CN110011839A - 报文转发方法、装置、spe及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种报文转发方法、装置、上层运营商网络边缘设备SPE及存储介质，SPE在判定接收的报文中第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，通过在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备后由第二节点设备将报文进行转发，相比于现有技术，使SPE转发报文的主用通信链路发生故障时，报文无需再由进入公网路径时的节点设备UPE进行切换路径，而由检测到通信链路发生故障的SPE切换备用通信链路将报文转发至第二节点设备，再由第二节点设备对报文进行转发，能够提升SPE转发报文的灵活性。

Description

报文转发方法、装置、SPE及存储介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种报文转发方法、装置、上层运营商网络边缘设备SPE及存储介质。

背景技术

在MPLS(Multi Protocol Label Switching，多协议标签交换)网络架构中，由于所有的PE(Provider Edge，运营商网络边缘设备)在整个网络框架中处于对等关系，处于网络架构中任意的两个PE，对性能的要求是相同的。如果网络中某些性能较低的PE存在性能和扩展性问题，则可能会制约整个网络VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)业务的扩展能力，导致PE成为了网络的瓶颈，不利于大规模的部署VPN网络。

为此，现有技术中采用HoVPN(Hierarchy of Virtual Private Network，分层虚拟专用网络)来解决MPLS网络的扩展问题。比如，请参阅图1，图1为一种HoVPN的网络结构示意图，HoVPN网络架构中将所有的PE划分为UPE(Underlayer PE or User-end PE，下层PE或用户侧PE)和SPE(Superstratum PE or Service Provider-end PE，上层PE或运营商侧PE)，UPE和SPE分工不同，二者构成分层式PE，共同完成MPLS网络架构中一个PE的功能。

发明内容

本公开的目的在于提供一种报文转发方法、装置、上层运营商网络边缘设备SPE及存储介质，能够提升SPE转发报文的灵活性。

为了实现上述目的，本公开采用的技术方案如下：

第一方面，本公开提供了一种报文转发方法，应用于分层虚拟专用网络HoVPN中的上层运营商网络边缘设备SPE，所述HoVPN还包括第一节点设备及第二节点设备，所述方法包括：

若接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则在链路信息策略表中获取所述第一私网标签对应的目标备用通信链路；

其中，所述第一私网标签用于指示所述SPE获取转发所述报文的通信链路，所述主用通信链路为所述SPE将所述报文发送给所述第一节点设备的通信链路；所述链路信息策略表记录有所述第一私网标签与备用通信链路的对应关系，所述第一私网标签对应的备用通信链路为所述SPE将所述报文转发至所述第二节点设备的通信链路，所述目标备用通信链路为所述第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路；

将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备，以使所述报文通过所述目标备用通信链路被转发至所述第二节点设备。

第二方面，本公开提供了一种报文转发装置，应用于分层虚拟专用网络HoVPN中的上层运营商网络边缘设备SPE，所述HoVPN还包括第一节点设备及第二节点设备，所述装置包括：

处理模块，用于若接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则在链路信息策略表中获取所述第一私网标签对应的目标备用通信链路；

其中，所述第一私网标签用于指示所述SPE获取转发所述报文的通信链路，所述主用通信链路为所述SPE将所述报文发送给所述第一节点设备的通信链路；所述链路信息策略表记录有所述第一私网标签与备用通信链路的对应关系，所述第一私网标签对应的备用通信链路为所述SPE将所述报文转发至所述第二节点设备的通信链路，所述目标备用通信链路为所述第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路；

发送模块，用于将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备，以使所述报文通过所述目标备用通信链路被转发至所述第二节点设备。

第三方面，本公开提供了一种上层运营商网络边缘设备SPE，所述SPE包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的报文转发方法。

第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的报文转发方法。

相对于现有技术，本公开所提供的一种报文转发方法、装置、上层运营商网络边缘设备SPE及存储介质，SPE在判定接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，通过在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备将报文进行转发，相比于现有技术，使SPE转发报文的主用通信链路发生故障时，报文无需再由进入公网路径时的节点设备UPE进行切换路径，而是在检测到通信链路发生故障的SPE即切换备用通信链路转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备对报文进行转发，能够提升SPE转发报文的灵活性。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为一种HoVPN的网络结构示意图；

图2为本公开所提供的通用节点设备的一种示意性结构框图；

图3为本公开的一种示意性应用场景；

图4为本公开提供的报文转发方法的一种示意性流程图；

图5为本公开提供的报文转发方法的另一种示意性流程图；

图6为图4中S203的子步骤的一种示意性流程图；

图7为本公开提供的报文转发装置的一种示意性结构图。

图中：100-通用节点设备；101-存储器；102-处理器；103-通信接口；300-报文转发装置；301-处理模块；302-发送模块。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开中的附图，对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在如图1所示的HoVPN网络架构中，UPE用于直接连接用户网络，主要完成用户接入功能，UPE维护与其相连的VPN Site(站点)的路由，但不维护其他远程Site的路由；SPE用于连接UPE并位于运营商内部网络中，主要完成VPN路由的管理和发布，需要维护下属UPE连接的VPN的所有路由。

下面以图1所示的HoVPN网络中需求将报文从CE2发往CE1为例，对HoVPN的模型中的报文转发进行示例性说明，考虑到网络结构的冗余备份，从CE2发送CE1方向的报文，可以有两条报文转发路径，包括CE2-UPE2-SPE3-SPE1-UPE1-CE1(下述以路径1进行表述)和CE2-UPE2-SPE4-SPE2-UPE1-CE1(下述以路径2进行表示)。上述HoVPN在网络合理部署的情况下，可以有等价和非等价两种报文转发模式，其中，等价的转发模式是指UPE2接收到由CE2发送的数据报文，会被UPE2哈希分担成两部分，其中一部分数据报文走路径1转发至CE1，另一部分数据报文走路径2转发至CE1；而非等价的转发模式是指，UPE2接收到由CE2发送的数据报文，会从路径1和路径2两条路径中选择开销较小的一条路径，用于数据报文的转发，比如选择路径2作为开销较小的路径，用于转发数据报文。

其中，由于HoVPN是基于MPLS构建的分层VPN组合，在UPE与SPE之间报文的转发、以及SPE与SPE之间转发的报文都是基于MPLS路径的转发，UPE2在将报文发送给SPE3或者SPE4时，会为报文封装两层标签，其中一层为公网的LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)标签，公网标签用于决定报文在不同SPE间的转发路径；另一层为私网标签，私网标签用于标识UPE将报文发送给CE的出端口；每当SPE在转发报文时，会根据本地记录的标签交换信息，替换掉接收的报文中的公网标签以及私网标签，然后发给下一跳PE(可以是SPE，也可以是UPE)。

下面以报文私网标签的替换为例，对报文在HoVPN中转发时，标签的交换过程进行示意性说明。

在初始化HoVPN以建立CE1与CE2间的数据报文互通时，以路径1(即CE2-UPE2-SPE3-SPE1-UPE1-CE1)作为转发路径为例，UPE1会分配1个私网标签X1给SPE1，其中，私网标签X1用于标识报文从UPE1发送给CE1的出端口；SPE1根据X1分配一个私网标签X2给SPE3，并在SPE1本地记录X1与X2的对应关系；SPE3根据X2分配一个私网标签X3给UPE2，并在SPE3本地记录X2与X3的对应关系，其中，私网标签X3用于标识UPE2从CE2接收的报文的入端口；由此，UPE2由CE2接收的报文，会为报文封装私网标签X3，并发送给SPE3；SPE3接收到UPE2发送的报文，根据SPE3本地记录的X2与X3的对应关系，将X3替换为X2，并发送给SPE1；SPE1接收到SPE3发送的报文，根据SPE1本地记录的X1与X2的对应关系，将X2替换为X1，并发送给UPE1；UPE1接收到SPE1发送的报文，根据报文中携带的X1，获得将报文发送给CE1的出端口，并剥除报文的私网标签后，通过获得的出端口发送给CE1，完成报文由CE2到CE1的转发过程。

其中，值得说明的是，上述仅是以私网标签的交换、封装以及剥除作为示意性说明，报文在上述HoVPN中，公网标签的交换、封装以及剥除过程与私网标签的交换、封装以及剥除过程相同或类似，例如，在一些HoVPN的转发方法中，数据报文包含有2层MPLS标签值，并未每一层标签值添加ID值，通过不同的ID值，用以区分公网标签和私网标签，以及通过不同的用于标识私网标签的ID值，标识不同VPN业务的私网标签。

并且，上述仅以路径1为例进行的说明，私网标签在沿路径2将报文由CE2转发至CE1同样具有上述的交换过程，区别仅在于私网标签的值不同，在此不做赘述。

在如图1所示的HoVPN的网络结构中，建立有路径1和路径2两条报文转发路径用于CE2将报文发送至CE1，这种冗余策略的目的在于，若其中一条路径发生故障，还可以通过其他的路径将报文由CE2发往CE1。例如，对于CE2经由路径1发送至CE1的报文，若SPE1与UPE1之间的通信链路出现故障，则SPE1会SPE1在路径1中的上游节点设备SPE3发送路由撤销消息；SPE3接收到SPE1发送的路由撤销消息，又继续向SPE3在路径1中的上游节点设备UPE2发送路由撤销消息；UPE2接收到SPE3发送的路由撤销消息，判定CE2发送至CE1的报文，由路径1已经走不通，则将CE2发往CE1的报文切换至路径2，以确保报文能够正常地由CE2发送至CE1。

上述冗余策略虽然能够实现CE2发往CE1的报文在其中一条路径发生故障时，有备用的路径进行切换，确保报文正常可达，但每次切换时，报文需要重新由报文在进入公网路径的节点设备UPE重新发送给邻接的SPE，比如在如图1所示的应用场景中，以报文由CE2发往CE1为例，若路径1出现故障，报文需要重新返回至UPE2，进而由UPE2将报文发送给SPE4，以通过路径2将报文发送至CE1，切换路径较为缓慢，经发明人实际测算，上述切换策略在实现时，SPE在发现通信链路故障至路径切换成功，所需时间一般会达到秒级，无法满足对一些高敏感业务局点的切换需求。

发明人在实际工作中分析认为，上述报文转发策略存在上述缺陷的原因在于，SPE转发报文的灵活性较低，不具备选择通信链路的能力，导致通信链路出现故障时，SPE只能向上游的节点设备(可能是SPE，也可能是UPE)发送路由撤销消息，直至报文进入公网路径时的节点设备UPE接收到路由撤销消息后，由UPE进行转发路径的切换，比如在上述示例中，需要由UPE2进行报文转发路径的切换。

因此，本公开所提供的一种可能的实现方式为：SPE在判定接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，通过在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备对报文进行转发。

下面结合附图，对本公开的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图2，图2为本公开所提供的通用节点设备100的一种示意性结构框图。该通用节点设备100可以为上述的SPE或UPE，该通用节点设备100包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本公开所提供的报文转发装置300对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，通用节点设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图3，图3为本公开的一种示意性应用场景，其中，在如图3所示的HoVPN架构中，包含有SPE、第一节点设备及第二节点设备；在本公开中，在SPE上建立多条可达其他SPE的公网备份路径，并在SPE上预先保留可达其他SPE的私网标签，以满足报文在SPE间转发时，底层私网标签的快速切换。比如以图3中的SPE1作为应用的SPE、UPE1作为第一节点设备、SPE2作为第二节点设备为例，以需求将报文从CE2发往CE1进行说明，在初始化HoVPN以建立CE1与CE2间的数据报文互通时，每一SPE均记录有如图1中的私网标签和私网标签的对应关系，并且，在初始化时，SPE2还根据X1，分配一个私网标签X6发送给SPE1，并在SPE2本地记录X1与X6的对应关系；以及在SPE1本地，还记录有X6与X2的对应关系，以满足SPE1在接收到SPE3发送的携带有X2的报文时，不仅可以满足走路径SPE1-UPE1时的私网标签交换需求，还可以满足走路径SPE1-SPE2时的私网标签交换需求；并预先建立SPE1可达SPE2的备份公网路径。

其中，值得说明的是，基于具体的网络部署场景，备份公网路径可以是一条或多条，例如备份有SPE1-SPE2和SPE1-SPE3-SPE4-SPE2两条公网路径，以确保当SPE1发送给UPE1的路径故障时，SPE1可快速获得其他的路径将报文发往SPE2，以满足路径快速切换的需求。

由此，下面以图3中的SPE1作为应用的SPE为例，对本公开提供的报文转发方法进行示例性说明。

请参阅图4，图4为本公开提供的报文转发方法的一种示意性流程图，包括以下步骤：

S201，判断接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路是否故障；若为否，执行S202；若为是，执行S203。

S202，将报文发送给第一节点设备。

S203，根据接收的报文中的第一私网标签，在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路。

S206，将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备。

在以如图3中的SPE1作为应用的SPE、UPE1作为第一节点设备、SPE2作为第二节点设备的示意图中，以报文从CE2发送至CE1为例，SPE1接收的报文中包含有第一私网标签，该第一私网标签用于指示SPE1获取转发该报文的通信链路。

其中，在SPE1本地记录有第一私网标签与多条通信链路的对应关系，第一私网标签对应的多条通信链路中包括主用通信链路和备用通信链路，其中，在如图3所示的应用场景中，以UPE1作为第一节点设备、SPE2作为第二节点设备为例进行说明，主用通信链路可以为图3中SPE1将报文发送给UPE1的通信链路A；而第一私网标签对应的备用通信链路为SPE将报文转发至第二节点设备的通信链路，比如在如图3所示的应用场景中，则第一私网标签对应的备用通信链路可以包括通信链路B(即链路SPE1-SPE2)，也可以包括通信链路C(即链路SPE1-SPE3-SPE4-SPE2)；并且，第一私网标签的对应的备用通信链路，可以通过记录在链路信息策略表的方式，记录在SPE本地。比如，下述表1即为SPE本地记录的链路信息策略表的一种示意：

表1 一种链路信息策略表示意

入标签	切换标签	链路优先级
			X2	X1	M
X2	X6	B1
			X2	X6	B2

其中，表1的链路优先级中，M表示主用通信链路(master)，比如图3中的通信链路A，B1和B2分别标识两条备用通信链路(backup)，比如图3中的通信链路B和通信链路C。

由此，SPE根据接收的报文中的第一私网标签，首先判断接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路是否发生故障，若第一私网标签对应的主用通信链路未发生故障，则可以按照现有技术的报文转发方式，将报文的公网标签和私网标签进行替换后，沿主用通信链路将报文发送给第一节点设备；反之，若SPE判定第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则SPE不再按照上述如现有技术中向SPE的上一跳节点设备发送路由撤回消息，而是在根据报文中的第一私网标签，在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而由SPE将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备。

比如在如图3所示的应用场景中，若SPE1接收的报文中的第一私网标签为X2，SPE1根据如上述表1所示的链路信息策略表，确定X2对应的主用通信链路为通信链路A，若判断通信链路A未发生故障，则SPE1将报文的私网标签由X2替换为X1，且将报文的公网标签替换为达到UPE1的公网标签后，将报文发送给UPE1；反之，若SPE1判定通信连通A发生故障，则根据如表1所示的链路信息策略表，在链路信息策略表中获取X2对应的目标备用通信链路，比如将通信链路C作为目标备用通信链路，进而报文发送给通信链路C中SPE1邻接的节点设备SPE3，从而使报文通信链路C中的所有节点设备(SPE3和SPE4)依次被转发至SPE2，进而再由SPE2将报文发送给UPE1。

值得说明的是，上述表1仅作为示例，列举出私网标签X2对应的两条备用通信链路(包括通信链路B和通信链路C)，在本公开其他一些可能的应用场景中，链路信息策略表中还可以记录有第一私网标签对应的更多或更少的备用通信链路，比如在上述表1的示例中，还可以仅记录通信链路B作为X2对应的备用通信链路，或者是，记录更多的通信链路D等作为X2对应的备用通信链路，这取决于具体的应用场景或业务需求而定，只要在链路信息策略表中，记录有第一私网标签与备用通信链路的对应关系即可。

并且，作为一种可能的实现方式，若链路信息策略表中记录有第一私网标签对应的多条备用通信链路，则可以通过为每条备用通信链路设置链路优先级的方式，对第一私网标签对应的多条备用通信链路进行区分，比如上述表1中，通过分别为两条备用通信链路设置不同的链路优先级(B1及B2)的方式，区分X2对应的两条备用通信链路(通信链路B及通信链路C)。

并且，值得说明的是，上述表1仅作为示意，列举了部分与第一私网标签X2对应的主用通信链路和备用通信链路，链路信息策略表中还可以记录与第一私网标签对应的更多的备用通信链路，或者是除第一私网标签以外的其他私网标签对应的主用通信链路和备用通信链路。

其中，SPE获取的目标备用通信链路为第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路，比如在上述以SPE1作为应用的SPE、且表1作为SPE1本地记录的链路信息策略表为例，若通信链路B和通信链路C均正常，SPE1则可以以通信链路B作为目标备用通信链路，也可以以通信链路C作为目标备用通信链路；若通信链路B故障，但通信链路C正常，SPE1则可以以通信链路C作为目标备用通信链路；若通信链路B正常，但通信链路C故障，SPE1则可以以通信链路B作为目标备用通信链路。

值得说明的是，作为一种可能的实现方式，SPE判定通信链路是否发生故障的方式，可以通过在HoVPN中建立LSP(Label Switching Path，标签交换路径)的Tunnel-BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)，检测对应LSP是否的有效的方式实现，若Tunnel-BFD检测到对应的LSP为down，则表征对应的通信链路出现故障，SPE不能够通过该对应的通信链路进行报文的转发；若Tunnel-BFD检测到对应的LSP没有down，则表征SPE能够通过对应的通信链路进行报文的转发。

并且，图3仅为示意，以SPE1作为应用的SPE进行说明，主用通信链路为SPE1将报文发送给UPE1的通信链路A，在本公开其他的一些应用场景中，主用通信链路还可以为其他的通信链路，比如以SPE2作为应用的SPE，主用通信链路还可以是SPE2将报文发送给UPE1的通信链路，只要主用通信链路为SPE将报文发送给第一节点设备的通信链路即可，比如还可以是SPE1将报文发送给其他UPE的通信链路。

并且，第一节点设备为直接与SPE建立通信的节点设备，比如在如图3以SPE1作为应用的节点的应用场景中，可以以UPE1作为第一节点设备；而第二节点设备为第一私网标签对应的每条备用通信链路中SPE转发报文的下一跳节点设备，比如以上述SPE1作为应用的SPE、且在SPE1本地记录有如表1所示的链路信息策略表的应用场景中，第二节点设备可以是SPE2，其中，需要说明的是，第二节点设备可以是备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，即SPE邻接的节点设备为SPE的下一跳设备，比如对于图3中的通信链路B，SPE1邻接的节点设备即为下一跳节点设备SPE2；并且，第二节点设备在备用通信链路中也可以不与SPE相邻接的节点设备，比如对于图3中的通信链路C，SPE2在通信链路C(SPE1-SPE3-SPE4-SPE4)中与SPE1并不邻接，只要第二节点设备作为SPE的下一跳节点设备即可。

并且，以上述SPE1作为应用的SPE的示例中，不同备用通信链路中的第二节点设备可以是相同的节点设备，比如在上述示例中，通信链路B和通信链路C两者中的第二节点设备均为SPE2，在本公开其他一些可能的应用场景中，不同备用通信链路中的第二节点设备也可以是不同的节点设备，比如在上述示例中，通信链路B为SPE1-SPE2，通信链路C为SPE1-SPE3-SPE4，则通信链路B中的第二节点设备为SPE2，通信链路C中的第二节点设备为SPE4。

并且，上述将链路信息策略表记录在SPE本地仅作为一种可能的实现方式举例，在本公开其他的一些应用场景中，链路信息策略表还可以是其他节点设备发送给SPE，比如在如图3所示的应用场景中，以SPE1作为应用节点的SPE，则SPE1使用的链路信息策略表还可以由SPE3发送给SPE1的报文中附带。

并且，上述示例中仅以SPE2作为第二节点设备进行示意性说明，本公开提供的报文转发方法，还可以采用除SPE2以外的其他设备作为第二节点设备，比如图3中的SPE4。

基于上述设计，本公开提供的报文转发方法，SPE在判定接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，通过在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路将报文转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备将报文进行转发，相比于现有技术，使SPE转发报文的主用通信链路发生故障时，报文无需再由进入公网路径时的节点设备UPE进行切换路径，而是在检测到通信链路发生故障的SPE即切换备用通信链路转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备对报文进行转发，能够提升SPE转发报文的灵活性。

可选地，作为一种可能的实现方式，第一私网标签对应的备用通信链路中，包含第一备用通信链路和第二备用通信链路，其中，第一备用通信链路用于指示SPE邻接的下一跳节点设备为第二节点设备，即第一备用通信链路为SPE将报文直接发送给第二节点设备的通信链路；第二备用通信链路用于指示SPE通过至少一个中间节点设备将报文转发给第二节点设备，即第二备用通信链路为SPE通过其他中间节点设备间接将报文发送至第二节点设备的通信链路。

比如，结合图3与上述表1所示，则在如图3所示的应用场景中，第一备用通信链路可以为通信链路B，即报文直接由SPE1发送给SPE2的通信链路，第二备用通信链路可以为通信链路C，即报文需要由SPE1依次转发给SPE3、SPE4、SPE2，进而实现由SPE将报文转发至第二节点设备。

其中，作为一种可能的实现方式，若第一备用通信链路为第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路，且SPE将第一备用通信链路作为在链路信息策略表所获取到的目标备用通信链路，则SPE在执行S206将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备时：SPE将报文发送给第二节点设备。

比如在图3所示的应用场景中，若SPE1选择通信链路B作为目标备用通信链路，则SPE1将报文直接发送给SPE2。

作为另一种可能的实现方式，若第二备用通信链路为第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路，且SPE将第二备用通信链路作为在链路信息策略表所获取到的目标备用通信链路，则SPE在执行S206将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备时：SPE将报文发送给与SPE邻接的中间节点设备，以使报文通过至少一个中间节点设备依次将报文转发至第二节点设备。

比如在图3所示的应用场景中，若SPE1选择通信链路C作为目标备用通信链路，则SPE1将报文发送给SPE3，进而由SPE3、SPE4依次将报文转发至SPE2。

值得说明的是，上述仅以示例，作为一种可能的实现方式，以SPE1作为应用的SPE，SPE2作为第二节点设备，SPE3及SPE4作为中间节点设备，但中间节点设备可以不限于仅包括SPE，也可以包括UPE，比如，在本公开其他的一些应用场景中，同样以SPE1作为应用的SPE、SPE2作为第二节点设备为例，则在SPE1记录的备用通信链路还可以包括：路径SPE1-SPE3-UPE2-SPE4-SPE2，此时，备用通信链路中的中间节点设备不仅包括了SPE，同样也包括了UPE(UPE2)。

值得说明的是，报文在上述由SPE转发给第二节点设备或者是中间节点设备的过程中，基于MPLS网络结构的转发模型，需要将报文的公网标签进行替换，比如，SPE1转发给SPE2的报文，SPE1需要将报文的公网标签替换为到达SPE2的公网标签，或者是SPE1转发给SPE3的报文，SPE1需要将报文的公网标签调换为到达SPE3的公网标签。

而对于私网标签，作为一种可能的实现方式，目标备用通信链路还包含有第一私网标签与第二私网标签的对应关系，第二私网标签用于指示第二节点设备获取转发报文的通信链路。

由此，基于如图4所示的示意性流程，请参阅图5，图5为本公开提供的报文转发方法的另一种示意性流程图，SPE在执行S206将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备之前，该报文转发方法还包括以下步骤：

S204，根据目标备用通信链路，获得第一私网标签对应的第二私网标签。

S205，将第二私网标签添加至报文，得到新的报文。

比如，在上述以SPE1作为应用的SPE、且以上述表1作为SPE1本地记录的链路信息策略表的示例中，若SPE1获取通信链路C作为目标备用通信链路，则目标备用通信链路包含的第一私网标签与第二私网标签的对应关系为：X2与X6的对应关系，其中，X2为第一私网标签，X6为第二私网标签，X6用于指示SPE2获取转发该报文的通信链路。

SPE根据目标备用通信链路包含的第一私网标签与第二私网标签的对应关系，获得第一私网标签对应的第二私网标签，进而将第二私网标签添加至报文，得到新的报文；由此，SPE在将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备时，SPE则将该新的报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备。

比如，在上述以通信链路C作为SPE1获取的目标备用通信链路的示例中，第二私网标签为X6，SPE1则将X6添加至报文中，得到新的报文，SPE1将添加了第二私网标签X6的报文发送给SPE3。

其中，作为一种可能的实现方式，SPE在将第二私网标签添加至报文，得到新的报文时，SPE将第一私网标签替换为第二私网标签，得到新的报文。

比如在上述示例中，SPE1将X6添加至报文时，则以X6替换X2，进而将报文中包含的私网标签由X2变为X6。

值得说明的是，在本公开其他的一些应用场景中，SPE还可以通过其他的一些方式将第二私网标签添加至报文，得到新的报文，比如，为报文增加一个新的字段，从而在新的字段添加第二私网标签，这取决于具体的报文转发协议或者是转发规则而定，比如，在本公开另外一些可能的应用场景中，SPE在将第二私网标签添加至报文时，为第二私网标签添加时间戳，以使节点设备在转发报文时，根据时间戳获取最新的私网标签，用以获取转发报文的通信链路。

并且，由于第二私网标签用于指示第二节点设备获取转发报文的通信链路，若SPE获取的目标备用通信链路为第二备用通信链路，则包含有第二私网标签的报文，必然会在中间节点设备中进行转发，比如在上述示例中，包含第二私网标签X6的报文则会在SPE3与SPE4之间进行转发，但SPE3与SPE4作为中间节点设备，没有通信链路与第二私网标签X6相对应，而只有作为第二节点设备的SPE2，记录有第二私网标签X6对应的通信链路。

因此，可选地，作为一种可能的实现方式，中间节点设备在转发包含有第二私网标签的报文时，不进行私网标签的替换，只进行公网标签的替换，比如SPE3将报文转发给SPE4时，只需要将报文中的公网标签替换为到达SPE4的公网标签，而保留接收到该报文时报文中所包含的私网标签。

值得说明的是，在本公开其他一些可能的应用场景中，将第一私网标签替换为第二私网标签，还可以由除应用的SPE之外其他节点设备实现，比如由第二节点设备完成。例如在上述示例中，将第一私网标签与第二私网标签的对应关系记录在第二节点设备本地，SPE在判定报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，则直接通过目标备用通信链路发送至第二节点设备，进而由第二节点设备完成将报文中的第一私网标签替换为第二私网标签的过程。

比如在上述示例中，SPE1接收的报文中包含的私网标签为X2，假定SPE1判定通信链路A发生故障，且以通信链路B作为目标通信链路，则SPE1不将报文中的X2替换为X6，而是保留报文中的X2，直接将报文通过通信链路B发送至SPE2，进而再由SPE2将报文中的私网标签X2替换为X6，或者是，在SPE2上记录X2与X1的对应关系，进而由SPE2直接将SPE1发送的报文中的私网标签X2，替换为X1。

可选地，作为一种可能的实现方式，链路信息策略表中记录有第一私网标签与多条备用通信链路的对应关系，比如在如上述表1中，将X2作为第一私网标签，则对应有通信链路B和通信链路C两条备用通信链路。

因此，在实现上述图4中的S203时，可以通过为第一私网标签对应的多条备用通信链路中每条备用通信链路设置链路优先级的方式，以使SPE在获取目标备用通信链路时，根据每条备用通信链路的链路优先级，获取第一私网标签对应的多条备用通信链路中，最短且未发生故障的备用通信链路作为目标备用通信链路，以降低SPE在检测到主用通信链路发生故障时，由切换报文转发路径造成的延时。

由此，请参阅图6，图6为图4中S203的子步骤的一种示意性流程图，作为一种可能的实现方式，S203包括以下子步骤：

S203-1，在链路信息策略表中获取与第一私网标签对应的多条备用通信链路。

S203-2，将多条备用通信链路中未发生链路故障的所有备用通信链路中，链路优先级最高的备用通信链路作为目标备用通信链路。

在如上述表1所示的链路信息策略表中，每条备用通信链路对应有链路优先级，每条备用通信链路对应的链路优先级用于标识对应的备用通信链路被选用的顺序，其中，链路优先级越高的备用通信链路，代表SPE到达第二节点设备的路径越短。

由此，SPE在执行S203获取目标备用通信链路时，先在链路信息策略表中获取与第一私网标签对应的多条备用通信链路，而后查找第一私网标签对应的多条备用通信链路中，未发生链路故障的所有备用通信链路中，链路优先级最高的备用通信链路作为目标备用通信链路。

比如在上述表1所示的两条备用通信链路(通信链路B及通信链路C)中，假定B1表征的链路优先级高于B2表征的链路优先级，若通信链路B和通信链路C均为未故障链路，则以通信链路B作为目标备用通信链路；若通信链路B为故障链路，而通信链路C为未故障链路，则以通信链路C作为目标备用通信链路。

可选地，作为一种可能的实现方式，SPE在执行上述S203-2获得目标备用通信链路时：SPE按照链路优先级从高到低的顺序，依次判断第一私网标签对应的多条备用通信链路中每条备用通信链路是否故障，直至将最先判定为未发生链路故障的备用通信链路作为目标备用通信链路。

比如，在上述示例中，SPE1在获取目标备用通信链路时，按照链路优先级的顺序，依次判断通信链路B和通信链路C是否发生故障，若在判断通信链路B时，判定通信链路B未发生链路故障，则以通信链路B为目标备用通信链路，而无需再判断通信链路C是否发生链路故障；另一方面，若判定通信链路B发生链路故障，则SPE1根据链路优先级的顺序，继续判断通信链路C是否发生链路故障，依次类推。

由此，根据发明人的应用实例实际测算，采用上述通信链路的切换策略，SPE在主用通信链路出现故障时，将第一私网标签对应的多条备用通信链路中，最短且未发生故障的备用通信链路作为目标备用通信链路，从而采用目标备用通信链路对报文进行转发，使得SPE在发现主用通信链路出现故障值通信链路切换成功，所需时间能够从秒级提升至50ms内，满足对高敏感业务的切换需求。

值得说明的是，在本公开其他的一些应用场景中，还可以采用其他的一些方式获取目标备用通信链路，比如为每条备用通信链路预先对应设置有链路节点设备数量，SPE在选择目标备用通信链路时，可以选择第一私网标签对应的多条备用通信链路中，对应链路节点设备数量最少且未发生链路故障的备用通信链路作为目标备用通信链路，只要能够按照预先设定的规则在第一私网标签对应的多条备用通信链路中，获取到目标备用通信链路即可。

请参阅图7，图7为本公开提供的报文转发装置300的一种示意性结构图，应用于HoVPN中的SPE，该HoVPN还包括第一节点设备及第二节点设备，该报文转发装置300包括处理模块301及发送模块302。

处理模块301用于若接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路；

其中，第一私网标签用于指示SPE获取转发报文的通信链路，主用通信链路为SPE将报文发送给第一节点设备的通信链路；链路信息策略表记录有第一私网标签与备用通信链路的对应关系，第一私网标签对应的备用通信链路为SPE将报文转发至第二节点设备的通信链路，目标备用通信链路为第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路。

发送模块302用于将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备。

可选地，作为一种可能的实现方式，第一私网标签对应的备用通信链路中包含第一备用通信链路和第二备用通信链路，第一备用通信链路用于指示SPE邻接的节点设备为第二节点设备；第二备用通信链路用于指示SPE通过至少一个中间节点设备将报文转发给第二节点设备。

可选地，作为一种可能的实现方式，当第一备用通信链路作为目标备用通信链路时，发送模块302具体用于：

将报文发送给第二节点设备。

可选地，作为一种可能的实现方式，当第二备用通信链路作为目标备用通信链路时，发送模块302具体用于：

将报文发送给与SPE邻接的中间节点设备，以使报文通过至少一个中间节点设备依次被转发至第二节点设备。

可选地，作为一种可能的实现方式，目标备用通信链路还包含第一私网标签与第二私网标签的对应关系，第二私网标签用于指示第二节点设备获取转发报文的通信链路；

在发送模块302将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的下一跳节点设备之前，处理模块301还用于：

根据目标备用通信链路，获得第一私网标签对应的第二私网标签；

将第二私网标签添加至报文，得到新的报文；

发送模块302具体用于：

将新的报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备。

可选地，作为一种可能的实现方式，处理模块301在将第二私网标签添加至报文，得到新的报文时，具体用于：

将报文中的第一私网标签替换为第二私网标签，得到新的报文。

可选地，作为一种可能的实现方式，链路信息策略表记录有第一私网标签与多条备用通信链路的对应关系；第一私网标签对应的多条备用通信链路中每条备用通信链路均对应设置有链路优先级；

处理模块301具体用于：

在链路信息策略表中获取与第一私网标签对应的多条备用通信链路；

将多条备用通信链路中未发生链路故障的所有备用通信链路中，链路优先级最高的备用通信链路作为目标备用通信链路。

可选地，作为一种可能的实现方式，处理模块301获取目标备用通信链路的方式，具体为：

按照链路优先级从高到低的顺序，依次判断多条备用通信链路中每条备用通信链路是否故障，直至将最先判定为未发生链路故障的备用通信链路作为目标备用通信链路。

在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本公开的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本公开中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本公开所提供的一种报文转发方法、装置、上层运营商网络边缘设备SPE及存储介质，SPE在判定接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障时，通过在链路信息策略表中获取第一私网标签对应的目标备用通信链路，进而将报文发送给目标备用通信链路中与SPE邻接的节点设备，以使报文通过目标备用通信链路被转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备将报文进行转发，相比于现有技术，使SPE转发报文的主用通信链路发生故障时，报文无需再由进入公网路径时的节点设备UPE进行切换路径，而是在检测到通信链路发生故障的SPE即切换备用通信链路转发至第二节点设备，从而再由第二节点设备对报文进行转发，能够提升SPE转发报文的灵活性。

另外，还通过使SPE在获取目标备用通信链路时，根据每条备用通信链路的链路优先级，获取第一私网标签对应的多条备用通信链路中，最短且未发生故障的备用通信链路作为目标备用通信链路，以降低SPE在检测到主用通信链路发生故障时，由切换报文转发路径造成的延时。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本公开内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (11)

1.一种报文转发方法，其特征在于，应用于分层虚拟专用网络HoVPN中的上层运营商网络边缘设备SPE，所述HoVPN还包括第一节点设备及第二节点设备，所述方法包括：

若接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则在链路信息策略表中获取所述第一私网标签对应的目标备用通信链路；

其中，所述第一私网标签用于指示所述SPE获取转发所述报文的通信链路，所述主用通信链路为所述SPE将所述报文发送给所述第一节点设备的通信链路；所述链路信息策略表记录有所述第一私网标签与备用通信链路的对应关系，所述第一私网标签对应的备用通信链路为所述SPE将所述报文转发至所述第二节点设备的通信链路，所述目标备用通信链路为所述第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路；

将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备，以使所述报文通过所述目标备用通信链路被转发至所述第二节点设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一私网标签对应的备用通信链路中包含第一备用通信链路和第二备用通信链路，所述第一备用通信链路用于指示所述SPE邻接的节点设备为所述第二节点设备；所述第二备用通信链路用于指示所述SPE通过至少一个中间节点设备将所述报文转发给所述第二节点设备。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一备用通信链路作为所述目标备用通信链路时，将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备的步骤，包括：

将所述报文发送给所述第二节点设备。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第二备用通信链路作为所述目标备用通信链路时，将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备的步骤，包括：

将所述报文发送给与所述SPE邻接的中间节点设备，以使所述报文通过所述至少一个中间节点设备依次被转发至所述第二节点设备。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标备用通信链路还包含所述第一私网标签与第二私网标签的对应关系，所述第二私网标签用于指示所述第二节点设备获取转发所述报文的通信链路；

在将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备的步骤之前，所述方法还包括：

根据所述目标备用通信链路，获得所述第一私网标签对应的所述第二私网标签；

将所述第二私网标签添加至所述报文，得到新的报文；

将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备的步骤，包括：

将所述新的报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第二私网标签添加至所述报文，得到新的报文的步骤，包括：

将所述报文中的第一私网标签替换为所述第二私网标签，得到所述新的报文。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路信息策略表记录有第一私网标签与多条备用通信链路的对应关系；所述第一私网标签对应的多条备用通信链路中每条备用通信链路均对应设置有链路优先级；

在链路信息策略表中获取所述第一私网标签对应的目标备用通信链路的步骤，包括：

在所述链路信息策略表中获取与所述第一私网标签对应的所述多条备用通信链路；

将所述多条备用通信链路中未发生链路故障的所有备用通信链路中，链路优先级最高的备用通信链路作为所述目标备用通信链路。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述多条备用通信链路中未发生链路故障的所有备用通信链路中，链路优先级最高的备用通信链路作为所述目标备用通信链路的步骤，包括：

按照链路优先级从高到低的顺序，依次判断所述多条备用通信链路中每条备用通信链路是否故障，直至将最先判定为未发生链路故障的备用通信链路作为所述目标备用通信链路。

9.一种报文转发装置，其特征在于，应用于分层虚拟专用网络HoVPN中的上层运营商网络边缘设备SPE，所述HoVPN还包括第一节点设备及第二节点设备，所述装置包括：

处理模块，用于若接收的报文中的第一私网标签对应的主用通信链路发生故障，则在链路信息策略表中获取所述第一私网标签对应的目标备用通信链路；

其中，所述第一私网标签用于指示所述SPE获取转发所述报文的通信链路，所述主用通信链路为所述SPE将所述报文发送给所述第一节点设备的通信链路；所述链路信息策略表记录有所述第一私网标签与备用通信链路的对应关系，所述第一私网标签对应的备用通信链路为所述SPE将所述报文转发至所述第二节点设备的通信链路，所述目标备用通信链路为所述第一私网标签对应的备用通信链路中未发生故障的备用通信链路；

发送模块，用于将所述报文发送给所述目标备用通信链路中与所述SPE邻接的节点设备，以使所述报文通过所述目标备用通信链路被转发至所述第二节点设备。

10.一种上层运营商网络边缘设备SPE，其特征在于，包括：

存储器，用于存储一个或多个程序；

处理器；

当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。