[发明专利]一种基于T-MPLS网络的数据转发方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域的数据转发技术，特别是指一种基于传送多协议标签交换(T-MPLS，Transport MPLS)网络的数据转发方法和系统。 

背景技术

T-MPLS属于传送网中的多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol LabelSwitch)技术，它将无连接的数据网改造成面向连接的网络。T-MPLS与MPLS相比，T-MPLS简化了数据层的处理，加强了操作、管理和维护(OAM，OperationsAdministration and Maintenance)和网络生存性技术。 

T-MPLS网络可以划分为三个层面：用户面，负责数据的转发；控制面，负责建立、拆除和维护端到端的连接等；管理面，负责计费、安全、性能等方面的管理。T-MPLS网络采用基于隧道的工作模式，即用户数据需要映射到业务才能在T-MPLS网络隧道中传输，常用的有端到端伪线仿真(PWE3，PseudoWire Emulation Edge-to-Edge)业务。T-MPLS网络的一个重要特点是不支持倒数第二跳弹出(PHP，Penultimate Hop Popping)，这是为了支持T-MPLS网络面向连接的特性，但这种方式增加了T-MPLS网络最后一跳设备的处理复杂性，其中，最后一跳设备即为该T-MPLS网络的出节点。图1是典型的T-MPLS网络数据转发示意图，从图1可以知道，用户数据(data)从客户端设备(CE，Customer Edge，)1，即CE1，进入T-MPLS网络，经过入口运营商设备(PE，Provider Edge)，即Ingress PE的处理，被封装了两层标签，其中，内层标签(VC)，也可称为业务标签，对应用户数据映射的业务，外层标签(Tunnel label)，也可称为隧道标签，对应T-MPLS网络隧道；用户数据经过T-MPLS网络的中间设备P时，隧道标签被替换，业务标签保持不变；在T-MPLS网络隧道的最后一 跳设备上，图1中最后一跳设备为出口PE(Egress PE)，用户数据仍然带有两层标签，出口PE剥离用户数据的两层标签，恢复用户数据，并根据业务标签将用户数据进行转发；然后用户数据离开该T-MPLS网络进入CE2设备，这是一个完整的T-MPLS网络数据转发过程。 

T-MPLS加强了网络生存性技术，包括线性保护倒换和环形保护倒换，其中线性保护倒换又分为1+1和1∶1保护倒换。如果T-MPLS网络采用线性保护倒换机制，则入口PE和出口PE之间会建立两条不同的标签转发路径(LSP，Label Switching Path)，这两条路径分别是主隧道和备份隧道。图2为T-MPLS网络线性保护倒换示意图，出口PE只转发从工作隧道过来的用户数据，其中，当主隧道正常时，主隧道即为工作隧道；当主隧道发生故障时，备份隧道成为工作隧道。 

T-MPLS网络不支持PHP，用户数据在T-MPLS网络中转发时，除入口PE外，中间P设备、出口PE收到的用户数据都带有两层标签。对于线性保护倒换而言，T-MPLS网络设备对用户数据的处理流程如图3所示，包含以下步骤： 

步骤301，通过用户数据的外层标签，即隧道标签读取隧道标签表，查找用户数据的下一跳转发地址； 

步骤302～303，根据读取的下一跳转发地址，判断用户数据是否已经到达T-MPLS网络隧道的最后一跳网络设备，如果否，则继续转发该用户数据；否则，执行步骤304； 

步骤304～305，当用户数据已经达到该隧道的最后一跳网络设备时，判断该用户数据是否是从工作隧道转发过来的，如果否，则将该用户数据丢弃；否则，执行步骤306； 

步骤306，通过用户数据的内层标签、即业务标签读取业务标签表，查找该用户数据出当前T-MPLS网络后的下一跳转发地址，进行用户数据的转发。 

基于这样的处理方法，出口PE需要检查两次标签表，即隧道标签表和业务标签表，才能正确转发工作隧道的用户数据。 

随着IP网络的应用越来越广泛，网络设备的性能要求也越来越高，业界的发展趋势是采用硬件进行数据的转发处理，在追求更高性能的同时，硬件处理资源也是需要考虑的重要环节。对于T-MPLS网络业务，网络出口PE需要检查两次标签表才能够进行用户数据的正确转发，因此，消耗了更多的硬件处理资源，影响了转发性能。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于T-MPLS网络的数据转发方法和系统，可以提高数据的转发性能，节省了硬件的处理资源。