CN101188568A - 路由交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由交换设备，包括：主控板，用于控制一个或多个应用板运行一种或多种应用业务，根据来自一个或多个应用板的运行一种或多种所述应用业务的运行结果生成路由转发信息，以及控制一个或多个转发线卡根据路由转发信息进行数据流的转发；一个或多个所述应用板，用于在主控板的控制下，运行一种或多种应用业务，并将运行一种或多种应用业务的运行结果发送至主控板；以及一个或多个转发线卡，用于在主控板的控制下，根据路由转发信息进行数据流的转发。通过本发明，路由交换设备的主控板的运行负担得到了极大减轻；应用业务之间的影响也降低到了最低限度。

Description

路由交换设备

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种路由交换设备。

背景技术

路由交换设备是现在因特网上的最重要和核心的组成部分，承担着因特网的路由传播以及流量转发工作，路由交换设备的稳定，直接影响到网络的稳定。除了稳定性的要求外，应用的广泛性和升级的容易性也是路由交换设备的最重要内容。

随着网络业务要求的越来越多，要求路由交换设备提供的业务类型也越来越多，对设备本身(例如，内存、中央处理器运行等)的要求越来越高，以前的集中式处理设备由于其集中式处理的显而易见的缺点，已经不能适应网络的需要；部分路由交换设备已经实现了控制和转发相分离的技术，但这种简单的分离，不能达到业务灵活扩展的目的，同时主控板由于业务过多，负担过重，往往也会像集中式处理设备一样，由于一个模块出问题而导致整个主控业务失败，从而导致整个设备的不可用，而只能通过主备倒换或者重启等其他手段来恢复，使得所有业务模块都受影响，造成了网络的动荡，对网络的稳定性存在极大隐患。

图1是现有技术中的集中式路由交换设备的基本架构图。如图1所示，该集中式路由交换设备中运行有多种业务，包括：单播路由协议、组播路由协议、数据转发业务、以及虚拟专用网(VirtualPrivate Network，简称VPN)相关业务。图2是现有技术中的集中式路由交换设备的某个业务出现问题时的流程。例如，单播路由协议业务模块出现问题时的设备处理流程为：集中式处理设备上运行业务众多，一旦一个业务模块出现问题或硬件出现问题，例如出现软件死循环或者挂起等问题，很容易影响其他业务的运行，常常必须通过设备重启来恢复。这时，所有的业务模块都必须跟着一起重新启动，从而给网络带来极大动荡。

图3是现有技术中的传统分布式设计的路由交换设备的基本架构图。如图3所示，该分布式路由交换设备包括：主控板、备份主控板、以及转发线卡。图4是现有技术中的传统分布式设计的路由交换设备某个业务出现问题时的流程。例如，单播路由协议业务模块出现问题时的设备处理流程为：简单的分布式设备，由主控板和用于转发的转发线卡组成，一般来说，好一点的设备主控板还有备控板，但这种设备上的主控板运行的业务多且复杂，一旦其中某个业务模块出现问题，主控板也需要像集中式处理设备一样，靠一些手段，比如主备倒换(启动备控板来接替主控板)，或者主控板直接重启来恢复，虽然最终所有业务都可以恢复，但是主控板上原来没有出问题的业务模块，也同样经历了主备倒换或者重启过程，从而增加了设备的负担，对网络稳定性造成了不必要的影响。

发明内容

本发明提供了一种新的路由交换设备，以最大限度地支持复杂业务架构，并最大限度地减少应用业务之间的稳定性影响。

根据本发明实施例的路由交换设备包括：主控板，用于控制一个或多个应用板运行一种或多种应用业务，根据来自一个或多个应用板的运行一种或多种所述应用业务的运行结果生成路由转发信息，以及控制一个或多个转发线卡根据路由转发信息进行数据流的转发；一个或多个所述应用板，用于在主控板的控制下，运行一种或多种应用业务，并将运行一种或多种应用业务的运行结果发送至主控板；以及一个或多个转发线卡，用于在主控板的控制下，根据路由转发信息进行数据流的转发。

其中，在运行有一个或多个应用业务的应用板发生故障的情况下，主控板控制未运行任何应用业务的应用板来运行发生故障的应用板上运行的一个或多个应用业务，或根据当前各应用板的运行情况，控制一个或多个应用板中负担最轻的应用板来运行发生故障的应用板上运行的一个或多个应用业务，或直接控制发生故障的应用板进行重新启动。

根据本发明实施例的路由交换设备还包括：备份主控板，用于在主控板发生故障时，接替主控板对一个或多个应用板和/或一个或多个转发线卡进行控制。

通过本发明，路由交换设备的主控板的运行负担得到了极大减轻；应用业务之间的影响也降低到了最低限度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的集中式路由交换设备的基本架构图；

图2是现有技术中的集中式路由交换设备的某个业务出现问题时的流程图；

图3是现有技术中的传统分布式设计的路由交换设备的基本架构图；

图4是现有技术中的传统分布式设计的路由交换设备的某个业务出现问题时的流程图；

图5是根据本发明实施例的路由交换设备的架构图；

图6是根据本发明实施例的路由交换设备的应用板承载应用业务细分的架构图；

图7是图5所示的路由交换设备的某个业务模块出现问题时的处理流程；

图8是图6所示的路由交换设备的某个业务模块出现问题时的另一处理流程。

具体实施方式

本发明引入了一种分布式架构，这个架构可以由主控板控制各种应用业务在应用板上的分离与组合运行，主控板本身有备份主控板，应用板互相之间也可以备份，并且应用板并不局限于某一种用途，而是可以由主控板来控制运行某一种或多种应用业务，从而减轻了主控板的负担，达到了多种业务相分离的目的。一旦某一种应用业务出现问题，只需要运行该应用业务的应用板单独重启或切换到备份应用板即可，完全不会影响其他应用业务的照常运行，从而最大限度地保护了网络的稳定性。

根据本发明实施例的路由交换设备采用了全新的分布式设计架构，原来的主控板所要运行的多种复杂应用业务都使用新的应用板来进行。应用板完全在主控板的控制下运行一种或多种应用业务。应用板运行应用业务后，只需要将应用业务的运行结果通知给主控板。主控板既可以得知所有应用业务的运行情况，又不会因复杂应用业务的运行而负担过重，并且各个应用业务之间因为运行在不同的应用板上，互相之间没有干扰，所以在运行某种应用业务的应用板出现问题无法继续运行时，主控板可以立即指定新的备份应用板来运行该应用业务，或者如果没有备份应用板，主控板也可以指定别的运行较简单应用业务的应用板来兼运行该应用业务，从而使得主控板只有压力很小的管理业务，各个应用业务之间的干扰也减少到了最低。

图5是根据本发明实施例的路由交换设备的架构图。如图5所示，根据本发明实施例的路由交换设备由主控板、应用板、以及转发线卡三个基本部分组成。其中，主控板用于决定应用板的运行业务状况，从应用板获知业务执行结果，以及生成路由转发表等。主控板可有备份主控板保护。应用板用于运行一种或多种应用业务，也可以处于备份状态，完全由主控板来决定。转发线卡用于从主控板获知路由转发表，并根据路由转发表进行正常转发。

主控板是根据本发明实施例的路由交换设备的核心部分，承担管理责任。主控板可以控制所有的应用板和转发线卡；主控板决定应用板运行一种或者多种应用业务，并通过和应用板的交互获知一种或多种应用业务的运行结果；主控板从来自应用板的运行结果产生路由转发表等信息，并通过与转发线卡的交互将这些信息通知到转发线卡上；主控板不像集中式或传统的分布式设备中的主控板运行复杂且负担重，而是运行负担很轻的管理工作，并且还有备份主控板可以提供备份功能。

应用板是模块性非常强的板块，具有非常强的通用性，可根据主控板的要求，运行一种或多种应用业务，并能将运行一种或多种应用业务的运行结果通知到主控板。如果要在应用板上运行重要业务，则可以专门预留一个备份应用板，或者应用板之间也可以互相备份。

转发线卡根据来自主控板的路由转发表等信息，完成数据流的转发。

其中，当运行某种应用业务的应用板出现问题时，主控板可以启用备份应用板，使得负担轻的应用板接替出问题的应用板运行应用业务，或者可以直接控制出现问题的应用板重新启动。具体地，当某块应用板出现问题时，主控板立刻获知，并启动备份应用板接替运行出现问题的应用板上的业务；如果没有新的备份应用板，则主控板可以根据当前所有应用板的运行情况，找出其中负担最轻的应用板来运行出现问题的应用板上的业务；或者主控板直接控制出现问题的应用板重新启动，从而使得出现问题的应用板在最短时间内得到恢复，并且对其他正常进行的业务完全没有影响。

其中，当主控板自身出现问题时，备份主控板可以立刻获得主控权，进行对应用板和转发线卡的管理工作。由于主控板上的运行压力轻，所以切换可以快速容易地进。同时，应用板上的应用业务照常运行，丝毫不受到影响。

由上可知，在根据本发明实施例的路由交换设备中，主控板自身不承载应用业务，而是使用全新的应用板来承载各项应用业务，所以扩展性强、稳定性高。比如，可以使用应用板单独承载单播路由协议、组播路由协议、或VPN业务等。

图6是根据本发明实施例的路由交换设备的应用板承载细分的应用业务的架构图。如图6所示，根据本发明实施例的路由交换设备可以包括：主控板、备份主控板、转发线卡、以及运行多种细分应用业务的应用板。

其中，在单独业务要求高的情况下，主控板还可以进行更高的应用业务细分工作。比如，可以使用应用板单独承载边界网关协议(BGP)、单独承载开放式最短路径优先协议(OSPF)、单独承载中间系统到中间系统协议(ISIS)、或单独承载VPN业务等。

在图5所示的架构中，当某个应用板出现问题时(比如，承载VPN业务的应用板出现问题，无法继续运行时)，主控板会立即使用备用应用板运行VPN业务，图7中表示的其他应用板承载的应用业务(例如，单播路由协议业务、组播路由协议业务等)都不会受到运行VPN业务的应用板的影响，仍然会正常运行，如步骤701所示。

在图6所示的细分架构中，当某个应用板出现问题时(比如，承载VPN业务的应用板出现问题，无法继续运行时)，主控板会立刻使用备用应用板运行VPN业务，图8中表示的其他应用板承载的应用业务均会正常运行，不受影响，如步骤801所示。

在图6所示的细分架构中，假设承载OSPF协议的应用板出现问题而无法继续运行，如果没有专门的OSPF模块备用应用板，则承载OSPF协议的应用板会单独重启，图8中的其他应用板承载的应用业务(例如，BGP、ISIS等等)均会正常运行，不受任何影响，如图8中的步骤802所示。

在图6所示的细分架构中，假设承载BGP协议的应用板出现问题而无法继续运行，如果没有专门的BGP模块备用应用板，则主控板获知当前承载ISIS协议的应用板压力很轻，这时也可以控制原来单独运行ISIS协议的应用板运行BGP协议，同样其他的应用业务的运行都不会受到影响，如图8中的步骤803所示。

根据本发明实施例的路由交换设备，采用了全新的应用板承载业务架构，应用板扩展灵活，各个应用板相对独立，即使出现问题也不会互相影响；主控板的压力也减低到了最小，无论哪个应用板出现问题，造成的影响都是最小范围内的，其他应用板都能正常运行，从而使得设备稳定性加强，网络的稳定性也得到极大地提高。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种路由交换设备，其特征在于，包括：

主控板，用于控制一个或多个应用板运行一种或多种应用业务，根据来自一个或多个所述应用板的运行一种或多种所述应用业务的运行结果生成路由转发信息，以及控制一个或多个转发线卡根据所述路由转发信息进行数据流的转发；

一个或多个所述应用板，用于在所述主控板的控制下，运行一种或多种所述应用业务，并将运行一种或多种所述应用业务的所述运行结果发送至所述主控板；以及

一个或多个所述转发线卡，用于在所述主控板的控制下，根据所述路由转发信息进行数据流的转发。

2.根据权利要求1所述的路由交换设备，其特征在于，在运行有一个或多个所述应用业务的应用板发生故障的情况下，所述主控板控制未运行任何所述应用业务的应用板来运行发生故障的应用板上运行的一个或多个所述应用业务。

3.根据权利要求1所述的路由交换设备，其特征在于，在运行有一个或多个所述应用业务的应用板发生故障的情况下，所述主控板根据当前各所述应用板的运行情况，控制一个或多个所述应用板中负担最轻的应用板来运行发生故障的应用板上运行的一个或多个所述应用业务。

4.根据权利要求1所述的路由交换设备，其特征在于，在运行有一个或多个所述应用业务的应用板发生故障的情况下，所述主控板直接控制发生故障的应用板进行重新启动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的路由交换设备，其特征在于，还包括：

备份主控板，用于在所述主控板发生故障时，接替所述主控板对一个或多个所述应用板和/或一个或多个所述转发线卡进行控制。

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