CN100421422C

CN100421422C - 一种通过边界网关协议实施路由策略的方法

Info

Publication number: CN100421422C
Application number: CNB2005101127782A
Authority: CN
Inventors: 张志峰
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: CN1852239A

Abstract

本发明公开了一种通过边界网关协议(BGP)实施路由策略的方法，当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器在路由信息中同时携带用于对路由信息进行分类的路由信息分类属性值和服务策略映射值，并将该路由信息发送给自身的BGP对等体，所述BGP对等体则直接根据路由信息中携带的路由信息分类属性值和服务策略映射值，对符合该路由信息的IP报文进行相应处理。本发明简化了在路由器上进行繁琐的建立工作，提高了工作效率，同时避免了由于建立工作出错而造成的对IP报文的相应不合理处理。

Description

一种通过边界网关协议实施路由策略的方法

技术领域

本发明涉及边界网关协议，尤指一种通过边界网关协议(BGP)实施路由策略的方法。

背景技术

边界网关协议(BGP)是在RFC1163、1267、1654、1655和1771中定义的一个IETF标准。BGP为自治系统(AS)提供一个无环的路由环境，不同AS采用不同的系统号码来区分。自治系统一般定义为在单一技术管理下，采用同一种内部网关协议和统一度量值在AS内转发数据包，并采用一种外部网关协议将数据包转发到其它AS的一组路由器。每一个AS能够潜在地使用多个内部网关协议(IGP)在AS内部交换路由表，并使用一个外部网关协议(EGP)将报文发送到AS外。实现BGP有两种类型的BGP会晤(BGPSession)方式，即外部BGP会晤(EBGP Session)和内部BGP会晤(IBGPSession)。

图1是现有技术EBGP会晤和IBGP会晤拓扑结构示意图，EBGP Session在两个唯一AS网络之间建立；而在同一个AS中的路由器之间建立的是IBGP Session。图1中，AS100中的路由器RTA与AS200中的RTB建立EBGPSession；AS300中的RTD与AS200中的RTC建立EBGP Session；AS200中的RTB与RTC建立IBGP Session。对于每个路由器，只有通过定义邻居，BGP进程才能获知哪些BGP路由器将与本地路由器对等，将与本地路由器对等的路由器称为本地路由器的BGP对等体(BGP Peer)。一旦定义了邻居，BGP进程就会建立与所定义的邻居之间的一条BGP对等连接，然后在建立一条成功的TCP对等连接之后，才能在建立好连接的BGP路由器间发送路由信息，并通过BGP实施路由策略。

图2是现有技术通过BGP实施路由策略的流程图，从图2可见，现有技术方法包括以下步骤：

步骤200：在发布路由信息的路由器中建立匹配路由信息的访问控制列表(access list)及路由图(route-map)，并在route-map中设置不同access list对应路由信息的团体(community)属性值。

community属性值用于对路由信息进行分类，即对应相同community属性值的路由信息属于同一类路由信息。Community属性在BGP路由信息中占用4个字节长度即32位，目前community属性的格式为AA:NN，其中AA一般表示AS的系统号码，NN一般采用统一规划的取值，比如网络地址等，A和N各占一个字节，详细定义可参见RFC1998，这里不再重述。

不同的access list表示允许或拒绝到达指定网络的所有路由。

本步骤中，在RTA中建立了路由信息与不同access list的对应关系即访问控制列表，同时在建立的route-map中设置了不同access list与community属性值的对应关系。

步骤201：在发布路由信息的路由器的BGP对等体中建立匹配不同community属性值的团体属性列表(community list)及route-map，并在route-map中设置不同community list对应的服务策略。

在服务质量(QoS)模型中，IP报文头的服务类型(ToS，Type Of Services)字节的取值用来表示该IP报文在网络传输过程中所享受的服务等级。取值有两种表达方式：符合RFC791的IP优先级(IP Preference)；或者符合RFC2474、RFC2475的区分服务代码点(DSCP)值。

在RFC791中，IP报文头中保留了长度为8位的ToS字域，其中ToS字域中的高3位用来标识IP优先级，IP优先级的取值即IP Preference为0、1、2、3、4、5、6或7，详细定义可参见RFC791，这里不再重述。

在RFC2474、RFC2475中，使用IP报文头中用于存储DSCP值的区分服务(DS)字段的高6位来标识DSCP，其中在Diffsev模型中DS字段替代了IP ToS字节，详细信息见RFC2474、RFC2475。目前对IP报文的服务策略，DSCP定义了3种类型即当DSCP值为EF时，表示对IP报文加速转发；当DSCP值为AF时，表示对IP报文确保转发；当DSCP值为BF时，表示对IP报文尽力转发。其中当DSCP值为AF时，又分为1、2、3和4四个级别，数值越大优先权越高，而每个AF级别又分为1、2、3三个组，每个组代表相同级别中IP报文被丢弃的优先权，数值越大表示IP报文被丢弃的概率越优先。关于DSCP的详细定义可参见RFC2474、RFC2475，这里不再重述。

这里提到的服务策略可以包括IP Preference，DSCP值等。

本步骤中，在RTB中建立了community属性值与不同community list的对应关系即团体属性列表，同时在建立的route-map中设置了匹配不同community list的路由信息与服务策略的对应关系。建立route-map的目的就是为了将符合某一类路由信息的IP报文头中ToS字域的取值更改为route-map中对应该类路由信息的IP Preference或DCSP值，对该IP报文采取与更改后的IP Preference或DCSP值对应的处理。

步骤202：当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器在路由信息中设置community属性值，并将该路由信息发布给该路由器的BGP对等体，BGP对等体根据接收到的community属性值及自身设置的route-map和community list获取服务策略，并对符合该路由信息的IP报文进行相应处理。

本步骤所说的相应处理包括设置符合所述路由信息的IP报文的IP优先级/DSCP值、设置符合所述路由信息的IP报文的下一跳、对符合所述路由信息的IP报文进行限速、或对符合所述路由信息的IP报文进行统计等。

下面结合图1假设RTB将传递路由信息：10.1.1.0网络、20.1.1.0网络、30.1.1.0网络至RTC，且需要将到达上述三个网络的路由的IP报文头的ToS字域的DSCP取值设为EF。

按照图2所示的方法，在发布路由信息的RTA上需要完成如下步骤：

1)可以使用network命令将上述三个路由信息发布到BGP中，如下：

network 10.1.1.0 mask 255.255.255.0；

network 20.1.1.0 mask 255.255.255.0；

network 30.1.1.0 mask 255.255.255.0；

2)可以使用access-list命令在RTA中建立匹配上述路由信息的access-list，如下：

access-list 1 permit ip 10.1.1.0 0.0.0.255；

access-list 2 permit ip 20.1.1.0 0.0.0.255；

access-list 3 permit ip 30.1.1.0 0.0.0.255；

其中，access-list 1表示匹配到达10.1.1.0网络的所有路由；access-list 2表示匹配到达20.1.1.0网络的所有路由；access-list 3表示匹配到达30.1.1.0网络的所有路由。

3)可以使用route-map命令在RTA中建立route-map，如下：

route-map name permit 10

match ip access-list 1 2 3

set community 100:1

如果路由信息中的网络地址与access-list1、2、3匹配，则认为该匹配的路由信息的community取值为100:1。

而在RTA的对等体RTB上需要完成如下步骤：

1)可以使用community-list命令在RTB中建立匹配community属性值为100:1的community属性列表，如下：ip community-list 1 permit 100:1，表示若RTB接收到的路由信息中携带的community属性值与community-list1中的community属性值为100:1匹配，并继续根据RTB中的route-map对符合来自RTA的三条路由信息的IP报文进行处理。

2)可以使用route-map命令在RTB中建立route-map，如下：

route-map name permit 10

match ip community-list 1

set DSCP EF

该route-map命令表示，对符合来自RTA的三条路由信息的IP报文，将该IP报文头的ToS字域的取值设置为DCSP值即EF。

从现有技术通过BGP实施路由策略的方法来看，在路由信息中仅携带community属性值，community属性相对IP优先级或者DSCP值来说是独立的即路由信息和IP报文头中的ToS字域是没有相关性的。这样，必须预先在每个路由器上建立route-map，才能对符合不同路由信息的IP报文进行相应处理。

现有通过BGP实施路由策略的方法的最大缺点为：需要在路由器上进行繁琐的建立工作，降低了工作效率；在网络复杂路由信息多的情况下，建立工作容易出错，从而造成对IP报文的相应处理不合理。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通过边界网关协议(BGP)实施路由策略的方法，简化了在路由器上进行繁琐的建立工作，提高了工作效率，同时避免了由于建立工作出错而造成的对IP报文的相应不合理处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种通过边界网关协议BGP实施路由策略的方法，该方法包括：

当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器在路由信息中携带用于对路由信息进行分类的路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值，并将该路由信息发布给自身的BGP对等体，所述BGP对等体根据所述路由信息分类属性值和服务策略映射值，对符合所述路由信息的IP报文进行相应处理。

所述对符合所述路由信息的IP报文进行相应处理的方法为：

所述BGP对等体用所述IP报文的报文头中的服务类型ToS字域承载对应路由信息中携带的服务策略映射值。

所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的团体属性或扩展团体属性中。

当所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的扩展团体属性中时，所述扩展团体属性包括：类型域、用于携带服务策略映射值的服务策略映射域和路由聚合类标识域；

所述类型域用于预留互联网地址指派机构IANA的注册信息、确定所述扩展团体属性中用于存储路由信息分类属性值的管理子域和指派子域的取值格式、确定所述扩展团体属性的次高字节为存储服务策略映射值的服务策略映射域；

所述路由聚合类标识域包括管理子域和指派子域。

所述类型域还用于确定所述团体属性传递的自治系统AS范围。

所述服务策略映射值为：IP优先级IP Preference或区分服务代码点DSCP值。

所述服务策略映射域包括用于存储IP Preference或DSCP值的区分服务DS字段，以及预留CU字段。

当所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的团体属性时，所述团体属性包括：类型域、用于携带服务策略映射值的服务策略映射域和路由聚合类标识域。

所述对符合所述路由信息的IP报文进行相应处理的方法还包括：根据路由信息中携带的路由信息分类属性值，对符合不同类路由信息的数据流进行限速或流量统计处理。

由上述技术方案可见，本发明在ExtCommunity属性中新增用于携带服务策略的服务策略映射域，当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器将ExtCommunity属性携带在路由信息中，ExtCommunity属性包含了用于对路由信息进行分类的路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值，并将该路由信息发送给自身的BGP对等体，所述BGP对等体则直接根据路由信息中携带的ExtCommunity属性中的路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值，对符合该路由信息的IP报文进行相应处理。

ExtCommunity属性采用路由区分符(RD)格式，ExtCommunity属性共占八个字节，设置ExtCommunity属性的最高字节为类型域，类型域包括的作用如下：预留互联网地址指派机构(IANA，Internet Assigned NumbersAuthority)的注册信息，确定次高字节为存储服务策略的服务策略映射域、确定ExtCommunity属性的后六个字节中用于存储路由信息分类属性值的管理子域和指派子域的取值格式，还可以确定该团体属性传递的AS范围等；设置ExtCommunity属性的次高字节为用于存储服务策略映射值的服务策略映射域；设置ExtCommunity属性的后六个字节为路由聚合类标识域，其中路由聚合类标识域包括管理子域和指派子域两部分。

本发明方法通过对ExtCommunity属性的重新设置，新增用于携带服务策略映射值的服务策略映射域，并在需要发布的路由信息中携带的ExtCommunity属性中携带路由信息分类属性值和服务策略映射值，使得路由器直接采用路由信息中携带的服务策略映射值对符合不同路由信息的IP报文进行相应处理如采取相应的服务策略，简化了在路由器上进行繁琐的建立工作，提高了工作效率，同时避免了由于建立工作出错而造成的对IP报文的相应不合理处理。同时，也可以根据路由信息中携带的用于路由信息分类的属性值，对符合不同类路由信息的数据流进行限速或流量统计等处理。

另外，路由信息中是否携带ExtCommunity属性是可选的，当路由信息中未携带ExtCommunity属性时，采用现有方法实施路由策略。

除此之外，本发明还可以通过在community属性中新增用于携带服务策略的服务策略映射域，而在发布的路由信息中携带community属性，这样就能通过在community属性中包含路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值来实现本发明目的。

附图说明

图1是现有技术EBGP会晤和IBGP会晤拓扑结构示意图；

图2是现有技术通过BGP实施路由策略的流程图；

图3是本发明通过BGP实施路由策略的流程图；

图4是ExtCommunity属性格式示意图；

图5是本发明对ExtCommunity属性中类型域的设置方式之一。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明方法的核心思想为：当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器在路由信息中携带用于对路由信息进行分类的路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值，并将该路由信息发送给自身的BGP对等体，所述BGP对等体则直接根据路由信息中携带的路由信息分类属性值和服务策略映射值，对符合该路由信息的IP报文进行相应处理。其中，路由信息分类属性值和服务策略映射值可以携带在新增的用于携带服务策略的服务策略映射域的团体属性或扩展团体属性中。下面具体说明本发明方法。

图3是本发明通过BGP实施路由策略的流程图，假设使用ExtCommunity属性来携带路由信息分类属性值和服务策略映射值，从图3可见，本发明方法包括以下步骤：

步骤300：在ExtCommunity属性中新增用于携带服务策略的服务策略映射域。

图4是ExtCommunity属性采用路由区分符(RD)格式的示意图，从图4可见ExtCommunity属性共占八个字节，现有技术中，ExtCommunity属性的最高字节和次高字节设置为类型域，现有类型域的作用如下：预留IANA的注册信息，确定ExtCommunity属性的后六个字节中用于存储对路由信息进行分类的路由信息分类属性值的管理子域和指派子域的取值格式；ExtCommunity属性的后六个字节设置为路由聚合类标识域，其中路由聚合类标识域包括管理子域和指派子域两部分。比如：当类型域取值为十六进制值FF时，路由聚合类标识域中的管理子域为ExtCommunity属性的后六个字节的高两个字节，聚合类标识域中的指派子域为ExtCommunity属性的后六个字节的后四个字节，可将这种ExtCommunity属性的后六个字节的格式称为2:4格式；当类型域取值为十六进制值FE时，路由聚合类标识域中的管理子域为ExtCommunity属性的后六个字节的高四个字节，聚合类标识域中的指派子域为ExtCommunity属性的后六个字节的后两个字节，可将这种ExtCommunity属性的后六个字节的格式称为4:2格式。

本发明中，图4中ExtCommunity属性的最高字节设置为类型域，本发明类型域的作用如下：预留IANA的注册信息，确定ExtCommunity属性的后六个字节中用于存储路由信息属性值的管理子域和指派子域的取值格式，之外，本发明的类型域还用于确定ExtCommunity属性的次高字节为存储服务策略映射值的服务策略映射域(参见图5)；ExtCommunity属性的次高字节设置为用于存储服务策略映射值的服务策略映射域；ExtCommunity属性的后六个字节设置为路由聚合类标识域，其中路由聚合类标识域包括管理子域和指派子域两部分。

其中，本发明类型域的格式如图5所示，图5是本发明对ExtCommunity属性中类型域的设置方式之一，从图5可见，类型域的第0位用于IANA注册使用，默认值为0；第1位用于表示是否设置ExtCommunity属性的次高字节为服务策略映射域的服务策略标识，比如当该服务策略标识设置为1时，表示ExtCommunity属性的次高字节为服务策略映射域，而该服务策略标识为默认值0时，表示ExtCommunity属性的次高字节不被设置为服务策略映射域；第2位到第6位为预留位，该预留位的取值可以定义灵活用于ExtCommunity属性的传递性比如确定该团体属性传递的AS范围等；第7位用于规定路由聚合类域的取值格式，比如当第7位为1时，ExtCommunity属性的后六个字节的格式为2:4格式，当第7位为0时，ExtCommunity属性的后六个字节的格式为4:2格式。

本发明中，比如当类型域取值为十六进制值0x41时，ExtCommunity属性中，服务策略映射域存储IP Preference或DSCP值，其中次高字节的高六位为用于存储IP Preference或DSCP值的DS字段，后两位为保留(CU)字段；路由聚合类标识域中的管理子域为ExtCommunity属性的后六个字节的高两个字节，聚合类标识域中的指派子域为ExtCommunity属性的后六个字节的后四个字节即2:4格式；

当类型域取值为十六进制值0x40时，ExtCommunity属性中，服务策略映射域存储IP Preference或DSCP值，其中次高字节的高六位用于存储IPPreference或DSCP值的DS字段，后两位为CU字段；路由聚合类标识域中的管理子域为ExtCommunity属性的后六个字节的高四个字节，聚合类标识域中的指派子域为ExtCommunity属性的后六个字节的后两个字节即4:2格式。

其中，IP Preference或DSCP值与DS字段中服务策略映射值的对应关系可参见相关协议，这里不再赘述，这里强调的是，在ExtCommunity属性中新增一服务策略映射域来存储与路由信息分类属性值对应的服务策略映射值。另外CU字段可以用于标识拥塞避免指示等。

步骤301：当需要发送路由信息时，发布路由信息的路由器在路由信息中设置ExtCommunity属性，并在ExtCommunity属性中携带路由信息分类属性值和服务策略映射值，并将该路由信息发布给自身的BGP对等体，所述BGP对等体则直接根据路由信息中携带的路由信息分类属性值和服务策略映射值，对符合该路由信息的IP报文进行相应处理。

本步骤中，BGP对等体只需对符合来自发布路由信息的路由器的路由信息的IP报文进行相应处理，用所述IP报文的报文头中的ToS字域承载对应路由信息中携带的服务策略映射值即将所述IP报文头中的ToS字域的取值设置为对应路由信息中携带的服务策略映射值即IP Preference或DCSP值即可。另外，也可以根据路由信息中携带的用于路由信息分类的属性值，对符合不同类路由信息的数据流进行限速或流量统计等处理，具体如何处理属于现有技术，这里不再详述。

除此之外，本发明还可以通过在community属性中新增用于携带服务策略的服务策略映射域，而在发布的路由信息中携带的community属性中包含路由信息分类属性值和IP报文的服务策略映射值来实现本发明目的。community属性格式的设置与ExtCommunity属性相似，只要划分出一个字节作为服务策略映射域即可，本领域技术人员很容易理解，这里不再详述。

按照图3所示的方法，在发布路由信息的RTA上需要完成如下步骤：

可以使用network命令将上述三个路由信息发布到BGP中，并且可以在发布路由信息时直接携带ExtCommunity属性，如下：

network 10.1.1.0 ExtCommunity ExtCom-EF:100:1

network 20.1.1.0 ExtCommunity ExtCom-EF:100:1

network 30.1.1.0 ExtCommunity ExtCom-EF:100:1

其中ExtCommunity属性包括两个内容：采用ExtCom-EF表示DSCP的取值，即设置DSCP值为EF；100:1为路由信息分类属性值，也可称为ExtCommunity属性值。

在RTB中不需要再建立route-map了，因为在RTB中建立route-map的目的就是为了对某一类路由信息进行操作，从而使符合该路由的IP报文头的ToS字域的取值设置为DCSP所定义的取值。而在本发明方法中，在上述路由信息中携带的ExtCommunity属性中已经包含了将IP的ToS字域映射为DCSP所定义EF值的信息。因此，RTB只需对符合来自RTA的三条路由信息的IP报文的报文头中的ToS字域的取值设置为对应路由信息中携带的DCSP值即可。

需要说明的是，发布的路由信息中是否携带ExtCommunity属性是可选的，当路由信息中未携带ExtCommunity属性时，仍然需要如现有技术分别在RTA和RTB中建立route-map。

从上述实施例可见，本发明方法使得路由器直接采用路由信息中携带的服务策略映射值对符合该路由信息的IP报文进行相应处理如采取相应的服务策略，简化了在路由器上进行繁琐的建立工作，提高了工作效率，同时避免了由于建立工作出错而造成的对IP报文的相应不合理处理。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1. 一种通过边界网关协议BGP实施路由策略的方法，其特征在于，该方法包括：

2. 根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述对符合所述路由信息的IP报文进行相应处理的方法为：

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的团体属性或扩展团体属性中。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的扩展团体属性中时，所述扩展团体属性包括：类型域、用于携带服务策略映射值的服务策略映射域和路由聚合类标识域；

所述路由聚合类标识域包括管理子域和指派子域。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述类型域还用于确定所述团体属性传递的自治系统AS范围。

6. 根据权利要求2、4或5所述的方法，其特征在于，所述服务策略映射值为：IP优先级IP Preference或区分服务代码点DSCP值。

7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述CU字段用于标识拥塞避免指示。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述路由信息分类属性值和服务策略映射值携带在所述路由信息的团体属性时，所述团体属性包括：类型域、用于携带服务策略映射值的服务策略映射域和路由聚合类标识域。

10. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对符合所述路由信息的IP报文进行相应处理的方法还包括：根据路由信息中携带的路由信息分类属性值，对符合不同类路由信息的数据流进行限速或流量统计处理。