CN101047625A - 一种策略路由装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种策略路由装置和方法，涉及通信技术领域，解决现有技术中不能很好地支持对MPLS报文进行策略路由的缺陷。本发明包括LSPM模块、路由管理模块、配置模块、转发信息维护模块和报文转发模块。本发明首先配置策略路由到LSP，并保存转发信息；然后采用定时器触发方式或LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息；当转发报文时，根据策略路由到LSP的转发信息进行转发。本发明可以良好支持对MPLS报文进行策略路由，而且可以应用于以太口，还能够对报文的后续转发进行策略，并且本发明采用定时器触发方式或LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，可以提高报文转发的效率。

Description

一种策略路由装置和方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种策略路由装置和方法。
背景技术
传统的路由方法是使用路由表，根据目的地址进行报文的转发。采用该方法，路由器只能根据报文的目的地址为用户提供比较单一的路由方式，仅仅解决网络数据的转发问题，而不能提供用户控制报文转发的服务。
为使路由功能控制能力更强，使用更灵活，现在采用策略路由方法。策略路由是一种路由规划，可以使数据包按照用户指定的策略进行转发。用户不仅能够根据目的地址，还能够根据报文源地址、报文长度等信息选择转发路径。应用策略路由可以根据实际应用的需要进行定义，控制多个路由器之间的负载均衡、单一链路上报文转发的QoS(Quality Of Service，服务质量)等需求。策略路由包括接口策略路由和本地策略路由，其中接口策略路由用于对到达该接口的报文进行转发，本地策略路用于对本机产生的报文进行策略路由。
使用策略路由方法会影响路由器本机报文的发送和接口报文的转发。当用户在使用策略路由方法发送和转发报文时，首先查找策略路由节点，判断是否有与该报文匹配的策略路由节点。如果找到一个匹配的策略路由节点，则按照该策略路由节点描述的转发信息发送报文；如果没有找到匹配的策略路由节点，则按照传统的路由方法对报文进行发送或转发。当找到匹配的策略路由节点时，采用该方法能够提高发送和转发的效率；当没有找到匹配的策略路由节点时，采用该方法会降低发送和转发的效率。因为效率降低的原因是对策略路由节点的遍历和匹配比较，所以效率降低的程度与用户配置的策略路由的规模成线性关系，即与策略路由节点的数目成线性关系。在一般情况下，用户配置的策略路由节点的数目不会超过200，因此对报文发送和转发效率的影响很小。
现有的策略路由方法是策略路由到出接口和策略路由到下一跳。该方法提供命令行接口供用户干预报文转发，能够根据报文的报文类型、报文源地址或目的地址、报文大小等信息，灵活选择报文的出接口和下一跳，以指导报文的转发。其中，策略路由的配置包括：定义需要策略路由报文的条件和对复合条件的报文指定出接口和下一跳。在转发报文时，路由器首先查找匹配的策略路由节点，如果没有找到匹配的策略路由节点，则按照传统的路由方法，根据目的地址查找路由；如果找到匹配的策略路由节点，则首先根据用户设置的优先级设置报文的优先级，再判断用户是否已设置策略路由的发送接口。如果用户已设置发送接口，则把报文从用户设置的接口发送出去；如果用户没有设置发送接口，则判断用户是否已设置策略路由的下一跳。如果用户已设置策略路由的下一跳，则把报文发往下一跳；如果用户没有设置下一跳，则按照传统的路由方法，根据报文的目的地址查找路由。如果没有查找到路由且有匹配的策略路由节点，则把报文发往用户设置的缺省发送接口；如果用户没有设置缺省发送接口，则把报文发往缺省下一跳；如果用户没有设置策略路由的缺省下一跳，则丢弃报文。
但是，采用策略路由到出接口和策略路由到下一跳的方法，仅适用于对IP(Internet Protocol，因特网协议)报文进行策略路由，而不能很好地支持对MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)报文进行策略路由；而且，策略路由到出接口不能应用于以太口，因为以太口是一个广播类型的接口，指定出接口无法获得对端的硬件地址；进一步，因为IP报文是逐跳转发的，所以策略路由到出接口和策略路由到下一跳只能对报文进行一跳策略，即当报文从本路由器的某个接口发送出去后，就无法对报文的后续转发进行策略，即无法预知报文后续的转发路径。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种策略路由装置和方法，以克服现有技术中不能很好地支持对MPLS报文进行策略路由的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供一种策略路由方法，包括以下步骤：
A、配置策略路由到LSP(Label Switch Path，标签交换路径)，获取并保存转发信息；
B、根据所述转发信息进行报文转发。
按照本发明的一个方面，步骤A中利用配置模块和LSPM(LabelSwitch Path Manage，标签交换路径管理)模块获取并保存转发信息，步骤A进一步包括：
A1、配置模块向LSPM模块传入配置参数；
A2、根据配置参数获取LSP的转发信息；
A3、将所述转发信息保存到策略路由节点。
按照本发明的另一个方面，步骤B进一步包括：
B1、判断报文是否符合策略路由到LSP的匹配条件，如果符合，则转步骤B2；否则转步骤B3；
B2、根据策略路由到LSP的转发信息转发报文；如果转发成功，则结束；否则转步骤B3；
B3、根据目的地址查找路由并转发报文。
按照本发明的再一个方面，所述方法进一步包括以下步骤：
C、刷新策略路由到LSP的转发信息。
按照本发明的再一个方面，步骤C采用定时器触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，包括以下步骤：
C11、启动定时器；
C12、获取LSP的转发信息；
C13、判断LSP的转发信息是否改变，如果是，则转步骤C14；否则转步骤C16；
C14、更新策略路由节点保存的LSP的转发信息；
C15、将LSP的转发信息下发到所有接口板；
C16、判断定时器是否到时，如果是，则转步骤C11；否则等待定时器到时。
按照本发明的再一个方面，步骤C进一步包括：对策略路由到LSP进行统计计数，并标识所述统计计数。
按照本发明的再一个方面，步骤C采用LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，包括以下步骤：
C21、LSPM模块向策略路由节点发送信息更新消息；
C22、策略路由节点接收消息；
C23、策略路由节点判断是否已配置策略路由到LSP，如果是，则转步骤C24；否则结束；
C24、策略路由节点获取LSP的转发信息；
C25、更新策略路由节点保存的LSP的转发信息；
C26、将LSP的转发信息下发到所有接口板。
按照本发明的再一个方面，步骤A中所述LSP为备份LSP。
本发明提供一种策略路由装置，包括：LSPM模块、路由管理模块、配置模块、转发信息维护模块和报文转发模块，其中配置模块分别与LSPM模块和路由管理模块连接，转发信息维护模块分别与LSPM模块和报文转发模块连接。
按照本发明的再一个方面，所述配置模块用于向LSPM模块传入配置参数，并从LSPM模块和/或路由管理模块获取LSP的转发信息。
按照本发明的再一个方面，所述转发信息维护模块用于维护策略路由节点保存的LSP的转发信息。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明可以良好支持对MPLS报文进行策略路由，而且可以应用于以太口。
并且，因为本发明选择的是后续整个转发路径，所以不仅支持在本路由器选择下一跳和出接口，还能够对报文的后续转发进行策略。
进一步，本发明采用定时器触发方式或LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，可以提高报文转发的效率。
附图说明
图1是本发明的一种策略路由装置图；
图2是本发明在转发公网报文时的一种网络系统图；
图3是本发明实施例一的配置策略路由到LSP的流程图；
图4是本发明实施例一的刷新策略路由到LSP转发信息的流程图；
图5是本发明实施例一的报文转发流程图；
图6是本发明在转发私网报文时的一种网络系统图；
图7是本发明实施例二的配置策略路由到LSP的流程图；
图8是本发明实施例二的刷新策略路由到LSP转发信息的流程图；
图9是本发明实施例二的报文转发流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
本发明的一种策略路由装置如图1所示，该系统包括一个LSPM模块11、路由管理模块12、配置模块13、转发信息维护模块14和报文转发模块15，配置模块13分别与LSPM模块11和路由管理模块12连接，转发信息维护模块14分别与LSPM模块11和报文转发模块15连接。其中，LSPM模块11用于保存LSP的转发信息，该信息包括LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息；路由管理模块12用于保存LSP的转发信息，该信息为LSP的内层标签信息；配置模块13分别与LSPM模块11和路由管理模块12进行通信，向LSPM模块11传入配置参数，并从LSPM模块11和/或路由管理模块12获取LSP的转发信息；转发信息维护模块14用于维护策略路由节点保存的LSP的转发信息；报文转发模块15用于报文的转发。另外，对于NP(Network Processor，网络处理器)转发的路由器，所述装置进一步包括与保存LSP的转发信息和转发方法适配的硬件。
实施例一，在转发公网报文时，本发明的一种网络系统如图2所示。该系统为一个运行LDP(Label Distribute Protocol，标签分发协议)协议的MPLS网络，包括一个入口提供者边缘路由器PE1、两个提供者中间路由器P1和P2、一个出口提供者边缘路由器PE2。其中，入口提供者边缘路由器PE1分别与提供者中间路由器P1和P2连接；出口提供者边缘路由器PE2分别与提供者中间路由器P1和P2连接。
当在图2所示网络系统中采用图1所示策略路由装置时，本发明的一种策略路由方法为：首先配置策略路由到LSP，并保存转发信息；然后采用定时器触发方式或LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，本实施例采用定时器触发方式；当转发报文时，根据策略路由到LSP的转发信息进行转发。如果某一个端口使能LDP FRR(LDPFast Reroute，LDP快速重路由)，即该端口存在备份端口，则在该端口建立备份LSP，可以通过命令显示配置策略路由到LSP选择该端口相应的备份LSP，本实施例不使用备份LSP。
本发明在入口提供者边缘路由器PE1上配置策略路由到LSP，假设配置报文从入口提供者边缘路由器PE1传到提供者中间路由器P1，再从提供者中间路由器P1传到出口提供者边缘路由器PE2，其配置流程如图3所示。参照图3，本发明包括以下步骤：
s301，配置模块向LSPM模块传入配置参数。即配置模块13向LSPM模块11传入出口提供者边缘路由器PE2地址、提供者中间路由器P1地址和是否使用备份LSP的参数。
s302，获取LSP的转发信息。即配置模块13根据出口提供者边缘路由器PE2地址、提供者中间路由器P1地址和是否使用备份LSP信息，从LSPM模块11获取LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息。
s303，将步骤s302获取的转发信息保存到策略路由节点。即将从LSPM模块11获取的LSP外层标签、转发的出接口和下一跳信息保存到入口提供者边缘路由器PE1。
为提高报文的转发效率，策略路由到LSP必须保存足够的转发信息，而转发信息随着网络状态的变化而动态变化，所以当网络状态发生变化时必须刷新策略路由到LSP的转发信息。本发明的一种刷新策略路由到LSP转发信息的流程如图4所示，该流程采用定时器触发方式。参照图4，本发明包括以下步骤：
s401，启动定时器。
s402，查询LSPM模块和/或路由管理模块，获取LSP的转发信息。即查询LSPM模块11，从LSPM模块11获取LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息。
s403，判断LSP的转发信息是否改变，如果是，则转步骤s404；否则转步骤s406。
s404，更新策略路由节点保存的LSP的转发信息。即根据步骤s402获取的LSP外层标签、转发的出接口和下一跳信息，通过转发信息维护模块14更新入口提供者边缘路由器PE1保存的LSP的转发信息。
s405，将LSP的转发信息下发到所有接口板。
s406，判断定时器是否到时，如果是，则转步骤s401；否则等待定时器到时。
采用本发明，刷新的时间间隔，即定时器的定时时间可以根据网络情况进行手动配置。为增加刷新速度、节省CPU计算资源，本发明对策略路由到LSP进行统计计数并标识该统计计数。另外，创建和删除定时器的方法为：配置策略路由到LSP时，判断是否存在定时器，如果是，则不创建定时器，否则创建定时器；删除策略路由到LSP时，判断策略路由中是否含有策略路由到LSP信息，如果是，则不删除定时器；否则删除定时器。
当进行报文转发时，本发明的一种报文转发流程如图5所示。参照图5，本发明包括以下步骤：
s501，对报文进行策略路由到LSP的匹配。即配置模块13根据报文类型、报文大小、报文的源地址等信息进行策略路由到LSP的匹配，如果匹配成功，则转步骤s502；否则转步骤s506。
s502，获取策略路由节点保存的LSP的转发信息。即从入口提供者边缘路由器PE1获取该路由器保存的LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息。
s503，判断LSP的外层标签是否有效。如果是，则转步骤s504；否则转步骤s506。
s504，将报文进行MPLS转发。即通过报文转发模块15，将报文从入口提供者边缘路由器PE1转发到提供者中间路由器P1，再从提供者中间路由器P1转发到出口提供者边缘路由器PE2。
s505，判断报文是否转发成功。如果是，则结束；否则转步骤s506。
s506，根据目的地址查找路由并转发报文。
实施例二，在转发私网报文时，本发明的一种网络系统如图6所示。该系统为一个运行LDP协议的MPLS网络，包括一个源客户边缘路由器CE1、一个入口提供者边缘路由器PE1、两个提供者中间路由器P1和P2、一个出口提供者边缘路由器PE2、一个目的客户边缘路由器CE2。其中，入口提供者边缘路由器PE1分别与源客户边缘路由器CE1、提供者中间路由器P1和P2连接；出口提供者边缘路由器PE2分别与目的客户边缘路由器CE2、提供者中间路由器P1和P2连接。
当在图6所示网络系统中采用图1所示策略路由装置时，本发明的一种策略路由方法为：首先配置策略路由到LSP，并保存转发信息；然后采用定时器触发方式或LSP模块触发方式刷新策略路由到LSP的转发信息，本实施例采用LSP模块触发方式；当转发报文时，根据策略路由到LSP的转发信息进行转发。如果某一个端口使能LDP FRR，即该端口存在备份端口，则在该端口建立备份LSP，可以通过命令显示配置策略路由到LSP选择该端口相应的备份LSP，本实施例使用备份LSP。
本发明在入口提供者边缘路由器PE1上配置策略路由到LSP，假设配置报文从入口提供者边缘路由器PE1传到提供者中间路由器P1，再从提供者中间路由器P1传到出口提供者边缘路由器PE2，然后从出口提供者边缘路由器PE2传到目的客户边缘路由器CE2，其配置流程如图7所示。参照图7，本发明包括以下步骤：
s701，配置模块向LSPM模块传入配置参数。即配置模块13向LSPM模块11传入目的客户边缘路由器CE2地址、出口提供者边缘路由器PE2地址、提供者中间路由器P1地址和是否使用备份LSP的参数。
s702，获取备份LSP的转发信息。即配置模块13根据出口提供者边缘路由器PE2地址、提供者中间路由器P1地址和是否使用备份LSP信息，从LSPM模块11获取备份LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息；然后根据目的客户边缘路由器CE2地址，从路由管理模块12获取备份LSP的内层标签信息。
s703，将步骤s702获取的转发信息保存到策略路由节点。即将从LSPM模块11获取的备份LSP外层标签、转发的出接口、下一跳信息和从路由管理模块12获取的备份LSP内层标签信息保存到入口提供者边缘路由器PE1。
为提高报文的转发效率，策略路由到LSP必须保存足够的转发信息，而转发信息随着网络状态的变化而动态变化，所以当网络状态发生变化时必须刷新策略路由到LSP的转发信息。本发明的一种刷新策略路由到LSP转发信息的流程如图8所示，该流程采用LSP模块触发方式。参照图8，本发明包括以下步骤：
s801，LSPM模块向策略路由节点发送信息更新消息。即当备份LSP发生变化时，LSPM模块11向入口提供者边缘路由器PE 1发送信息更新消息，通知入口提供者边缘路由器PE1更新其保存的备份LSP的转发信息。
s802，策略路由节点接收消息。即入口提供者边缘路由器PE1接收LSPM模块11发送的信息更新消息。
s803，策略路由节点判断是否已配置策略路由到LSP。即入口提供者边缘路由器PE1判断是否已配置策略路由到LSP，如果是，则转步骤s804；否则结束。
s804，策略路由节点获取备份LSP的转发信息。即入口提供者边缘路由器PE1从LSPM模块11获取备份LSP的外层标签、转发的出接口和下一跳信息，再从路由管理模块12获取备份LSP的内层标签信息。
s805，更新策略路由节点保存的备份LSP的转发信息。即根据步骤s804获取的备份LSP的外层标签、内层标签、转发的出接口和下一跳信息，通过转发信息维护模块14更新入口提供者边缘路由器PE1保存的备份LSP的转发信息。
s806，将备份LSP的转发信息下发到所有接口板。
当入口提供者边缘路由器PE1接收到源客户边缘路由器CE1发送的报文，并需要将该报文进行转发时，本发明的一种报文转发流程如图9所示。参照图9，本发明包括以下步骤：
s901，对报文进行策略路由到LSP的匹配。即配置模块13根据报文类型、报文大小、报文的源地址等信息进行策略路由到LSP的匹配，如果匹配成功，则转步骤s902；否则转步骤s906。
s902，获取策略路由节点保存的备份LSP的转发信息。即从入口提供者边缘路由器PE1获取该路由器保存的备份LSP的外层标签、内层标签、转发的出接口和下一跳信息。
s903，判断备份LSP的外层标签和内层标签是否有效。如果是，则转步骤s904；否则转步骤s906。
s904，将报文进行MPLS转发。即通过报文转发模块15，将报文从入口提供者边缘路由器PE1转发到提供者中间路由器P1，再从提供者中间路由器P1转发到出口提供者边缘路由器PE2，然后从出口提供者边缘路由器PE2转发到目的客户边缘路由器CE2。
s905，判断报文是否转发成功。如果是，则结束；否则转步骤s906。
s906，根据目的地址查找路由并转发报文。
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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种策略路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、配置策略路由到标签交换路径，获取并保存转发信息；
B、根据所述转发信息进行报文转发。
2、如权利要求1所述策略路由方法，其特征在于，步骤A中利用配置模块和标签交换路径管理模块获取并保存转发信息，步骤A进一步包括：
A1、配置模块向标签交换路径管理模块传入配置参数；
A2、根据配置参数获取标签交换路径的转发信息；
A3、将所述转发信息保存到策略路由节点。
3、如权利要求1所述策略路由方法，其特征在于，步骤B进一步包括：
B1、判断报文是否符合策略路由到标签交换路径的匹配条件，如果符合，则转步骤B2；否则转步骤B3；
B2、根据策略路由到标签交换路径的转发信息转发报文；如果转发成功，则结束；否则转步骤B3；
B3、根据目的地址查找路由并转发报文。
4、如权利要求1所述策略路由方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：
C、刷新策略路由到标签交换路径的转发信息。
5、如权利要求4所述策略路由方法，其特征在于，步骤C采用定时器触发方式刷新策略路由到标签交换路径的转发信息，包括以下步骤：
C11、启动定时器；
C12、获取标签交换路径的转发信息；
C13、判断标签交换路径的转发信息是否改变，如果是，则转步骤C14；否则转步骤C16；
C14、更新策略路由节点保存的标签交换路径的转发信息；
C15、将标签交换路径的转发信息下发到所有接口板；
C16、判断定时器是否到时，如果是，则转步骤C11；否则等待定时器到时。
6、如权利要求5所述策略路由方法，其特征在于，步骤C进一步包括：对策略路由到标签交换路径进行统计计数，并标识所述统计计数。
7、如权利要求4所述策略路由方法，其特征在于，步骤C采用标签交换路径模块触发方式刷新策略路由到标签交换路径的转发信息，包括以下步骤：
C21、标签交换路径管理模块向策略路由节点发送信息更新消息；
C22、策略路由节点接收消息；
C23、策略路由节点判断是否已配置策略路由到标签交换路径，如果是，则转步骤C24；否则结束；
C24、策略路由节点获取标签交换路径的转发信息；
C25、更新策略路由节点保存的标签交换路径的转发信息；
C26、将标签交换路径的转发信息下发到所有接口板。
8、如权利要求1所述策略路由方法，其特征在于，步骤A中所述标签交换路径为备份标签交换路径。
9、一种策略路由装置，其特征在于，包括：
标签交换路径管理模块、路由管理模块、配置模块、转发信息维护模块和报文转发模块，其中配置模块分别与标签交换路径管理模块和路由管理模块连接，转发信息维护模块分别与标签交换路径管理模块和报文转发模块连接。
10、如权利要求9所述策略路由装置，其特征在于，所述配置模块用于向标签交换路径管理模块传入配置参数，并从标签交换路径管理模块和/或路由管理模块获取标签交换路径的转发信息。
11、如权利要求9所述策略路由装置，其特征在于，所述转发信息维护模块用于维护策略路由节点保存的标签交换路径的转发信息。
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