CN110351188B - 一种报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开的报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统，属于数据通信技术领域。该报文转发方法包括：获取待转发的MPLS报文，MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定标签栈中的栈顶标签的优先级；根据栈顶标签的优先级确定MPLS报文的优先级；根据MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对MPLS报文进行调度。通过事先设置标签的优先级，进而在报文转发时，通过确定标签栈中的栈顶标签的优先级，进而便可确定MPLS报文的优先级，实现区分服务，在不改变原有MPLS处理逻辑，不加大系统处理开销的情况下，便可提供更丰富、更精细的区分服务。

Description

一种报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统

技术领域

本申请属于数据通信技术领域，具体涉及一种报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统。

背景技术

随着时代的进步，网络业务种类越来越多，不同类型业务对网络的要求不尽相同。针对各种业务的不同需求，网络需要为其提供不同的服务，可通过在网络中实施QOS(Quality of Service，服务质量)来实现。QOS进行区分服务的前提和基础是对报文进行标记和分类，确定报文的优先级，然后根据优先级来对报文进行调度，优先级的级别越多，越能提供更丰富、更精细的服务。

传统的MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)报文的QOS调度是根据MPLS报文所携带的标签头的EXP字段所对应的QOS优先级区分不同的数据流进行QOS调度，实现区分服务。然而由于EXP字段只有3个bit，只能表示8个值(0-7)，也就只能区分8个优先级，无法实现更精细、更丰富的QOS调度策略。

为了解决这一问题，出现了通过多层标签(至少两层标签)的EXP值来一起标记MPLS报文的优先级的方法，但是这种方式使得MPLS报文至少需要包含两层标签，而通常情况下，当MPLS报文经过MPLS网络的某个网络设备时，只需要解析和处理MPLS报文最外层的栈顶标签，根据栈顶标签的EXP值，实施对应的QOS调度策略，就可以将报文发送出去了，但在此方案中，需要至少解析标签栈中的最外两层标签，才能将报文发送出去，增加了额外的处理开销，会对MPLS报文处理逻辑造成影响。

发明内容

鉴于此，本申请的目的在于提供一种报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统，以改善现有MPLS网络在满足更精细、更丰富的QOS调度策略时需要改变原有MPLS处理逻辑，进而加大系统处理开销的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种报文转发方法，包括：获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级；根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级；根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。本申请实施例中，通过事先设置标签的优先级，进而在报文转发时，通过确定标签栈中的栈顶标签的优先级，进而便可确定MPLS报文的优先级，实现区分服务，在不改变原有MPLS处理逻辑，不加大系统处理开销的情况下，便可提供更丰富、更精细的区分服务，具有很强的通用性。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，当所述标签栈中的每个标签都对应有一个EXP值时，根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级，包括：根据所述栈顶标签的EXP值和所述栈顶标签的优先级共同确定所述MPLS报文的优先级。本申请实施例中，采用通过栈顶标签的EXP值和栈顶标签的优先级共同确定MPLS报文的优先级的方式，在不加大系统处理开销的情况下，可以极大的减少邻接标签的配置个数。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在获取待转发的MPLS报文之前，所述方法包括：接收待转发的IP报文；将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成所述MPLS报文。本申请实施例中，通过将IP报文和与IP报文对应的标签栈进行封装，形成MPLS报文，再以MPLS报文进行转发，在保障业务质量基础上，进一步提高了数据传输的效率。

第二方面，本申请实施例还提供了一种数据处理方法，包括：为指定业务计算出对应的转发路径；根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。本申请实施例中，通过为同一条链路分配至少两个优先级各不相同的邻接标签，使得在根据指定业务的优先级，确定转发路径所经过的链路的标签时，可以选择对应优先级的邻接标签，形成标签栈，并将该标签栈下发至转发路径中的入口网络设备，以使入口网络设备将标签栈和与指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文，进而在转发报文时，可通过确定标签栈中的栈顶标签的优先级，进而便可确定MPLS报文的优先级，实现区分服务，在不改变原有MPLS处理逻辑，不加大系统处理开销的情况下，便可提供更丰富、更精细的区分服务，具有很强的通用性。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，在根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈之前，所述方法还包括：确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数，包括：根据所述MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量；根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数。本申请实施例中，通过运行的业务个数确定提供区分服务的优先级数量，再根据优先级数量确定MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数，便可提供更丰富、更精细的区分服务，解决了传统的MPLS QOS调度无法提供更丰富、更精细的区分服务的问题。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数，包括：确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同；或者，确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同。本申请实施例中，一种方式下，通过使每条链路所需的邻接标签个数与优先级数量相同，便可提供更丰富、更精细的区分服务，另一种方式下，通过使每条链路所需的邻接标签个数与优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同，能在保证提供更丰富、更精细的区分服务的前提下，降低邻接标签的个数，进而降低系统配置开销。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数之后，所述方法还包括：将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。本申请实施例中，通过事先在MPLS网络中的网络设备上建立入标签映射表，使得在报文转发时，可直接通过查表的方式即可确定栈顶标签的优先级，提高了处理效率。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，在为指定业务计算出对应的转发路径之后，还包括：根据所述指定业务的优先级，确定对应的QOS调度策略；将所述QOS调度策略下发至所述转发路径所经过的所有网络设备。

第三方面，本申请实施例还提供了一种报文转发装置，包括：获取模块、第一确定模块、第二确定模块以及转发模块；获取模块，用于获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；第一确定模块，用于根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级；第二确定模块，用于根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级；转发模块，用于根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。

第四方面，本申请实施例还提供了一种数据处理装置，包括：计算模块、形成模块以及下发模块；计算模块，用于为指定业务计算出转发路径；形成模块，用于根据指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；下发模块，用于将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

第五方面，本申请实施例还提供了一种网络系统，包括：控制器和位于MPLS网络中的多个网络设备；所述网络设备中的任一网络设备，用于执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法；所述控制器，用于执行上述第二方面实施例和/或结合第二方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。

第六方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法，或者执行上述第二方面实施例和/或结合第二方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1示出了本申请实施例提供的一种MPLS网络拓扑的结构示意图。

图2示出了本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意图。

图3示出了本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图。

图4示出了本申请实施例提供的一种数据处理装置的功能模块示意图。

图5示出了本申请实施例提供的一种报文转发装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

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，在本申请的描述中诸如“第一”、“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。

再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

为了便于理解本申请实施例提供的报文转发方法、数据处理方法、装置及网络系统，下面对本申请所涉及的背景进行介绍。随着时代的进步，网络业务种类越来越多，不同类型业务对网络的要求不尽相同。因此，如果仍旧按照网络适配业务的思路，则不仅无法匹配业务的快速发展，而且会使网络部署越来越复杂，变的难以维护。由此，衍生出了由业务来定义网络架构的思路。具体说来，就是由应用提出需求(如时延、带宽、丢包率等方面的需求)，根据业务需求计算转发路径。这就是SDN(Software Define Network，软件定义网络)集中控制的思想：整合网络资源，实现网络全局控制和全局调度，优化流量分布，在保障业务质量基础上，进一步提高网络利用率。

SR(Segment Routing，段路由)是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种技术。SR将网络路径分成一个个段，并且为这些段和网络中的转发网络设备分配段标识(Segment ID)，通过对段和网络设备进行有序排列(Segment List)，就可以得到一条转发路径。SR将代表转发路径的段序列编码在数据包头部，随数据包传输，当数据包完成某段路径或者经过某个网络设备时，对应的段标识被弹出，继续根据下一个段标识进行转发，从而就能控制数据包在网络中的转发路径。

而对于基于MPLS标签转发的SR来说，Segment ID就是标签，Segment List就是一系列有序的标签所形成的标签栈，一个标签可以标识路径所经过的某个网络设备(前缀标签)或者某条链路(邻接标签)，在路径起点将标签栈封装到数据包前面形成MPLS报文，然后根据标签在网络中进行转发。通过给网络中每条链路分配一个邻接标签，然后定义一个包含多个邻接标签的标签栈，就可以严格指定任意一条显式路径。如图1所示，在入口网络设备(A设备)将标签栈封装到数据包前面形成MPLS报文，便可根据该标签栈在网络中对该MPLS报文进行转发，如设备A根据栈顶标签1008将其转发至设备B，设备B根据栈顶标签2008将其转发给设备D，设备D根据栈顶标签3008将其转发给设备E，设备E根据栈顶标签4008将其转发给设备G，设备G根据栈顶标签5008将其转发给设备Z。

在介绍了本申请所涉及的背景后，下面将结合图1对本申请实施例所涉及的网络系统进行说明，该网络系统包括控制器和多个位于MPLS网络中的网络设备(如图1中的设备A-Z)。鉴于当前MPLS报文的QOS调度是根据MPLS报文所携带的标签头(栈顶标签)的EXP字段所对应的QOS优先级区分不同的数据流进行QOS调度，实现区分服务。然而由于EXP字段只有3个bit，只能表示8个值(0-7)，也就只能区分8个优先级，无法实现更精细、更丰富的QOS调度策略。

为此，本申请实施例通过为每条链路分配至少两个优先级各不相同的邻接标签，来满足更高要求的QOS调度需求。需要说明的是，现有技术中，MPLS网络中的一条链路只对应一个邻接标签，且不存在优先级之说，为每条链路分配至少两个优先级各不相同的邻接标签是本申请的重要发明点之一。例如，先根据MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量，如MPLS网络中运行的业务个数为64个，则可以确定需要提供区分服务的优先级数量为64；再根据确定的优先级数量确定MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数，其中，一个邻接标签对应一个优先级，不同的邻接标签代表不同的优先级；然后根据确定的邻接标签个数为每条链路分配所需的邻接标签个数，并将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，例如，针对设备A到设备B的链路，也即图1中的邻接标签1008来说，其目标网络设备即为设备A，将该条链路的标签分配信息发给设备A后，设备A便根据标签分配信息在自身上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级；再根据业务需求指定业务的优先级，并根据指定业务的优先级，确定对应的QOS调度策略以及根据指定业务的业务需求为指定业务计算出转发路径，并将该QOS调度策略下发至该转发路径所经过的所有设备，如下发至图1中的设备A、设备B、设备D、设备E、设备G以及设备Z；再根据指定业务的优先级确定转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；将形成的标签栈下发至转发路径中的入口网络设备(如下发至图1中的设备A)，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

其中，在根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数时，一种方式可以是确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同，例如，需要64个优先级，则每条链路所需的邻接标签个数即为64个，该种实施方式是以邻接标签的优先级来表示业务的优先级。另一种方式可以是，确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同，例如，假设需要的优先级个数为60个，则每条链路所需的邻接标签个数＝60/8＝7.5，则7.5向上取整为8，则每条链路所需的邻接标签个数为8。该种方式采用邻接标签的优先级+EXP值共同来表示业务的优先级，EXP字段只有3个bit，只能表示8个值(0-7)，也就只能区分8个优先级，其余优先级通过邻接标签的优先级来标识，这样可极大的减少所需邻接标签的数量。例如，需要64个优先级，则可确定MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数为8。由于目前MPLS报文所携带的标签头的EXP字段只有3个bit，只能表示8个值，故上述的预设阈值为8，可以理解的是，若今后MPLS报文所携带的标签头的EXP字段不限于3个bit时，该预设阈值也不限于8，如可以携带4个bit时，其预设阈值为16。

其中，控制器，用于根据指定业务的优先级，确定对应的QOS调度策略以及根据指定业务的业务需求为指定业务计算转发路径，并将该QOS调度策略下发至该转发路径所经过的所有设备；以及还用于根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；以及还用于将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

可选地，控制器在根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈之前，还用于确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数。控制器在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数时，具体过程可以是：根据所述MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量；根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数。

控制器在根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数时，具体过程可以是：确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同，或者确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同。

控制器在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数之后，还用于将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。

其中，网络设备，用于获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；以及还用于根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级；以及还用于根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级；以及还用于根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。

当所述标签栈中的每个标签都对应有一个EXP值时，网络设备在根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级时，其过程可以是：根据所述栈顶标签的EXP值和所述栈顶标签的优先级共同确定所述MPLS报文的优先级。

网络设备还用于根据控制器下发的所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。

对于指定业务的待转发IP报文的转发路径所在的入口网络设备来说，该入口网络设备还用于将接收的待转发的IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成所述MPLS报文。以及还用于将接收的待转发的IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，并将对应的EXP值填入标签栈中每个邻接标签中，形成MPLS报文。

请参阅图2，为本申请实施例提供的一种应用于上述的控制器中的数据处理方法，下面将结合图2对其所包含的步骤进行说明。

步骤S101：为指定业务计算出转发路径。

用户根据不同业务的需求，提出带宽、时延、丢包率等具体的要求，控制器基于整网的资源状况为指定业务计算出满足要求的转发路径。

步骤S102：根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈。

用户还为业务指定优先级，控制器接收用户指定的不同业务的优先级，并根据指定业务的优先级，来对报文进行调度，确定对应的QOS调度策略。不同的业务优先级所确定的QOS调度策略不同。优先级的级别越高所能调度的资源就越多，优先级的个数越多，越能提供更丰富、更精细的区分服务。在确定了指定优先级业务的QOS调度策略以及转发路径后，还将该QOS调度策略下发至该转发路径所经过的所有设备。

在确定了指定优先级业务的转发路径后，根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈。其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签。假设每条链路对应有8个不同优先级的邻接标签，如标签1001，标签1002,标签1003,标签1004,标签1005,标签1006,标签1007,标签1008均代表同一条链路，如代表图1中的设备A到设备B的链路。其中，每个标签都对应一个优先级，上述标签的优先级可以是连续的，例如，从标签1001-1008其优先级可以越来越高，也可以是越来越低；也可以是离散的，例如，标签1002的优先级最高，标签1005的优先级第二高，标签1001的优先级第三高，标签1004的优先级第四高，标签1007的优先级第五高，标签1003的优先级第六高，标签1006的优先级第七高，也即最低。则在根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈时，对于设备A到设备B的链路，则选择与指定业务的优先级对应的优先级的邻接标签，如1008，对于设备B到设备D的链路，则选择与指定业务的优先级对应的优先级的邻接标签，如2008，后续的依次类推，这样就能形成标签栈。

其中，在根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈之前，需要先确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数。其中，不同的邻接标签代表不同的优先级。

在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数时，其可以是根据所述MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量；然后根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数。例如，运行于MPLS网络中的业务数为64个，则确定需要提供区分服务的优先级数量为64。然后根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数时，一种实施方式可以是确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同，例如，需要64个优先级，则每条链路所需的邻接标签个数即为64个。另一种方式可以是，确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同，例如，假设需要的优先级个数为60个，则每条链路所需的邻接标签个数＝60/8＝7.5，则7.5向上取整为8，则每条链路所需的邻接标签个数为8。例如，此时，上述的邻接标签1001-1007中的每个邻接标签均对应8个EXP值，如000、001、010、011、100、101、110、111，这样同一个链路只需8个邻接标签就可以表示64个优先级。

在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数后，根据确定的邻接标签个数为每条链路分配所需的邻接标签个数，并将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，例如，针对设备A到设备B的链路，也即图1中的邻接标签1008来说，其目标网络设备即为设备A，将该条链路的标签分配信息发给设备A后，设备A便根据标签分配信息在自身上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。

其中，每台设备上分配的邻接标签相互独立，可以相同，也可以不同，只在本设备上有效，同时，为同一条链路分配的多个邻接标签，可以是连续的，也可以是分散的，对应的，在每台设备上创建的入标签映射表也是相互独立的，只在本设备上有效。

其中，在为每条链路分配所需的邻接标签个数时，可以由控制器统一分配，也可以由支持内部网关协议(Interior Gateway Protocol，IGP)的网络设备自身来分配，例如，控制器通过边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)获取到网络拓扑，然后为网络中的每条链路分配8个邻接标签(例如分配8个连续的邻接标签，从小到大依次对应优先级1-8)，并通过网络配置协议将标签分配信息下发到链路所在的目标网络设备上。当然也可以是由支持内部网关协议的网络设备自身来分配，例如，网络设备上运行IGP协议，在IGP协议支持SR的基础上进行扩展，IGP协议为本设备的每条链路分配8个邻接标签(例如分配8个连续的邻接标签，从小到大依次对应优先级1-8)，在向外通告本设备链路状态的消息中携带分配的所有邻接标签及对应的优先级，控制器通过边界网关协议获取到网络拓扑的同时，也获取到IGP协议为每条链路分配的所有邻接标签及对应的优先级。

其中，需要说明的是，若是采用仅以邻接标签的优先级来表示业务的优先级的方式，则在形成标签栈后，只需将该标签栈下发至转发路径中的入口网络设备，而无需下发标签栈中的标签对应的EXP值。若是采用邻接标签的优先级+EXP值共同来表示业务的优先级时，此时，在形成标签栈后，除了将该标签栈下发至转发路径中的入口网络设备，还需将标签栈中的标签对应的EXP值下发至该入口网络设备。

其中，标签的EXP值可由控制器直接下发，不同的EXP值对应的优先级不同。

步骤S103：将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

在根据指定业务的优先级确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈后，将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。如将标签栈下发至图1中的设备A处，以使设备A将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装形成MPLS报文。

其中，需要说明的是，若是采用仅以邻接标签的优先级来表示业务的优先级的方式，则入口网络设备在将标签栈压入IP报文时，则不需要填写标签的EXP值，或者根据IP报文的TOS值来填写标签的EXP值。若是采用邻接标签的优先级+EXP值共同来表示业务的优先级时，此时，入口网络设备在将标签栈压入IP报文时，还需要给所有的标签填入对应的EXP值。对应的，控制器除了将该标签栈下发至转发路径中的入口网络设备，还需将标签栈中的标签对应的EXP值下发至该入口网络设备。

MPLS网络中的网络设备(包括入口网络设备)在获取到待转发的MPLS报文后，根据标签栈中的栈顶标签的优先级，或者根据标签栈中的栈顶标签的优先级以及对应的EXP值，确定MPLS报文的优先级，然后根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发即可。

本申请实施例还提供了一种应用于上述MPLS网络中的网络设备的报文转发方法，如图3所示，下面将结合图3对其所包含的步骤进行说明。

步骤S201：获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈。

网络设备获取待转发的MPLS报文，其中，该MPLS报文中携带有保证其转发路径的标签栈。由图1可知，转发路径所经过的各个网络设备所获取到的标签栈的栈顶标签是不同的，例如A设备获取的标签栈的栈顶标签与B设备获取的标签栈的栈顶标签是不同的。

其中，需要说明的是，对于入口网络设备来说，在获取待转发的MPLS报文之前，所述方法包括：接收待转发的IP报文；将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成所述MPLS报文。例如图1中的设备A还负责将接收到的待转发的IP报文与该IP报文对应的标签栈进行封装，形成所述MPLS报文。

步骤S202：根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级。

网络设备在获取到待转发的MPLS报文后，根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级。由于事先在每个设备上建立了入标签映射表，因此，网络设备在获取到待转发的MPLS报文后，根据事先建立的入标签映射表，也即预设入标签映射表中记录的标签优先级便可以确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级，如对于设备A来说，基于事先建立于设备A上的入标签映射表便可以确定栈顶标签1008的优先级；对于设备B来说，基于事先建立于设备B上的入标签映射表便可以确定栈顶标签2008的优先级；对于设备D来说，基于事先建立于设备D上的入标签映射表便可以确定栈顶标签3008的优先级；对于设备E来说，基于事先建立于设备E上的入标签映射表便可以确定栈顶标签4008的优先级；对于设备G说，基于事先建立于设备G上的入标签映射表便可以确定栈顶标签5008的优先级。

步骤S203：根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级。

在确定栈顶标签的优先级后，一种方式下，根据栈顶标签的优先级便可以确定所述MPLS报文的优先级。

其中，需要说明的是，上述是仅以邻接标签的优先级来表示业务的优先级来说的，若是采用邻接标签的优先级+EXP值共同来表示业务的优先级时，也即若当所述标签栈中的每个标签都对应有一个EXP值时，根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级的过程可以是：根据所述栈顶标签的EXP值和所述栈顶标签的优先级共同确定所述MPLS报文的优先级。

步骤S204：根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。

在确定了MPLS报文的优先级后，根据MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发，如设备A根据该QOS调度策略将其转发给设备B，设备B根据该QOS调度策略将其转发给设备D，以此类推。

本申请实施例还提供了一种数据处理装置100，如图4所示。该数据处理装置100包括：第一计算模块110、形成模块120以及下发模块130；

计算模块110，用于为指定业务计算出转发路径。

形成模块120，用于根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签。

下发模块130，用于将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。可选地，下发模块130，还用于将所述标签栈以及与该标签栈中的邻接标签对应的EXP值下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，并将对应的EXP值填入标签栈中每个邻接标签中，形成MPLS报文。

可选地，该数据处理装置100还包括：确定模块，用于在所述形成模块120，用于根据指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈之前，确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数。可选地，确定模块，具体用于：根据所述MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量；根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数。可选地，确定模块，具体用于：确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同；或者，确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同。

可选地，所述下发模块130，还用于在所述确定模块确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数之后，将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。

本申请实施例所提供的数据处理装置100，其实现原理及产生的技术效果和前述数据处理方法的方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本申请实施例还提供了一种报文转发装置200，如图5所示。该报文转发装置200包括：获取模块210、第一确定模块220、第二确定模块230以及转发模块240。

获取模块210，用于获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈。

第一确定模块220，用于根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级。

第二确定模块230，用于根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级。当所述标签栈中的每个标签都对应有一个EXP值时，所述第二确定模块230，还用于根据所述栈顶标签的EXP值和所述栈顶标签的优先级共同确定所述MPLS报文的优先级。

转发模块240，用于根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。

可选地，该报文转发装置200还包括：接收模块以及封装模块。其中，接收模块，用于在获取模块210用于获取待转发的MPLS报文之前，收待转发的IP报文。封装模块，用于将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成所述MPLS报文。可选地，封装模块，用于将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，并将对应的EXP值填入标签栈中每个邻接标签中，形成MPLS报文。

本申请实施例所提供的报文转发装置200，其实现原理及产生的技术效果和前述报文转发方法的方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时，执行上述的报文转发方法所包含的步骤，以及执行上述的数据处理方法所包含的步骤。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本申请所提供的几个实施例中，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申请的多个实施例的装置、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，在本申请各个实施例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，本申请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，笔记本电脑,服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种报文转发方法，其特征在于，包括：接收指定业务的待转发的IP报文；

将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成待转发的MPLS报文，所述标签栈为根据所述指定业务的优先级，确定所述指定业务对应的转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，所形成的标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；

获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；

根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级；

根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级；

根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述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，当所述标签栈中的每个标签都对应有一个EXP值时，根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级，包括：

根据所述栈顶标签的EXP值和所述栈顶标签的优先级共同确定所述MPLS报文的优先级。

3.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

为指定业务计算出对应的转发路径；

根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；

将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈之前，所述方法还包括：

确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数，包括：

根据所述MPLS网络中运行的业务个数确定需要提供区分服务的优先级数量；

根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述优先级数量确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数，包括：

确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量相同；或者，

确定所述MPLS网络中的每条链路所需的邻接标签个数与所述优先级数量与预设阈值的商向上取整所得到的数相同。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定MPLS网络中的每条链路分配的邻接标签个数之后，所述方法还包括：

将标签分配信息下发至链路所在的目标网络设备上，以使所述目标网络设备根据所述标签分配信息在自身设备上创建入标签映射表，其中，所述入标签映射表中记录有该目标网络设备对应的所有邻接标签的优先级。

8.一种报文转发装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收指定业务的待转发的IP报文；

封装模块，用于将所述IP报文和与所述IP报文对应的标签栈进行封装，形成待转发的MPLS报文，所述标签栈为根据所述指定业务的优先级，确定所述指定业务对应的转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，所形成的标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；

获取模块，用于获取待转发的MPLS报文，所述MPLS报文中携带有表征其转发路径的标签栈；

第一确定模块，用于根据预设入标签映射表中记录的标签优先级确定所述标签栈中的栈顶标签的优先级；

第二确定模块，用于根据所述栈顶标签的优先级确定所述MPLS报文的优先级；

转发模块，用于根据所述MPLS报文的优先级对应的QOS调度策略对所述MPLS报文进行转发。

9.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于为指定业务计算出转发路径；

形成模块，用于根据所述指定业务的优先级，确定所述转发路径所经过的每条链路对应优先级的邻接标签，形成标签栈；其中，每条链路对应至少两个优先级各不相同的邻接标签；

下发模块，用于将所述标签栈下发至所述转发路径中的入口网络设备，以使所述入口网络设备将所述标签栈和与所述指定业务的待转发的IP报文进行封装，形成MPLS报文。

10.一种网络系统，其特征在于，包括：控制器和位于MPLS网络中的多个网络设备；

所述网络设备中的任一网络设备，用于执行如权利要求1或2所述的方法；

所述控制器，用于执行如权利要求3-7中任一项所述的方法。

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