CN100559770C - 加快边界网关协议收敛的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在自治系统中加快边界网关协议(BGP)路由收敛的方法和装置。将虚拟链路标识符分配给在BGP主机和一个或多个网络中一个或多个网络部件之间建立的通信链路中的每一个链路。对于该组通信链路中的特定链路，确定在该链路上可达的一个或多个路由。BGP主机存储所述一个或多个路由与所述BGP主机的BGP标识符和分配给所述特定链路的所述虚拟链路标识符的关联。BGP主机以消息的方式将所述一个或多个路由通告给BGP对等方，其中所述消息包括所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符。

Description

加快边界网关协议收敛的方法和装置
技术领域
本发明一般地涉及管理网络路由信息。更具体地，本发明涉及在边界网关协议(BGP)主机间加快网络路由收敛的方法。
背景技术
在该部分中描述的方法可以被实现，但并不一定是先前已经设想出或者实现了的方法。因此，除非在此另有说明，否则在此描述的方法对于本申请中的权利要求而言不是现有技术，并且也不因为包括于此而承认是现有技术。
自治系统(AS)是在共同管理下并且具有共同路由政策的网络或者一组网络。自治系统的典型例子是由互联网服务提供商(ISP)管理和维护的网络。用户网络例如大学或者企业网连接该ISP，并且ISP将来源于用户网络的网络流量发送至可能属于同一ISP的或者仅可以通过其他ISP到达的网络目的地。
通常，自治系统包括建立在系统的边缘的网络部件，并且这些网络部件充当系统的网络流量的入口和出口点，这些网络部件通常是路由器，但并不总是路由器，并且被称之为提供商边缘(PE)网络部件，或者作为自治系统边界路由器(ASBR)。自治系统还可包括不用作如网络流量的入口或出口的其他网络部件，并且这些网络部件被称之为服务提供商网络部件。同样地，用户网络可以包括建立在网络边界上的网络部件，并且这些网络部件被称之为用户边缘(CE)网络部件。
自治系统的网络部件需要交换路由信息给各种网络目的地，以有助于穿过一个或多个自治系统的网络流量的路由。
边界网关协议(BGP)是用于在相同的或不同的自治系统中的网络部件(通常是路由器)之间交换路由信息的外部网关协议(EGP)。执行BGP过程的计算机主机被典型地称之为BGP主机或者BGP设备。两个BGP主机或者对等方(对等方)首先建立彼此之间的传输协议连接，以交换BGP路由信息。首先，BGP对等方交换消息来开启BGP会话，并且在BGP会话开启之后，BGP对等方交换其完整的路由信息。在此，仅仅交换或通告BGP对等方之间的路由信息的更新或变化。在BGP会话存在期间，交换的路由信息由BGP对等方维护。
BGP路由信息包括从BGP主机可达的每一个网络目的地的完整的路由。路由包括通常由地址前缀(也被称之为前缀)指出的目的地地址，和描述至目的地地址的路径的信息。地址前缀可以被表达为网络地址，和表明地址的多少比特用于识别该地址的网络部分的掩码组合。在因特网协议版本4(IPv4)寻址中，例如，地址前缀能被表达为“9.2.0.2/16”。“/16”表明前16比特用于识别唯一的网络，留下的地址中剩余的比特用来识别这个网络中的特定主机。
在另一个例子中，虚拟专用网(VPN)寻址机制可以使用除了地址前缀之外的路由区分符(RD)，用以区分去向同一地址目的地的不同路由。例如，在VPN地址目的地“10:9.2.0.2/16”中，“10”是用于识别去向“9.2.0.2/16”网络的特定VPN路由的路由区分符。
用于描述BGP路由中去向地址目的地的路径的信息包括但并不限于起点(ORIGIN)属性、AS-PATH属性以及下一跳属性。起点属性表明BGP过程如何学习特定的路由。特定路径的起点属性的值可以表明路由是向内部网关协议(IGP)、诸如外部BGP(eBGP)的外部网关协议(EGP)学习的，或者不知道路由的起点，或者路由的起点是以其他方式学习的。
AS-PATH属性表明用以到达地址目的地必须穿过的自治系统的列表。举例说明，路由“130 120”AS-PATH属性表明到地址目的地的路由以该顺序穿过自治系统120和130。
特定路由的下一跳属性包括作为到目的地地址的下一跳目的网络部件的地址。举例说明，从eBGP对等方接收的路由的下一跳属性是eBGP对等方的网络地址。在另一个例中，通告VPN路由的PE BGP主机将本身网络地址作为其通告的VPN路由的下一跳属性。
BGP对等方在BGP UPDATE消息中交换或者通告路由。在互联网工程任务组(IETF)于1995年3月出版的、且定义了交换IPv4路由机制的RFC1771中描述的BGP-4标准下，BGP UPDATE消息包括消息头，以及以下部分域或者全部域：
(1)不可行路由长度--撤销路由域的长度；
(2)撤销路由--被从服务中撤销的路由的地址前缀；
(3)总的路径属性长度--路径属性域的长度；
(4)路径属性--在BGP UPDATE消息中通告的路由的属性，包括但不限于下一跳属性、起点属性以及AS_PATH属性；
(5)网络层可达性信息(NLRI)--BGP UPDATE消息中通告的可行路由的地址前缀。
在BGP-4中，可行或者可达路由在BGP对等方之间在BGP UPDATE消息中通告。BGP UPDATE消息在消息的NLRI域中携带路由的地址前缀。诸如起点、下一跳和AS-PATH属性之类的路由的不同属性在BGPUPDATE消息的路径属性域中被承载。在同一BGP UPDATE消息中通告的所有路径共享相同的路径属性。
BGP主机确定特定地址目的地基于任何原因不可用时，BGP主机必须撤销已被通告为通过这个不可用地址目的地可达的所有的路由。BGP主机通过发送BGP UPDATE消息给其BGP对等方来撤销路由。BGP UPDATE消息包括在撤销路由域<长度(length)，前缀(prefix)>二元组中撤销的路由的地址前缀，其中<length>是相关的<prefix>的比特长度。BGP UPDATE消息中的不可行路由长度域包括撤销路由域的总的长度。路径属性域和NLRI域为空，或者不包括在消息中。因此，在BGP-4标准下，BGP主机必须在BGP UPDATE消息中包括所有被撤销的路由的前缀，以撤销不可行路由。
在BGP-4协议的多协议扩展(MP-BGP)中使用了撤销不可行路由的同种机制，这种MP-BGP使得BGP-4携带多网络层协议(例如因特网协议版本6(IPv6)、互联网分组交换协议(IPX)、VPN-IPv4、VPN-IPv6等)的路由信息。在IETF于2000年6月出版的RFC2858中描述了MP-BGP。
具体地，MP-BGP提供了特定的路径属性MP-UNREACH-NLRI，该路径属性包括存储<length，prefix>二元组中撤销路由的地址前缀的撤销路由域。MP-UNREACH-NLRI路径属性还包括用于存储撤销路由的网络层协议的标识的地址族标识(AFT)域，以及用于存储属性中携带的关于网络层可达性信息的类型的其他信息。但是最值得注意的是，不用考虑正被撤销的路由的地址族(如IPv6、IPX、VPN-IPv4、VPN-IPv6等等)如何，MP-BGP UPDATE消息必须包括正被撤销的所有路由的地址前缀。
撤销不可行路由机制的一个缺点在于对于大范围使用不实际。例如，如果AS中的BGP主机探测到邻近AS中的PE路由器发生故障，BGP主机必须撤销通过发生故障的PE可达的每一个路由。由于发生故障的PE路由器可提供不是几万就是数千个路由的可达性，依赖于所有路由中的唯一的路径属性的数目，BGP主机可能必须产生并且通过AS网络传输用于分别通告每一个唯一组路径属性相关的地址前缀的大量的BGP UPDATE消息。传输大量BGP UPDATE消息的结果很可能会降低网络带宽，并且很可能导致严重的网络流量拥塞。网络性能将进一步地被降级，是因为由于同样转发流量的每一个BGP对等方必须通过从路由表中读取和撤销在消息中发送的每一个地址前缀来处理BGP UPDATE消息，由此每一个BGP对等方将会变慢速度。
而且，由于特定的AS可具有多个BGP主机，并且可向其他AS提供传输网络流量服务，多个BGP主机应当在其路由表中具有一致的信息。通常，AS中的多个BGP主机使用一组公共政策，来达到关于哪一个BGP主机将用作去向其他网络或AS的特定路径的进口和出口的协议。希望这个被称作BGP路由收敛的过程使用尽可能少的时间来提供对其他AS的较快的传输流量服务。
但是，如果大量的路由必须被撤销，BGP中现有的路由撤销机制将会使AS中多个BGP主机之间的路由信息的收敛速率慢下。由于每一个BGP主机必须处理大量的BGP UPDATE消息，并且必须基于路由地址前缀识别和撤销每一个路由，因此在BGP主机能将其路由表以及其中包括的路由信息同步之前，会花费很多时间。
基于前述内容，明显需要用于克服上述的BGP路由撤销机制的缺点的技术。
发明内容
本发明的第一方面公开了一种用于在边界网关协议BGP主机中识别路由的方法，该方法包括计算机实现的步骤：将虚拟链路标识符分配给在所述BGP主机和一个或多个BGP对等方之间建立的一组数字通信链路中的每一个链路；确定在所述一组数字通信链路中的特定链路上可达的一个或多个路由；建立所述一个或多个路由与所述BGP主机的BGP标识符和分配给特定链路的特定虚拟链路标识符之间的关联，并将该关联存储在电子数字存储器中；在第一BGP消息中将所述一个或多个路由通告给所述一个或多个BGP对等方中的特定BGP对等方，其中所述第一BGP消息包括所述BGP标识符和所述特定虚拟链路标识符；以及发送第二BGP消息给所述特定BGP对等方，其中所述消息指出所述一个或多个路由被撤销，并且包括所述BGP标识符和所述特定虚拟链路标识符。
本发明的第二方面公开了一种用于加快使用边界网关协议BGP的自治系统中路由收敛的网络部件，其中所述网络部件配置为BGP主机，所述网络部件包括用于执行本发明第一方面的方法的步骤的装置。
本发明的第三方面公开了一种配置为边界网关协议BGP主机的网络部件，该网络部件包括用于执行本发明第一方面的方法的步骤的装置。
附图说明
本发明通过在附图中的图所示的实施例进行说明，但并不用于限制，并且其中同样的附图标记是指同一部件；其中
图1示出了可以在其中实施本实施例的自治系统概览的框图；
图2A示出了根据一个实施例的BGP虚拟链路路径属性的格式的框图；
图2B示出了根据一个实施例的MP_UNREACH_NLRI路径属性的框图；
图3A示出了一种用于加快BGP路由收敛的方法的一个实施例概述的流程图；
图3B示出了为图3A中所示的流程图的后续的流程图；以及
图4示出了可在其上实施本实施例的计算机系统的结构图。
具体实施例
描述了一种用于加快边界网关协议(BGP)路由收敛的方法和系统。在以下的详细描述中，为了说明的目的，阐明了很多具体细节，以提供对本发明的充分理解。但是，没有这些具体细节也可以实施本发明，这对于本领域的技术人员来说是很明显的。在另外一些例子中，公知的结构和设备以框图的方式示出，以避免不必要地模糊了本发明。
根据以下大纲在此描述实施例：
1.0概览
2.0结构和功能纵览
2.1结构纵览
2.2功能纵览
3.0加快BGP路由收敛的方法
3.1给通信链路分配虚拟链路标识符
3.2将BGP路由和VL标识符与BGP标识符相关联
3.3通告BGP路由
3.4探测通信链路故障
3.5处理撤销的BGP路由
4.0实施机制-硬件纵览
5.0扩展和替换
1.0概览
本发明将实现在前述背景技术中明确的需求，以及其他需求和目的，而这些将在以下的详细描述中变的很明显，一方面，这包括用于识别BGP主机中的路由的方法。虚拟链路标识符被分配给BGP主机和其一个或多个BGP对等方之间建立的一组数字通信链路中的每一个链路。对于一组数字通信链路中的一条特定链路，确定在该链路上可达的一个或多个路由。然后，在电子数字存储器中，BGP主机存储一个或多个路由与BGP主机的BGP标识符的关联，以及分配给该特定链路的特定虚拟链路标识符。
在一个特征中，该方面还包括以包括BGP标识符和特定虚拟链路标识符的第一BGP消息的方式，从BGP主机向一个或多个BGP对等方中的一个BGP对等方通告一个或者多个路由。该方面还可包括发送第二BGP消息给BGP对等方，这个第二BGP消息指出一个或者多个路由被撤销了，并且这个第二BGP消息包括BGP标识符和特定虚拟链路标识符。
在这个方面的特征中，特定链路可以为逻辑传输连接或者物理介质传输连接。
在不同的方面中，描述了加快使用BGP的自治系统中的路由收敛的方法。在BGP主机上，单独的虚拟链路标识符被分配给在一个或多个网络中BGP主机和一个或者多个网络部件之间建立的一组通信链路中的每一个链路。然后确定并存储在一组通信链路的特定链路上可达的路由。然后一个或多个路由与BGP标识符和虚拟链路标识符相关联，其中BGP标识符识别BGP主机，并且虚拟链路标识符被分配给该特定链路。BGP主机在第一消息中将一个或多个路由通告给BGP对等方，其中第一消息包括BGP标识符和虚拟链路标识符。BGP主机然后监控和确定特定链路是否为不可用。BGP主机发送第二消息给BGP对等方，以响应BGP主机确定特定链路已为不可用。第二消息表明一个或多个路由被撤销了，并且包括BGP标识符和虚拟链路标识符。
在该方面的特征中，一个或多个路由各自与单独的地址前缀相关联，并且第二消息不包括与一个或多个路由相关联的任何地址前缀。
在该方面的一个特征中，BGP对等方接收第二消息。基于BGP标识符和虚拟链路标识符，BGP对等方然后撤销一个或多个路由。
在该方面的特征中，一个或多个路由中的每一个路由与地址前缀相关联。通告一个或多个路由时，BGP主机在第一消息中包括与每一个路由相关联的地址前缀。BGP对等方在路由表中存储一个或多个路由，以响应接收第一消息。对于每个路由，BGP对等方纪录与路由相关联的地址前缀、BGP标识符和虚拟链路标识符。BGP仅基于BGP标识符和虚拟链路标识符来识别一个或多个路由，并且撤销一个或多个路由，以响应接收第二消息。BGP对等方通过从路由表中删除一个或多个路由，或者给每一个路由建立状态代码来撤销路由，其中状态代码指示每一个路由被撤销。
在这个特征中，BGP对等方可以是从BGP主机接收第一和第二消息并且发送第三消息给其本身的BGP对等方的路由反射器，其中第三消息指出一个或多个路由被撤销。BGP路由反射器可在第三消息中包括在第二消息中接收到的BGP标识符和虚拟链路标识符，或者BGP对等方可包括与一个或多个撤销的路由中的每一个路由相关的地址前缀。
在该方面的特征中，第一消息是BGP UPDATE消息。在这个特征中，BGP标识符和虚拟链路标识符被存储在BGP UPDATE消息的路径属性域中。
在该方面的一个特征中，一个或多个路由在一个以上的通信链路上可达。在该特征中，BGP主机将一个或多个路由与不同于特定链路的通信链路的BGP标识符和虚拟链路标识符相关联。BGP主机将第一消息中的该虚拟链路标识符与特定链路的虚拟链路标识符一起通告。
在该方面的特征中，作为建立BGP会话的一部分，BGP主机和BGP对等方协商由地址族标识(AFI)值和后续地址族标识(SAFI)值定义的经加速的BGP收敛能力。在该特征中，用于指出一个或多个路由被撤销的从BGP主机发送的第二消息包括AFI值和SAFI值。第二消息同样为BGPUPDATE消息。
在该方面的一个特征中，BGP扩展团体属性用于防止BGP对等方不合顺序地处理BGP主机发送的任何消息的尝试。在该特征中，消息计数器存储在BGP主机发送的任何消息的路径属性域中，并且消息计数器随BGP主机发送的每一个消息而增加。BGP对等方确定是否已经存储了在特定消息中通告的路由，以响应接收该特定消息。如果在该特定消息中通告的路径没有存储在BGP对等方中，则BGP对等方将消息计数器的值存储在路由表中，并且将消息计数器的值与特定消息中通告的一个或多个路由相关联。如果在特定消息中通告的路由存储在BGP对等方上，则当在该特定消息中接收的消息计数器的值低于存储在路由表中的针对特定消息中通告的一个或多个路由的消息计数器的值时，BGP对等方丢弃该特定消息。在该特征中，特定消息可以是第一消息、第二消息中的任何一个，并且路径属性域可以为BGP扩展团体属性域。
在该方面的特征中，BGP对等方建立在不同于BGP主机的自治系统中，并且通告一个或多个路由以及发送第二消息的至少一个步骤是通过在BGP主机和BGP对等方之间建立的eBGP传输连接执行的。在该特征中，BGP主机和BGP对等方之间建立的BGP会话可以被配置来不接受在会话期间与BGP主机和BGP对等方之间通告的任何一个路由相关联的下一跳属性值的变化。在该方面的不同特征中，BGP对等方建立在与BGP主机相同的自治系统中，并且通告一个或多个路由和发送第二消息给BGP对等方的步骤中的至少一个步骤是通过内部网关协议(IGP)传输连接执行的。在这个特征中，通告一个或多个路由和发送第二消息给BGP对等方的至少一个步骤还可以通过内部边界网关协议(iBGP)传输连接执行。
在该方面的一个特征中，一个或多个路由的每一个路由可以为IPv4路由、IPv6路由或者VPN路由。
在该方面的特征中，BGP对等方是BGP路由反射器，并且一个或多个路由包括到特定地址目的地的第一路由。在这个特征中，BGP对等方接收通告到该特定地址目的地的第二路由的第三消息，其中第二路由不同于第一路由。BGP对等方然后将第一路由和第二路由都重新通告给其BGP对等邻居。
在该方面的特征中，当接收到第二消息时，BGP对等方通过仅基于BGP标识符来识别一个或多个路由，来撤销一个或多个路由。
在这个目的一个特征中，BGP主机运行多个BGP实例。在该特征中，BGP主机将一个或多个路由与多个不同的BGP标识符相关联，其中每一个不同的BGP标识符对应不同的BGP实例。
在该方面的特征中，虚拟链路标识符包括第一部分和第二部分。第一部分唯一识别BGP主机的网络接口，并且第二部分识别通过特定链路连接到网络接口的网络部件。在该特征中，当接收到第二消息时，BGP对等方通过仅基于虚拟链路标识符的第一部分来识别一个或多个路由，从而撤销这一个或多个路由。
在该方面的一个特征中，BGP主机可以通过：(a)检测运行在BGP主机上的BGP实例是否变为不可用；(b)检测在其上建立特定链路的传输连接是否发生故障；和/或(c)探测该特定链路被建立到的特定网络部件是否故障，来确定该特定链路是否已变为不可用。
在其他方面中，本发明包括计算机装置和配置用于执行上述步骤的计算机可读介质。
2.0结构和功能纵览
2.1结构纵览
图1示出了可以在其中实现实施例的自治系统概览的框图。假定图1中描述的所有的网络部件是运行至少一个BGP过程的路由器，用于清楚显示例子。而且，为了说明，图1描述了关于IPv4族地址的实施例，并且给出了特定地址。但是，从以下的详细描述中，很明显的是可在其上实施实施例的网络部件无需为路由器，并且可以针对任何网络地址族实施实施例。因此，图1中的特定的拓扑和地址数据仅仅是在此描述的宽广技术的一个实施例。
自治系统(AS)100包括服务提供商边缘路由器(PE)102、PE 104和PE108。AS 100是由地址前缀“172.16.1.0/24”识别的网络。PE 102被分配地址“172.16.1.2”，PE 104被分配地址“172.16.1.4”，以及PE 108被分配地址“172.16.1.8”。提供商(P)路由器106在AS 100内部，并且被分配地址“172.16.1.6”。
PE 108在AS 150中已建立与用户边缘(CE)路由器的连接。AS 150由地址前缀“10.1.2.0/24”识别，并且CE 152被分配地址“10.1.2.2”。PE 102在AS 120中已建立与CE 122和CE 124的连接。且PE 104已经建立与CE 126的连接，该连接也是在AS 120中。AS 120是由地址前缀“9.2.0.0/16”识别，并且CE 122、CE 124和CE 126分别被分配地址“9.2.0.2”、“9.2.0.4”和“9.2.0.6”。
CE 122在相对于AS 100的远程AS 130中已经建立与PE 132的连接。AS 130是由地址前缀“4.0.20.16/28”识别，并且PE 132被分配地址“4.0.20.2”。PE 132在远程AS140中已经建立了与PE 142的连接。AS140是由地址前缀“4.0.48.16/28”识别的，并且PE 142被分配地址“4.0.48.2”。
根据一个实施例，PE 102分配虚拟链路(VL)标识符“01.9.2.0.2”给PE 102已建立的到CE 122的通信链路VL 112。同样地，PE 102分配VL标识符“02.9.2.0.4”给PE 102已建立的到CE 124的通信链路VL114。以相同的方式，PE 104分配VL标识符“01.9.2.0.6”给PE 104已建立的到CE 124的通信链路VL 116，以及PE108分配VL标识符“01.10.1.2.2”给PE108已建立的到CE152的通信链路VL。
PE 102还确定在VL 112上能到达到网络“4.0.40.16/28”、“4.0.48.16/28”和“9.2.0.0/16”的路由，并且确定在VL 114也能到达到网络“9.2.0.0/16”的路由。类似地，PE 104确定在VL 116上可以到达到网络“9.2.0.0/16”的路由，并且PE 108确定在VL 118上可以到达到网络“10.1.2.0/24”的路由。
PE 102将在VL 112上可达的路由(即至“4.0.40.16/28”、“4.0.48.16/28”和“9.2.0.0/16”的路由)与运行在PE 102上的BGP过程的BGP标识符相关联，并且与VL 112的VL标识符相关联。在图1所示的实施例中，PE 102(“172.16.1.2”)的网络地址被用作BGP标识符。因此，在VL 112上可达的至“4.0.20.16/28”、“4.0.48.16/28”和“9.2.0.0/16”的路由被与<172.16.1.2:01.9.2.0.2>二元组相关联。同样地，PE 102将VL 114上可达的至“9.2.0.0/16”的路由与<172.16.1.2:02.9.2.0.4>二元组相关联。
以同样的方式，PE 104将在VL 116上可达的至“9.2.0.0/16”的路由与<172.16.1.4:01.9.2.0.6>二元组相关联，并且PE 108将其至“10.1.2.0/24”的路由与<Local:01>二元组相关联。
在该实施例中，PE 102与P 106和PE 108建立单独的BGP会话。当建立BGP会话时，PE 102将在VL 112和VL 114上可达的路由通告给P106和PE 108，其中通告包括与路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。PE 104与P 106建立BGP会话，P 106又与PE 108建立BGP会话。类似于PE 102，PE 104将其在VL 116上可达的路由通告给P 106，其中通告包括与路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。然后P 106将路由重新通告(或反射)给PE108，其中重通告消息也包括与路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。
表1示出了AS 100中任何路由器都支持的所有路由已被其它路由器准确地通告和接收时的(即AS 100中支持的所有路由完全收敛的时候的)PE 108中的BGP路由表的一部分。如表1中所描述的，PE 108在表中存储了路由的路径属性，其包括与路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。
表1.完全收敛状态中的PE 108的BGP路由表
状态代码：*-有效的、＞-最好的、i-内部的；路径代码：i-IGP、e-BGP、？-不完全的
  状态   前缀   下一跳   路径   虚拟链路
  ...   ...   ...   ...   ...
  *＞i   9.2.0.0/16   172.16.1.2   E   172.16.1.2:01.9.2.0.2
  *i   9.2.0.0/16   172.16.1.2   e   172.16.1.2:02.9.2.0.4
  *＞i   4.0.20.16/28   172.16.1.2   120e   172.16.1.2:01.9.2.0.2
  *＞i   4.0.48.16/28   172.16.1.2   130 120e   172.16.1.2:01.9.2.0.2
  *i   9.2.0.0/16   172.16.1.4   E   172.16.1.4:01.9.2.0.6
  *＞   10.1.2.0/24   10.1.2.2   e   Local:01
  ...   ...    ...   ...   ...
假设在CE 122发生故障时的下一个时刻点，PE 102探测到故障。PE102需要撤销其通告的通过CE 122可达的路由(即至网络“9.2.0.0/16”、“4.0.20.16/28”和“4.0.48.16/28”的路由)。根据实施例，PE 102发送BGP UPDATE消息给PE 108(以及给P106)。BGP UPDATE消息包括明确定义用来支持加速的BGP收敛能力的MP_UNREACH_NLRI属性。加速的BGP收敛能力通过特定AFI和SAFI值的组合被定义用于实施例，例如AFI＝n，以及SAFI＝m。
BGP UPDATE消息的MP_UNREACH_NLRI属性向PE 108指示其必须撤销路由，并且包括与这些路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。由于CE 122是故障的路由器，并且因为PE 102在VL 112上可达CE 122，因此仅仅<172.16.1.2:01.9.2.0.2>二元组包括在MP_UNREACH_NLRI属性的NLRI域中。MP_UNREACH_NLRI属性中的所有数据域的值描述在表2中。
表2.MP_UNREACH_NLRI属性域值
+-----------------------------------------------+
|AFI＝n                                         |
+-----------------------------------------------+
|SAFI＝m                                        |
+-----------------------------------------------+
|NLRI＝172.16.1.2:01.9.2.0.2                    |
+-----------------------------------------------+
当接收到BGP UPDATE消息时，PE 108处理BGP UPDATE消息的MP_UNREACH_NLRI属性域中的值。PE 108基于包括在MP_UNREACH_NLRI属性中的NLRI域中的<172.16.1.2:01.9.2.0.2>二元组标识需要撤销的路由。PE 108然后撤销识别的路由。表3描述了在撤销路由后在PE 108端的BGP路由表的状态。
表3.处理MP_UNREACH_NLRI属性后在PE 108端的BGP路由表
状态代码：*-有效的、＞-最好的；i-内部；路径代码：i-IGP、e-BGP、？-不完全地
  状态   前缀   下一跳   路径   虚拟链路
  ...   ...   ...   ...   ...
  ...   ...   ...   ...   ...
  *i   9.2.0.0/16   172.16.1.2   e   172.16.1.2:02.9.2.0.4
  ...   ...   ...   ...   ...
  ...   ...   ...   ...   ...
  *＞i   9.2.0.0/16   172.16.1.2   e   172.16.1.4:01.9.2.0.6
 *＞   10.1.2.0/24   10.1.2.2   e   Local:01
...   ...   ...  ...   ...
为了说明目的，先前在VL 112上可达的而后撤销的路由(即至网络“9.2.0.0/16”、“4.0.20.16/28”和“4.0.48.16/28”的路由)由表3中的虚线代替。在一个实施例中，PE 108从BGP路由表中物理地删除路由。在其它的实施例中，PE 108通过设定与路由相关联的状态代码来指出路由已被撤销，例如从与每一个撤销路由相关联的状态代码中移除“*”。
在上述实施例中，用于撤销路由的BGP UPDATE消息不携带正被撤销的所有路由的地址前缀，因为所有的撤销的路由是由相关的<BGP标识符:VL标识符>二元组完全识别的。此外，通过使用BGP标识符和VL标识符识别撤销的路由，减少了所需的BGP UPDATE消息的大小和数目，并且使得BGP对等方能大量识别和处理正被撤销的路由。
2.2功能纵览
图3A示出了用于加快BGP主机300和其BGP对等方305之间的BGP路由收敛的方法的实施例的纵览的流程图。
在步骤310，虚拟链路(VL)标识符被分配给BGP主机300和其它网络中的网络部件之间建立的通信链路，该网络部件可为BGP主机300的BGP对等方。链路上可达的一个或多个路由在步骤312中确定。在步骤314中，BGP主机300将一个或多个路由与用于识别BGP主机300的BGP标识符以及与链路相关联的VL标识符相关联。
在步骤316中，BGP主机300通过发送给BGP对等方305包括与关于一个或多个路由的其它信息一起的，与该一个或多个路由相关联的BGP标识符和VL标识符的BGP UPDATE消息。在步骤318中，BGP对等方305接收BGP UPDATE消息，并且存储针对一个或多个路由接收的所有信息，这些信息包括消息中接收的BGP标识符和VL标识符。BGP主机300然后前进到图3B中描述的步骤320。
现参见图3B，在步骤320中，BGP主机300确定通信链路是否已变为不可用。BGP主机前进到步骤322，其中确定链路是否不可用。如果在步骤322中确定链路可用，BGP主机退后执行步骤320，并且继续监视链路的可用性。
在步骤322中，BGP主机300确定链路不可用，然后前进到步骤324。在步骤324中，BGP主机300将用于指示一个或多个路由被撤销的BGP UPDATE消息发送给BGP对等方305。BGP UPDATE消息包括BGP标识符和VL标识符。
在步骤326中，BGP对等方305接收BGP UPDATE消息。然后BGP对等方305基于BGP标识符和VL标识符从其路由表中撤销一个或多个路由。
3.0加快BGP路由收敛的方法
3.1分配虚拟链路标识符给通信链路
在一个实施例中，单独的虚拟链路(VL)标识符被分配给BGP主机和一个或多个网络中的一个或多个网络部件之间建立的一组通信链路中的每一个链路。通信链路是BGP主机和其它网络部件之间的任何物理或逻辑的传输连接，通过该传输连接交换信息。
例如，在实施例中，通信链路可被定义为BGP主机上的网络接口和不同的网络部件上的网络接口之间建立的物理的接口对接口传输连接。在一个实施例中，通信链路可以被定义为在BGP主机上执行的过程和在网络部件上执行的过程之间的逻辑传输连接。在其他不同的实施例中，通信链路可以被定义为由BGP主机和作为VPN一部分的网络部件使用的逻辑传输连接。在后两种实施例的任何一种中，可以有一个以上使用BGP主机和远程网络部件之间的相同的物理传输连接的通信链路。
软件部件可用于分配VL标识符给通信链路。依赖于在BGP主机和其它AS中的网络部件之间建立的通信链路的类型，软件部件可使用多种机制来建立和分配唯一的且单独的VL标识符给每一个通信链路。这些机制包括但不限于使用网络部件的网络地址作为VL标识符，使用在BGP主机上的网络接口的标识符和网络部件的网络地址的组合作为VL标识符，或者使用唯一的随机数作为VL标识符。在此描述的用于加快BGP收敛的技术并不限于采用任何一种特定的分配VL标识符给通信链路的机制。
3.2将VL标识符和BGP标识符与BGP路由相关联
在一个实施例中，在通信链路的特定链路上可达的一个或多个路由被与链路的VL标识符相关联，并且被与BGP主机的BGP标识符相关联。
如果BGP主机执行单一BGP过程，则BGP主机的网络地址可被用作BGP标识符。如果BGP主机执行多个BGP实例，则每一个BGP实例的不同的BGP路由器标识符可被用作BGP标识符。在此描述的用于加快BGP收敛的技术并不限于任何一种建立和分配BGP标识符的特定机制。
根据实施例，与每一个路由相关联的BGP标识符和VL标识符与路由的其他属性一起由BGP主机存储在路由信息库(RIB)中。BGP RIB通常包括三个部分：(a)Adj-RIBs-In，其存储从BGP对等方接收到的路由或者从其他协议学习的路由；(b)Loc-RIB，其存储通过将其本地策略应用至存储在Adj-RIBs-In中存储的路由来选择的BGP主机的路由，以及(c)Adj-RIBs-Out，其存储BGP主机选择用于通告其对等方的路由。BGP RIB可被实施为单个物理路由表，该物理路由表包括作为单独的逻辑表的三个部分的每一部分、或者作为三个独立的物理路由表的每一部分。因此，如果BGP主机配置用来分发路由和其相关的BGP标识符和VL标识符，则BGP主机至少在BGP Adj-RIBs-Out表中存储BGP路由的标识符和VL标识符。同样地，如果BGP主机配置用来接收路由以及其相关的BGP标识符和VL标识符，则BGP主机至少在BGP Adj-RIBs-In表中存储路由的BGP标识符和VL标识符。
3.3通告BGP路由
在一个实施例中，BGP主机将一个或多个路由通告给在与BGP主机不同的自治系统中建立的BGP对等方。BGP主机通过eBGP传输连接在BGP UPDATE消息中将一个或多个路由通告给BGP对等方，其中BGPUPDATE消息包括BGP主机的BGP标识符，以及在其上可达一个或多个路由的通信链路的VL标识符。在该实施例中，在BGP主机和BGP对等方之间建立的BGP会话可以配置用来在会话期间拒绝与在BGP主机和BGP对等方之间通告的任意一种路由相关的下一跳的属性值的改变。
在不同的实施例中，BGP对等方在与BGP对等方相同的系统中被建立。在该实施例中，BGP主机可以通过iBGP传输连接将一个或多个路由通告给BGP对等方。可选地或者另外地，BGP路由可通过IGP传输连接被通告。可用的IGP传输协议包括但并不限于路由信息协议(RIP)、开放最短路径优先(OSPF)协议，和中间系统到中间系统(IS-IS)协议。
3.3.1加快的BGP收敛能力
在一个实施例中，BGP主机可通过eBGP和/或iBGP将路由通告给其BGP对等方。在该实施例中，在BGP主机和BGP对等方之间的BGP会话建立的过程中，在BGP主机和BGP对等方之间协商加快的BGP收敛能力。加快的BGP收敛能力可由地址族标识符值和后续地址族标识符值的组合来定义。用于在BGP对等方之间协商BGP能力的机制在由IETF于2002年11月出版的RFC3392中已被定义了。
成功协商的加快BGP收敛能力指出BGP主机和BGP对等方能够基于BGP标识符和VL标识符识别和处理路由。在建立BGP会话的过程中，一旦BGP主机和BGP对等方确定两者都能支持加快的BGP收敛能力，在会话期间，BGP主机能够基于BGP主机的BGP标识符，以及和在其上可达路由的BGP主机的通信链路相关的VL标识符来通告和撤销路由。
3.3.2BGP虚拟链路路径属性
在一个实施例中，在此描述的BGP虚拟链路路径属性用来根据加快的BGP收敛能力来通告路由。具体地，BGP虚拟链路路径属性是包括在BGP UPDATE消息中与MP-REACH-NLRI属性一起的路径属性。
BGP UPDATE消息的BGP虚拟链路路径属性携带BGP标识符和一个或多个VL标识符，并且指出BGP标识符和一个或多个VL标识符与包括在BGP UPDATE消息的MP-REACH-NLRI属性的NLRI域中的路由相关联。
图2A示出了根据一个实施例的BGP虚拟链路路径属性的格式的框图。BGP虚拟链路路径属性200包括至少以下域：属性标签202、属性类型代码204、属性长度206、BGP ID 208，以及一个或多个虚拟链路ID210A、210B...210N等。
在一个实施例中，属性标签202是比特图，在该比特图中每一个比特指出BGP虚拟链路路径属性200的性能。属性类型代码204是用于存储唯一区分BGP虚拟链路路径属性和诸如起点、下一跳以及AS-PATH之类的其他BGP路径属性的预分配的值的域。属性长度206以八位字节来存储包括在BGP UPDATE消息中BGP虚拟链路路径属性的总长度。
BGP ID 208是存储发送该BGP消息的BGP主机的BGP标识符的域。BGP标识符是如上描述的BGP主机确定的值。在被分配了IPv4地址的BGP主机上实施的一个实施例中，BGP标识符可以为4字节的BGP路由器标识符。在被分配了IPv6地址的BGP主机上实施的不同的实施例中，BGP标识符可以为16字节的BGP路由器标识符。但是，在此描述的加快BGP收敛的技术不依赖于创建和分配BGP标识符的特定机制，并且BGP主机可以使用任何一种合适的用于创建自治系统中其他BGP主机可接受的唯一的BGP标识符的机制。
BGP UPDATE消息中的诸如域210A、210B或210N之类的虚拟链路ID域是用来携带与在其上可达特定路由的通信链路相关的VL标识符。在一个实施例中，VL标识符是6字节的值，其中2个字节识别BGP主机的特定线路卡，且4个字节识别该特定线路卡通信连接到的网络部件。以这种方式分配VL标识符，允许BGP主机仅在BGP消息中通告VL标识符的一部分来撤销路由。例如，如果BGP主机探测到特定线路卡发生故障，BGP主机通过在BGP UPDATE消息中与BGP标识符一起仅通告标识该卡的2字节值，来撤销通告该特定线路卡可达的路由。同样地，如果BGP主机探测到该卡被连接到的特定网络部件发生故障了，BGP主机通过将识别该网络部件的仅4个字节值与BGP标识符一起在BGP UPDATE消息中通告，来撤销经过该特定网络部件可达的路由。
在一个实施例中，存储在BGP主机的路由表中的一个或多个路由可以是在多个通信链路上可达。在该实施例中，BGP主机将一个或多个路由与BGP主机的BGP标识符相关联，并且与多个通信链路中的所有链路的VL标识符相关联。BGP主机可在BGP UPDATE消息中通告一个或多个路由，该BGP UPDATE消息包括BGP虚拟链路路径属性的BGP ID域(如BGP ID 208)中的BGP标识符，以及属性的多个虚拟链路ID域(例如虚拟链路ID域210A、210B等)中的VL标识符。
3.3.3通过BGP路由反射器通告加快的BGP收敛路由
在一些自治系统中，不是每一个对等方都会与其它的每一个对等方建立BGP会话。在这种自治系统中，路由反射用来分发路由信息。在路由反射中，BGP对等方被按组来排列，其中BGP对等方中的一个当作BGP路由反射器。BGP路由反射器接收路由信息，并且重新通告(或反射)该路由信息给其BGP对等方(或者路由反射用户)。
BGP路由反射器重新通告的路由信息通常包括BGP路由反射器从其任意BGP对等方处接收的路由，以及从任何其他路由协议学习的路由信息。BGP路由反射器配置用于接收路由，并且在将路由重新通告给其BGP对等方之前，将策略或者配置规则应用到接收到的路由。BGP路由反射器仅将一个路由通告给特定地址目的地，并且该路由通常是选择作为“最佳的”路由的路由。例如，BGP路由反射器可从相同的或不同的BGP对等方接收到特定地址目的地的几个不同的路由。然后，BGP路由反射器确定几个不同的路由中的最佳的路由，并且仅将最佳的路由重新通告给其对等方。
重新通告第二最佳路由
在此描述的加快BGP收敛的技术可以在使用BGP路由反射器来重新通告路由的自治系统中实施。在实施例中，BGP路由反射器接收BGPUPDATE消息，该消息包括将一个或多个路由与发送该消息的BGP主机的BGP标识符、以及用于识别在其上可达一个或多个路由的通信链路的标识符相关联的BGP虚拟链路路径属性。BGP路由反射器然后将一个或多个路由重新通告给BGP对等方。BGP路由反射器可以将到特定地址目的地的一个以上的路由通告给其对等方，以允许在BGP对等方处更快地切换判决。
例如，在一个实施例中，BGP主机在BGP UPDATE消息中将一个或多个路由通告给BGP路由反射器。与一个或多个路由一起，消息还包括BGP主机的BGP标识符，以及与在其上可达一个或多个路由的通信链路相关联的VL标识符。一个或多个路由包括到特定地址目的地的第一路由。因此，BGP路由反射器接收用于通告至特定地址目的地的第二路由的BGP UPDATE消息，其中第二路由不同于第一路由。在到特定地址目的地的第一路由或第二路由变为不可用的情况下，在该实施例中，BGP路由反射器将第一路由和第二路由两者重新通告给其BGP邻居，以提供BGP邻居处的更快的切换判决。
在2002年5月提交给IETF的draft-walton-bgp-add-paths-00.txt中描述了用于通告到同一目的地的多个路由的技术的一个实施例。根据这个技术，在BGP路由反射器能通告到同一个目的地的多个路由之前，BGP路由反射器与其BGP对等方协商ADD-PATH能力。一旦已经与BGP对等方协商了ADD-PATH能力，BGP路由反射器可以发送给该对等方到同一地址目的地的多个路由。BGP路由反射器通常在不同的BGP UPDATE消息中发送这多个路由。BGP对等方能够基于与每一个路由相关联的并且包括在消息的MP-REACH-NLRI属性的NLRI域中的任意的路由标识符，来区分路由并且在其路由表中存储路由。用于通告到特定目的地的多个路由的技术可在使用了BGP路由反射器来通告带有IPv4或IPv6的地址前缀的本发明实施例中使用。该技术还可在使用BGP路由反射器来重新通告VPN路由的实施例中使用。
将加快的BGP收敛UPDATE消息转换成常规BGP UPDATE消息
在一个实施例中，BGP主机向充当BGP路由反射器的BGP对等方发送通告一个或多个路由的BGP UPDATE消息。BGP UPDATE消息包括BGP主机的BGP标识符，以及在其上可达一个或多个路由的通信链路的VL标识符。一旦BGP对等方已经接收到并且处理了一个或多个路由，BGP对等方可将一个或多个路由重新通告给其对等BGP邻居。
如果BGP对等方的BGP邻居支持加快的BGP收敛能力，并且如果在建立BGP会话时已经在BGP对等方和其BGP邻居之间协商了该能力，则BGP对等方在BGP UPDATE消息中重新通告一个或多个路由，该消息包括与这些路由相关联的BGP标识符和VL标识符。如果BGP邻居不支持加快的BGP收敛能力，或者该能力在BGP对等方和其BGP邻居之间未协商，则BGP对等方在包括与一个或多个路由中的每一个路由相关的地址前缀的BGP UPDATE消息中，将该一个或多个路由重新通告给BGP邻居。因此，BGP对等方有效地将原始BGP UDPATE消息转换成常规的BGPUPDATE消息，其中在原始BGP UDPATE消息中，一个或多个路由与BGP标识符和VL标识符相关联；常规的BGP UPDATE消息通过使用其对应的地址前缀来识别一个或多个路由。
3.3.4虚拟链路计数器路径属性
其中BGP主机没有完全被形成网状的自治系统可以使用多个BGP路由反射器，通过使用的加快的BGP收敛能力来通告路由。在该系统中，BGP对等方可以不按顺序接收BGP主机发送的任何BGP UPDATE消息，因为不同的BGP路由反射器可以在具有不同延时的情况下在消息中将路由重新通告给BGP对等方。例如，BGP主机可以发送用于通告相同的一个或多个路由的两个不同的消息。BGP对等方可以在其接收到较早发送的消息之前接收到并且处理较晚发送的消息。因此，当接收到较早发送的消息时，BGP对等方会发现本身处于即使消息中关于路由的信息不再相关，其仍尝试处理较早发送的消息中的路由的情形。
在一个实施例中，虚拟链路计数器路径属性用来避免这种情形。虚拟链路计数器路径属性根据IETF在1996年8月出版的RFC1997中描述的机制，可以被定义为BGP扩展社团属性。虚拟链路计数器路径属性包括存储每次从BGP主机发送支持加快的BGP收敛能力的BGP UPDATE消息时被递增的计数器。
如果BGP对等方接收到具有尚未被存储在其路由表中的用于路由的虚拟链路计数器属性的BGP UPDATE消息，则BGP对等方存储计数器域的值，并且将计数器域的值和BGP UPDATE消息中通告的路由相关联。由此，BGP对等方确定是否已经存储消息中的路由，以响应接收到具有虚拟链路计数器属性的BGP UPFATE消息。如果BGP对等方确定已存储了路由，则将消息的虚拟链路计数器属性中的计数器域的值与针对路由存储的计数器的值相比较。如果接收到的计数器的值较低，则由于该消息携带的用于存储的路由的信息不再相关，BGP对等方丢弃该消息。如果接收到的计数器的值大于与存储的路由相关联的计数器值，则处理该消息中的信息，并且利用接收到的计数器的值更新针对路由存储的计数器值。
在一个实施例中，定义虚拟链路计数器值的窗口，该窗口指示该发送BGP主机是否正重启其发送的BGP UPDATE消息的虚拟链路计数器值。由于逼进的计数器域溢出或者任何其他原因，虚拟链路计数器可被重启。例如，如果BGP主机发送具有在0和16之间的虚拟链路计数器值的特定BGP UPDATE消息，则这意味着计数器被重启，并且意味着该特定消息和所有后续消息都应当被所有BGP接收机处理，因为新的消息被认为具有比在BGP接收机的路由表中可能存在的任何值都大的虚拟链路计数器值。
3.3.5基于IGP协议通告BGP路由
在一个实施例中，BGP主机使用IGP协议来将一个或多个路由通告给同一自治系统中的BGP使能的网络部件。BGP使能的网路部件执行BGP过程，但是BGP会话不必在BGP主机和网络部件之间建立。不考虑所使用的IGP协议，但是，BGP主机在通告中包括BGP主机的BGP标识符，以及在其上可达一个或多个路由的通信链路相关联的VL标识符。采用的IGP协议不处理与路由相关的任何信息，而是将与路由相关的任何信息发送给在网络部件上执行的BGP过程处理。
在一个实施例中，IGP为OSPF协议。在该实施例中，BGP主机包括BGP标识符和与在链路状态通告(LSA)的类型长度值(TLV)属性中通告的路由相关联的VL标识符。LSA被包括在可从BGP主机发送给自治系统中的多个网络部件的OSPF分组中。BGP主机可以在LSA的可选属性中指定路由通告的范围(即发送通告给的网络部件)。
在另一实施例中，IGP为IS-IS协议。在该实施例中，BGP主机将BGP标识符和与所通告的路由相关联的VL标识符包括在IS-IS能力TLV属性的子TLV域中。IS-IS能力TLV属性被包括在由BGP主机发送给同一自治系统中的一个或多个网络部件的IS-IS报文中。与OSPF相类似，BGP主机可以通过在IS-IS能力TLV属性的标签域中设定S个比特来指定路由通告的范围。
3.4探测通信链路故障
在一个实施例中，BGP主机确定在其上可达的一个或多个路由的特定通信链路是否已变为不可用。BGP主机可以确定多个故障情形中特定通信链路的不可用性，这些故障情形包括但不限于BGP主机通信耦合到的CE网络部件的故障、BGP主机至CE或者BGP主机至PE传输连接的故障、在BGP主机上执行的BGP实例的故障以及BGP主机本身的故障。
特定通信链路的不可用性可以各种方式被确定，这些方式包括但不限于使用IGP呼叫(hello)，使用双向故障探测(BFD)、使用多接入可达性协议，使用在Cisco Systems，Inc.的路由器上可用的下一跳跟踪特征，使用在Cisco Systems，Inc.的路由器上可用的利用对象跟踪增强的基于CiscoIOS IP服务等级协议(IPSLA)探测，通告探测物理介质传输连接故障，以及使用BGP对等方之间的BGP KEEPALIVE消息。但是，在此描述的用于加快BGP收敛的技术并不限于采用任何一种特定机制以探测通信链路故障，而是可以使用能确定的通信链路的不可用性的任何一种机制。
3.5处理撤销的BGP路由
在一个实施例中，在BGP主机和BGP对等方之间建立BGP会话的期间，协商加快的BGP收敛能力。在该实施例中，BGP主机通过在BGPUPDATE消息中包括BGP虚拟链路路径属性与诸如起点、AS_PATH、下一跳和携带路由的地址前缀的NLRI属性之类的一个或多个路由的多个的路径属性，将一个或多个路由通告给BGP对等方。BGP对等方将消息中包括的所有信息，包括BGP虚拟链路路径属性中携带的一个或多个VL标识符和BGP标识符，存储在一个或多个其路由表中。
在该实施例中，如果BGP主机确定与特定VL标识符相关联的特定通信链路已故障，则BGP主机发送给BGP对等方包括定义用于加快的BGP收敛能力的MP_UNREACH_NLRI属性的另一个BGP UPDATE消息。
图2B示出了根据该实施例的MP_UNREACH_NLRI路径属性的格式框图。MP_UNREACH_NLRI路径属性220包括地址族标识符(AFI)域222，后续地址族标识符(SAFI)域224和NLRI域226。如这里在子章节中讨论的加快的BGP收敛能力，AFI域222和SAFI域224存储这样的值，这些值指出根据加快的BGP收敛能力包括在消息中的特定的MP_UNREACH_NLRI属性携带与一个或多个路由相关的信息。
NLRI域226包括与一个或多个路由相关联的<BGP标识符:VL标识符>二元组。在一个实施例中，BGP标识符值是具有4或6个字节的长度的BGP路由器标识符。VL标识符值是分配给通过其可达一个或多个路由的通信链路的6字节值。
在实施例中，BGP对等方从BGP主机接收包括MP_UNREACH_NLRI路径属性220格式的MP_UNREACH_NLRI路径属性的BGP UPDATE消息。BGP对等方仅基于包括在MP_UNREACH_NLRI属性中的VL标识符值和BGP标识符值识别存储在一个或多个其路由表中的一个或多个路由。BGP对等方然后从服务中撤销的识别的一个或多个路由。BGP对等方可以通过设定与一个或多个路由的每一个路由相关联的状态代码，来撤销一个或多个路由，其中每一个路由的状态代码指示路由是不可行的。可选地，基于BGP标识符值和VL标识符值识别一个或多个路由之后，BGP对等方可以从其路由表中删除一个或多个路由。
在一个实施例中，BGP主机需要执行适度的关闭。在关闭之前，BGP主机将BGP UPDATE消息发送给其BGP对等方，在该消息中MP_UNREACH_NLRI属性的NLRI域包括BGP主机的BGP标识符，并且包括作为VL标识符的特定值。特定值可以为与通信链路不相关的任何一个值，例如值“0”或者“空”。利用VL标识符的这种特定值向BGP对等方通知与该BGP标识符相关联的所有路由被撤销，而不管它们关联的VL标识符(因为假定BGP主机需要关闭)。BGP对等方仅基于接收到的BGP标识符，识别和撤消存储在一个或多个路由表中的所有的路由，以响应从BGP主机接收BGP UPDATE消息。
4.0实施机制-硬件纵览
图4示出了在其上能实施本发明实施例的计算机系统400的框图。优选的实施例使用运行在例如路由器设备的网络部件上的一个或多个计算机程序来实施。因此，在该实施例中，计算机系统400是路由器。
计算机系统400包括总线402或者用于通信信息的其他通信机制，以及与总线402耦合用于处理信息的处理器404。计算机系统400还包括主存储器406，如随机访问存储器(RAM)、闪速存储器或者其他动态存储设备，耦合到总线402以存储要由处理器404执行的指令和信息。主存储器406还可用于在由处理器404执行的指令的执行过程中存储临时变量或者其他临时信息。计算机系统400还包括只读存储器(ROM)408或者耦合到总线402用于存储处理器404的静态信息和指令的其他静态存储设备。提供了诸如磁盘、闪存或光盘这样的存储设备410，并且与总线402耦合用于存储信息和指令。
通信接口418可与总线402耦合，以向处理器404传输信息和命令选择。接口418是传统的串行接口，例如RS-232或者RS-422接口。外部终端412或者其他计算机系统连接到计算机系统400，并且使用接口414向计算机系统400提供命令。计算机系统400中运行的固件或软件提供了终端接口或者基于字符的命令接口，从而外部命令能被发给计算机系统。
切换系统416与总线402耦合，并且具有去向一个或多个外部网部件的输入接口414以及输出接口419。外部网络部件可包括耦合到一个或多个主机424的本地网422，或者全球网，例如具有一个或多个服务器430的互联网428。切换系统416根据预确定的协议和公知的规则将在输入接口414抵达的信息流量切换至输出接口419。例如，切换系统416与处理器404协作可以确定到达输入接口414的数据分组的目的地，并且使用输出接口419将其发送往正确的目的地。目的地包括主机424、服务器430、其他终端站，或本地网422或互联网428中的其他路由和切换设备。
本发明涉及用于加快BGP路由收敛的计算机系统400的使用。根据本发明的一个实施例，用于识别BGP路由和加快BGP路由收敛的方法由计算机系统400响应于处理器404执行包含在主存储器406中的一个或多个序列的一个或多个指令提供。这些指令可从其他计算机可读介质例如存储设备410读进主存储器406。包含在主存储器406中的指令序列的执行使得处理器404执行在此描述的过程步骤。多处理布置中的一个或多个处理器还可被采用来执行主存储器406中包含的指令序列。在可选实施例中，硬连线电路可用来替代，或者与软件指令组合来实施本发明。因此，本发明的实施例并不限于硬件电路和软件的任何一种特定组合。
在此使用的术语“计算机可读介质”是指参与提供指令给处理器404以执行的任何一种介质。这种介质可以采取很多形式，包括但并不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光或磁盘，例如存储设备410。易失性介质包括动态存储器，如主存储器406。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，还包括具有总线402的电线。传输介质还可采用声或光波的形式，例如那些在无线电波和红外数据通信中产生的。
计算机可读介质的常见形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或者任何一种其他磁性介质，CD-ROM、任何一种其他光介质，穿孔卡片、带有孔形的任何一种物理介质，RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何一种其他存储芯片或卡带，在此描述的载波或者计算机可读的任何一种其他介质。
各种形式的计算机可读介质可在传输一个或多个序列的一个或多个指令给处理器404执行中涉及。例如，远程指令初始时可由远程计算机的磁盘携带。远程计算机能将指令装载进其动态存储器中，并且使用调制解调器在电话线上发送指令。计算机系统400的本地调制解调器能在电话线上接收数据，并且使用红外发射机来转换数据为红外信号。连接总线402的红外探测器能接收携带在红外信号中的数据，并且将数据放置在总线402上。总线402携带数据给处理器404可以提取并执行指令的主存储器406。主存储器406接收的指令可选地在处理器404执行之前或之后被存储在存储装置410。
通信接口418还提供了与连接于本地网422的网络链路420相耦合的双路数据通信。例如通信接口418可为综合业务数字网络(ISDN)卡，或者是用来提供数据通信连接给相应类型的电话线的调制解调器。作为另一示例，通信接口418可为局域网(LAN)卡，以提供与兼容LAN的数据通信连接。还可以实施无线链路。在任何一种这种实施中，通信接口418发送和接收携带代表各种类型信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
网络链路420一般通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如，网络链路420可通过本地网422向主机计算机424，或者互联网服务提供商(ISP)426运营的数据设备提供连接。ISP 426又通过全球分组数据通信网络(现通常称之为“互联网”428)提供数据通信服务。本地网422和互联网428都使用携带数字信号流的电、电磁或者光信号。通告各种网络的这些信号、以及网络链路420上的和通过携带数字信号进出计算机系统400的通信接口418的信号是示例性形式的传输信息的载波。
计算机系统400能通过网络、网络链路420和通信接口418发送消息和接收包括程序代码在内的数据。在互联网示例中，服务器430可通过互联网428、ISP426、本地网422和通信接口418来传送所请求的应用程序代码。根据本发明，一个这样下载的应用提供用于在此描述的加快的BGP路由收敛。
当接收到代码和/或代码被存储在存储设备或者被存储在其他非易失性存储器中用于较后执行时，处理器404可执行接收到的代码。在这种方式中，计算机系统400可以载波形式获取应用程序代码。
5.0扩展和替换
在上述详细说明中，参照本发明的特定实施例描述了本发明。但是很明显，在不脱离本发明的较宽精神和范围内，可作各种修改和变化。因此，详细说明和附图应被看作是用于示例性而不是限制。

Claims (18)

1.一种用于在边界网关协议BGP主机中识别路由的方法，所述方法包括计算机实现的步骤：
将虚拟链路标识符分配给在所述BGP主机和一个或多个BGP对等方之间建立的一组数字通信链路中的每一个链路；
确定在所述一组数字通信链路中的特定链路上可达的一个或多个路由；
建立所述一个或多个路由与所述BGP主机的BGP标识符和分配给特定链路的特定虚拟链路标识符之间的关联，并将该关联存储在电子数字存储器中；
在第一BGP消息中将所述一个或多个路由通告给所述一个或多个BGP对等方中的特定BGP对等方，其中所述第一BGP消息包括所述BGP标识符和所述特定虚拟链路标识符；以及
发送第二BGP消息给所述特定BGP对等方，其中所述第二BGP消息指出所述一个或多个路由被撤销，并且包括所述BGP标识符和所述特定虚拟链路标识符。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述特定链路是逻辑传输连接和物理介质传输连接中的任意一种。
3.一种用于加快使用边界网关协议BGP的自治系统中路由收敛的方法，所述方法包括计算机实现的步骤：
在BGP主机处执行以下步骤：
分配单独的虚拟链路标识符给在所述BGP主机和一个或多个网络中的一个或多个网路部件之间建立的一组通信链路中的每一个链路；
确定在所述一组通信链路中的特定链路上可达的一个或多个路由；以及
将所述一个或多个路由与BGP标识符和分配给所述特定链路的虚拟链路标识符相关联，其中所述BGP标识符识别所述BGP主机；
在第一消息中将所述一个或多个路由通告给BGP对等方，其中所述第一消息包括所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符；
确定所述特定链路是否已变为不可用；
如果所述特定链路已变为不可用，则发送包括所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符的第二消息给所述BGP对等方，其中所述第二消息指出所述一个或多个路由被撤销。
4.如权利要求3所述的方法，其中：
所述一个或多个路由各自与单独的地址前缀相关联；并且
所述第二消息不包括与所述一个或多个路由相关联的任何地址前缀。
5.如权利要求3所述的方法，还包括：
在所述BGP对等方处接收所述第二消息；以及
基于所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符，撤销所述一个或多个路由。
6.如权利要求3所述的方法，其中：
所述一个或多个路由的每一个路由被与地址前缀相关联；
将所述一个或多个路由通告还包括：在所述第一消息中包括与每个路由相关联的地址前缀；
响应于在所述BGP对等方处接收到所述第一消息，在路由表中存储所述一个或多个路由，其中存储包括记录所述地址前缀、所述BGP标识符、以及与所述一个或多个路由中的每一个相关联的所述虚拟链路标识符；并且
响应于在所述BGP对等方处接收到所述第二消息，仅基于所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符执行识别所述一个或多个路由的步骤；并且
撤销所述一个或多个路由，其中撤销包括下述至少一个：从所述路由表中删除所述一个或多个路由，以及针对所述一个或多个路由中的每个路由设置指出该路由被撤销的状态代码。
7.如权利要求6所述的方法，其中：
所述BGP对等方是BGP路由反射器；并且
所述方法还包括将向所述BGP路由反射器的特定BGP对等方发送第三消息，该第三消息向所述特定BGP对等方指出所述一个或多个路由被撤销。
8.如权利要求3所述的方法，其中：
所述第一消息是BGP UPDATE消息；并且
将所述一个或多个路由通告给所述BGP对等方还包括将所述BGP标识符和所述虚拟链路标识符存储在所述第一消息的路径属性域中。
9.如权利要求3所述的方法，其中：
除了在所述特定链路上可达之外，所述一个或多个路由在不同于所述特定链路的一组通信链路中的特定链路上可达；
关联所述一个或多个路由的步骤还包括将所述一个或多个路由与所述BGP标识符和分配给所述特定链路的特定虚拟链路标识符相关联；并且
将所述一个或多个路由通告的步骤还包括在所述第一消息中包括所述特定虚拟标识符。
10.如权利要求3所述的方法，还包括：
作为建立BGP会话的一部分，在所述BGP主机和BGP对等方之间协商加快的BGP收敛能力，其中所述加快的BGP收敛能力是由地址族标识符AFI值和后续地址族标识符SAFI值定义；并且
其中所述第二消息还包括所述AFI值和所述SAFI值。
11.如权利要求3所述的方法，其中路径属性域是BGP扩展社团属性域。
12.如权利要求3所述的方法，其中所述BGP对等方建立在不同于BGP主机的自治系统中，并且将所述一个或多个路由通告给所述BGP对等方和发送所述第二消息给所述BGP对等方的步骤中的至少一个通过外部边界网关协议eBGP传输连接执行的。
13.如权利要求3所述的方法，其中：
所述BGP对等方建立在与所述BGP主机相同的自治系统中；并且
将所述一个或多个路由通告给所述BGP对等方和发送所述第二消息给所述BGP对等方的步骤中的至少一个是通过内部边界网关协议iBGP传输连接执行的。
14.如权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个路由中的每一个路由是因特网协议版本4IPv4路由、因特网协议版本6IPv6路由和虚拟专用网络VPN路由中的至少一个。
15.如权利要求3所述的方法，其中：
所述BGP主机运行多个BGP实例；并且
所述关联步骤还包括将所述一个或多个路由与多个不同的BGP标识符相关联，其中每一个不同的BGP标识符对应所述多个BGP实例中的不同的BGP实例，并且所述BGP标识符是所述多个不同的BGP标识符中的一个。
16.如权利要求3所述的方法，其中确定所述特定链路是否已变为不可用包括至少以下之一：
(a)检测在所述BGP主机上运行的BGP实例是否已变为不可用；
(b)检测通过其建立了所述特定链路的传输连接是否已发生故障，其中所述传输连接被建立在所述BGP主机和所述一个或多个网络部件中的一个特定网络部件之间；和
(c)检测所述特定网络部件是否已发生故障。
17.一种用于加快使用边界网关协议BGP的自治系统中路由收敛的网络部件，其中所述网络部件配置为BGP主机，所述网络部件包括用于执行权利要求3-16中任意一个所述的方法的步骤的装置。
18.一种配置为边界网关协议BGP主机的网络部件，该网络部件包括用于执行权利要求1-2中任意一个所述的方法的步骤的装置。
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