CN105187320A - 一种mpls负荷分担的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MPLS负荷分担的处理方法及装置。其中，该方法包括：将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和IP负荷分担；其中，标签组中包括与每条链路对应的标签；检测到链路故障时，基于IP负荷分担切换链路；基于标签组中的标签和IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。通过本发明，解决了相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，缩短了MPLS负荷分担链路故障瞬间业务断流时间，做到业务断流的时间跟路由前缀数量无关。路由前缀越多，效果越明显。

Description

一种MPLS负荷分担的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数据网络和通信技术领域，特别是涉及一种MPLS负荷分担的处理方法及装置。

背景技术

在网络高速发展的时代，用户对带宽和服务质量的要求也越来越高。各种以提高网络服务质量的技术应运而生，其中以快速重路由(FRR)技术和负荷分担技术应用最为广泛。快速重路由技术在于保护业务中断<50ms；负荷分担技术在于提高链路带宽和冗余保护。

MPLS负荷分担的模式主要有两种：基于包的模式和基于流的模式。不论是哪种模式，都需要将流量映射到MPLS负荷分担链路上。基于包的模式，是根据MPLS负荷分担链路权重，将报文均匀的分配到各个负荷分担链路上。基于流的模式，是根据报文特征字，例如IP报文的五元组信息、标签报文的标签值等，生成流标识，每个流标识对应一个负荷分担链路。

MPLS负荷分担链路发生故障时，转发面需要更新负荷分担链路信息，控制面需要通过协议收敛完成路由计算，并重新生成负荷分担。在负荷分担链路故障和控制面收敛完成期间，流量继续往故障的负荷分担链路发，就出现丢包现象，如果丢包时间过长，就会影响到MPLS业务。

路由器设备上，传统的实现方案是：每一条VPN路由和一个MPLS负荷分担对应。图1是根据相关技术的MPLS负荷分担的组网图，如图1所示，当路由器设备上存在大量的VPN路由时，系统中也有多个MPLS负荷分担。这些MPLS负荷分担共同特征是链路IP信息相同，仅仅标签不同。一旦某条链路出现故障时，转发面需要更新系统中所有MPLS负荷分担的链路信息，而更新MPLS负荷分担表的链路信息是个很耗时的操作，导致那些MPLS负荷分担无法及时更新的业务丢包。丢包时间甚至达到秒级，对于语音之类的业务是无法接受的。

针对相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，本发明提供了一种MPLS负荷分担的处理方法及装置，用以解决上述技术问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种MPLS负荷分担的处理方法，其中，该方法包括：将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和IP负荷分担；其中，所述标签组中包括与每条链路对应的标签；检测到链路故障时，基于IP负荷分担切换链路；基于所述标签组中的标签和所述IP负荷分担进行流量转发。

优选地，基于IP负荷分担切换链路包括：检测到链路故障时，更新所述IP负荷分担；根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

优选地，基于所述标签组中的标签进行链路的流量转换包括：在所述标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；根据该标签和所述IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种MPLS负荷分担的处理装置，其中，该装置包括：标签分离模块，用于将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和IP负荷分担；其中，所述标签组包括与每条链路对应的标签；链路切换模块，用于在检测到链路故障时，基于IP负荷分担切换链路；流量转发模块，用于基于所述标签组中的标签和所述IP负荷分担进行流量转发。

优选地，所述链路切换模块包括：更新单元，用于在检测到链路故障时，更新所述IP负荷分担；链路切换单元，用于根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

优选地，所述流量转发模块包括：标签查找单元，用于在所述标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；流量转发单元，用于根据该标签和所述IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。

本发明有益效果如下：

通过本发明，解决了相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，缩短了MPLS负荷分担链路故障瞬间业务断流时间，做到业务断流的时间跟路由前缀数量无关。路由前缀越多，效果越明显。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是根据相关技术的MPLS负荷分担的组网图；

图2是根据本发明实施例的MPLS负荷分担的处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的MPLS负荷分担的处理装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的MPLS负荷分担一条链路出现故障的示意图；

图5是根据本发明实施例的MPLS负荷分担标签分离模块交互示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，本发明提供了一种MPLS负荷分担的处理方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明的目的在于对部署MPLS负荷分担的场景中，负荷分担链路发生故障时，业务流丢包<50ms。为了达到此目标，需要将MPLS负荷分担中的标签信息分离，形成标签组和IP负荷分担，确保IP负荷分担能够最大程度的复用。当链路发生故障时，转发面只需要更新IP负荷分担链路信息，从而达到MPLS负荷分担链路信息的快速切换。下面通过实施例进行介绍。

本实施例提供了一种MPLS负荷分担的处理方法，图2是根据本发明实施例的MPLS负荷分担的处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤(步骤S202-步骤S206)：

步骤S202，将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和IP负荷分担；其中，标签组中包括与每条链路对应的标签。

步骤S204，检测到链路故障时，基于IP负荷分担切换链路。

具体地，基于IP负荷分担切换链路包括：检测到链路故障时，更新IP负荷分担；根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

步骤S206，基于标签组中的标签和上述IP负荷分担进行流量转发。

具体地，基于标签组中的标签进行链路的流量转发包括：在标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；根据该标签和IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。

通过上述方法，解决了相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，缩短了MPLS负荷分担链路故障瞬间业务断流时间，做到业务断流的时间跟路由前缀数量无关。路由前缀越多，效果越明显。

对应于上述实施例介绍的MPLS负荷分担的处理方法，本实施例提供了一种MPLS负荷分担的处理装置，该装置用以实现上述实施例。图3是根据本发明实施例的MPLS负荷分担的处理装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：标签分离模块10、链路切换模块20和流量转发模块30。下面对该结构进行详细介绍。

标签分离模块10，用于将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和IP负荷分担；其中，标签组包括与每条链路对应的标签；

链路切换模块20，连接至标签分离模块10，用于在检测到链路故障时，基于IP负荷分担切换链路；

流量转发模块30，连接至链路切换模块20，用于基于标签组中的标签和IP负荷分担进行流量转换。

优选地，链路切换模块20包括：更新单元，用于在检测到链路故障时，更新IP负荷分担；链路切换单元，用于根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

优选地，流量转发模块30包括：标签查找单元，用于在标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；流量转发单元，用于根据该标签和IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。

下面通过实施例对本发明的技术方案进行介绍。

图4是根据本发明实施例的MPLS负荷分担一条链路出现故障的示意图，如图4所示，当PE4-P1-PE1(Path1)链路发生故障时，从CE2发往CE1的VPN流量丢包<50ms。图5是根据本发明实施例的MPLS负荷分担标签分离模块交互示意图，本实施例在路由器PE4上实施。具体实施步骤如下：

步骤1：图1在PE4上配置到PE1、PE2、PE3的MP-IBGP邻居，CE1上通过IGP协议将1000条路由(Prefix1-Prefix1000)通告给PE1、PE2、PE3。在PE1、PE2、PE3上各自通过MP-IBGP协议，将10000条路由通告给PE4，这样PE4上就学到了1000条路由(Prefix1-Prefix1000)。

步骤2：图1中PE4上配置MP-BGP的负荷分担，1000条L3VPN路由(Prefix1-Prefix1000)就形成了1000个MPLS负荷分担，这些MPLS负荷分担均有3条链路：PE4-P1-PE1(Path1)，PE4-P2-PE2(Path2)，PE4-P3-PE3(Path3)，仅仅是每条路由在链路上对应的出标签不同。后续步骤以Prefix1为例进行描述，假设Prefix1在链路(Path1，Path2，Path3)对应的标签分别为(L11、L12、L13)。

步骤3：图5负荷分担管理模块计算生成标签数组LIndex1(L11、L12、L13)和IP负荷分担IpIndex1(Path1(0)，Path2(1)，Path3(2))，其中IP负荷分担IpIndex1能够被其他路由(Prefix2-Prefix1000)复用。同时，在IP负荷分担IpIndex1的Path1-Path3中分别记录了标签组LIndex1中的标签位置0-2。

步骤4：图5路由管理模块将携带标签组索引LIndex1和IP负荷分担索引IpIndex1的路由Prefix1下发到转发面。

步骤5：图5负荷分担管理模块将标签数组LIndex1(L11、L12、L13)和IP负荷分担IpIndex1(Path1(0)，Path2(1)，Path3(2))下发到转发面。

步骤6：图5转发面通过报文中的IP地址查找VPN路由表，命中带标签组LIndex1和IP负荷分担索引IpIndex1的路由Prefix1。然后，通过负荷分担选路算法，命中IP负荷分担IpIndex1中的一条链路(Path1(0))，根据Path1(0)中记录的标签位置信息0，从标签组LIndex1(L11、L12、L13)找到Path2对应的标签L11。

步骤7：图4当检测模块发现链路Path1故障时，转发面直接更新IP负荷分担IpIndex1(Path2(1)、Path3(2))。命中路由Prefix1的流量，通过负荷分担选路算法，命中IP负荷分担IpIndex1的Path3(2)。根据Path3(2)中记录的标签位置信息，从标签组LIndex1(L11、L12、L13)找到Path3对应的标签L13。

步骤8：控制面BGP协议重新收敛后，会形成新的MPLS负荷分担。

综上所述，本实施例大大缩短了MPLS负荷分担链路故障瞬间业务断流时间，做到业务断流的时间跟路由前缀数量无关。路由前缀越多，效果越明显。

本发明的技术方案流程大概如下：

步骤A：配置BGP(BorderGatewayProtocol，边界网关协议)并使能负荷分担命令。

步骤B：BGP协议学习到的路由形成负荷分担并下发到负荷分担管理模块。

步骤C：负荷分担管理模块计算生成标签组和IP负荷分担，并在IP负荷分担的链路信息中记录标签在相应标签组中的位置信息。

步骤D：IP负荷分担要实现复用。

步骤E：标签组和IP负荷分担下发到转发面(即下发芯片)。

步骤F：路由下发转发面时，携带标签组的索引和IP负荷分担的索引。

步骤G：报文转发时结合IP负荷分担和标签组，形成完整的转发信息。

步骤H：在路由故障时，转发面更新IP负荷分担，根据更新后的IP负荷分担切换链路。

步骤I：在标签组中查找切换到的新链路对应的标签，基于该标签进行流量转换。

采用本发明的技术方案，解决了相关技术中MPLS负荷分担路由故障时丢包时间长的问题，缩短了MPLS负荷分担链路故障瞬间业务断流时间，做到业务断流的时间跟路由前缀数量无关。路由前缀越多，效果越明显。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种多协议标签交换MPLS负荷分担的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和网络互联协议IP负荷分担；其中，所述标签组中包括与每条链路对应的标签；

检测到链路故障时，基于所述IP负荷分担切换链路；

基于所述标签组中的标签和所述IP负荷分担进行流量转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于IP负荷分担切换链路包括：

检测到链路故障时，更新所述IP负荷分担；

根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述标签组中的标签和所述IP负荷分担进行流量转发包括：

在所述标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；

根据该标签和所述IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。

4.一种多协议标签交换MPLS负荷分担的处理装置，其特征在于，所述装置包括：

标签分离模块，用于将MPLS负荷分担中的标签分离，形成标签组和网络互联协议IP负荷分担；其中，所述标签组包括与每条链路对应的标签；

链路切换模块，用于在检测到链路故障时，基于所述IP负荷分担切换链路；

流量转发模块，用于基于所述标签组中的标签和所述IP负荷分担进行流量转发。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述链路切换模块包括：

更新单元，用于在检测到链路故障时，更新所述IP负荷分担；

链路切换单元，用于根据更新后的IP负荷分担，切换链路。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流量转发模块包括：

标签查找单元，用于在所述标签组中查找切换后的新链路所对应的标签；

流量转发单元，用于根据该标签和所述IP负荷分担中的链路信息进行流量转发。