CN105075195A - 分段路由上的标签分发协议 - Google Patents
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Abstract
公开了用于通过网络域来转发分组的装置和方法,其中网络域包括具有标签分发协议(LDP)功能的节点和具有分段路由(SR)功能的节点。在一个实施例中,该方法可以包括网络节点接收附接有标签的分组。节点将标签与分段标识符(ID)进行交换。节点然后将分组转发到SR节点。在另一实施例中,方法可以包括网络节点接收附接有分段ID的分组。节点将分段ID与标签进行交换。节点然后将分组转发到具有LDP功能的节点。
Description
相关申请
本申请根据美国法典第35条§119(e)来要求于2013年3月15日提交的、名称为“SegmentRouting(分段路由)”的美国临时专利申请序列号No.61/791,242、以及于2014年3月14日提交的、名称为“LabelDistributionProtocolOverSegmentRouting(分段路由上的标签分发协议)”的美国专利申请序列号No.14/210,729的国内优先权,这两个申请以其整体通过引用并且为了仿佛在本文中完全地和充分地提出的所有的目的而结合于此。
背景技术
网络节点使用转发表来转发分组。网络节点可以采取一个或多个路由器、一个或多个网桥、一个或多个交换机、一个或多个服务器、或任何其它适当的通信处理设备的形式。分组是数据的格式化单元,数据通常包含控制信息和有效载荷数据。控制信息可以包括:源IP地址和目的地IP地址、误差检测码(如校验和)、序列信息等。控制信息通常存在于分组头部和尾部,分组头部和尾部之间具有有效载荷数据。
分组转发需要决策过程,虽然决策过程在概念上很简单,但决策过程可能是复杂的。由于分组转发决策由网络节点来处理,因此分组转发决策所需的总时间可能成为总体网络性能的主要限制因素。
多协议标签交换(MPLS)是一种分组转发机制。MPLS节点基于附接到分组的标签分发协议(LDP)分布式标签和LDP转发表来做出分组转发决策。LDP是具有MPLS功能的网络节点交换LDP标签(下文中称为标签)的过程。基于标签的分组转发与传统的互联网协议(IP)路由形成了鲜明的对比,在传统的互连网协议(IP)路由中分组转发决策由节点使用包含在分组内的IP地址来做出。
附图说明
通过参照附图,可以更好地理解本公开,并且对本领域技术人员来说本公开的很多目的、特征和优势将是显而易见的。
图1是示出了示例网络的某些组件的框图。
图2是示出了示例网络的某些组件的框图。
图3是示出了图2的节点所采用的示例过程的流程图。
图4是示出了示例网络的某些组件的框图。
图5是示出了示例网络的某些组件的框图。
图6是示出了示例网络的某些组件的框图。
图7是示出了可以在图1、图2、图4、图5或图6的网络中采用的示例节点的某些组件的框图。
详细描述
1.概览
公开了用于通过网络域来转发分组的装置和方法,其中网络域包括具有LDP功能的节点和具有分段路由(SR)功能的节点。在一个实施例中,该方法可以包括网络节点接收附接有标签的分组。节点将标签与分段标识符(ID)进行交换。节点然后将分组转发到SR节点。在另一实施例中,方法可以包括网络节点接收附接有分段ID的分组。节点将分段ID与标签进行交换。节点然后将分组转发到具有LDP功能的节点。
2.分组转发机制
IP路由和MPLS是不同的分组转发机制。IP路由使用分组头部内的IP地址来做出分组转发决策。相反,MPLS基于短路径标识符(被称为附接到分组的标签)来实现分组转发决策。分段路由(SR)是另一分组转发机制并且可以被视为对MPLS的修改。SR在很多方面类似于MPLS并且采用了MPLS中的很多数据平面功能。例如,类似于MPLS,SR中的分组转发决策可以基于短路径标识符(被称为附接到分组的分段ID)。虽然MPLS和SR之间存在相似之处,但是SR和MPLS之间存在实质性差别,这将在下面更充分地描述。
2.1IP分组路由
IP分组路由使用IP转发表,IP转发表经由诸如内部网关协议(IGP)和/或边界网关协议(BGP)之类的一个或多个协议使用节点之间所分发的路由信息来在节点处被创建。简单来说,IP转发表将目的地地址映射到下一跳,分组采用该下一跳来到达其目的地。当节点接收分组时,节点可以使用分组的目的地IP地址来访问转发表并且查找到下一跳的相应的出口接口。节点然后通过出口接口转发分组。接收分组的下一跳使用分组中的相同目的地IP地址来执行它自己的转发表查找,以此类推。
2.2MPLS和LDP
通常在包括互连LDP节点的供应商网络中采用MPLS。为了说明的目的,LDP节点采取具有MPLS功能的节点的形式,具有MPLS功能的节点也在控制平面中实现LDP。分组经由入口边缘LDP节点进入MPLS网络,沿标签交换路径(LSP)(通常包括一个或多个LDP节点)逐跳(hop-by-hop)遍历,并且经由出口边缘LDP节点退出。
分组基于标签和LDP转发表沿LSP被转发。分组允许在节点的数据平面中使用非常快速和简单的转发引擎。MPLS的另一个好处是消除依赖特定的开放式系统互连(OSI)模型数据链路层技术来转发分组。
标签是可以与转发等价类(FEC)相关联的短的、固定长度的、本地显著标识符。与相同的FEC相关联的分组应该跟随通过网络的相同的LSP。LSP可以被建立用于各种目的,例如当发送分组时保证特定的性能水平、当网络阻塞时转发分组、针对基于网络的虚拟私有网络创建隧道等。在很多方面,除了LSP不依赖于特定的第2层技术之外,LSP与ATM或帧中继网络中的电路交换路径相同。
节点的控制平面中采用LDP。为了说明的目的,LDP节点是在其控制平面中仅采用LDP的那些节点。两个LDP节点(所谓的LDP对等体)可以逐FEC地双向交换标签。LDP可以被用于建立和维护LDP转发表(LDP转发表映射标签和下一跳出口接口)的过程。正如下面所更充分描述的,这些转发表可以被用于通过MPLS网络来转发分组。
当分组由MPLS网络的入口边缘LDP节点接收时,入口节点可以使用分组中的信息来确定与分组跨网络到达分组的目的地IP地址应该采用的LSP相对应的FEC。在一个实施例中,FEC是距分组的目的地IP地址最近的出口边缘节点的标识符。在该实施例中,FEC可以采取出口边缘节点的回送地址的形式。
用于确定分组的FEC的特征可以变化,但通常是基于分组的目的地IP地址来确定的。分组或其它信息的服务质量也可以被用于确定FEC。一旦确定了FEC,入口边缘LDP节点可以访问表来选择被映射到FEC的标签。表还可以将下一跳出口接口映射到FEC。在入口边缘LDP节点将分组转发到下一跳之前,入口节点附接标签。
当LDP节点接收附接有标签(即,传入标签)的分组时,节点访问LDP转发表来读取下一跳出口接口和另一标签(即,传出标签),下一跳出口接口和另一标签(即,传出标签),这二者都被映射到传入标签。在分组经由出口接口被转发时,LDP节点将传入标签与传出标签进行交换。下一跳接收具有标签的分组并且可以执行相同的过程。该过程通常被称为沿非显式路径(即,LSP)的逐跳转发。LSP中的倒数第二节点可以在将分组转发到网络中的出口边缘LDP节点之前弹出或移除传入标签,从而可以使用分组的目的地地址和IP转发表来朝其目的地转发分组。在另一实施例中,边缘节点LDP节点可以在使用目的地地址和IP转发表转发分组之前弹出传入标签。
为了说明MPLS各个方面,图1示出了示例MPLS网络100的一部分,示例MPLS网络100包括LDP节点102-122,LDP节点102-122经由通信链路被耦合在一起。从节点102到节点122的LSP可以被创建,从而使得与从节点102被发送到节点122的特定FEC相关联的流的所有分组将遍历通过相同的集合的节点。每个LDP节点将通过其所建立的LSP的信息维护在LDP转发表中。因此,如果节点110知道节点114是从节点102所接收的去往节点122的所有分组的沿LSP的下一跳,则节点110可以将分组转发到节点114。
2.3分段路由
分段路由(SR)是节点使用SR转发表和分段ID来转发分组的机制。类似于MPLS,SR使能节点的数据平面中的非常快速和简单的转发引擎。SR不依赖于特定的开放式系统互连(OSI)模型数据链路层技术来转发分组。
与LDP分布式标签相反,SR节点(即,采用SR的节点)基于分段ID来做出分组转发决策,因此SR节点不需要在其控制平面中采用LDP。在一个实施例中,分段ID实质上比标签更短。分段ID的范围可能不同于标签的范围。除非另外指出,SR节点在其控制平面中缺乏LDP。
分组可以经由入口边缘SR节点进入具有SR功能的网络(即,具有SR功能的节点的网络),沿分段路径(SP)(包括一个或多个核心SR节点)逐跳遍历,并且经由出口边缘SR节点退出网。
类似于标签,分段ID是短的(相对于FEC或IP地址的长度)、固定长度的标识符。在一个实施例中,分段ID比标签更短。分段ID可以与网络的拓扑段、网络节点所提供的服务等相对应。拓扑段表示到SR节点的一跳或多跳路径。拓扑段用作可以被结合形成SP的子路径。如下面将更充分描述的,分段ID的栈可以表示SP,并且SP可以与FEC相关联。
存在几种类型的分段ID,包括节点分段ID、邻接分段ID等。节点分段ID被分配给节点,从而使得没有属于网络域的两个SR节点被分配相同的节点分段ID。节点分段ID可以被映射到诸如节点回送IP地址(在下文称为节点回送)之类的唯一SR节点标识符。在一个实施例中,所有分配的节点分段ID从预定义的ID范围(例如,[32,5000])中被选择。如下面将更充分描述的,节点分段ID与一跳或多跳、到被分配有节点分段ID的SR节点的最短路径(SPT)相对应。
邻接分段ID表示网络中的邻接SR节点之间的直接链路。链路可以被唯一标识。仅为了说明的目的,本公开将使用节点(链路被置于节点之间)的回送来标识链路。为了说明,针对由节点回送X和节点回送Y标识的两个节点之间的链路,该链路在本文中将被标识为链路XY。因为回送是唯一的,因此链路ID是唯一的。链路ID不应该与邻接分段ID相混淆;邻接分段ID在网络内可能不是唯一的。本公开将假设网络中的节点之间仅存在一条链路,应该理解的是本公开不应该限于此。
每个SR节点可以针对节点的链路中的每个链路分配不同的邻接分段ID。邻接分段ID是本地显著的;分开的SR节点可以分配相同的邻接分段ID,但是邻接分段ID表示不同的链路。在一个实施例中,邻接分段ID从预定义的范围(在针对节点分段ID的预定义范围之外)中被选择。
SR节点可以使用诸如具有SR扩展的IGP和/或BGP之类的协议来通告路由信息,路由信息包括绑定于回送的节点分段ID、被映射到链路ID的邻接分段ID等。节点可以使用其接收的路由信息来创建网络的拓扑图。此图可以被用于创建或更新转发表。为了说明,节点可以使用其创建的图来识别去往各个节点回送的最短路径(SPT)的下一跳出口接口。所识别出的针对回送的SPT或下一跳出口接口然后被映射到转发表中的相应的节点分段ID。SR节点还可以将其邻接分段ID映射到针对SR转发表中的链路的相应出口接口。然而,因为邻接分段ID是本地显著的,邻接分段ID应该仅被映射在通告邻接分段ID的节点的SR转发表中。换句话说,通告邻接分段ID的SR节点应该是网络区域中具有将邻接分段ID映射到出口接口的SR转发表的唯一节点。
如上面所指出的,SR使得分段路径(SP)能够通过网络。SP可以与FEC相关联。与相同的FEC相关联的分组通常遍历朝向其目的地的相同SP。SP中的节点基于分段ID来做出转发决策,而不是基于分组的内容(例如,目的地IP地址)。因此,SP中的分组转发不依赖于特定的第2层技术。
SR边缘节点和/或其它设备(例如,计算路径节点)可以使用所通告的路由信息(绑定于回送的节点分段ID、被映射到链路ID的邻接分段ID等)和拓扑图来创建有序分段ID列表(即,分段ID栈)。分段ID栈与相应的SP相对应。栈中的各分段ID可以与相应的SP的相应的分段或子路径相对应。
当入口边缘SR节点接收分组时,该节点或与该节点进行数据通信的路径计算元件可以基于分组中所包含的信息来选择针对分组的SP。在一个实施例中,可以使用分组的目的地地址来确定分组的FEC。类似于MPLS,该FEC可以采取距所接收的分组的目的地IP地址最近的出口边缘节点的标识符(例如,回送)的形式。FEC然后被用于选择被映射到该FEC的分段ID栈。入口边缘节点可以经由头部将所选择的分段ID栈附接到分组。附接有栈的分组按与栈中的分段ID的列表顺序相对应的顺序沿SP的分段并且遍历SP的分段被转发。在每个SR节点的数据平面中操作转发引擎可以使用栈内的顶部分段ID来查找出口接口以用于下一跳。由于分组和附接的分段ID栈以逐跳的方式沿SP被转发,因此分段ID可以被弹出栈的顶部。在另一实施例中,附接的分段ID栈维持不变,这是由于分组沿SP被转发。在该实施例中,随着分组沿SP被转发,到栈中活跃分段ID的指针可以被增加。然而,与MPLS相反,分段ID通常不被交换,因为分组和附接的分段ID栈沿SP被转发。
为了说明SR的一般概念,图2示出了与节点AE1和AE2进行数据通信的示例具有SR功能的供应商网络。网络202包括SR节点204-222。节点204-210分别被分配唯一的节点分段ID64-67,节点212-218分别被分配唯一的节点分段ID68-71,并且节点222被分配唯一的节点分段ID72。SR节点204-222中的每个SR节点具有接口,接口如所示出的被标识。例如,节点204分别具有被指定为1-3的三个接口。节点204-222中的每个节点被分配唯一的回送。回送A-D分别被分配给节点204-210,回送M-P分别被分配给节点212-218,并且回送Z被分配给节点222。这些回送在网络中是唯一的并且可以被用于若干目的,例如计算网络202的拓扑,进而可以被用于创建SP和/或识别SPT,并且因此识别针对SR转发表的下一跳出口接口。节点204-222还可以分配本地显著的邻接分段ID。例如,节点208可以分别将邻接分段ID9001-9003分配给链路CB、CD和CO。
SR节点204-222中的每个SR节点可以使用具有SR扩展的IGP来将路由信息通告给网络202中的其它节点。例如,节点208可以生成和发送一个或多个通告,该通告包括相应地被绑定到链路CB、CD和CO的邻接分段ID9001-9003以及被绑定到回送C的节点分段ID66。本领域技术人员应该理解通告可以包括另外的信息。节点204-222的控制平面可以使用其接收的通告来生成相应的SR转发表以供在数据平面中使用。例如,节点208可以生成示例SR转发表240,示例SR转发表240将邻接分段ID9001-9003分别映射到节点接口ID1-3,并且将节点分段ID(例如,64、65、67、70和72)分别映射到节点208接口1、1、2、3和2,这些节点接口是由节点208分别针对回送A、B、D、O和Z所确定的SPT下一跳出口接口。应注意,在所示出的实施例中,仅SR转发表240将邻接分段ID9001-9003映射到接口;网络202的其它节点中的SR转发表不应该映射邻接分段ID9001-9003。
除创建SR转发表外,SR节点或路径计算节点(未示出)可以针对SP创建相应的分段ID栈。例如,入口边缘节点204针对入口边缘节点204和出口边缘节点222之间的SP创建示例分段ID栈224。示例分段栈224对特定FEC(例如,FECZ)被创建。示例栈224包括三个分段ID:由节点208和222分别通告的节点分段ID66和72、以及由节点208所通告的邻接分段ID9003。栈224与SP(其中分组流按顺序通过节点204、206、208、216、218和222)相对应。
响应于接收到去往可以经由AE2到达(AE2可以经由节点222到达)的设备的分组,SR节点204可以基于分组中所包含的信息来选择分段ID栈。例如,节点204可以基于分组P中的目的地IP地址和/或其它信息来选择针对所接收的分组P的FECZ(即,针对节点222的回送)。FECZ被映射到表(未示出)中的示例栈224。节点204将栈224附接到分组P。示例分段栈224列出与分组遍历到达出口边缘节点222的一跳和多跳分段相对应的分段ID。一跳和多跳分段共同构成与栈224相对应的SP。一旦分段栈224被附接到分组P,则入口SR使得节点204可以使用顶部分段ID(例如,分段ID=66)来访问SR转发表(未示出)以读取出口接口标识符2,出口接口标识符2是到SR节点(被分配有节点分段ID66)的SPT的下一跳出口接口。
继续参照图2,图3示出了根据一个实施例的使用分段ID进行分组转发的示例过程。更具体地,图3示出了可以由与图2中所示网络类似的网络中的SR节点(包括边缘节点)执行的示例方法。响应于接收附接有分段ID栈的分组,或响应于将分段ID栈附接到分组,SR节点在步骤304中判定栈的顶部分段ID是否与被分配给SR节点的节点分段ID相匹配。如果存在匹配,则过程继续进行到步骤306,其中SR节点弹出顶部分段ID,这可能将下面的分段ID暴露为新的顶部分段ID。如果不存在新的顶部分段ID(即,306中被弹出的分段是栈的最后一个分段ID),则分组P已经到达出口边缘节点,并且过程结束。如果暴露了新的顶部分段ID,或在步骤304中不存在对分段ID的匹配,则SR节点在步骤314中访问其SR转发表来读取被映射到顶部分段ID的出口接口。在步骤316中,SR节点判定顶部分段ID是否是邻接分段ID。该判定可以通过简单地将顶部分段ID与网络内可用于分配的指定范围的邻接分段ID进行比较来实现。如果顶部分段ID在指定范围内,则顶部分段ID是邻接分段ID并且其被弹出。在步骤322中,SR节点经由步骤314中所识别的出口接口将分组P和附接的栈转发到下一跳节点。
继续参照图3,图2示出了由节点转发的分组P和附接的栈224。如所示出的,节点204和206转发分组P和栈224而未弹出分段ID。然而,在分组P和栈224根据步骤322被转发到节点216之前,节点208根据步骤306和320相应地弹出节点分段ID66和邻接分段ID9003。节点216和218转发分组P和栈224而未弹出分段ID。SR出口边缘节点222意识到它本身是SP的最后一跳。最终,节点222可以采用传统的IP路由并且使用分组P内的目的地IP地址基于路由表查找来转发分组P以访问节点AE2
3.混合网络
图1和图2示出了分别包括LDP节点和SR节点的示例供应商网络。一些供应商可能采用混合网络或既包括LDP节点也包括SR节点的网络。然而,当SR节点和LDP节点直接互相耦合时,针对SR节点和LDP节点所描述的分组转发机制中的差异可能消除SR节点和LDP节点之间的互操作性。
在一个实施例中,如果混合网络以SR/LDP节点(即,既实现SR也实现LDP的节点)被细分为介于其边界或界线处的中间系统-中间系统(IS-IS)或开放最短路径(OSPF)区域或级别,则混合网络可以成功地实现分组到其目的地的传输。如下面将更充分描述的,SR/LDP节点可以用作级别1/级别2边界节点,级别1/级别2边界节点促进SR区域和LDP区域之间的分组和路由信息交换。图4-6示出了采用SR、LDP和SR/LDP节点的示例供应商网络的各部分。
3.1LDP到SR
图4示出了采用LDP、SR和SR/LDP节点的示例混合网络400的一部分。节点402和404具有LDP功能,节点410和412具有SR功能,并且边界节点406具有SR/LDP功能。网络400被细分为SR区域和LDP区域,节点402-406被包含在LDP区域中并且节点406-412被包含在SR区域中。预期可以有另外的区域。SR/LDP节点406既可以被包含在LSP区域中也可以被包含在SR区域中。
网络400中的节点具有唯一的回送。例如,节点402-412分别被分配回送A-E。SR节点和SR/LDP节点中的每个节点被分配节点分段ID(其在SR区域内是唯一的)。更具体地,节点406-412分别被分配节点分段ID66-70。
区域中的所有节点可以采用IGP来将其路由信息(包括其回送)通告给区域中的其它节点。诸如节点406-412之类的SR节点和SR/LDP节点通过将其回送绑定到其相应的节点分段ID来扩展其IGP通告。源于SR节点和SR/LDP节点的通告还可以包含指示这些具有SR功能的另外的信息。SR/LDP节点还能够使用例如内部IGP来将一个区域的边缘节点的回送地址传送到邻近区域中。关于这一点,SR/LDP节点可以通告可以经由SR/LDP节点到达一个区域中的边缘节点。例如SR/LDP节点406可以向LDP节点通告可以经由SR/LDP节点406的回送C到达节点412的回送E。这使得能够经由SR/LDP节点到达SR边缘节点。在一个实施例中,SR/LDP节点不将被绑定到SR边缘节点回送的节点分段ID传送到LDP区域中。
区域中的节点可以使用其接收的路由信息(包括其它区域中的边缘节点的回送)来创建路径和/或转发表。例如LDP区域中的示例节点可以创建或更新其区域的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新LSP和LDP转发表。由于SR/LDP节点406通告可以经由回送C到达回送E,因此LDP节点402和404使用回送C来计算到回送E的SPT。LDP表中的条目可以使用到回送C的SPT出口来映射针对FECE的标签。类似地,SR区域中的节点可以创建或更新其区域的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新SP和SR转发表。SR/LDP节点可以创建针对包含这些SR/LDP节点的每个区域的转发表。如下面将更充分描述的,这些表可以被逻辑地链接以使得诸如节点406之类的SR/LDP节点能够用作LSP和SP之间的合并点。要注意的是,虽然LDP区域中的SR/LDP节点和LDP节点经由LDP对等会话互相交换标签,但是SR区域中的SR/LDP节点和SR节点不互相交换LDP标签。SR/LDP节点可以追踪具有或不具有LDP功能的邻近节点。例如,当节点410没有响应来自SR/LDP节点406的LDP对等请求时,SR/LDP节点406将认识到邻近节点410不具有LDP功能。
SR/LDP节点(如节点406)能够在区域之间交换分组。SR/LDP节点可以将来自LDP区域中的LSP的分组传送到SR区域中的SP。为了说明,入口边缘LDP节点402可以接收去往可以经由节点AE2到达的设备的分组P。响应于接收分组,入口边缘LDP节点402或计算路径节点可以基于诸如分组的目的地IP地址之类的信息来确定分组P的FEC。例如,节点402可以选择回送E作为分组P到达边缘节点412应该采用的LSP的FEC。所选择的FEC通过节点402的存储器中所存储的表被映射到标签L1。根据上述MPLS转发机制,入口节点402经由被映射到标签L1的出口接口将分组P和标签L1转发至LSP的下一跳(即,LDP节点404)。下一跳节点404访问其LDP转发表来读取标签L2,标签L2被映射到标签L1。节点404将L1与L2进行交换,并且将分组P转发到SR/LDP节点406。
SR/LDP节点406是LSP中的最后一跳。SR/LDP节点406可以在相应的SP上转发分组P。使用其逻辑链接的LDP和SR转发表,SR/LDP节点406将标签L2映射到回送E,并且将回送E映射到节点分段ID70。要注意的是,SR/LDP节点406由于其之前从节点412(包括被绑定到分段ID70的回送E)所接收的通告,SR/LDP节点406可以将回送E映射到节点分段ID70。在替代实施例中,SR/LDP可以通过首先基于诸如分组P所包含的目的地IP地址来判定FEC(即,回送E)来判定节点分段ID。不考虑SR/LDP节点406判定节点分段ID70的方式,根据图3中所示的过程或其修改形式,SR/LDP节点406本质上将传入标签L2与节点分段ID70进行交换并且转发附接有分段ID70的分组P。
3.2SR到LDP
如上所述,SR/LDP节点可以将来自LSP的分组传送至SP。SR/LDP节点还可以将来自SP的分组传送至LSP。图5示出了包括节点502-512的另一示例混合网络500,节点502-512耦合于节点AE1和AE2之间。网络500被细分为SR区域和LDP区域,节点502-506被包含在SR区域中并且节点506-512被包含在LDP区域中。SR/LDP节点506既被包含在LSP区域中也被包含在SR区域中。SR/LDP节点506实现上述SR/LDP节点406的特征,使得来自具有LDP功能的边缘节点512的分组能够传输到具有SR功能的边缘节点502。如下面将更充分描述的,SR节点506还使得来自SR边缘节点502的分组能够传输到LDP边缘节点512。
所有节点被分配唯一的回送。例如,节点502-512分别被分配回送F-J。SR节点和SR/LDP节点中的每个节点被分配节点分段ID(节点分段ID在网络500内是唯一的)。更具体地,节点502-506分别被分配节点分段ID72-76。
类似于图4中的区域,细分网络500可以被配置为实现其自己的IGP。在一个实施例中,诸如节点502-506之类的SR节点和SR/LDP节点扩展其IGP通告以包括被绑定到相应的节点分段ID的回送。源于SR节点和SR/LDP节点的通告还可以包含指示其具有SR功能的另外的信息
SR/LDP节点能够使用例如内部IGP来将SR边缘节点的回送传送到LDP中。例如,除将节点502的回送F传送至LDP区域中之外,SR/LDP节点506还能够将节点512的回送J传送至SR区域中。关于这一点,SR/LDP节点506可以向节点502和504通告可以经由被分配给SR/LDP节点506的回送H到达被分配给LDP边缘节点512的回送J。在SR/LDP节点将LDP边缘节点的回送传送到SR区域中之前,SR/LDP节点可以将唯一的节点分段ID绑定到LDP边缘节点回送。在所示出的示例中,回送J被传送到具有节点分段ID80的SR区域中。如下面将更充分描述的,这使得能够经由SR/LDP节点和SP到达LDP边缘节点。SR-TLV标记可能不能阻止PHP发生。
区域节点使用其接收的路由信息(包括其它区域中的边缘节点的回送)来创建路径和/或转发表。LDP区域中的节点可以创建或更新其区域的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新LSP和LDP转发表。类似地,SR区域中的节点可以创建或更新其区域的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新SP和SR转发表。由于SR/LDP节点506通告可以经由回送H到达回送J/节点分段80,因此SR节点502和504使用回送H来计算到回送J/节点分段ID80的SPT。SR表中的条目将节点分段ID80映射到朝向回送H的SPT出口。SR/LDP节点可以创建针对包含这些SR/LDP节点的每个区域的转发表。如下面将更充分描述的,这些表可以被逻辑地链接或合并以使得诸如节点506之类的SR/LDP节点能够用作LSP和SP之间的合并点。
SR/LDP节点可以将来自SR区域中的SP的分组传送到LDP区域中的LSP。为了说明,入口边缘SR节点502可以接收去往可以经由节点AE2到达的设备的分组P。响应于接收分组,入口边缘SR节点502或计算路径节点可以基于诸如分组的目的地IP地址之类的信息来确定分组P的FEC。例如,节点502可以选择回送J作为分组P到边缘节点512应该采用的路径的FEC。所选择的FEC由节点502被映射到节点分段ID80。根据图3中所述的过程,入口节点402经由被映射到节点分段ID80的出口接口将分组P和节点分段ID80转发至朝向节点512的SP的下一跳(即,SR节点504)。下一跳节点504访问其SR转发表来读取到下一跳SR节点506的出口接口。
当SR/LDP节点506接收到附接有节点分段ID80的分组P时,其转发表不提供针对下一SR跳的出口接口。相反,被映射到节点分段ID的转发表条目可以指示分组应该在与FECJ相关联的LSP上被转发。因此,SR/LDP节点506可以在相应的LSP上转发分组P。为此,转发表可以将回送J映射到标签L3,标签L3在之前的LDP对等会话期间从LDP节点510被接收。SR/LDP节点506移除节点分段ID80并且将标签L3附接到分组P。SR/LDP节点506然后可以从被映射到节点的转发表中的FECJ的出口接口转发附接有标签L3的分组P。根据上述MPLS转发机制,在交换或弹出标签L3后,下一跳节点510将分组P转发至出口节点512。
3.3经由SR的LDP
图4和图5分别示出了SR/LDP节点,SR/LDP节点相应地使得能够将来自SR区域的分组传送到LDP区域中,以及使得能够将来自LDP区域的分组传送到SR区域中。图6示出了混合网络600,混合网络600使得能够经由SR区域将来自LDP区域的分组传送到另一LDP区域。
图6示出了采用LDP节点、SR节点和SR/LDP节点的示例混合网络600的一部分。LDP节点602、604、612和614具有LDP功能,节点608具有SR功能,并且节点606和610具有SR/LDP功能。网络600被划分为SR区域和两个LDP区域。更具体地,节点602-606被包含在第一LDP区域620中,节点610-614被包含在第二LDP区域622中,并且节点606-610被包含在SR区域624中。在该实施例中,SR/LDP节点606和610用作边界节点。SR/LDP节点606和610可以采用SR/LDP节点406和/或506的操作方面以使得能够经由SR区域传送分组。
网络600中的节点具有唯一的回送。例如,节点606-614分别被分配回送K-Q。SR节点和SR/LDP节点中的每个节点被分配节点分段ID(节点分段ID在SR区域内是唯一的)。更具体地,节点606-610分别被分配节点分段82-86。
区域620-624中的每个区域中的节点可以采用IGP来将其路由信息(包括其回送)通告给该区域中的其它节点。SR节点和SR/LDP节点606-610通过将其回送绑定到其相应的节点分段ID来扩展其通告。与SR/LDP节点406和506将边缘节点的回送传送到邻近区域中类似,SR/LDP节点606和610可以将来自一个区域的边缘节点的回送传送到另一区域中。为了说明,SR/LDP节点610可以向SR区域624中的节点(包括节点608和606)通告可以经由被分配给SR/LDP节点610的回送O到达被分配给LDP边缘节点614的回送Q。在被传送到SR区域624中的通告中,SR/LDP节点610可以将唯一的节点分段ID90绑定到回送Q。如下面将更充分描述的,这使得能够经由SR/LDP节点610和区域624中的SP到达LDP边缘节点614。在SR/LDP节点610将回送Q通告给SR/LDP节点606后,SR/LDP节点606因而可以向区域620中的LDP节点通告可以经由SR/LDP节点606的回送M到达回送Q。这使得能够经由SR/LDP节点606和区域622中的LSP到达LDP边缘节点614。在一个实施例中,SR/LDP节点606不通过SR/LDP节点610传送被绑定到LDP边缘节点614的节点分段ID90。
每个区域中的节点使用其接收的路由信息(包括其它区域中的边缘节点的回送)来创建路径和/或转发表。第一LDP区域620内的节点可以创建或更新该区域中的拓扑图,拓扑图可以被用于创建LSP和LDP转发表。由于SR/LDP节点606通告可以经由回送M到达回送Q,因此LDP节点602和604使用回送M来计算到回送Q的SPT。第二LDP区域622中的节点同样可以创建或更新该区域中的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新LSP和转发表。最后,SR区域624中的节点606-610可以创建或之后更新该区域中的拓扑图,拓扑图可以被用于创建或更新SP和SR转发表。由于SR/LDP节点610通告可以经由回送O到达回送Q/节点分段90,因此节点606和608使用回送O来计算到回送Q/节点分段ID00的SPT。SR/LDP节点606和610可以针对包含SR/LDP节点606和610的每个区域创建转发表。SR/LDP节点内的表可以被逻辑链接以使得SR/LDP节点能够用作LSP和SP之间的合并点。
SR/LDP节点606可以将经由LDP区域620中的LSP接收的分组传送到SR区域624中的SP,并且SR/LDP节点610可以将经由区域624中的SP接收的分组传送到LDP区域622中的LSP。以这种方式,网络600可以在SP上实现分组传送。为了说明。入口LDP节点602可以接收去往经由节点AE2可到达的设备的分组P。响应于接收分组,入口LDP节点或计算路径节点可以基于诸如分组的目的地IP地址之类的信息来确定分组P的FEC。所选择的FEC与LSP相对应并且在节点602的存储器中被映射到标签L1。根据上述MPLS过程,入口节点602经由被映射到标签L1的出口接口将分组P和标签L1转发至朝向节点614的LSP的下一跳(即,LDP节点604)。下一跳节点602将L1与L2进行交换,并且将分组P转发到SR/LDP节点606,SR/LDP节点606是通过LDP区域620的LSP上的下一跳和最后一跳。
SR/LDP节点606使用其在存储器中具有的LDP和SR转发表的逻辑结合来将标签L2映射到回送O,将回送O映射到节点分段90。SR/LDP节点606本质上将被附接到分组P的传入标签L2与节点分段ID90进行交换。之后,根据图3中所示的过程或其修改形式,SR/LDP节点606转发附接有节点分段ID90的分组P。根据图3,SR节点608接收附接有节点分段ID90的分组P,并且将分组与节点分段ID90一起转发到SR/LDP节点610。
SR/LDP节点610是SP-SP区域624中的最后一跳。当SR/LDP节点610接收到附接有节点分段ID90的分组P时,其转发表不提供针对下一SR跳的出口接口。相反,被映射到节点分段ID的转发表条目可以指示分组应该在LDP区域622中的LSP上被转发,LSP与由回送Q标识的FEC相关联。因此,SR/LDP节点610可以将分组P转发朝向其最终目的地。为此,SR/LDP节点610可以将回送Q映射到标签L3,标签L3是在之前的LDP对等会话期间从节点612被接收的。SR/LDP节点610移除节点分段ID90并且将标签L3附接到分组P。SR/LDP节点610然后可以经由被映射到节点的转发表中的FECQ的出口接口转发附接有标签L3的分组P。根据上述MPLS转发机制,在交换或弹出标签L3后,下一跳节点612将分组P转发至出口节点614。
图7是示出了可以在图1、2、4、5或6中所示的网络中采用的节点的某些另外的和/或替代的组件的框图。在该描绘中,节点700包括很多线卡(线卡702(1)-(N)),这些线卡经由数据总线730和结果总线740被通信耦合到转发引擎或分组转发器710和处理器720。线卡702(1)-(N)包括很多端口处理器750(1,1)-(N,N),端口处理器750(1,1)-(N,N)由端口处理器控制器760(1)-(N)来控制。还应该注意的是,转发引擎710和处理器720不仅经由数据总线730和结果总线740互相耦合,而且通过数据链路770互相通信耦合。
每个线卡702的处理器750和760可以被安装在单个印刷电路板上。当接收到分组或分组和头部时,分组或分组和头部可以按下面的方式由路由器700来识别和分析。一旦接收到分组或分组和头部,分组(或其控制信息中的一些或全部)或分组和头部从端口处理器750(1,1)-(N,N)中的接收分组或分组和头部的一个端口处理器被发送到被耦合至数据总线730的那些设备中的一个或多个(例如,其他端口处理器750(1,1)-(N,N)、转发引擎710和/或处理器720)。对分组或分组和头部的处理可以例如由转发引擎710来确定。例如,转发引擎710可以确定分组或分组和头部应该被转发到端口处理器750(1,1)-(N,N)中的一个或多个。这可以通过向端口处理器控制器760(1)-(N)中的相应的一个或多个端口处理器控制器指示端口处理器750(1,1)-(N,N)中的给定的一个或多个端口处理器中所保持的分组或分组和头部的副本应该被转发到端口处理器750(1,1)-(N,N)中的适当的一个端口处理器来完成。另外或替代地,一旦分组或分组和报头已经被识别用于处理,转发引擎710、处理器720等可以被用于以相同的方式处理分组或分组和头部或添加分组安全信息,以便确保分组的安全。当节点源发这样的分组或分组和头部时,该处理可以例如包括对分组的信息或分组和头部的信息中的一些或全部的加密,添加数字签名或一些其它信息或能够确保分组或分组和头部安全的处理。当节点接收这样的经处理的分组或分组和头部时,相应的过程被执行以恢复或验证已经被保护的分组的信息或分组和头部的信息。
虽然已经结合若干实施例对本发明进行了描述,但是本发明不旨在限于本文所提出的特定形式。相反,旨在覆盖可以合理地被包括在由所附权利要求所定义的本发明的范围内的这样的替代、修改和等价形式。
Claims (19)
1.一种方法,包括:
接收附接有第一标签分发协议LDP标签的分组;
将所述第一LDP标签从所述分组中剥除;
在所述第一LDP标签被剥除之后,将分段标识符ID附接到所述分组;
在朝向具有分段路由SR功能的节点的路径上转发附接有分段ID的所述分组,其中所述路径包括具有SR功能的第一节点,并且其中具有SR功能的节点被唯一分配所述分段ID。
2.如权利要求1所述的方法,其中,附接有所述第一LDP标签的所述分组从具有LDP功能的节点而不是具有SR功能的节点被接收。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述具有SR功能的第一节点不具有LDP功能。
4.如权利要求1所述的方法,还包括:
所述具有SR功能的第一节点接收附接有所述分段ID的所述分组;
所述具有SR功能的第一节点朝向所述具有SR功能的节点转发附接有所述分段ID的所述分组,其中所述路径包括具有SR功能的第二节点。
5.如权利要求1所述的方法,还包括:
所述具有SR功能的节点接收附接有所述分段ID的所述分组;
所述具有SR功能的节点将所述分段ID从所述分组中剥除;
所述具有SR功能的节点在剥除所述分段ID之后,将第二LDP标签附接到所述分组;
所述具有SR功能的节点将附接有所述第二LDP标签的所述分组转发到具有LDP功能的第二节点。
6.如权利要求5所述的方法,还包括:另一节点将所述分段ID映射到所述第二LDP标签。
7.如权利要求1所述的方法,还包括以下动作:将所述第一LDP标签映射到所述分段ID。
8.如权利要求1所述的方法,还包括:
接收附接有第二标签的第二分组;
将所述第二LDP标签从所述第二分组中剥除;
在所述第二LDP标签被剥除之后,将第二分段ID附接到所述第二分组;
在朝向另一具有SR功能的节点的第二路径上转发附接有所述第二分段ID的所述第二分组,其中所述第二路径包括所述具有SR功能的第二节点,并且其中另一具有SR功能的节点被唯一分配所述第二分段ID。
9.如权利要求8所述的方法,还包括:
所述具有SR功能的第二节点接收附接有所述第二分段ID的所述第二分组;
所述具有SR功能的第二节点朝向另一具有SR功能的节点转发附接有所述第二分段ID的所述第二分组,其中所述第二路径包括具有SR功能的第三节点;
其中所述具有SR功能的第二节点不具有LDP功能。
10.一种装置,包括:
具有分段路由SR功能的第一节点,其中所述具有SR功能的第一节点被配置为:
接收附接有第一标签分发协议LDP标签的分组;
将所述第一LDP标签从所述分组中剥除;
在所述第一LDP标签被剥除之后将第一分段标识符ID附接到所述分组;
朝路径上的节点转发附接有所述第一分段ID的所述分组,其中所述路径包括所述具有SR功能的第二节点,并且其中另一节点被唯一分配所述分段ID。
11.如权利要求10所述的装置,还包括:
被耦合到所述第一节点的具有LDP功能的第一节点,其中所述具有LDP功能的第一节点被配置为:
将所述第一LDP标签附接到所述分组;
将附接有所述第一LDP标签的所述分组转发到所述第一节点;
其中,所述第一LDP节点不具有SR功能。
12.如权利要求10所述的装置,还包括:
被耦合到所述具有SR功能的第一节点的所述具有SR功能的第二节点,其中所述具有SR功能的第二节点被配置为:
接收附接有所述分段ID的所述分组;
在到另一节点的所述路径上将附接有所述分段ID的所述分组转发到具有SR功能的第三节点。
13.如权利要求12所述的装置,还包括:
另一节点,其中所述另一节点被配置为:
接收附接有所述分段ID的所述分组;
将所述分段ID从所接收的分组中剥除;
在所述分段ID被剥除之后将第二LDP标签附接到所述分组;
将附接有所述第二LDP标签的所述分组转发到具有LDP功能的第二节点。
14.如权利要求13所述的装置,其中,所述另一节点被配置为将所述分段ID映射到所述第二LDP标签。
15.如权利要求10所述的装置,其中,所述具有SR功能的第一节点被配置为将所述第一LDP标签映射到所述分段ID。
16.一种存储可执行指令的存储器,其中节点被配置为响应于执行所述指令来实施方法,所述方法包括:
接收附接有第一标签分发协议LDP标签的分组;
将所述第一LDP标签从所述分组中剥除;
在所述第一LDP标签被剥除之后,将分段标识符ID附接到所述分组;
通过网络朝向最短路径上的节点转发附接有分段ID的所述分组,其中所述最短路径包括具有分段路由SR功能的第一节点,并且其中所述节点被唯一分配所述分段ID。
17.如权利要求16所述的存储器,其中,所述具有SR功能的第一节点不具有LDP功能,并且其中附接有所述第一LDP标签的所述分组从具有LDP功能的节点而不是具有SR功能的节点被接收。
18.如权利要求17所述的存储器,其中,所述方法还包括以下动作:将所述第一LDP标签映射到所述分段ID。
19.如权利要求17所述的存储器,其中所述方法还包括:
接收具有第二标签的第二分组,所述第二标签被附接到所述第二分组;
将所述第二LDP标签从所述第二分组中剥除;
在所述第二LDP标签被剥除之后,将第二分段ID附接到所述第二分组;
在朝向另一节点的第二最短路径上转发附接有所述第二分段ID的所述第二分组,其中所述第二路径包括具有SR功能的第二节点,并且其中另一节点被唯一分配所述第二分段ID。
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