CN101005458B - 一种下发路由的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种下发路由的方法及装置，用以解决现有技术中由于全局下发转发信息表而限制路由器路由容量的扩展的问题，该方法包括步骤：根据接收到的路由信息生成转发信息表；根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由信息发送到转发引擎；，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量。采用本发明可以提高路由器的路由容量及其转发性能。

Description

一种下发路由的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种下发路由的方法、装置及系统。
背景技术
路由器转发数据报文时通常查找转发信息库(FIB，Forwarding InformationBase)表，通过路由前缀和掩码的最长匹配查找到最短路径以指导IP报文从一个物理端口转发到下一跳路由器，FIB表包含公网路由和虚拟私有网络VPN(Virtual Private Network)路由，统一存储在转发引擎中。
现有技术中公网路由和VPN转发信息库的FIB是全局的，所有VPN路由下发到所有接口板；但是随着IP网络规模的日益扩大和多协议标记交换MPLS(Multi-Protocol Label Switching)层3(L3)VPN业务的增长，路由容量不断增加，路由器设备转发引擎面临大容量路由的巨大挑战，全局下发所有路由到所有接口板势必会造成下发到接口板的部分路由是多余的，大容量路由需要消耗更多的快速内存，从而限制路由器路由容量的扩展，而且随着查找表项的增长还会影响到转发性能。
由于有些路由器设备接口板的路由容量较小，不能容纳所有全局FIB，在该种情况下，则丢弃超过接口板容量的路由，将其上送主控板查表转发；这种方式的特点是转发效率低，设备比较容易遭到攻击，而且如果在接口板FIB表查找到的报文都上送到主控板查表转发，会对系统性能产生很大影响，尤其对高速转发路由器影响更大。
发明内容
本发明实施例提供一种下发路由的方法、装置及系统，用于提高路由器的路由容量及转发性能。
一种下发路由的方法，包括步骤：
根据接收到的路由信息生成转发信息表，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由信息发送到转发引擎，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量；
其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
一种主控板，包括：生成模块，用于根据路由信息生成转发信息表，，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；过滤模块，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量；发送模块，用于将所述过滤模块过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板；其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
一种实现路由功能的装置，包括主控板和接口板，所述主控板进一步包括：
生成模块，用于根据路由信息生成转发信息表，，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；
过滤模块，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量；
发送模块，用于将所述过滤模块过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板；其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
一种通信系统，包括：
多个路由器，用于根据接收到的路由信息生成转发信息表，并根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送到转发引擎，所述接收到的路由信息包括路由前缀标识和网段地址信息，其中，所述转发信息表包括公网路由和私网路由，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量，所述路由器具体包括：主控板和接口板，其中：主控板用于根据接口板上报的路由信息生成转发信息表，并根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送给各接口板转发引擎；接口板用于存储主控板下发的路由信息以指导数据报文转发；
其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
本发明实施例中路由器设备在路由信息下发到接口板转发引擎的过程中，根据接收到的路由信息生成转发信息表，并根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息下发到转发引擎；采用本发明实施例的路由过滤策略可以按需下发路由信息，减少了接口板的路由数量，提高了接口板接入VPN的数量，因此，路由器整机的路由容量具有较大的可扩展性，满足了大容量路由的需求；同时提高了路由器的转发性能。
附图说明
图1为本发明实施例中MPLS系统结构示意图；
图2为本发明实施例中下发路由的实现流程图；
图3为本发明实施例中接口板过滤路由的实现流程图；
图4为本发明实施例中主控板过滤路由的实现流程图；
图5为本发明实施例中分布式路由器结构示意图；
图6为本发明实施例中集中式路由器结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中全局下发路由而限制路由器路由容量的扩展的问题，以及因丢弃超过路由容量的路由而导致路由器设备转发性效率低的问题，本发明实施例中在路由下发到接口板转发引擎时进行路由过滤，将需要的路由发送到转发引擎进行存储以指导IP报文转发。
下面结合说明书附图对本发明实施例的技术方案进行详细说明。
参阅图1，本实施例中的一种多协议标签交换虚拟私有网MPLS VPN系统包括多个与虚拟私有网络VPN连接的客户端路由器CE11、多个与虚拟私有网络VPN和多协议标签交换MPLS网络同时连接的运营商路由器PE10；所述路由器PE10根据其他路由器上报的路由信息生成转发信息表FIB，并根据各接口板对应的路由过滤策略对该FIB进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送到转发引擎，由其存储各接口板的路由信息以指导数据报文转发。
本实施例中路由过滤策略根据各接口板需要的路由信息进行配置，可以是下列策略之一或任意组合：
1、根据VPN标识(ID)过滤掉不需要的部分VPN的所有路由；
2、过滤掉某些路由前缀标识的VPN路由；
3、过滤掉所有公网路由；
4、过滤掉某些路由前缀标识的公网路由；
5、限制接口板接入的路由总条数，当FIB超过接口板路由容量时进行告警，将该接口板挂起；当FIB重新收敛到低于接口板路由容量时重新下发新路由，则该接口板恢复转发状态。
路由过滤策略可以通过路由过滤器实现，可以包括多种实现方式，如访问控制列表ACL(Access Control List)方式，ACL可以指定IP地址和子网范围，用于匹配路由信息的目的网段地址或下一跳地址，也可以指定VPN标识或者VPN标识范围，用于控制接收或者拒绝哪些VPN路由；路由前缀列表方式，每个前缀列表可以包含多个表项，每个表项可以独立指定一个网络前缀形式的匹配范围。
如图1所示，VPNA和VPNB对应的私网路由器CEa和CEb从路由器RT(PE)的不同接口板接入，如果私网内部不需要引入公网路由时，则不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由FIB，在下发FIB的过程中，将公网路由过滤掉，只向其下发相应的私网路由用于指导私网流量的转发。
路由器RT(PE)包含4块接口板，本地VPNA从路由器CEa接入到接口板a，远端VPNa通过MPLS网络接入到网络侧接口板c；本地VPNB从路由器CEb接入到接口板b，远端VPNB通过MPLS网络接入到网络侧接口板d；根据路由过滤策略将远端VPNA的路由下发到接口板a；远端VPNB的路由的下发到接口板b；IP公网路由、MPLS LSP标签信息库和VPNA的本地路由下发到接口板c；IP公网路由、MPLS LSP标签信息库和VPNB的本地路由下发到接口板d。
本实施例中路由器下发路由的实现过程如图2所示，包括如下步骤：
步骤200、根据接收到的路由信息生成转发信息表FIB；该FIB为全局转发信息表，包含所有公网路由和私网路由，通常由主控板完成。
步骤201、根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由信息发送给转发引擎。
步骤202、转发引擎存储接收到的路由信息以指导数据报文转发。
路由过滤可以在主控板实现，也可以在接口板实现；本实施例中对于分布式路由器设备由接口板实现路由过滤；对于集中式路由器设备由主控板实现路由过滤，下面分别对路由过滤的实现过程进行说明。
如图3所述，分布式路由器设备中接口板实现路由过滤的过程如下：
步骤300、主控板根据路由信息生成FIB。
步骤301、主控板将FIB下发到各接口板。
步骤302、各接口板接收到FIB后，根据本接口板的路由过滤策略对其进行路由过滤，将本接口板不需要的路由过滤掉。
步骤303、各接口板将过滤后的路由发送给转发引擎，由其存储该路由以指导数据报文转发。
如图4所示，集中式路由器设备中主控板实现路由过滤的过程如下：
步骤400、主控板根据路由信息生成FIB。
步骤401、主控板根据各接口板对应的路由过滤策略对FIB进行路由过滤，将各接口板不需要的路由过滤掉。
步骤402、主控板将过滤后的路由分别下发给各接口板转发引擎，由其存储该路由以指导数据报文转发。
路由过滤策略可以人工配置，也可以动态生成，人工配置可以根据业务部署，针对每块接口板灵活配置过滤策略；动态生成过滤策略可以通过如下配置规则实现，也可以根据其他规则实现：
1、确定本地接入的VPN和对应的路由，以及确定网络侧接入该VPN的出接口板，进一步将本地接入VPN的路由下发到网络侧出接口板。
2、从其他路由器学习到远端VPN的路由，并确定本地接入VPN的所有接口板，进一步将远端VPN路由下发到本地接入VPN的所有接口板。
3、将公网路由下发到所有接口板；或者确定有公网用户接入的接口板，进一步将公网路由下发到有公网用户接入的接口板。
本实施例中运营商路由器包括分布式路由器和集中式路由器，下面分别对其结构和功能进行说明。
如图5所示，本实施例中分布式路由器包括主控板50和多块接口板51，其中，主控板50用于根据接口板51上报的路由信息生成转发信息表FIB以及将FIB下发到各接口板51；接口板51用于根据本接口板的路由过滤策略对主控板50下发的FIB进行路由过滤，并将过滤后的路由发送给转发引擎，由其存储过滤后的路由信息以指导数据报文转发。
所述主控板50包括：
生成模块500，用于根据接口板上报的路由信息生成转发信息表。
发送单元501，用于将生成的转发信息表下发给各接口板。
所述接口板51包括：
转发引擎510，用于存储各接口板的路由信息，并根据该路由信息转发数据报文；以及将接收到的路由信息上报给主控板50。
过滤模块511，用于根据本接口板的路由过滤策略对主控板50下发的转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由发送给所述转发引擎510。
网络接口512，用于提供转发数据报文的接口。
如图6所示，本实施例中集中式路由器包括主控板60和多块接口板61，其中，主控板60用于根据接口板61上报的路由信息生成转发信息表FIB，并根据各接口板61对应的路由过滤策略对该FIB进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送给各接口板转发引擎；接口板61用于存储主控板60下发的路由信息以指导数据报文转发。
所述主控板60包括：
生成模块600，用于根据接口板上报的路由信息生成转发信息表。
过滤模块601，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤。
发送模块602，用于将过滤模块601过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板。
所述接口板61包括：
转发引擎610，用于存储主控板60下发的路由信息，并根据该路由信息转发数据报文；以及将接收到的路由信息上报给主控板60。
网络接口611，用于提供转发数据报文的接口。
实现本发明实施例技术方案的路由器并不局限于上述实例中的路由器结构，另外，本实施例的路由器可以支持不同路由容量的接口板，即对私网路由容量较小的VPN使用小容量的接口板接入，对私网路由容量较大的VPN使用大容量的接口板接入。
本发明实施例中采用路由按需下发的控制方法，将VPN路由只下发到用户接入的接口板上，将公网路由下发到需要的接口板上，从而减少了接口板路由数量，提高接口板上VPN的数量；同时，本发明实施例根据业务的实际分布，通过路由过滤策略将路由按需下发到对应的接口板，从而使路由器整机路由容量具有较大的可扩展性，满足了大容量路由的需要；本发明实施例中在接口板实现路由过滤控制对于路由容量具有较好的扩展性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种下发路由的方法，其特征在于，包括步骤：
根据接收到的路由信息生成转发信息表，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；
根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由信息发送到转发引擎，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：
根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；
过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；
过滤掉所有公网路由；
过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；
限制接口板的路由容量；其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的路由信息发送到转发引擎具体包括：主控板根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤，并将过滤后的各接口板的路由信息分别下发到各接口板转发引擎。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，实现所述路由过滤策略的方式包括访问控制列表方式和/或路由前缀列表方式。
4.一种主控板，其特征在于，包括：
生成模块，用于根据路由信息生成转发信息表，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；
过滤模块，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进 行路由过滤，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量；
发送模块，用于将所述过滤模块过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板；
其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
5.一种实现路由功能的装置，包括主控板和接口板，其特征在于，所述主控板进一步包括：
生成模块，用于根据路由信息生成转发信息表，所述转发信息表包括公网路由和私网路由；
过滤模块，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤，其中，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量；
发送模块，用于将所述过滤模块过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板；
其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
6.一种通信系统，其特征在于，包括： 
多个路由器，用于根据接收到的路由信息生成转发信息表，并根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送到转发引擎，其中，所述转发信息表包括公网路由和私网路由，所述路由过滤策略包括如下策略中的一个或任意组合：根据虚拟私有网络标识过滤掉不需要的虚拟私有网络的所有路由；过滤掉虚拟私有网络中部分路由前缀对应的路由；过滤掉所有公网路由；过滤掉部分路由前缀对应的公网路由；限制接口板的路由容量，所述路由器具体包括：主控板和接口板，其中：
主控板用于根据接口板上报的路由信息生成转发信息表，并根据各接口板对应的路由过滤策略对所述转发信息表进行路由过滤，以及将过滤后的路由信息发送给各接口板转发引擎；
接口板用于存储主控板下发的路由信息以指导数据报文转发；
其中，当私网内部不需要引入公网路由时，不必给接入私网的接口板下发所有的公网路由和私网路由转发信息表，在下发所述转发信息表的过程中，将公网路由过滤掉，只下发相应的私网路由，所述私网路由用于指导私网流量的转发。
7.如权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述主控板进一步包括：
生成模块，用于根据路由信息生成转发信息表；
过滤模块，用于根据各接口板对应的路由过滤策略对生成的转发信息表进行路由过滤；
发送模块，用于将所述过滤模块过滤后的各接口板的路由信息下发给各接口板。 
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