MPLS 网络中数据分组的标签分配方法及系统 技术领域 本发明涉及 MPLS( 多协议标签交换 ) 网络中的标签交换技术，特别涉及使用 LDP( 标签分发协议 ) 分发标签的方法及系统。
背景技术 在 MPLS 网络中， LDP 是专门用来分发标签的， LDP 的主要功能就是根据 FEC( 一种数据分组，称为转发等价类 ) 元素来划分不同的 FEC，然后为不同的 FEC 分配 不同的标签并通告给邻居 LSR( 标签交换设备 )。 LSR 是 MPLS 网络的节点， LDP 就运 行在这些设备上面。
FEC 是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组，可以通过 FEC 元素来 划分。 FEC 元素一般包含了路由前缀、主机地址、下一跳等等，在使用 FEC 元素时，可 以使用其中一个或多个的组合来划分 FEC，现在的技术一般是根据路由前缀来划分的。
当 IP 报文进入 MPLS 网络时，入口 LSR 会依据某种规则来确定对应的 FEC 以及 与之对应的出标签，然后给报文加上相应的标签后从某接口发送出去。 后续的 LSR 只需 沿着由标签交换确定的路径转发报文即可。 当报文到达出口 LSR 时，出口 LSR 会将标签 剥去，然后根据 IP 转发规则处理报文。 报文从入口 LSR 到出口 LSR 所经过的 LSR 集合 构成的数据传输通路就是 LSP( 标签交换路径 )。
IP 路由表包括路由前缀、下一跳、出接口等基本要素， LDP 根据路由前缀来划 分 FEC 是常见做法，也就意味着， LDP 会为不同的路由前缀分配不同的标签，建立不同 的 LSP。
LDP 支持两种标签分发控制模式，独立标签分发控制模式和有序标签分发控制 模式。
所谓有序标签分发控制模式是指 FEC 标签映射只有在下列条件之一发生时才会 通告给邻居 ：1、LSR 是 FEC 的出口 LSR ；2、LSR 已经从 FEC 的下游 LSR 收到 FEC 标 签映射。
上游 LSR 和下游 LSR 是指在 MPLS 网络中，沿标签报文传送的方向相邻的两个 LSR。
按照现有技术在有序标签分发控制模式下分发标签并形成 LSP，会产生如图 1 所 示的结果。 虽然到达网络 A 与网络 B 的数据报文在 MPLS 域内所经过的设备是相同的， 但是根据现有技术分发标签，R3 会为网络 A 和网络 B 分配两个不同的标签并通告给 R2， 同样， R2 也会为网络 A 和网络 B 分配两个不同的标签并通告给 R1，由此在 MPLS 域内 形成了两条 LSP。
在实际的网络环境中，网络布局复杂，而且在核心网络中有大量类似的情况， 一个 LER( 标签交换边缘设备 ) 连接多个非 MPLS 域内的网络，去往这些网络的数据报文 在 MPLS 域内经过相同的设备，但是对应每个网络都有一条 LSP 存在。 由于需要在设备 上保存标签信息，控制平面和数据平面都会消耗一定的内存，多一条 LSP 就会多保存一
份标签信息，当分配的标签数量较为庞大时，消耗的内存就相当可观。 现在 MPLS 网络 中的大多数设备都是支持 MPLS 硬件转发的，存储标签信息会耗费硬件资源，而硬件资 源是有限的，减少分配的标签数量可以节约硬件资源。
LDP 通过发送标签映射消息来通告为 FEC 分配的标签信息，标签映射消息中携 带的 FEC 和标签可以是 N ∶ 1 的关系，也就是说如果为 N 个 FEC 分配的是相同的标签， 那就只需要发送一个标签映射消息即可，而分配不同的标签则需要发送与分配的标签数 量相同的标签映射消息，这会消耗网络带宽和增加设备的处理压力。
LDP 每次为 FEC 分配标签时，都需要安装 MPLS 转发表项，多次标签分配处理 流程也会更加繁杂。 发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种 MPLS 网络中数据分组的标签分配 方法及系统，以减少 MPLS 域内 LSP 的数量，降低系统资源的消耗。
本发明的 MPLS 网络中数据分组的标签分配方法，其特征在于，在有序标签分 发控制模式下，根据数据分组的元素来确定分配的标签 ；如果数据分组的元素相同，则 为这些数据分组分配相同的标签 ；如果数据分组的元素不相同，则为这些数据分组分配 不同的标签 ；所述数据分组是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组。
具体的，所述数据分组的元素包括数据传输的下一跳、出接口以及出标签。 进一步的，所述数据分组是在 MPLS 网络中任意两台设备之间传输的数据分组。 特别的，所述数据分组是在 MPLS 网络中两个 LSR 之间传输的数据分组。
本发明的 MPLS 网络中数据分组的标签分配系统，包括 ：标签分发单元，用于 向上游分发标签 ；标签接收单元，用于接收下游发送的标签 ；其特征在于，还包括要素 比较单元，用于比较数据分组的元素，如果数据分组的元素相同，则为这些数据分组分 配相同的标签，如果数据分组的元素不相同，则为这些数据分组分配不同的标签 ；所述 数据分组是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组。
具体的，所述数据分组的元素包括数据传输的下一跳、出接口以及出标签。
具体的，所述数据分组是在 MPLS 网络中任意两台设备之间传输的数据分组。
特别的，所述数据分组是在 MPLS 网络中两个 LSR 之间传输的数据分组。
本发明的有益效果是，减少了 LSP 的数量和需要存储的标签信息，节约了系统 资源 ；减少了需要安装的 MPLS 转发表项，简化了标签分配处理流程，提高了数据转发 效率。
附图说明
图 1 是现有技术 MPLS 网络中标签分发方式示意图 ； 图 2 是本发明出口 LSR 的标签分发流程图 ； 图 3 是本发明核心 LSR 的标签分发流程图 ； 图 4 是本发明入口 LSR 的标签处理流程图 ； 图 5 是系统结构示意图 ；图 6 是实施例的示意图。具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。
本发明的 MPLS 网络中数据分组的标签分配方法基于 LDP，根据路由前缀划分 FEC，并根据 FEC 的下一跳、出接口以及出标签来为 FEC 分配标签。 如果不同的 FEC， 拥有相同的下一跳、出接口和出标签时，就会为这些 FEC 分配相同的标签，否则分配不 同的标签。
在 MPLS 域内，将数据报文传输方向上不同位置的标签交换设备划分为三类不 同的设备，分别是出口 LSR、核心 LSR 和入口 LSR。 本发明在此三类不同的设备上处理 方式不尽相同。 下面根据流程图一一介绍不同设备上的标签分发方式。
根据有序标签分发控制模式下的标签分发顺序，分别介绍出口 LSR、核心 LSR 和入口 LSR 上的标签分发处理流程。
参见图 2，在出口 LSR 上 LDP 标签分发过程包括以下步骤 ：
步骤 201 ：LSR 根据路由表中的路由前缀来划分 FEC。
步骤 202 ：判断 LSR 是否是 FEC 的出口 LSR，如果是则执行步骤 303，如果不 是则不做处理。
步骤 203 ：出口 LSR 为 FEC 分配相同的标签。 如果使用 PHP( 次末中继段弹出 ) 机制，那么为 FEC 分配的是空标签，否则分配非空标签。
步骤 204 ：在本地安装 ILM( 入标签映射 ) 表项，保存 FEC 与标签的映射关系。
步骤 205 ：出口 LSR 将 FEC 标签映射通告给上游。
参见图 3，在核心 LSR 上 LDP 标签分发过程包括以下步骤 ：
步骤 301 ：LSR 从下游收到为 FEC A 分发的标签。
步骤 302 ：在本地安装 FTN(FEC to NHLFE) 表项，此标签作为 FEC A 的出标 签。
步骤 303 ：在该 LSR 上保存的 FEC 标签映射关系表中查找是否存在 FEC B 与 FEC A 的下一跳、出接口、出标签完全相同，如果存在则执行步骤 304，如果不存在则执 行步骤 305。
步骤 304 ：LSR 为 FEC A 分配和 FEC B 相同的标签，然后执行步骤 307。
步骤 305 ：LSR 为 FEC A 分发新的标签，然后执行步骤 306。
步骤 306 ：在本地安装 ILM 表项，保存 FEC A 与标签的映射关系，然后执行步 骤 307。
步骤 307 ：LSR 将 FEC 标签映射通告给上游。
参见图 4，在入口 LSR 上，标签处理方式与现有技术相同 ：
步骤 401 ：LSR 从下游收到为 FEC 分发的标签。
步骤 402 ：在本地安装 FTN 表项，此标签作为 FEC 的出标签。
本发明的系统结构参见图 5，包括 ：
要素比较单元，用于比较不同数据分组的下一跳、出接口以及出标签是否相 同，相同则为这些数据分组分配相同的标签 ；不相同则为这些数据分组分配不同的标签 ；这就是本发明新增的模块 ；
标签分发单元，用于向上游分发标签，这也是现有技术中使用的模块 ；
标签接收单元，接收下游发送的标签，这也是现有技术中使用的模块。
实施例
下面结合实施例详细介绍本发明的标签分配方法，先对图 6 做简单介绍 ：R1、 R2、R3 和 R4 是 MPLS 域内的标签交换设备，其中针对网络 A 和网络 B 而言，沿着数据 报文传输的方向，在 MPLS 域内， R1 是入口 LSR， R4 是出口 LSR。 本例标签分配过程 如下 ：
步骤 601 ：R4 根据本设备上路由表中的路由前缀划分 FEC，网络 A 和网络 B 对 应的 FEC 是 240.0.0.0/24 和 250.0.0.0/24， R4 是这两个 FEC 的出口 LSR，根据 PHP 机 制， R4 为这两个 FEC 都分配隐式空标签 3 并通告给上游 R3。
步骤 602 ：R3 先从 R4 收到为 FEC 240.0.0.0/24 分发的标签 3，在本地保存的 FEC 标签映射关系表中没有找到与 FEC 240.0.0.0/24 的下一跳、出接口、出标签完全相同 的 FEC，于是为 FEC 240.0.0.0/24 分配新标签 16 并通告给上游 R2。 接着 R3 又从 R4 收 到为 FEC250.0.0.0/24 分发的标签 3，这时在 FEC 标签映射关系表中查找到下一跳为 R4、 出接口为 f0、出标签为 3 的 FEC 240.0.0.0/24，与 FEC 250.0.0.0/24 的下一跳、出接口、 出标签完全相同，于是为 FEC 250.0.0.0/24 分配和 FEC 240.0.0.0/24 相同的标签 16 并通告 给上游 R2。 在 R3 上就形成了不同的 FEC 240.0.0.0/24 和 250.0.0.0/24，对应相同的入标 签和出标签。 步 骤 603 ：R2 从 R3 收 到 标 签 映 射 消 息， 获 得 FEC 240.0.0.0/24 和 FEC 250.0.0.0/24 的出标签 16，参照步骤 602， R2 也会为这两个 FEC 分配相同的标签 25。
步骤 604 ：R1 是入口 LSR，从 R2 收到为 FEC 240.0.0.0/24 和 FEC 250.0.0.0/24 分发的相同的标签 25，作为这两个 FEC 的出标签。
当有去往这两个网络的 IP 报文从 R1 进入 MPLS 域后，就会沿着相同的 LSP 进 行标签转发，使用的标签都是 25 → 16 → 3。
在实际环境中，通过 LER 接入到 MPLS 域的网络会有许多，按照本发明所述方 法为这些网络所对应的 FEC 分发标签，能大幅减少 LSP 的数量，节省系统资源，当然， 实际上不可能要求所有这些 FEC 在 MPLS 域内的标签转发路径从入口 LSR 到出口 LSR 都 是完全相同的，有可能某些 FEC 在 MPLS 域内只有部分标签转发路径是相同的，但这也 是对资源的一种节约。