CN101102268B - Ip环网,ip环网路由设备,及报文转发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IP环网路由设备，包括有：路由信息生成单元；路由信息存储单元；IP环网拓扑信息存储单元；IP环网拓扑信息更新单元；路由确定单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备；报文转发单元，用于将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。同时本发明还公开了相应IP环网以及报文转发方法，实现了当IP环网发生拓扑变化时，报文转发业务能快速确定正确的路由路径。

Description

IP环网，IP环网路由设备，及报文转发方法 

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种IP环网、一种IP环网路由设备、及一种IP环网路由设备中实现报文转发的方法。 

背景技术

在基于以太网、POS(Packet Over SONET/SDH)等网络技术实现的IP广域网或大型IP城域网中，为了提高网络可靠性以及降低传输成本，路由器往往首尾互连，形成IP环网。 

如图1所示，为IP环网的典型网络拓扑结构示意图，环上任何两个路由节点之间都有两条路径可以互连，当其中一条发生故障后，可以通过另外一条路径互连，例如，R1和R5节点之间，可以通过R1-R6-R5路径互连，也可以通过R1-R2-R3-R4-R5路径互连，根据最短路径原则，通常情况下，在R1和R5节点之间选择R1-R6-R5路径互连，但是当R1-R6-R5路径发生故障时，如R1-R6之间发生链路故障，则此时上层业务将切换到R1-R2-R3-R4-R5链路，从而实现环上任意两点间互通，保证网络可靠性。 

通常，在广域IP网或大型城域IP网中，IP环网中的路由设备实现报文转发时，首先根据报文数据包的目的IP地址查找自身保存的路由表以获取报文转发的下一跳路由节点(一般为路由下一跳节点的IP地址以及到达该下一跳节点的报文转发物理出接口标识)，进而路由器将报文转发至该下一跳路由节点。 

一般来说，对于实时语音、视频等业务，中断时间在50ms以内基本不会有什么影响。当IP环网上发生IP环网拓扑变化(如链路故障或节点故障)时，需要进行全网的IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)路由收敛以更新路由表中的路由信息，进而根据更新后的路由表中的路由信息实现报文转发业务的切换。通常具有IP环网的广域IP网或大型城域IP网的路由数目是巨大的，一般IGP收敛(完成路由表中路由信息的更新)时间需要几十秒甚至几分钟，在使用BFD(Bidirectional Forwarding Detection)双向转发路径检测协议以及IGP快速收敛的技术时，IGP可以实现在1秒级别的时间完成整网收敛，但是这个切换速度，对于实时语音、视频等业务来说，仍然是不够的，因此很难实现在基于IP环网的网络系统中布置实时语音、视频等业务。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种IP环网路由设备及IP环网路由设备中实现报文转发的方法，实现当IP环网发生拓扑变化时(如链路故障或节点故障)，报文转发能快速确定正确的路由路径，报文转发业务正常进行，不会受到影响。 

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种IP环网路由设备中实现报文转发的方法，发生拓扑变化时，检测到所述IP环网拓扑变化的IP环网路由设备向所述IP环网发送控制报文，所述控制报文携带有IP环网拓扑变化信息；所述IP环网中的其他路由设备接收到所述控制报文后，根据所述控制报文中携带的IP环网拓扑变化信息更新自身的IP环网拓扑信息表中存储的IP环网拓扑信息；当所述IP环网路由设备需要转发报文时，包括： 

从所述IP环网路由设备的路由表中获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息； 

根据所述路由信息查询所述存储的IP环网拓扑信息，以确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备； 

将所述报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。 

相应地，本发明还提供了一种IP环网路由设备，其中，所述IP环网路由设备包括： 

路由信息生成单元，用于生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息； 

路由信息存储单元，用于存储所述路由信息生成单元所生成的路由信息； 

IP环网拓扑信息存储单元，用于存储IP环网拓扑信息； 

IP环网拓扑信息更新单元，用于当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网拓扑信息存储单元中的IP环网拓扑信息，该IP环网拓扑信息更新单元包括： 

拓扑变化检测实体，用于检测IP环网拓扑变化； 

控制报文发送单元，当所述拓扑变化检测实体检测到所述IP环网拓扑 变化时，用于向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文； 

控制报文接收单元，用于接收来自于所述IP环网内其它路由设备的控制报文； 

控制单元，用于当所述拓扑变化检测实体检测到IP环网拓扑变化时，控制所述控制报文发送单元向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，并根据所述拓扑变化检测实体所检测到的拓扑变化，更新所述IP环网拓扑信息存储单元所存储的IP环网拓扑信息；以及用于根据所述控制报文接收单元接收到来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新所述IP环网拓扑信息存储单元中所存储的IP环网拓扑信息； 

该IP环网路由设备还包括： 

路由确定单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备； 

报文转发单元，用于将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。 

进一步地，本发明还提出了一种IP环网，包括至少三个IP环网路由设备，，在转发报文时，所述IP环网路由设备获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的的路由信息，根据所述路由信息以及IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备，将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备，该IP环网路由设备包括： 

路由信息生成单元，用于生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息； 

路由信息存储单元，用于存储所述路由信息生成单元所生成的路由信息； 

IP环网拓扑信息存储单元，用于存储IP环网拓扑信息； 

IP环网拓扑信息更新单元，用于当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网拓扑信息存储单元中的IP环网拓扑信息，该IP环网拓扑信息更新单元包括： 

拓扑变化检测实体，用于检测IP环网拓扑变化； 

控制报文发送单元，当所述拓扑变化检测实体检测到所述IP环网拓扑 变化时，用于向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文； 

控制报文接收单元，用于接收来自于所述IP环网内其它路由设备的控制报文； 

控制单元，用于当所述拓扑变化检测实体检测到IP环网拓扑变化时，控制所述控制报文发送单元向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，并根据所述拓扑变化检测实体所检测到的拓扑变化，更新所述IP环网拓扑信息存储单元所存储的IP环网拓扑信息；以及用于根据所述控制报文接收单元接收到来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新所述IP环网拓扑信息存储单元中所存储的IP环网拓扑信息； 

该IP环网路由设备还包括： 

路由确定单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备； 

报文转发单元，用于将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。 

实施本发明实施例，当IP环网路由设备需要转发报文时，根据路由表中相应的路由信息，以及在当发生拓扑变化时(如链路故障或节点故障)，可快速更新的IP环网拓扑信息实现快速确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备，并将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备，实现了当IP环网发生拓扑变化时(如链路故障或节点故障)，报文转发业务能正常进行，不会受到影响。 

附图说明

图1是IP环网的典型网络拓扑结构示意图； 

图2是具有本发明实施例IP环网的一种网络系统示意图； 

图3是本发明实施例的一种IP环网路由设备的结构示意图； 

图4是本发明实施例的一种IP环网路由设备中实现报文转发的方法流程示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例对本发明实施例进行进一步详细说明。 

参考2，为具有本发明实施例的IP环网的一种网络系统示意图。如图2所示，所述网络系统中，路由设备Ra为源路由节点，本发明实施例的IP环网路由设备R1、R2、R3、R4、R5、R6依次首尾互连形成了一个本发明实施例的IP环网，路由设备Rb为与出环节点R3直连的下一跳路由节点，路由设备Rc为目的路由节点。 

针对现有的IP环网设备通过查找路由表中与待转发的报文匹配的路由信息以确定直连的下一跳路由节点，本发明提供了一种新颖的方案，既本发明实施例的IP环网路由设备在实现转发报文时，根据预先生成的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息以及IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备。为了使本发明的技术方案更清晰，下面对本发明实施例的一种IP环网路由设备进行详细描述。 

参考图3，为本发明实施例的一种IP环网路由设备的结构示意图。如图3所示，本发明实施例的IP环网路由设备主要包括： 

路由信息生成单元11，用于生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息。 

此处，所述路由信息生成单元11生成所述路由信息时，首先根据路由计算协议计算并获取路由路径；然后查找此路由路径的第一跳节点是否在本IP环网路由设备所属的某个IP环网上(同一IP环网路由设备可能同时属于多个IP环网)，如果不是，则在本IP环网以该第一跳节点为路由下一跳的路由信息；如果查找结果为此路由路径的第一跳节点是在该IP环网上，则继续遍历此路由路径，直至遍历到最后一个属于该IP环网的路由节点，进而以该路由节点作为这条路由上的非直连下一跳节点。下面结合图2，对上述过程进行举例说明，如图2所示，对于IP环网路由设备R1，根据路由计算协议计算通往路由设备Rc的路由路径应当是R1-＞R2-＞R3-＞Rb-＞...-＞Rc，由于R2是本IP环网上的路由节点，因此沿着该路由路径继续向前遍历，R3为本IP环网上的路由节点，继续向前遍历，则Rb已经不是本IP环网上的路由节点，因此选择R3作为IP环网路由设备R1去往路由设备Rc的非直连下一跳。需要注意的是，如果查找到路由路径的第一跳节点不是本IP环网上的路由节点，则将该第一跳节点作为路由直连下一跳(需 要转发报文的IP环网路由设备报文转发的直连下一跳不属于本IP环网上的路由节点，此时，报文转发下一跳的查找方式与现有技术是相同或类似的，故相应的路由信息的生成不属于本发明实施所述的路由信息生成单元11生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息的范畴)。如对于IP环网路由设备R3，根据路由计算协议计算通往路由设备Rc的路由路径应当是R3-＞Rb-＞...-＞Rc，由于Rb不是本IP环网上的路由节点，则将Rb作为通往路由节点Rc的直连下一跳，报文转发时，直接将报文转发至该直连下一跳路由节点。 

路由信息存储单元12，用于存储所述路由信息生成单元11所生成的路由信息。 

此处，具体实施时，所述路由信息存储单元12以路由表的形式存储所述路由信息。下面通过具体的举例对本发明实施例进行描述，对此，需要说明的是，本领域的技术人员应该能清楚，以下的举例所描述的各个具体网络地址以及类似的环节点IP地址的举例设置只能是是一种举例说明，不可能包括其他类似的情况，不应当对本发明的保护范围构成任何的限定。如假设路由设备Ra，Rb，Rc的网络地址分别为213.1.1.7/32，213.1.1.8/32，213.1.1.9/32，IP环路由设备R1，R2，R3，R4，R5，R6的环节点IP地址(IP环网上用于唯一标识环上节点的IP地址)分别为213.1.1.1/32，213.1.1.2/32，213.1.1.3/32，213.1.1.4/32，213.1.1.5/32，213.1.1.6/32。 

在R1上关于Rc的路由转发表项如表一所示，其中所述目的网络地址(213.1.1.9/32)为路由节点Rc的网络地址，所述下一跳(213.1.1.3)为IP环路由设备R3的环节点IP地址，输出接口ring-if1为后续将要描述的对应本IP环网的IP环网逻辑接口名称(同一IP环网路由设备可能同时属于多个IP环网，IP环网逻辑接口可以区分和标识不同的IP环网)。 

表一： 

目的网络地址	下一跳	输出接口
			213.1.1.9/32	213.1.1.3	ring-if1

IP环网拓扑信息存储单元14，用于存储IP环网拓扑信息。 

此处，具体实施时，所述IP环网拓扑信息存储单元14以拓扑信息表的形式存储所述IP环网拓扑信息。 

具体实施时，所述IP环网路由设备中的IP环网拓扑信息表主要包括： 

环节点IP地址，IP环网上唯一标识环上节点的IP地址； 

西向metric(路径开销)，从本节点西向出发到此环节点的metric； 

东向metric(路径开销)，从本节点东向出发到此环节点的metric； 

当前优选环向，当前去往此环节点的优选环向。 

例如，IP环网路由设备R1上的IP环网拓扑信息表如表二所示。 

表二： 

环节点IP地址	西向metric	东向metric	当前优选环向
				213.1.1.1	0	0	西向
213.1.1.2	1	5	西向
				213.1.1.3	2	4	西向
213.1.1.4	3	3	西向
				213.1.1.5	4	2	东向
213.1.1.6	5	1	东向

IP环网拓扑信息更新单元13，用于当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网拓扑信息存储单元14中的所述IP环网拓扑信息。 

此处，具体实施时，所述IP环网拓扑信息更新单元13主要包括： 

拓扑变化检测实体131，用于检测IP环网拓扑变化。 

此处，所述拓扑变化主要为发生IP环网链路故障、链路故障恢复、节点故障或节点故障恢复。由于发生链路故障或发生节点故障是不可预知的，因此为了实现快速恢复IP环网路由设备的报文转发，以提供可靠的业务服务，所述拓扑变化检测实体131必须能实现在尽可能短的时间内检测到链路故障或节点故障并对链路故障或节点故障进行定位，为此本发明实施例的拓扑变化检测实体131可基于现有的双向转发检测BFD协议规定的步骤检测IP环网链路故障或节点故障，基于BFD协议，本发明实施例的所述拓扑变化检测实体131可实现在30ms内检测到链路故障或节点故障，由于BFD协议是现有技术，本领域技术人员应当对此有相应的了解，故在此不予赘述。针对链路故障恢复或节点故障恢复，由于其引发拓扑变化是可以预知的，并且在故障恢复期间报文转发是能正常进行的，因此本发明实施例对链路故障恢复或节点故障恢复的检测不做特别的说明。 

控制报文发送单元132，当所述拓扑变化检测实体131检测到所述IP环网 拓扑变化时，向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，所述IP环网中的其他路由设备接收到所述控制报文后，更新自身的IP环网拓扑信息存储单元14中存储的IP环网拓扑信息。 

此处，所述控制报文发送单元132的主要目的是实现将自身状态通告给本IP环网上其他IP环网路由设备，为了保证在发生拓扑变化尤其是链路故障或节点故障导致的拓扑变化时，IP环网上各个路由设备能够及时的获知所述拓扑变化，所述控制报文发送单元132一般在检测到链路故障或节点故障时，立即向环上其他路由节点发送控制报文，此时的所述控制报文中携带有链路故障或节点故障导致的拓扑变化信息，为进一步保证可靠性，具体实施时，可以采取检测到链路故障或节点故障后，连续多次发送所述控制报文(防止控制报文传输失败或其他原因导致环上其他IP环路由设备不能收到相应的控制报文)。另外为了进一步维护环上各个IP环网路由设备中的IP环网拓扑信息表，进一步提供了周期性向其他IP环网路由设备发送控制报文的机制，此时，所发送的控制报文相当于节点状态通告报文。 

控制报文接收单元134，用于接收来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文。 

此处，所述控制报文接收单元134的功能相当于“监听”来自IP环网上其他IP环网路由设备的控制报文。 

控制单元133，用于当所述拓扑变化检测实体131检测到IP环网拓扑变化时，控制所述控制报文发送单元132向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，并根据所述拓扑变化检测实体131所检测到的拓扑变化，更新自身的IP环网拓扑信息存储单元14所存储的IP环网拓扑信息；以及用于根据所述控制报文接收单元134接收到来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新自身的IP环网拓扑信息存储单元14中所存储的IP环网拓扑信息。 

此处，具体实施时，所述控制单元133的主要功能是维护和及时更新所述IP环网拓扑信息存储单元14中存储的IP环网拓扑信息。具体实现时，当所述拓扑变化检测实体131检测到IP环网拓扑变化时，修改自身的节点状态信息，例如，路由设备R1检测到和路由设备R2之间直连路由不可达时，将原来的节点状态信息(环节点IP地址：213.1.1.1，东向出接口状态1(表示正常，可从该 接口将报文转发至直连的下一跳)，西向出接口状态1)修改为发生拓扑变化后的节点状态信息(环节点IP地址：213.1.1.1，东向出接口状态1，西向出接口状态0(表示不正常，不可从该接口将报文转发至直连的下一跳))。通过所述节点状态信息的修改，即可实现发生拓扑变化时，反映拓扑信息的变化。拓扑变化时，所述控制单元133生成携带有节点状态信息的控制报文，并将所生成的控制报文立即发送至IP环网上其他各个IP环网路由设备。例如，附图2中，在IP环网路由设备R1和R2之间发生链路故障时(如传输光纤损坏)，IP环网路由设备R1和IP环网路由设备R2均会首先检测到该链路故障(基于BFD协议)，IP环网路由设备R1根据自身所检测到的链路故障和/或来自于IP环网路由设备R2的控制报文中所携带的节点R2的节点状态信息(反映链路故障)更新自身的IP环网拓扑信息表，更新后的IP环网路由设备R1上的IP环网拓扑信息表如表三所示。 

表三： 

环节点IP地址	西向metric	东向metric	当前优选环向
				213.1.1.1	∞(无穷大)	0	东向
213.1.1.2	∞	5	东向
				213.1.1.3	∞	4	东向
213.1.1.4	∞	3	东向
				213.1.1.5	∞	2	东向
213.1.1.6	∞	1	东向

路由确定单元15，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元12中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元14中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备。 

具体实施时，所述路由确定单元15主要包括： 

路由信息获取单元151，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元12获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息； 

此处，具体实施时，根据待转发报文的目的IP地址查询所述路由信息存储单元12存储的路由表，以获取与报文转发对应的路由信息，即至少包括路由下 一跳的环节点IP地址以及相应的输出接口的路由信息。需要注意的是，当本IP环路由设备的通往目的路由节点的直连下一跳不是本IP环网的路由设备时，则所获取的路由信息为直连的下一跳节点的报文转发网络地址以及相应的物理出接口(此时，与现有技术实现报文转发是类似的)，如IP环网路由设备R3上对应Rc的路由信息为Rb的报文转发网络地址以及相应的物理出接口标识。当本IP环路由设备的通往目的路由节点的直连下一跳是本IP环网的路由设备时，所获取的路由信息至少包括出环IP环网路由设备的环节点IP地址以及相应的输出接口的路由信息。 

路由查询单元152，用于根据所述至少包括路由出环IP环网路由设备的节点信息查询所述IP环网拓扑信息存储单元14中存储的IP环网拓扑信息，以确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备。 

此处，具体实施时，所述路由查询单元152以路由出环节点的环节点IP地址查询所述IP环网拓扑信息存储单元14中存储的所述IP环网拓扑信息表，以确定相应的物理出接口以及直连的报文转发下一跳节点的报文转发下一跳网络地址。具体实施时，查询所述IP环网拓扑信息表一般是获取报文转发的直连IP地址以及当前优选环向，如查询表二所述的IP环网路由设备R1上的IP环网拓扑信息表将获取当前报文转发的直连下一跳为R2，其环节点IP地址为213.1.1.2，当前优选环向为西向。为了根据出环节点IP地址以及当前优选环向信息获取实际报文转发的物理出接口以及相应的报文转发下一跳网络地址，本发明实施例进一步在IP环网设备中保存了转发映射表，所述转发映射表主要包括： 

逻辑接口名称，唯一标识本IP环网的接口名称； 

西向物理出接口，在IP环网上的西向物理出接口名称； 

西向物理出接口下一跳，在IP环网上西向物理出接口下一跳； 

东向物理出接口，在IP环网上的东向物理出接口名称； 

东向物理出接口下一跳，在IP环网上的东向物理出接口下一跳。 

例如，IP环网路由设备R1上的转发映射表结构如表四所示： 

表四： 

逻辑接口名  称

西向物理出  接口

西向物理出接口  下一跳

东向物理出  接口

东向物理出接口  下一跳

Ring-if1

GE1/1/1

215.1.1.2/32

GE1/1/2

215.1.1.6/32

报文转发单元16，用于将报文转发至所述路由确定单元15所确定的所述直连下一跳IP环网路由设备。 

此处，所述根据报文转发单元16根据报文转发的物理出接口以及相应的报文转发下一跳网络地址，将报文转发至直连下一跳路由节点。 

结合上述描述可知，本发明实施例的IP环网路由设备在路由表中生成以出环路由节点为路由下一跳的路由信息，并设置有用于保存IP环网拓扑信息的IP环网拓扑信息表，由于所述IP环网拓扑信息表中的所述IP环网拓扑信息仅仅涉及到IP环网的节点(一般来说一个IP环网节点数目不会超20个)，当发生拓扑变化，特别是链路故障或节点故障等不可预知的拓扑变化时，可快速的实现IP环网拓扑信息的收敛(也即更新IP环网拓扑信息表中的IP环网拓扑信息)，如基于双向转发检测BFD协议，可实现在30ms内完成IP环网拓扑信息的收敛，在报文转发时，根据所述路由表中相应的路由信息以及IP环网拓扑信息表中的IP环网拓扑信息快速确定报文转发的直连下一跳路由节点，并将报文转发至所述直连下一跳路由节点，从而实现了当IP环网发生拓扑变化时(如链路故障或节点故障)，报文转发能快速确定正确的路由路径，报文转发业务正常进行，不会受到影响。基于本发明实施例的IP环网路由设备，一般可在发生链路故障或节点故障时，50ms内实现业务保护倒换，从而实现在本发明实施例的IP环网的网络系统中布置实时语音、视频等实时性要求比较高的业务。 

参考图4，为本发明实施例的一种IP环网路由设备中实现报文转发的方法流程示意图。 

步骤s201，在IP环网路由设备的路由表中生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息。 

此处，具体实施时，所述步骤s201具体包括： 

s2011，通过路由计算协议计算并获取路由路径。 

此处，该步骤s2011计算获取路由路径的过程与现有技术相同或类似，如图2所描述的本发明实施例IP环网的一种网络系统中，对于IP环网路由设备R1，根据路由计算协议计算通往路由设备Rc的路由路径为R1-＞R2-＞R3-＞Rb-＞...-＞Rc。 

s2012，查找所述路由路径的第一跳节点是否在本IP环网路由设备所属的某个IP环网上，如果不是，则在该IP环网路由设备中添加以该第一跳节点为路由下一跳的路由信息，否则执行步骤s2013。 

此处，如果查找所述路由路径的第一跳节点不在本IP环网路由设备所属的某个IP环网上，则说明此时，本IP环网路由设备到达目标节点的路由直连下一跳不是该IP环网上的路由节点，故此时应按照与现有技术相同的方案，在路由设备添加以该第一跳节点为路由直连下一跳的路由信息。 

s2013，按照所述路由路径向前遍历。 

s2014，判断所遍历的路由节点是否为所述路由路径中最后一个属于该IP环网的路由节点，如果判断结果为是，则该路由节点为所述出环路由节点，执行步骤s2015。 

s2015，在本IP环路由设备中添加以所述出环路由节点(IP环网路由设备)为路由下一跳的路由信息。 

此处，所述步骤s2013和所述步骤s2014的目的是确定路由路径中最后一个本IP环网路由节点，其实际实现过程可以为按照所述路由路径向前遍历，当遍历的路由节点不是本IP环网路由节点，且其上一跳路由节点为本IP环网路由节点时，则说明所述的上一跳路由节点为所述出环路由节点。如图2所示，对于IP环网路由设备R1，根据路由计算协议计算通往路由设备Rc的路由路径应当是R1-＞R2-＞R3-＞Rb-＞...-＞Rc，由于R2是本IP环网上的路由节点，因此沿着该路由路径继续向前遍历，R3为本IP环网上的路由节点，继续向前遍历，则Rb已经不是本IP环网上的路由节点，因此R3作为IP环网路由设备R1去往路由设备Rc的非直连下一跳。 

步骤s202，当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述IP环网路由设备的路由表中获取与报文转发对应的以出环路由节点为路由下一跳的路由信息，根据所述路由信息查询存储的IP环网拓扑信息，以确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备。 

此处，具体实施时，在各个IP环网设备中设置有用于存储IP环网拓扑信息的IP环网拓扑信息表，当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网中各个路由设备的IP环网拓扑信息表中的所述IP环网拓扑信息。所述拓扑变化主要包括链路故障、链路故障恢复、节点故障、节点故障恢复，其中本发明实施例通过 现有的双向转发检测BFD协议实现链路故障或节点故障的快速检测，可实现在30ms内检测到链路故障或节点故障。进一步地，当发生IP环网拓扑变化时，检测到所述IP环网拓扑变化的网路由设备向所述IP环网发送控制报文，所述控制报文携带有所述IP环网拓扑变化信息；所述IP环网中的其他路由设备接收到所述控制报文后，根据所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新自身的IP环网拓扑信息表。具体实施时，所述步骤s202具体包括： 

步骤s2021，根据报文的目的地址，按照最佳匹配方式从所述路由表中查找并获取与报文转发对应的路由下一跳的路由信息。 

此处，具体实施时，根据待转发报文的目的IP地址查询所述路由表，以获取与报文转发对应的路由信息，即至少包括路由下一跳的环节点IP地址信息以及相应的输出接口的路由信息。需要注意的是，当本IP环路由设备的通往目的路由节点的直连下一跳不是本IP环网的路由设备时，则所获取的路由信息为直连的下一跳节点的报文转发网络地址以及相应的物理出接口(此时，与现有技术实现报文转发是类似的)，如IP环路由设备R3上对应Rc的路由信息为Rb的报文转发网络地址以及相应的物理出接口标识。当本IP环路由设备的通往目的路由节点的直连下一跳是本IP环网的路由设备时，所获取的路由信息为路由出环路由节点的节点信息，所述节点信息包括环节点IP地址以及IP环网逻辑接口名称。 

步骤s2022，根据所述与报文转发对应的路由下一跳的路由信息查询所述IP环网拓扑信息表，获取与报文转发对应的直连下一跳节点路由。 

此处，具体实施时，以路由出环节点的环节点IP地址查询所述IP环网拓扑信息表，以确定相应的物理出接口以及直连的报文转发下一跳节点的报文转发下一跳网络地址。具体实施时，查询所述IP环网拓扑信息表一般是获取报文转发的直连IP地址以及当前优选环向，如查询表二所述的IP环网路由设备R1上的IP环网拓扑信息表将获取当前报文转发的直连下一跳为R2，其环节点IP地址为213.1.1.2，当前优选环向为西向。为了根据出环节点IP地址以及当前优选环向信息获取实际报文转发的物理出接口以及相应的报文转发下一跳网络地址，本发明实施例进一步在IP环网设备中保存了转发映射表，所述转发映射表主要包括： 

逻辑接口名称，唯一标识本IP环网的接口名称； 

西向物理出接口，在IP环网上的西向物理出接口名称； 

西向物理出接口下一跳，在IP环网上西向物理出接口下一跳； 

东向物理出接口，在IP环网上的东向物理出接口名称； 

东向物理出接口下一跳，在IP环网上的东向物理出接口下一跳。 

例如，IP环网路由设备R1上的转发映射表结构如表四所示： 

表四： 

逻辑接口名  称	西向物理出  接口	西向物理出接口  下一跳	东向物理出  接口	东向物理出接口  下一跳
					Ring-if1	GE1/1/1	215.1.1.2/32	GE1/1/2	215.1.1.6/32

步骤s203，将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。 

此处，根据报文转发的物理出接口以及相应的报文转发下一跳网络地址，将报文转发至直连下一跳IP环网路由设备。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为在本发明的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种IP环网路由设备中实现报文转发的方法，其特征在于，发生拓扑变化时，检测到所述IP环网拓扑变化的IP环网路由设备向所述IP环网发送控制报文，所述控制报文携带有IP环网拓扑变化信息；所述IP环网中的其他路由设备接收到所述控制报文后，根据所述控制报文中携带的IP环网拓扑变化信息更新自身的IP环网拓扑信息表中存储的IP环网拓扑信息；

当所述IP环网路由设备需要转发报文时，包括：

从所述IP环网路由设备的路由表中获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息；

根据所述路由信息查询所述存储的IP环网拓扑信息，以确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备；

将所述报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述IP环网路由设备的路由表中获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息，包括：

根据所述报文的目的地址，按照最佳匹配方式从所述IP环网路由设备的路由表中查找并获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述IP环网路由设备的路由表中生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述IP环网路由设备的路由表中生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息，包括：

通过路由计算协议计算并获取路由路径；

查找此路由路径的第一跳节点是否在本IP环网路由设备所属的某个IP环网上，如果不是，则在该IP环网路由设备中添加以该第一跳节点为直连下一跳路由的路由信息；

否则，按照所述路由路径向前遍历，判断所遍历的路由节点是否为所述路由路径中最后一个属于该IP环网的路由节点，如果判断结果为是，则该路由节点为出环网路由节点；

在本IP环网路由设备中添加以所述出环网路由节点为路由下一跳的路由信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：采用双向转发检测BFD协议检测所述IP环网拓扑变化。

6.一种IP环网路由设备，其特征在于，所述IP环网路由设备包括：

路由信息生成单元，用于生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息；

路由信息存储单元，用于存储所述路由信息生成单元所生成的路由信息；

IP环网拓扑信息存储单元，用于存储IP环网拓扑信息；

IP环网拓扑信息更新单元，用于当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网拓扑信息存储单元中的IP环网拓扑信息，该IP环网拓扑信息更新单元包括：

拓扑变化检测实体，用于检测IP环网拓扑变化；

控制报文发送单元，当所述拓扑变化检测实体检测到所述IP环网拓扑变化时，用于向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文；

控制报文接收单元，用于接收来自于所述IP环网内其它路由设备的控制报文；

控制单元，用于当所述拓扑变化检测实体检测到IP环网拓扑变化时，控制所述控制报文发送单元向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，并根据所述拓扑变化检测实体所检测到的拓扑变化，更新所述IP环网拓扑信息存储单元所存储的IP环网拓扑信息；以及用于根据所述控制报文接收单元接收到来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新所述IP环网拓扑信息存储单元中所存储的IP环网拓扑信息；

该IP环网路由设备还包括：

路由确定单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备；

报文转发单元，用于将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。

7.如权利要求6所述的IP环网路由设备，其特征在于，所述路由确定单元包括：

路由信息获取单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息；

路由查询单元，用于根据所述路由信息查询所述IP环网拓扑信息存储单元中存储的IP环网拓扑信息，以确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备。

8.如权利要求6所述的IP环网路由设备，其特征在于，所述IP环网拓扑信息存储单元以IP环网拓扑信息表的形式存储所述IP环网拓扑信息。

9.如权利要求8所述的IP环网路由设备，其特征在于，所述路由信息为路由出环IP环网路由设备的环节点网络地址。

10.如权利要求9所述的IP环网路由设备，其特征在于，所述拓扑变化检测实体采用双向转发检测BFD协议检测是否发生IP环网拓扑变化。

11.一种IP环网，包括至少三个IP环网路由设备，其特征在于，在转发报文时，所述IP环网路由设备获取与报文转发对应的以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息，根据所述路由信息以及IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备，将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备，该IP环网路由设备包括：

路由信息生成单元，用于生成以出环IP环网路由设备为路由下一跳的路由信息；

路由信息存储单元，用于存储所述路由信息生成单元所生成的路由信息；

IP环网拓扑信息存储单元，用于存储IP环网拓扑信息；

IP环网拓扑信息更新单元，用于当发生IP环网拓扑变化时，更新所述IP环网拓扑信息存储单元中的IP环网拓扑信息，该IP环网拓扑信息更新单元包括：

拓扑变化检测实体，用于检测IP环网拓扑变化；

控制报文发送单元，当所述拓扑变化检测实体检测到所述IP环网拓扑变化时，用于向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文；

控制报文接收单元，用于接收来自于所述IP环网内其它路由设备的控制报文；

控制单元，用于当所述拓扑变化检测实体检测到IP环网拓扑变化时，控制所述控制报文发送单元向IP环网发送携带有IP环网拓扑变化信息的控制报文，并根据所述拓扑变化检测实体所检测到的拓扑变化，更新所述IP环网拓扑信息存储单元所存储的IP环网拓扑信息；以及用于根据所述控制报文接收单元接收到来自于所述IP环网内其它路由设备的所述控制报文中携带的所述IP环网拓扑变化信息更新所述IP环网拓扑信息存储单元中所存储的IP环网拓扑信息；

该IP环网路由设备还包括：

路由确定单元，用于当IP环网路由设备需要转发报文时，从所述路由信息存储单元中获取与该报文转发对应的路由信息，并根据该路由信息以及IP环网拓扑信息存储单元中存储的所述IP环网拓扑信息确定报文转发的直连下一跳IP环网路由设备；

报文转发单元，用于将报文转发至所述直连下一跳IP环网路由设备。

Images