使用分层标记栈改进LDP收敛的方法和设备技术

描述了用于改进MPLS(多协议标记交换)网络中LDP(标记分发协议)收敛时间的方法。建立分层LSP以传输属于附连到出口LSR的FEC的分组。分层LSP包含出口LSRLSP，其对于附连到出口LSR的每一个FEC而言是公用的并形成从入口LSR通过一个或多个中间LSR到出口LSR的路径。当标记交换送往附连到出口LSR的FEC的分组时使用出口LSRLSP。分层LSP还包含每个FEC的独特的FECLSP，其由出口LSR用于标识分组并将分组转发到那个FEC。响应于改变入口LSR到达出口LSR的下一跳的拓扑改变，入口LSR修改转发结构中的条目以改变出口LSRLSP的下一跳，并且基本上不修改FECLSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改减少了LDP收敛时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及连网领域；并且更具体地说，涉及使用分层标记堆积来改进LDP收敛。
技术介绍
(在2007年10月的请求注释(RFC)5036中描述的)标记分发协议(LDP)用于广告转发等效类(FEC)到标记的映射。IP (因特网协议)前缀FEC用于沿路由的路径设立标记交换路径(LSP)。LDP使用路由表中的路由来广告IP前缀FEC的标记映射。随着网络中FEC的数量增大，标记的数量也对应地增大。例如，在各运行LDP的多个标记交换路由器(LSP)的标记交换网络中，出口 LSR为每个独特的出口下一跳分配非空标记。如果每个前缀都具有独特的下一跳，则每个前缀将必须分配独特的标记。在具有许多订户(例如可能数千到数百万)的无线和/或有线订户终接情形中，分配的标记数量很大。不是前缀的出口的LSR使用如下其中一项技术可知道前缀(连同其相关联的标记)与那个前缀的出口 LSR之间的关联性:使用IP路由表以分配FEC的标记；运行链路状态协议(例如在RFC 2328 (1998年4月)中描述的0SPF(开放最短路径优先)、在RFC1142(1990年2月)中描述的IS-1S (中间系统到中间系统))，或运行附加协议(例如RFC4271 (2006年I月)中描述的BGP (边界网关协议))。然而，以上技术在一些情况下可能不是可能的或优选的。例如，在许多情况下，存在如下需要:边缘LSR运行诸如静态或RIP (路由信息协议)等简单路由协议，其具有用于冗余的BFD (双向转发检测)。例如，网络提供商可能需要在无线订户终接情形下是基站网络单元的入口 LSR，以运行比较简单的非链路状态路由协议。这些协议未给出FEC与出口LSR之间的关联性。此外，IGP的收敛时间可能比较高。例如，如果存在大量前缀，并且以高速率向路由表添加和删除它们(例如移动订户在站之间移动可引起比较频繁地修改路由表)，则IGP的收敛时间比较高。例如，无线网络(例如4G或LTE网络)中的典型边缘LSR可支持数十万或百万的订户(每一个订户在IGP中都可具有独特的前缀)。IGP也有多个抑制(dampen)机制，它们可增大收敛时间(例如LSA(链路状态广告)生成延迟(例如通过使用在RFC2328中描述的MinLSInterval)、LSA调步定时器(例如使用在RFC 2328中描述的重传定时器(RxmtInterval)和SPF (最短路径优先)抑制定时器)。而且，当LSDB (链路状态数据库)很大时，SPF在典型SPF运行期间执行许多次存储器存取，并且当将路由下载到公用储存器(store)(例如RIB (路由信息库))时，也需要相当大量的处理和/或存储器存取。这些全都增大了 IGP的收敛时间。运行诸如BGP等附加协议不是优选的，原因在于它增加了开销(无论是在资本支出(CapEx)上还是运营支出(OpEx)上)。例如，在资本支出上的开销包含开发和/或支持另一协议所需的开发资源，所述另一协议包括诸如可缩放性、高可用性和/或冗余等特征；运行附加协议所需的额外CPU和/或存储器，其随着冗余而增大；全网格连接(网络中每对LSR之间一个连接)的需要增大了计算资源(CPU循环、存储器等)量以随着网络中LSR数量的增大而增长；并且如果避免了全网格，则它需要单独的路由-反射器(RR)，其是单独类型的网络单元。在运营支出上的开销包括在网络设计上引入复杂性，原因在于BGP必须在每一个LSR上被配置；如果使用RR(其通常是单独的网络单元)，则它需要由运营商维护；并且配置和维护BGP协议需要专业且昂贵的人员的专业知识。
技术实现思路
本文描述了通过使用分层LSP (标记交换路径)来改进LDP (标记分发协议)收敛时间。在一个实施例中，在MPLS(多协议标记交换)网络中为分别属于多个终端站的多个FEC(转发等效类)建立分层LSP。每个FEC的分层LSP包含:出口 LSR(标记交换路由器)LSP，其对于每一个FEC而言是公用的并且形成这些FEC的出口 LSR的路径，并且当在MPLS网络中标记交换分组时使用；并且还包含独特的FEC LSP，其由出口用于标识分组并将分组转发到所述FEC ;响应于改变第一网络单元针对所述出口 LSR LSP的下一跳的拓扑改变，修改转发结构以至少改变所述出口 LSR LSP的下一跳，而基本上没有修改所述FEC LSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改改进了 LDP收敛时间。在一个实施例中，在MPLS网络中充当出口 LSR的网络单元执行如下操作。网络单元生成包含映射到第一网络单元的IP地址的标记的出口 LSR标记映射消息。对于属于其中网络单元是出口的终端站的每个FEC，它为那个FEC生成分层标记映射消息，其指示由网络单元为那个FEC始发的标记，并指示网络单元始发了那个标记。所述出口标记映射消息和所述分层标记映射消息被传送到网络单元的对等体，以允许为每个FEC建立分层LSP，所述分层LSP包含定义到达网络单元的路径的外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，其由网络单元用于标识分组并将分组转发到所述FEC。所述分层LSP允许入口 LSR通过改变与外部LSP相关联的一个或多个转发条目对影响到出口 LSR的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何内部LSP相关联的任何转发条目，由此改进了 LDP收敛时间。在一个实施例中，充当入口 LSR的网络单元包含控制卡，该控制卡包含分层标记模块。分层标记模块可操作以处理从出口 LSR为属于终端站的多个FEC始发的分层标记映射消息和从出口 LSR始发的出口 LSR标记映射消息，所述分层标记映射消息各包含由出口LSR为FEC始发的标记的映射并指示出口 LSR始发了那个标记，并且出口 LSR标记映射消息各包含映射到出口 LSR的IP地址的标记，使得为多个FEC中的每个FEC建立分层LSP。每个FEC的分层LSP包含:基于出口 LSR标记映射消息的出口 LSR LSP,其对于每一个FEC都是公用的，并提供到出口 LSR的下一跳；以及独特的FEC LSP，其承载信息以标识分组并将分组转发到该FEC。分层标记模块还可操作以将表示所述分层LSP的一个或多个转发结构条目下载到所述网络单元的一个或多个线卡。响应于改变到出口 LSR的下一跳的拓扑改变，分层标记模块可操作以修改出口 LSR LSP的一个或多个转发结构条目并将所述一个或多个转发结构条目下载到一个或多个线卡以改变针对出口 LSR的下一跳，而基本上没有修改和下载FEC LSP的任何转发结构条目。通过减少在拓扑改变之后的转发结构修改改进了LDP收敛时间。在一个实施例中，充当多个FEC的出口 LSR的网络单元包含控制卡，该控制卡包含分层标记模块，分层标记模块可操作以生成包含映射到第一网络单元的IP地址的标记的出口 LSR标记映射消息。对于每一个FEC，分层标记模块可操作以为那个FEC生成分层标记映射消息，其指示由网络单元为那个FEC始发的标记，并指示网络单元始发了那个标记，并且还可操作以使生成的出口 LSR标记映射消息和分层标记映射消息被传送到充当中间或中转LSR的一个或多个网络单元以允许为每一个FEC建立分层LSP，所述分层LSP包含定义到达充当出口 LSR的网络单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.20 US 12/886,4391.一种在MPLS (多协议标记交换)网络中充当LSR(标记交换路由器)的第一网络单元中用于改进LDP(标记分发协议)收敛时间的方法，所述方法包括如下步骤: 为分别属于多个终端站的多个FEC (转发等效类)建立分层LSP (标记交换路径)，其中每个FEC的所述分层LSP包含: 出口 LSR LSP，所述出口 LSR LSP对于每一个所述FEC而言是公用的，并形成到第二网络单元的路径，并且当在所述MPLS网络中标记交换分组时使用，所述第二网络单元充当所述多个FEC的出口 LSR ;以及 独特的FEC LSP，所述独特的FEC LSP由所述第二网络单元用于标识分组并将分组转发到所述FEC ；以及 响应于改变所述第一网络单元针对所述出口 LSR LSP的下一跳的拓扑改变，修改转发结构以至少改变针对所述出口 LSR LSP的所述下一跳，而基本上没有修改所述FEC LSP的任何转发结构条目； 由此，通过减少在所述拓扑改变之后的转发结构修改改进了 LDP收敛时间。2.按权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络单元充当入口LSR，并且其中，建立所述分层LSP的所述步骤还包含如下步骤: 从充当中间LSR的第三网络单元接收多个标记映射消息，所述多个标记映射消息包含: 第一出口 LSR标记映射消息，其指示映射到所述第二网络单元的IP地址的标记，其中所述标记的值由所述第三网络单元分配，以及 用于所述多个FEC中每个FEC的独特的分层标记映射消息，每一个所述分层标记映射消息指示映射到那个FEC的标记由所述出口 LSR始发，并且还指示始发所述标记的所述出口 LSR的身份；以及 基于所述出口 LSR标记映射消息在转发结构中安装出口 LSR标记条目，使得指示的标记将被推送到用于送往所述多个FEC中任一个FEC的出局分组的标记栈上，并且那些分组将被传送到所述第三网络单元；以及 对于每个独特的分层标记映射消息，基于那个分层标记映射消息在所述转发结构中安装分层标记条目，使得指示的标记将被推送到用于送往那个FEC的出局分组的所述标记栈上，并且所述出口 LSR标记条目应该被访问。3.按权利要求2所述的方法，还包括如下步骤: 从第四网络单元接收多个标记映射消息，所述第四网络单元充当提供到所述第二网络单元的备选下一跳的中间LSR，所述多个标记映射消息包含: 第二出口 LSR标记映射消息，所述第二出口 LSR标记映射消息指示映射到所述第二网络单元的IP地址的标记，其中，所述标记的值由所述第四网络单元分配，以及用于所述多个FEC的独特的分层标记映射消息； 其中，所述拓扑改变将所述第一网络单元针对所述出口 LSR LSP的所述下一跳从所述第三网络单元改变到所述第四网络单元；以及 其中，修改所述转发结构以至少改变针对所述出口 LSR LSP的所述下一跳的所述步骤包含:改变所述转发结构中的所述出口 LSR标记条目，使得由所述第四网络单元分配的所述标记将被推送到送往所述多个FEC中任一个FEC的所述出局分组上，并且那些分组将被传送到所述第四网络单元。4.按权利要求2所述的方法，还包括如下步骤: 接收送往所述多个终端站中第一终端站的未标记分组； 基于所述分组中的所述目的地IP地址来确定所述第一终端站的所述FEC ； 基于所述FEC来访问所述分层标记条目； 将所访问的分层标记条目中指示的标记推送到用于所述分组的标记栈上； 访问由所述所访问的分层标记条目所指示的所述出口 LSR标记条目； 将在所述所访问的出口 LSR标记条目中指示的所述标记推送到用于所述分组的所述标记栈上；以及 将标记的分组传送到所述出口 LSR标记条目中标识的下一跳。5.按权利要求1所述的方法，其中，所述拓扑改变是如下项其中之一:链路故障、节点故障、度量改变和具有到所述第二网络单元的更优化路径的新路由。6.一种在MPLS (多协议标记交换)网络中充当出口 LSR(标记交换路由器)的第一网络单元中用于始发标记映射消息以从充当入口 LSR的第二网络单元通过充当中间LSR的一个或多个第三网络单元的集合到所述第一网络单元建立分层LSP (标记交换路径)的方法，所述方法包括如下步骤: 生成出口 LSR标记映射消息，所述出口 LSR标记映射消息包含映射到所述第一网络单元的IP地址的标记； 对于分别属于其中所述第一网络单元是出口的多个终端站的多个FEC(转发等效类)中的每个FEC，为那个FEC生成分层标记映射消息，所述分层标记映射消息指示由所述第一网络单元为那个FEC始发的标记并指示所述第一网络单元始发了那个标记； 将所述出口 LSR标记映射消息和所述分层标记映射消息传送到所述第一网络单元的一个或多个对等体，以允许为所述多个FEC中的每个FEC建立所述分层LSP，所述分层LSP包含外部LSP和特定于那个FEC的内部LSP，所述外部LSP定义到达所述第一网络单元的路径，所述内部LSP由所述第一网络单元用于标识分组并将分组转发到那个FEC ； 由此，所述分层LSP允许所述第二网络单元通过改变与所述外部LSP相关联的一个或多个转发条目来对影响到所述第一网络单元的可到达性的拓扑改变作出反应，而基本上没有修改与任何所述内部LSP相关联的任何转发条目。7.按权利要求6所述的方法，其中，包含在所述出口LSR标记映射消息中的所述标记是空标记，并且其中，所述第一网络单元的IP地址是所述第一网络单元的环回IP地址。8.按权利要求6所述的方法，其中，响应于从所述第二网络单元接收到标记请求消息生成至少一个所述分层标记映射消息。9.按权利要求6所述的方法，其中，所述分层标记映射消息包含分层标记TLV(类型长度值)，所述分层标记TLV包含: 通用标记子TLV，所述通用标记子TLV包含由所述第一网络单元为那个FEC始...

【专利技术属性】
技术研发人员：S基尼，P德索扎，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：