WO2006131666A2 - Procede pour faire correspondre a une fec une etiquette d'entree et une etiquette de sortie, au niveau d'un routeur, et routeur associe - Google Patents

Procede pour faire correspondre a une fec une etiquette d'entree et une etiquette de sortie, au niveau d'un routeur, et routeur associe Download PDF

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WO2006131666A2
WO2006131666A2 PCT/FR2006/050506 FR2006050506W WO2006131666A2 WO 2006131666 A2 WO2006131666 A2 WO 2006131666A2 FR 2006050506 W FR2006050506 W FR 2006050506W WO 2006131666 A2 WO2006131666 A2 WO 2006131666A2
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WO
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router
fec
label
announced
routing table
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WO2006131666A3 (fr
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Bruno Decraene
Benoît FONDEVIOLE
Jean-Louis Le Roux
Original Assignee
France Telecom
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H04L45/04—Interdomain routing, e.g. hierarchical routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/50—Routing or path finding of packets in data switching networks using label swapping, e.g. multi-protocol label switch [MPLS]

Definitions

  • the invention relates to a method for matching, at a router, a first output label of the router and a second input label in the router to a Forwarding Equivalence Class (FEC) as defined.
  • FEC Forwarding Equivalence Class
  • LDP Label Distribution Protocol
  • An IP type network comprises a set of routers whose role is to ensure the routing of packets through the network. These routers typically use an internal network gateway (IGP) type routing protocol that has essentially two functions:
  • IP routes ie IP destinations, accessible, ie reachable, and - determination of the best path to join these IP routes.
  • IGP routing protocols IS-IS, OSPF and RIP.
  • a Forwarding Equivalence Class refers to a stream in the broad sense of the term, that is, a set of packets that are switched in the same way and that borrow all. the same path or, in case of load sharing, the same group of paths.
  • An FEC is characterized in particular by an IP destination or by a superset of IP destinations to which packets attached thereto are routed.
  • An IP destination or a subset of IP destinations, includes an IP address, 32-bit IPv4 and 128-bit IPv6, and a netmask consisting of an integer indicating the number of bits of the IPv4.
  • IP address that is the network prefix, otherwise the number of bits granted to the IP destination or the set of IP destinations. This network prefix is between 0 and 32 in IPv4 and between 0 and 128 in IPv6.
  • IP route we will call "IP route” as well an IP destination as a superset of IP destinations.
  • An IP route can be announced individually by a routing protocol. In this case, we will speak of "specific IP route", because it is a specifically announced route.
  • aggregated IP route As already mentioned, several IP destinations can be gathered in a superset, in this case, we will speak of "aggregated IP route" to designate the superset, formed by several aggregated IP routes.
  • An aggregated IP route may be advertised by a routing protocol to announce, in a grouped fashion, a superset of aggregated IP routes.
  • "10.1.2.3/32” is a specific IP route
  • "10.1.2.0/24" is an aggregated IP route summarizing the following 256 specific IP routes: 10.1.2.0/32, 10.1.2.1 / 32, 10.1.2.2/32, ..., 10.1.2.n / 32, ..., 10.1.2.255/32.
  • routing region is intended to denote a set of routers having a homogeneous and detailed knowledge of all the other routers in its region, including the IP addresses thereof and the best path for join them. It may be, without limitation, an autonomous system or "AS" (Autonomous System), a routing domain IGP or an area IGP.
  • AS Autonomous System
  • routing domain IGP a routing domain IGP or an area IGP.
  • each router has a homogeneous and detailed knowledge of the IP addresses of all other routers in its region A.
  • region A is interconnected to another region routing B, it is advantageous to perform an aggregation of the IP routes on the border between the regions A and B.
  • the routers of the region A only have the knowledge of one or more superset (s) aggregated IP routes announced by region B to region A, and vice versa.
  • Such aggregation of IP routes enabled by the IP protocol and IP routing protocols, reduces the amount of information that each region must maintain relative to other regions.
  • LSP Label Switched Path
  • This MPLS tag has only a local meaning, attached to the link connecting two adjacent LSP tunnel routers, and usually changes with each hop, in other words each time the packet passes through an LSR router.
  • the LSP tunnel entry router When the LSP tunnel entry router is responsible for sending or routing an ab initio MPLS-free IP packet, it may choose to encapsulate it in an LSP tunnel. In this case, it must determine, by browsing a FEC table, called FTN: - the LSR to which it must retransmit this packet, via an output interface, as well as
  • an LSP tunnel transit LSR router when an LSP tunnel transit LSR router receives an MPLS packet (i.e. carrying an input MPLS tag), it must determine: - the LSR to which it is to retransmit that packet, via an output interface, as well as
  • the tunnel input LER router uses a switch table, often called FIB
  • the switch tables contain mappings between input information and output information, which output information includes, for a given input, an output label coupled to an output interface of the router and associated with an operator.
  • the latter is generally a swap-type label exchange operator in the LSRs, and a tag-pushing operator in the LSP tunnel input LER.
  • the switching tables (FIB and LFIB), used by a transfer plan of the router are established by a control plane of the router, based on IP routing information and MPLS information stored in tables, especially in an Routing Information Base (RIB) table and in a LIB (Label Information Base) table.
  • the information that populates the router's control plane tables is obtained during exchanges with neighboring routers by an IGP-type IP routing protocol or by a static route configuration, and by a label distribution protocol, for example LDP (Label Distribution Protocol).
  • LDP Label Distribution Protocol
  • a fundamental concept in MPLS is that two routers - LSR and / or LER - must agree on the meaning of the tags used to route the traffic between them and through them. This common agreement is negotiated by the execution of a set of procedures defined by a label distribution protocol, for example by the LDP protocol (Label Distribution Protocol).
  • LDP protocol Label Distribution Protocol
  • each downstream router (in the direction of the packet flow) of an LSP tunnel announces to the neighboring upstream router (in the packet flow direction) of the LSP tunnel a correspondence ⁇ tag, FEC IP>, which is attached to the link directional from the upstream router to the downstream router.
  • each downstream router transmits to each upstream router of an LSP tunnel:
  • routing information containing the IP routes that the downstream router knows how to reach (these may be specific IP routes, especially those of routers within the same region, or aggregated IP routes), and
  • the LDP protocol for distribution of labels: information relating to labels comprising, for each IP FEC that the downstream router knows how to join, a correspondence ⁇ tag, FEC IP>.
  • the IP routing information and the MPLS information are stored in RIB and LIB tables of the router control plane. Using this IP and MPLS information, the router control plan establishes the switch tables of the router forwarding plan.
  • the LDP protocol and more precisely according to paragraph 3.5.7.1 of the document RFC 3036 describing this protocol, so that the upstream router is authorized to use a label associated with a given IP FEC and announced by a downstream router by the LDP protocol, it is necessary that the IP routing table of the upstream router contains the IP route exactly identical to the IP FEC associated with the label announced by the downstream router.
  • the IP FEC announced by the LDP protocol must be known to the upstream router by an IP routing protocol.
  • IP routing protocols prevent IP routing protocols from aggregating the IP routes also advertised by the LDP tag distribution protocol.
  • an MPLS tag must be associated with a specific IP FEC.
  • the present invention provides a more satisfactory alternative to these two solutions.
  • the invention relates to a method for matching, at a router, a first label, output of the router, and a second label, input to the router, to a class of switching equivalence of packages, called
  • said router performs the following steps of: - searching in a routing table in order to identify in said routing table an IP route corresponding to the advertised FEC,
  • the step of searching in the routing table consists in identifying there a more general IP route than the FEC announced and encompassing it, said more general IP route as well identified being considered as corresponding to the FEC announced by the LDP protocol for executing the step of extracting an output interface from the routing table.
  • downstream and upstream refer to the direction of the flow of packets.
  • the invention therefore consists in inserting the first label, announced to the router considered by a downstream router, in the switching table of the router, to the extent that the FEC IP associated with this first label is reachable by the router, whether by a road exactly identical to the announced FEC or by an IP route constituting a superset of it.
  • the router inserts in its switching table the label announced in LDP by the downstream router, even if it does not have in its routing table the route corresponding exactly to the associated FEC announced, in the as a more general IP route is available in its routing table.
  • FEC of a second label, intended to constitute an input label is performed in accordance with the specifications of the LDP protocol as currently defined by the
  • the respective values of the first and second tags are independent of one another. They are usually different but may, fortuitously, be identical. Thanks to this, it is possible to establish inter-regional tunnels, without redistribution of the specific IP routes at the border between the regions.
  • the insertion step in the switching table consists in inserting at least one operator, intended to execute a tag exchange, associated with said second label, input to the router, and said first tag, output of the router.
  • the router selects, from among the plurality of more general IP routes, the one that is the most specific.
  • the invention also relates to a router for routing data packets traversing it, comprising:
  • a routing table containing correspondences between IP routes and output interfaces of the router; a switching table containing at least one correspondence between input information and output information of the router, said output information comprising an output tag coupled to an output interface of the router and being associated with a tag operator ,
  • LDP Label Distribution Protocol
  • FEC Forwarding Equivalence Class
  • said switching table means for managing said switching table, arranged for o when an FEC and a first associated tag have been announced, by the LDP protocol, to the router by a downstream router, performing a searching the routing table to identify in said routing table an IP route corresponding to the advertised FEC; extracting from said routing table an output interface corresponding to the IP route identified as corresponding to the advertised FEC, and inserting in the switching table the first tag, as an output tag, coupled to the extracted interface of the routing table, characterized in that in the case where the routing table contains no IP route identical to the FEC associated with the first label announced by the downstream router, the management means of the switching table are arranged for, when searching in the routing table, identifying a more general IP route than the advertised and including FEC, the IP route thus identified being considered as corresponding to the advertised FEC for extracting a corresponding output interface of the routing table.
  • FIG. 1 represents an autonomous system comprising different routers
  • FIGS. 2A and 2B represent steps of the method according to the invention.
  • FIG. 3A represents a transit router of a tunnel, according to the invention
  • FIG. 3B represents an entrance router of the tunnel.
  • FIG. 1 shows an Autonomous System (AS) with two areas A and C interconnected via a central area B.
  • AS Autonomous System
  • This autonomous system supports an MPLS architecture for routing data packets through LSP tunnels (FIG. Label Switched Path), by switching by labels.
  • This MPLS architecture includes routers having one or more of the following three enabled functions:
  • LSR Label Switched Router
  • the LSR and / or LER routers of the autonomous system use:
  • a routing protocol of the IGP type in this case IS-IS, for exchanging routing information between them and a label distribution protocol, in this case LDP (Label
  • each tag corresponding to a switch equivalence class, called FEC IP, as defined by IETF RFC 3036.
  • FEC IP switch equivalence class
  • the router ABR2 is connected to the router ABRI through an output interface Y of the router ABR2 and that the router PE4 is connected to the router ABR2 via an output interface X of the router PE4.
  • the downstream router PE2 announces to the ABRI upstream edge router: - by the IGP routing protocol: the IP route "10.0.0.2/32", corresponding to its individual IP address in the network, and
  • the routers PE1 and PE3 also advertise their individual IP FECs, namely "10.0.0.1/32” and "10.0.0.3/32", to the ABRI edge router, by the IGP protocol.
  • the ABRI router aggregates the IP FECs of the routers PE1, PE2 and PE3 in order to announce them in the area B.
  • the router ABRI announces in the area B, and in particular the router ABR2:
  • the downstream ABR2 edge router announces in the area A, and in particular the upstream router PE4:
  • An LSR router for example the ABR2 router with reference to FIG. 3A, comprises a control plane 1 equipped with an IP routing table 10, called Routing Information Based (RIB), containing IP routing information announced by the IP protocols (IGP, EGP, statics, ...), and o an MPLS label table 11, called LIB ⁇ Label Information Base) containing MPLS information relating to labels announced by distribution protocols of MPLS tags, in particular LDP; and
  • RIB Routing Information Based
  • a transfer plan 2 provided with a tag switching table 20, commonly called Label Forwarding Information Base (LFIB), comprising correspondences between input information, comprising an input tag possibly coupled to an interface of input to the LSR, and output information, including at least one output tag coupled to an output interface and associated with one or more tag operator (s) ("swap" tag exchange, "pop "label deletion and / or” label add push "for exchanging the input label with the output label of a packet passing through it.
  • LFIB Label Forwarding Information Base
  • a tunnel entry LER "Ingress" router for example the PE4 router, comprises, with reference to FIG. 3B:
  • control plane with a 10 'IP routing RIB table, containing IP routing information announced by IP routing protocols (IGP, EGP, statics, ...), and an MPLS label LIB table 11 ', containing MPLS information relating to labels announced by the LDP protocol; and o an LSP 12 'table, listing the LSP tunnels that can be used and intended to be used by any protocol or application of the control plane wishing to know the LSP tunnels that can be used, in particular by the MP-BGP protocol to determine and join the "next-hop BGP" ie the next BGP jumps of packets in transit,
  • FIB Forwarding Information Based
  • input information comprising a destination FEC IP
  • output information comprising at least one output label coupled to an output interface and associated with one or more tag operator (s) (swap label exchange, "pop" label deletion) and / or "tag add push" for adding one or more output MPLS tags to a packet.
  • tag operator swap label exchange, "pop" label deletion
  • tag add push for adding one or more output MPLS tags to a packet.
  • an input of the FIB can be associated with several interfaces and output tags.
  • the LSP table 12 ' distinct from the RIB routing table 10', in the particular example of the description, could be integrated into this RIB routing table.
  • the router ABR2 stores, in known manner, this IP routing information and this MPLS information in its RIB routing table 10 and in its LIB tag table 11.
  • the IP routing table 10 contains, as a reachable destination by ABR2, the aggregated IP route "10.0.0.0/24" advertised by the IGP routing protocol, which is associated in the RIB with the output interface Y of the ABR2 router.
  • the LIB table 11 contains a correspondence between the label L 2 "58" and the associated FEC IP "10.0.0.2/32", announced by the LDP protocol.
  • the "10.0.0.2/32" IP route not advertised by the IGP routing protocol to the ABR2 router, is not present in the RIB 10 as a destination reachable by ABR2.
  • the RIB table 10 and the LIBR table 11 of the ABR2 router are represented, partially, hereinafter:
  • router ABR2 performs a first search step E1 in its RIB routing table 10 to identify in RIB 10 an IP route for the FEC announced by the LDP protocol, namely "10.0.0.2/32".
  • the IP 10 routing table of the ABR2 router does not contain an IP route, as a reachable network destination, identical to the FEC IP "10.0.0.2/32" announced by the LDP protocol.
  • the search step El in the IP routing table 10 consists of identifying an IP route as a reachable network destination, more general than the IP FEC announced by the LDP but encompassing the advertised IP FEC " 10.0.0.2/32 ".
  • the search step El thus makes it possible to identify the general IP route "10.0.0.0/24".
  • This more general IP destination thus identified is considered to correspond to the FEC IP "10.0.0.2/32" associated with the L 2 tag announced by the LDP protocol for executing the next step of extracting an interface.
  • the routing table IP 10 of the router ABR2 contains several IP routes more general than the FEC IP associated with the label announced by the LDP protocol and including it, the ABR2 router would select, among the plurality of more general destinations present in the routing table 10, the one that would be the most specific, in other words the IP route whose network mask would be the longest.
  • the invention modifies the search operation in the routing table of an IP route corresponding to the FEC announced in LDP, as recommended by the current specification of the LDP protocol (described in FIG. IETF RFC 3036), allowing the mapping between an IP FEC advertised in LDP and a more general IP route present in the router's IP routing table (RIB).
  • RFC 3036 IP routing table
  • the ABR2 router can virtually create an LSP tunnel to an individual IP FEC advertised in LDP, even if it can only join this FEC with a more general IP route.
  • the second step E2 consists in extracting the IP 10 routing table from the router
  • ABR2 the output interface associated with the IP route identified as corresponding to the FEC IP "10.0.0.2/32" announced by the LDP protocol, ie the output interface associated with the IP route "10.0.0.0/24" .
  • This output interface is the Y interface.
  • a third step E3 consists in ensuring, in a known manner, that the router ABRI, that is to say the LSR having announced the label L 2 "58" is indeed the "next hop” for the FEC "10.0.0.2/32". If this is the case, go to step E4, otherwise the label L 2 "58" is not retained.
  • a fourth step E4 consists in allocating a second tag, here L 3 "5307", to the FEC IP "10.0.0.2/32", as input label in the router.
  • the allocation of this second tag is in accordance with the allocation mode defined by the LDP as currently described in IETF RFC 3036.
  • the respective values of the input L 3 and L 2 output tags are independent of each other. They are therefore generally different but may, fortuitously, be identical.
  • a fifth step E5 consists in inserting in the ABR2 router label table LFIB 20 a correspondence between:
  • PE4 the second label L 3 "5307" for the FEC IP "10.0.0.2/32", according to the LDP protocol.
  • the router PE4 stores, in a known manner, this IP routing information and this MPLS information respectively in its IP routing table 10 'and in its LIB label table 11'.
  • the routing table 10 contains, as a reachable network destination, the default IP route "0.0.0.0/0" announced by the routing protocol, which is associated in the IP routing table 10' with the interface X output of the PE4 router.
  • the FEC IP "10.0.0.2/32" not announced by the routing protocol to the router PE4, is not present in the RIB as a destination reachable by the router PE4.
  • the label table LIB 11 'contains the correspondence between the label L 3 "5307" and the associated FEC IP "10.0.0.2/32".
  • the tables RIB 10 'and LIB 11' of the router PE4 are represented, partially, hereafter: Routing Table 10 '(RIB):
  • the PE4 router To insert the MPLS tag L 3 "5307” into its FIB 20 'and to insert the LSP tunnel to the FEC IP "10.0.0.2/32" into its LSP 12' table, the PE4 router performs a first step El 'search in its routing table IP 10', for the purpose of identifying an IP route, reachable by the router PE4, corresponding to the FEC IP "10.0.0.2/32" associated with the label L 3 "5307 "announced by the LDP protocol.
  • the routing table IP 10 'of the router PE4 contains no FEC IP, as network destination reachable, identical to the FEC IP "10.0.0.2/32" announced by the LDP protocol.
  • the search step El ' consists in identifying in the IP routing table 10' an IP route, constituting a network destination reachable by the router PE4, more general than the associated IP FEC "10.0.0.2/32" to the L 3 label announced by the LDP protocol and encompassing it.
  • the search step El 'thus makes it possible to identify the default IP route "0.0.0.0/0". This more general destination identified is considered as corresponding to the FEC IP "10.0.0.2/32" associated with the L 3 label announced by the LDP for the execution of the next step E2 'of extraction of an interface output from the routing table.
  • the router PE4 would select , among the plurality of more general destinations, the one that would be the most specific, in other words the route whose network mask is the longest.
  • the second step E2 ' consists in extracting from the IP routing table 10' of the router PE4 the output interface associated with the IP route identified as corresponding to the FEC IP "10.0.0.2/32" associated with the tag L 3 announced by the LDP protocol, ie the output interface associated with the default IP route "0.0.0.0/0". As mentioned above, this output interface is the X interface.
  • a third step E3 ' is to ensure, in a known manner, that ABR2, the LSR having announced the label L 3 , is the "next hop" for the FEC "10.0.0.2/32".
  • a fourth step E4 ' is provided to insert in the FIB 20' switching table "IP to MPLS" of the router PE4 a correspondence between:
  • routers ABR2 and PE4 We will now describe routers ABR2 and PE4, with reference to Figures 3A and 3B. With reference to FIG. 3A, the tunnel transit router LSR ABR2
  • control plane 1 comprising the IP routing table (RIB) and the tag table 11 (LIB);
  • the transfer plan 2 comprising the LFIB switching table 20.
  • the router ABR2 comprises a module 3 for implementing the LDP protocol and a module 4 for managing the LFIB table 20.
  • the module 3 comprises an application allowing the router ABR2 to implement the LDP protocol as defined by the document RFC 3036.
  • This module 3 is arranged to receive the announcement of a correspondence between a FEC IP and a first label from a downstream router, to allocate a second label to the FEC announced by the downstream router, and to issue an announcement of a match between this second tag and the IP FEC to an upstream router, according to the LDP protocol.
  • the management module 4 is arranged to execute the steps E1 to E4 of the method described, in other words to
  • routing table (RIB) 10 performing a search in the routing table (RIB) 10, after an ⁇ FEC IP, tag> correspondence has been announced to the router ABR2 by a downstream router, according to the LDP protocol, in order to find an IP route for this FEC ; extracting from the routing table (RIB) one or more output interface (s) corresponding to the route previously found,
  • LFIB label switching table
  • the management module 4 of the LFIB switching table 20 is arranged for, when the search in the routing table 10, identify a more general IP route than the FEC announced by the LDP protocol and encompassing it.
  • the IP route thus identified is considered by the management module 4 as corresponding to the specific IP FEC associated with the label announced by the LDP protocol for extracting a corresponding output interface from the routing table 10.
  • the management module 4 is arranged to select, among the plurality of more general IP routes, that which is the most specific.
  • control plane the includes the table 10 'IP routing (GDI) and the table 11 1 labels (LIB), - the transfer plane 2' comprising the switching table FIB 20 'type
  • the router PE4 comprises a 3 'LDP implementation module, a 4' LSP table management module 12 'and a 5' management module FIB 20 'table.
  • the module 3 ' is similar to the module 3 of the router ABR2.
  • the management module 4 'of the LSP table 12' is arranged to control the execution of the step E5 ', otherwise the insertion in the LSP table 12' of the LSP tunnels.
  • the management module 5 'of the switching table 20' is arranged to execute the steps E1 'to E4', that is to say to carry out a search in the IP routing table (RIB) 10 ', after an association ⁇ FEC IP, tag> has been advertised to the PE4 router for an LDP-associated network destination in order to find an IP route for that FEC;
  • RDB IP routing table
  • the 4' management module of the FIB 20 'table is arranged for, when search in the IP 10 'routing table, identify a more general IP route than the IP FEC announced by the LDP protocol and encompassing it.
  • the route thus identified is considered by the management module 5 'as corresponding to the specific FEC IP associated with the label announced by the LDP protocol to proceed with the extraction of a corresponding output interface of the IP routing table 10 .
  • the router PE4 can accumulate the tunnel entrance router "LER Ingress" function and the transit tunnel router "LSR" function.
  • LFIB 20, LSP 12 'and FIB 20' respectively which implement the previously described method, are preferably software modules comprising software instructions for executing the steps of the method previously described by the router.
  • the software modules can be stored in or transmitted by a data carrier. This may be a hardware storage medium, for example a CD-ROM, a magnetic diskette or a hard disk, or a transmission medium such as an electrical signal, optical or radio, or a telecommunications network.
  • the invention applies equally well to IPv4 as to IPv ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

La FEC et une première étiquette (L2) associée ayant été annoncées, selon le protocole LDP, au routeur (ABR2) par un routeur aval, ledit routeur (ABR2) exécute les étapes de recherche dans une table de routage (10) afin d'identifier dans ladite table de routage une route IP correspondant à la FEC annoncée, d'extraction de la table de routage (10) d'une interface de sortie (Y) correspondant à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC annoncée, d'insertion dans une table de commutation (20) de la première étiquette (L2), annoncée par le protocole LDP, en tant qu'étiquette de sortie, couplée à l'interface de sortie (Y) extraite de la table de routage (10), d'allocation de la deuxième étiquette, en tant qu'étiquette d'entrée, à la FEC annoncée, conformément au mode d'allocation défini par le protocole LDP, et d'annonce de la FEC et de la deuxième étiquette associée à un routeur amont. Selon l'invention, dans le cas où la table de routage (10) ne contient pas de route IP identique à la FEC annoncée selon le protocole LDP par le routeur aval, l'étapede recherche dans la table de routage (10) consiste à y identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée et englobant celle-ci, ladite route IP plus générale ainsi identifiée étant considérée comme correspondant à la FEC annoncée par le protocole LDP pour l'exécution de l'étape d'extraction d'une interface de sortie de la table de routage (10).

Description

Procédé pour faire correspondre à une FEC une étiquette d'entrée et une étiquette de sortie, au niveau d'un routeur, et routeur associé
L'invention concerne un procédé pour faire correspondre, au niveau d'un routeur, une première étiquette, de sortie du routeur, et une deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, à une FEC (Forwarding Equivalence Class), telle que définie par le protocole LDP {Label Distribution Protocol) de distribution d'étiquettes, ainsi qu'un routeur pour la mise en œuvre du procédé.
Un réseau de type IP comprend un ensemble de routeurs ayant pour rôle d'assurer l'acheminement des paquets à travers le réseau. Ces routeurs utilisent généralement un protocole de routage de type IGP {Internai Gateway Protocol), interne au réseau, ayant essentiellement deux fonctions :
- annonce des routes IP, c'est-à-dire des destinations IP, accessibles, c'est-à- dire joignables, et - détermination du meilleur chemin pour joindre ces routes IP.
A titre d'exemples non limitatifs, on peut notamment citer les protocoles de routage IGP suivants: IS-IS, OSPF et RIP.
En routage IP conventionnel, une classe d'équivalence de commutation, "FEC" {Forwarding Equivalence Class), désigne un flux au sens large du terme, c'est-à-dire un ensemble de paquets commutés de la même manière et empruntant tous le même chemin ou, en cas de partage de charge, le même groupe de chemins. Une FEC est notamment caractérisée par une destination IP ou par un sur-ensemble de destinations IP, vers lesquelles sont acheminés les paquets qui lui sont rattachés.
Une destination IP, ou un sur-ensemble de destinations IP, comprend une adresse IP, exprimée sur 32 bits en IPv4 et sur 128 bits en IPv6, et un masque de réseau constitué d'un nombre entier indiquant le nombre de bits de l'adresse IP constituant le préfixe réseau, autrement le nombre de bits octroyés à la destination IP ou au surensemble de destinations IP. Ce préfixe réseau est compris entre 0 et 32 en IPv4 et entre 0 et 128 en IPv6. Par la suite, on appellera "route IP" aussi bien une destination IP qu'un sur-ensemble de destinations IP. Une route IP peut être annoncée individuellement par un protocole de routage. Dans ce cas, on parlera de "route IP spécifique", du fait qu'il s'agit d'une route spécifiquement annoncée. Comme on l'a déjà indiqué, plusieurs destinations IP peuvent être rassemblées dans un sur-ensemble dans ce cas, on parlera de "route IP agrégée" afin de désigner le sur-ensemble, formé par plusieurs routes IP agrégées. Une route IP agrégée peut être annoncée par un protocole de routage afin d'annoncer, de façon groupée, un sur-ensemble de routes IP agrégées. A titre d'exemple illustratif, "10.1.2.3/32" est une route IP spécifique alors que "10.1.2.0/24" est une route IP agrégée résumant les 256 routes IP spécifiques suivantes: 10.1.2.0/32, 10.1.2.1/32, 10.1.2.2/32, ..., 10.1.2.n/32, ..., 10.1.2.255/32. D'emblée, on notera ici que par "région de routage", on entend désigner un ensemble de routeurs ayant une connaissance homogène et détaillée de tous les autres routeurs de sa région, notamment des adresses IP de ceux-ci et le meilleur chemin pour les joindre. Il peut s'agir, de façon non limitative, d'un système autonome ou "AS" (Autonomous System), d'un domaine de routage IGP ou encore d'une aire IGP. A l'intérieur d'une région de routage A, chaque routeur a une connaissance homogène et détaillée des adresses IP de tous les autres routeurs de sa région A. En revanche, dans l'hypothèse où la région A est interconnectée à une autre région de routage B, il est avantageux de réaliser une agrégation des routes IP à la frontière entre les régions A et B. Dans ce cas, les routeurs de la région A ont seulement la connaissance d'un ou de plusieurs sur-ensemble(s) de routes IP agrégées annoncées par la région B à la région A, et inversement. Une telle agrégation des routes IP, autorisée par le protocole IP et par les protocoles de routage IP, permet de réduire la quantité d'informations que chaque région doit maintenir concernant les autres régions.
Pour diverses applications, il est connu d'utiliser une architecture MPLS (Multi-Protocol Label Switching) de commutation par étiquettes de paquets multi- protocoles, décrite dans le document RFC 3031 de l'IETF (Internet Engineering Task Force). En MPLS, des tunnels LSP (Label Switched Path), comprenant une succession de routeurs, sont créés virtuellement dans le réseau pour acheminer des paquets depuis un routeur d'entrée jusqu'à un routeur de sortie ou de destination (destination finale ou simplement de transit), via des routeurs de transit. Le routeur d'entrée et le routeur de sortie d'un tunnel LSP sont des LER {Label Edge Router) de type "Ingress" et "Egress" respectivement, alors que les routeurs du tunnel LSP de transit, situés entre le routeur d'entrée et le routeur de sortie, sont des LSR (Label Switched Router). L'ensemble des paquets véhiculés à travers un tunnel LSP, et empruntant donc le même chemin, constitue une FEC telle que précédemment définie. Chaque routeur <R1, ..., Rn> du tunnel LSP, à l'exception éventuellement du routeur de sortie, attribue une étiquette MPLS à la FEC (autrement dit au tunnel LSP). Cette étiquette MPLS n'a qu'une signification locale, attachée au lien reliant deux routeurs adjacents du tunnel LSP, et change habituellement à chaque saut, autrement dit à chaque fois que le paquet traverse un routeur LSR.
Lorsque le routeur d'entrée d'un tunnel LSP est chargé d'envoyer ou de router un paquet IP sans étiquette MPLS ab initio, il peut choisir de l'encapsuler dans un tunnel LSP. Dans ce cas, il doit déterminer, en parcourant une table de FEC, appelée FTN : - le LSR vers lequel il doit retransmettre ce paquet, via une interface de sortie, ainsi que
- l'étiquette qu'il convient d'ajouter au paquet.
De façon similaire, lorsqu'un routeur LSR de transit du tunnel LSP reçoit un paquet MPLS (c'est-à-dire portant une étiquette MPLS d'entrée), il doit déterminer : - le LSR vers lequel il doit retransmettre ce paquet, via une interface de sortie, ainsi que
- l'étiquette de sortie qu'il convient de substituer à l'étiquette d'entrée du paquet.
Pour déterminer l'étiquette de sortie et l'interface de sortie d'un paquet, le routeur LER d'entrée du tunnel utilise une table de commutation, souvent appelée FIB
(Forwarding Information Table), de type "IP vers MPLS", alors que les routeurs LSR utilisent une table de commutation par étiquettes, souvent appelée LFIB (Label
Forwarding Information Table). Les tables de commutation contiennent des correspondances entre des informations d'entrée et des informations de sortie, ces informations de sortie comportant, pour une entrée donnée, une étiquette de sortie couplée à une interface de sortie du routeur et associée à un opérateur. Celui-ci est généralement un opérateur de d'échange d'étiquette, de type "swap", dans les LSR, et un opérateur d'ajout d'étiquette, de type "push" dans le LER d'entrée du tunnel LSP. Les tables de commutation (FIB et LFIB), utilisées par un plan de transfert du routeur, sont établies par un plan de commande du routeur, sur la base d'informations de routage IP et d'informations MPLS stockées dans des tables, notamment dans une table RIB (Routing Information Base) de routage IP et dans une table LIB (Label Information Base). Les informations peuplant les tables du plan de commande du routeur sont obtenues lors d'échanges avec des routeurs voisins par un protocole de routage IP de type IGP ou par une configuration de routes statiques, et par un protocole de distribution d'étiquettes, par exemple LDP (Label Distribution Protocol).
Un concept fondamental dans MPLS est que deux routeurs - LSR et/ou LER - doivent s'accorder sur la signification des étiquettes utilisées pour acheminer le trafic entre eux et à travers eux. Cet accord commun est négocié par l'exécution d'un ensemble de procédures définies par un protocole de distribution d'étiquettes, par exemple par le protocole LDP (Label Distribution Protocol). Ainsi, chaque routeur aval (dans le sens du flux des paquets) d'un tunnel LSP annonce au routeur voisin amont (dans le sens du flux des paquets) du tunnel LSP une correspondance <étiquette, FEC IP>, qui est attachée au lien directionnel du routeur amont vers le routeur aval. En récapitulatif, dans une région de routage IP utilisant l'architecture MPLS de commutation de paquets par étiquettes, chaque routeur aval transmet à chaque routeur amont d'un tunnel LSP :
- par un protocole de routage IP : des informations de routage, contenant les routes IP que le routeur aval sait joindre (il peut s'agir de routes IP spécifiques, notamment celles des routeurs situés à l'intérieur de la même région, ou de routes IP agrégées), et
- par le protocole LDP de distribution d'étiquettes : des informations relatives à des étiquettes comprenant, pour chaque FEC IP que le routeur aval sait joindre, une correspondance <étiquette,FEC IP>. Les informations de routage IP et les informations MPLS sont stockées dans des tables (RIB et LIB) du plan de commande du routeur. A l'aide de ces informations IP et MPLS, le plan de commande du routeur établit les tables de commutation du plan de transfert du routeur. Selon le protocole LDP, et plus précisément selon le paragraphe 3.5.7.1 du document RFC 3036 décrivant ce protocole, pour que le routeur amont soit autorisé à utiliser une étiquette associée à une FEC IP donnée et annoncée par un routeur aval par le protocole LDP, il faut que la table de routage IP du routeur amont contienne la route IP exactement identique à la FEC IP associée à l'étiquette annoncée par le routeur aval. En d'autres termes, il faut que la FEC IP annoncée par le protocole LDP soit connue du routeur amont par un protocole de routage IP. Une telle contrainte interdit aux protocoles de routage IP d'agréger les routes IP également annoncées par le protocole de distribution d'étiquettes LDP. La vocation initiale de l'architecture MPLS étant de faciliter l'acheminement des paquets à l'intérieur d'une région de routage IP, une étiquette MPLS doit obligatoirement être associée à une FEC IP spécifique.
Cette contrainte n'a pas d'incidence pour l'acheminement des paquets circulant à l'intérieur d'une même région de routage car chaque routeur a une connaissance homogène et détaillée de toutes les routes IP de sa région. En revanche, dans le cas d'un réseau constitué de plusieurs régions de routage, il est avantageux pour le routage IP de réaliser une agrégation des routes IP à la frontière, comme précédemment explicité. Dans ce cas, une telle contrainte oblige le réseau
- soit à restreindre l'établissement de tunnels LSP seulement à l'intérieur de de chaque région et à permettre l'agrégation des routes IP à la frontière entre les régions, - soit à permettre l'établissement de tunnels LSP traversant plusieurs régions, ce qui impose la redistribution des routes IP spécifiques à la frontière entre les régions.
Aucune de ces deux solutions n'est totalement satisfaisante. La première empêche l'utilisation de tunnels LSP "inter-régionaux" (c'est-à-dire s'étendant au travers de plusieurs régions) et, par conséquent, le déploiement de certains services (par exemple des services de VPN sur MPLS tels que L3 VPN décrit dans le document RFC 2547, L2 VPN, VPLS, VLL). La seconde réduit considérablement l'intérêt d'introduire des régions de routage car la redistribution des routes IP spécifiques à la frontière implique une augmentation importante de la quantité d'informations de routage échangées entre les régions.
La présente invention propose une alternative plus satisfaisante à ces deux solutions.
A cet effet, l'invention concerne un procédé pour faire correspondre, au niveau d'un routeur, une première étiquette, de sortie du routeur, et une deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, à une classe d'équivalence de commutation de paquets, appelée
FEC (Forwarding Equivalence Class) et définie par le protocole LDP {Label
Distribution Protocol) de distribution d'étiquettes, dans lequel la FEC et la première étiquette associée ayant été annoncées par le protocole LDP au routeur par un routeur aval, ledit routeur exécute les étapes suivantes de: - recherche dans une table de routage afin d'identifier dans ladite table de routage une route IP correspondant à la FEC annoncée,
- extraction de la table de routage d'une interface de sortie correspondant à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC annoncée,
- insertion dans une table de commutation de la première étiquette, annoncée par le protocole LDP, en tant qu'étiquette de sortie, couplée à l'interface de sortie extraite de la table de routage,
- allocation de la deuxième étiquette, en tant qu'étiquette d'entrée, à la FEC annoncée, et
- annonce de la FEC et de la deuxième étiquette associée à un routeur amont par le protocole LDP, caractérisé par le fait que
- dans le cas où la table de routage ne contient pas de route IP identique à la FEC annoncée par le protocole LDP par le routeur aval, l'étape de recherche dans la table de routage consiste à y identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée et englobant celle-ci, ladite route IP plus générale ainsi identifiée étant considérée comme correspondant à la FEC annoncée par le protocole LDP pour l'exécution de l'étape d'extraction d'une interface de sortie de la table de routage.
D'emblée, on notera que les termes "aval" et "amont" font référence au sens du flux de paquets.
L'invention consiste donc à insérer la première étiquette, annoncée au routeur considéré par un routeur aval, dans la table de commutation du routeur, dans la mesure où la FEC IP associée à cette première étiquette est joignable par le routeur, que ce soit par une route exactement identique à la FEC annoncée ou par une route IP constituant un sur-ensemble de celle-ci. En d'autres termes, le routeur insère dans sa table de commutation l'étiquette annoncée en LDP par le routeur aval, même s'il n'a pas dans sa table de routage la route correspondant exactement à la FEC associée annoncée, dans la mesure où une route IP plus générale est disponible dans sa table de routage.
En outre, il est remarquable que la modification apportée par l'invention à l'opération de recherche d'une route IP correspondant à la FEC annoncée en LDP n'a aucun impact sur les opérations d'allocation d'une deuxième étiquette à la FEC annoncée, cette deuxième étiquette étant destinée à être portée par les paquets entrants de la FEC, et d'annonce à un routeur amont d'une correspondance entre cette FEC et la deuxième étiquette. Si le routeur n'a pas dans sa table de routage la route IP correspondant exactement à cette FEC annoncée, il annonce néanmoins cette FEC en
LDP (et non pas la route IP plus générale contenue dans sa table de routage) avec une étiquette associée, à un routeur amont. Ces deux opérations d'allocation et d'annonce sont exécutées par le routeur, de la même manière qu'auparavant, même si la table de routage du routeur ne contient pas de route IP correspondant exactement à cette FEC mais seulement une route IP plus générale. On notera également que l'allocation à la
FEC d'une deuxième étiquette, destinée à constituer une étiquette d'entrée, est effectuée conformément aux spécifications du protocole LDP tel que défini actuellement par le
RFC 3036. Il en résulte que les valeurs respectives de la première et de la deuxième étiquette sont indépendantes l'une de l'autre. Elles sont généralement différentes mais peuvent, de façon fortuite, être identiques. Grâce à cela, il est possible d'établir des tunnels inter-régionaux, sans redistribution des routes IP spécifiques à la frontière entre les régions.
Avantageusement, l'étape d'insertion dans la table de commutation consiste à y insérer au moins un opérateur, destiné à exécuter un échange d'étiquette, associé à ladite deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, et à ladite première étiquette, de sortie du routeur.
De préférence, dans le cas où la table de routage comprend en entrée plusieurs routes IP plus générales que la FEC annoncée et englobant celle-ci, le routeur sélectionne, parmi la pluralité de routes IP plus générales, celle qui est la plus spécifique.
L'invention concerne également un routeur destiné à acheminer des paquets de données le traversant, comprenant :
- une table de routage contenant des correspondances entre des routes IP et des interfaces de sortie du routeur; - une table de commutation contenant au moins une correspondance entre des informations d'entrée et des informations de sortie du routeur, lesdites informations de sortie comprenant une étiquette de sortie couplée à une interface de sortie du routeur et étant associées à un opérateur d'étiquette,
- des moyens de mise en œuvre du protocole LDP (Label Distribution Protocol) de distribution d'étiquettes, agencés pour o recevoir une annonce, provenant d'un routeur aval, d'une correspondance entre une classe d'équivalence de commutation, appelée FEC (Forwarding Equivalence Class) et définie par le protocole LDP, et une première étiquette associée, o allouer une deuxième étiquette à la FEC annoncée, et o émettre une annonce d'une correspondance entre la FEC et la deuxième étiquette associée à un routeur amont, par le protocole LDP,
- des moyens de gestion de ladite table de commutation, agencés pour o lorsqu'une FEC et une première étiquette associée ont été annoncées, par le protocole LDP, au routeur par un routeur aval, effectuer une recherche dans la table de routage, afin d'identifier dans ladite table de routage une route IP correspondant à la FEC annoncée; o extraire de ladite table de routage une interface de sortie correspondant à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC annoncée, et o insérer dans la table de commutation la première étiquette, en tant qu'étiquette de sortie, couplée à l'interface extraite de la table de routage, caractérisé par le fait que dans le cas où la table de routage ne contient aucune route IP identique à la FEC associée à la première étiquette annoncée par le routeur aval, les moyens de gestion de la table de commutation sont agencés pour, lors de la recherche dans la table de routage, identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée et englobant celle-ci, la route IP ainsi identifiée étant considérée comme correspondant à la FEC annoncée pour procéder à l'extraction d'une interface de sortie correspondante de la table de routage.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention pour faire correspondre à une FEC, au niveau d'un routeur, une première étiquette, de sortie du routeur, et une deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, ainsi qu'un routeur pour la mise en œuvre de ce procédé, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un système autonome comportant différents routeurs;
- les figures 2A et 2B représentent des étapes du procédé selon l'invention;
- la figure 3A représente un routeur de transit d'un tunnel, selon l'invention, et - la figure 3B représente un routeur d'entrée du tunnel.
Sur la figure 1, on a représenté un système autonome AS (Autonomous System) comportant deux aires A et C interconnectées via une aire centrale B. Ce système autonome supporte une architecture MPLS permettant d'acheminer des paquets de données à travers des tunnels LSP (Label Switched Path), par commutation par étiquettes. Cette architecture MPLS comprend des routeurs ayant une ou plusieurs des trois fonctions suivantes activées :
- LSR (Label Switched Router), de commutation de paquets par étiquette à l'intérieur d'un tunnel LSP, - Ingress LER d'entrée de tunnel LSP et
- Egress LER de sortie de tunnel LSP.
Les routeurs LSR et/ou LER du système autonome utilisent :
- un protocole de routage de type IGP, en l'espèce IS-IS, pour échanger des informations de routage entre eux et - un protocole de distribution d'étiquettes, en l'espèce LDP (Label
Distribution Protocol), pour convenir de la signification des étiquettes utilisées pour l'acheminement du trafic entre eux, chaque étiquette correspondant à une classe d'équivalence de commutation, appelée FEC IP, telle que définie par le document RFC 3036 de l'IETF. En référence à la figure 1, trois routeurs PEl, PE2 et PE3 sont situés dans l'aire C, un routeur ABRI de bordure d'aire est situé entre l'aire C et l'aire B, un routeur ABR2 de bordure d'aire est situé entre l'aire B et l'aire A, et un routeur PE4 est situé dans l'aire A.
On souhaite disposer d'un tunnel LSP reliant le routeur PE4 d'entrée du tunnel au routeur PE2 de destination finale du tunnel, via les routeurs ABR2 et ABRI, afin d'acheminer la FEC IP "10.0.0.2/32", autrement dit un flux de paquets ayant la même destination IP "10.0.0.2/32", du routeur PE4, d'entrée du tunnel, jusqu'au routeur PE2, au travers des trois aires A, B et C. On notera que la FEC IP "10.0.0.2/32" peut être une destination finale du paquet ou une destination de transit. Le routeur PE4 d'entrée du tunnel LSP(PE4=>PE2) est notamment destiné à recevoir des paquets de données IP, sans étiquette, et à leur ajouter une première étiquette à leur entrée dans le tunnel
LSP(PE4=>PE2). Sur la figure 1, ce tunnel LSP est représenté par une flèche en pointillés.
On notera également que le routeur ABR2 est relié au routeur ABRI par une interface de sortie Y du routeur ABR2 et que le routeur PE4 est relié au routeur ABR2 par une interface de sortie X du routeur PE4. On va maintenant décrire les informations de routage IP et les informations relatives aux étiquettes MPLS, qui suivent le chemin inverse du flux des paquets de données circulant dans ce tunnel LSP(PE4=>PE2>
Le routeur aval PE2 annonce au routeur amont de bordure d'aire ABRI : - par le protocole de routage IGP: la route IP "10.0.0.2/32", correspondant à son adresse IP individuelle dans le réseau, et
- par le protocole LDP de distribution d'étiquettes : la correspondance <FEC, étiquette> entre la FEC IP de PE2 "10.0.0.2/32" et une étiquette L1, à savoir ici <10.0.0.2/32, 1048>. De même, les routeurs PEl et PE3 annoncent également leurs FEC IP individuelles, à savoir "10.0.0.1/32" et "10.0.0.3/32", au routeur de bordure d'aire ABRI, par le protocole IGP.
Le routeur ABRI réalise une agrégation des FEC IP des routeurs PEl, PE2 et PE3 afin de les annoncer dans l'aire B. Ainsi, le routeur ABRI annonce dans l'aire B, et notamment au routeur ABR2 :
- par le protocole de routage IGP: la route IP agrégée "10.0.0.0/24", et
- par le protocole LDP de distribution d'étiquettes : la correspondance <FEC, étiquette> entre la FEC IP "10.0.0.2/32" et une étiquette L2, à savoir ici <10.0.0.2/32, 58>. Le routeur aval ABR2 de bordure d'aire annonce dans l'aire A, et notamment au routeur PE4 amont :
- par le protocole de routage IGP: une route IP par défaut, c'est-à-dire un sur-ensemble englobant toutes les routes IP possibles, à savoir "0.0.0.0/0", et - par le protocole LDP de distribution d'étiquettes : la correspondance
<FEC, étiquette> entre la FEC IP "10.0.0.2/32" et une étiquette L3, à savoir ici <10.0.0.2/32, 5307>.
PE4 est le routeur Ingress LER d'entrée du tunnel LSP(PE4=>PE2), ABR2 et ABRI sont des routeurs LSR de transit du tunnel LSP(PE4=>PE2) et PE2 est un routeur Egress LER. On notera que le routeur PE4 pourrait aussi jouer le rôle de routeur LSR de transit du tunnel.
Un routeur LSR, par exemple le routeur ABR2 en référence à la figure 3A, comporte - un plan de commande 1 doté o d'une table 10 de routage IP, appelée RIB (Routing Information Basé), contenant des informations de routage IP annoncées par les protocoles IP (IGP, EGP, statics, ...) , et o d'une table 11 d'étiquettes MPLS, appelée LIB {Label Information Base) contenant des informations MPLS relatives à des étiquettes annoncées par des protocoles de distribution d'étiquettes MPLS, en particulier LDP; et
- un plan de transfert 2 doté d'une table 20 de commutation par étiquettes, couramment appelée LFIB (Label Forwarding Information Base), comportant des correspondances entre des informations d'entrée, comportant une étiquette d'entrée éventuellement couplée à une interface d'entrée dans le LSR, et des informations de sortie, comportant au moins une étiquette de sortie couplée à une interface de sortie et associée à un ou plusieurs opérateur(s) d'étiquette ("swap" d'échange d'étiquette, "pop" de suppression d'étiquette et/ou "push" d'ajout d'étiquette) destiné(s) à échanger l'étiquette d'entrée par l'étiquette de sortie d'un paquet le traversant. On notera qu'une entrée de la LFIB peut être associée à plusieurs interfaces et étiquettes de sortie.
Un routeur "Ingress" LER d'entrée de tunnel, par exemple le routeur PE4, comporte, en référence à la figure 3B :
- un plan de commande l' doté o d'une table RIB 10' de routage IP, contenant des informations de routage IP annoncées par des protocole de routage IP (IGP, EGP, statics, ...), et o d'une table LIB 11' d'étiquettes MPLS, contenant des informations MPLS relatives à des étiquettes annoncées par le protocole LDP; et o d'une table de LSP 12' , répertoriant les tunnels LSP utilisables et destinée à être utilisée par tout protocole ou application du plan de commande souhaitant connaître les tunnels LSP utilisables, en particulier par le protocole MP-BGP afin de déterminer et de joindre les "next-hop BGP" c'est-à-dire les prochains sauts BGP des paquets en cours d'acheminement,
- un plan de transfert 2' doté d'une table 20' de commutation de type "IP vers MPLS", appelée FIB (Forwarding Information Basé), comportant des correspondances entre des informations d'entrée, comportant une FEC IP de destination, et des informations de sortie, comportant au moins une étiquette de sortie couplée à une interface de sortie et associée à un ou plusieurs opérateur(s) d'étiquette ("swap" d'échange d'étiquette, "pop" de suppression d'étiquette et/ou "push" d'ajout d'étiquette) destiné(s) à ajouter une ou plusieurs étiquette(s) MPLS de sortie à un paquet. On notera qu'une entrée de la FIB peut être associée à plusieurs interfaces et étiquettes de sortie.
On notera ici que la table de LSP 12', distincte de la table de routage RIB 10', dans l'exemple particulier de la description, pourrait être intégrée dans cette table de routage RIB.
On va maintenant décrire le procédé pour faire correspondre, au niveau du routeur ABR2 de transit du tunnel LSP(PE4=>PE2), une première étiquette L2, de sortie du routeur ABR2, et une deuxième étiquette L3, d'entrée dans le routeur ABR2, à la FEC IP spécifique "10.0.0.2/32".
Pour rappel, le LSR ABRI aval a annoncé au LSR ABR2 :
- la route IP agrégée " 10.0.0.0/24" par le protocole de routage IGP et
- l'étiquette MPLS L2 "58" pour la FEC IP associée "10.0.0.2/32" par le protocole LDP. Le routeur ABR2 stocke, de façon connue, ces informations de routage IP et ces informations MPLS dans sa table de routage RIB 10 et dans sa table d'étiquettes LIB 11. Ainsi, la table de routage IP 10 contient, en tant que destination joignable par ABR2, la route IP agrégée "10.0.0.0/24" annoncée par le protocole de routage IGP, laquelle est associée dans la RIB à l'interface de sortie Y du routeur ABR2. La table LIB 11 contient une correspondance entre l'étiquette L2 "58" et la FEC IP associée "10.0.0.2/32", annoncées par le protocole LDP. En revanche, la route IP "10.0.0.2/32", non annoncée par le protocole de routage IGP au routeur ABR2, n'est pas présente dans la RIB 10 en tant que destination joignable par ABR2. La table RIB 10 et la table LIB 11 du routeur ABR2 sont représentés, partiellement, ci-après :
- Table RIB 10 Route Protocole Next Hop Interface de sortie
10.0.0.0/24 ABRI Y
- Table LIB 11 FEC Peer Label
10.0.0.1/32 ABRI LA "64"
10.0.0.2/32 ABRI L2 "58"
10.0.0.3/32 ABRI LB "4587"
Pour insérer l'étiquette MPLS L2 "58" pour la FEC 10.0.0.2/32 dans sa table LFIB 20 de commutation par étiquettes, le routeur ABR2 exécute une première étape El de recherche dans sa table de routage RIB 10 afin d'identifier dans la RIB 10 une route IP pour la FEC annoncée par le protocole LDP, à savoir "10.0.0.2/32". En l'espèce, la table de routage IP 10 du routeur ABR2 ne contient pas de route IP, en tant que destination réseau joignable, identique à la FEC IP "10.0.0.2/32" annoncée par le protocole LDP. Dans ce cas, l'étape de recherche El dans la table de routage IP 10 consiste à y identifier une route IP, en tant que destination réseau joignable, plus générale que la FEC IP annoncée par le protocole LDP mais englobant la FEC IP annoncée "10.0.0.2/32". L'étape de recherche El permet ainsi d'identifier la route IP générale "10.0.0.0/24". Cette destination IP plus générale ainsi identifiée est considérée comme correspondant à la FEC IP "10.0.0.2/32" associée à l'étiquette L2 annoncée par le protocole LDP pour l'exécution de l'étape suivante d'extraction d'une interface de sortie de la table de routage IP 10. Dans le cas où la table de routage IP 10 du routeur ABR2 contiendrait plusieurs routes IP plus générales que la FEC IP associée à l'étiquette annoncée par le protocole LDP et englobant celle-ci, le routeur ABR2 sélectionnerait, parmi la pluralité de destinations plus générales présentes dans la table de routage 10, celle qui serait la plus spécifique, en d'autres termes la route IP dont le masque de réseau serait le plus long. On soulignera ici que, de façon remarquable, l'invention modifie l'opération de recherche dans la table de routage d'une route IP correspondant à la FEC annoncée en LDP, telle que préconisée par la spécification actuelle du protocole LDP (décrite dans le document RFC 3036 de l'IETF), en autorisant l'établissement d'une correspondance entre une FEC IP annoncée en LDP et une route IP plus générale présente dans la table de routage IP (RIB) du routeur. Grâce à cette modification, allant à rencontre de la spécification actuelle du protocole LDP (RFC 3036), le routeur ABR2 peut créer virtuellement un tunnel LSP vers une FEC IP individuelle annoncée en LDP, même s'il ne sait joindre cette FEC que par une route IP plus générale. La seconde étape E2 consiste à extraire de la table de routage IP 10 du routeur
ABR2 l'interface de sortie associée à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC IP "10.0.0.2/32" annoncée par le protocole LDP, autrement dit l'interface de sortie associée à la route IP "10.0.0.0/24". Cette interface de sortie est l'interface Y.
Une troisième étape E3 consiste à s'assurer, de façon connue, que le routeur ABRI, c'est-à-dire le LSR ayant annoncé l'étiquette L2 "58" est bien le "next hop" (prochain saut) pour la FEC "10.0.0.2/32". Si tel est le cas, on passe à l'étape E4, sinon l'étiquette L2 "58" n'est pas retenue.
Une quatrième étape E4 consiste à allouer une deuxième étiquette, ici L3 "5307", à la FEC IP "10.0.0.2/32", en tant qu'étiquette d'entrée dans le routeur. L'allocation de cette deuxième étiquette s'effectue conformément au mode d'allocation défini par le protocole LDP tel que décrit actuellement dans le document RFC 3036 de l'IETF. Il en résulte que les valeurs respectives des étiquettes d'entrée L3 et de sortie L2 sont indépendantes l'une de l'autre. Elles sont donc généralement différentes mais peuvent, de façon fortuite, être identiques. Une cinquième étape E5 consiste à insérer dans la table LFIB 20 de commutation par étiquettes du routeur ABR2 une correspondance entre :
- des informations d'entrée comportant l'étiquette d'entrée L3 "5307" des paquets empruntant le tunnel LSP(PE4=>PE2), ici couplée à l'interface d'entrée dans le routeur ABR2 de ces paquets, et - des informations de sortie comportant l'étiquette de sortie du routeur ABR2 des paquets empruntant le tunnel LSP(PE4=>PE2), à savoir L2 "58", couplée à l'interface de sortie Y du routeur ABR2 extraite de la table de routage RIB à l'étape E2 et associée à l'opérateur "swap" d'échange d'étiquette. Dans une sixième étape E6, le routeur ABR2 annonce au routeur voisin amont
PE4 la deuxième étiquette L3 "5307" pour la FEC IP "10.0.0.2/32", selon le protocole LDP.
On va maintenant décrire le procédé pour faire correspondre, au niveau du routeur PE4 d'entrée du tunnel LSP(PE4=>PE2), l'étiquette L3, en tant qu'étiquette de sortie du routeur PE4, à la FEC IP "10.0.0.2/32".
Pour rappel, comme cela a été précédemment explicité, le routeur ABR2 a annoncé au routeur PE4 :
- la route IP par défaut "0.0.0.0/0" par le protocole de routage IGP (ABR2 indiquant ainsi à PE4 qu'il sait joindre l'ensemble des routes IP), et - l'étiquette MPLS L3 "5307" pour la FEC IP associée "10.0.0.2/32" par le protocole LDP.
Le routeur PE4 stocke, de façon connue, ces informations de routage IP et ces informations MPLS respectivement dans sa table de routage IP 10' et dans sa table d'étiquettes LIB 11'. La table de routage 10' contient notamment, en tant que destination réseau joignable, la route IP par défaut "0.0.0.0/0" annoncée par le protocole de routage, laquelle est associée dans la table de routage IP 10' à l'interface de sortie X du routeur PE4. En revanche, la FEC IP "10.0.0.2/32", non annoncée par le protocole de routage au routeur PE4, n'est pas présente dans la RIB en tant que destination joignable par le routeur PE4. La table d'étiquettes LIB 11' contient la correspondance entre l'étiquette L3 "5307" et la FEC IP associée "10.0.0.2/32". Les tables RIB 10' et LIB 11 ' du routeur PE4 sont représentées, partiellement, ci-après : Table de routage 10' (RIB) :
Route Protocole Next Hop Interface de sortie
00.0.0.0/0 ABR2 X
Table d'étiquettes 11' (LIB) :
FEC Peer Label
10.0.0.1/32 ABR2 Lc "47"
10.0.0.2/32 ABR2 L3 "5307"
10.0.0.3/32 ABR2 LD "1234"
Pour insérer l'étiquette MPLS L3 "5307" dans sa FIB 20' et pour insérer le tunnel LSP à destination de la FEC IP "10.0.0.2/32" dans sa table de LSP 12', le routeur PE4 exécute une première étape El' de recherche dans sa table de routage IP 10', aux fins d'y identifier une route IP, joignable par le routeur PE4, correspondant à la FEC IP "10.0.0.2/32" associée à l'étiquette L3 "5307" annoncée par le protocole LDP. En l'espèce, la table de routage IP 10' du routeur PE4 ne contient aucune FEC IP, en tant que destination réseau joignable, identique à la FEC IP "10.0.0.2/32" annoncée par le protocole LDP. Dans ce cas, l'étape de recherche El' consiste à identifier dans la table de routage IP 10' une route IP, constituant une destination réseau joignable par le routeur PE4, plus générale que la FEC IP "10.0.0.2/32" associée à l'étiquette L3 annoncée par le protocole LDP et englobant celle-ci. L'étape de recherche El' permet ainsi d'identifier la route IP par défaut "0.0.0.0/0". Cette destination plus générale identifiée est considérée comme correspondant à la FEC IP "10.0.0.2/32" associée à l'étiquette L3 annoncée par le protocole LDP pour l'exécution de l'étape suivante E2' d'extraction d'une interface de sortie de la table de routage.
On notera ici que dans le cas où la table de routage IP 10' du routeur PE4 contiendrait plusieurs routes IP plus générales que la FEC IP associée à l'étiquette L3 annoncée par le protocole LDP et englobant celle-ci, le routeur PE4 sélectionnerait, parmi la pluralité de destinations plus générales, celle qui serait la plus spécifique, en d'autres termes la route dont le masque réseau est le plus long.
La seconde étape E2' consiste à extraire de la table de routage IP 10' du routeur PE4 l'interface de sortie associée à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC IP "10.0.0.2/32" associée à l'étiquette L3 annoncée par le protocole LDP, autrement dit l'interface de sortie associée à la route IP par défaut "0.0.0.0/0". Comme indiqué plus haut, cette interface de sortie est l'interface X.
Une troisième étape E3' consiste à s'assurer, de façon connue, que ABR2, le LSR ayant annoncé l'étiquette L3, est bien le "next hop" (prochain saut) pour la FEC "10.0.0.2/32".
Dans le mode de réalisation particulier décrit, une quatrième étape E4' est prévue pour insérer dans la table FIB 20' de commutation "IP vers MPLS" du routeur PE4 une correspondance entre :
- des informations d'entrée comportant la FEC IP "10.0.0.2/32" de destination de paquets entrants et destinés au routeur PE2, et
- des informations de sortie comportant l'étiquette de sortie du routeur PE4 des paquets empruntant le tunnel LSP(PE4=>PE2), à savoir L3 "5307", couplée à l'interface de sortie X extraite de la table de routage IP 10' à l'étape E2' et associée à un opérateur "push" d'ajout d'une étiquette. Cette quatrième étape est toutefois optionnelle.
Une cinquième étape E5' consiste à insérer dans la table LSP 12' le LSP(PE4=>PE2), en y insérant une correspondance entre :
- des informations d'entrée comportant la FEC IP "10.0.0.2/32" de destination de paquets entrants, et - des informations de sortie comportant un identifiant du routeur aval ABR2 du tunnel LSP(PE4=>PE2), l'étiquette de sortie du routeur PE4 des paquets empruntant le tunnel LSP(PE4=>PE2), à savoir L3 "5307", couplée à l'interface de sortie X extraite de la table de routage IP 10' à l'étape E2' et associée à un opérateur "push" d'ajout d'une étiquette. Les tables LSP 12' et de commutation 20' sont représentées ci-après :
Table de LSP 12' :
Figure imgf000022_0001
Table de commutation 20' (FIB)
FEC Next Interface Label
10.0.0.1/32 X Push Lc "47"
10.0.0.2/32 X Push L3 "5307"
10.0.0.3/32 X Push LD "1234"
On va maintenant décrire les routeurs ABR2 et PE4, en référence aux figures 3A et 3B. En référence à la figure 3 A, le routeur LSR ABR2 de transit du tunnel
LSP(PE4=>PE2) comprend :
- le plan de commande 1 comportant la table 10 de routage IP (RIB) et la table d'étiquettes 11 (LIB); et
- le plan de transfert 2 comportant la table LFIB 20 de commutation par étiquettes.
En outre, le routeur ABR2 comprend un module 3 de mise en œuvre du protocole LDP et un module 4 de gestion de la table LFIB 20.
Le module 3 comprend une application permettant au routeur ABR2 de mettre en œuvre le protocole LDP tel que défini par le document RFC 3036. Ce module 3 est notamment agencé pour recevoir l'annonce d'une correspondance entre une FEC IP et une première étiquette provenant d'un routeur aval, pour allouer une deuxième étiquette à la FEC annoncée par le routeur aval, et pour émettre une annonce d'une correspondance entre cette deuxième étiquette et la FEC IP à un routeur amont, conformément au protocole LDP.
Le module de gestion 4 est agencé pour exécuter les étapes El à E4 du procédé décrit, autrement dit pour
- effectuer une recherche dans la table de routage (RIB) 10, après qu'une correspondance <FEC IP, étiquette> ait été annoncée au routeur ABR2 par un routeur aval, selon le protocole LDP, afin de trouver une route IP pour cette FEC; - extraire de la table de routage (RIB) 10 une ou plusieurs interface(s) de sortie correspondant à la route préalablement trouvée,
- vérifier le (ou les) "next hop" (prochain saut) et, si la vérification est correcte,
- insérer dans la table 20 de commutation par étiquettes (LFIB) une correspondance entre une étiquette d'entrée, éventuellement couplée à une interface d'entrée, et une étiquette de sortie associée à un opérateur
"swap" d'échange d'étiquette, couplée à une interface de sortie.
Dans le cas où la table de routage IP 10 ne comprend aucune route IP identique à la FEC IP associée à l'étiquette annoncée par le protocole LDP, le module 4 de gestion de la table de commutation LFIB 20 est agencé pour, lors de la recherche dans la table de routage 10, identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée par le protocole LDP et englobant celle-ci. La route IP ainsi identifiée est considérée par le module de gestion 4 comme correspondant à la FEC IP spécifique associée à l'étiquette annoncée par le protocole LDP pour procéder à l'extraction d'une interface de sortie correspondante de la table de routage 10. En outre, dans le cas où la table de routage 10 comprend en entrée plusieurs routes IP plus générales que la FEC annoncée et englobant celle-ci, le module de gestion 4 est agencé pour sélectionner, parmi la pluralité de routes IP plus générales, celle qui est la plus spécifique. En référence à la figure 3B, le routeur LER PE4 d'entrée du tunnel LSP(PE4=>PE2) comprend :
- le plan de commande l' comportant la table 10' de routage IP (RIB) et la table 111 d'étiquettes (LIB), - le plan de transfert 2' comportant la table de commutation FIB 20' de type
"IP vers MPLS".
En outre, le routeur PE4 comprend un module 3' de mise en œuvre du protocole LDP, un module 4' de gestion de la table LSP 12' et un module 5' de gestion de la table FIB 20'. Le module 3' est analogue au module 3 du routeur ABR2.
Le module 4' de gestion de la table LSP 12' est agencé pour commander l'exécution de l'étape E5', autrement l'insertion dans la table LSP 12' des tunnels LSP.
Le module 5' de gestion de la table de commutation 20' est agencé pour exécuter les étapes El' à E4', autrement dit pour - effectuer une recherche dans la table de routage IP (RIB) 10', après qu'une association <FEC IP, étiquette> ait été annoncée au routeur PE4 pour une destination réseau associée par le protocole LDP afin de trouver une route IP pour cette FEC;
- extraire de la table de routage 10' une interface de sortie correspondant à la route trouvée,
- vérifier le (ou les) "next hop" (prochain saut) et, si la vérification est correcte,
- insérer dans la table de commutation (FIB) 20' une correspondance entre une FEC IP de destination et une étiquette de sortie, couplée à une interface de sortie et associée à un opérateur "push" d'ajout d'une étiquette.
Dans le cas où la table de routage IP 10' ne comprend aucune route IP identique à la FEC IP associée à l'étiquette annoncée par le protocole LDP, le module 4' de gestion de la table FIB 20' est agencé pour, lors de la recherche dans la table de routage IP 10', identifier une route IP plus générale que la FEC IP annoncée par le protocole LDP et englobant celle-ci. La route ainsi identifiée est considérée par le module de gestion 5' comme correspondant à la FEC IP spécifique associée à l'étiquette annoncée par le protocole LDP pour procéder à l'extraction d'une interface de sortie correspondante de la table de routage IP 10'. On notera que le routeur PE4 peut cumuler la fonction "LER Ingress" de routeur d'entrée de tunnel et la fonction "LSR " de routeur de transit du tunnel. Dans ce cas, il comporte non seulement les fonctionnalités spécifiques à sa fonction "Ingress LER", mais également celles spécifiques à la fonction "LSR" (décrites relativement au routeur ABR2), Les modules 4, 4' et 5' de gestion des tables LFIB 20, LSP 12' et FIB 20' respectivement, qui mettent en œuvre le procédé précédemment décrit, sont de préférence des modules logiciels comprenant des instructions logicielles pour faire exécuter les étapes du procédé précédemment décrit par le routeur. Les modules logiciels peuvent être stockés dans ou transmis par un support de données. Celui-ci peut être un support matériel de stockage, par exemple un CD-ROM, une disquette magnétique ou un disque dur, ou bien un support de transmission tel qu'un signal électrique, optique ou radio, ou un réseau de télécommunication. L'invention s'applique tout aussi bien à l'IPv4 qu'à l'IPvό.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour faire correspondre, au niveau d'un routeur (ABR2), une première étiquette, de sortie du routeur, et une deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, à une classe d'équivalence de commutation de paquets, appelée FEC (Forwarding Equivalence Class) et définie par le protocole LDP {Label
Distribution Protocol) de distribution d'étiquettes, dans lequel la FEC et la première étiquette (L2) associée ayant été annoncées par le protocole LDP au routeur (ABR2) par un routeur aval, ledit routeur (ABR2) exécute les étapes suivantes de: - recherche (El) dans une table de routage (10) afin d'identifier dans ladite table de routage une route IP correspondant à la FEC annoncée,
- extraction (E2) de la table de routage (10) d'une interface de sortie (Y) correspondant à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC annoncée, - insertion (E3) dans une table de commutation (20) de la première étiquette
(L2), annoncée par le protocole LDP, en tant qu'étiquette de sortie, couplée à l'interface de sortie (Y) extraite de la table de routage (10),
- allocation de la deuxième étiquette, en tant qu'étiquette d'entrée, à la FEC annoncée, et - annonce de la FEC et de la deuxième étiquette associée à un routeur amont, par le protocole LDP, caractérisé par le fait que
- dans le cas où la table de routage (10) ne contient pas de route IP identique à la FEC annoncée selon le protocole LDP par le routeur aval, l'étape (El) de recherche dans la table de routage (10) consiste à y identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée et englobant celle-ci, ladite route IP plus générale ainsi identifiée étant considérée comme correspondant à la FEC annoncée par le protocole LDP pour l'exécution de l'étape d'extraction d'une interface de sortie de la table de routage (10).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (E3) d'insertion dans la table de commutation (20) consiste à y insérer au moins un opérateur, destiné à exécuter un échange d'étiquette, associé à ladite deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, et à ladite première étiquette, de sortie du routeur.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel, dans le cas où la table de routage (10) comprend en entrée plusieurs routes IP plus générales que la FEC annoncée et englobant celle-ci, le routeur (ABR2) sélectionne, parmi la pluralité de routes IP plus générales, celle qui est la plus spécifique.
4. Routeur (ABR2) destiné à acheminer des paquets de données le traversant, comprenant :
- une table de routage (10) contenant des correspondances entre des routes IP et des interfaces de sortie du routeur;
- une table de commutation (20) contenant au moins une correspondance entre des informations d'entrée et des informations de sortie du routeur (ABR2), lesdites informations de sortie comprenant une étiquette de sortie couplée à une interface de sortie du routeur (ABR2) et étant associées à un opérateur d'étiquette,
- des moyens (3) de mise en œuvre du protocole LDP (Label Distribution Protocol) de distribution d'étiquettes, agencés pour o recevoir une annonce, provenant d'un routeur aval, d'une correspondance entre une classe d'équivalence de commutation, appelée FEC (Forwarding Equivalence Class) et définie par le protocole LDP, et une première étiquette associée, o allouer une deuxième étiquette à la FEC annoncée, et o émettre une annonce d'une correspondance entre la FEC et la deuxième étiquette associée à un routeur amont par le protocole LDP, - des moyens (4) de gestion de ladite table de commutation (20), agencés pour o lorsqu'une FEC et une première étiquette associée ont été annoncées, par le protocole LDP, au routeur par un routeur aval, effectuer une recherche dans la table de routage (10), afin d'identifier dans ladite table de routage une route IP correspondant à la FEC annoncée; o extraire de ladite table de routage (10) une interface de sortie correspondant à la route IP identifiée comme correspondant à la FEC annoncée, et o insérer dans la table de commutation (20) la première étiquette, en tant qu'étiquette de sortie, couplée à l'interface extraite de la table de routage (10), caractérisé par le fait que
- dans le cas où la table de routage (10) ne contient aucune route IP identique à la FEC associée à la première étiquette annoncée par le routeur aval, les moyens (4) de gestion de la table de commutation (20) sont agencés pour, lors de la recherche dans la table de routage (10), identifier une route IP plus générale que la FEC annoncée et englobant celle-ci, la route IP ainsi identifiée étant considérée comme correspondant à la FEC annoncée pour procéder à l'extraction d'une interface de sortie correspondante de la table de routage
(10).
5. Routeur selon la revendication 4, dans lequel les informations d'entrée de la table de commutation (20) comprennent la deuxième étiquette, d'entrée dans le routeur, les informations de sortie comprennent la première étiquette, de sortie du routeur, couplée à une interface de sortie, et lesdites étiquettes sont associées à au moins un opérateur, destiné à exécuter un échange de ladite étiquette d'entrée par ladite étiquette de sortie.
6. Routeur selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel, dans le cas où la table de routage (10) comprend en entrée plusieurs routes IP plus générales que la FEC annoncée et englobant celle-ci, les moyens de gestion de la table de commutation sont agencés pour sélectionner, parmi la pluralité de routes IP plus générales, celle qui est la plus spécifique.
7. Routeur selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les moyens de gestion de la table de commutation sont des moyens logiciels.
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