專利背景
2011年前,主流的內部網關協定(IGP,Internal Gateway Protocol)主要包括:開放式最短路徑優先(OSPF,Open Shortest Path First)協定、中間系統到中間系統(ISIS,Intermediate System to Intermediate System)協定,在電信級套用中,快速收斂是衡量一個路由協定實現好壞的重要指標。
圖1給出了一個在OSPF網路中進行路徑切換的組網示意圖,如圖1所示,一自治系統(AS,Autonomous System)內的被測設備(DUT,Device UnderTest)與自治系統邊界路由器(ASBR,Autonomous System Border Router)之間有兩條路徑:主用路徑和備用路徑,ASBR將自身學習到的該ASBR到自治系統(AS,Autonomous System)外的設備的5類路由發布給被測設備(DUT,Device Under Test),DUT接收到5類路由,為每條5類路由從該DUT到ASBR的路由上繼承下一跳和出接口,當主用路徑正常時,DUT到ASBR的路由的下一跳為ASBR。當主用路徑發生故障後,DUT重新計算該DUT到ASBR的路由,該路由的新下一跳為RTA,然後DUT重新為每條5路由從該新的DUT到ASBR的路由上繼承下一跳和出接口,並將5類路由逐條下發到硬體轉發表,這樣流量逐條切換到備用路徑上。
可見,當主用路徑發生故障後,要逐條修改5類路由的下一跳和出接口,這樣路由收斂的速度較慢。
發明內容
專利目的
《路由收斂方法及設備》提供路由收斂方法及設備,以提高路由收斂速度。
技術方案
一種路由收斂方法,套用於開放式最短路徑優先OSPF網路內的被測設備DUT上,該方法包括:
所述DUT學習該DUT到邊界路由器的路由,將該路由下發到轉發表中,其中,該DUT到該邊界路由器的路由包括該邊界路由器的標識信息、下一跳信息和出接口信息;該DUT接收該邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由,對於每一條路由,該DUT將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該邊界路由器的標識信息表示;當該DUT與該邊界路由器間的當前路由失效後,DUT重新學習該DUT到該邊界路由器間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到該邊界路由器的路由。
所述方法進一步包括:
當所述DUT要向其它設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到所述邊界路由器的路由,根據該DUT到所述邊界路由器的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。所述DUT位於OSPF網路的一區域內,所述邊界路由器為區域邊界路由器ABR,所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:該ABR發布的該ABR到所述DUT所在區域外的各設備的3類路由或者,所述DUT位於OSPF網路的一自治系統AS內,所述邊界路由器為自治系統邊界路由器ASBR,所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:該ASBR發布的該ASBR到所述DUT所在AS外的各設備的5類路由或7類路由。所述邊界路由器的標識信息由:(虛擬專網路由轉發實例VRF索引、進程ID、區域ID、邊界路由器ID)表示。
一種路由收斂方法,套用於中間系統到中間系統ISIS網路內的被測設備DUT上,該方法包括:
所述DUT和ISIS網路內的第一節點建立鄰居關係;該DUT接收第一節點發布的第一節點到其它節點的路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以第一節點的標識信息表示;該DUT採用最短路徑優先SPF算法計算該DUT到第一節點的路由,將該路由下發到轉發表中,其中:該DUT到第一節點的路由包括第一節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與第一節點間的當前路由失效後,該DUT重新學習該DUT到第一節點間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到第一節點間的路由。
所述方法進一步包括:
當該DUT要向任一所述其它節點轉發流量時,根據該其它節點的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到第一節點的路由,根據該DUT到第一節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
一種DUT,位於OSPF網路內,包括:
第一路由計算模組:學習該DUT到邊界路由器的路由,將該路由下發到轉發表中,其中,該DUT到該邊界路由器的路由包括該邊界路由器的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與該邊界路由器間的當前路由失效後,重新學習該DUT到該邊界路由器間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到該邊界路由器的路由;
第二路由計算模組:接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由,對於每一條路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該邊界路由器的標識信息表示。
所述DUT進一步包括流量轉發模組,用於當要向其它設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到所述邊界路由器的路由,根據該DUT到所述邊界路由器的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
所述DUT位於OSPF網路的一區域內,所述邊界路由器為區域邊界路由器ABR,所述第二路由計算模組接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:接收該ABR發布的該ABR到所述DUT所在區域外的各設備的3類路由;或者,所述DUT位於OSPF網路的一自治系統AS內,所述邊界路由器為自治系統邊界路由器ASBR,所述第二路由計算模組接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:接收該ASBR發布的該ASBR到所述DUT所在AS外的各設備的5類路由或7類路由。所述邊界路由器的標識信息由:(虛擬專網路由轉發實例VRF索引、進程ID、區域ID、邊界路由器ID)表示。
一種DUT,位於ISIS網路內,包括:
第一路由計算模組:接收第一節點發布的第一節點到其它節點的路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以第一節點的標識信息表示;
第二路由計算模組:採用SPF算法計算該DUT到第一節點的路由,將該路由下發到轉發表中,其中:該DUT到第一節點的路由包括第一節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與第一節點間的當前路由失效後,重新學習該DUT到第一節點間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到第一節點的路由。
所述DUT進一步包括流量轉發模組,用於當要向任一所述其它節點轉發流量時,根據該其它節點的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到第一節點的路由,根據該DUT到第一節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
改善效果
與2011年之前的技術相比,《路由收斂方法及設備》在OSPF網路或ISIS網路的一條路徑發生故障後,只需更新路徑兩端設備之間的路徑即可,提高了路由收斂速度。
附圖說明
圖1為2011年之前的的在OSPF網路中進行路徑切換的組網示意圖;
圖2為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF網路中的3類路由收斂方法流程圖;
圖3為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF網路中的5類或7類路由收斂方法流程圖;
圖4為《路由收斂方法及設備》實施例提供的ISIS網路中的路由收斂方法流程圖;
圖5為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF區域中的DUT的組成示意圖。
技術領域
《路由收斂方法及設備》涉及路由技術領域,具體涉及路由收斂方法及設備。
權利要求
1.一種路由收斂方法,套用於開放式最短路徑優先OSPF網路內的被測設備DUT上,其特徵在於,該方法包括:
所述DUT學習該DUT到邊界路由器的路由,將該路由下發到轉發表中,其中,該DUT到該邊界路由器的路由包括該邊界路由器的標識信息、下一跳信息和出接口信息;該DUT接收該邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由,對於每一條路由,該DUT將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該邊界路由器的標識信息表示;當該DUT與該邊界路由器間的當前路由失效後,DUT重新學習該DUT到該邊界路由器間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到該邊界路由器的路由。
2.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述方法進一步包括:當所述DUT要向其它設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到所述邊界路由器的路由,根據該DUT到所述邊界路由器的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
3.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述DUT位於OSPF網路的一區域內,所述邊界路由器為區域邊界路由器ABR,所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:該ABR發布的該ABR到所述DUT所在區域外的各設備的3類路由;或者,所述DUT位於OSPF網路的一自治系統AS內,所述邊界路由器為自治系統邊界路由器ASBR,所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:該ASBR發布的該ASBR到所述DUT所在AS外的各設備的5類路由或7類路由。
4.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述邊界路由器的標識信息由:虛擬專網路由轉發實例VRF索引、進程ID、區域ID和邊界路由器ID表示。
5.一種路由收斂方法,套用於中間系統到中間系統ISIS網路內的被測設備DUT上,其特徵在於,該方法包括:
所述DUT和ISIS網路內的第一節點建立鄰居關係;該DUT接收第一節點發布的第一節點到其它節點的路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以第一節點的標識信息表示;該DUT採用最短路徑優先SPF算法計算該DUT到第一節點的路由,將該路由下發到轉發表中,其中:該DUT到第一節點的路由包括第一節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與第一節點間的當前路由失效後,該DUT重新學習該DUT到第一節點間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到第一節點間的路由。
6.根據權利要求5所述的方法,其特徵在於,所述方法進一步包括:當該DUT要向任一所述其它節點轉發流量時,根據該其它節點的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到第一節點的路由,根據該DUT到第一節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
7.一種被測設備DUT,位於開放式最短路徑優先OSPF網路內,其特徵在於,包括:
第一路由計算模組:學習該DUT到邊界路由器的路由,將該路由下發到轉發表中,其中,該DUT到該邊界路由器的路由包括該邊界路由器的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與該邊界路由器間的當前路由失效後,重新學習該DUT到該邊界路由器間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到該邊界路由器的路由;
第二路由計算模組:接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由,對於每一條路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該邊界路由器的標識信息表示。
8.根據權利要求7所述的DUT,其特徵在於,所述DUT進一步包括流量轉發模組,用於當要向其它設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到所述邊界路由器的路由,根據該DUT到所述邊界路由器的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
9.根據權利要求7所述的DUT,其特徵在於,所述DUT位於OSPF網路的一區域內,所述邊界路由器為區域邊界路由器ABR,所述第二路由計算模組接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:接收該ABR發布的該ABR到所述DUT所在區域外的各設備的3類路由;或者,所述DUT位於OSPF網路的一自治系統AS內,所述邊界路由器為自治系統邊界路由器ASBR,所述第二路由計算模組接收所述邊界路由器發布的該邊界路由器到其它各設備的路由為:接收該ASBR發布的該ASBR到所述DUT所在AS外的各設備的5類路由或7類路由。
10.根據權利要求7所述的DUT,其特徵在於,所述邊界路由器的標識信息由:虛擬專網路由轉發實例VRF索引、進程ID、區域ID和邊界路由器ID表示。
11.一種被測設備DUT,位於中間系統到中間系統ISIS網路內,其特徵在於,包括:
第一路由計算模組:接收第一節點發布的第一節點到其它節點的路由,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以第一節點的標識信息表示;
第二路由計算模組:採用最短路徑優先SPF算法計算該DUT到第一節點的路由,將該路由下發到轉發表中,其中:該DUT到第一節點的路由包括第一節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與第一節點間的當前路由失效後,重新學習該DUT到第一節點間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到第一節點的路由。
12.根據權利要求11所述的DUT,其特徵在於,所述DUT進一步包括流量轉發模組,用於當要向任一所述其它節點轉發流量時,根據該其它節點的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到第一節點的路由,根據該DUT到第一節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
實施方式
圖2為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF網路中的3類路由收斂方法流程圖,如圖2所示,其具體步驟如下:
步驟201:對於位於任一OSPF區域內的任一DUT,該DUT學習該DUT到區域邊界路由器(ABR,Area Border Router)的路由,將該路由下發到轉發表中。
OSPF網路包括一個骨幹區域和多個非骨幹區域。ABR位於一個或多個OSPF區域邊界上,將這些區域連線到骨幹網路。ABR被認為同時是OSPF骨幹區域和相連區域的成員,同時維護著描述骨幹拓撲和其它區域拓撲的路由表。
DUT到ABR的路由包括ABR的標識信息、下一跳信息和出接口信息,如:(VRFindex、processID、areaID、ABRID)->下一跳信息、出接口信息,其中,(VRFindex、processID、areaID、ABRID)為ABR的標識信息,VRFIndex為虛擬專網路由轉發實例(VRF,VPN Routing and ForwardingInstance)索引,processID為進程ID,areaID為區域ID,ABRID為ABR ID。
步驟202:ABR將自身學習到的該ABR到其它區域的各設備的3類路由通過OSPF協定發布給該DUT。
步驟203:對於ABR發布的每一條3類路由,該DUT將該3類路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該ABR的標識信息表示。3類路由的前綴即,目的設備的地址+掩碼。ABR的標識信息即,(VRFindex、processID、areaID、ABRID)。
步驟204:當DUT要向其它區域的一設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的3類路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到ABR的路由,根據該DUT到ABR的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
步驟205:當該DUT與該ABR間的當前路由失效後,DUT重新學習該DUT到該ABR間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到ABR的路由。
從圖2可以看出:轉發表中存了一條該DUT到ABR的路由,同時存了多條3類路由。其中,DUT到ABR的路由包括ABR的標識信息和下一跳、出接口信息,例如:(VRFindex、processID、areaID、ABRID)->下一跳信息、出接口信息;每條3類路由包括目的設備的前綴和下一跳+出接口索引,其中,下一跳+出接口索引為ABR的標識信息。這樣,當該DUT要向某一設備轉發流量時,先將該設備的地址與轉發表中的各條3類路由的前綴匹配,若匹配上,則再根據匹配的3類路由中的下一跳+出接口索引即,ABR的標識信息,在轉發表中查找到對應的路由,該路由即該DUT到ABR的路由,得到真正的下一跳和出接口信息。當DUT到ABR的當前路徑故障後,DUT只需將重新學習到的該DUT到ABR的新路由下發到轉發表中,以該新路由更新原來的該DUT到ABR的路由即可,即只需更新一條路由即可,而無需逐條更新轉發表中的各3類路由。
圖3為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF網路中的5類或7類路由收斂方法流程圖,如圖3所示,其具體步驟如下:
步驟301:對於位於任一OSPF AS內的任一DUT,該DUT學習該DUT到ASBR的路由,將該路由下發到轉發表中。
ASBR位於OSPF AS和非OSPF網路之間。ASBR可以運行OSPF協定和另一路由選擇協定如:邊界網關協定(BGP,Border Gateway Protocol),ASBR可以將非OSPF路由引入OSPF AS。
DUT到ASBR的路由包括ASBR的標識信息、下一跳信息和出接口信息,如:(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)->下一跳信息、出接口信息,其中,(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)為ASBR的標識信息,VRFIndex為VRF索引,processID為進程ID,areaID為區域ID,ASBRID為ASBR ID。
步驟302:ASBR將自身學習到的該ASBR到AS外的各設備的5類路由或7類路由通過OSPF協定發布給該DUT。
步驟303:對於ASBR發布的每一條5類路由或7類路由,該DUT將該5類路由或7類路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以該ASBR的標識信息表示。5類路由或7類路由的前綴即,目的設備的地址+掩碼。ASBR的標識信息即,(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)。
步驟304:當DUT要向該AS外的一設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表中查找對應的5類路由或7類路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到該DUT到ASBR的路由,根據該DUT到ASBR的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
步驟305:當該DUT與該ASBR間的當前路由失效後,DUT重新學習該DUT到該ASBR間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到ASBR的路由。
圖4為《路由收斂方法及設備》實施例提供的ISIS網路中的路由收斂方法流程圖,如圖4所示,其具體步驟如下:
步驟401:對於ISIS網路內屬於同一等級(Level)的任意兩節點,設為第一節點和第二節點,第一節點和第二節點建立鄰居關係。
步驟402:第二節點將第二節點到其它節點如:第三節點的路由發布給第一節點。
步驟403:第一節點接收第二節點發來的第二節點到其它節點的路由,若該路由前綴為單來源,將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表中,其中,下一跳+出接口索引以第二節點的標識信息表示。一個路由前綴可能對應多個來源即對應多個SPF節點,也可能對應單個來源即對應一個SPF節點。
步驟404:第一節點採用最短路徑優先(SPF,Shortest Path First)算法計算第一節點到第二節點的路由,將該路由下發到轉發表中。
第一節點到第二節點的路由包括第二節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息,如:(VRFindex、processID、SystemID)->下一跳信息、出接口信息,其中,(VRFindex、processID、SystemID)為第二節點的標識信息,VRFIndex為VRF索引,processID為進程ID,SystemID為第二節點ID。
步驟405:當第一節點要向第三節點轉發流量時,根據第三節點的地址在轉發表中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表中查找到第一節點到第二節點的路由,根據該第一節點到第二節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
步驟406:當第一節點與第二節點間的當前路由失效後,第一節點重新計算第一節點到第二節點間的路由,以該新路由更新轉發表中第一節點到第二節點的路由。
圖5為《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF區域中的DUT的組成示意圖,如圖5所示,其主要包括:第一路由計算模組51、第二計算模組52、流量轉發模組53和轉發表模組54,其中:
第一路由計算模組51:學習該DUT到ABR的路由,將該路由下發到轉發表模組54中,其中,該DUT到該ABR的路由包括該ABR的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與該ABR間的當前路由失效後,重新學習該DUT到該ABR間的路由,以該新路由更新轉發表模組54中該DUT到該ABR的路由。
第二路由計算模組52:接收ABR發布的該ABR到其它區域的各設備的3類路由,對於每一條3類路由,將該3類路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表模組54中,其中,下一跳+出接口索引以該ABR的標識信息表示。
流量轉發模組53:當要向其它區域的一設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表模組54中查找對應的3類路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表模組54中查找到該DUT到ABR的路由,根據該DUT到該ABR的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。轉發表模組54:存儲路由。
以下給出《路由收斂方法及設備》實施例提供的OSPF AS內的DUT的組成,該DUT主要包括:第一路由計算模組、第二計算模組、流量轉發模組和轉發表模組,其中:
第一路由計算模組:學習該DUT到ASBR的路由,將該路由下發到轉發表模組中,其中,該DUT到該ASBR的路由包括該ASBR的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與該ASBR間的當前路由失效後,重新學習該DUT到該ASBR間的路由,以該新路由更新轉發表模組中該DUT到該ASBR的路由。
第二路由計算模組:接收ASBR發布的該ASBR到AS外的各設備的5類路由或7類路由,對於每一條5類路由或7類路由,將該5類路由或7類路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表模組中,其中,下一跳+出接口索引以該ASBR的標識信息表示。
流量轉發模組:當要向該AS外的一設備轉發流量時,根據該設備的地址在轉發表模組中查找對應的5類路由或7類路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表模組中查找到該DUT到所述ASBR的路由,根據該DUT到所述ASBR的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。轉發表模組54:存儲路由。
以下給出《路由收斂方法及設備》實施例提供的ISIS網路內的DUT的組成,該DUT主要包括:第一路由計算模組、第二計算模組、流量轉發模組和轉發表模組,其中:
第一路由計算模組:接收ISIS網路內的第一節點發布的第一節點到其它節點的路由,若該路由前綴為單來源,則將該路由的前綴和下一跳+出接口索引組成一條路由下發到轉發表模組中,其中,下一跳+出接口索引以第一節點的標識信息表示。
第二路由計算模組:採用SPF算法計算該DUT到第一節點的路由,將該路由下發到轉發表模組中,其中:該DUT到第一節點的路由包括第一節點的標識信息、下一跳信息和出接口信息;當該DUT與第一節點間的當前路由失效後,重新學習該DUT到第一節點間的路由,以該新路由更新轉發表中該DUT到第一節點的路由。
流量轉發模組:當要向任一上述其它節點轉發流量時,根據該其它節點的地址在轉發表模組中查找對應的路由,查找到後,根據該路由的下一跳+出接口索引在轉發表模組中查找到該DUT到第一節點的路由,根據該DUT到第一節點的路由的下一跳和出接口信息將該流量轉發出去。
《路由收斂方法及設備》實施例中的轉發表為DUT轉發流量時所採用的轉發表,具體可以為硬體轉發表或軟體轉發表。
榮譽表彰
2020年7月14日,《路由收斂方法及設備》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。