[发明专利]一种标签转发方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种标签转发方法和装置，属于数据通信技术领域。

背景技术

多协议标签交换(MultiProtocol Label Switching，简称MPLS)是 一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、 路由、转发和交换等能力。MPLS支持多种网络层协议，例如互联网协议 (Internet Protocol，简称IP)、互联网协议第六版(Internet Protocol version 6，简称IPv6)、互联网分组交换协议(Internetwork Packet Exchange protocol，简称IPX)等，而且兼容包括异步传输模式 (Asynchronous Transfer Mode，简称ATM)、帧中继、以太网、点对点 协议(Point to Point Protocol，简称PPP)等在内的多种链路层技术； 所谓标签交换就是对报文附上标签，根据标签进行转发。

标签转发表(Incoming Label Map，简称ILM)用于将每个入标签映 射到一系列的下一跳转发实体(一般来说也是交换机或路由器)上。ILM 主要用于对收到的带标签的MPLS报文进行转发查询。当交换机判断收到 的报文为MPLS报文时，就会去查询标签转发表，以确定下一跳发往哪里。

路由表为路由器或者三层交换机设备上存储的表，该表中存有到达特 定网络终端的路径。每个IP数据报可以根据路由表寻找到一条最佳传输 路径，并将该IP数据有效地传送到目的站点。当交换机判断收到的报文 为IP报文时，就会去查询路由表。

倒数第2跳弹出(Penultimate Hop Popping，简称PHP)是指倒数第 二跳交换机收到带有标签的报文时，查找ILM表，弹出一层标签。

在MPLS核心网络中，能实现带标签报文的转发。MPLS网络的入口边 界交换机负责把IP报文封装为带标签的报文，使该报文能在MPLS网络中 通过标签交换技术转发，在出口边界交换机上，需要能够去除标签报文， 把IP报文转发到普通的用户网络中。在3层虚拟专用网络(Virtual Private Network，简称VPN)的应用中，IP报文在入口设备上会带上两 层标签，一层为服务商网络的公网标签，另一层为VPN网络的私网标签。 如果支持PHP技术，这样在倒数第二跳的设备上，会弹出一层公网标签， 然后在出口设备上仅需要弹出一层标签即可，最后进行IP报文的转发。 在MPLS网络中，标签报文的转发通过标签转发表来完成，而在出口设备 上，需要使用路由表来实现IP报文的转发。

图1举例说明了MPLS网络的转发流程：

图中CE为用户端设备(Customer Edge，简称CE)，PE为运营商边 缘设备(Provider Edge，简称PE)。

站点1(Site 1，IP地址为1.1.1.1)发送目的IP地址为1.1.1.2 的IP数据报文，报文经过作为接入设备的CE1到达PE1，在PE1上根据建 立的MPLS/VPN网络，会在IP报文的目的IP地址外封装上两层标签：一 个公网标签Layer1和一个私网标签Layer2。这样IP报文经过PE1设备后， 将被封装成一个MPLS报文，在第一台设备P1上根据Layer1查找ILM表， 删除外层的Layer1并封装一个新的公网标签Layer3，到达第二台P设备 上；由于第二台设备P2是此MPLS网络中的倒数第二跳设备，报文经过设 备P2后就会弹出外层的公网标签；到达设备PE2的仍为MPLS报文，但仅 有一层标签：Layer2；在设备PE2根据ILM表弹出标签Layer2，并根据 IP报文中的目的IP查询路由表找出下一跳为CE2，因此把这个IP报文转 发给CE2，报文最后到达站点2(Site2)

模块化交换机由管理模块和业务模块构成。一般包含一个主管理模块 和一个用于冗余备份的管理模块，以及若干个业务模块，如图2所示。

其中数据交换的通路可能为以下几种：

业务模块1→业务模块1

业务模块1→管理模块→业务模块2

业务模块1→管理模块CPU

业务模块1→丢弃