一种网络标签分配方法、装置、系统和网络设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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IPQnternet Protocol,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。
[000引 为了解决上述问题，现有技术中提出了 MPLS(Multiprotocol L油Ie 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W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。
[0004] 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：
[0005] 1) LDPlX油el Distribution Protocol,标签分发协议），它是最为通用的标签分 配协议之一。
[0006] 首先在MPLS网络中，根据数据报文的传输方向定义了 LSR化油el Switched Router,标记交换路由器）设备上、下游概念，W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,郝么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。
[0007] W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MPLS LDP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送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"送条信息通过Ubel mapping消息发布给LSR2。各个LSR设备间通过 L油el mapping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。
[0008] 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阳C (J'orwarding Equivalence Class,等价转发类）分配 标签，然后通过Ubel mapping消息发送给上游的LSR，再形成标签转发项。
[0009] 2)基于控制平面的标签分配方法。
[0010] 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。
[0011] 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W支持 连接建立、拆除和恢复等。
[0012] 与LDP标签分配不同，该方法中业务、标签、路由等的管理过程均由控制平面集中 实现，也就是说该方法降低了对数据转发面的功能要求。控制平面掌握数据转发面内可用 的网络资源（包括可用链路link和节点node)和各节点间的邻接关系，当业务需要从一端 向另一端转发时，控制平面依据建立的业务转发路径，依次向位于路由路径上的各节点提 交标签分配请求，基于各节点分配标签建立标签转发表W建立端到端的连接，并将建立的 标签转发表下发给相应的节点，各节点根据控制平面下发的标签转发表进行业务报文的转 发。
[0013] 基于控制平面的标签分配方法降低了数据转发面的复杂度，链路状态信息获取、 端到端连接等功能都可W在控制平面上实现，集中控制业务报文在数据转发面的传送。但 随着互联网用户数量的迅速增长和各种新业务的不断涌现，控制平面与数据转发面各节点 之间的交互也成呈井喷式增长，当同一时间网络中存储大量的标签分配请求需要处理时， 将延长各节点对标签分配请求的响应时间，既降低了标签分配的效率，也影响网络报文转 发性能。
【发明内容】
[0014] 本发明实施例提供一种网络标签分配方法、装置、系统和网络设备，用W提高标签 分配效率和网络业务处理性能。
[0015] 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；
[001引所述方法，包括：
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 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。
[0020] 本发明实施例提供一种网络控制装置，包括：
[0021] 存储单元，用于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；
[0022] 标签分配单元，用于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；
[0023] 标签转发表建立单元，用于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；
[0024] 发送单元，用于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。
[0025] 本发明实施例提供一种网络转发设备实施的网络标签分配方法，包括：
[0026] 接收网络控制装置发送的网络标签分配请求，所述网络标签分配请求中携带有请 求分配的标签数量；
[0027] 根据所述标签分配请求中携带的标签数量，为所述网络控制装置分配相应数量的 网络标签。
[0028] 本发明实施例提供一种网络转发设备，包括：
[0029] 接收单元，用于接收网络控制装置发送的网络标签分配请求，所述网络标签分配 请求中携带有请求分配的标签数量；
[0030] 标签分配单元，用于根据所述标签分配请求中携带的标签数量，为所述网络控制 装置分配相应数量的网络标签。
[0031] 本发明实施例提供的网络标签分配方法、装置、系统和网络设备，网络控制装置针 对每一网络转发设备预先存储该网络设备对应的标签资源池，标签资源池中存储有网络控 制装置向网络转发设备预先申请的多个网络标签，送样，在进行业务转发处理时，网络控制 装置可W为位于业务转发路径上的网络转发设备从自身存储的对应的标签资源池中分配 网络标签，而无需实时向网络转发设备申请网络标签，从而，能够大大减少网络控制装置与 网络转发设备由于申请网络标签的交互数量，从而能够减少网络转发设备处理网络标签分 配请求的