[发明专利]一种网络标签分配方法、装置、系统和网络设备

说明书

本发明公开了一种网络标签分配方法、装置、系统和网络设备，用以提高标签分配效率和网络业务处理性能。本发明实施例提供一种网络控制装置实施的网络标签分配方法，针对每一网络转发设备，预先存储该网络转发设备对应的标签资源池，所述标签资源池中存储有向该网络转发设备预先申请的多个网络标签；所述方法，包括：在需要进行业务转发时，根据确定出的业务转发路径，为位于所述业务转发路径上的每一网络转发设备，从其对应的标签资源池中选择一网络标签进行分配；根据为每一网络转发设备分配的网络标签和所述业务转发路径，分别为每一网络转发设备建立标签转发表；向所述业务转发路径上的网络转发设备发送其对应的标签转发表。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络标签分配方法、装置、系统和网络设备。

背景技术

随着互联网的发展，传统路由器设备因其转发性能低下，逐渐成为网络的瓶颈。一方面，传统路由器采用的转发算法效率不高；另一方面，传统路由器多采用通用CPU(Central Processing Unit，中央处理器)进行转发处理，性能有限，对IP(InternetProtocol，互联协议)地址和路由的匹配运算需要耗费较多的处理时间。

为了解决上述问题，现有技术中提出了MPLS(Multiprotocol Lable Switching，多协议标签交换)，MPLS用一个短而定长的标签来封装网络层分组，并将标签封装后的报文转发到已升级改进过的交换机或者路由器，交换机或路由器根据标签值转发报文。MPLS标签通常位于报文的链路层头部和网络层头部之间，路由器可以根据标签来决定如何转发报文，而不需要再检查报文的网络层目的地址。MPLS标签的结构如图1所示，每个MPLS标签有32bit，分成4个区域，每个区域都有其独特的含义和作用。

MPLS协议实现的特点是利用标签进行数据转发，下面介绍两种目前已经应用较为广泛的标签分配协议：

1)LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)，它是最为通用的标签分配协议之一。

首先在MPLS网络中，根据数据报文的传输方向定义了LSR(Label SwitchedRouter，标记交换路由器)设备上、下游概念，以图2为例进行说明，用户A要访问用户B，报文会依次抵达LSR1、LSR2、LSR3，那么LSR2就是LSR3的上游设备；LSR的上游和下游是根据报文传输的方向来判断的，报文先抵达的LSR是上游LSR，而后抵达的LSR是下游LSR。

以图2为例，基于LDP协议的标签分配过程如下：图2中3台路由器之间运行MPLSLDP协议，LSR1、LSR2、LSR3之间建立LDP邻居关系。当用户A需要访问用户B时，LSR3设备为20.0.0.1/24这条路由表项分配了一个MPLS标签“3”，并将为20.0.0.1/24路由分配了MPLS标签值“3”这条信息通过Label mapping消息发布给LSR2。各个LSR设备间通过Labelmapping消息的交互，最终在各台LSR设备上形成了图2所示的标签转发表。

整个过程简单来说就是，上游LSR向下游LSR发送标签请求消息，下游LSR收到标签请求后将为请求消息里要求的FEC(Forwarding Equivalence Class,等价转发类)分配标签，然后通过Label mapping消息发送给上游的LSR，再形成标签转发项。

2)基于控制平面的标签分配方法。

业务量的增长和业务种类的增多使LDP方法不能满足动态灵活建路的要求，由此基于控制平面的标签分配方法应运而生。图3所示为该标签分配方法的示意图。

控制平面的主要功能包括：通过信令支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，通过选路为连接选择合适的路由；自动发现邻接关系和链路信息，发布链路状态信息以支持连接建立、拆除和恢复等。