[发明专利]MPLS网络中数据分组的标签分配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及MPLS(多协议标签交换)网络中的标签交换技术，特别涉及使用LDP(标签分发协议)分发标签的方法及系统。

背景技术

在MPLS网络中，LDP是专门用来分发标签的，LDP的主要功能就是根据FEC(一种数据分组，称为转发等价类)元素来划分不同的FEC，然后为不同的FEC分配不同的标签并通告给邻居LSR(标签交换设备)。LSR是MPLS网络的节点，LDP就运行在这些设备上面。

FEC是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组，可以通过FEC元素来划分。FEC元素一般包含了路由前缀、主机地址、下一跳等等，在使用FEC元素时，可以使用其中一个或多个的组合来划分FEC，现在的技术一般是根据路由前缀来划分的。

当IP报文进入MPLS网络时，入口LSR会依据某种规则来确定对应的FEC以及与之对应的出标签，然后给报文加上相应的标签后从某接口发送出去。后续的LSR只需沿着由标签交换确定的路径转发报文即可。当报文到达出口LSR时，出口LSR会将标签剥去，然后根据IP转发规则处理报文。报文从入口LSR到出口LSR所经过的LSR集合构成的数据传输通路就是LSP(标签交换路径)。

IP路由表包括路由前缀、下一跳、出接口等基本要素，LDP根据路由前缀来划分FEC是常见做法，也就意味着，LDP会为不同的路由前缀分配不同的标签，建立不同的LSP。

LDP支持两种标签分发控制模式，独立标签分发控制模式和有序标签分发控制模式。

所谓有序标签分发控制模式是指FEC标签映射只有在下列条件之一发生时才会通告给邻居：1、LSR是FEC的出口LSR；2、LSR已经从FEC的下游LSR收到FEC标签映射。

上游LSR和下游LSR是指在MPLS网络中，沿标签报文传送的方向相邻的两个LSR。

按照现有技术在有序标签分发控制模式下分发标签并形成LSP，会产生如图1所示的结果。虽然到达网络A与网络B的数据报文在MPLS域内所经过的设备是相同的，但是根据现有技术分发标签，R3会为网络A和网络B分配两个不同的标签并通告给R2，同样，R2也会为网络A和网络B分配两个不同的标签并通告给R1，由此在MPLS域内形成了两条LSP。

在实际的网络环境中，网络布局复杂，而且在核心网络中有大量类似的情况，一个LER(标签交换边缘设备)连接多个非MPLS域内的网络，去往这些网络的数据报文在MPLS域内经过相同的设备，但是对应每个网络都有一条LSP存在。由于需要在设备上保存标签信息，控制平面和数据平面都会消耗一定的内存，多一条LSP就会多保存一份标签信息，当分配的标签数量较为庞大时，消耗的内存就相当可观。现在MPLS网络中的大多数设备都是支持MPLS硬件转发的，存储标签信息会耗费硬件资源，而硬件资源是有限的，减少分配的标签数量可以节约硬件资源。

LDP通过发送标签映射消息来通告为FEC分配的标签信息，标签映射消息中携带的FEC和标签可以是N∶1的关系，也就是说如果为N个FEC分配的是相同的标签，那就只需要发送一个标签映射消息即可，而分配不同的标签则需要发送与分配的标签数量相同的标签映射消息，这会消耗网络带宽和增加设备的处理压力。

LDP每次为FEC分配标签时，都需要安装MPLS转发表项，多次标签分配处理流程也会更加繁杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种MPLS网络中数据分组的标签分配方法及系统，以减少MPLS域内LSP的数量，降低系统资源的消耗。

本发明的MPLS网络中数据分组的标签分配方法，其特征在于，在有序标签分发控制模式下，根据数据分组的元素来确定分配的标签；如果数据分组的元素相同，则为这些数据分组分配相同的标签；如果数据分组的元素不相同，则为这些数据分组分配不同的标签；所述数据分组是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组。

具体的，所述数据分组的元素包括数据传输的下一跳、出接口以及出标签。

进一步的，所述数据分组是在MPLS网络中任意两台设备之间传输的数据分组。

特别的，所述数据分组是在MPLS网络中两个LSR之间传输的数据分组。