[发明专利]利用服务标签的MPLS的环路防止技术

说明书

技术领域

本发明一般地涉及在专用路由域之间路由数据，更具体而言涉及一种在节点或链路发生故障的情况下迅速高效地将网络流量重路由到邻居出口点的快速重路由(FRR)技术。 

背景技术

计算机网络是诸如局域网(LAN)这样的在网络节点之间传输数据的互连子网的地理上分布的集合。这里所使用的网络节点是适合于在计算机网络中发送和/或接收数据的任何设备。因此，在此上下文中，“节点”和“设备”可互换使用。网络拓扑被定义为一般通过一个或多个诸如路由器和交换机之类的中间节点与彼此通信的网络节点的布置。除了网络内通信之外，数据还可在邻居(即邻近)网络之间被交换。为此，位于计算机网络的逻辑外边界处的“边缘设备”可适合于发送和接收网络间通信。网络间和网络内通信一般都是通过根据预定协议交换离散的数据分组来实现的。在此上下文中，协议由限定网络节点如何与彼此交互的一组规则构成。 

每个数据分组一般包括被至少一个根据网络通信协议格式化的网络头部前插(“封装”)的“有效载荷”数据。网络头部包括使得网络节点能够高效地通过计算机网络路由分组的信息。通常，分组的网络头部包括传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)参考模型所定义的数据链路(第2层)头部、互联网(第3层)头部和传输(第4层)头部。TCP/IP参考模型一般在2003年出版的Andrew Tanenbaum所著的题为Computer Networks，Fourth Edition的参考书的第1.4.2节中有更详细描述，特此通过引用将该书内容并入，就好像在这里完全阐述了一样。 

数据分组可发源于源节点处，然后沿着一条逻辑数据路径从一个节点 “跳”到另一个节点，直到它到达其寻址的目的地节点。限定数据流的逻辑数据路径的网络地址经常作为因特网协议(IP)地址被存储在分组的互联网头部中。IP地址一般是根据IP版本4(IPv4)协议来格式化的，在该协议中，网络节点是利用32位(四字节)值来寻址的。具体而言，IPv4地址由0到255之间的四个数字来表示，每个数字通常由一个“点”来定界。子网可被分派到包含预定范围的IPv4地址的IP地址空间。例如，示例性的子网可被分配以地址空间128.0.10.*，其中星号是一个通配符，它可区分子网中多达254个个体节点(0和255是保留值)。例如，子网中的第一节点可被分派到IP地址128.0.10.1，而第二节点可被分派到IP地址128.0.10.2。 

子网与子网掩码相关联，子网掩码可用于从子网的分配的地址空间内的IP地址中选择一组邻接的高位。子网掩码长度表明子网掩码所选择的邻接高位的数目，下文中将N位的子网掩码长度表示为/N。给定子网的子网掩码长度一般是基于在该子网中明确地寻址节点所需的位数来选择的。子网掩码及其使用在2000年1月出版的Radia Perlman所著的题为Interconnections Second Edition的参考书的第9章中有更一般化的描述，特此通过引用将该书内容并入，就好像在这里完全阐述了一样。 

例如，假定示例性的子网被分派以IP地址空间128.0.10.4，并且该子网包含两个可寻址的(可达的)网络节点。在这种情况下，为了标识子网128.0.10.4需要30个地址位，并且为了在子网中明确地寻址两个节点中的任何一个需要剩余的两个地址位。从而，子网可与/30的子网掩码长度相关联，因为为了唯一地寻址此子网只需要IP地址的前30个最高有效位。这里所使用的“地址前缀”被定义为向网络地址应用子网掩码的结果。例如，考虑地址前缀128.0.10.1/24。在这种情况下，前缀的网络部分包含IP地址128.0.10.1的24个最高有效位，即网络为128.0.10.0，并且后8位被用于标识该网络上的主机。当前缀的网络部分等于IP地址的最高有效位时，就说IP地址和地址前缀“匹配”了。 

内部网关协议

计算机网络可包含一个或多个子网的较小群组，这些群组可作为单独 的路由域被管理。这里所使用的路由域被广泛地解释为一个公共的管理机构下的互连的网络节点的集合。通常，路由域由诸如公司、学术机构或政府部门之类的单个管理实体来管理。这种中央管理的路由域有时被称为“自治系统”。一般来说，路由域可充当企业网络、服务提供商或任何其他类型的网络或子网。此外，路由域可包含一个或多个具有到邻近路由域中的边缘设备的“对等”连接的边缘设备。