CN101494608B

CN101494608B - 一种设置多协议标签交换报文优先级的方法及设备

Info

Publication number: CN101494608B
Application number: CN2009100794522A
Authority: CN
Inventors: 高国义
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: CN101494608A

Abstract

本发明提供了一种设置多协议标签交换报文优先级的方法及设备。所述方法包括：步骤A，MPLS域的入口节点设备为接收到的目的地址为第一IP地址的IP报文加上标签，得到第一MPLS报文，所述第一IP地址为MPLS域中的第一节点设备的IP地址；步骤B，入口节点设备根据预存的与所述第一IP地址对应的优先级参数，设置第一MPLS报文的优先级，其中，所述优先级参数是所述入口节点设备从所述第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息中获取的。按照本发明，可以简化MPLS报文优先级参数的配置，提高设置MPLS报文优先级参数的灵活性。

Description

一种设置多协议标签交换报文优先级的方法及设备

技术领域

本发明涉及多协议标签交换(MPLS，Multi Protocol Label Switching)技术领域，具体涉及一种设置多协议标签交换报文优先级的方法及设备。

背景技术

服务质量(QoS，Quality of Service)是各种存在服务供需关系的场合中普遍存在的概念，它评估服务方满足客户服务需求的能力。随着新业务的不断涌现，人们对MPLS网络的QoS提出了更高的要求，用户已不再满足于能够简单地把报文送达目的地，还希望在转发过程中得到更好的服务，诸如支持为用户提供专用带宽、减少报文的丢失率、管理和避免网络拥塞、调控网络的流量、设置报文的优先级。所有这些，都要求网络应当具备更为完善的服务能力。

QoS进行有区别服务的前提和基础是进行流分类(报文分类)，流分类是采用一定的规则进行流识别并分为不同的类。如图1所示，MPLS报文头中的标签包括4个字段，分别是：20位(比特)的标签值字段、3位的EXP字段、1位的S字段和8位的生存时间TTL字段。其中，EXP字段通常用来携带MPLS报文的优先级参数，因此对MPLS报文进行分类可以根据EXP字段，识别出有不同优先级的流量，从而与某种流控或资源分配的QoS动作关联起来，以针对不同优先级提供区别服务。

目前，通常是在MPLS域的入口节点设备上对报文分类时设置MPLS报文的EXP字段，这样，在MPLS网络的内部就可以直接使用MPLS的EXP字段作为优先级分类标准，同时针对报文的优先级，应用各种队列技术对报文进行不同的处理。因此，如何在入口节点设备上MPLS报文进行EXP字段的设置，对于QOS处理十分关键。

现有技术中设置EXP字段通常是：IP报文到达入口节点设备后，入口节点设备在生成相应的MPLS报文的同时，自动将该IP报文中的服务类型(ToS，Type of Service)字段映射到MPLS报文的EXP字段。ToS字段中包括有用于表示IP优先级的三个比特位，这三个比特位的值是在该IP报文到达入口节点设备之前就已经设置好的，MPLS域的网络管理员无法对其进行控制管理。例如，某个主机与MPLS域的入口节点设备连接，该主机在生成IP报文时，根据本地策略自行设置该IP报文的ToS字段；该IP报文到达入口节点设备时，入口节点设备自动将其中的ToS字段映射到MPLS报文的EXP字段。上述自动映射方式得到的EXP字段通常并不符合MPLS域的QoS要求。为解决该缺点，现有技术又进一步在MPLS域的各个入口节点设备上手工配置相应的出接口，在MPLS报文到达该出接口时，由该出接口对MPLS报文的EXP字段进行改写，使之符合MPLS域的QoS要求。

从以上所述可以看出，现有技术在设置MPLS报文优先级时，通过自动映射设置EXP字段通常不能满足QoS要求，而进一步通过手工配置，则又需要在大量的入口节点设备上进行相应配置，所需要的人工配置工作量较大，配置较为繁琐，缺乏组网QoS方案的灵活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种设置MPLS报文优先级的方法及设备，简化MPLS报文优先级参数的配置，提高设置MPLS报文优先级参数的灵活性。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种设置MPLS报文优先级的方法，包括：

步骤A，MPLS域的入口节点设备为接收到的目的地址为第一IP地址的IP报文加上标签，得到第一MPLS报文，所述第一IP地址为MPLS域中的第一节点设备的IP地址；

步骤B，入口节点设备根据预存的与所述第一IP地址对应的优先级参数，设置第一MPLS报文的优先级，其中，所述优先级参数是所述入口节点设备从所述第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息中获取的。

上述方法中，所述步骤A之前还包括：

入口节点设备接收第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息，所述路由信息中携带有预先配置的优先级参数；根据所述路由信息，计算得到所述入口节点到所述第一IP地址的第一路由，并生成使用所述第一路由转发MPLS报文的MPLS转发表项；从所述路由信息中获取所述优先级参数，并建立所述优先级参数、所述第一IP地址和所述MPLS转发表项之间的对应关系。

上述方法中，所述步骤B之后还包括：

步骤C，入口节点设备根据所述MPLS转发表项，确定第一MPLS报文的下一跳地址，并根据预定的服务质量QOS策略和第一MPLS报文的优先级，控制所述第一MPLS报文的转发。

上述方法中，所述优先级参数携带在所述路由信息中的标记域。

上述方法中，所述步骤B中，所述设置第一MPLS报文的优先级是：根据所述优先级参数，设置第一MPLS报文的EXP字段的值。

上述方法中，所述优先级参数提取自所述第一路由信息的标记域中的低三位。

上述方法中，在所述第一节点设备配置的路由选择协议为OSPF协议时，所述路由信息为携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文；

在所述第一节点设备配置的路由选择协议为RIP版本2时，所述路由信息为RIP更新报文；

在所述第一节点设备配置的路由选择协议为IS-IS路由协议时，所述路由信息为链路状态报文。

本发明还提供了一种MPLS域的节点设备，包括：

IP报文接收单元，用于接收目的地址为第一IP地址的IP报文，所述第一IP地址为所述MPLS域中的第一节点设备的IP地址；

加标签单元，用于为所述第一IP报文加上标签，得到第一MPLS报文；

优先级设置单元，用于根据预存的与所述第一IP地址对应的优先级参数，设置第一MPLS报文的优先级，其中，所述优先级参数是所述节点设备从所述第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息中获取的。

上述节点设备中，还包括：

路由信息接收单元，用于接收第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息，所述路由信息中携带有预先配置的优先级参数；

对应关系建立单元，用于根据所述路由信息，计算得到所述入口节点到所述第一IP地址的第一路由，并生成使用所述第一路由转发MPLS报文的MPLS转发表项；从所述路由信息中获取所述优先级参数，并建立所述优先级参数、所述第一IP地址和所述MPLS转发表项之间的对应关系。

上述节点设备中，还包括：

MPLS转发处理单元，用于根据所述MPLS转发表项，确定第一MPLS报文的下一跳地址，并根据预定的QOS策略和第一MPLS报文的优先级，控制所述第一MPLS报文的转发。

上述节点设备中，所述对应关系建立单元，还用于从所述路由信息的标记域中获取所述优先级参数。

上述节点设备中，所述优先级设置单元，还用于根据所述优先级参数设置第一MPLS报文的EXP字段的值，以设置所述第一MPLS报文的优先级

上述节点设备中，所述路由信息为RIP更新报文、链路状态报文或携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文。

本发明另外还提供了一种MPLS域的节点设备，包括：

优先级配置单元，用于接收并保存对应于第一IP地址的优先级参数，所述第一IP地址是所述节点设备自身的IP地址；

路由信息发布单元，用于根据路由选择协议，生成并发布第一IP地址的路由信息，并在所述路由信息中携带所述优先级参数，所述优先级参数用于供所述MPLS域的入口节点设备设置目的地址为所述第一IP地址的MPLS报文的优先级。

上述节点设备中，所述路由信息发布单元，进一步用于在所述路由信息的标记域中携带所述优先级参数，其中，在所述路由选择协议为OSPF协议时，所述路由信息为携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文；在所述路由选择协议为RIP版本2时，所述路由信息为RIP更新报文；在所述路由选择协议为IS-IS路由协议时，所述路由信息为链路状态报文。

从以上所述可以看出，本发明提供的设置MPLS报文的优先级的方法及设备，在特定路由的目的节点设备上配置相应的优先级参数，在目的节点设备发布的该特定路由的路由信息中携带该优先级参数，该优先级参数将被自动传递到MPLS域内的其它节点设备，从而MPLS域的入口节点设备在接收到该路由信息时，可以将其中的优先级参数与目的节点设备的IP地址相关联，进而在后续对MPLS报文进行处理时，可以根据相关联的优先级参数，自动设置MPLS报文的优先级。本发明只需要在特定路由的目的节点设备上进行优先级参数配置，无需在所有的入口节点设备上都进行相关配置，从而可以大大简化MPLS报文优先级参数的配置，提高设置MPLS报文优先级参数的灵活性。

附图说明

图1为MPLS报文中的标签格式示意图；

图2为MPLS网络的结构示意图；

图3为本发明实施例所述设置MPLS报文优先级的流程示意图；

图4为RIP更新报文的格式示意图；

图5为OSPF协议中第5类LSA的格式示意图；

图6为IS-IS路由协议中的链路状态报文的TLV格式示意图；

图7为本发明实施例所述入口节点设备的结构示意图；

图8为本发明实施例所述节点设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种设置MPLS报文优先级的方法及设备，在特定路由的路由信息中携带预定的优先级参数，网络中的节点设备在学习到该特定路由时记录下该优先级参数，从而入口节点设备在对相应的MPLS报文进行处理时，可以根据对应的优先级参数，设置MPLS报文的优先级，从而简化了入口节点设备对MPLS报文优先级参数的配置工作，提高了配置MPLS报文优先级的灵活性。以下结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步说明。

图2所示为MPLS网络的结构示意图。MPLS网络的基本构成单元是标签交换路由器(LSR，Label Switching Router)，由LSR构成的网络称为MPLS域。位于MPLS域边缘、连接其它用户网络(如IP网络)的LSR又被称为边缘LSR(LER，Label Edge Router)，MPLS域内部的LSR又被称为核心LSR。核心LSR可以是支持MPLS的路由器，也可以是由ATM交换机等升级而成的ATM-LSR。MPLS域内部的LSR之间使用MPLS协议通信，MPLS域的边缘由LER与传统IP技术进行适配。IP报文在入口LER被压入标签后，沿着由一系列LSR构成的标签交换通道(LSP，Label Switched Path)传送。

本实施例中，MPLS域的服务提供商预先规划好需要设置优先级参数的特定路由，假设需要对全网到第一IP地址的路由设置特定的优先级。这里假设第一IP地址为MPLS域内的第一节点设备的IP地址，本实施例中，所述的第一节点设备可以是MPLS域的边缘LSR或核心LSR，所述的入口节点设备为边缘LSR。如图3所示，本实施例所述设置MPLS报文优先级参数的方法，具体包括以下步骤：

步骤31，根据预先规划好的特定的优先级，在第一节点设备上配置相应的优先级参数，第一节点设备根据当前配置的路由选择协议，生成并发布第一IP地址的路由信息，并在该路由信息中携带所述优先级参数。

这里，第一节点设备将第一IP地址的路由信息转发给下一跳设备，该第一IP地址的路由信息在MPLS域内被逐跳转发，到达MPLS域内的各个节点设备。第一节点设备发布第一IP地址的路由信息可以采用各种现有的路由选择协议，如开放最短路径优先(OSPF，Open Shortest Path First)协议，中间***-中间***(IS-IS，intermediate system-to-intermediate system)路由协议，路由信息协议(RIP，Routing Information Protocol)版本2等。第一节点设备可以在第一IP的路由信息中设置特定的优先级字段，并在该优先级字段中携带预先规划好的优先级参数。所述优先级字段可以是路由信息中的标记(Tag)域，也可以是路由信息中的其它字段，例如尚未利用或定义的字段。以下针对RIP、OSPF和IS-IS三种协议具体说明：

在MPLS域内运行的路由选择协议为RIP版本2时，第一节点设备通过RIP更新报文发布第一IP地址的路由信息。RIP更新报文的格式如图4所示，此时，用于携带优先级参数的标记域为其中的Route Tag字段，Route Tag字段的长度为16位。

在MPLS域内运行的路由选择协议为OSPF协议时，第一节点设备通过携带有第5类或第7类链路状态通告(LSA，Link State Advertisement)的链路状态更新报文LSU发布第一IP地址的路由信息。此时，用于携带优先级参数的标记域为LSA中的External Route Tag字段，External Route Tag字段的长度为32位，图5示出了第5类LSA的格式。

在MPLS域内运行的路由选择协议为IS-IS路由协议时，第一节点设备通过链路状态报文(LSP，Link State PDUs)发布第一IP地址的路由信息。链路状态报文中包括有多个类型-长度-值(TLV，Type-Length-Value)部分，TLV的格式如图6所示，包括一个字节的Type字段、一个字节的Length字段以及四个字节的Value字段。此时，用于携带优先级参数的标记域为其中一个TLV的Value字段。

以上举例的三种路由协议中，标记域的长度都大于3个比特位。本实施例中MPLS报文的优先级通过3个比特位的EXP字段来表征，因此，在优先级参数只有3个比特位时，只需利用标记域中的三位(如标记域中最低的三位)来携带所述优先级参数。

步骤32，MPLS域的入口节点设备根据接收到的第一IP地址的路由信息，计算得到本入口节点设备到第一IP地址的第一路由，并从接收到的第一IP地址的路由信息的优先级字段中提取出优先级参数；并且，入口节点设备还根据标签分发协议(LDP，Label Distribution Protocol)，划分目的地址为第一IP地址的IP报文所属的转发等价类(FEC，Forwarding Equivalence Class)、分配该FEC对应的标签，并根据所述第一路由生成MPLS转发表项；然后，入口节点设备将所述第一IP地址、所述优先级参数与所述MPLS转发表项相关联，建立并保存三者之间的对应关系。

这里，入口节点设备接收到的第一IP地址的路由信息，可能是第一节点发布的第一IP的路由信息，也可能是第一节点之外的其它节点设备转发的第一IP地址的路由信息。其它节点设备转发的第一IP地址的路由信息均继承有第一节点设备所设置的优先级字段，因此入口节点设备可以从接收到的第一IP的路由信息中提取到所述优先级参数。

步骤33，入口节点设备接收到目的地址为第一IP地址的IP报文后，查相应的转发表项，以判断该IP报文是否需要进行MPLS转发，如果需要，则为该IP报文加上相应的标签，具体可以是根据该IP报文的目的IP地址，确定该IP报文所属的FEC，进而确定该FEC对应的标签，并将该对应的标签加到该IP报文，得到第一MPLS报文。

步骤34，入口节点设备可以根据当前具体的配置，判断是否需要设置第一MPLS报文的优先级，如果需要，则进入步骤36；否则，进入步骤35。

这里，入口节点设备可以根据服务提供商的配置，判断是否需要对第一MPLS报文的优先级进行设置，以提高本实施例的应用灵活性。

步骤35，入口节点设备查找第一MPLS报文对应的MPLS转发表项，根据该MPLS转发表项转发该第一MPLS报文，至此，本流程结束。

步骤36，入口节点设备预存的与所述第一IP地址对应的优先级参数，设置第一MPLS报文的优先级，然后，进入步骤37。

这里，入口节点设备也可以通告查找第一MPLS报文对应的MPLS转发表项，进而根据该MPLS转发表项所对应的优先级参数，设置第一MPLS报文的优先级。本实施例中，第一MPLS报文的优先级通过第一MPLS报文的EXP字段来表征，因此步骤36中通过设置第一MPLS报文的EXP字段的值，来设置第一MPLS报文的优先级。当然，也可以事先约定通过第一MPLS报文中其它字段，如尚未利用或定义的字段，来设置第一MPLS报文的优先级。

步骤37，入口节点设备根据第一MPLS报文中的EXP字段所表示的优先级，应用预定的QoS策略来对第一MPLS报文进行排队处理，并根据对应的MPLS转发表项，确定第一MPLS报文的下一跳地址，转发所述第一MPLS报文：例如，根据第一MPLS报文相对于其它报文具有较高优先级时，优先转发第一MPLS报文；否则，优先转发其它报文，至此，入口节点设备对第一MPLS报文的处理结束，第一MPLS报文将在MPLS域内沿着对应的LSP，最终被转发到第一节点设备。

上述方法中，只需要在特定路由的目的节点设备上配置相应的优先级参数，在利用路由选择协议发布该特定路由的路由信息时携带该优先级参数，从而，该优先级参数将被自动传递到MPLS域内的其它节点设备，MPLS域的入口节点设备在生成使用该特定路由转发MPLS报文的MPLS转发表项时，进一步将该MPLS转发表项与该优先级参数、第一IP地址相对应，从而在后续对MPLS报文进行处理时，可以根据对应的优先级参数，自动设置MPLS报文的优先级。可以看出，本实施例只需要在特定路由的目的节点设备上进行优先级参数配置，而无需在所有的入口节点设备上都进行相关配置，从而可以大大简化MPLS报文优先级参数的配置，提高设置MPLS报文优先级参数的灵活性。

基于上述方法，本实施例还相应地提供了一种MPLS域的节点设备，如图7所示，该节点设备包括：

本实施例中，所述节点设备还可以包括：

对应关系建立单元，用于根据所述路由信息，计算得到所述入口节点到所述第一IP地址的第一路由，并生成使用所述第一路由转发MPLS报文的MPLS转发表项；从所述路由信息中获取所述优先级参数，并建立所述优先级参数、所述第一IP地址和所述MPLS转发表项之间的对应关系；

这里，所述对应关系建立单元，还用于从所述路由信息的标记域中获取所述优先级参数。所述优先级设置单元，还可以进一步用于根据所述优先级参数设置第一MPLS报文的EXP字段的值，以设置所述第一MPLS报文的优先级。所述优先级参数携带在所述第一路由信息的标记域中，对应于不同的路由选择协议，如RIP版本2、IS-IS路由协议和OSPF协议，所述路由信息分别为RIP更新报文、链路状态报文或携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文。

本实施例还提供了一种节点设备，该节点设备可以是MPLS域的边缘LSR或核心LSR，如图8所示，该节点设备包括：

优先级配置单元，用于接收并保存第一IP地址的路由信息对应的优先级参数，所述第一IP地址是所述节点设备自身的IP地址；

路由信息发布单元，用于根据路由选择协议，生成并发布第一IP地址的路由信息，并在所述路由信息中携带所述优先级参数，所述优先级参数用于供所述MPLS域的入口节点设备设置目的地址为所述第一IP地址的MPLS报文的优先级。这里，所述路由信息发布单元，还可以进一步用于在所述路由信息的标记域中携带所述优先级参数，其中，在所述路由选择协议为OSPF协议时，所述路由信息为携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文；在所述路由选择协议为RIP版本2时，所述路由信息为RIP更新报文；在所述路由选择协议为IS-IS路由协议时，所述路由信息为链路状态报文。

综上所述，本发明实施例所述设置MPLS报文优先级的方法及设备，利用路由选择协议在MPLS域内自动发布特定路由的优先级参数，使得入口节点设备可以对特定路由的MPLS报文自动设置优先级，从而简化了MPLS报文优先级的配置工作，提高设置MPLS报文优先级参数的灵活性。

本发明所述设置MPLS报文优先级的方法及设备，并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明之领域，对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims

1.一种设置MPLS报文优先级的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：

入口节点设备接收第一节点设备发布的第一IP地址的路由信息，所述路由信息中携带有预先配置的优先级参数；根据所述路由信息，计算得到所述入口节点设备到所述第一IP地址的第一路由，并生成使用所述第一路由转发MPLS报文的MPLS转发表项；从所述路由信息中获取所述优先级参数，并建立所述优先级参数、所述第一IP地址和所述MPLS转发表项之间的对应关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括：

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述优先级参数携带在所述路由信息中的标记域。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，所述设置第一MPLS报文的优先级是：根据所述优先级参数，设置第一MPLS报文的EXP字段的值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述优先级参数提取自所述路由信息的标记域中的低三位。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述第一节点设备配置的路由选择协议为OSPF协议时，所述路由信息为携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文；

8.一种MPLS域的节点设备，其特征在于，包括：

加标签单元，用于为所述目的地址为第一IP地址的IP报文加上标签，得到第一MPLS报文；

9.如权利要求8所述的节点设备，其特征在于，还包括：

对应关系建立单元，用于根据所述路由信息，计算得到所述节点设备到所述第一IP地址的第一路由，并生成使用所述第一路由转发MPLS报文的MPLS转发表项；从所述路由信息中获取所述优先级参数，并建立所述优先级参数、所述第一IP地址和所述MPLS转发表项之间的对应关系。

10.如权利要求9所述的节点设备，其特征在于，还包括：

11.如权利要求9至10任一项所述的节点设备，其特征在于，

所述对应关系建立单元，还用于从所述路由信息的标记域中获取所述优先级参数。

12.如权利要求11所述的节点设备，其特征在于，

所述优先级设置单元，还用于根据所述优先级参数设置第一MPLS报文的EXP字段的值，以设置所述第一MPLS报文的优先级。

13.如权利要求12所述的节点设备，其特征在于，所述路由信息为RIP更新报文、链路状态报文或携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文。

14.一种MPLS域的节点设备，其特征在于，包括：

15.如权利要求14所述的节点设备，其特征在于，

所述路由信息发布单元，进一步用于在所述路由信息的标记域中携带所述优先级参数，其中，在所述路由选择协议为OSPF协议时，所述路由信息为携带有第5类或第7类LSA的链路状态更新报文；在所述路由选择协议为RIP版本2时，所述路由信息为RIP更新报文；在所述路由选择协议为IS-IS路由协议时，所述路由信息为链路状态报文。