CN111385206A - 报文转发的方法、网络系统、相关设备及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种内部网关协议IGP网络，包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点用于接收来自IGP网络之外的第一数据报文；所述第一网络节点用于为所述第一数据报文添加第一标签；所述第一网络节点用于根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。本申请能够解决MPLS网络部署复杂等问题。

Description

报文转发的方法、网络系统、相关设备及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及报文转发的方法、网络系统、相关设备及计算机存储介质。

背景技术

多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching，MPLS)起源于因特网协议版本4(Internet Protocol version 4,IPv4)，MPLS集链路层的快速交换和网络层的路由转发于一体，支持多层标签和转发平面面向连接的特性，可以满足各种新应用对网络的要求，使其在虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)、流量工程(Traffic Engineering,TE)等方面得到广泛应用。

MPLS网络需要通过使用标签发布类的协议作为控制协议来实现网络功能，例如：标签分发协议(Label Distribution Protocal,LDP)、基于约束路由的LDP(Constraint-Based Routing Using LDP,CR-LDP)等等，但是为了维护连接状态，路由节点间需要发送和处理大量刷新报文，导致设备控制层面压力重大。于是，不需要中间设备维护路径信息的段路由(Segment Routing,SR)策略成为了MPLS隧道技术的热门替代，例如：Segment RoutingIPv4，Segment Routing IPv6等等。但是，两种方法均需要预先进行标签分发或协议扩展，在当前网络业务种类繁多、业务逻辑复杂，需要不断扩展新的业务的网络环境下，需要不断被动调整网络架构和配置，导致网络部署越来越复杂，网络控制管理和维护也越来越困难。

发明内容

本申请提供了报文转发的方法、网络系统、相关设备及计算机存储介质，能够解决现有技术中的MPLS网络部署复杂等问题。

第一方面，本申请提供了一种内部网关协议IGP网络，其特征在于，包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述第一网络节点为IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为IGP网络中的中间节点，所述第一网络节点用于接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点；所述第一网络节点用于为所述第一数据报文添加第一标签，其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；所述第一网络节点用于根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

在一可能的实施例中，所述网络还包括控制器，所述控制器用于在所述第一路径存在故障的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；所述第一网络节点用于根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出，根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址的情况下，根据所述第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第二标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

在一可能的实施例中，在所述第二路径中包括大额开销的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点或者目标节点的接口IP地址。

在一可能的实施例中，在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。

在一可能的实施例中，所述控制器还用于在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加所述第二标签，其中，所述第二路由标识中的地址栈是所述第二路径中全部的第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址。

在一可能的实施例中，所述控制器还用于在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第三标签，其中，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；或者，所述控制器还用于在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加包含网络分片接口标识的第一标签，所述网络分片接口标识使得所述第一路径中的网络节点使用预设的分片接口对所述添加标签后的第一数据报文进行转发。

在一可能的实施例中，在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

第二方面，本申请提供了一种报文转发方法，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的第一网络节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：所述第一网络节点接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点；所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第一标签，其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；所述第一网络节点根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在一可能的实施例中，在所述第一路径存在故障的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；所述第一网络节点根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在一可能的实施例中，在所述第二路径中包括大额开销的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点或者目标节点的接口IP地址。

在一可能的实施例中，在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。

在一可能的实施例中，在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二路由标识中的地址栈是所述第二路径中全部的第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址。

在一可能的实施例中，在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第三标签，其中，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；或者，在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，所述控制器还在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加包含网络分片接口标识的第一标签，所述网络分片接口标识使得所述第一路径中的网络节点使用预设的分片接口对所述添加标签后的第一数据报文进行转发。

在一可能的实施例中，在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

第三方面，本申请提供了另一种报文转发方法，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的第二网络节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述第一数据报文属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点，所述标签为第一标签，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；所述第二网络节点根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在一可能的实施例中，在所述标签是第二标签的情况下，所述方法还包括：所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述标签是第二标签，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址或者接口IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出，根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；或者，所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，根据所述第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在一可能的实施例中，在所述标签是第三标签的情况下，所述方法还包括：所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述标签是第三标签，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点根据所述网络分片标识，沿着与所述网络分片标识对应的第三路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在一可能的实施例中，在所述第一标签还包括网络分片接口标识的情况下，所述方法还包括：所述第二网络节点根据所述第一路由标识以及网络分片接口标识，通过与所述网络分片接口标识对应的预设接口，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

第四方面，本申请提供了另一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的目标节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：所述目标节点接收来自所述第二网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，所述第一数据报文是来自所述IGP网络之外的、属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点，所述标签是所述第一网络节点添加的标签，所述标签的所处层级比网络层更接近物理层；所述目标节点弹出所述标签，获得所述第一数据报文；所述目标节点根据所述第一数据报文进行处理。

在一可能的实施例中，所述标签包括内层和外层标签，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例，其中，所述内层标签所处层级比所述外层标签更接近网络层，所述方法还包括：在所述目标节点弹出所述外层标签之后，所述目标节点根据所述内层标签获得所述第一数据报文所属的VPN实例；根据所述VPN实例的路由表向所述目的节点发送所述第一数据报文。

第五方面，本申请实施例提供一种网络设备，包括执行如第二方面所述的方法的单元。

第六方面，本申请实施例还提供一种网络设备，包括执行如第三方面所述的方法的单元。

第七方面，本申请实施例还提供一种网络设备，包括执行如第四方面所述的方法的单元。

第八方面，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备具体可为第一网络设备，包括：处理器和存储器，存储器，用于存储指令；处理器，用于调用存储器中的指令，执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实施方式中所描述的方法。可选地，该第一网络节点还可包括通信接口和总线；其中，处理器、通信接口、存储器通过总线相互通信；通信接口，用于接收和发送数据。

第九方面，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备具体可为第二网络设备，包括：处理器和存储器；存储器，用于存储指令；处理器，用于调用存储器中的指令，执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实施方式中所描述的方法。可选地，该第二网络节点还可包括通信接口和总线；其中，处理器、通信接口、存储器通过总线相互通信；通信接口，用于接收和发送数据。

第十方面，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备具体可为目标设备，包括：处理器和存储器；存储器，用于存储指令；处理器，用于调用存储器中的指令，执行上述第四方面或第四方面的任意可能的实施方式中所描述的方法。可选地，该节点还可包括通信接口和总线；其中，处理器、通信接口、存储器通过总线相互通信；通信接口，用于接收和发送数据。

第十一方面，提供了一种计算机非瞬态(non-transitory)存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储了用于报文转发的程序代码。所述程序代码包括用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实施方式中所描述的方法的指令。

第十二方面，提供了一种计算机非瞬态(non-transitory)存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储了用于报文转发的程序代码。所述程序代码包括用于执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实施方式中所描述的方法的指令。

第十三方面，提供了一种计算机非瞬态(non-transitory)存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储了用于报文转发的程序代码。所述程序代码包括用于执行上述第四方面或第四方面的任意可能的实施方式中所描述的方法的指令。

第十四方面，提供了一种芯片产品，以执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实施方式中的方法。

第十五方面，提供了一种芯片产品，以执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实施方式中的方法。

第十六方面，提供了一种芯片产品，以执行上述第四方面或第四方面的任意可能的实施方式中的方法。

本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1a是本申请实施例提供的一种MPLS网络的一种典型结构示意图。

图1b是本申请实施例提供的一种MPLS标签格式示意图。

图1c是本申请实施例提供的一种MPLS标签封装位置示意图。

图1d是本申请实施例提供的一种SR网络的标签分发示意图。

图1e是本申请实施例提供的一种SR网络的数据转发示意图。

图2是本申请实施例提供的一种IGP网络的结构示意图。

图3a-图3d是本申请实施例提供的四种单播场景下的IGP网络报文转发示意图。

图4是本申请实施例提供的一种IGP网络在组播场景下的报文转发示意图。

图5a-图5b是本申请实施例提供的两种网络分片场景下的IGP网络报文转发示意图。

图6是本申请实施例提供的一种VPN场景下的IGP网络报文转发示意图。

图7是本申请实施例提供的一种与MPLS网络互通场景下的报文转发示意图。

图8a-图8c是本申请实施例提供的三种标签的格式示意图。

图9是本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图。

图10是本申请实施例提供的另一种报文转发方法的流程示意图。

图11-图12是本申请实施例提供的两种IGP网络系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请能够被更好的理解，下面首先结合附图，介绍本申请实施例涉及的一些技术概念或技术术语。

(一)、多协议标签交换MPLS。

1、MPLS网络结构

图1a是MPLS网络的一种典型结构，如图1a所示，MPLS网络的基本组成单元是标签交换路由器(Label Switching Router,LSR)，由LSR构成的网络区域称为MPLS域(MPLSDomain)。位于MPLS域边缘、连接其它网络的LSR称为标记边缘路由器(Label Edge Router,LER)，区域内部的LSR称为核心LSR(Core LSR)。如果一个LSR有一个或多个不运行MPLS的相邻节点，那么该LSR就是LER。如果一个LSR的相邻节点都运行MPLS，则该LSR就是核心LSR。可以理解的是，MPLS基于标签进行转发，当IP数据包进入MPLS网络时，MPLS入口的LER分析IP数据包的内容并且为这些IP数据包添加合适的标签，所有MPLS网络中的节点都是依据标签来转发数据的。当该IP数据包离开MPLS网络时，标签由出口边缘路由器弹出。IP数据包在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径(Label Switched Path,LSP)。LSP是一个单向路径，与数据流的方向一致。

2、MPLS标签

MPLS标签(Label)是一个短而定长的、只具有本地意义的标识符，用于唯一标识一个分组所属的转发等价类(Forwarding Equivalence Class,FEC)，其中，FEC是一组具有某些共性的数据流的集合。这些数据流在转发过程中被LSR以相同方式处理。FEC可以根据地址、业务类型、QoS等要素进行划分。例如，在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一条路由的所有报文就是一个转发等价类。在某些情况下，例如要进行负载分担，对应一个FEC可能会有多个入标签，但是一台路由器上，一个标签只能代表一个FEC。一般来讲，MPLS标签长度为4个字段，封装结构如图1b所示。其中，Label字段为标签值字段，长度为20bits，用来标识一个FEC；Exp字段为扩展字段，长度为3bits，协议中没有明确规定，现在通常用做服务质量(Class of Service,CoS)；S字段为栈底标识字段，长度为1bit，由于MPLS支持多重标签，即标签嵌套，因此需要设置栈底标识字段，当S值为1时表明当前标签为最底层标签；TTL是生存时间字段，长度为8bits，与IP分组中的TTL意义相同，用于防止环路的形成，当TTL值为0时，数据包将被中间设备丢弃。应理解，MPLS网络中的标签封装在链路层和网络层之间，这样，标签能够被任意的链路层所支持，图1c清楚显示了MPLS标签的封装位置。

3、标签分发协议LDP

LDP是MPLS的控制协议，它相当于传统网络中的信令协议，负责FEC的分类、标签的分配以及LSP的建立和维护等一系列操作。MPLS可以使用多种标签发布协议，包括专为标签发布而制定的协议，例如：LDP、CR-LDP；也包括现有协议扩展后支持标签发布的协议，例如：边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)、资源预留协议(Resource ReservationProtocol，RSVP)。同时，还可以手工配置静态LSP。

下面结合图1a简要介绍基于LDP的MPLS基本工作流程：

(1)标签分发阶段：LDP结合传统路由协议(如OSPF、ISIS等)，在各个LSR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签信息表LIB(Label Information Base,LIB)。

(2)数据转发阶段：入口LER接收数据报文，分析网络层报文头后，判定数据报文所属的FEC，并给数据报文加上MPLS标签；在LSR构成的网络中，LSR根据数据报文上的MPLS标签以及标签转发表(Label Forwarding Information Base，LFIB)进行转发，不分析网络层报文头，也就是说，在MPLS网络中，仅在LER进行报文网络层的分析，LSR仅仅根据标签进行转发；MPLS出口LER去掉数据报文中的标签，继续进行后面的IP转发。

由上可知，MPLS并不是一种业务或者应用，它实际上是一种隧道技术，也是一种将标签交换转发和网络层路由技术集于一身的路由与交换技术平台。这个平台不仅支持多种高层协议与业务，而且，在一定程度上可以保证信息传输的安全性。

4、MPLS的应用

传统的VPN一般是通过通用路由封装(Generic Routing Encapsulation,GRE)、二层隧道协议(Layer 2Tunneling Protocol,L2TP)、点到点隧道协议(Point-to PointTunneling Protocol,PPTP)等隧道协议来实现私有网络数据流在公网上的传送，由于LSP本身就是公网上的隧道，因此，用MPLS来实现VPN有天然的优势。基于MPLS的VPN就是通过LSP将私有网络的不同分支连接起来，形成一个统一的网络。与传统的路由相比，VPN路由中需要增加分支和VPN的标识信息，这就需要对BGP协议进行扩展，以携带VPN路由信息。

MPLS的另一主要应用为流量工程。传统的IP网络中，设备通常都是按照到达目的网络的路由路径长短来作为最优路由选择的依据，不考虑路径上的链路带宽等因素，当某条路径发生拥塞时，路由选择协议又都可根据配置将流量切换到其他的备份路径上。这样的选路方式容易出现流量集中于最短路径而导致拥塞，而其他可选链路则较为空闲。针对这种由于网络资源分配不合理引起的拥塞问题，可以通过流量工程来解决，即将一部分流量分配到空闲的链路上，使网络中流量的分配更加合理。MPLS流量工程通过建立基于一定约束条件的LSP隧道，并将流量引入到这些隧道中进行透传，使网络流量按照指定的路径进行传输，从而在保证网络高利用率的同时，可以根据不同数据流的优先级实现差别服务，从而为语音、视频等数据流提供有带宽保证的低延时、低丢包率的服务。同时，当LSP隧道故障或网络的某一节点发生拥塞时，MPLS TE可以通过快速重路由(Fast ReRoute,FRR)和备份路径，提供保护。使用MPLS TE，网络管理员可以通过部署LSP来合理分配网络资源，避免网络拥塞。

(二)、段路由SR

SR是基于源路由理念而设计的一种替代MPLS隧道的技术，它的应用场景与MPLS十分类似，也可以平滑的与MPLS隧道切换对接。SR将网络路径分成一个个段，并且为这些段和网络节点分配段ID(Segment ID,SID)。通过对SID进行有序排列(Segment List)，就可以得到一条转发路径，其中，SID主要包括前缀标签(Prefix SID)、邻接标签(Adjacency SID)以及节点标签(Node SID)。可以理解的是，实际应用中Prefix SID、Adjacency SID、Node SID可以单独使用，也可以结合使用。在内部网关协议(Interior Gateway Protocol,IGP)区域内，网元设备使用扩展IGP消息将自身的Node SID以及Adjacency SID进行泛洪，这样任意一个网元都可以获得其他网元的信息。通过按序组合Prefix SID、Node SID和AdjacencySID，可以构建出网络内的任何路径。

下面结合图1d、图1e简要介绍SR的基本工作流程：

(1)标签分发阶段：如图1d所示，首先使用控制器手工配置D设备的Prefix SID和SRGB，生成转发表项并通过IGP报文泛洪扩散至全网，网络中的其他设备A、B以及C接收到D设备发送的报文后，解析D发布的Prefix SID，并根据自己的SRGB计算标签值以及下一跳IP地址发布的SRGB计算出自己的出标签(Outer Label)。根据最短路径算法计算标签转发路径，并将计算的下一跳及出标签信息插入自己的路由转发表。例如设备A的入标签为零，出标签为26100，设备B的入标签为26100，出标签为36100，设备C的入标签为36100，出标签为16100。

(2)数据转发阶段：如图1e所示，当报文进入SR LSP时，入节点设备A在报文链路层首部和三层首部之间插入一个标签；或者根据需要，在报文标签栈的栈顶增加一个新的标签；当报文在SR域内转发时，中间设备B和C根据标签转发表，用出标签替换SR报文的栈顶标签；当报文在离开SR域时，出节点设备D将SR报文的栈顶的标签弹出。

SR的主要应用与MPLS十分类似，此处不再赘述。与MPLS相比，SR简化了MPLS的控制平面，不再需要LDP等隧道协议，也不需要节点间发送和处理大量keepalive报文去维护连接状态，一定程度上减轻了控制层面的压力。但是，SR仍存在多种缺点，例如：仍需要通过组播扩展(Open Shortest Path First,OSPF)协议或者中间系统到中间系统(IntermediateSystem to Intermediate System,ISIS)协议在整个IGP域中扩展SID，对边缘设备造成过多压力的同时，使得IGP网络更加复杂，从而增大了网络管控难度；个别SID还需要手工配置，容易产生标签冲突；没有组播VPN以及跨域方案；报文地址头为128bits，封装效率低等等。

因此，本申请针对当前MPLS网络以及SR网络的以上缺点，提出了一种如图2所示的内部网关协议IGP网络，包括第一网络节点210、第二网络节点220、目标节点230以及控制器240，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述第一网络节点210为IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点220为IGP网络中的中间节点，第一网络节点210、第二网络节点220以及目标节点230均支持IP转发功能。其中，第一网络节点210通过网络与第二网络节点220相互通信，第二网络节点220通过网络与目标节点230相互通信，控制器240通过网络与第一网络节点210、第二网络节点220以及目标节点230相互通信，这里，IGP网络可以包括更多的第一网络节点210、第二网络节点220、目标节点230以及控制器240，此处不作具体限定，其中，

所述第一网络节点210用于接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点；

所述第一网络节点210用于为所述第一数据报文添加第一标签。其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点220沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点230的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点230为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；

所述第一网络节点210用于根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点220发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述第二网络节点220用于接收所述添加标签后的第一数据报文，根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点230发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述目标节点230用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

在本申请实施例中，所述第一数据报文可以是来自其他网域的报文，例如，所述第一数据报文可以是来自用户网络，所述第一网络节点所处的IGP网络可以是运营商网络，所述第一网络节点可以是运营商边缘节点PE。其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，也就是说，所述第一数据报文包括带有目的IP地址的网络层报文头，路由器根据网络层报文头，查询路由表项，可以进行相应的IP转发步骤，从而将所述第一数据报文发送给目的节点。

在本申请实施例中，所述第一网络节点210为所述第一数据报文添加的第一标签的具体位置与图1c所示的MPLS标签的位置相同，其中，第一标签包括第一路由标识，第一路由标识可以是目标节点的IP地址或者组播地址，因此，IGP网络中的其他网络节点接收到所述添加标签后的第一数据报文时，不需要拆解网络层的IP报文头，只需要分析标签就可以获得所述第一数据报文的目的IP地址或者组播地址，换句话说，第一数据报文进入所述IGP网络后，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一个网络节点都分析IP报文头，从而节约了处理时间。其中，所述目标节点的IP地址，具体可以是目标节点的loopback接口的IP地址，这是因为loopback地址为虚拟接口地址，只要路由器没有损坏，loopback接口会一直保持活跃状态，因此，使用loopback接口作为目标节点的IP地址可以大大提高网络的健壮性。当然，所述目标节点的IP地址还可以是目标节点其他接口的IP地址，本申请不作具体限定。

在本申请实施例中，根据第一路由标识，IGP网络中的一个或者多个第二网络节点220可以沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文。其中，所述第一路径并不是固定路径，这是因为在IGP网络中的第二网络节点220可以根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表，并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整，当网络中节点或节点间的链路发生故障，或存在其它可用路由时，第二网络节点220可以自行选择最佳的可用路由并继续转发报文。也就是说，所述第二网络节点220可以根据所述第一路由标识，查询自己的路由表项，找到出接口以及下一跳IP地址的信息，通过出接口向下一跳IP地址发送所述添加标签后的第一数据报文，其中，所述第二网络节点220可以动态地根据网络当前的情况基于最短路径(Shortset Path First,SPF)算法自动计算路由，对所述第一路径进行调整。可以理解的是，所述IGP网络可以支持多种动态路由协议，例如路由信息协议(Routing Information Protocol,RIP)、开放式最短路径优先(OpenShortest Path First,OSPF)、IS-IS、内部网关路由协议(Interior Gateway RoutingProtocol,IGRP)、协议无关组播(Protocol Independent Multicast,PIM)等等，本申请不作具体限定。

在本申请实施例中，所述目标节点230为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点。也就是说，如果所述来自IGP网络以外的第一数据报文的网络层报文头中，目的节点是所述IGP网络内的某一节点，这里，所述第一路由标识可以是目的节点的IP地址，目标节点230就是所述第一数据报文的目的节点；如果所述来自IGP网络以外的第一数据报文的网络层报文头中，目的节点是所述IGP网路外的某一节点，换句话说，所述IGP网络可以是一个用于传递所述第一数据报文的中间网络，这里，所述第一路由标识可以是与目的节点路径最短的边缘节点的IP地址，目标节点230就是所述IGP网络中，与目的节点最接近的边缘节点。

在本申请实施例中，所述第一网络节点210将所述第一数据报文添加包含目标节点IP地址的第一标签后，所述第一网络节点根据目标节点的IP地址信息或者组播地址信息查询自己的路由表，获得所述第一数据报文的下一跳IP地址以及出接口信息，通过出接口向下一跳IP地址发送所述添加标签后的第一数据报文，也就是向所述第二网络节点220发送所述添加标签后的第一数据报文。

在本申请实施例中，所述第二网络节点220接收到所述添加标签后的第一数据报文后，根据所述第一路由标识，所述第一网络节点根据目标节点的IP地址信息或者组播地址信息查询自己的路由表，获得所述第一数据报文的下一跳IP地址以及出接口信息，通过出接口向下一跳IP地址发送所述添加标签后的第一数据报文，应理解，所述第二网络节点220的下一跳IP地址可以是所述IGP网络中的其他第二网络节点的IP地址，也可以是目标节点的IP地址，也就是说，所述第一数据报文可以经过一个或者多个所述第二网络节点的转发，最终到达所述目标节点230。其中，第二网络节点220在进行报文转发的过程中，不需要对所述第一标签进行交换，与MPLS以及SR技术相比，省去了标签交换的步骤，使得转发效率得到提升。

在本申请实施例中，所述目标节点230接收所述添加标签后的第一数据报文后，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，其中，在所述目标节点230为IGP网络中的网络节点的情况下，所述目标节点230根据所述第一数据报文进行处理，在所述目标节点230为所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点的情况下，向所述第一数据报文的目的节点发送所述第一数据报文。

下面以图3a为例，对本申请提供的IGP网络进行举例说明，图3a是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种单播场景的示意图，其中，CE1、CE2是不属于IGP网络的用户网络的用户边缘设备(Customer Edge,CE)，所述第一数据报文是由CE1向CE2发送的报文，PE1、PE2是属于IGP网络中的边缘设备，P1、P2、P3、P4、P5、P6是IGP网络中的中间设备，其中，PE1是最接近CE1的设备，PE2是最接近CE2的设备，这里，PE1可以是第一网络节点210，PE2可以是目标节点230，第二网络节点220可以是图3a中的中间节点P1、P2、P3。其中，PE1的IP地址为1.1.1.1，P1的IP地址为2.2.2.2，P3的IP地址为3.3.3.3，P4的IP地址为4.4.4.4，PE2的IP地址为5.5.5.5，应理解，图3a仅用于举例说明，本申请提供的IGP网络还可以包括更多的第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，本申请不作具体限定。

可选地，图3a所示的IGP网络进行单播IP报文转发的具体工作流程可以是：CE1发出的第一数据报文被PE1接收后，PE1为所述第一数据报文封装一层包括PE2的IP地址的第一标签，示例性的，图3a中，第一标签只示出了第一路由字段部分，也就是PE2的IP地址5.5.5.5。接着PE1将添加第一标签后的第一数据报文发送给中间设备P1，中间设备P1根据第一标签中PE2的IP地址，查询路由表获得出接口信息以及下一跳IP地址，也就是P2的IP地址2.2.2.2，将所述添加标签后的第一数据报文通过出接口发送给中间设备P2，同理，P2再将报文发送给P3，P3将报文发送给PE2，PE2设备接收到所述添加标签后的第一数据报文后，弹出所述第一标签，查找路由表获得出接口以及下一跳CE2的IP地址，将报文发送给CE2。其中，图3a中的第一数据报文为单播报文，由于单播报文与组播报文的转发流程基本相同，仅是所述第一标签的路由字段变为组播IP地址，因此本申请不再赘述。应理解，使用本申请提供的IGP网络进行报文的传输，无需提前扩展控制协议、无需提前泛洪或分发标签、无需提前建立标签交换路径(Label Switching Path,LSP)，与传统的MPLS以及SR技术相比，更加灵活，大大简化了网络配置。

在本申请实施例中，所述网络还包括控制器240，所述控制器240用于在所述第一路径存在故障的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；所述第一网络节点用于根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文；所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出，根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；或者，所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址的情况下，根据所述第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第二标签，获得所述第一数据报文；所述目标节点用于根据所述第一数据报文进行处理。

在本申请实施例中，由于所述第一路径并不是固定路径，而是第二网络节点220基于SPF算法查询路由表获得的、可以根据网络环境进行调整的最短路径，因此，当原第一路径中的某个节点出现故障时，第二网络节点220可以重新查询路由表进行路径调整。但是，路径的动态调整也从侧面反映了路径的不确定性，在复杂的网络环境下，如果只通过第二网络节点自适应地恢复第一路径，可能会导致等待网络收敛的时间过长，或者出现网络环路，导致网络中断。因此，本申请还提供了无环路的第二路径作为备份路径，当某处链路或节点故障时，流量会快速切换到第二路径，从而最大程度上避免流量的丢失。其中，第二路径可以是控制器240根据基于远程无环路备份(Remote Loop-Free Alternates,RLFA)算法提前计算出的无环路的转发路径，也可以是在第一路径发生故障后计算的转发路径，本申请不作限定。应理解，RLFA算法可以计算出一个PQ节点，从第一网络节点到PQ节点，从PQ节点到目标节点都不经过故障节点或链路，因此将PQ节点的IP地址以及目标节点的IP地址放入地址栈作为第二路由标识，即可保证所述第一数据报文沿着无环路、无故障节点的第二路径转发，从而提高网络的可靠性。

下面图3b为例，对本申请提供的IGP网络进行举例说明，图3b是本申请提供的IGP网络进行报文传输的另一种单播场景的示意图，其中，第一数据报文为单播报文，图3b中的P2设备发生了故障，因此控制器可以基于RLFA算法计算出PQ节点为P5节点后，控制PE1为所述第一数据报文添加第二标签，示例性的，图3b中，第二标签只示出了第二路由标识部分，其中，第二路由标识是一个地址栈，栈顶地址为P5节点的IP地址7.7.7.7，栈底地址为目标节点PE2的IP地址5.5.5.5，第一网络节点PE1根据栈顶地址，查询路由表获得出接口以及下一跳P4节点的IP地址，将所述添加标签后的第一数据报文发送给第二网络节点P4，设备P4获得所述添加标签后的第一数据报文后，P4根据栈顶地址，查询路由表获得出接口以及下一跳P5节点的IP地址，将所述添加标签后的第一数据报文发送给P5，P5设备接收到所述添加标签后的第一数据报文后，由于栈顶地址是自己的IP地址，因此P5设备将栈顶的P5地址弹出后，根据新的栈顶地址也就是P6设备的IP地址，查询路由表获得出接口以及下一跳P6节点的IP地址，将所述添加标签后的第一数据报文发送给P6，P6再将添加标签后的第一数据报文发送给目标节点PE2，当PE2接收到所述添加标签后的第一数据报文时，此时第二路由标识只剩下PE2的IP地址，PE2将标签弹出即可获得第一数据报文，查找路由表获得出接口以及下一跳CE2的IP地址，将报文发送给CE2。可以理解的是，本申请提供的IGP网络在进行报文转发时，在第一路径出现故障的情况下，通过控制器控制所述第一网络节点添加第二标签，保证数据包可以沿着无故障、无环路的第二路径转发，从而实现流量的快速切换。并且，本申请使用显式路径建立备份路径，理论上可以达到100％的无环路保护。提供集中控制和分布式之间的平衡，防止控制器成为业务瓶颈。关于本申请实施例中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

在本申请实施例中，在所述第二路径中包括大额开销(Cost)的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点220或者目标节点230的接口IP地址。仍以上述图3b为例，当图3b中的P2设备发生故障，并且P6与PE2之间的链路开销变为1000时，添加第二标签后的第一数据报文到达P6设备后，由于P6与PE2之间的开销是1000，设备P6认为到达PE2的最优路径是经过P5，因此将数据包重新转回到P5，形成环路，造成转发失败。因此，本申请针对上述场景提供了无环路备份(Topology-Independent Loop-Free Alternate,TI-LFA)的快速重路由方案，将第二网络节点或者目标节点的接口IP地址添加入第二路由标识的地址栈中，从而在第一路径出现故障时，能够保证将流量切换到无环路的备用路径上，确保了网络的可靠性。

例如，图3c是本申请提供的IGP网络进行报文传输的另一种单播场景的示意图，其中，P2设备发生故障，并且P6与PE2之间的链路开销为1000，示例性的，图3c中，第二标签只示出了第二路由字段部分，此时第二路由标识中的地址栈仍包括PQ节点也就是P5节点的IP地址7.7.7.7，以及目标节点PE2的IP地址5.5.5.5，但是为了避免由于P6与PE2之间的开销是1000而造成的环路，所述地址栈中增加了P6节点的IP地址8.8.8.8，以及PE2接口的IP地址5.5.5.1，由于IGP网络中的网络节点都是根据第二路由标识中的栈顶地址进行报文的转发的，相当于固定了第二路径的转发顺序，从而保证了保证所述第一数据报文沿着无环路、无故障节点的第二路径转发，提高网络的可靠性。关于图3c中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

在本申请实施例中，所述控制器240还用于在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，控制所述第一网络节点210为所述第一数据报文添加所述第二标签，其中，所述第二路由标识中的地址栈是所述第二路径中全部的第二网络节点220以及目的节点230的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点230的IP地址。也就是说，本申请提供的IGP网络可以提供流量工程服务，可以根据不同数据流的优先级实现差别服务，从多条并行或备选路径中有效地选择一条最佳转发路径，以平衡网络中不同链路上的业务载荷。

例如，以图3d为例，图3d是本申请提供的IGP网络进行报文传输的另一种单播场景的示意图，在图3d所示的IGP网络中，PE1与PE2之间存在两条转发路径，其中，PE1、P1、P2、P3、PE2组成路径A，PE1、P4、P5、P6、PE2组成路径B，假设路径A的流量带宽上限设置为40M，路径B的流量带宽上限设置为100M，应理解，根据IGP的协议特性，所述IGP网络中全部网络节点都可以基于IGP协议收集网络拓扑信息，并通过汇总边界网关协议(Border GatewayProtocol-Link State,BGP-LS)将网络拓扑信息上报给控制器，因此，当所述第一网络节点PE1接收到第一数据报文后，控制器可以根据当前的网络状况，决定使用第二路径传输所述第一数据报文，控制器将与路径B对应的第二标签下发给第一网络节点PE1，其中，第二标签中的第二路由标识是与第二路径严格对应的地址栈，也就是说，所述地址栈中包括第二路径中全部网络节点的IP地址，从而严格控制报文在网络中的传输路径为第二路径。这里，所述第二路由标识可以如图3d所示，示例性的，图3d中，第二标签只示出了第二路由字段部分。其中，第二路由标识中的地址栈包括了P4、P5、P6、PE2的IP地址，也就是路径B中的全部节点的IP地址，由于IGP网络中的网络节点都是根据第二路由标识中的栈顶地址进行报文的转发的，相当于固定了第二路径的转发顺序，保证了所述第一数据报文沿着第二路径转发，达到准确控制报文在网络中的传输路径的目的，从而保证网络高利用率的同时，可以根据数据流优先级实现差别服务。关于图3d中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

在本申请实施例中，在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。也就是说，当所述第一数据报文为组播IP报文的情况下，所述第一数据报文可以沿着组播分发树发送给多个目标节点230，当组播分发树中的节点或者链路出现故障时，如果没有隧道保护机制的情况下，只能依靠响应路由变化的硬收敛来完成切换，速度较慢性能较差。因此，本申请为了避免组播分发树中的某一节点或链路发生故障导致数据包丢失，本申请提供的IGP网络还可以对组播分发树启用双根保护机制，当作为主路径的第一路径发生故障时，控制器基于点对多点主站的双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection forPoint 2Multiple Point,BFD for P2MP)算法的快速检测机制，能够快速感知并控制所述第一网络节点添加第二标签，达到切换转发路径的目的，从而提升组播场景的故障收敛性能，减少流量丢失。

例如，图4是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种组播场景的示意图，其中，所述第一数据报文是组播报文，示例性的，图4中，第一标签以及第二标签只示出了路由字段部分，并且只示出了第一路径的具体转发路线。首先，控制器根据网络环境生成两颗组播分发树，第一路径为组播地址225.1.1.1对应的组播分发树，第二路径为组播地址225.1.1.2对应的组播分发树，其中，第一路径、第二路径都可以将第一数据报文送往目标节点PE2和PE3，边缘节点PE11以及PE12均为第一网络节点，通过在PE11和PE12节点使能BFDfor P2MP，实现故障检测，当第一路径没有出现故障时，PE11为所述第一数据报文添加第一标签，使得所述第一数据报文沿着图4所示的第一路径进行转发，当第一路径出现故障时，PE12为所述第一数据报文添加第二标签，使得所述第一数据报文沿着无故障的第二路径转发，也就是图4中组播地址225.1.1.2对应的组播分发树，从而提高网络的可靠性，减少业务流量损失，同时也解决了SR技术无组播方案的技术难题。其中，关于图4中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

在本申请实施例中，所述控制器240还用于在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第三标签，其中，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；或者，所述控制器还在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加包含网络分片接口标识的第一标签，所述网络分片接口标识使得所述第一路径中的网络节点使用预设的分片接口对所述添加标签后的第一数据报文进行转发。可以理解的是，在网络分片的场景中，有的分片数据所属业务是普通业务，有的是需要保证带宽和时延的关键业务，因此，本申请提供的IGP网络可以根据业务类型实现相应的网络分片方案，通过添加对应的标签即可达到业务需求，而不需要扩展其他协议或标签，使得网络管理和控制更加简单。例如，如果是普通业务的网络分片场景，仅需要在第一标签中添加所述第一数据报文的网络分片标识，使得所述第一数据报文沿着第一路径中固定接口进行转发，相当于普通车道；如果是特殊的网络分片场景，例如要求保障带宽和时延的关键业务场景，需要对关键业务做带宽预留保障，仅需在第一网络节点210处添加第三标签，使得添加标签后的第一数据报文沿着预设的第三路径进行转发，相当于高速车道，可选地，第三路径可以使用控制器设置为只允许第一数据报文使用的路径，使关键业务在网络拥塞中不受影响，从而有效保证关键业务的传输质量。

例如，图5a是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种网络分片场景的示意图，其中，所述网络分片场景不是要求保障带宽和时延的关键业务场景，首先，控制器在所述IGP网络中预先配置一个或者多个通道化子接口，并配置相应的分片标识，例如，设置分片标识为1的数据包使用接口A进行转发。因此，当第一数据报文达到PE1后，PE1为所述第一数据报文添加第一标签，示例性的，图5a中的第一标签只示出了第一路由字段部分以及分片字段部分，其中，第一路由字段也就是图5a所示的5.5.5.5，代表所述第一数据报文的目标节点的IP地址是5.5.5.5，分片字段也就是图5a所示的Slice 1，代表所述第一数据报文的分片标识为Slice 1，因此，PE1根据第一路由字段，查找路由得到下一跳的IP地址为P1设备的IP地址，也就是2.2.2.2，根据分片字段得到对应的通道化子接口，也就是接口A，接着，PE1通过接口A向P1设备转发所述添加标签后的第一数据报文，同理，P1转发给P2，P2转发给P3，P3转发给目标节点PE2后，PE2将所述第一标签弹出，对所述第一数据报文执行相应的处理。其中，关于图5a中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。可以理解的是，本申请提供的IGP网络在网路分片的场景下，仅通过简单地在第一标签中添加分片标识的字段，即可达到普通的网络分片场景的业务需求，而不需要扩展其他协议或标签，使得网络管理和控制更加简单，达到网络低成本、高可靠、易运维的目的。

再例如，图5b是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种网络分片场景的示意图，其中，所述网络分片场景是要求保障带宽和时延的关键业务场景。首先，控制器预先配置一条第三路径以及对应的分片标识，并将第三路径对应的分片标识添加入第三路径中所有节点的路由表中，例如，设置分片标识为256的数据包使用第三路径进行转发，其中，第三路径是PE1、P1、P2、P3、PE2组成的转发路径，因此，当第一数据报文达到PE1后，PE1为所述第一数据报文添加第三标签，示例性的，图5b中的第三标签只示出了网络分片字段部分，其中，网络分片字段也就是图5b所示的Slice 256，因此，PE1根据网络分片字段，查找路由表得到下一跳的IP地址以及出接口，通过出接口向P1设备转发所述添加标签后的第一数据报文，同理，P1转发给P2，P2转发给P3，P3转发给目标节点PE2后，PE2将所述第一标签弹出，并对所述第一数据报文执行相应的处理。其中，关于图5b中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。优选地，控制器还可以设置分片标识256对应的第三路径的首节点和末节点只允许一个数据报文进入第三路径，或者只允许一个数据报文从第三路径转发出去，也就是说，所述第三路径不允许同时转发多个数据报文，使关键业务的数据报文在网络拥塞中不受影响，从而有效保证关键业务的传输质量。可以理解的是，本申请提供的IGP网络在网络分片场景下，仅通过简单地控制第一网络节点为数据报文添加第三标签，即可达到保障带宽和时延的关键业务的需求，而不需要扩展其他协议或标签，使得网络管理和控制更加简单，达到网络低成本、高可靠、易运维的目的。

在本申请实施例中，在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。应理解，本申请提供的IGP网络在实现虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)功能时，与传统的MPLS VPN以及SR VPN相比，不需要提前进行协议扩展，不需要提前分发标签计算MPLS隧道或者扩展SID，不需要专门维护标签转发表，具有更强的灵活性，可以满足多种灵活的业务需求的同时，大大简化了网络部署。

例如，以图6为例，图6是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种单播VPN场景的示意图，其中，PE1接收到第一数据报文后，为所述第一数据报文封装两层标签，外层标签为第一标签，内层标签为VPN标签，示例性的，图6中的第一标签只示出了第一路由字段部分，内层标签只示出了VPN字段部分，其中，第一路由字段为目标节点PE2的IP地址，也就是5.5.5.5，VPN字段也就是图6所示的VPN Label，PE1根据外层的第一路由字段查找路由表获得出接口信息以及下一跳的IP地址，通过出接口将所述第一数据报文发送给P2设备，同理，P2设备发送给P3设备，P3设备发送给P4设备，P4设备发送给目标节点PE2后，PE2首先弹出外层的第一标签，获得内层的VPN标签后，根据VPN标签对应的VPN实例，查找VPN实例中的路由表，将所述第一数据报文发送给CE2。其中，关于图6中未示出或未描述的内容，可参见前述图3a所述实施例中的相关阐述，并且，图6仅用于举例说明，PE1为所述第一数据报文的两层标签中，内层标签为VPN标签，外层标签还可以是第二标签或第三标签，具体处理方法与此类似，这里不再赘述。

在本申请实施例中，由于MPLS作为当前主流的隧道技术，在承载网使用广泛，因此，使用本申请提供的IGP网络进行数据通信时，本申请提供的IGP网络还拥有与MPLS网络之间实现互通的功能。例如，图7是本申请提供的IGP网络进行报文传输的一种与MPLS网络互通场景的示意图，其中，图7左边的网络为本申请提供的IGP网络，右边网络为传统的MPLS网络，路由器PE0为本申请提供的IGP网络与传统的MPLS网络的交接路由器，可以理解的是，由于本申请使用的标签直接是目标节点PE2的IP地址，而MPLS网络中使用的标签也是根据IP地址获得的标签，因此，使用本申请提供的IGP网络在于MPLS网络互通的场景下，进行报文转发时，只需要交接路由器进行平滑翻译，不需要考虑协议扩展以及标签空间重叠的问题。例如图7中，当交接路由器PE0接收到所述添加标签的第一数据报文后，根据第一标签中的第一路由标识5.5.5.5，可以直接基于IP地址信息将标签翻译为MPLS网络使用的MPLS标签，也就是图7所示的LDP Label(1000)，从而实现平滑翻译，与SR技术相比，无需额外扩展协议，无需泛洪扩展SID，大大简化网络环境。同理，本申请提供的IGP网络在跨域进行报文转发时，也无需额外扩展协议或者全网扩散标签，从而大大减轻了边缘设备的压力，简化了网络环境。

优选地，所述第一标签、第二标签均包括路由字段以及路由基础字段，所述第一标签、第二标签的标签格式可以是如图8a所示，其中，路由字段(IP Label)占32bit，用于存放第一路由标识或第二路由标识中的一种，实现报文的转发路由，并且，第一标签的路由字段是目标节点的IP地址或者组播IP地址，第二标签的路由字段是对应第二路径的地址栈；基础字段占32bit，由五个字段组成，包括类别标识字段Type(4bit)，栈底标识字段S(1bit)，扩展标识字段Exp(3bit)，生存时间标识字段TTL(8bit)，IP地址数量标识字段QTTIP(8bit)以及分片标识字段Slice ID(8bit)，其中，类别标识用于区分标签所属的类别，例如类别标识为0001时，表示该标签为第一标签；栈底标识为1时，所述标签为最底层标签；生存时间标识用于表示当前IP数据包在网络中可以转发的最大跳数，每转发一次TTL减1，当TTL为0时，所述第一数据报文被丢弃，从而防止环路形成；扩展标识用于添加扩展信息，例如用作标识服务类别(Class of Service,Cos)；IP地址数量标识用于表示路由字段中包括多少个IP地址标签；分片标识用于表示承载业务通信的网络切片标识，便于在报文传输时，网络节点根据该网络切片标识所指示的网络切片来处理报文。应理解，图8a所示的标签格式仅用于举例说明，所述路由字段以及路由基础字段所占的字节数，本申请不作具体限定。

优选地，第三标签包括分片标识字段以及分片基础字段，第三标签的标签格式可以是如图8b所示，其中，分片标识字段(Slice ID)占27bit，用于存放网络分片标识。其中，第三标签其他字段的含义与上述第一标签的路由基础字段相同，本申请不作赘述。应理解，为了便于区分两种分片场景中的网络分片接口标识和网络分片标识，第一标签中的SliceID长度为8bit，也就是说，网络分片接口编号可以是从1-255，可以支持255个普通网络分片，第三标签中的Slice ID长度为27bit，也就是说，网络分片编号可以从256-134217728。应理解，图8b所示的标签格式仅用于举例说明，所述分片标识字段以及分片基础字段所占的字节数，本申请不作具体限定。

优选地，内层标签包括VPN字段以及VPN基础字段，内层标签的标签格式可以是如图8c所示。其中，VPN字段(VPN Laebl)占20bit，用于存放VPN标识，使得目标节点可以根据VPN标识查询相应VPN实例的路由表，进行下一阶段的路由转发。其中，内层标签中的其他字段含义与上述第一标签的路由基础字段相同，本申请不作赘述。应理解，图8c所示的标签格式仅用于举例说明，所述VPN字段以及VPN基础字段所占的字节数，本申请不作具体限定。其中，所述第一标签、第三标签在报文转发过程中，与MPLS技术和SR技术相比，无需提前扩展协议、分发标签，且报文长度浅，封装效率高，转发过程中无需标签交换，仅需对标签中的TTL字段和QTTIP字段进行修改，转发效率更高。

通过实施本申请实施例，能够解决现有隧道传输技术(MPLS技术以及SR技术)需要提前全网分发标签或者全网扩展协议，导致网络部署越来越复杂，网络控制管理和维护也越来越困难的问题，从而简化网络环境，达到网络低成本、高可靠、易运维的目的。

图9是本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图，该方法应用于一种IGP网络，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为IGP网络中的中间节点，所述方法包括以下步骤：

步骤S901、第一网络节点接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点。

步骤S902、第一网络节点为所述第一数据报文添加第一标签。

在本申请实施例中，所述第一数据报文还可以是虚拟专用网VPN数据报文，所述第一网络节点还可以为所述第一数据报文添加内层标签，其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签的具体位置可以是与图1c所示的MPLS标签的位置相同，所述内层标签所处层级比所述第一标签更接近网络层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第二网络节点为IGP网络中的中间节点，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

步骤S903、所述第一网络节点根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在本申请实施例中，所述第一网络节点可以根据所述第一路由标识，也就是目标节点的IP地址或者组播地址，查询单播或组播路由表，获得所述目标节点的IP地址或者组播地址对应的出接口以及下一跳地址，通过出接口将所述添加标签后的第一数据报文发送给第二网络节点。

步骤S904、所述第二网络节点接收所述添加标签后的第一数据报文，根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

在本申请实施例中，所述第二网络节点可以根据所述第一路由标识，也就是目标节点的IP地址或者组播地址，查询单播或组播路由表，获得所述目标节点的IP地址或者组播地址对应的出接口以及下一跳地址信息，通过出接口将所述添加标签后的第一数据报文发送给下一跳地址，这里，下一跳地址可以是其他第二网络节点的地址，还可以是目标节点的地址，应理解，所述第一数据报文不论经过多少个第二网络节点的转发，最终将会到达所述目标节点。

步骤S905、所述目标节点接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

在本申请实施例中，在所述目标节点为IGP网络中的网络节点的情况下，所述目标节点可以直接根据弹出标签后的所述第一数据报文进行处理，在所述目标节点为所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点的情况下，所述目标节点向所述目的节点发送所述第一数据报文。在所述目标节点弹出所述第一标签后，如果还有内层的VPN标签，所述目标节点根据所述内层标签获得所述第一数据报文所属的VPN实例，不同的VPN实例内存储有不同的VPN实例路由表，因此，目标节点根据所述VPN实例的路由表向所述目的节点发送所述第一数据报文。并且，图9所示的方法是第一网络节点为所述第一数据报文添加第一标签以及内层标签为例进行说明的，应理解，第一网络节点为所述第一数据报文添加第三标签的处理方式与此类似，本申请不再赘述。

在本申请实施例中，所述IGP网络中全部网络节点可以基于IGP协议收集网络拓扑信息，通过BGP-LS协议将网络拓扑信息上报给控制器，所述控制器可以对所述网络提供集中控制，换句话说，所述控制器可以根据当前网络环境，例如在所述第一路径存在故障的情况下，控制所述第一网络节点添加第二标签或者第三标签，完成所述第一数据报文所需传输路径的快速切换。具体地，在所述第一路径存在故障的情况下，所述报文转发的方法可以如图10所示。图10是本申请提供的另一种报文转发方法的流程示意图，该方法应用于一种IGP网络，包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述第一网络节点为IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为IGP网络中的中间节点，所述方法包括以下步骤：

步骤S1001、在所述第一路径存在故障的情况下，所述第一网络节点接收所述控制器发送的控制消息，并为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址。

在本申请实施例中，在所述第二路径中包括大额开销的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点或者目标节点的接口IP地址。在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

步骤S1002、所述第一网络节点根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

步骤S1003、所述第二网络节点接收所述添加标签后的第一数据报文。

步骤S1004、所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出。

在本申请实施例中，所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，可以跳过步骤S1004。直接执行步骤S1005。

步骤S1005、根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

步骤S1006、所述目标节点接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第二标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

在本申请实施例中，在所述目标节点弹出所述第二标签后，如果还有内层的VPN标签，所述目标节点根据所述内层标签获得所述第一数据报文所属的VPN实例，不同的VPN实例内存储有不同的VPN实例路由表，因此，目标节点根据所述VPN实例的路由表向所述目的节点发送所述第一数据报文。应理解，图10所示的方法是所述第一路径存在故障链路或故障节点的情况为例进行说明的，在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，报文转发方法与此类似，本申请不再赘述。

通过实施本申请实施例，能够解决现有MPLS或者SR隧道传输技术需要提前全网分发标签或者全网扩展协议，导致网络部署越来越复杂，网络控制管理和维护也越来越困难的问题，从而简化网络环境，达到网络低成本、高可靠、易运维的目的。

结合上文图2-图10所示的相关实施例，下面阐述本申请实施例涉及的相关装置、设备及系统。请参见图11，是本申请实施例提供的一种IGP网络系统，该系统1100可包括一个或者多个第一网络设备1120、一个或者多个第二网络设备1140以及一个或者多个目标设备1160。其中，第一网络设备1120包括通信模块1121以及处理模块1122。第二网络设备1140包括通信模块1141以及处理模块1142。目标设备1160包括通信模块1161以及处理模块1162，其中，

处理模块1122用于对第一网络设备1120的动作进行控制管理。例如，处理模块1122可用于执行图9中步骤S901、S902、S903，图10中步骤S1001、S1002，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。通信模块1121用于支持第一网络设备1120与其他设备或模块的通信，例如，通信模块1121用于支持第一网络设备1120执行图9中步骤S903，图10中步骤S1002，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。

处理模块1142用于对第二网络设备1140的动作进行控制管理。例如，处理模块1142可用于执行如图9中步骤S904，图10中步骤S1003-步骤S1005中的任意步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。通信模块1141用于支持第二网络设备1140与其他设备或模块的通信，例如，通信模块1141用于支持第二网络设备1140执行图9中步骤S904，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。

处理模块1162用于对目标设备1160的动作进行控制管理。例如，处理模块1162可用于执行如图9中步骤S905，图10中步骤S1006中的任意步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。通信模块1061用于支持目标设备1160与其他设备或模块的通信，例如，通信模块1161用于支持目标设备106执行图9中步骤S905，图10中步骤S1006，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。

可选地，第一网络设备1120中还可包括存储模块1123。该存储模块1123用于存储第一网络设备1120的程序代码和数据。相应地，处理模块1122可调用存储模块1123中的程序代码实现如上图9、图10中任意所述方法实施例中描述的以第一网络节点为执行主体的部分实施步骤和/或执行本文所描述的技术的其它步骤。第二网络设备1140还可包括存储模块1143。该存储模块1143用于存储第二网络设备1140的程序代码和数据。相应地，处理模块1142可调用存储模块1143中的程序代码实现如如上图9、图10中任意所述方法实施例中描述的以第二网络节点为执行主体的部分实施步骤和/或执行本文所描述的技术的其它步骤。目标设备1160还可以包括存储模块1163。该存储模块1163用于存储目标设备1160的程序代码和数据。相应地，处理模块1162可调用存储模块1163中的程序代码实现如上图9、图10中任意所述方法实施例中描述的以目标节点为执行主体的部分实施步骤和/或执行本文所描述的技术的其它步骤。

其中，处理模块(具体可为处理模块1122、1142或1162)可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific IntegratedCircuit，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、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块(具体可为通信模块1121、1141或1161)可以是通信接口、收发器、收发电路等，其中，通信接口是统称，可以包括一个或多个接口，例如通信模块与处理模块之间的接口、计算设备与其他设备之间的接口等。存储模块(具体可为存储模块1123、1143或1163)可以是存储器，或者其他用于提供存储功能的服务或模块。

当处理模块为处理器，通信模块为通信接口，存储模块为存储器时，本申请实施例所涉及IGP网络系统可以为图12所示的IGP网络系统。

请参见图12所示，该IGP网络系统1200包括第一网络设备1220、第二网络设备1240和目标设备1260。其中，第一网络设备1220包括通信接口1221、处理器1222、存储器1223。可选地，第一网络设备1220还可以包括总线1224。其中，通信接口1221、处理器1222以及存储器1223可以通过总线1224相互连接；总线1224可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended IndustryStandard Architecture，简称EISA)总线等。所述总线1224可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

同样地，第二网络设备1240包括通信接口1241、处理器1242、存储器1243。可选地，第二网络设备1240还可以包括总线1244。其中，通信接口1241、处理器1242以及存储器1243可以通过总线1244相互连接，关于总线1244可参见前文的相关阐述。

同样地，目标设备1260包括通信接口1261、处理器1262、存储器1263。可选地，目标设备1260还可以包括总线1264。其中，通信接口1261、处理器1262以及存储器1263可以通过总线1264相互连接，关于总线1264可参见前文的相关阐述。其中：

处理器(具体可为处理器1222、1242或1262)可以由一个或者多个通用处理器构成，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器可用于运行相关的程序代码中处理功能的程序。也就是说，处理器执行程序代码可以实现处理模块的功能。其中，关于处理模块具体可参见前述实施例中的相关阐述。

具体的，处理器1222可用于运行存储器1223中的相关程序代码以实现处理模块1122的功能，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。处理器1242可用于运行存储器1243中的相关程序代码以实现处理模块1142的功能，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。处理器1262可用于运行存储器1263中的相关程序代码以实现处理模块1162的功能，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。

通信接口(具体可为通信接口1221、1241或1261)可以为有线接口(例如以太网接口)或无线接口(例如蜂窝网络接口或使用无线局域网接口)，用于与其他模块或设备进行通信。例如，本申请实施例中通信接口1221具体可用于向第二网络设备发送报文。

存储器(具体可为存储器1223、1243或1263)可以包括易失性存储器(VolatileMemory)，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory)，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；存储器可用于存储一组程序代码，以便于处理器调用存储器中存储的程序代码以实现本申请实施例中涉及的通信模块和/或处理模块的功能，本申请实施例并不做限定。

需要说明的，图9或图10仅仅是本申请实施例的一种可能的实现方式，实际应用中，IGP网络系统还可以包括更多或更少的部件，这里不作限制。关于本申请实施例中未示出或未描述的内容，可参见前述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机非瞬态存储介质，所述计算机非瞬态存储介质中存储有指令，当其在处理器上运行时，图9、图10和/或本文所描述的其他技术的的任一方法流程得以实现。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在处理器上运行时，图9、图10和/或本文所描述的其他技术的的任一方法流程得以实现。

结合本申请实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于计算设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于计算设备中。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (29)

1.一种内部网关协议IGP网络，其特征在于，包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述第一网络节点为IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为IGP网络中的中间节点，其中，

所述第一网络节点用于接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点；

所述第一网络节点用于为所述第一数据报文添加第一标签，其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；

所述第一网络节点用于根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，并根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第一标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

2.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络还包括控制器，

所述控制器用于在所述第一路径存在故障的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；

所述第一网络节点用于根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述第二网络节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文；

所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出，根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；或者，

所述第二网络节点用于在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址的情况下，根据所述第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；

所述目标节点用于接收所述添加标签后的第一数据报文，弹出所述第二标签，获得所述第一数据报文，并根据所述第一数据报文进行处理。

3.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，在所述第二路径中包括大额开销的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点或者所述目标节点的接口IP地址。

4.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。

5.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，所述控制器还用于在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加所述第二标签，其中，所述第二路由标识中的地址栈是所述第二路径中全部的第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址。

6.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，所述控制器还用于在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第三标签，其中，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；或者，

所述控制器还用于在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，控制所述第一网络节点为所述第一数据报文添加包含网络分片接口标识的第一标签，所述网络分片接口标识使得所述第一路径中的网络节点使用预设的分片接口对所述添加标签后的第一数据报文进行转发。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的网络，其特征在于，在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

8.一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的第一网络节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：

所述第一网络节点接收来自IGP网络之外的第一数据报文，其中，所述第一数据报文是属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点；

所述第一网络节点为所述第一数据报文添加第一标签，其中，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；

所述第一网络节点根据所述第一路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

在所述第一路径存在故障的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；

所述第一网络节点根据所述第二路由标识，向所述第二网络节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二路径中包括大额开销的链路使得所述第二路径出现环路的情况下，所述第二路由标识中的地址栈还包括所述第二网络节点或者目标节点的接口IP地址。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一路由标识为组播地址的情况下，所述第二路径是不同于第一路径的组播分发树，所述第二路由标识是所述第二路径对应的组播地址。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一路径当前的流量带宽达到预设阈值的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第二标签，其中，所述第二路由标识中的地址栈是所述第二路径中全部的第二网络节点以及目的节点的IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加第三标签，其中，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；或者，

在所述第一数据报文是分片数据报文的情况下，所述第一网络节点接收来自控制器的控制消息为所述第一数据报文添加包含网络分片接口标识的第一标签，所述网络分片接口标识使得所述第一路径中的网络节点使用预设的分片接口对所述添加标签后的第一数据报文进行转发。

14.根据权利要求8至13任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一数据报文是虚拟专用网VPN数据报文的情况下，所述标签还包括内层标签，所述内层标签所处层级比所述第一标签、所述第二标签以及所述第三标签更接近网络层，所述内层标签仅在所述第一标签、所述第二标签或者所述第三标签被所述目标节点弹出的情况下被所述目标节点解析，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例。

15.一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的第二网络节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：

所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述第一数据报文属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点，所述标签为第一标签，所述第一标签的所处层级比网络层更接近物理层，所述第一标签包括第一路由标识，所述第一路由标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着第一路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文，所述第一路由标识包括目标节点的IP地址以及组播地址中的一种，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点；

所述第二网络节点根据所述第一路由标识，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述标签是第二标签的情况下，所述方法还包括：

所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述标签是第二标签，所述第二标签包括第二路由标识，所述第二标签与第二路径对应，所述第二路由标识是所述第二路径中的一个或者多个第二网络节点以及目的节点的IP地址或者接口IP地址按转发顺序排列的地址栈，所述地址栈的栈底地址是所述目标节点的IP地址；

所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，将所述第二路由标识的栈顶地址弹出，根据所述栈顶地址弹出后的第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文；或者，

所述第二网络节点在所述第二路由标识中的栈顶地址不是自己的IP地址或者接口IP地址的情况下，根据所述第二路由标识，沿着所述第二路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述标签是第三标签的情况下，所述方法还包括：

所述第二网络节点接收来自第一网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，其中，所述标签是第三标签，所述第三标签包括网络分片标识，所述网络分片标识用于指导一个或者多个所述第二网络节点沿着预设的第三路径向目标节点转发所述添加标签后的第一数据报文；

所述第二网络节点根据所述网络分片标识，沿着与所述网络分片标识对应的第三路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一标签还包括网络分片接口标识，所述方法还包括：

所述第二网络节点根据所述第一路由标识以及网络分片接口标识，通过与所述网络分片接口标识对应的预设接口，沿着所述第一路径向所述目标节点发送所述添加标签后的第一数据报文。

19.一种报文转发方法，其特征在于，该方法应用于一种内部网关协议IGP网络中的目标节点侧，其中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述第一网络节点为所述IGP网络中的边缘节点，所述第二网络节点为所述IGP网络的中间节点，所述方法包括：

所述目标节点接收来自所述第二网络节点发送的添加标签后的第一数据报文，所述第一数据报文是来自所述IGP网络之外的、属于网络层的报文，所述第一数据报文用于发送给目的节点，所述目标节点为IGP网络中的网络节点，或者，所述IGP网络中与目的节点路径最短的边缘节点，所述标签是所述第一网络节点添加的标签，所述标签的所处层级比网络层更接近物理层；

所述目标节点弹出所述标签，获得所述第一数据报文；

所述目标节点根据所述第一数据报文进行处理。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述标签包括内层标签和外层标签，所述内层标签用于指示所述目标节点获取所述第一数据报文所属的VPN实例，其中，所述内层标签所处层级比所述外层标签更接近网络层，所述方法还包括：

在所述目标节点弹出所述外层标签之后，所述目标节点根据所述内层标签获得所述第一数据报文所属的VPN实例；

根据所述VPN实例的路由表向所述目的节点发送所述第一数据报文。

21.一种网络设备，其特征在于，包括执行如权利要求8至14任一项所述的方法的单元。

22.一种网络设备，其特征在于，包括执行如权利要求15至18任一项所述的方法的单元。

23.一种网络设备，其特征在于，包括执行如权利要求19或20任一项所述的方法的单元。

24.一种网络设备，应用于IGP网络中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述网络设备为第一网络节点，其特征在于，所述网络设备包括处理器和存储器；所述存储器用于存储指令；所述处理器，用于调用存储器中的指令，执行如上权利要求8至14中任一项所述方法。

25.一种网络设备，应用于IGP网络中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述网络设备为第二网络节点，其特征在于，所述网络设备包括处理器和存储器；所述存储器用于存储指令；所述处理器用于调用存储器中的指令，执行如上权利要求15至18中任一项所述方法。

26.一种网络设备，应用于IGP网络中，所述IGP网络为支持IGP的网络，所述IGP网络包括第一网络节点、第二网络节点以及目标节点，所述网络设备为目标节点，其特征在于，所述网络设备包括处理器和存储器；所述存储器用于存储指令；所述处理器用于调用存储器中的指令，执行如上权利要求19或20中任一项所述方法。

27.一种计算机非瞬态存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被计算设备执行时实现如权利要求8至14任一项所述方法。

28.一种计算机非瞬态存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被计算设备执行时实现如权利要求15至18任一项所述方法。

29.一种计算机非瞬态存储介质，所述计算机非瞬态存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被计算设备执行时实现如权利要求19或20任一项所述方法。

Images