[发明专利]标签分配方法、装置、系统和网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种标签分配方法、装置、系统和网络设备。

背景技术

MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）是为了提高路由器的转发速度而提出的一个协议。MPLS网络中的每个转发设备（比如路由器或交换机）通常包括控制层面的控制器和转发层面的物理转发设备，控制层面的控制器为每个转发设备下发分配好的标签，转发层面的物理转发设备利用分配好的标签将接收到的数据包按照唯一确定的路径进行快速转发，在标签分配的过程中形成的路径为标签交换路径（LSP，Label Switch Path）。

在现有的标签分配的方法中，每个位于标签交换路径下游的控制器基于转发等价类(FEC，Forwarding Equivalence Classes)为位于标签交换路径上相邻上游的控制器分配不同的标签，控制器接收到分配的标签后，将该标签下发给与该控制器对应的物理转发设备；其中，发送到同一目的地址的数据包分组可以定义为一个转发等价类，转发等价类还可以通过源地址、目的端口等进行划分。

具体的，请参见图1所示，其示出了现有技术中MPLS网络中一条标签交换路径上标签分配的示意图。该标签交换路径包括转发设备A、转发设备B和转发设备C，其中C为标签交换路径A->B->C的FEC，C的地址为3.3.3.3。基于标签交换路径为A->B->C标签分配过程如下：首先，控制器A向控制器B请求到目的地址3.3.3.3的标签，控制器B向控制器C请求到目的地址3.3.3.3的标签；然后，控制器C向控制器B分配到目的地址3.3.3.3的标签为200，控制器B向控制器A分配到目的地址3.3.3.3的标签为100；最后，控制器A向转发设备A下发到目的地址3.3.3.3的标签100，控制器B向转发设备B下发到目的地址3.3.3.3的标签200。

在标签交换路径上的标签分配好之后，作为标签转发路径A->B->C首节点的转发设备A在接收到转发数据包之后，将标签100压入转发数据包中，并将该标签为100的转发数据包发送给转发设备B；作为标签转发路径A->B->C中间节点的转发设备B在接收到标签为100的转发数据包之后，会将标签100弹出，同时将标签200压入，并根据分配标签200的接口将转发数据包发送至转发设备C。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：第一，在实现标签分配的过程中，标签分配方式是位于标签交换路径上的下游转发设备为上游转发设备分配，当标签交换路径上的转发设备非常多时，标签分配的时间会很长；第二，由于标签交换路径上的每个转发设备被分配的标签均不同，位于标签交换路径上中间节点的转发设备在转发数据包时，需要进行弹出/压入标签的操作，即对转发数据包执行写操作，转发效率比较低。

发明内容

为了解决在标签分配过程中标签分配时间太长，转发效率比较低的问题，本发明实施例提供了一种标签分配方法、装置、系统和网络设备。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种标签分配方法，所述方法包括：

网络设备为第一转发设备生成到第二转发设备的第一标签交换路径，所述第一标签交换路径所经过的转发设备包括所述第一转发设备、第三转发设备和所述第二转发设备，其中所述第一转发设备为入口标签交换路由器Ingress LSR，所述第三转发设备为中间标签交换路由器Transit LSR，所述第二转发设备为出口标签交换路由器Egress LSR；所述第二转发设备为所述第一标签交换路径的转发等价类FEC；

所述网络设备为所述第一转发设备生成转发等价类到下一跳标签转发项FTN(FEC-TO-NHLFE)，所述FTN包括第一标签、第一标签动作、第一出接口信息和所述FEC；其中，所述第一标签为所述网络设备为所述FEC分配的标签；所述第一出接口信息用于标识所述第一转发设备转发到所述第二转发设备的数据包所需经过的出接口；所述第一标签动作用于标识所述第一转发设备处理到所述第二转发设备的数据包需要进行的压入标签Push操作；

所述网络设备为第三转发设备生成入标签映射ILM(Incoming Label Map)，所述ILM包括所述第一标签、第二标签动作和第二出接口信息；其中，所述第二出接口信息用于标识所述第三转发设备转发到所述第二转发设备的数据包所需经过的出接口；所述第二标签动作用于标识所述第三转发设备处理到所述第二转发设备的数据包需要进行的转发Go操作；