使用分層標記棧改進ldp收斂的方法和設備的製作方法

2023-05-12 03:10:21

專利名稱：使用分層標記棧改進ldp收斂的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及連網領域；並且更具體地說，涉及使用分層標記堆積來改進LDP收斂。
背景技術：
(在2007年10月的請求注釋(RFC)5036中描述的)標記分發協議(LDP)用於廣告轉發等效類(FEC)到標記的映射。IP (網際網路協議)前綴FEC用於沿路由的路徑設立標記交換路徑(LSP)。LDP使用路由表中的路由來廣告IP前綴FEC的標記映射。隨著網絡中FEC的數量增大，標記的數量也對應地增大。例如，在各運行LDP的多個標記交換路由器(LSP)的標記交換網絡中，出口 LSR為每個獨特的出口下一跳分配非空標記。如果每個前綴都具有獨特的下一跳，則每個前綴將必須分配獨特的標記。在具有許多訂戶(例如可能數千到數百萬)的無線和/或有線訂戶終接情形中，分配的標記數量很大。不是前綴的出口的LSR使用如下其中一項技術可知道前綴(連同其相關聯的標記)與那個前綴的出口 LSR之間的關聯性:使用IP路由表以分配FEC的標記；運行鏈路狀態協議(例如在RFC 2328 (1998年4月)中描述的0SPF(開放最短路徑優先)、在RFC1142(1990年2月)中描述的IS-1S (中間系統到中間系統))，或運行附加協議(例如RFC4271 (2006年I月)中描述的BGP (邊界網關協議))。然而，以上技術在一些情況下可能不是可能的或優選的。例如，在許多情況下，存在如下需要:邊緣LSR運行諸如靜態或RIP (路由信息協議)等簡單路由協議，其具有用於冗餘的BFD (雙向轉發檢測)。例如，網絡提供商可能需要在無線訂戶終接情形下是基站網絡單元的入口 LSR，以運行比較簡單的非鏈路狀態路由協議。這些協議未給出FEC與出口LSR之間的關聯性。此外，IGP的收斂時間可能比較高。例如，如果存在大量前綴，並且以高速率向路由表添加和刪除它們(例如移動訂戶在站之間移動可引起比較頻繁地修改路由表)，則IGP的收斂時間比較高。例如，無線網絡(例如4G或LTE網絡)中的典型邊緣LSR可支持數十萬或百萬的訂戶(每一個訂戶在IGP中都可具有獨特的前綴)。IGP也有多個抑制(dampen)機制，它們可增大收斂時間(例如LSA(鏈路狀態廣告)生成延遲(例如通過使用在RFC2328中描述的MinLSInterval)、LSA調步定時器(例如使用在RFC 2328中描述的重傳定時器(RxmtInterval)和SPF (最短路徑優先)抑制定時器)。而且，當LSDB (鏈路狀態資料庫)很大時，SPF在典型SPF運行期間執行許多次存儲器存取，並且當將路由下載到公用儲存器(store)(例如RIB (路由信息庫))時，也需要相當大量的處理和/或存儲器存取。這些全都增大了 IGP的收斂時間。運行諸如BGP等附加協議不是優選的，原因在於它增加了開銷(無論是在資本支出(CapEx)上還是運營支出(OpEx)上)。例如，在資本支出上的開銷包含開發和/或支持另一協議所需的開發資源，所述另一協議包括諸如可縮放性、高可用性和/或冗餘等特徵；運行附加協議所需的額外CPU和/或存儲器，其隨著冗餘而增大；全網格連接(網絡中每對LSR之間一個連接)的需要增大了計算資源(CPU循環、存儲器等)量以隨著網絡中LSR數量的增大而增長；並且如果避免了全網格，則它需要單獨的路由-反射器(RR)，其是單獨類型的網絡單元。在運營支出上的開銷包括在網絡設計上引入複雜性，原因在於BGP必須在每一個LSR上被配置；如果使用RR(其通常是單獨的網絡單元)，則它需要由運營商維護；並且配置和維護BGP協議需要專業且昂貴的人員的專業知識。

發明內容
本文描述了通過使用分層LSP (標記交換路徑)來改進LDP (標記分發協議)收斂時間。在一個實施例中，在MPLS(多協議標記交換)網絡中為分別屬於多個終端站的多個FEC(轉發等效類)建立分層LSP。每個FEC的分層LSP包含:出口 LSR(標記交換路由器)LSP，其對於每一個FEC而言是公用的並且形成這些FEC的出口 LSR的路徑，並且當在MPLS網絡中標記交換分組時使用；並且還包含獨特的FEC LSP，其由出口用於標識分組並將分組轉發到所述FEC ;響應於改變第一網絡單元針對所述出口 LSR LSP的下一跳的拓撲改變，修改轉髮結構以至少改變所述出口 LSR LSP的下一跳，而基本上沒有修改所述FEC LSP的任何轉髮結構條目。通過減少在拓撲改變之後的轉髮結構修改改進了 LDP收斂時間。在一個實施例中，在MPLS網絡中充當出口 LSR的網絡單元執行如下操作。網絡單元生成包含映射到第一網絡單元的IP位址的標記的出口 LSR標記映射消息。對於屬於其中網絡單元是出口的終端站的每個FEC，它為那個FEC生成分層標記映射消息，其指示由網絡單元為那個FEC始發的標記，並指示網絡單元始發了那個標記。所述出口標記映射消息和所述分層標記映射消息被傳送到網絡單元的對等體，以允許為每個FEC建立分層LSP，所述分層LSP包含定義到達網絡單元的路徑的外部LSP和特定於那個FEC的內部LSP，其由網絡單元用於標識分組並將分組轉發到所述FEC。所述分層LSP允許入口 LSR通過改變與外部LSP相關聯的一個或多個轉發條目對影響到出口 LSR的可到達性的拓撲改變作出反應，而基本上沒有修改與任何內部LSP相關聯的任何轉發條目，由此改進了 LDP收斂時間。在一個實施例中，充當入口 LSR的網絡單元包含控制卡，該控制卡包含分層標記模塊。分層標記模塊可操作以處理從出口 LSR為屬於終端站的多個FEC始發的分層標記映射消息和從出口 LSR始發的出口 LSR標記映射消息，所述分層標記映射消息各包含由出口LSR為FEC始發的標記的映射並指示出口 LSR始發了那個標記，並且出口 LSR標記映射消息各包含映射到出口 LSR的IP位址的標記，使得為多個FEC中的每個FEC建立分層LSP。每個FEC的分層LSP包含:基於出口 LSR標記映射消息的出口 LSR LSP,其對於每一個FEC都是公用的，並提供到出口 LSR的下一跳；以及獨特的FEC LSP，其承載信息以標識分組並將分組轉發到該FEC。分層標記模塊還可操作以將表示所述分層LSP的一個或多個轉髮結構條目下載到所述網絡單元的一個或多個線卡。響應於改變到出口 LSR的下一跳的拓撲改變，分層標記模塊可操作以修改出口 LSR LSP的一個或多個轉髮結構條目並將所述一個或多個轉髮結構條目下載到一個或多個線卡以改變針對出口 LSR的下一跳，而基本上沒有修改和下載FEC LSP的任何轉髮結構條目。通過減少在拓撲改變之後的轉髮結構修改改進了LDP收斂時間。在一個實施例中，充當多個FEC的出口 LSR的網絡單元包含控制卡，該控制卡包含分層標記模塊，分層標記模塊可操作以生成包含映射到第一網絡單元的IP位址的標記的出口 LSR標記映射消息。對於每一個FEC，分層標記模塊可操作以為那個FEC生成分層標記映射消息，其指示由網絡單元為那個FEC始發的標記，並指示網絡單元始發了那個標記，並且還可操作以使生成的出口 LSR標記映射消息和分層標記映射消息被傳送到充當中間或中轉LSR的一個或多個網絡單元以允許為每一個FEC建立分層LSP，所述分層LSP包含定義到達充當出口 LSR的網絡單元的IP位址的路徑的外部LSP和特定於那個FEC的內部LSP，內部LSP由充當出口 LSR的網絡單元用於標識分組並將分組轉發到那個FEC。分層LSP允許入口 LSR通過改變與外部LSP相關聯的一個或多個轉發條目對影響到出口 LSR的可到達性的拓撲改變作出反應，而基本上沒有修改與任何內部LSP相關聯的任何轉發條目，由此改進了 LDP收斂。


通過參考用於例證本發明實施例的如下描述和附圖可最好地理解本發明。在附圖中:
圖1是根據一個實施例例證分層標記映射消息的分發和分層標記的管理的數據流程
圖2是根據一個實施例更詳細例證充當LSR的示範網絡單元的框 圖3例證了根據一個實施例在標記映射消息中使用的分層標記映射的示範消息格式； 圖4例證了根據一個實施例在標記映射消息中使用的度量TLV的示範消息格式；
圖5例證了根據一個實施例的標記映射消息的示範消息格式；
圖6例證了根據一個實施例的標記請求消息的示範消息格式；
圖7是例證根據一個實施例入口 LSR安裝標記映射消息使得當傳輸屬於具體FEC的分組時將使用LSP分層的示範操作的流程 圖8例證了根據一個實施例使用LSP分層的示範分組流；
圖9例證了根據一個實施例當接收到送往遠程FEC的分組時由入口 LSR執行的示範操
作；
圖10是例證根據一個實施例當拓撲改變影響出口 LSR的可到達性時執行的示範操作的數據流程圖；以及
圖11例證了根據一個實施例在圖10中例證的拓撲改變之後使用LSP分層的示範分組流。
具體實施例方式在以下描述中，闡述了許多特定細節。然而，要理解，本發明實施例可以在沒有這些特定細節的情況下實施。在其它實例中，眾所周知的電路、結構和技術未詳細示出，以免模糊了對此描述的理解。本領域技術人員用所包含的描述將能夠實現適當的功能性，而無需過多實驗。在說明書中提到「一個實施例」、「一實施例」、「示例實施例」等指示所描述的實施例可包含具體特徵、結構或特性，但每個實施例可能不一定都包含該具體特徵、結構或特性。此外，這種短語不一定是指同一實施例。另外，當結合實施例描述具體特徵、結構或特性時，認為它在本領域技術人員的知識範圍內，以結合其它實施例來實現這種特徵、結構或特性，而不管是否明確描述了。在以下說明書和權利要求書中，可使用術語「耦合」和「連接」，連同它們的派生詞。應該理解，這些術語不打算作為彼此的同義詞。「耦合」用於指示兩個或更多單元彼此協同操作或交互作用，它們可以直接或者可以不直接物理接觸或電接觸。「連接」用於指示在彼此耦合的兩個或更多單元之間建立通信。本文所用的網絡單元(例如路由器、交換機、橋、基站等)是以通信方式互連網絡上其它設備(例如其它網絡單元、終端站等)的連網設備件，其包含硬體和軟體。訂戶終端站(例如伺服器、工作站、膝上型電腦、掌上電腦、行動電話、智慧型電話、多媒體電話、通過網際網路協議的語音(VOIP)電話、可攜式媒體播放器、GPS單元、遊戲系統、機頂盒等)訪問通過網際網路提供的內容/服務和/或在疊加於網際網路上的虛擬私用網絡(VPN)上提供的內容/服務。所述內容和/或服務通常由屬於服務或內容供應商的一個或多個終端站(例如伺服器終端站)或參與對等服務的終端站提供，並且可包含公用網頁(免費內容、店面、搜索服務等)、私用網頁(例如提供電子郵件服務的用戶名/密碼訪問的網頁等)、通過VPN的公司網等。通常，訂戶終端站(例如通過(有線或無線)耦合到接入網的客戶駐地設備)耦合到邊緣網絡單元，邊緣網絡單元(例如通過一個或多個核心網絡單元)耦合到其它邊緣網絡單元，其它邊緣網絡單元耦合到其它終端站(例如伺服器終端站)。描述了用於使用分層標記交換路徑(LSP)來改進LDP收斂的方法和設備。在一個實施例中，充當FEC的出口 LSR的網絡單元除了廣告與出口 LSR的IP位址(例如屬於出口LSR並具有來自其它LSR的路徑的環回(loopback)地址或其它地址)相關聯的標記(例如空標記)(其屬於分層LSP的外部LSP (本文中有時稱為出口 LSR LSP))(本文中稱為出口LSR標記映射)之外，還廣告由那個出口 LSR為那個FEC始發的標記(其屬於對應分層LSP的內部LSP(本文中有時稱為FEC LSP))(本文稱為分層標記映射)。通過這麼做，使用LDP來分發FEC到其對應出口 LSR的映射及其標記映射(該標記由那個出口 LSR始發)。使用這些標記映射，LSP分層用於傳輸屬於那個FEC的分組。到那個FEC的出口 LSR的路徑在分層中較低，在其上遂穿在分層中較高的LSP (特定於那個FEC的)。響應於導致下一跳改變的到出口 LSR的路徑改變，僅對應於在分層中較低的路徑的下一跳需要在數據平面中被重新編程，這改進了 LDP的收斂時間，並可減少在鏈路故障或節點故障期間的業務損耗持續時間。此外，僅到出口 LSR的標記映射必須在諸如鏈路狀態IGP等路由協議中承載，由此縮小了在路由協議中承載的信息大小，從而引起更快的路由協議收斂。充當入口 LSR的網絡單元和充當中轉LSR的網絡單元安裝屬於外部LSP的標記映射(出口 LSR標記映射)，標記映射當從出口 LSR穿過到入口 LSR時可被修改。例如，中轉LSR將屬於外部LSP的標記的值對換到它們自己的標記空間的值(保持與出口 LSR的地址的關聯性)。充當分層LSP的入口 LSR的網絡單元在其NHLFE (下一跳標記轉發條目)結構中安裝FEC的分層標記映射，使得當將分組轉發到那個FEC時使用分層LSP。例如，在一個實施例中，充當入口 LSR的網絡單元在其NHLFE中安裝對應於外部LSP的標記映射的條目(本文中稱為出口 LSR標記映射條目)，並安裝包含對應於外部LSP的遞歸下一跳到標記映射的分層標記映射的條目(本文中稱為分層標記映射條目)。當轉發送往這些FEC之一的分組時，入口 LSR在其FTN中查找該FEC以確定對應的NHLFE結構。所得到的NHLFE指示要推送到標記棧上的FEC標記(由出口 LSR為那個FEC始發的標記)，並且包含到出口 LSR的遞歸下一跳標記映射。入口 LSR將FEC標記推送到棧上，並訪問對應於出口 LSR標記映射的NHLFE，其包含推送到棧上的標記以及朝向出口 LSR的下一跳。入口 LSR將那個標記推送到標記棧上，並將標記的分組傳送到在標記映射中標識的到達出口 LSR的下一跳。除了出口 LSR(可能還有執行倒數第二跳彈出的倒數第二中間LSR)之外，分層標記的分組在網絡中基於外部標記進行標記交換。響應於影響出口 LSR的可到達性的拓撲改變(例如鏈路故障、節點故障、度量改變、存在新路由等)，並假設存在到出口 LSR的不同路由(儘管它可能是次優路由)，僅需要改變屬於外部LSP的NHLFE中的標記條目(出口 LSR標記映射條目)，而不是附連到出口LSR的每個FEC的每個條目。因而，代替需要修改這些FEC的每一個條目，僅需要修改那些FEC的對應於到達出口 LSR的條目。這改進了 LDP的收斂時間，並可減少在鏈路故障或節點故障期間的業務損耗持續時間。圖1是根據一個實施例例證分層標記映射消息的分發和分層標記的管理的數據流程圖。網絡100包含LSR(標記交換路由器)110、120、130和140，它們是同一 MPLS域的一部分。LSR 110、120、130和140中的每個都在網絡單元上實現。LSR 140通過鏈路145與LSR 120耦合，並通過鏈路135與LSR 130耦合。LSR 110通過鏈路115與LSR 120耦合，並且還通過鏈路125與LSR 130耦合。應該理解，所例證的LSR數量是示範性的，原因在於網絡中可存在更多或更少的LSR。圖2根據一個實施例更詳細例證了充當LSR的示範網絡單元。網絡單元200包含控制平面210和數據平面250 (有時稱為轉發平面或媒體平面)。控制平面210確定如何路由數據(例如分組)(例如所述數據的下一跳和所述數據的出局埠)，而數據平面250負責轉發該數據。控制平面210包含IGP(內部網關協議)模塊215和LDP(標記分發模塊)220。IGP模塊215可運行諸如OSPF (開放最短路徑優先)或IS-1S (中間系統對中間系統)等鏈路狀態協議，或運行諸如RIP (路由信息協議)等其它協議。IGP模塊215與其它網絡單元通信，以交換路由並基於一個或多個路由度量來選擇那些路由。選擇的IGP路由被存儲在RIB (路由信息庫)225中。IGP模塊215也能使未被選擇且存儲在RIB 225中的路由條目存儲在本地RIB (例如IGP本地RIB)中。LDP模塊220與其對等體(LDP對等體)交換標記映射信息。例如，LDP模塊220可生成標記映射消息，以及從其對等體接收標記映射消息。LDP模塊220依賴於由IGP模塊215提供給RIB 225的基礎路由信息，以便轉發標記分組。LDP模塊220分配標記，並將與轉發標記分組相關的其它信息(例如NHLFE信息、ILM(入局標記映射)信息、FTN信息)存儲在MPLS信息庫230中。LDP模塊220包含分層標記模塊222，該分層標記模塊222將LDP模塊220的功能性擴展成在標記映射始發和標記管理期間支持分層標記，將在本文後面對此進行更詳細描述。控制平面210基於RIB 225和MPLS信息庫230用路由信息來對數據平面250進行編程。具體地說，來自RIB 225的某信息被編程到FIB (轉發信息庫)255，並且來自MPLS信息庫230的某信息被編程到ILM結構260、NHLFE結構265和FTN結構270。在一個實施例中，網絡單元200包含一個或多個線卡(line card)(有時稱為轉發卡)的集合和一個或多個控制卡的集合。線卡和控制卡的集合通過一個或多個機構(例如耦合這些線卡的第一全網格和耦合所有這些卡的第二全網格)耦合在一起。線卡集合通常構成數據平面，並且可各存儲FIB 255、ILM 260,NHLFE 265和FTN 270，它們將用在轉發分組時。具體地說，FTN 270用於轉發未標記(例如它們是在入口 LSR從MPLS域外部接收的)但在轉發前要標記的分組。ILM 260用於轉發標記的分組。控制卡通常運行包含IGP模塊215、LDP模塊220的路由協議，並存儲RIB 225和MPLS信息庫230。將參考LSR 110(其充當分別具有FEC 1-N的終端站150A-N的出口 LSR)、LSR140(其充當入口 LSR)以及LSR 120和130 (其充當中間(中轉)LSR)來描述圖1和隨後附圖。因而，將相對於作為分組的目的地來描述終端站150A-N(但是應該理解，終端站150A-N也可以是分組的源)。因而，為了到達終端站150A-N，分組必須穿過LSR 110。應該理解，在LSR 110與終端站150A-N之間可能存在其它網絡單元和/或設備(例如一個或多個接入網單元)。FEC 1-N中的每個都是標識LDP LSP上分組傳送目的地的標識符(例如IP位址前綴、主機地址、用於傳輸偽線的偽線ID(PWID))。如圖1中所描繪的，終端站150A-N中的每個都與不同FEC相關聯。為了簡單起見，終端站150A-N的FEC將被描述為IP位址前綴，但應該理解，其中一個或多個FEC可以是不同的(例如主機地址、PWID)。可以是訂戶終端站或伺服器終端站的終端站160A-L在圖1和隨後附圖中被描述為要發送到終端站150A-N的分組的源，然而應該理解，它們也可以是分組的目的地。在一個實施例中，LSR 110、120、130和140各具有類似於網絡單元200的架構，而在其它實施例中，中間LSR 120和130不包含H標記模塊。LSR 110、120、130和140中的每個都運行確定從源到目的地的最佳路徑的IGP實現(例如鏈路狀態協議，諸如OSPF或IS-1S、RIP、靜態)。LSR 110、120、130和140中的每個還運行遵循由IGP協議所確定的最佳路徑的LDP實現。參考圖1，從LSR 140到達LSR 110的最佳路徑通過LSR 120 (由虛線最佳路徑線196表示)。從LSR 140到達LSR 110的輔助路徑通過LSR 130 (由虛線輔助路徑線198表示)。因而，從由終端站160A-L所發送的業務到終端站150A-N的最佳路徑通過LSR 120。LSR 110包含分層標記(H標記)模塊112，並且LSR 140包含H標記模塊142 (在一個實施例中分層標記(H標記)模塊112和H標記模塊142是LSR 110和LSR 140的相應控制平面的一部分)。H標記模塊112生成標記映射消息並使該標記映射消息包含它是其出口的FEC的分層標記映射。H標記模塊142處理接收的標記映射消息(其包含分層標記映射)，所述處理包含在一個或多個結構中安裝分層標記條目，並安裝FEC標記與到出口LSR 110的遞歸下一跳。因而，H標記模塊112將現有LDP標記映射始發的功能性擴展成支持分層標記映射，並且H標記模塊142將現有LDP標記管理的功能性擴展成支持分層標記映射。應該理解，儘管H標記模塊112被描述為始發分層標記映射(實質上充當出口 H標記模塊)並且H標記模塊142被描述為處理接收的分層標記映射(實質上充當入口 H標記模塊)，但其中一個或多個模塊可包含這兩個功能性。根據一個實施例，H標記模塊112和142是運行LSR 110和140的LDP的LDP模塊的一部分。根據一個實施例，中間LSR 120和130不包含特定H標記模塊，並且相反運行標準LDP機構。LSR 110還包含FTN結構162和NHLFE結構180，它們各由H標記模塊142管理。在一個實施例中，FTN結構162和NHLFE結構180是LSR 140的數據平面的一部分，並且可至少部分存儲在LSR 140的一個或多個線卡上。
當生成標記映射消息以向它充當其出口的每一個不同FEC的對等體廣告標記綁定時，出口 LSR 110的H標記模塊112包含分層標記映射，該分層標記映射將那個FEC映射到非空標記並指示該標記由出口 LSR 110始發。此外，出口 LSR 110廣告標記映射消息，該標記映射消息包含出口 LSR標記映射消息，該出口 LSR標記映射消息用標記(例如空標記)映射出口 LSR 110的IP位址。這些標記映射被傳送到LSR 140的每一個鄰居(例如LSR120 和 130)。通過LDP傳播的分層標記映射和出口 LSR標記映射的組合提供出口 LSR與FEC之間的關聯性。因而，甚至在IGP實現是非鏈路狀態協議、諸如RIP或靜態路由的情況下，仍可獲得出口 LSR與FEC之間的關聯性。這消除了對於IGP使用鏈路狀態協議、諸如OSPF或IS-1S來承載信息的必要性；消除了由於承載大量FEC/路由而引起IGP收斂變慢的問題(例如在本發明的實施例中，IGP僅能承載最少的信息，諸如環回地址和標記交換路由器之間的鏈路，並且沒有FEC)，由此導致更快速的IGP收斂；並且還避免了運行其它協議、諸如BGP或具有LDP對等體的全網格以在整個網絡上傳遞FEC信息的複雜性。因而，標記交換基於出口 LSR的可到達性，而不是FEC裝置的可到達性。圖3例證了根據一個實施例在標記映射消息中使用的分層標記映射的示範消息格式。分層標記TLV (類型長度值)310包含通用標記子TLV 320和FEC子TLV 330作為值340。分層標記TLV 310的類型335指示該消息包含分層標記映射。通用標記子TLV 320類似於在RFC 5036中描述的通用標記TLV。通用標記子TLV 320用於對FEC的標記進行編碼。通用標記子TLV 320包含指示它是通用標記的類型和作為值350的標記(該標記通常是非空標記)。FEC子TLV 330類似於在RFC 5036中描述的FEC TLV。FEC子TLV 330用於對出口 LSR的FEC進行編碼(例如出口 LSR的環回地址)。FEC子TLV 330包含指示它是FEC TLV的類型355和作為值360的出口 LSR地址前綴FEC單元(例如出口 LSR的環回地址)。在一個實施例中，僅存在單個地址作為值360。 在一些實施例中，度量TLV也可包含在分層標記映射消息中。度量TLV用於傳播與FEC相關聯的度量。圖4例證了根據一個實施例的度量TLV的示範格式。度量TLV 410包含指示該消息是度量TLV的類型420、長度430、度量類型440和度量值450。度量類型440指示度量的類型(例如，O指示區域內，I指示區域間，Oxf指示高於任何內部度量的度量的外部路由)。度量類型440的具體值可取決於正在使用的IGP實現的類型。度量值450指示度量的值。在一些實施例中，如果度量TLV未包含在包含分層標記映射的標記映射消息中，則該標記映射消息被看作具有為O的度量類型以及為O的度量值。這些LSR使用度量TLV來確定當為單個FEC接收到已經從不同出口 LSR始發的多個分層標記映射時安裝哪個分層標記映射。例如，如果入口 LSR為單個FEC從不同鄰居接收到始發自不同出口 LSR的多個分層標記映射，則該LSR將選擇那些分層標記映射之一來安裝。在一個實施例中，具有度量類型N的度量TLV低於具有度量類型N+1的度量TLV，而不管度量值如何。如果度量TLV具有相同度量類型(除了類型OxOf之外)，則對通過將來自該路由的RIB的度量添加到(在H標記TLV中標識的)出口地址前綴FEC單元獲得的值與度量TLV的度量值進行比較。如果度量TLV具有相同度量類型OxOf，則僅使用這些度量TLV的度量值進行該比較。如果這些值在比較之後是相同的，則它們被視為等價的(然後可隨機選擇它們中的一個)。
參考回圖1，考慮LSR 110生成並傳送與終端站150A相關聯的FECl的標記映射消息。在操作1.1，H標記模塊112生成標記映射消息114，標記映射消息114包含出口 LSR標記映射消息116，並且還包含分層標記映射消息118，出口 LSR標記映射消息116包括LSR110的IP位址(例如LSR 110的環回地址)映射到空標記，分層標記映射消息118映射被映射到由LSR 110始發的非空標記(標記I)的FECl並且包含關於LSR 110始發那個非空標記的指示。在生成和/或傳送分層標記映射消息118之前，可生成並傳送出口 LSR標記映射消息116。出口 LSR標記映射消息116和分層標記映射消息118 —起允許建立分層LSP，其包含出口 LSR LSP和FEC LSP0當標記交換指向該FEC的分組時，將使用出口 LSR LSP,並且FEC LSP將由該出口 LSR用於標識分組並將分組轉發到那個FEC。在出口 LSR LSP內遂穿該FEC LSP0出口 LSR LSP對分別與終端站150A-N相關聯的FEC 1-N中的每個而言將是公用的。在一個實施例中，代替用於分層標記映射的標記TLV(如在RFC 5036中所定義的)，使用在圖3中描述的分層標記TLV，或除了用於分層標記映射的標記TLV(如在RFC5036中所定義的)之外，還使用在圖3中描述的分層標記TLV。圖5例證了分層標記映射消息500的示範格式，其包含堆疊在FEC TLV 510頂上的分層標記TLV 310。當用在圖1中描繪的示例中時，分層標記TLV 310指示非空標記(標記I)與出口 LSR 110的IP位址之間的映射，並且FEC TLV 510指示FECl (例如終端站150A的IP位址前綴)。在一些實施例中，LSR 110響應於接收到標記請求消息而生成標記映射消息114 (例如出口 LSR標記映射消息116和/或分層標記映射消息118)。該標記請求消息用於請求一個或多個FEC的標記綁定(映射)(例如它可含有通配FEC TLV單元以請求多個標記綁定)。圖6例證了根據一個實施例的標記請求消息600的示範格式。標記請求消息600包含FEC TLV 610，其標識為其請求標記的FEC (FEC TLV 610可包含通配符)，並且包含可選參數620。可選參數620可包含分層標記TLV。如果FEC TLV 610是通配符，則在響應中返回所有標記映射(這導致多個標記映射消息被生成和傳送)。響應於標記請求消息，LSR 110可在標記映射消息中包含「更多標記TLV」。「更多標記TLV」的存在指示響應於標記請求消息將對於該FEC發送更多標記映射。在生成標記映射消息114之後某一時間，向LSR 110的對等體傳送消息。因而，在操作1.2A，所生成標記映射消息114 (其包含出口 LSR標記映射消息116和分層標記映射消息118)通過鏈路115傳送到LSR 120，並在操作1.2B通過鏈路125傳送到LSR 130。在接收到標記映射消息之後，在操作1.3和1.4，中間LSR 120和130分別至少安裝出口 LSR標記映射。例如，它們在它們的NHLFE結構中安裝標記和出口 LSR 110的IP位址，並在它們的ILM結構中創建條目，使得它們能執行標記對換(或倒數第二彈出)。例如，LSR 120和130中的每個都在它們的NHLFE中安裝條目，其包含出局標記(屬於分層LSP的外部標記)(例如空標記)、對換動作(或在執行倒數第二彈出的情況下是彈出動作)、到達LSR 110的下一跳(在此情況下其是LSR 110)、出局接口，並且可包含其它數據處理信息。LSR 120和130中的每個都從它們的相應標記空間為出口 LSR標記映射分配標記。例如，LSR 120為出口 LSR標記映射分配標記2，並且LSR 130為出口 LSR標記映射分配標記
3。LSR 120和130在它們的相應ILM結構中創建條目，以便將為出口 LSR標記映射分配的標記(其在分組轉發期間將被作為入局標記接收)映射到LSR 110的IP位址的NHLFE。因而，當LSR 120接收到將標記2作為入局標記的所標記分組時(將相對於圖8對其進行更詳細描述)，訪問標記2的ILM條目，其包含指向NHLFE結構中LSR 110的IP位址的條目的指針。類似地，當LSR 130接收到將標記3作為入局標記的所標記分組時(將相對於圖11對其進行更詳細描述)，訪問標記3的ILM條目，其包含指向NHLFE結構中LSR 110的IP位址的條目的指針。在一些實施例中，中間LSR 120和130並未在超出向它們的相應對等體(其在圖1中描繪的示例中是LSR 140)轉發消息之外的範圍處理分層標記映射消息118。雖然圖1例證LSR 120和LSR 130每FEC各接收單個分層標記映射消息，但應該理解，存在它們為單個FEC從多個鄰居接收多個分層標記映射消息的情形。在一個實施例中，當中轉LSR為單個FEC從多個鄰居接收多個分層標記映射消息時，它選擇這些標記映射中的一些用於廣告和/或安裝(中轉LSR將在它具有沒有能力處理本文中描述的分層標記映射的鄰居的情況下安裝這些標記映射)O在一個實施例中,選擇從針對分層標記中所指示的IP位址作為下一跳的鄰居接收的分層標記映射，並將所述分層標記映射廣告給所有LDP鄰居(假設那些LDP鄰居能夠處理分層標記映射)。如果存在不能夠處理分層標記映射的鄰居，則中間LSR應該以與入口 LSR將安裝那個分層標記映射類似的方式來安裝該分層標記映射(如果適用時包括比較度量TLV中指示的度量類型和度量值)。在安裝出口 LSR標記映射之後某一時間，分別在操作1.5和1.6，中間LSR 120和130分別生成標記映射消息122和132並將標記映射消息122和132傳送到LSR 140。如圖1中所例證的，標記映射消息122包含出口 LSR標記映射消息124，並且包含分層標記映射消息118，其中出口 LSR標記映射消息124映射出口 LSR 110的IP位址和標記2。標記映射消息132包含出口 LSR標記映射消息134，並且包含分層標記映射消息118，其中出口LSR標記映射消息134映射出口 LSR 110的IP位址與標記3。因而，雖然LSR 120和130通過將出口 LSR標記改變成它們標記空間中的標記已經各修改了出口 LSR標記映射，但分層標記映射118保持不變。LSR 140可將包含在標記映射消息122和標記映射消息132中的信息存儲在IGP數據結構中。例如，在一個實施例中，該信息被存儲在鏈路狀態資料庫(LSDB)中。接收到這些標記映射消息之後，在操作1.7，LSR 140的H標記模塊142確定選擇在其數據平面中在從LSR 130接收的標記映射消息132之上安裝從LSR 120接收的標記映射消息122。在一個實施例中，這個判定基於由IGP所確定並由度量值進一步精煉(如果有必要的話)的最佳路由(例如，如果度量TLV包含在這些標記映射消息中)。在操作1.8，H標記模塊142安裝標記映射消息122，使得LSP分層將用在傳輸屬於FECl的分組時。因而，當接收到FECl的分組時，入口 LSR 140會將由LSR 110為FECl始發的標記推送到標記棧上(內部標記)，並且會將到達出口 LSR 110的標記(在所描繪的示例中是標記2)(外部標記)推送到標記棧上。例如,H標記模塊142使條目安裝在NHLFE結構180中，用於包含在出口 LSR標記映射消息124中的出口 LSR標記映射和包含在分層標記映射消息118中的分層標記映射。出口 LSR標記映射的NHLFE包含標記2、推送動作和下一跳(到LSR 120的IP位址)。這個NHLFE將用在放上分層LSP的外部標記時。屬於FECl的標記的NHLFE包含標記1、推送動作和到出口 LSR 110的IP位址的遞歸下一跳。H標記模塊142還使條目安裝在FTN結構162中，用於與終端站150A相關聯的FECl。如圖1中所例證的，FTN結構162包含FEC索引164和NHLFE索引166，NHLFE索引166充當到NHLFE結構180中的指針。NHLFE結構180包含對應於NHLFE索引166的索引182、出局標記欄位184、動作欄位186和下一跳欄位188。NHLFE結構180還可包含附加信息(例如出局接口、其它數據處理信息)。如圖1中所例證的，FTN結構162包含與終端站150A-N相關聯的每一個FEC的條目。此外，NHLFE結構180包含出口 LSR標記映射的出口 LSR標記條目190 (例如根據出口 LSR標記映射消息124生成的)和分層標記映射的分層標記條目192 (例如在圖1所描繪的示例中，基於分層標記映射消息118生成FECl的條目)。雖然例證了 FTN和NHLFE的分開結構，但應該理解，在一些實施例中，存在表示FTN和NHLFE的單個結構。雖然圖1例證了安裝標記映射消息122使得LSP分層將用在傳輸屬於FECl的分組時的具體方式，但應理解，它是示範性的，並且標記映射消息122可以不同方式安裝，而當傳輸屬於FECl的分組時仍創建LSP分層。此外，雖然在圖1中描繪的示例是特定於FECl的，但應理解，對於每一個FEC 1-N都執行類似操作。圖7是例證根據一個實施例入口 LSR安裝標記映射消息使得當傳輸屬於具體FEC的分組時將使用LSP分層的示範操作的流程圖。現在將參考圖1描述圖7的操作。然而，應該理解，圖7的操作可由本發明的不同於相對於圖1所討論實施例的實施例來執行，並且相對於圖1討論的實施例可執行與相對於圖7所討論的那些操作不同的操作。在塊710，LSR 140從LSR 120接收出口 LSR標記映射消息和分層標記映射消息。可在不同時間接收這些標記映射消息。出口 LSR標記映射消息指示出口 LSR 110的FEC (例如IP位址前綴)與標記的映射。分層標記映射消息指示與終端站(例如終端站150A-N之一)相關聯的FEC與由出口 LSR始發的標記的映射，並且還標識始發了那個標記的出口LSR。流程然後移動到塊720，並且H標記模塊142為出口 LSR 110與所標識標記的映射創建NHLFE，其包含所標識標記的推送操作和到LSR 120的下一跳。流程然後移動到塊730，並且H標記模塊142為在分層標記映射消息中所指示的FEC創建NHLFE，其包含分層標記映射消息中所指示的標記的推送操作和到出口 LSR 110的NHLFE的遞歸下一跳。到出口LSR 110的NHLFE的遞歸下一跳將引起執行另一查找(訪問出口 LSR 110的NHLFE)。流程然後移動到塊740，並且H標記模塊142為分層標記映射創建與分層標記映射消息中指示的FEC對應的FTN條目，並且可選地為出口 LSR標記映射創建與出口 LSR 140的IP位址前綴對應的FTN條目。流程然後移動到塊750，並且所創建的條目被下載到LSR140的一個或多個線卡。例如，NHLFE條目被下載到NHLFE結構180 (其可存儲在一個或多個線卡上)，並且FTN條目被下載到FTN結構162 (其可存儲在一個或多個線卡上)。如圖1中所例證的，出口 LSR條目190包含標記2、推送動作和LSR 120的下一跳，標記2在出口 LSR標記映射消息124中被映射到出口 LSR 110的IP位址。為與終端站150A相關聯的FEC安裝的FEC標記條目包含對應的標記1、推送動作和到出口 LSR 110的NHLFE的遞歸下一跳，標記I包含在分層標記映射消息118中。遞歸下一跳指示:當轉發分組時，將執行基於出口 LSR 110的IP位址的附加查找。圖8例證了根據一個實施例使用LSP的分層從終端站160A到終端站150A的示範分組流。將參考圖1和圖9來描述圖8，圖9例證了當接收到送往遠程FEC的分組時由入口LSR執行的示範操作。然而，應該理解，圖9的操作可由本發明的不同於參考圖1和9所討論的那些實施例的實施例來執行，並且參考圖1和9討論的實施例可執行與參考圖9討論的那些操作不同的操作。終端站160A傳送包含IP標題(具有終端站150A的IP目的地地址)和數據有效載荷的分組810。參考圖9，在塊910，入口 LSR 140接收分組810。流程然後移動到塊920，並且入口 LSR 140確定分組810的目的地IP位址的FEC，例如，入口 LSR 140包含將目的地IP位址映射到FEC的IP到FEC規則的集合。所得到的FEC對應於終端站150A的IP位址前綴。流程然後移動到塊930。在塊930，入口 LSR 140訪問對應於該FEC的NHLFE。例如，首先基於該FEC來訪問FTN結構162，以確定到對應於該FEC的NHLFE的NHLFE索引(指針)。在圖1的示例中，對應於FEC IP前綴I的NHLFE索引是2。訪問對應於所確定索引2的NHLFE。該NHLFE包含標記、推送動作和到出口 LSR 110的NHLFE的遞歸下一跳。流程然後移動到塊940，並且標記I被推送到標記棧上。流程然後移動到塊950。在塊950，入口 LSR 140因為該FEC的NHLFE的遞歸下一跳而訪問出口 LSR 110的NHLFE (出口 LSR標記條目190)。在圖1的示例中，出口 LSR標記條目190包含標記2、推送動作和LSR 120的下一跳。流程然後移動到塊960，並且標記2被推送到標記棧上。流程然後移動到塊970，並且分組815被傳送到下一跳LSR 120。如圖8中所例證的，分組815在標記I頂上包含標記2。LSR 120接收分組815。基於入局標記2，LSR 120確定如何轉發該分組。例如，LSR 120訪問它的用於入局標記2的ILM條目，並確定對應NHLFE (其將指示如何處理該分組)。在一些實施例中，中間LSR 120執行倒數第二跳彈出，使得它在向LSR 110傳送該消息之前移除最外部標記(到達出口 LSR 110的標記)。在其它實施例中，中間LSR 120執行標記對換。例如，它將入局標記與出口 LSR 110所廣告的標記(例如空標記)對換。如圖8中所例證的，LSR 120在向出口 LSR 110傳送分組820之前將標記2彈出該分組的標記棧。入口 LSR 110接收分組820，並基於標記I來確定該分組的目的地。例如，入口 LSR 110基於入局標記I來檢查其ILM條目，並確定目的地是終端站150A。LSR 110彈出標記1，並向終端站150A傳送分組810。因而，使用LSP的分層來傳送標記的分組，其中外部標記的LSP屬於出口 LSR，並且內部標記的LSP標識在外部LSP的出口處的FEC。響應於影響出口 LSR 110的可到達性(因此還有每一個終端站150A-N的可到達性)的拓撲改變，僅需要修改出口 LSR標記條目。圖10是例證當拓撲改變影響出口 LSR 110的可到達性時執行的示範操作的數據流程圖。在操作10.1，已經發生了拓撲改變，其已經將最佳路徑從路徑196改變到路徑198。發生拓撲改變可能由於數個原因，其包括:鏈路(例如鏈路145和/或鏈路115)已經被破壞、度量的改變使路徑198更優化、靜態路由已經改變、節點已經被破壞(例如LSR 120已經被破壞)或者已經建立了更優化的新路徑。在一個實施例中，IGP模塊通知LDP模塊關於該拓撲改變。在圖10中例證的示例中，該拓撲改變已將從終端站160A-L發送的送往終端站150A-N的分組的下一跳從LSR 120改變到LSR 130。由於分組是基於它們的出口 LSR的可到達性而不是基於目的地FEC的可到達性被標記交換的，因此僅需要更新對應於出口 LSR的條目。因而，響應於該拓撲改變，在操作10.2，H標記模塊142僅改變出口 LSR標記條目190，以使這些分組被標記交換到LSR 130，來代替LSR 120。具體地說，H標記模塊142將該標記改變成標記3 (其之前由LSR 130在出口 LSR標記映射消息134中廣告了)並且將下一跳改變到LSR 130。應該理解，分層標記條目192都不需要改變。儘管圖10中未例證，但在一些實施例中，H標記模塊222基於其控制卡來改變其MPLS信息中的條目，並僅將改變的條目下載到存儲在LSR 140的線卡上的NHLFE結構180。因而，代替改變和下載受(影響出口 ISR的可到達性的)拓撲改變影響的FEC IP前綴的每一個條目(例如NHLFE結構中的條目，可能還有FEC IP前綴的ILM結構中的條目)，僅需要改變出口 LSR的條目，由此減少收斂時間。因此，當到出口 LSR的路徑改變了並導致下一跳改變時，在數據平面僅需要重新編程對應於到達出口 LSR的路徑的下一跳。使用分層標記還在改變到達出口 LSR的拓撲的鏈路故障或節點故障狀況期間減少了業務損耗的持續時間。例如，考慮當鏈路145和/或鏈路115或LSR 120被破壞時的情況。在不使用分層標記映射的現有技術解決方案中，通過IGP收斂(至少在控制平面中)之後是LSR計算並下載更新的NHLFE條目(可能還有ILM條目)到數據平面，來選通(gate)業務恢復。隨著IP前綴數量的增加，IGP收斂(至少在控制平面中)的持續時間以及計算並下載所有更新條目到數據平面的持續時間增加了。因而，在不使用分層標記映射的現有技術解決方案中，鏈路故障或節點故障導致隨著網絡中的前綴/標記的數量增加而增加的業務損耗持續時間。相比之下，使用分層標記允許僅更新出口 LSR的條目。因而，使用本發明的實施例，僅通過IGP收斂(至少在控制平面)的時間量以及只改變和下載更新條目到數據平面的時間來選通業務恢復。圖11例證了根據一個實施例在圖10中所例證的拓撲改變之後從終端站160A到終端站150A使用LSP分層的示範分組流。終端站160A傳送分組1110，分組1110包含IP標題(具有終端站150A的IP目的地)和數據有效載荷。LSR 140接收該分組，並確定包含在IP標題中的目的地IP位址的FEC。基於該FEC，訪問對應的NHLFE，其包含標記1、推送動作和到出口 LSR 110的NHLFE的遞歸下一跳。LSR 140將標記I推送到標記棧上，並訪問對應於該遞歸下一跳的NHLFE。那個NHLFE包含標記3、推送操作和到LSR 130的下一跳。LSR 140將標記3推送到標記棧上，並向LSR 130傳送分組1115。LSR 130接收分組1115。基於入局標記3，LSR 130確定如何轉發該分組。例如，LSR 130訪問它的用於入局標記3的ILM條目，並確定對應的NHLFE。在一些實施例中，中間LSR 130執行倒數第二跳彈出，使得它在向LSR 110傳送消息之前移除最外部標記(到達出口 LSR 110的標記)。在其它實施例中，中間LSR 130執行標記對換。例如，它將入局標記與出口 LSR 110廣告的標記(例如空標記)對換。如圖11中所例證的，LSR 130在向出口LSR 110傳送分組1120之前將標記3彈出分組的標記棧。入口 LSR 110接收分組1120，並基於標記I來確定該分組的目的地。例如，入口 LSR 110基於入局標記I來檢查其ILM條目，並確定目的地是終端站150A。LSR 110彈出標記1，並向終端站150A傳送分組1110。在一些實施例中，網絡中的LSR交換信息以確定是否支持分層標記能力。例如，可通過LDP在這些LSR之間交換分層標記能力TLV (其指示是否支持分層標記能力)。在一個實施例中，如果沿被路由路徑的LSR不支持處理本文描述的分層標記映射，則外部LSP繼續，直到沿到出口 LSR的被路由路徑在出現不能夠進行分層標記處理的LSR之前支持分層標記處理的最遠下遊LSR。在一個實施例中，外部LSP是TE (業務工程)LSP。在一個實施例中，如果由沒有分層標記映射的LSR廣告存在分層標記映射的FEC(例如，如果鄰居不能夠處理分層標記映射)，則應該利用到分層LSP的對換操作來安裝那個LSR上的ILM條目，並且分層標記映射應該安裝在那個LSR上，其方式與入口 LSR安裝那個分層標記映射的方式類似。在一些實施例中，當廣告分層標記映射時，可使用獨立的LSP控制或有序的LSP控制。例如，有H標記能力的LSR可使用獨立的標記分發控制以在它期望的任何時間向其對等體廣告分層標記映射。因而，如果該LSR未接收到分層標記映射的話(假設該LSR未從FEC的其中一個下一跳接收到分層映射)，該LSR可廣告具有其地址的FEC的分層標記映射。有分層標記能力的LSR還可使用有序標記分發控制進行操作。在有序的標記分發控制模式中，LSR(其從其鄰居接收到到FEC的多個分層標記映射)選擇具有到該FEC的最低成本路徑的H標記映射。為該FEC選擇的分層標記映射被廣告給其鄰居(至少是有分層標記能力的鄰居)。在向相鄰LSR廣告分層標記映射之前，對應於這些FEC的路由不需要經由IGP出現在RIB (或FIB)中。在一些實施例中，LSR可使用標記保留模式(諸如保守標記保留模式)來為FEC保持從鄰居(其不是針對該FEC的其下一跳)處獲知的標記綁定。在保守標記保留模式，如果用於該FEC的所有路徑/下一跳都具有公用共享風險鏈路組(SRLG)，則該LSR可作為備份具有不共享SRLG的備選下一跳，其可能需要向另一標記請求標記。公用SRLG是兩個鏈路共享的風險。作為示例，如果通過公用管道承載多個光纖，則它們共享SRLG，這是因為如果該管道被切斷，則兩個光纖也可能被切斷。在一些網絡拓撲中，這些終端站可被多次返回(mult1-homed)到多個出口 LSR。在這種情況下，每一個出口 LSR都廣告與那些終端站相關聯的FEC的分層標記映射，以及出口LSR標記映射。當主要出口 LSR變得不可到達(例如那個LSR被破壞)時，入口 LSR改變到達輔助出口 LSR的外部LSP以及內部LSP。然而，由於在本發明實施例中屬於這些終端站的FEC未在IGP中廣告(例如僅環回地址以及在標記交換路由器之間的鏈路在IGP中廣告)，因此入口 LSR上的IGP資料庫(例如鏈路狀態資料庫(LSDB))將比較小，這將減少IGP收斂所必需的時間量且允許入口 LSR更快速切換到輔助LSR。可使用在一個或多個電子裝置(例如終端站、網絡單元等)上存儲和執行的代碼和數據來實現圖中所示的技術。這種電子裝置使用機器可讀介質、諸如機器可讀存儲介質(例如磁碟、光碟、隨機存取存儲器、只讀存儲器、快閃記憶體裝置、相變存儲器)和機器可讀通信介質(例如電、光、聲或其它形式的傳播信號-諸如載波、紅外信號、數位訊號等)存儲代碼和數據以及(在內部和/或通過網絡與其它電子裝置)傳遞代碼和數據。此外，這種電子裝置通常包含耦合到一個或多個其它組件(諸如一個或多個存儲裝置、用戶輸入/輸出裝置(例如鍵盤、觸控螢幕和/或顯示器)以及網絡連接)的一個或多個處理器的集合。例如，在網絡單元包含控制卡和線卡的情況下，這些卡中的每個卡都包含一個或多個處理器的集合(例如，線卡包含一個或多個分組處理實體(例如分組處理ASIC)的集合)。處理器集合與其它組件的耦合通常通過一個或多個總線和橋(也稱為總線控制器)。承載網絡業務的存儲裝置和信號分別表示一個或多個機器可讀存儲介質和機器可讀通信介質。因而，給定電子裝置的存儲裝置通常存儲代碼和/或數據以便在那個電子裝置的一個或多個處理器的集合上執行。當然，可使用軟體、固件和/硬體的不同組合來實現本發明實施例的一個或多個部分。
雖然附圖中的流程圖示出了通過本發明某些實施例執行的具體操作順序，但應該理解，這種順序是示範性的(例如備選實施例可按不同順序執行這些操作、組合某些操作、交疊某些操作等)。雖然已經根據多個實施例描述了本發明，但本領域技術人員將認識到，本發明不限於描述的實施例，可以在所附權利要求書的精神和範圍內用修改和改變來實施。描述由此被視為例證性的，代替限制性的。
權利要求
1.一種在MPLS (多協議標記交換)網絡中充當LSR(標記交換路由器)的第一網絡單元中用於改進LDP(標記分發協議)收斂時間的方法，所述方法包括如下步驟: 為分別屬於多個終端站的多個FEC (轉發等效類)建立分層LSP (標記交換路徑)，其中每個FEC的所述分層LSP包含: 出口 LSR LSP，所述出口 LSR LSP對於每一個所述FEC而言是公用的，並形成到第二網絡單元的路徑，並且當在所述MPLS網絡中標記交換分組時使用，所述第二網絡單元充當所述多個FEC的出口 LSR ;以及 獨特的FEC LSP，所述獨特的FEC LSP由所述第二網絡單元用於標識分組並將分組轉發到所述FEC ；以及 響應於改變所述第一網絡單元針對所述出口 LSR LSP的下一跳的拓撲改變，修改轉髮結構以至少改變針對所述出口 LSR LSP的所述下一跳，而基本上沒有修改所述FEC LSP的任何轉髮結構條目； 由此，通過減少在所述拓撲改變之後的轉髮結構修改改進了 LDP收斂時間。
2.按權利要求1所述的方法，其中，所述第一網絡單元充當入口LSR，並且其中，建立所述分層LSP的所述步驟還包含如下步驟: 從充當中間LSR的第三網絡單元接收多個標記映射消息，所述多個標記映射消息包含: 第一出口 LSR標記映射消息，其指示映射到所述第二網絡單元的IP位址的標記，其中所述標記的值由所述第三網絡單元分配，以及 用於所述多個FEC中每個FEC的獨特的分層標記映射消息，每一個所述分層標記映射消息指示映射到那個FEC的標記由所述出口 LSR始發，並且還指示始發所述標記的所述出口 LSR的身份；以及 基於所述出口 LSR標記映射消息在轉髮結構中安裝出口 LSR標記條目，使得指示的標記將被推送到用於送往所述多個FEC中任一個FEC的出局分組的標記棧上，並且那些分組將被傳送到所述第三網絡單元；以及 對於每個獨特的分層標記映射消息，基於那個分層標記映射消息在所述轉髮結構中安裝分層標記條目，使得指示的標記將被推送到用於送往那個FEC的出局分組的所述標記棧上，並且所述出口 LSR標記條目應該被訪問。
3.按權利要求2所述的方法，還包括如下步驟: 從第四網絡單元接收多個標記映射消息，所述第四網絡單元充當提供到所述第二網絡單元的備選下一跳的中間LSR，所述多個標記映射消息包含: 第二出口 LSR標記映射消息，所述第二出口 LSR標記映射消息指示映射到所述第二網絡單元的IP位址的標記，其中，所述標記的值由所述第四網絡單元分配，以及用於所述多個FEC的獨特的分層標記映射消息； 其中，所述拓撲改變將所述第一網絡單元針對所述出口 LSR LSP的所述下一跳從所述第三網絡單元改變到所述第四網絡單元；以及 其中，修改所述轉髮結構以至少改變針對所述出口 LSR LSP的所述下一跳的所述步驟包含:改變所述轉髮結構中的所述出口 LSR標記條目，使得由所述第四網絡單元分配的所述標記將被推送到送往所述多個FEC中任一個FEC的所述出局分組上，並且那些分組將被傳送到所述第四網絡單元。
4.按權利要求2所述的方法，還包括如下步驟: 接收送往所述多個終端站中第一終端站的未標記分組； 基於所述分組中的所述目的地IP位址來確定所述第一終端站的所述FEC ； 基於所述FEC來訪問所述分層標記條目； 將所訪問的分層標記條目中指示的標記推送到用於所述分組的標記棧上； 訪問由所述所訪問的分層標記條目所指示的所述出口 LSR標記條目； 將在所述所訪問的出口 LSR標記條目中指示的所述標記推送到用於所述分組的所述標記棧上；以及 將標記的分組傳送到所述出口 LSR標記條目中標識的下一跳。
5.按權利要求1所述的方法，其中，所述拓撲改變是如下項其中之一:鏈路故障、節點故障、度量改變和具有到所述第二網絡單元的更優化路徑的新路由。
6.一種在MPLS (多協議標記交換)網絡中充當出口 LSR(標記交換路由器)的第一網絡單元中用於始發標記映射消息以從充當入口 LSR的第二網絡單元通過充當中間LSR的一個或多個第三網絡單元的集合到所述第一網絡單元建立分層LSP (標記交換路徑)的方法，所述方法包括如下步驟: 生成出口 LSR標記映射消息，所述出口 LSR標記映射消息包含映射到所述第一網絡單元的IP位址的標記； 對於分別屬於其中所述第一網絡單元是出口的多個終端站的多個FEC(轉發等效類)中的每個FEC，為那個FEC生成分層標記映射消息，所述分層標記映射消息指示由所述第一網絡單元為那個FEC始發的標記並指示所述第一網絡單元始發了那個標記； 將所述出口 LSR標記映射消息和所述分層標記映射消息傳送到所述第一網絡單元的一個或多個對等體，以允許為所述多個FEC中的每個FEC建立所述分層LSP，所述分層LSP包含外部LSP和特定於那個FEC的內部LSP，所述外部LSP定義到達所述第一網絡單元的路徑，所述內部LSP由所述第一網絡單元用於標識分組並將分組轉發到那個FEC ； 由此，所述分層LSP允許所述第二網絡單元通過改變與所述外部LSP相關聯的一個或多個轉發條目來對影響到所述第一網絡單元的可到達性的拓撲改變作出反應，而基本上沒有修改與任何所述內部LSP相關聯的任何轉發條目。
7.按權利要求6所述的方法，其中，包含在所述出口LSR標記映射消息中的所述標記是空標記，並且其中，所述第一網絡單元的IP位址是所述第一網絡單元的環回IP位址。
8.按權利要求6所述的方法，其中，響應於從所述第二網絡單元接收到標記請求消息生成至少一個所述分層標記映射消息。
9.按權利要求6所述的方法，其中，所述分層標記映射消息包含分層標記TLV(類型長度值)，所述分層標記TLV包含: 通用標記子TLV，所述通用標記子TLV包含由所述第一網絡單元為那個FEC始發的標記，以及 FEC子TLV，所述FEC子TLV包含所述第一網絡單元的IP位址。
10.按權利要求6所述的方法，其中，至少一個所述FEC的至少一個所述分層標記映射消息包含那個FEC的度量類型和度量值。
11.一種網絡單元，其充當MPLS(多協議標記交換)網絡中的入口 LSR(標記交換路由器)，以使用分層LSP (標記交換路徑)在所述MPLS網絡上傳輸屬於終端站的分組，所述網絡單元包括: 控制卡，所述控制卡包含分層標記模塊，所述分層標記模塊可操作以: 處理從出口 LSR為屬於所述終端站的多個FEC (轉發等效類)始發的分層標記映射消息和從所述出口 LSR始發的出口 LSR標記映射消息，所述分層標記映射消息各包含由所述出口 LSR為FEC始發的標記的映射並指示所述出口 LSR始發了那個標記，並且所述出口 LSR標記映射消息各包含映射到所述出口 LSR的IP位址的標記，使得為所述多個FEC中的每個FEC建立分層LSP，其中每個FEC的所述分層LSP包含: 基於所述出口 LSR標記映射消息的出口 LSR LSP，所述出口 LSR LSP對於每一個所述FEC而言是公用的並提供到所述出口 LSR的下一跳；以及 獨特的FEC LSP，所述獨特的FEC LSP承載信息以標識分組並將分組轉發到所述FEC ； 將表示所述分層LSP的一個或多個轉髮結構條目下載到所述網絡單元的一個或多個線卡；以及 響應於改變到所述出口 LSR的所述下一跳的拓撲改變，修改所述出口 LSR LSP的一個或多個轉髮結構條目並將所述一個或多個轉髮結構條目下載到所述一個或多個線卡以改變針對所述出口 LSR的所述下一跳，而基本上沒有修改和下載所述FEC LSP的任何轉髮結構條目； 由此，通過減少在所述拓撲改變之後的轉髮結構修改來改進LDP收斂時間。
12.按權利要求11所述的 網絡單元，其中，所述分層標記模塊還可操作以處理分層標記映射消息，所述分層標記映射消息指示與所述多個FEC相關聯的度量值，以確定當對於單個FEC接收到由不同出口 LSR始發的多個分層標記映射消息時安裝哪個分層標記映射消肩、O
13.按權利要求11所述的網絡單元，其中，所述分層標記模塊要基於接收的出口LSR標記映射消息來將出口 LSR標記條目下載到所述一個或多個線卡上的轉髮結構，其指示標記以推送到標記棧上，以便到達所述出口 LSR。
14.按權利要求13所述的網絡單元，其中，每一個所述分層標記映射消息的處理都包含所述分層標記模塊基於那個分層標記映射消息將分層標記條目下載到所述一個或多個線卡上的轉髮結構，使得指示的標記將被推送到用於送往在所述分層標記映射消息中指示的所述FEC的出局分組的標記棧上，並且所述出口 LSR標記條目需要被訪問以將到達所述出口 LSR的所述標記推送到所述標記棧上。
15.按權利要求14所述的網絡單元，還包括: 一個或多個線卡，所述一個或多個線卡包含一個或多個分組處理實體以使用分層LSP來轉發送往所述終端站的分組，其包括對於送往那些終端站之一的每個接收的未標記分組執行如下操作: 基於所述分組的所述目的地IP位址來確定那個終端站的所述FEC ； 基於那個FEC來訪問分層標記條目； 將所訪問的分層標記條目中指示的所述標記推送到用於所述分組的標記棧上； 訪問由所述所訪問的分層標記條目所指示的出口 LSR標記條目；將在所述所訪問的出口 LSR標記條目中指示的所述標記推送到用於所述分組的所述標記棧上；以及 將標記的分組傳送到所述所訪問的出口 LSR標記條目中標識的下一跳。
16.一種第一網絡單元，所述第一網絡單元在MPLS (多協議標記交換)網絡中充當用於分別屬於多個終端站的多個FEC (轉發等效類)的出口 LSR(標記交換路由器)，並始發標記映射消息以從充當所述FEC的入口 LSR的第二網絡單元通過充當中間LSR的一個或多個第三網絡單元的集合建立分層LSP (標記交換路徑)，所述第一網絡單元包括: 控制卡，所述控制卡包含分層標記模塊，所述分層標記模塊可操作以: 生成出口 LSR標記映射消息，所述出口 LSR標記映射消息包含映射到所述第一網絡單元的IP位址的標記， 對於所述多個FEC中的每個FEC，生成那個FEC的分層標記映射消息，所述分層標記映射消息指示由所述第一網 絡單元為那個FEC始發的標記並指示所述第一網絡單元始發了那個標記；以及 使得將生成的出口 LSR標記映射消息和所述分層標記映射消息傳送到第三網絡單元的集合以通過所述MPLS網絡傳播，從而允許為每一個所述FEC建立分層LSP，所述分層LSP包含外部LSP和特定於那個FEC的內部LSP，所述外部LSP定義到達所述第一網絡單元的IP位址的路徑，所述內部LSP由所述第一網絡單元用於標識分組並將分組轉發到那個FEC ； 由此，所述分層LSP允許所述第二網絡單元通過改變與所述外部LSP相關聯的一個或多個轉發條目對影響到所述第一網絡單元的可到達性的拓撲改變作出反應，而基本上沒有修改與任何所述內部LSP相關聯的任何轉發條目。
17.按權利要求16所述的網絡單元，其中，包含在所述出口LSR標記映射消息中的所述標記是空標記，並且其中，所述第一網絡單元的IP位址是所述第一網絡單元的環回IP位址。
18.按權利要求16所述的網絡單元，其中，所述分層標記模塊可操作以響應於從所述第二網絡單元接收到標記請求消息而生成至少一個所述分層標記映射消息。
19.按權利要求16所述的網絡單元，其中，每個分層標記映射消息要包含分層標記TLV (類型長度值)，所述分層標記TLV包含: 通用標記子TLV，所述通用標記子TLV包含由所述第一網絡單元為那個FEC始發的所述標記，以及 FEC子TLV，所述FEC子TLV包含所述第一網絡單元的IP位址。
20.按權利要求16所述的網絡單元，其中，所述分層標記模塊還在所述分層標記映射消息中包含所述FEC的度量類型和度量值。
全文摘要
描述了用於改進MPLS(多協議標記交換)網絡中LDP(標記分發協議)收斂時間的方法。建立分層LSP以傳輸屬於附連到出口LSR的FEC的分組。分層LSP包含出口LSRLSP，其對於附連到出口LSR的每一個FEC而言是公用的並形成從入口LSR通過一個或多個中間LSR到出口LSR的路徑。當標記交換送往附連到出口LSR的FEC的分組時使用出口LSRLSP。分層LSP還包含每個FEC的獨特的FECLSP，其由出口LSR用於標識分組並將分組轉發到那個FEC。響應於改變入口LSR到達出口LSR的下一跳的拓撲改變，入口LSR修改轉髮結構中的條目以改變出口LSRLSP的下一跳，並且基本上不修改FECLSP的任何轉髮結構條目。通過減少在拓撲改變之後的轉髮結構修改減少了LDP收斂時間。
文檔編號H04L12/723GK103098426SQ201180045232
公開日2013年5月8日 申請日期2011年9月16日 優先權日2010年9月20日
發明者S.基尼, P.德索扎 申請人:瑞典愛立信有限公司