CN103368844B - Mpls网络中的报文处理方法及标签交换路由器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种MPLS网络中的报文处理方法及标签交换路由器，其中，该方法包括：标签交换路由器LSR获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；在接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；若与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。本申请能够检测到转发环路，并阻断转发环路。

Description

MPLS网络中的报文处理方法及标签交换路由器

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种MPLS网络中的报文处理方法及标签交换路由器。

背景技术

MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS独立于第二和第三层协议，它提供了一种方式，将IP地址等映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。

当MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)网络中的链路不可用时，例如，链路故障或LSR(Label Switching Router，标签交换路由器)故障，需要通过故障链路或故障LSR的传送才能到达目的地的MPLS报文将会丢弃，MPLS数据流的转发将会中断，直到LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)沿着新的路径建立了新的LDPLSP(Label Switched Path，标签交换路径)，被中断的MPLS数据流才能恢复正常的传送。LDP快速重路由(Fast Reroute，FRR)功能可以用来尽可能地缩短网络故障导致的MPLS数据流的中断时间。

例如，在如图1所示的MPLS网络中，LSR A、LSR B和LSR C上都配置了LDP FRR功能。

LSR A、LSR B和LSR C之间运行路由协议，互相学习邻居LSR的环回口地址，建立LDP邻居。然后，LSR B将本设备的环回口地址2.2.2.2/32及其标签信息发送给LSR A和LSRC。

LSR A收到后，在本地的路由信息中查找到2.2.2.2/32路由，且下一跳是LSR B，于是形成到2.2.2.2/32的LSP，即，LSR A→LSR B。LSR A形成了目的地址为2.2.2.2/32的LSP后，将2.2.2.2/32及LSR A为2.2.2.2/32分配的标签信息发送给LSR C。此时，LSR A使能LDPFRR后，LSR A上的2.2.2.2/32路由会形成主备路由，主路由的下一跳为LSR B，备路由的下一跳为LSR C，主路由对应的LSP(称为主LSP，即LSR A→LSR B)已经形成，根据备路由及其下一跳(即LSR C)发来的标签信息即可形成备份LSP，即LSR A→LSR C→LSR B。

同样，LSR C收到后，在本地的路由信息中查找到2.2.2.2/32的路由，且下一跳是LSR B，于是形成到2.2.2.2/32的LSP，即，LSR C→LSR B。LSR C形成了目的地址为2.2.2.2/32的LSP后，将2.2.2.2/32及LSR C为2.2.2.2/32分配的标签信息发送给LSR A。此时，LSR C使能LDP FRR后，LSR C上的2.2.2.2/32路由会形成主备路由，主路由的下一跳为LSR B，备路由的下一跳为LSR A，主路由对应的LSP(称为主LSP，即LSR C→LSR B)已经形成，根据备路由及其下一跳(即LSR A)发来的标签信息即可形成备份LSP，即LSR C→LSR A→LSR B。

从而，通过上述过程，形成了LSR A到LSR B之间的主备LSP，主LSP为LSR A→LSRB，备LSP为LSR A→LSR C→LSR B；形成了LSR C到LSR B之间的主备LSP，主LSP为LSR C→LSR B，备LSP为LSR C→LSR A→LSR B。

由于LSR A到LSR B的备LSP以及LSR C到LSR B的备LSP都会经过LSR A与LSR C之间的链路，这样，当LSR B故障或重启后，LSR A和LSR C都会检测到该故障，从而都会将数据流切换到备LSP。LSR A通过备LSP将数据流转发给LSR C，而LSR C又通过备LSP将收到的数据流再转发给LSR A。这样，在LSR A与LSR C之间就形成了转发环路。

发明内容

本申请提供了一种MPLS网络中的报文处理方法及标签交换路由器，以解决现有技术中存在的转发环路问题。

本申请的技术方案如下：

一方面，提供了一种MPLS网络中的报文处理方法，该方法包括：

LSR获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

在接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到MPLS报文对应的源LSR ID；

判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

若与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。

另一方面，还提供了一种MPLS网络中的报文处理方法，该方法包括：

LSR获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

在接收到携带有与本设备的跟踪标签相同的MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找接收的MPLS报文对应的源LSR ID，其中，本设备的跟踪标签为本设备预先发送给邻居LSR的；

判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同，若与下一跳LSR的LSR ID相同，则丢弃该MPLS报文。

又一方面，还提供了一种MPLS网络中的LSR，包括：

获取模块，用于获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块，用于接收MPLS报文；

查找模块，用于在接收模块接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到MPLS报文对应的源LSR ID；

判断模块，用于判断查找模块查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块，用于若判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。

又一方面，还提供了一种MPLS网络中的LSR，包括：

获取模块，用于获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块，用于接收MPLS报文；

查找模块，用于在接收模块接收到携带有与本设备的跟踪标签相同的MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找接收的MPLS报文对应的源LSR ID，其中，本设备的跟踪标签为本设备预先发送给邻居LSR的；

判断模块，用于判断查找模块查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块，用于若判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则丢弃该MPLS报文。

通过本申请的上述技术方案，MPLS网络中的LSR预先获取邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中，在接收到MPLS报文后，就可以根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID，即查找到发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR，然后，判断该上一跳LSR与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR是否相同，若相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，说明出现了转发环路，丢弃该MPLS报文，从而实现了转发环路的阻断。

附图说明

图1是一种MPLS网络的实际组网示意图；

图2是本申请的实施例一的MPLS网络中的报文处理方法的流程图；

图3是本申请的实施例三的标签映射消息中的新定义的FEC封装的格式示意图；

图4是本申请的实施例三的转发环路信息的格式示意图；

图5是本申请的实施例五的MPLS网络中的LSR的一种格式示意图；

图6是本申请的实施例五的MPLS网络中的LSR的另一种格式示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的转发环路问题，以下实施例中提供了一种MPLS网络中的报文处理方法，以及一种可以使用该方法的LSR。

以下实施例的MPLS网络中包括：多个LSR。本申请实施例中的LSR指的是一个实际的LSR设备或一个虚拟的LSR，拥有独立的LSR ID。

实施例一

本申请的实施例一的MPLS网络中的报文处理方法可以由任意一个LSR来执行。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S202，获取本设备直连的邻居LSR的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址、该邻居LSR的LSR ID(标识)与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

在实际实施过程中，可以先在控制层面将本设备上连接邻居LSR的接口、该邻居LSR的MAC地址与该邻居LSR的LSR ID关联起来，然后将该关联关系配置到转发层面用于指导报文转发。

具体的，在控制层面：

当MPLS网络采用了LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)时，运行了LDP协议的LSR之间会交互Link Hello(链路握手)报文，可以利用Link Hello报文来获取步骤S202中的对应关系。LSR执行的步骤包括：

步骤11：与邻居LSR交互Link Hello报文；

即，向邻居LSR发送Link Hello报文，并且，接收邻居LSR发来的Link Hello报文。

步骤12：从接收到的邻居LSR发来的Link Hello报文中获取到邻居LSR的IP(Internet Protocol，因特网协议)地址和LSR ID；

其中，邻居LSR发来的Link Hello报文的源IP地址即为该邻居LSR的IP地址。

步骤13：根据获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

由于LSR已经通过ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)学习，学习到了网络中各个设备的IP地址和MAC地址的对应关系并保存在ARP表中，因此，本LSR可以根据邻居LSR的IP地址在ARP表中查找到与该IP地址对应的MAC地址，即，该邻居LSR的MAC地址。

步骤14：将查找到的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与Link Hello报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中，如表1所示。

表1

MAC地址	接口	LSR ID
			1-1-1	Intf1	3.3.3.3
1-1-2	Intf3	3.3.3.3
			2-2-2	Intf2	2.2.2.2

当MPLS网络采用了RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)TE(流量工程)时，运行了RSVP TE的LSR之间会交互特定报文，可以利用特定报文来获取步骤S202中的对应关系，其中，特定报文是RSVP Path(路径)报文或者Hello报文。LSR执行的步骤包括：

步骤21：与邻居LSR交互特定报文；

步骤22：从接收到的邻居LSR发来的特定报文中获取到邻居LSR的IP地址和LSRID；

步骤23：根据获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

具体的查找过程可以参见上述步骤13，这里不再赘述。

步骤24：将查找到的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与该报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中，如表1所示。

经过上述步骤，控制层面在形成LSP之前，即可形成邻居设备映射表，然后，将邻居设备映射表中的内容配置到转发层面。

转发层面在按照现有技术形成了到其他LSR的LSP，即，生成了到其他LSR的LSP对应的入标签映射表项后，在对接收到的MPLS报文进行转发的过程中，可以利用邻居设备映射表来检测转发环路。

可以配置LSR始终检测转发环路，也可以配置LSR在特定情况下检测转发环路，例如，在发生FRR切换后启动转发平面的转发环路检测。

步骤S204，在接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；

可以根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID，即，查找到的源LSR ID所指示的LSR即为发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR。

步骤S206，判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同，若是，则执行步骤S208，否则，执行步骤S210；

即，判断发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR与本LSR要将该MPLS报文转发到的下一跳LSR是否是同一个LSR。

步骤S208，在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文；

也就是说，如果发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR与本LSR要将该MPLS报文转发到的下一跳LSR是同一个LSR，则说明本LSR将要把从一个邻居LSR(即发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR)接收的MPLS报文再次转发给该邻居LSR(即本LSR要将该MPLS报文转发到的下一跳LSR)，检测到了转发环路。为了阻断该转发环路，需要将该MPLS报文丢弃，即，不会将该MPLS再次转发给发来该MPLS报文的邻居LSR。

步骤S210，将该MPLS报文按照现有技术进行转发。

在实际实施过程中，在步骤S206-S208中，根据接收的MPLS报文中携带的标签，在入标签映射表中查找到匹配表项，如果该匹配表项中的操作为交换(SWAP)，且根据该匹配表项中的转发信息无需再对该MPLS报文进行其他标签处理操作，例如，压标签操作或弹出标签操作，则该MPLS报文就是只需进行交换标签操作的报文；在该匹配表项的转发信息中包含有该MPLS报文需要转发到的下一跳的LSR ID。

需要注意的是：如表2所示，当匹配表项是存在主备的转发表项(即该匹配表项对应于两个LSR之间的主LSP和备LSP)时，在步骤S206中是将查找到的源LSR ID与该匹配表项中生效的转发信息中的下一跳的LSR ID进行比较。

表2

在表2中，m表示为主用，b表示为备用，u表示生效。下一跳的信息中可以包括：下一跳的LSR ID和MAC地址等。

本申请实施例一的技术方案中，MPLS网络中的LSR预先获取邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中，在接收到MPLS报文后，就可以根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID，即查找到发送该MPLS报文给本LSR的上一跳LSR，然后，判断该上一跳LSR与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR是否相同，若相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，说明出现了转发环路，丢弃该MPLS报文，从而实现了转发环路的阻断。

实施例二

以图1所示的MPLS网络中的LSR C为例，详细说明上述实施例一的方法。

在图1中，LSR A的LSR ID为1.1.1.1，连接LSR C的接口对应的MAC地址为1-1-1；LSR B的LSR ID为2.2.2.2，连接LSR C的接口对应的MAC地址为2-2-2；LSR C的LSR ID为3.3.3.3，连接LSR A的接口为Intf1、对应的MAC地址为3-3-3，连接LSR B的接口为intf2、对应的MAC地址为3-3-4。

LSR C按照上述步骤S202形成的邻居设备映射表如表3所示：

表3

MAC地址	接口	LSR ID
			1-1-1	Intf1	1.1.1.1
2-2-2	Intf2	2.2.2.2

LSR A、LSR B和LSR C使能LDP FRR后，按照现有技术，LSR A到LSR B形成主备LSP：主LSP为LSR A→LSR B，备LSP为LSR A→LSR C→LSR B。LSR C到LSR B形成主备LSP：主LSP为LSR C→LSR B，备LSP为LSR C→LSR A→LSR B。

从而，LSR A上生成的入标签映射表如表4-1所示，LSR B上生成的入标签映射表如表4-2所示，LSR C上生成的入标签映射表如表4-3所示。

表4-1

表4-2

入标签	操作	出标签	转发信息	标志位
					1000	POP	/	/	/

表4-3

其中，m表示为主用，b表示为备用，u表示生效。

在LSR B故障后，LSR A和LSR C都会检测到该故障，从而进行FRR切换，切换到备LSP。从而，表4-1会更新为表5-1，表4-3会更新为表5-3：

表5-1

表5-3

LSR A将数据流切换到备LSP：LSR A→LSR C→LSR B，按照表5-1中生效的转发信息和交换标签将数据封装成MPLS报文，其中，该MPLS报文的源MAC为1-1-1，目的MAC为3-3-3，标签为1200。然后，将该MPLS报文发送出去。

LSR C通过接口Intf1收到该MPLS报文之后，根据该MPLS报文的源MAC 1-1-1和入接口Intf1，在表3中查找到对应的LSR ID 1.1.1.1，即，确定出发送该MPLS报文到本LSR的上一跳LSR为LSR A；然后，根据该MPLS报文的标签1200，在如表5-3所示的入标签映射表中查找到匹配表项，该匹配表项中生效的转发信息中的下一跳为LSR A，LSR A的LSR ID为1.1.1.1，比较查找到的LSR ID与该下一跳LSR的LSR ID，比较结果为两者相同，则在对该MPLS进行标签处理时只需对该MPLS报文进行交换标签操作(匹配表项中的操作为SWAP)时，丢弃该MPLS报文。

实施例三

在实施例一中，对于只需进行交换标签操作的MPLS报文，在检测到转发环路后，就直接进行丢弃。然而，对于需要弹出标签或压标签的MPLS报文，则无法简单地在判断出发送MPLS报文给本LSR的上一跳LSR与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR相同时，即认为是转发环路。因为在一些情况下，例如，LSR A→LSR B→LSR A的情况是正常的。

如图1所示，在TE FRR的情况下，LSR A到LSR B的主LSP为LSR A→LSR C→LSR B，在LSR A和LSR C上使能TE FRR功能。为了保护LSR C→LSR B的备份LSP为LSR C→LSR A→LSR B。

LSR C上的入标签映射表如表6所示：

表6

在表6中，T表示需要走隧道，有压标签操作。m表示为主用，b表示为FRR备用，u表示生效。

在LSR C与LSR B之间的链路故障之后，LSR C会将数据流切换到备份LSP：LSR C→LSR A→LSR B，即，LSR C在接收到LSR A发来的数据流之后，会通过LSR C→LSR A→LSR B，将该数据流最终发送到LSR B。此时LSR A到LSR B的路径为LSR A→LSR C→LSR A→LSR B，即，LSR A→LSR C→LSR A是正常的。

为了检测到此种情况下的转发环路，本申请提供了本实施例三的方法。

为了描述方便，本实施例三中，以任意两个相邻的LSR：第一LSR和第二LSR来进行说明。本实施例中，在每一个LSR上部署LDP或RSVP TE，LDP模块或RSVP TE模块会向标签管理模块(LSR上用于管理标签的模块)申请一个特定的标签，称为跟踪标签，从而，每一个LSR具有一个跟踪标签并发送给邻居LSR。

本实施例三的方法包括以下步骤：

步骤S302，第一LSR获取邻居LSR的跟踪标签；

其中，步骤S302中，获取邻居LSR的跟踪标签的方法包括步骤31-32：

步骤31：与邻居LSR交互标签映射消息；

在实际过程中，在控制层面上，LDP或RSVP TE将本LSR的跟踪标签通过标签映射消息发布给邻居LSR，在协议交互时，邻居之间会通过标签映射消息相互同步跟踪标签。从而，在LSP生成之前，LSR会学习到邻居LSR的跟踪标签。

本实施例在现有技术的标签映射消息中定义了一个新的FEC(ForwardingEquivalence Class，转发等价类)封装，该FEC封装的格式可以参见图3。在本实施例的标签映射消息中携带有本LSR的跟踪标签的值，并且，通过该FEC封装来说明该值。下面对该FEC封装中的主要字段进行解释。

Trace-label(跟踪标签)：表示本FEC封装对应的值是跟踪标签。

Action(动作)：表示发现转发环路后的处理动作，例如，在默认情况下，在发现转发环路时，停止转发，即丢弃报文，或者，在发现转发环路时发出告警信息，或者，上送管理服务器等。

Label-Pro(标签属性)：表示跟踪标签对应的属性值。

步骤32：从接收到的邻居LSR发来的标签映射消息中获取到邻居LSR的跟踪标签。

在实际实施过程中，可以通过邻居设备跟踪标签表记录获取到的邻居LSR的跟踪标签，如表7所示：

表7

LSR ID	跟踪标签
		1.1.1.1	1111
2.2.2.2	2222

步骤S304，第一LSR获取邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

具体的获取方法，可以参见实施例一中的步骤S102，这里不再赘述。

步骤S306，第一LSR在接收到MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；

步骤S308，判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同，若相同，则执行步骤S310，否则，执行步骤S312；

步骤S310：在该MPLS报文是需要进行压标签操作或弹出标签操作的报文时，将查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR的跟踪标签携带在该MPLS报文中转发出去；

步骤S308-S310中，根据接收到的MPLS报文携带的标签，在入标签映射表中查找到匹配表项，如果该匹配表项中的操作为压(PUSH)，则该MPLS报文就是需要进行压标签操作的报文；或者，如果该匹配表项中的操作为弹出(POP)，则该MPLS报文就是需要进行弹出标签操作的报文；或者，如果该匹配表项中的操作为交换(SWAP)，且根据该匹配表项中的转发信息还需要再对该MPLS报文进行压标签操作，则该MPLS报文就是需要进行压标签操作的报文；或者，如果该匹配表项中的操作为交换(SWAP)，且根据该匹配表项中的转发信息还需要再对该MPLS报文进行弹出标签操作，则该MPLS报文就是需要进行弹出标签操作的报文。

另外，在该匹配表项的转发信息中包含有该MPLS报文需要转发到的下一跳的LSRID。

需要注意的是：当匹配表项是存在主备的转发表项(即该匹配表项对应于两个LSR之间的主LSP和备LSP)时，在步骤S308中是将查找到的源LSR ID与该匹配表项中生效的转发信息中的下一跳的LSR ID进行比较。

在实际实施步骤S310时，根据查找到的源LSR ID，在如表7所示的邻居设备跟踪标签表中查找到对应的跟踪标签，然后，在对该MPLS报文进行转发时，可以将查找到的跟踪标签封装为最外层标签，然后转发出去。

假设，查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR是第二LSR，则，第一LSR在接收到第二LSR发来的MPLS报文后，会再次将该MPLS报文转发给第二LSR，并且，转发的MPLS报文中携带有第二LSR的跟踪标签。

步骤S312，按照现有技术对该MPLS报文进行转发。

第二LSR执行的操作包括：

步骤S402，第二LSR获取邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

具体的获取方法，可以参见实施例一中的步骤S102，这里不再赘述。

步骤S404，第二LSR在接收到第一LSR发来的携带有跟踪标签的MPLS报文后，判断该MPLS报文中携带的跟踪标签是否与本设备的跟踪标签相同，若相同，则执行步骤S406，否则，由于在跟踪标签不是本设备的跟踪标签时，第二LSR不识别该跟踪标签，会将该跟踪标签作为普通的标签处理；

步骤S406，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID，执行步骤S408；

此时，查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR即为第一LSR。

步骤S408，判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同，若相同，则执行步骤S410，否则，执行步骤S412；

若相同，则说明MPLS报文的转发路径为：第二LSR→第一LSR→第二LSR→第一LSR，此时，确定检测到了转发环路。

步骤S410，丢弃该MPLS报文，同时，向查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR(即第一LSR)发送转发环路信息，用于指示第一LSR停止转发与在步骤S404中接收的MPLS报文具有相同属性的MPLS报文，其中，该转发环路信息中包含有：在步骤S404中接收的MPLS报文中携带的多个标签，这多个标签中包括：跟踪标签和转发标签，其中，转发标签即为现有技术中用于转发MPLS报文所需的标签，例如，入标签、出标签。

在实际实施过程中，在转发层面检测到转发环路时，即，在步骤S408中判断出相同，可以通知协议层面，由协议层面向第一LSR发送转发环路信息，来指示第一LSR停止转发，即将环路提前终止。可以将该转发环路信息携带在LDP Notification(通告)报文或RSVP PATH ERROR(错误)报文中发送给第一LSR。

具体的，转发环路信息可以是一个TLV(Type Length Value，类型长度值)格式，如图4所示，下面对转发环路信息中的主要字段进行解释。

Label-Loop(标签环)：表示本TLV是转发环路信息；

Label-Stack(标签栈)：用于携带多个标签。

步骤S412，弹出跟踪标签，按照现有技术对该MPLS报文进行转发。

在步骤S408-S410中，弹出该MPLS报文中的跟踪标签，之后根据接收到的MPLS报文携带的标签，在入标签映射表中查找到匹配表项，在该匹配表项的转发信息中包含有该MPLS报文需要转发到的下一跳的LSR ID。

需要注意的是：当匹配表项是存在主备的转发表项(即该匹配表项对应于两个LSR之间的主LSP和备LSP)时，在步骤S408中是将查找到的源LSR ID与该匹配表项中生效的转发信息中的下一跳的LSR ID进行比较。

之后，第一LSR收到第二LSR发来的转发环路信息之后，会根据该转发环路信息中包含的转发标签，在入标签映射表中查找到对应的表项，禁止查找到的表项转发MPLS报文，即，停止该表项的转发功能。具体的，通过删除该表项来停止该表项的转发功能，或者，通过设置标志位来停止该表项的转发功能。

实施例四

以图1所示的MPLS网络为例，来详细说明上述实施例三中的方法。在TE FRR情况下，在LSR A和LSR C上使能TE FRR功能。LSR A的LSR ID为1.1.1.1，跟踪标签为5555；LSR B的LSR ID为2.2.2.2；LSR C的LSR ID为3.3.3.3。

LSR A到LSR B的主LSP为LSR A→LSR C→LSR B。LSR C上会按照现有技术产生主LSP中LSR C→LSR B的备份LSP，路径为LSR C→LSR A→LSR B。

这里简单说明备份LSP的形成过程：LSR C作为主LSP的传输节点，主LSP在LSR C上从LSR C连接LSR B的接口出去，则LSR C需要为此主LSP形成FRR保护，这里以链路保护为例。LSR C会创建目的地址为下一跳的LSR ID的隧道(可以手工指定路径，也可以自动计算路径，假设这里为自动计算)，从而LSR C上会计算出LSR C→LSR A→LSR B这条路径，然后通过现有的RSVP协议产生这条路径对应的备份LSP。

LSR A上形成的主LSP对应的Ingress(入隧道)表项如表8-1所示：

表8-1

备份LSP在LSR A上形成的入标签映射表项如表8-2所示：

表8-2

入标签	操作	出标签	转发信息	标志位
					9449	SWAP	1234	FGE0/1/2；1.2.0.2	u

LSR B上形成的入标签映射表项如表8-3所示：

表8-3

入标签	操作	出标签	转发信息	标志位
					1222	POP	/	/	NA
1234	POP	/	/	NA

LSR C上形成的入标签映射表项如表8-4所示：

表8-4

LSR C上隧道ID为268435457的Ingress表项如表8-5所示：

表8-5

正常情况下，数据流从LSR A转发到LSR C，LSR C再转发到LSR B。

当LSR C与LSR B之间的链路故障之后，LSR C将使用备份LSP，会将如表8-4所示的表项更新为如表9-1所示：

表9-1

LSR C在接收到LSR A发来的MPLS报文后，发现需要再次将该MPLS报文转发到LSRA，且在转发该MPLS报文时需要对该MPLS报文进行压标签操作，则在转发该MPLS报文时，除按原有技术将该MPLS报文中的标签由1149交换为1222，并且，再压入标签9449以外，还需要增加LSR A的跟踪标签5555。此时，携带有跟踪标签的MPLS报文的封装格式如表9-2所示：

表9-2

LSR A收到格式如表9-2所示的MPLS报文后，检测到该报文来源于LSR C，且携带的跟踪标签是本LSR的跟踪标签，则检测该报文要转发到的下一跳的LSR ID，若发现下一跳是LSR C，即，下一跳与来源LSR相同，则认为检测到了转发环路。本例子中，下一跳为LSR B，与来源LSR C不同，则认为没有产生转发环路，将报文按表项转发到LSR B。

实施例五

针对上述实施例一中的方法，本实施例中提供了一种MPLS网络中的LSR。如图5所示，该LSR中包括以下模块：获取模块101、接收模块102、查找模块103、判断模块104和丢弃模块105，其中，

获取模块101，用于获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块102，用于接收MPLS报文；

查找模块103，用于在接收模块102接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；

判断模块104，用于判断查找模块103查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块105，用于若判断模块104的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。

其中，当MPLS网络采用了LDP时，获取模块中包括：交互单元、获取单元、MAC查找单元和添加单元，其中，

交互单元，用于与邻居LSR交互Link Hello报文；

获取单元，用于从交互单元接收到的邻居LSR发来的Link Hello报文中获取到邻居LSR的IP地址和LSR ID；

MAC查找单元，用于根据获取单元获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

添加单元，用于将MAC查找单元查找到的邻居LSR的MAC地址、获取单元获取的该邻居LSR的LSR ID与Link Hello报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

或者，当MPLS网络采用了RSVP TE时，获取模块中包括：交互单元、获取单元、MAC查找单元和添加单元，其中，

交互单元，用于与邻居LSR交互特定报文，其中，特定报文是RSVP Path报文或者Hello报文；

获取单元，用于从交互单元接收到的邻居LSR发来的特定报文中获取到邻居LSR的IP地址和LSR ID；

MAC查找单元，用于根据获取单元获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

添加单元，用于将MAC查找单元查找到的邻居LSR的MAC地址、获取单元获取的该邻居LSR的LSR ID与该报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

针对上述实施例三中的方法，本实施例中还提供了一种MPLS网络中的LSR。如图6所示，该LSR中包括以下模块：获取模块201、接收模块202、查找模块203、判断模块204和丢弃模块205，其中，

获取模块201，用于获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块202，用于接收MPLS报文；

查找模块203，用于在接收模块202接收到携带有与本设备的跟踪标签相同的MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找该接收的MPLS报文对应的源LSR ID，其中，本设备的跟踪标签为本设备预先发送给邻居LSR的；

判断模块204，用于判断查找模块203查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块205，用于若判断模块204的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则丢弃该MPLS报文。

其中，该LSR中还包括：发送模块，用于若判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则向查找模块查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR发送转发环路信息，用于指示该邻居LSR停止转发与接收的MPLS报文具有相同属性的MPLS报文，其中，转发环路信息中包含有：接收的MPLS报文中携带的跟踪标签和转发标签。

其中，该LSR中还包括：禁止模块，其中，

接收模块，还用于接收转发环路信息；

查找模块，还用于在接收模块接收到转发环路信息之后，根据接收的转发环路信息中包含的转发标签，在入标签映射表中查找到对应的表项；

禁止模块，用于禁止查找模块查找到的表项转发MPLS报文。

另外，获取模块，还用于获取邻居LSR的跟踪标签；查找模块，还用于在接收模块接收到MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；发送模块，还用于若判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是需要进行压标签操作或弹出标签操作的报文时，将查找模块查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR的跟踪标签携带在该MPLS报文中转发出去。

其中，获取模块中包括：交互单元和跟踪标签获取单元，其中，

交互单元，用于与邻居LSR交互标签映射消息；

跟踪标签获取单元，用于从交互单元接收到的邻居LSR发来的标签映射消息中获取到邻居LSR的跟踪标签。

综上，本申请以上实施例可以达到以下技术效果：

针对FRR和TE FRR的情况，分别提供了一种转发环路的检测机制，并且能够终止转发环路。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种多协议标签交换MPLS网络中的报文处理方法，其特征在于，所述方法包括：

标签交换路由器LSR获取本设备直连的邻居LSR的媒体访问控制MAC地址、该邻居LSR的LSR标识ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

在接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找到所述MPLS报文对应的源LSR ID；

判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

若与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPLS网络采用了标签分发协议LDP，则，获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中的方法包括：

与邻居LSR交互链路握手Link Hello报文；

从接收到的邻居LSR发来的Link Hello报文中获取到邻居LSR的因特网协议IP地址和LSR ID；

根据获取的邻居LSR的IP地址，查找邻居LSR的MAC地址；

将查找到的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与所述Link Hello报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPLS网络采用了资源预留协议流量工程RSVP TE，则，获取本设备直连的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系的方法包括：

与邻居LSR交互特定报文，其中，所述特定报文是RSVP路径Path报文或者握手Hello报文；

从接收到的邻居LSR发来的特定报文中获取到邻居LSR的因特网协议IP地址和LSR ID；

根据获取的邻居LSR的IP地址，查找邻居LSR的MAC地址；

将查找到的邻居LSR的MAC地址、该邻居LSR的LSR ID与该报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

4.一种多协议标签交换MPLS网络中的报文处理方法，其特征在于，所述方法包括：

标签交换路由器LSR获取本设备直连的邻居LSR的媒体访问控制MAC地址、该邻居LSR的LSR标识ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

在接收到携带有与本设备的跟踪标签相同的MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找所述接收的MPLS报文对应的源LSR ID，其中，所述本设备的跟踪标签为本设备预先发送给邻居LSR的；

判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同，若与下一跳LSR的LSR ID相同，则丢弃该MPLS报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在判断出与下一跳LSR的LSR ID相同之后，还包括：

向所述查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR发送转发环路信息，用于指示该邻居LSR停止转发与所述接收的MPLS报文具有相同属性的MPLS报文，其中，所述转发环路信息中包含有：所述接收的MPLS报文中携带的跟踪标签和转发标签。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

在接收到转发环路信息之后，根据接收的转发环路信息中包含的转发标签，在入标签映射表中查找到对应的表项；

禁止查找到的表项转发MPLS报文。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

获取邻居LSR的跟踪标签；

在接收到MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；

判断查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

若与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是需要进行压标签操作或弹出标签操作的报文时，将查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR的跟踪标签携带在该MPLS报文中转发出去。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，获取邻居LSR的跟踪标签的方法包括：

与邻居LSR交互标签映射消息；

从接收到的邻居LSR发来的标签映射消息中获取到邻居LSR的跟踪标签。

9.一种多协议标签交换MPLS网络中的标签交换路由器LSR，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取本设备直连的邻居LSR的媒体访问控制MAC地址、该邻居LSR的LSR标识ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块，用于接收MPLS报文；

查找模块，用于在所述接收模块接收到MPLS报文后，根据该MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找到所述MPLS报文对应的源LSR ID；

判断模块，用于判断所述查找模块查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块，用于若所述判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是只需进行交换标签操作的报文时，丢弃该MPLS报文。

10.根据权利要求9所述的LSR，其特征在于，所述MPLS网络采用了标签分发协议LDP，则，获取模块包括：

交互单元，用于与邻居LSR交互链路握手Link Hello报文；

获取单元，用于从所述交互单元接收到的邻居LSR发来的Link Hello报文中获取到邻居LSR的因特网协议IP地址和LSR ID；

MAC查找单元，用于根据所述获取单元获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

添加单元，用于将所述MAC查找单元查找到的邻居LSR的MAC地址、所述获取单元获取的该邻居LSR的LSR ID与所述Link Hello报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

11.根据权利要求9所述的LSR，其特征在于，所述MPLS网络采用了资源预留协议流量工程RSVP TE，则，获取模块包括：

交互单元，用于与邻居LSR交互特定报文，其中，所述特定报文是RSVP路径Path报文或者握手Hello报文；

获取单元，用于从所述交互单元接收到的邻居LSR发来的特定报文中获取到邻居LSR的因特网协议IP地址和LSR ID；

MAC查找单元，用于根据所述获取单元获取的邻居LSR的IP地址，查找到邻居LSR的MAC地址；

添加单元，用于将所述MAC查找单元查找到的邻居LSR的MAC地址、所述获取单元获取的该邻居LSR的LSR ID与该报文的入接口之间的对应关系添加到邻居设备映射表中。

12.一种多协议标签交换MPLS网络中的标签交换路由器LSR，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取本设备直连的邻居LSR的媒体访问控制MAC地址、该邻居LSR的LSR标识ID与本设备上连接该邻居LSR的接口之间的对应关系并保存到邻居设备映射表中；

接收模块，用于接收MPLS报文；

查找模块，用于在所述接收模块接收到携带有与本设备的跟踪标签相同的MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找所述接收的MPLS报文对应的源LSR ID，其中，所述本设备的跟踪标签为本设备预先发送给邻居LSR的；

判断模块，用于判断所述查找模块查找到的源LSR ID与该MPLS报文要转发到的下一跳LSR的LSR ID是否相同；

丢弃模块，用于若所述判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则丢弃该MPLS报文。

13.根据权利要求12所述的LSR，其特征在于，还包括：

发送模块，用于若所述判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则向所述查找模块查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR发送转发环路信息，用于指示该邻居LSR停止转发与所述接收的MPLS报文具有相同属性的MPLS报文，其中，所述转发环路信息中包含有：所述接收的MPLS报文中携带的跟踪标签和转发标签。

14.根据权利要求13所述的LSR，其特征在于，还包括：禁止模块，其中，

所述接收模块，还用于接收转发环路信息；

所述查找模块，还用于在所述接收模块接收到转发环路信息之后，根据接收的转发环路信息中包含的转发标签，在入标签映射表中查找到对应的表项；

所述禁止模块，用于禁止所述查找模块查找到的表项转发MPLS报文。

15.根据权利要求13所述的LSR，其特征在于，还包括：

所述获取模块，还用于获取邻居LSR的跟踪标签；

所述查找模块，还用于在所述接收模块接收到MPLS报文后，根据接收的MPLS报文的源MAC地址和入接口，在所述邻居设备映射表中查找到该MPLS报文对应的源LSR ID；

所述发送模块，还用于若所述判断模块的判断结果是与下一跳LSR的LSR ID相同，则在该MPLS报文是需要进行压标签操作或弹出标签操作的报文时，将所述查找模块查找到的源LSR ID所指示的邻居LSR的跟踪标签携带在该MPLS报文中转发出去。

16.根据权利要求15所述的LSR，其特征在于，所述获取模块包括：

交互单元，用于与邻居LSR交互标签映射消息；

跟踪标签获取单元，用于从所述交互单元接收到的邻居LSR发来的标签映射消息中获取到邻居LSR的跟踪标签。