用於處理多協議標記交換分組的設備和方法
2023-07-12 18:45:56 1
專利名稱：用於處理多協議標記交換分組的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在MPLS網絡中處理多協議標記交換(MPLS)分組的設備和方法。更具體地，本發明涉及一種用於在MPLS網絡中處理MPLS分組的設備和方法，能夠在MPLS報頭中包括各種信息。
背景技術：
因為以前的網絡是盡力而為(best effort)網絡，不存在對保證服務質量(QoS)的強烈需求。然而，今天，存在需要QoS保證的各種多媒體服務，例如通過網絡的IP電話(VoIP)、視頻電話、視頻會議、IP TV以及視頻點播(VoD)。此外，對於這些服務的需求也在增加。在網絡中提供保證所需的QoS項包括優先傳輸和帶寬保證，並且用於保證QoS的技術包括DiffServ和MPLS。
在用於保證QoS的技術中，DiffServ是一種在IP被用作第3層協議的代表協議的IP網絡中使用的QoS保證技術。DiffServ在IP報頭中包括DSCP(DiffServ碼點)欄位，該欄位指示DiffServ的對應分組的服務等級信息，並且根據DSCP欄位的等級信息，針對對應分組執行服務。在IPv4(IP協議第4版本)分組的情況下，DSCP欄位可以被分配給TOS(服務類型)欄位，並且在IPv6(IP協議第6版本)分組的情況下被分配給業務量等級欄位。在RFC 2475、RFC 2597、RFC 2598等中可以找到DiffServ的更詳細的說明。
同時，MPLS是一種技術，其中標籤信息被插入到分組的第2層報頭和第3層報頭之間，從而只檢查標籤信息而不需要識別第3層信息，因此確保網絡中的快速分組傳輸。此外，MPLS通過結合現有IP技術和面向連接技術的優點，支持一種更先進的QoS，並且能夠提供各種類型的附加服務，例如業務量工程、L2/L3(第2層/第3層)以及VPN(虛擬專用網絡)。
然而，如果MPLS被應用於DiffServ網絡，即，如果將引入了DiffServ技術的網絡與MPLS網絡相連，需要將用於保證DiffServ網絡的QoS的服務等級(下文中稱為「QoS等級」)信息映射到MPLS網絡的QoS等級信息。如果沒有將DiffServ分組的QoS等級信息映射到MPLS分組的QoS等級信息，執行對應分組處理的MPLS網絡組件(例如路由器、交換機等)應該識別作為第3層報頭的IP報頭，以便識別對應分組的QoS等級信息。
在說明DiffServ分組和MPLS分組的服務等級的映射之前，說明MPLS分組的報頭結構。通用乙太網或PPP(點到點協議)網絡針對MPLS標籤信息定義了具有32比特大小的Shim報頭(下文中稱為「MPLS報頭」)。
通過體現為乙太網的MPLS網絡來傳輸的分組包括乙太網報頭、MPLS報頭、第3層報頭等。在此，假設第3層報頭是根據第3層分組的典型格式而添加到IP分組中的IP報頭。DiffServ的服務等級信息被包含在第3層報頭(即IP報頭)中，並且MPLS的服務等級信息被包含在MPLS報頭中。
MPLS報頭可以包括LABEL欄位、EXP欄位、S欄位以及Time ToLive(TTL)欄位。LABEL欄位是存儲了對應MPLS分組的實際標籤信息的欄位，被分配了20比特。EXP欄位用於指示在MPLS網絡中DiffServ的服務等級，並且被分配了3比特。S欄位表示「棧底」，並且當對多個標籤進行堆棧時是存儲了指示棧末端的標記值的欄位。S欄位被分配了1比特。TTL欄位是存儲了TTL值的欄位，並且被分配了8比特。針對MPLS報頭的更詳細說明，參見RFC 3032，由網際網路工程任務組(IETF)的MPLS工作組(WG)定義的「MPLS標籤棧編碼」。
使用MPLS報頭的上述欄位中的EXP欄位來執行MPLS網絡中的服務質量(QoS)保證。EXP欄位是用於在MPLS中支持DiffServ的服務等級的欄位。QoS分級器使用EXP分級方法對MPLS網絡中MPLS的服務等級進行分級。
入口標籤邊緣路由器(LER)使用DSCP到EXP轉換表，將現有的DSCP值映射到EXP值，並且通過(transit)標籤交換路由器(LSR)根據EXP值進行分級並處理服務等級。按照這種方式將DSCP值轉換到EXP欄位、並隨後通過在MPLS區域內搜索EXP欄位來分級分組的服務等級的方法被稱為EXP推斷的PSC LSP(E-LSP)，並且通常被廣泛用於在支持大多數MPLS的傳輸設備中支持DiffServ。
然而，使用E-LSP在MPLS網絡中支持DiffServ的方法存在的問題在於應當將6比特DSCP值映射到3比特EXP值。換句話說，因為E-LSP將最多64個等級映射到最多8個等級，其不能完全支持DiffServ網絡中的服務等級。此外，因為E-LSP使用DSCP到EXP轉換表來映射DiffServ的服務等級和MPLS的服務等級，存在的問題在於應當在DSCP-EXP轉換表中搜索入口LER或出口LER。
IP分組可以包括顯式擁塞通知(ECN)信息，用於通過指示網絡是否擁塞來提高分組傳輸效率。MPLS報頭中不包含包括該信息的欄位，並因此降低了MPLS網絡中的傳輸控制效率。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種設備和方法，用於完全支持DiffServ服務等級的處理MPLS分組。
本發明的另一個目的是針對MPLS分組提供一種設備和方法，在MPLS網絡中支持DiffServ服務等級，而不使用DSCP到EXP轉換表。
本發明的另一個目的是提供一種用於處理MPLS分組的設備和方法，以使在MPLS網絡中可以使用顯式擁塞通知(ECN)信息。
根據本發明的方案，用於在位於外部網絡和MPLS網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理多協議標記交換(MPLS)分組的設備包括接收機，用於接收來自外部網絡的分組；分組處理器，用於產生MPLS報頭，MPLS報頭在LABEL欄位中包括指示接收到分組的服務質量(QoS)信息的一部分的子欄位，以及所述分組處理器用於通過將MPLS報頭添加到接收分組中來產生MPLS分組；以及分組發送機，用於將產生的MPLS分組發送到MPLS網絡的核心網絡。
根據本發明的另一個方案，一種用於在位於外部網絡和MPLS網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理多協議標記交換(MPLS)分組的設備，包括接收機，用於接收來自外部網絡的分組；分組處理器，用於產生在LABEL欄位中包括具有互相不同信息的多個子欄位的MPLS報頭，並且用於通過將MPLS報頭添加到接收到分組來產生MPLS分組；以及分組發送機，用於將產生的MPLS分組發送到MPLS網絡的核心網絡。
根據本發明的另一個方案，一種用於在位於MPLS核心網絡的標籤交換路由器中處理多協議標記交換(MPLS)分組的設備，包括分組接收機，用於接收來自MPLS標籤邊緣路由器和另一個標籤交換路由器之一的MPLS分組；以及分組處理器，用於確定接收到的MPLS分組是否包含包括多個子欄位的LABEL欄位，並且用於根據確定的結果來處理接收到的MPLS分組。
根據本發明的另一個方案，一種用於在位於外部網絡和MPLS網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理多協議標記交換(MPLS)分組的方法，包括接收來自外部網絡的分組；產生MPLS報頭，所述MPLS報頭在LABEL欄位包括具有互相不同信息的多個子欄位；以及通過將產生的MPLS報頭添加到接收到的分組來產生MPLS分組。
根據本發明的另一個方案，一種用於在位於MPLS核心網絡中的標籤交換路由器中處理多協議標記交換(MPLS)分組的方法，包括從MPLS標籤邊緣路由器或另一個標籤交換路由器接收MPLS分組；確定接收到的MPLS分組是否包含具有多個子欄位的LABEL欄位；並且根據確定的結果來處理接收到的MPLS分組。
當結合附圖考慮時，通過參考下面詳細的說明，由於能夠更好地理解本發明，本發明更完整的理解以及其伴隨的多個優點更加顯而易見，附圖中類似的參考符號指示相同或類似的組件，其中圖1A是示出了通過體現為乙太網的MPLS網絡傳輸的多協議標記交換(MPLS)分組的通用格式的視圖；圖1B是示出了圖1A所示的MPLS報頭的結構的視圖；圖2是示出了非MPLS網絡與MPLS網絡的連接的視圖；
圖3是示出了包括多個劃分編碼LABEL欄位的MPLS報頭的通用格式的視圖；圖4A是示出了根據本發明實施例的通過多個劃分編碼的服務質量(QoS)信息的LABEL欄位格式的視圖；圖4B是示出了映射的視圖，所述映射用於在包括圖4A所示格式LABEL欄位的MPLS報頭中，根據包含在LABEL欄位中的QoS信息和包含的EXP欄位中的QoS信息來產生對應分組的QoS的信息；圖5A是示出了根據本發明另一個實施例的LABEL欄位的視圖，所述LABEL欄位在圖4A所示的MPLS報頭中還包括顯式擁塞通知(ECN)信息；圖5B是示出了映射的視圖，所述映射用於在包含圖5A所示格式的LABEL欄位的MPLS報頭中，根據包含在LABEL欄位中的QoS信息和ECN信息以及包含在EXP欄位中的QoS信息，來產生對應分組的QoS信息；圖6A是根據本發明、用於在標籤邊緣路由器中執行多路劃分編碼的MPLS分組處理設備的配置圖；圖6B是包含在圖6A中的標籤管理單元的配置圖；圖6C是MPLS分組處理設備的配置圖，用於在根據本發明的標籤交換路由器中執行多路劃分編碼；圖7是示出了在根據本發明實施例的標籤邊緣路由器中的多路劃分編碼的流程圖；以及圖8是示出了在根據本發明另一個實施例的標籤交換路由器中的MPLS分組處理過程的流程圖。
具體實施例方式
現在結合附圖來更完整地說明本發明，圖中示出了本發明的優選下文中所述的本發明指示了多協議標記交換(MPLS)分組的服務等級以及使用MPLS報頭的LABEL欄位的顯式擁塞通知(ECN)信息。即，本發明劃分MPLS報頭的LABEL欄位，使用LABEL欄位的一部分來指示對應分組的標籤信息，以及使用LABEL欄位的剩餘部分來指示DiffServ服務等級和ECN信息。下文中，劃分一個欄位以便包括如上所述各種信息的方法被稱為「多個劃分編碼」。當然，可以延伸並應用本發明，以使LABEL欄位還包括除標籤信息、DiffServ服務等級信息以及ECN信息之外的信息。此外，可以延伸本發明，以便可以針對除LABEL欄位之外的欄位來執行多個劃分編碼。
現在，參考針對MPLS報頭的LABEL欄位使用多個劃分編碼的實施例來說明本發明。因為LABEL欄位構成MPLS報頭的最大部分，使用LABEL欄位。由於LABEL欄位的大小是20比特，可以在0到220-1(即0到1048575)的範圍內對MPLS標籤進行分配。除了先前針對特定使用而定義的0到15的值，能夠分配實際MPLS網絡組件的標籤值範圍是16到1048575。然而，通常，大於1百萬的標籤範圍被認為不必要地過大。因此，LABEL欄位的一部分可以包括除通過根據本發明的多個劃分編碼的標籤信息之外的分組信息。可以包含在LABEL欄位中的其它分組信息的一個示例是QoS等級信息。
在說明DiffServ分組和MPLS分組的服務等級的映射之前，說明MPLS分組的報頭結構。通用乙太網或PPP(點到點協議)網絡針對MPLS標籤信息定義了具有32比特大小的Shim報頭(下文中稱為「MPLS報頭」)。參考附圖來說明MPLS報頭。
圖1A是示出了通過體現為乙太網的MPLS網絡傳輸的MPLS分組的通用格式的視圖。
如圖1A所示，通過實現為乙太網的MPLS網絡傳輸的分組可以包括乙太網報頭100、MPLS報頭110、第3層報頭120等。在此，假設第3層報頭120是根據第3層分組的典型類型而添加到IP分組的IP報頭。在第3層報頭(即IP報頭)120中包含DiffServ服務等級信息，並且在MPLS報頭110中包含MPLS的服務等級信息。
圖1B是示出了圖1A所示的MPLS報頭的結構的視圖。
如圖1B所示，MPLS報頭110可以包括LABEL欄位112、EXP欄位114、S欄位116以及Time To Live(TTL)欄位118。LABEL欄位112是存儲了對應MPLS分組的實際標籤信息的欄位，並且被分配了20比特。EXP欄位114被用於指示MPLS網絡中的DiffServ的服務等級，並且被分配了3比特。S欄位116表示「棧底」，並且是當對多個標籤進行堆棧時存儲了指示棧末端的標記值的欄位。S欄位116被分配了1比特。TTL欄位118是存儲了TTL值的欄位，並且被分配了8比特。針對MPLS報頭的更詳細說明，參見RFC 3032，網際網路工程任務組(IETF)的MPLS工作組(WG)定義的「MPLS標籤棧編碼」。
使用MPLS報頭的上述欄位中的EXP欄位114來執行MPLS網絡中的服務質量(QoS)保證。EXP欄位114是用於在MPLS中支持DiffServ的服務等級的欄位。QoS分級器使用EXP分級方法對MPLS網絡中MPLS的服務等級進行分級。
圖2是示出了非MPLS網絡與MPLS網絡的連接的視圖。更具體地，圖2示出了DiffServ服務等級和MPLS服務等級的映射，以便在RFC 3270所定義的MPLS網絡中支持DiffServ如圖2所示，入口LER(標籤邊緣路由器)200使用DSCP到EXP轉換表(未示出)，將分組210中現有的DSCP值214映射到EXP值，並且通過LSR(標籤交換路由器)根據EXP值來進行分級和處理服務等級。按照這種方式將DSCP值214轉換到EXP欄位、並隨後通過在MPLS區域內搜索EXP欄位來分級IP分組212的服務等級的方法被稱為EXP推斷的PSC LSP(E-LSP)，並且通常被廣泛用於在支持多數MPLS的傳輸設備中支持DiffServ。
然而，使用E-LSP在MPLS網絡中支持DiffServ的方法存在的問題在於要將6比特DSCP值214映射到3比特EXP值。換句話說，因為E-LSP將最多64個等級映射到最多8個等級，其不能在DiffServ網絡中完全支持服務等級。此外，因為E-LSP使用DSCP到EXP轉換表來映射DiffServ的服務等級和MPLS的服務等級，存在的問題在於要在DSCP-EXP轉換表中搜索入口LER或出口LER。
IP分組212可以包括顯式擁塞通知(ECN)信息，用於通過指示網絡是否擁塞來提高分組傳輸效率。MPLS報頭110中不包含包括該信息的欄位，並因此降低了MPLS網絡中的傳輸控制效率。
參考附圖來說明LABEL欄位112的通用多個劃分編碼。
圖3是示出了包括多個劃分編碼LABEL欄位的MPLS報頭的通用格式的視圖。
參考圖3，通過根據本發明的多個劃分編碼，可以將LABEL欄位112劃分為多個子標籤欄位(子標籤1欄位到子標籤N欄位)300到310。每一個子標籤欄位可以在對應分組中包括不同的信息。當然，多個子標籤欄位應該包括指示對應分組的標籤信息的一個或多個欄位。作為LABEL欄位112的多個劃分編碼的結果，產生「子標籤欄位」。
現在參考詳細的實施例來說明LABEL欄位112的多個劃分編碼。
圖4A是示出了根據本發明實施例的通過多個劃分編碼的服務質量(QoS)信息的LABEL欄位格式的視圖。
參考圖4A，LABEL欄位可以是被編碼為FLAG欄位400、DROPPRECEFENCE欄位402和LOCAL LABEL欄位404的多個劃分。FLAG欄位400是指示是否使用多個劃分編碼方法的子標籤欄位。即，FLAG欄位400被用於指示對應MPLS分組是否是多個劃分編碼分組。通常，FLAG欄位400具有1比特的大小。DROP PRECEDENCE欄位402是包括對應MPLS分組的QoS信息的子標籤欄位。DROP PRECEDENCE欄位402具有3比特的大小。LOCAL LABEL欄位404是包括對應MPLS分組的標籤信息的子標籤欄位。LOCAL LABEL欄位404是16比特，與從LABEL欄位112的20比特中減去分配給標記欄位400的1比特和分配給DROP PRECEDENCE欄位402的3比特之後剩下的比特數目相對應。通常，216-1(65535)是表達MPLS分組的標籤信息的足夠值。如圖4A所示，多個劃分編碼MPLS分組劃分了QoS等級信息，並且在MPLS報頭的LABEL欄位的DROP PRECEDENCE欄位402和EXP欄位114中包括劃分的信息。因此，為了識別對應MPLS分組的QoS等級信息，應當考慮包含在LABEL欄位的DROPPRECEDENCE欄位402和EXP欄位114中的所有信息。
圖4B是示出了映射的視圖，所述映射用於在包括圖4A所示格式的LABEL欄位的MPLS報頭中，根據包含在LABEL欄位中的QoS信息和包含在EXP欄位中的QoS信息，產生對應分組的QoS信息。
具體地，圖4B示出了示例的映射，其中，在EXP欄位114中包含了IP報頭的DSCP信息的6比特中的前3比特，並且在DROPPRECEDENCE欄位402中包含了剩餘的3比特。同樣還可能如圖4A和4B所示，通過考慮EXP欄位114和DROP PRECEDENCE欄位402，MPLS分組根據完整的DSCP信息來表達QoS等級信息。即，通過使用根據本發明的多個劃分編碼，可以在MPLS分組中表達多個QoS等級，並且表達和確認QoS等級，而不需要特定的DSCP到EXP映射過程。
現在參考附圖來說明本發明的另一個實施例。
圖5A是示出了根據本發明另一個實施例的LABEL欄位的視圖，所述LABEL欄位在圖4A所示的MPLS報頭中還包括顯式擁塞通知(ECN)信息。
參考圖5A，LABEL欄位可以是編碼為FLAG欄位400、DROPPRECEDENCE欄位402和ECN欄位500以及LOCAL LABEL欄位404的多個劃分。ECN欄位500是包括指示對應分組是否衝突的信息的子欄位。ECN欄位500可以具有2比特的大小。上面參考圖4A說明了FLAG欄位400、DROP PRECEDENCE欄位402和LOCAL LABEL欄位404。圖5A所示的LACEL欄位還包括ECN欄位500中的ECN信息。LOCAL LABEL欄位404的大小可以是14比特，與從LABEL欄位112的20比特中減去分配給標記欄位400的1比特、分配給DROPPRECEDENCE欄位402的3比特以及分配給ECN欄位500的2比特的結果相對應。通常，214-1(16383)是表達MPLS分組的標籤信息的足夠值。
圖5B是示出了映射的視圖，所述映射用於在包含圖5A所示格式的LABEL欄位的MPLS報頭中，根據包含在LABEL欄位中的QoS信息和ECN信息以及包含在EXP欄位中的QoS信息，產生對應分組的QoS信息。
參考圖5B，MPLS報頭的EXP欄位114和DROP PRECEDENCE欄位402包括與IP分組的DSCP信息相對應的MPLS分組的QoS等級信息，並且ECN欄位500包括與IP分組的ECN信息相對應的信息。因此，通過根據本發明的多個劃分編碼，即使在MPLS分組中，也可以表達QoS等級信息和IP分組的ECN信息。MPLS分組的EXP欄位114、DROP PRECEDENCE欄位402以及ECN欄位500是與IPv4分組的TOS欄位或IPv6分組的業務量等級欄位相對應的信息。
現在說明MPLS分組處理設備，其中，針對接收到的MPLS分組，多個MPLS網絡組件中的每一個根據圖3到5B的多個劃分編碼，可以執行分組處理。下面參考使用路由器作為MPLS網絡組件示例的實施例來說明本發明。MPLS路由器可以被分類為位於MPLS網絡和另一個網絡(下文中稱為「外部網絡」)之間邊界的標籤邊緣路由器、以及位於不與外部網絡相連的MPLS網絡核心處的標籤交換路由器。標籤邊緣路由器與標籤交換路由器的不同之處在於在處理MPLS分組中，標籤邊緣路由器包括通過將MPLS報頭添加到從外部網絡接收到的分組中來產生MPLS分組的過程、以及去除從標籤交換路由器接收到的MPLS分組的MPLS報頭並且將其發送到外部網絡的過程。首先來說明在標籤邊緣路由器中的MPLS分組處理設備。
圖6A是根據本發明用於在標籤邊緣路由器中執行多個劃分編碼的MPLS分組處理設備的配置圖。
標籤邊緣路由器(LER)200應當能夠產生要添加到從外部網絡接收到的分組(例如IP分組)中的MPLS報頭。為此，必須分配要包含在MPLS報頭中的標籤信息。當然，標籤邊緣路由器200應當能夠在MPLS報頭的產生中執行多個劃分編碼，以便將該設備應用於本發明。如圖6A所示，根據本發明，標籤邊緣路由器200包括分組接收機610、分組處理器620、標籤管理單元630以及分組發送機640。具體地，圖6A示出了從外部網絡接收到的IP分組600的處理。分組接收機610接收來自外部網絡或標籤交換路由器的分組600。分組處理器620將MPLS報頭添加到從外部網絡接收到的分組，或者從自標籤交換路由器接收到的MPLS分組中去除MPLS報頭。標籤管理單元630管理要分配給從外部網絡接收到的分組的標籤信息。分組發送機640將已處理的分組發送到外部網絡或標籤交換路由器。
現在詳細說明在分組處理器620中從外部網絡接收到的分組600的處理。當接收到來自外部網絡的分組600時，分組處理器620產生要添加到對應分組的MPLS報頭。在此，分組處理器620產生多個劃分編碼的MPLS報頭。即，分組處理器620將LABEL欄位112劃分為多個子欄位，並且在每一個子欄位中包括指示是否使用多個劃分編碼的信息、QoS等級信息、ECN信息等。當然，LABEL欄位112應當包括表達對應分組的標籤信息的子欄位。同時，當產生MPLS報頭時，分組處理器620要求標籤管理單元630為每一個分組分配MPLS標籤。
圖6B是包含在圖6A中的標籤管理單元的配置圖。
標籤管理單元630可以包括標籤管理器632和標籤存儲器634。標籤存儲器634存儲可分配標籤，並且可以具有池的形式。標籤管理器632根據來自分組處理器620的標籤分配請求，將存儲在標籤存儲器634中的可分配標籤輸出到分組處理器620。在此，可由標籤管理器632分配的標籤量取決於示出了如何執行多個劃分編碼的系統的建立。例如，標籤管理單元630可以分配多達220-1或216-1個標籤。
圖6C是根據本發明用於在標籤交換路由器中處理多個劃分編碼的MPLS分組處理設備的配置圖。
參考圖6C，標籤交換路由器645包括分組接收機660、分組處理器670以及分組發送機680。分組接收機660接收來自標籤邊緣路由器或另一個標籤交換路由器的MPLS分組645。分組處理器670識別接收到的MPLS分組645的報頭，並且執行MPLS報頭所需的分組處理。在分組處理器670中執行的分組處理包括將對應分組發送到請求的下一個路由器、根據請求的QoS等級來提供服務等。分組處理器670可以處理被多個劃分編碼的MPLS分組以及沒有被多個劃分編碼的MPLS分組。分組處理器670可以通過FLAG欄位400來確定對應MPLS分組是否是多個劃分編碼MPLS分組。分組發送機680將對應的分組發送到另一個標籤交換路由器或標籤邊緣路由器。
圖7是根據本發明實施例在標籤邊緣路由器中的多個劃分編碼的流程圖。
根據本發明，在步驟700中，LER 200中的MPLS分組處理設備請求針對從外部網絡接收到的分組的標籤分配。
如果正在執行針對接收分組的多個劃分編碼(步驟702)，LER 200中的MPLS分組處理設備劃分包含在接收分組中的DSCP信息(在步驟704中)，將被劃分信息的一部分包含在MPLS報頭的EXP欄位114中，並且將信息的剩餘部分包含在作為子標籤欄位之一的DROPPRECEDENCE欄位402中。在步驟706中，LER200中的MPLS分組處理設備通過包含在作為MPLS報頭的多個劃分編碼LABEL欄位112的另一個子標籤欄位的LOCAL LABEL欄位404處分配的標籤信息，產生MPLS報頭。當然，此時產生的MPLS報頭的LABEL欄位112包括作為指示對應LABEL欄位112被多個劃分編碼的子欄位的FLAG欄位400。在步驟708中，LER 200的MPLS分組處理設備根據需要執行排隊，例如PHB(每次跳轉的行為)等。PHB是一種優先級控制方法，例如，在RFC 2598中定義的EF PHB(加速轉發PHB)和在RFC 2597中定義的AF PHB(可確定的轉發PHB)。EF PHB分配優先分組發送處理操作，並且AF PHB分配分組發送保證類型操作。
因此，即使在MPLS分組中，也可以通過根據本發明的多個劃分編碼，來表達IP分組的QoS等級信息和ECN信息。
同時，如果沒有執行針對接收分組的多個劃分編碼模式，在步驟710中，LER 200的MPLS分組處理設備針對接收分組執行DSCP到EXP映射。在步驟712中，LER200的MPLS分組處理設備產生MPLS報頭，包括在步驟700中分配的標籤信息和在步驟710中通過DSCP到EXP映射而獲得的QoS等級信息。在步驟714中，LER 200的MPLS分組處理設備根據PHB執行排隊。
圖8是示出了根據本發明另一個實施例在標籤交換路由器中的MPLS分組處理程序的流程圖。
根據本發明，在步驟800中，標籤交換路由器(LSR)650中的MPLS分組處理設備從標籤邊緣路由器200或另一個標籤交換路由器接收MPLS分組。
如果LSR 650的MPLS分組處理設備正處於多標籤編碼模式(步驟802)，在步驟804中，LSR 650的設備針對接收到的MPLS分組執行標籤查找。在步驟806中，LSR 650的MPLS分組處理設備檢查包含在接收到的MPLS分組的MPLS報頭中的LABEL欄位112的FLAG欄位400。作為檢查FLAG欄位400的結果，在步驟808中，LSR 650的MPLS分組處理設備確定對應分組是否是多個劃分編碼的MPLS分組。當對應MPLS分組是多個劃分編碼的MPLS分組時，在步驟810中，LSR 650的MPLS分組處理設備針對對應MPLS分組執行DSCP分級。在步驟812中，LSR 650的MPLS分組處理設備根據針對對應MPLS分組所執行的DSCP分級結果來執行排隊。
如果在步驟808中確定對應MPLS分組是沒有被多個劃分編碼的MPLS分組，在步驟820中，LSR 650的MPLS分組設備針對非多個劃分編碼的MPLS分組來處理執行標籤處理。
同時，當確定LSR 650的MPLS分組處理設備不處於多個劃分編碼模式中(在步驟802中)時，在步驟830中，其針對對應MPLS分組執行標籤查找，以及在步驟832中，根據包含在對應MPLS分組的EXP欄位114中的信息執行分級。在步驟834中，LSR 650的MPLS分組處理設備使用在步驟832中執行的EXP分級結果，來執行DSCP到EXP映射。在步驟836中，LSR 650的MPLS分組處理設備根據步驟834中的映射結果，執行MPLS分組排隊。
根據上述的本發明，可以在MPLS網絡中支持DiffServ的服務等級，不需要使用DSCP到EXP轉換表，並且支持從外部網絡引入到MPLS網絡的分組的服務等級。此外，根據本發明，可能在MPLS分組中包括從外部網絡引入到MPLS網絡中的分組的ECN(顯式擁塞通知)信息。
儘管參考典型實施例說明了本發明，本領域的技術人員可以理解，在形式和細節中可以做出各種改變，而不脫離所附權利要求所定義的本發明範圍。
權利要求
1.一種用於在位於外部網絡和多協議標記交換(MPLS)網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理MPLS分組的設備，該設備包括接收機，用於接收來自外部網絡的分組；分組處理器，用於產生包括LABEL欄位的MPLS報頭，所述LABEL欄位具有指示接收到分組的服務質量(QoS)信息的一部分的子欄位，以及所述分組處理器用於通過將MPLS報頭添加到接收分組中來產生MPLS分組；以及分組發送機，用於將產生的MPLS分組發送到MPLS網絡的核心網絡。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，分組處理器將接收到分組的QoS信息的一部分包含在EXP欄位中，並且將沒有包含在EXP欄位中的QoS等級信息的一部分包含在LABEL欄位的子欄位中。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，分組處理器將作為接收到分組的QoS等級信息的6比特diffServ碼點(DSCP)信息的3比特包含在EXP欄位中，並且將6比特DSCP信息的剩餘3比特包含在LABEL欄位中。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，接收到的分組是IPv4分組。
5.根據權利要求4所述的設備，其中，接收到的IPv4分組的DSCP信息被包含在IPv4報頭的服務類型(ToS)欄位中。
6.根據權利要求3所述的設備，其中，接收到的分組是IPv6分組。
7.根據權利要求6所述的設備，其中，接收到的IPv6分組的DSCP信息被包含在IPv6報頭的業務量等級欄位中。
8.根據權利要求1所述的設備，其中，產生的MPLS報頭的LABEL欄位還包括子欄位，該子欄位指示了包括接收到分組的顯式擁塞通知(ECN)信息的信息。
9.根據權利要求1所述的設備，其中，產生的MPLS報頭的LABEL欄位還包括指示LABEL欄位是否包括多個子欄位的子欄位。
10.根據權利要求1所述的設備，其中，LABEL欄位包括子欄位，該子欄位包括分配到對應分組的標籤信息。
11.根據權利要求1所述的設備，還包括標籤管理單元，用於當請求產生要添加到從分組處理器接收到的分組的MPLS報頭時，分配要包含在MPLS報頭中的標籤。
12.根據權利要求11所述的設備，其中，標籤管理單元包括標籤存儲器，用於存儲可分配給接收到分組的標籤；以及標籤管理器，用於搜索標籤存儲器，並且用於當請求要添加到從分組處理器接收的分組的MPLS報頭的標籤分配時，將要添加的MPLS報頭的LABEL欄位分配到接收欄位。
13.根據權利要求12所述的設備，其中，根據用於指示分配給接收到分組的標籤信息的子欄位的大小，確定可分配標籤。
14.一種用於在位於外部網絡和多協議標記交換(MPLS)網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理MPLS分組的設備，該設備包括接收機，用於接收來自外部網絡的分組；分組處理器，用於產生MPLS報頭，所述MPLS報頭包括具有多個子欄位、且每一個子欄位具有各自不同信息的LABEL欄位，並且用於通過將MPLS報頭添加到接收到分組來產生MPLS分組；以及分組發送機，用於將產生的MPLS分組發送到MPLS網絡的核心網絡。
15.一種用於在位於多協議標記交換(MPLS)核心網絡的標籤交換路由器中處理MPLS分組的設備，該設備包括分組接收機，用於接收來自MPLS標籤邊緣路由器和另一個標籤交換路由器之一的MPLS分組；以及分組處理器，用於確定接收到的MPLS分組是否包含包括多個子欄位的LABEL欄位，並且所述分組處理器用於根據確定的結果來處理接收到的MPLS分組。
16.一種用於在位於外部網絡和多協議標記交換(MPLS)網絡之間的邊界處的標籤邊緣路由器中處理MPLS分組的方法，該方法包括步驟接收來自外部網絡的分組；產生MPLS報頭，MPLS報頭包括具有多個子欄位、且每一個子欄位具有各自不同信息的LABEL欄位；以及通過將產生的MPLS報頭添加到接收到的分組來產生MPLS分組。
17.一種用於在位於多協議標記交換(MPLS)核心網絡中的標籤交換路由器中處理MPLS分組的方法，該方法包括步驟接收來自MPLS標籤邊緣路由器和另一個標籤交換路由器之一的MPLS分組；確定接收到的MPLS分組是否包含具有多個子欄位的LABEL欄位；以及根據確定的結果來處理接收到的MPLS分組。
全文摘要
一種在MPLS網絡中處理多協議標記交換(MPLS)分組的設備和方法，通過執行LABEL欄位的多個劃分編碼，能夠在LABEL欄位中包含各種信息，所述信息包括來自MPLS分組報頭的MPLS分組標籤信息。用於處理MPLS分組的設備和方法還使除標籤信息之外的信息能夠被包含在MPLS報頭中。
文檔編號H04L29/06GK1822569SQ20061000668
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月8日 優先權日2005年2月14日
發明者樸起範 申請人:三星電子株式會社