[发明专利]优化用于在MPLS网络中建立伪线的资源的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络管理和服务提供的领域，具体地涉及一种用于优化用于在多协议标签交换网络中建立伪线的资源的方法和系统。

背景技术

多协议标签交换(MPLS)提供了一种用于设计网络业务模式的机制，在所述模式中较短的标签被分配给网络分组，该标签描述了如何通过网络转发该分组。在MPLS网络中，支持MPLS的节点、交换机或路由器通常称作标签交换路由器(LSR)并且位于MPLS网络边缘(进入或外出)的LSR通常称作标签边缘路由器(LER)。

通常，由于无连接网络层协议(例如互联网协议(IP))的数据帧从源节点传送至目的节点，因此它在网络中从一个节点传送至下一节点。每个节点为该分组作出独立的转发判决。也就是说，每个节点分析数据帧的报头以确定接着向何处转发该分组。转发判决是通过转发表来确定的，该转发表位于每个节点上并且通过运行于该节点上的网络层选路算法来构建。因此，每个路由器基于其对分组报头的分析和运行选路算法的结果来独立地选择数据帧的下一跳。

帧报头包含比选择沿路径的下一跳所需要的更多的信息。选择下一跳因而可以被认为是两个功能的组合。第一功能将整个的可能分组的集合划分成转发等价类(FEC)的集合。在传统的IP转发中，FEC是子网IP地址前缀。因此，如果在该路由器的选路表中存在地址前缀“X”，则特定的节点通常将两个分组看成是在相同的FEC中，以使得“X”对于每个分组的目的地址是“最长的匹配”。第二功能将每个FEC映射到下一跳。在转发判决中，被映射到同一FEC中的不同分组是不可区分的。属于特定FEC且从特定节点传送的所有数据帧将沿着相同的路径(或如果使用特定类型的多路径选路，则它们都将沿着关联于该FEC的路径集合中的一个路径)。如果数据帧穿过网络，则每一跳还重新检查分组并将该分组匹配于FEC以确定下一跳。

在MPLS中，对特定FEC分配特定数据帧只在该数据帧进入网络时进行一次。向其分配分组的FEC被编码成称作“标签”的较短的固定长度的值。当分组被转发给它的下一跳时，该标签与它一起被发送；也就是说，分组在被转发之前被“标记”。在后续的跳(hop)中，不再分析数据帧的网络层报头。相反，帧报头中的标签被用作节点上的表的索引。表条目指定了下一跳以及新的标签。用新标签替换帧报头中的旧标签，并且数据帧被转发至其下一跳。因此，在MPLS转发范例中，一旦分组被分配给FEC，后面的路由器就不再进行网络层报头分析；所有转发通过标签驱动。

作为参考，MPLS报头是由32比特的标签的堆栈组成的。MPLS“标签”是20比特并且是对于LSR而言在本地很重要的标识符。“experimentalbits”字段是三比特长并且被用来确定要应用于数据帧的服务质量(QoS)。“stack”字段占据一比特并且被用来确定在报头中是否存在另一个标签栈条目。并且，存活时间(“TTL”)字段是八比特长并且类似于P报头中携带的TTL字段并且被用来确定帧在被丢弃之前可以经过多少跳。在MPLS网络的进入边缘用MPLS报头来封装IP帧。在外出边缘，通过移除MPLS报头来恢复IP帧。

标签分配协议(LDP)被用来构建和维持用于经由MPLS网络转发业务的MPLS标签数据库。在以下IETF文件中说明了LDP：RFC 3036，“LDP Specification”，2001年1月；RFC 3037，“LDP Applicability”，2001年1月；在此将其引入作为参考。如上所述，MPLS是一种用于转发分组的方法，其使用由分组携带的、称为标签的较短的、固定长度的值来确定分组的下一跳。MPLS的基本概念是两个LSR必须就用来在它们之间且经过它们转发业务的标签的含义达成协定。这个共同的理解是通过使用一组过程(即LDP)来实现的，通过该组过程一个LSR向另一LSR通知它已经完成的标签绑定。因此，LDR是这样一组过程：通过该组过程，一个LSR向另一个LSR通知用来在它们之间且经过它们转发业务的标签的含义。

目前，伪线(PW)是分组交换网络(PSN)上的本地服务的模仿。本地服务可以是异步传输模式(ATM)、帧中继、以太网、低速率时分复用(TDM)或同步光网络/同步数字体系(SONET/SDH)，而PSN可以是基于MPLS、IP或第二层隧道协议(L2TP)的网络。PW模仿承载本地服务的“透明电线”的操作。换言之，伪线模仿点对点链路，并且提供单个服务，该服务被其用户看作所选服务的未共享链路或电路。