CN107547386A - 报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及报文转发方法及装置。该方法包括：在接收到MPLS报文的情况下，获取MPLS报文中的第一标签；在第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除第二标签对应的标签转发表项，第一标签为服务于MPLS报文转发的路由对应的新标签，第二标签为服务于MPLS报文转发的路由对应的原有标签；根据第一标签对应的标签转发表项对MPLS报文进行转发。本公开的报文转发方法及装置，在网络设备中的路由对应的标签发生变更时，不立即删除路由对应的原有标签，而在新标签应用于报文转发之后再删除路由对应的原有标签，能够解决路由对应的标签发生变更导致的流量中断的问题。

Description

报文转发方法及装置

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法及装置。

背景技术

MPLS L3VPN是一种三层VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)技术，使用BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)在服务提供商骨干网上发送用户站点的私网路由，使用MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)在服务提供商骨干网上转发用户站点之间的私网报文，从而实现通过服务提供商骨干网连接属于同一个VPN但位于不同地理位置的用户站点。

传统的网络是基于IP(Internet Protocol，网络协议)地址和下一跳来转发报文的，在MPLS网络中，则是通过标签来转发报文。在MPLS网络中，当网络设备上某条路由对应的标签发生变化时，则就有可能造成流量的中断。引起标签变化的有多种，比如MPLS标签分配方式变更或者路由的转发路径发生变更等。

相关技术中，网络设备并不是立即删除为路由分配的原有标签，而是等待一定的时间(例如可以通过定时器定时)例如一分钟之后，才删除原有标签。受到路由数量和标签申请、设备处理性能等多方面的影响，定时器的值很难确定。如果定时器的值设置过小，在标签很多的时候，仍然有可能导致部分标签提前删除而引起流量中断。如果定时器的值设置过大，标签不能够及时释放，可能会导致新的路由申请不到标签。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种报文转发方法及装置，以解决相关技术中在变更路由对应的标签时导致的流量中断的问题。

根据本公开的一方面，提供了一种报文转发方法，所述方法应用于网络设备，所述方法包括：

在接收到MPLS报文的情况下，获取所述MPLS报文中的第一标签；

在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第二标签对应的标签转发表项，其中，所述第一标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的新标签，所述第二标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的原有标签；

根据所述第一标签对应的标签转发表项对所述MPLS报文进行转发。

根据本公开的另一方面，提供了一种报文转发装置，所述装置应用于网络设备，所述装置包括：

获取模块，用于在接收到MPLS报文的情况下，获取所述MPLS报文中的第一标签；

第一删除模块，用于在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第二标签对应的标签转发表项，其中，所述第一标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的新标签，所述第二标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的原有标签；

转发模块，用于根据所述第一标签对应的标签转发表项对所述MPLS报文进行转发。

根据本公开的另一方面，提供了一种报文转发装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

本公开的报文转发方法及装置，在接收到MPLS报文的情况下，获取MPLS报文中的第一标签，在第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除第二标签对应的标签转发表项，并根据第一标签对应的标签转发表项对MPLS报文进行转发，第一标签为服务于MPLS报文转发的路由对应的新标签，第二标签为服务于MPLS报文转发的路由对应的原有标签，由此在网络设备中的路由对应的标签发生变更时，不立即删除路由对应的原有标签，而在新标签应用于报文转发之后再删除路由对应的原有标签，能够解决路由对应的标签发生变更导致的流量中断的问题。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出相关技术中的MPLS L3VPN组网的示意图。

图2示出相关技术中的MPLS L3VPN组网的另一示意图。

图3示出根据本公开一实施例的一种报文转发方法的流程图。

图4示出相关技术中MPLS报文的封装格式的示意图。

图5示出根据本公开一实施例的一种报文转发方法的一示意性的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种报文转发装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种报文转发装置的一示意性的框图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用于报文转发的装置900的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

举例而言，MPLS标签分配方式变更可能导致服务于MPLS报文转发的路由对应的标签变更。在MPLS网络中，有按照每个前缀一个标签、按照每个VPN一个标签以及按照每个下一跳一个标签三种申请标签方式。图1示出相关技术中的MPLS L3VPN组网的示意图。如图1所示，若PE-1采用按照每个下一跳一个标签的方式分配标签，假设为从CE-1学习到的路由1.1.1.1/32分配的标签为100。当在PE-1将标签分配方式更改为按照每个前缀一个标签的方式申请标签时，其处理过程如下：PE-1的标签申请方式从每个下一跳一个标签变更为每个前缀一个标签。PE-1遍历所有的VPN实例，为其申请新标签。若PE-1为路由1.1.1.1/32新申请的标签为200，PE-1通告标签200的更新以及标签100的删除，形成新的标签转发表项。PE-1将新申请的标签200和路由1.1.1.1/32打包成更新报文发送给邻居PE-2。PE-2接收到更新报文之后进行解析，并将路由1.1.1.1/32对应的标签从100更新成200。PE-2根据路由1.1.1.1/32和路由1.1.1.1/32对应的标签200形成新的标签转发表项。由此可以知，在上述的步骤中，PE-1的标签转发表项已经切换成标签200，但是对于对端设备PE-2，则需要等候一段时间之后才能将路由1.1.1.1/32对应的标签切换成200，在这个切换的过程中，流量将发生短时间的中断。

再举例而言，路由的转发路径变更导致服务于MPLS报文转发的路由对应的标签变更。图2示出相关技术中的MPLS L3VPN组网的另一示意图。如图2所示，在VPN网络中，PE-1不再直接和CE-1建立BGP邻居。对于从CE-1发送的路由1.1.1.1/32，可以通过CE-3或CE-4发送给PE-1。PE-1可以从CE-3、CE-4发布的路由中选择最优的一条发送给PE-2。若PE-1按照每下一跳一个标签的方式申请标签，且经过CE-3的路径最优，对于路由1.1.1.1/32，其分配的标签为100。当PE-1和CE-3之间的链路发生故障或者CE-3发生故障时，其处理过程如下：PE-1检测到和CE-3之间的链路发生故障，PE-1删除从CE-3学习的路由1.1.1.1/32。PE-1重新选择到目的地址1.1.1.1/32的最优路由，该示例中，重新选择的最优路由为CE-4发布的路由1.1.1.1/32。PE-1学习的路由1.1.1.1/32的下一跳发生变化、即由CE-3变为CE-4，可以为路由1.1.1.1/32申请新标签，若PE-1为路由1.1.1.1/32新申请的标签为200，PE-1通告标签200的更新以及标签100的删除，形成新的标签转发表项。PE-1将新标签200和路由1.1.1.1/32打包成更新报文发送给邻居PE-2。PE-2接收到更新报文之后进行解析，并将路由1.1.1.1/32对应的标签从100更新成200。PE-2根据路由1.1.1.1/32和路由1.1.1.1/32对应的标签200形成新的标签转发表项。由此可以知，在上述的步骤中，PE-1的标签转发表项已经切换成标签200，但是对于对端设备PE-2，则需要等候一段时间之后才能将路由1.1.1.1/32对应的标签切换成200，在这个切换的过程中，流量将发生短时间的中断。

需要说明的是，尽管以MPLS标签分配方式变更和路由的转发路径变更作为示例介绍了导致服务于MPLS报文转发的路由对应的标签变更的原因如上，但本领域技术人员能够理解，本公开不限于此。本领域技术人员可以根据实际应用场景灵活设定导致服务于MPLS报文转发的路由对应的标签变更的原因。

图3示出根据本公开一实施例的一种报文转发方法的流程图。该方法可以用于网络设备，该网络设备可以是图1中所示的PE(Provider Edge，运营商边缘)设备，也可以是CE(Customer Edge，用户网络边缘)设备，可以是任意一种运行MPLS协议的设备。如图3所示，该方法包括步骤S11至S13。

在步骤S11中，在接收到MPLS报文的情况下，获取该MPLS报文中的第一标签。

MPLS报文转发可以基于标签。报文在进入MPLS网路时，入口的网络设备为报文选择合适的标签，然后MPLS网络中的所有中间设备都可以根据该标签作为转发依据。当报文最终离开MPLS网络时，出口设备会将报文的标签被剥离。

在依据标签对MPLS报文进行转发的过程如下：接收到MPLS报文后，以MPLS报文携带的最外层标签(即第一标签)作为入标签进行标签转发表项的匹配，标签转发表项包括：入标签、标签操作、出标签和转发信息；其中，标签操作的类型例如POP(弹出标签)、SWAP(交换标签)等等，转发信息例如出接口、下一跳等。匹配到标签转发表项后，如果标签操作为SWAP，则将报文携带的入标签替换为出标签，然后按照转发信息进行转发；如果标签操作为POP，则将报文携带的入标签剥离，然后按照转发信息进行转发。当然，标签操作、转发信息并不限于上述的举例此处不再一一赘述。

图4示出相关技术中MPLS报文的封装格式的示意图。如图4所示，在一种可能的实现方式中，获取该MPLS报文中的第一标签，可以包括：从MPLS报文的MPLS头部获取第一标签。例如，从MPLS报文的MPLS头部获取第一标签为200。

在步骤S12中，在第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除第二标签对应的标签转发表项，其中，第一标签为服务于MPLS报文转发的路由对应的新标签，第二标签为服务于该MPLS报文转发的路由对应的原有标签。

在一种可能的实现方式中，在接收到该MPLS报文之前，该方法还包括：在检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从第二标签变更为第一标签的情况下，生成第一标签对应的标签转发表项，并在第一标签对应的标签转发表项中记录第二标签。

作为该实现方式的一个示例，可以在第一标签对应的标签转发表项中设置第一区域，第一区域可以用于记录服务于MPLS报文转发的路由对应的原有标签。在检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签发生变更的情况下，例如从第二标签变更为第一标签，则生成第一标签对应的标签转发表项，并在第一标签对应的标签转发表项的第一区域中记录第二标签。

作为本实施例的一个示例，在检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从100变更为200的情况下，其中，该服务于MPLS报文转发的路由对应的新标签为200，该服务于MPLS报文转发的路由对应的原有标签为100，则生成第一标签200对应的标签转发表项，并在第一标签200对应的标签转发表项的第一区域中记录第二标签100。

在一种可能的实现方式中，在接收到该MPLS报文之前，该方法还包括：在检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从第二标签变更为第一标签的情况下，在第二标签对应的标签转发表项中添加保留标记。

作为该实现方式的一个示例，可以在第二标签对应的标签转发表项中设置第二区域，第二区域可以用于添加保留标记。在服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从第二标签变更为第一标签的情况下，可以在第二标签对应的标签转发表项的第二区域中添加保留标记。保留标记可以用于表示第二标签仍处于使用状态。在该种情况下，若网络设备接收到的MPLS报文中的标签为第二标签，则网络设备根据第二标签对应的标签转发表项对该MPLS报文进行转发。例如，保留标记可以为标识“Still_in_Use”，本公开对此不作限制。

在一种可能的实现方式中，在接收到该MPLS报文之前，该方法还包括：在检测到针对第二标签对应的标签转发表项的删除通告的情况下，若检测到第二标签对应的标签转发表项具有保留标记，则在第二标签对应的标签转发表项中添加删除标记。

作为该实现方式的一个示例，可以在第二标签对应的标签转发表项中设置第三区域，第三区域可以用于添加删除标记。在检测到针对第二标签对应的标签转发表项的删除通告的情况下，若检测到第二标签对应的标签转发表项具有保留标记，则可以在第二标签对应的标签转发表项的第三区域中添加删除标记。删除标记可以用于表示第二标签处于待删除状态。例如，删除标记可以为标识“Waiting_for_Deletion”，本公开对此不作限制。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：在第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除第一标签对应的标签转发表项中记录的第二标签。

在步骤S13中，根据第一标签对应的标签转发表项对该MPLS报文进行转发。

本公开的报文转发方法在网络设备中的路由对应的标签发生变更时，不立即删除路由对应的原有标签，而在新标签应用于报文转发之后再删除路由对应的原有标签，能够解决路由对应的标签发生变更导致的流量中断的问题。

图5示出根据本公开一实施例的一种报文转发方法的一示意性的流程图。如图5所示，该方法包括步骤S50至S58。

在步骤S50中，检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从第二标签变更为第一标签。

在步骤S51中，生成第一标签对应的标签转发表项，并在第一标签对应的标签转发表项中记录第二标签。

在步骤S52中，在第二标签对应的标签转发表项中添加保留标记。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，在检测到服务于MPLS报文转发的路由对应的标签从第二标签变更为第一标签之后，本公开不限制步骤S51和步骤S52之间的顺序，例如可以先执行步骤S51再执行步骤S52，也可以先执行步骤S52再执行步骤S51，还可以同时执行步骤S51和步骤S52。

在步骤S53中，检测到针对第二标签对应的标签转发表项的删除通告。

在步骤S54中，在第二标签对应的标签转发表项具有保留标记的情况下，在第二标签对应的标签转发表项中添加删除标记。

在步骤S55中，在接收到MPLS报文的情况下，获取该MPLS报文中的标签。

在步骤S56中，若该MPLS报文中的标签为第二标签，根据第二标签对应的标签转发表项对该MPLS报文进行转发。

在步骤S57中，若该MPLS报文中的标签为第一标签，第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除第二标签对应的标签转发表项，删除第一标签对应的标签转发表项中记录的第二标签。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，本公开不限制删除第二标签对应的标签转发表项和删除第一标签对应的标签转发表项中记录的第二标签之间的顺序。

在步骤S58中，根据第一标签对应的标签转发表项对该MPLS报文进行转发。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，本公开不限制删除第二标签对应的标签转发表项、删除第一标签对应的标签转发表项中记录的第二标签和根据第一标签对应的标签转发表项对该MPLS报文进行转发之间的顺序。

图6是根据一示例性实施例示出的一种报文转发装置的框图。如图6所示，该报文转发装置，包括：

获取模块70，用于在接收到MPLS报文的情况下，获取所述MPLS报文中的第一标签；第一删除模块71，用于在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第二标签对应的标签转发表项，其中，所述第一标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的新标签，所述第二标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的原有标签；转发模块72，用于根据所述第一标签对应的标签转发表项对所述MPLS报文进行转发。

图7是根据一示例性实施例示出的一种报文转发装置的一示意性的框图。如图7所示：

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二删除模块73，用于在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第一标签对应的标签转发表项中记录的所述第二标签。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：记录模块74，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，生成所述第一标签对应的标签转发表项，并在所述第一标签对应的标签转发表项中记录所述第二标签。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一添加模块75，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，在所述第二标签对应的标签转发表项中添加保留标记。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二添加模块76，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到针对所述第二标签对应的标签转发表项的删除通告的情况下，若检测到所述第二标签对应的标签转发表项具有保留标记，则在所述第二标签对应的标签转发表项中添加删除标记。

本公开的报文转发装置在网络设备中的路由对应的标签发生变更时，不立即删除路由对应的原有标签，而在新标签应用于报文转发之后再删除路由对应的原有标签，能够解决路由对应的标签发生变更导致的流量中断的问题。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用于报文转发的装置900的框图。参照图8，该装置900可包括处理器901、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质902。处理器901与机器可读存储介质902可经由系统总线903通信。并且，处理器901通过读取机器可读存储介质902中与报文转发逻辑对应的机器可执行指令以执行上文所述的报文转发方法。

本文中提到的机器可读存储介质902可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法应用于网络设备，所述方法包括：

在接收到多协议标签交换MPLS报文的情况下，获取所述MPLS报文中的第一标签；

在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第二标签对应的标签转发表项，其中，所述第一标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的新标签，所述第二标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的原有标签；

根据所述第一标签对应的标签转发表项对所述MPLS报文进行转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第一标签对应的标签转发表项中记录的所述第二标签。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收到所述MPLS报文之前，所述方法还包括：

在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，生成所述第一标签对应的标签转发表项，并在所述第一标签对应的标签转发表项中记录所述第二标签。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收到所述MPLS报文之前，所述方法还包括：

在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，在所述第二标签对应的标签转发表项中添加保留标记。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在接收到所述MPLS报文之前，所述方法还包括：

在检测到针对所述第二标签对应的标签转发表项的删除通告的情况下，若检测到所述第二标签对应的标签转发表项具有保留标记，则在所述第二标签对应的标签转发表项中添加删除标记。

6.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置应用于网络设备，所述装置包括：

获取模块，用于在接收到MPLS报文的情况下，获取所述MPLS报文中的第一标签；

第一删除模块，用于在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第二标签对应的标签转发表项，其中，所述第一标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的新标签，所述第二标签为服务于所述MPLS报文转发的路由对应的原有标签；

转发模块，用于根据所述第一标签对应的标签转发表项对所述MPLS报文进行转发。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二删除模块，用于在所述第一标签对应的标签转发表项中记录有第二标签，且所述第二标签对应的标签转发表项具有删除标记的情况下，删除所述第一标签对应的标签转发表项中记录的所述第二标签。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

记录模块，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，生成所述第一标签对应的标签转发表项，并在所述第一标签对应的标签转发表项中记录所述第二标签。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一添加模块，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到服务于所述MPLS报文转发的路由对应的标签从所述第二标签变更为所述第一标签的情况下，在所述第二标签对应的标签转发表项中添加保留标记。

10.根据权利要求6或9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二添加模块，用于在接收到所述MPLS报文之前，在检测到针对所述第二标签对应的标签转发表项的删除通告的情况下，若检测到所述第二标签对应的标签转发表项具有保留标记，则在所述第二标签对应的标签转发表项中添加删除标记。