签 发送接口
Ox 丢弃标签 - 到X
Dw 交换标签 Ew 到IR1
边缘路由器X处的标签连接表：
到达标签 动作 发送标签 发送接口
Z 丢弃标签 - 到系统Z
C w 交换标签 Dw 到IR2
从上述标签连接表中可以得知，边缘路由器如同内部路由器那样能够丢弃、交换或补充具有来自到达数据分组的标签栈或地址栈的地址数据的标签。通过这种方式，连接节点或路由器可以修改到达数据分组的标签栈的一个或多个标签，使得由连接节点或路由器转发的数据分组的标签栈包括至少一个经修改的或新的标签，所述标签包含接下来的发送接口的地址信息。
根据本发明的一方面，如在内部路由器的情况下那样利用例如边缘路由器W处的标签Mx和边缘路由器X处的标签Cw，为此可以使用边缘路由器的已经存在的功能。根据本发明，例如可以在丢弃标签（譬如Ox）以后接着仅仅进行标签交换，因为那时上标签是Cw。这可以利用边缘路由器的标准功能来进行。
与之相反，利用现有技术，总是设置有对标签栈中的标签的进一步丢弃或补充。
在图2中示出了MPLS测量分组控制系统的根据本发明的读取过程，该读取过程是从上面所述的MPLS测量分组控制系统从MPLS测量分组确定地址信息所得出的。根据本发明的一个实施方式，借助于MPLS测量分组控制系统的读取过程用于准备无连接路由MPLS数据网络中的MPLS数据分组传输，该实施方式根据图3的示意图予以描述。
根据本发明的一个实施方式，根据图2中所示的读取过程，首先通过根据本发明的MPLS测量分组控制系统来寻址要发送的测量分组。为此，MPLS测量分组控制系统在测量分组（分组1）的地址栈或标签栈中生成传输标签Mx作为最外面的标签或最外面的地址，然后是生成传输标签My，并且再然后是生成Ipv4地址或标签Z，其可以是IP地址。如果Z是标签，则也可以向测量分组1的标签栈添加另外的地址信息。这样产生的标签栈在图3中示出。
现在，发送系统A如图3所示那样将相应寻址的分组1发送给边缘路由器W。边缘路由器W通过如下方式向测量分组1的标签栈添加后面的边缘路由器X的地址信息：边缘路由器W用传输标签Nx来交换所接收到的传输标签Mx。接着，边缘路由器W将分组1转发给第一内部MPLS路由器，该第一内部MPLS路由器在MPLS分组1的传输路径上处于边缘路由器X之前。
现在得出的可能性是，第一内部MPLS路由器在边缘路由器X之前从测量分组1的地址栈或标签栈中除去上MPLS标签或上MPLS地址。可替代地，也可以由边缘路由器X本身从数据分组1的标签栈中除去上MPLS标签。本发明可以应用于两个替代方案，即内部MPLS路由器在边缘路由器X以前除去上MPLS标签，或者边缘路由器X本身除去上MPLS标签。
在此，相关标签的值对于本发明的应用和实施方式而言没有特别的意义，因为与相关标签的值无关，在这两种情况下，测量分组1都在边缘路由器X的交换矩阵中与上传输标签My一起出现，该上传输标签My被边缘路由器X用传输标签Ny来替换。
对本发明的进一步阐述基于如下处理方式：内部MPLS路由器在边缘路由器X之前将上MPLS标签从测量分组1中除去，这在下面被称为“在倒数第二个片段处除去标签”，并且被假定为本发明的下面的实施例的基础。
在图2和图3中所示的从边缘路由器W到边缘路由器X到边缘路由器Z的传输路径的继续的走向上，第一内部MPLS路由器将测量分组1发送给具有MPLS交换表X的边缘路由器X，该边缘路由器X通过如下方式向测量分组1的地址栈或标签栈添加后面的边缘路由器Y的地址信息：边缘路由器X用传输标签Ny来交换来自测量分组1的标签栈的所接收的传输标签My。接着，边缘路由器X将分组1转发给第二内部MPLS路由器，该第二内部MPLS路由器在MPLS分组1的传输路径上处于边缘路由器Y之前。
该第二内部MPLS路由器将MPLS分组1转发给具有MPLS交换表Y的边缘路由器Y，该边缘路由器Y与接收目的地系统Z连接。边缘路由器Y从测量分组1的标签栈中得知来自标签IP地址Z的目的地系统的地址信息，并且接着将其传输给到目的地系统Z的接口。因此，测量分组1的从发送系统A到接收目的地系统Z的传输路径是完整的。
在图3中示意性地示出了根据本发明的MPLS数据分组传输的流程。如果测量分组1应当被送回或环回到原来的发送系统A，则边缘路由器Y必须与边缘路由器W相同，并且目的地地址Z必须对应于系统A的地址。由此产生递归输送路径或回路，在所述递归输送路径或回路上，测量分组1由系统A发送，由边缘路由器W转发到边缘路由器X，并且由边缘路由器X环回到边缘路由器W以及连接在其上的系统A。这样的回路在图4中示出并在下面予以阐述。
本发明允许并使得能够建立经过任意数目的MPLS边缘路由器并到达任意目的地的递归传输回路。
在图4中示意性地示出了根据本发明的环回MPLS数据分组传输的流程。图4中所示的MPLS数据网络包括发送系统S，该发送系统S同时是目的地系统，因为数据测量分组（分组1）由系统S在回路上经过网络再次被环回到系统S。在此，数据分组1通过第一MPLS边缘路由器W被转发给第一内部MPLS路由器IR1，并且被转发给第二内部MPLS路由器IR2，直到第二边缘路由器X，并且在相同的反向路径上再次被环回到系统S。数据分组的传输路径因此经过回路中的连接节点S－W－X－W－S。
在图4中按顺序用圆圈中的数字1至8来表征环回的MPLS数据分组传输路径上的各个站。在第一站1处，首先为数据分组生成标签栈，其包括以MPLS、Ipv4或以太网地址形式的目的地地址信息（标签S）以及传输标签Mx和传输标签Cw。
在第二站2处，MPLS边缘路由器W通过如下方式修改数据分组1的标签栈：MPLS边缘路由器W用新的或经修改的传输标签Nx交换传输标签Mx并且将数据分组1转发给第一内部MPLS路由器IR1。在此，标签N和索引x分别表示标识出目的地边缘路由器X的数值。
在第三站3处，第一内部MPLS路由器IR1通过如下方式修改数据分组的标签栈：第一内部MPLS路由器IR1用新的或经修改的传输标签Ox交换传输标签Nx并且将数据分组转发给处于MPLS传输路径的倒数第二个片段上的第二内部MPLS路由器IR2。
第四站4表征MPLS传输路径的倒数第二个片段，在该片段处，第二内部路由器IR2通过如下方式修改数据分组的标签栈：第二内部路由器IR2除去传输标签Ox并且因此释放处于其下的传输标签Cw。接着，第二内部MPLS路由器IR2将数据分组转发给第二MPLS边缘路由器X。
在MPLS传输路径的第五站5处，第二MPLS边缘路由器X通过如下方式修改数据分组的标签栈：第二MPLS边缘路由器X用新的或经修改的传输标签Dw交换传输标签Cw并且将数据分组1送回给第二内部MPLS路由器IR2。利用新的传输标签，在标签栈中标识出新的目的地边缘路由器W的地址信息。
在数据分组传输路径的第六站6处，第二内部MPLS路由器IR2通过如下方式修改数据分组的标签栈：第二内部MPLS路由器IR2用新的或经修改的传输标签Ew交换传输标签Dw并且将数据分组转发给第一内部MPLS路由器IR1。在数据传输路径的第七站7处，第一内部MPLS路由器IR1从标签栈中除去传输标签Dw，并且因此释放处于其下的标签S，该标签S包含起始或目的地系统S的地址信息。
在数据分组传输路径的第八和最后的站8处，第一MPLS边缘路由器W现在从标签栈中除去最后的标签S并且将数据分组转发给起始/目的地系统S。
本发明尤其是以新颖方式构造了MPLS传输路径的倒数第二个片段，这已经在上面参考数据分组传输路径的第五站5予以了阐述。与之相应的是，由MPLS传输路径的倒数第二个片段处的内部MPLS路由器在除去Ox以后在数据分组的标签栈中释放的标签是被边缘路由器X交换的传输标签Cw。该传输标签Cw在边缘路由器X中未被登记为其分组被引导到本地客户端接口上的标签。为此目的，根据本发明，数据分组的标签栈是以在此所述的新颖方式编排的。
因此，为了执行本发明，不需要边缘路由器的新的技术特征或功能，而是可以使用迄今为止公知的具有公知功能的边缘路由器。因此，本发明利用已经存在的技术并且以新颖和有利的方式使用已经存在的技术特征。
但是利用迄今为止公知的协议和解决方案，不能实现用于要传送的MPLS测量分组的回路或递归输送路径，其中如图3所示，MPLS测量分组首先由边缘路由器W输送到边缘路由器X并且然后被送回或环回边缘路由器W，其中边缘路由器X根据协议完全留在MPLS交换层面。
本发明因此允许超过现有技术单单在MPLS转发层面上形成递归输送路径或者环回MPLS测量分组。利用现有技术，仅仅MPLS边缘路由器的功能VCCV能够在VV层面上将测量分组环回到边缘路由器。但是为此，除了转发层面的路径以外，每个要利用的回路还需要要附加地建立的伪线。与此不同，本发明仅仅利用已经存在的转发层面的路径。MPLS回声请求和回声回复也利用与本发明不同的方法，因为在环回边缘路由器中离开了MPLS转发层面，其由边缘路由器来处理并且那时才在此被发送。
利用迄今为止公知的协议和解决方案，一般而言仅能以显著的成本来实现MPLS分组的传送路径或经过任意边缘路由器的回路，因为为此需要附加的隧道、外部设备、顺序测量等等。利用常规的手段，例如可以设想在纯粹MPLS转发层面上利用边缘路由器的附加的协议或功能来环回多个MPLS边缘路由器。
本发明通过数据转发避免了与现有技术相联系的技术和协议成本，其中MPLS边缘路由器转发利用MPLS标签接收到的分组，并且在此，该分组的标签被另一标签交换，由此交换标签中包含的信息、尤其是地址信息。在此，这些信息交换在边缘路由器中是被如何安排的，对于本发明的应用而言是不重要的。
根据本发明的一方面，确定测量分组控制系统，其确定MPLS标签栈以及测量分组的目的地寻址。为此，测量分组控制系统提前包含所需的MPLS标签信息和目的地地址信息，这可以以任意合适的方式、以及利用现有技术无问题地来实施。因此，本发明的重要优点是从现有技术的功能和由此产生的新颖解决方案的组合中得出的。
利用本发明，MPLS分组的传输路径上的每个边缘路由器都交换标签栈的至少一部分、尤其是来自MPLS分组的标签栈的标签，其中在所换入的、由边缘路由器替代于所交换的标签被放置到MPLS分组的标签栈中的标签中至少包含在数据分组的输送路径上后一个边缘路由器的地址信息。由此，MPLS分组的从发送方到收信方的传输路径上的每个边缘路由器都将其在数据分组的输送路径上后一个边缘路由器的地址数据和/或收信方存放在MPLS分组的标签栈中。
借助于本发明，可以在MPLS分组的地址栈或标签栈中存放任意数目的边缘路由器的地址信息，其中这些边缘路由器采取由MPLS分组在其从发送方到目的地的传输路径上所经过的任意长度的MPLS边缘路由器链W、X、Y...的形式。根据本发明，对MPLS分组的标签栈的该寻址是从上、从最上面的标签或从最上面的地址、向下直到MPLS边缘路由器的最下面的标签或最下面的地址进行的，其顺序是在其传输路径上从发送方到目的地所要经过的MPLS边缘路由器。与现有技术不同，该标签栈因此由多个标识出要经过的MPLS边缘路由器的MPLS标签构成。
通过这种方式，在MPLS分组的地址栈或标签栈中包含了关于传输过MPLS分组的传输路径的全部信息，包括MPLS分组在从发送方到收信方的传输路径上已经经过的每个边缘路由器的地址数据。根据该信息，MPLS分组可以在同一传输路径上再次将MPLS分组环回到收信方，而不需要另外的协议或交换节点或边缘路由器的附加功能。本发明因此将已存在的技术和公知功能与在无连接网络中在发送方地址和目的地地址之间环回MPLS分组时对所述MPLS分组的新颖的处理方式和操作相组合。
根据本发明的MPLS分组控制系统还能够通过一定数目的MPLS交换节点为MPLS分组安排递归传输路径或回路，而不必由发送MPLS分组的设备或接收MPLS分组的设备参与MPLS交换节点的路由。而是为此固定地建立MPLS分组分别从交换节点到连接在其上的发送或接收设备的交换就足够了。

Claims (29)

1.一种用于在无连接的网络中传送MPLS分组的方法，其中所述MPLS分组在发送方与目的地之间的传输路径上经过一定数目的内部MPLS交换节点以及至少两个MPLS边缘路由器(W，X，Y)，所述MPLS边缘路由器(W，X，Y)分别是核心网络与连接网络之间的过渡，其特征在于，为要发送的MPLS分组生成地址栈或标签栈，所述地址栈或标签栈包括关于在其传输路径上要经过的内部交换节点的地址信息以及在其传输路径上要经过的所述至少两个边缘路由器(W，X，Y)的地址信息，
其中所述方法进一步包括：
将所述MPLS分组从对应于所述发送方的第一MPLS边缘路由器(W)发送到在所述传输路径上位于所述第一MPLS边缘路由器(W)之后的第二MPLS边缘路由器(X)并且环回到所述第一MPLS边缘路由器(W)，
其中所述环回包括：
在从所述第一MPLS边缘路由器(W)到所述第二MPLS边缘路由器(X)的传输路径上的最后一个内部MPLS路由器处或者在所述第二MPLS边缘路由器(X)处，除去所述地址栈或所述标签栈中的上传输标签以释放所述地址栈或所述标签栈中的下传输标签；以及
由所述第二MPLS边缘路由器(X)修改经释放的下传输标签以将所述MPLS分组引导至所述第一MPLS边缘路由器(W)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述边缘路由器(W，X，Y)分别在所述MPLS分组经过时除去、交换和/或修改所述MPLS分组的地址栈或标签栈的至少一部分。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述MPLS分组在其传输路径上穿过所述网络所经过的每个边缘路由器分别将来自所述MPLS分组的标签栈的至少一个标签(Mx，Cw)用其他标签替换为使得由此所述标签包括在所述MPLS分组的输送路径上的后一个交换节点和/或在所述MPLS分组的输送路径上所有在后的交换节点的至少地址信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组在其传输路径上穿过所述网络所经过的每个边缘路由器(W，X，Y)分别修改和/或用其他标签交换来自所述MPLS分组的原始标签栈的不同标签(Mx，Cw)，其包括关于相关边缘路由器(W，X，Y)的信息和/或关于在所述MPLS分组的输送路径上在后的交换节点的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中每个边缘路由器(W，X，Y)都将具有地址栈的数据分组分别转发给包含在所述标签栈的最上面的标签中的地址，即使所述地址导致将所述数据分组转发到所述核心网内的交换节点。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组能够根据存放在所述标签栈中的地址信息通过所述网络在经过由所述标签栈中的地址信息确定的边缘路由器(W，X，Y，W)的回路上从原始目的地环回到原始发送者。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组能够根据由所述边缘路由器(W，X，Y)存放在所述标签栈中的地址信息经过相关边缘路由器(W，X，Y)通过所述网络以要经过的边缘路由器(W，X，Y)的由所述标签栈中的地址信息确定的顺序来输送。
8.如权利要求1所述的方法，其中至少一个具有标签栈和目的地地址信息的MPLS分组是根据MPLS标签交换、以及根据在所述MPLS分组的传输路径上要经过的每个边缘路由器(W，X，Y)的处于相同转发类的地址信息来生成的。
9.如权利要求1所述的方法，其中由所述MPLS分组的传输路径上的第一边缘路由器(W)在MPLS分组的标签栈中将包含第一边缘路由器(W)的地址信息并由不必为IP或MPLS核心网的一部分的系统发送给第一边缘路由器(W)的第一传输标签(Mx)替换为具有第二边缘路由器(X)的地址信息的第二传输标签(Nx)，所述第二边缘路由器(X)根据所述MPLS分组的寻址在所述传输路径上处于第一边缘路由器(W)之后，并且第一边缘路由器(W)接着将所述MPLS分组发送给第二边缘路由器(X)。
10.如权利要求9所述的方法，其中由要么是所述IP或MPLS核心网的一部分、要么能够不是所述IP或MPLS核心网的一部分的系统向所述MPLS分组的传输路径上的第一边缘路由器(W)发送包含第一边缘路由器(W)的地址信息的第一传输标签(Mx)。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组的传输路径上的至少第一边缘路由器(W)是通过使用所述边缘路由器(W)的核心路由器功能而像内部交换节点那样被使用。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组的传输路径上的除目的地边缘路由器以外的所述数目的所有边缘路由器(W，X，Y)都是通过使用所述边缘路由器的核心路由器功能而像内部交换节点那样被使用。
13.如权利要求12所述的方法，其中为一定数目的边缘路由器(W，X，Y)存放地址信息是从具有要经过的第一边缘路由器(W)的地址信息的最上面的标签到具有要经过的最后的边缘路由器(Y)的地址信息的最下面的标签以所述MPLS分组在从所述发送方到所述目的地的传输路径上要经过的边缘路由器(W，X，Y)的顺序进行的。
14.如权利要求1所述的方法，其中在所述MPLS分组的地址栈或标签栈中，除了在所述MPLS分组在从所述发送方到所述目的地的传输路径上要经过的MPLS交换节点和边缘路由器(W，X，Y)的地址信息以外，还包含有目的地地址的地址信息。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述目的地地址的地址信息是MPLS标签、Ipv4地址、Ipv6地址或以太网地址形式的。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述MPLS分组的传输路径上的最后的边缘路由器(Y)根据MPLS分组的地址栈或标签栈中的目的地地址将所述MPLS分组输送到其目的地。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述MPLS分组的目的地能够是边缘路由器(W，X，Y)的逻辑或物理接口、通过所述边缘路由器(W，X，Y)的逻辑或物理接口可到达的IPv4地址或所述边缘路由器(W，X，Y)的内部终端。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述边缘路由器(W，X，Y)的内部终端是所述边缘路由器(W，X，Y)的端口或OAM功能。
19.如权利要求1所述的方法，其中在边缘路由器中(X)，首先将来自所述MPLS分组的标签栈的标签(Px)除去、然后将来自所述MPLS分组的标签栈的标签(Cw)进行交换，而不必为了所述分组的转发而进行所述标签栈的进一步改变。
20.如权利要求1所述的方法，其中在所述传输路径上处于边缘路由器(X)之前的最后的内部交换节点处，从所述MPLS分组的标签栈中除去标签(Ox)，并且在所述传输路径上紧接着的边缘路由器(X)中交换来自所述MPLS分组的标签栈的标签(Cw)，并且所述分组继续留在核心网中。
21.一种用于在无连接的网络中传送MPLS分组的MPLS分组控制系统，其中所述MPLS分组在发送方与目的地之间的传输路径上经过一定数目的内部MPLS交换节点以及至少两个MPLS边缘路由器(W，X，Y)，所述MPLS边缘路由器(W，X，Y)分别是核心网络与连接网络之间的过渡，其特征在于，所述控制系统被构造为为要发送的MPLS分组生成地址栈或标签栈，所述地址栈或标签栈包括在其传输路径上要经过的内部交换节点的地址信息以及在其传输路径上要经过的所述至少两个边缘路由器(W，X，Y)的地址信息，
其中所述控制系统被进一步配置成将所述MPLS分组从对应于所述发送方的第一MPLS边缘路由器(W)发送到在所述传输路径上位于所述第一MPLS边缘路由器(W)之后的第二MPLS边缘路由器(X)并且环回到所述第一MPLS边缘路由器(W)，
其中所述环回包括：
在从所述第一MPLS边缘路由器(W)到所述第二MPLS边缘路由器(X)的传输路径上的最后一个内部MPLS路由器处或者在所述第二MPLS边缘路由器(X)处，除去所述地址栈或所述标签栈中的上传输标签以释放所述地址栈或所述标签栈中的下传输标签；以及
由所述第二MPLS边缘路由器(X)修改经释放的下传输标签以将所述MPLS分组引导至所述第一MPLS边缘路由器(W)。
22.如权利要求21所述的控制系统，其中所述边缘路由器(W，X，Y)被构造为分别把说明可到达的目的地边缘路由器(X，Y，W)的标签值的信息转发给所述控制系统，使得输出所述信息的边缘路由器将包括所述标签值的所接收到的分组转发给相应的目的地边缘路由器(X，Y，W)。
23.如权利要求22所述的控制系统，其中所述控制系统连接到边缘路由器(W，X，Y)上，所述边缘路由器(W，X，Y)被安排为在到所述控制系统的接口上接收MPLS分组并且根据所述MPLS分组的寻址将其转发。
24.如权利要求22或23所述的控制系统，其中所述控制系统被安排为执行在方法权利要求1至20中所定义的方法步骤，其方式是所述控制系统的相应功能由具有由所述控制系统生成MPLS标签栈的MPLS分组来利用。
25.如权利要求21所述的控制系统，其中所述控制系统被安排为通过一定数目的边缘路由器(W，X，Y)在所述网络中为MPLS分组使用传输路径或回路，而不必由发送所述MPLS分组的装置(A)或者接收所述MPLS分组的装置(Z)参与所有MPLS交换节点的路由，其中例外是所述装置(A，Z)与之连接的边缘路由器(W，Y)。
26.如权利要求21所述的控制系统，其中借助于所述MPLS分组控制系统的MPLS功能和地址功能在要发送的MPLS分组的标签栈中生成所述地址信息。
27.如权利要求21所述的控制系统，其中所述控制系统被实现为单独的装置或者边缘路由器(W，X，Y)的内部功能。
28.如权利要求21所述的控制系统，其中设置一定数目的测量设备，所述测量设备对所述网络中的MPLS路径的连贯性执行检查。
29.如权利要求21所述的控制系统，其中利用仅仅一个测量设备来监视整个MPLS网络和所述MPLS分组的传输路径。
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