CN101227405A

CN101227405A - 路由汇聚方法及系统

Info

Publication number: CN101227405A
Application number: CNA2008100093212A
Authority: CN
Inventors: 李庆宁
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2028-02-18
Also published as: CN101227405B

Abstract

本发明公开了一种路由汇聚方法及系统。其中，该路由汇聚方法包括以下步骤：配置路由汇聚命令；根据路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。本发明可以节省路由设备的资源消耗、提高路由设备的运行效率。

Description

路由汇聚方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种路由汇聚方法及系统。

背景技术

开放最短路径优先路由协议(OSPF)是一个基于链路状态的动态路由协议。在此协议中，当需要通告的路由条目过多时，可以通过配置区域范围(area range)以及路由汇总(summary)的方法，将通告的路由汇聚到某些子网掩码更短的路由条目中，以达到减少路由数量的目的，从而可以减少路由表的大小，节省路由设备资源，使路由器等设备更为高效地运行。

在各个厂商现有的OSPF协议实现中，这两种方法是通过area<area_id>range<ipaddr><mask>或者summary<ipaddr><mask>这两个命令实现的，area range主要是对区域上的网段进行汇总，以向其他区域通告较为少量的3类链路状态通告(LSA)，而summay主要是针对自治系统外部的路由。

从这两个命令的格式上来看，每个命令需要指定IP地址和子网掩码，显而易见，这种配置命令需要工作人员非常熟悉网络拓扑，且需要掌握专业的路由汇聚的知识才能正确配置有效的汇聚路由；另一方面，现有的命令配置过于繁琐，当子网众多的时候需要配置很多汇聚命令才能达到效果，在大型的网络环境中，这样的配置尤为复杂，极大的消耗人员的工作时间，在本文中称这样的汇聚方式为手工汇聚。

发明内容

本发明提供了一种路由汇聚方法及系统，以节省路由设备的资源消耗、提高路由设备的运行效率。

根据本发明实施例的路由汇聚方法，包括以下步骤：配置路由汇聚命令；根据路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

其中，路由汇聚命令包括以下信息中的一种或多种：域内路由所在区域的标识信息、汇聚后路由的子网掩码长度信息。

当路由汇聚命令同时包括域内路由所在区域的标识信息和汇聚后路由的子网掩码长度信息时，根据汇聚后路由的子网掩码长度信息，对域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

当路由汇聚命令仅包括域内路由所在区域的标识信息时，对域内路由所在区域的标识信息所标识的域内路由进行汇聚。

当汇聚后路由的子网掩码长度信息中包含有多个子网掩码长度时，按照子网掩码长度从大到小的顺序，对域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

当路由汇聚命令中仅包括汇聚后路由的子网掩码长度信息时，根据汇聚后路由的子网掩码长度信息，对外部路由进行汇聚。

当路由汇聚命令中既不包括域内路由所在区域的标识信息、也不包括汇聚后路由的子网掩码长度信息时，对外部路由进行汇聚。

根据本发明实施例的路由汇聚系统，包括：命令配置单元，用于配置路由汇聚命令；汇聚执行单元，用于根据路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

在路由汇聚命令同时包括域内路由所在区域的标识信息和汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，汇聚执行单元根据汇聚后路由的子网掩码长度信息，对域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

在路由汇聚命令仅包括域内路由所在区域的标识信息的情况下，汇聚执行单元对域内路由所在区域的标识信息所标识的域内路由进行汇聚。

在汇聚后路由的子网掩码长度信息中包含有多个子网掩码长度的情况下，汇聚执行单元按照子网掩码长度从大到小的顺序，对域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

在路由汇聚命令仅包括汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，汇聚执行单元根据汇聚后路由的子网掩码长度信息对外部路由进行汇聚。

在路由汇聚命令既不包括域内路由所在区域的标识信息、也不包括汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，汇聚执行单元对外部路由进行汇聚。

本发明采用了极其简单的配置命令，将路由设备需要通告的路由汇聚成汇聚路由信息，从而减少了网络流量、节省了带宽、节约了邻接路由设备的性能消耗，且简化了操作人员的配置方法，无须操作人员去计算如何配置合理的汇聚范围，从而节省了人力成本，提高了工作效率。

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是根据本发明实施例的路由汇聚方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的OSPF协议指定子网掩码长度的路由汇聚过程的流程图；

图3是根据本发明实施例的OSPF协议自动路由汇聚过程的流程图；

图4是根据本发明实施例的OSPF协议指定子网掩码长度的路由汇聚的举例图；

图5是根据本发明实施例OSPF协议自动路由汇聚的举例图；

图6是根据本发明实施例的路由汇聚系统的框图。

具体实施方式

图1是根据本发明实施例的路由汇聚方法的流程图。如图1所示，该路由汇聚方法包括以下步骤：S102，配置路由汇聚命令；S104，根据路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

其中，存在两种路由汇聚方式：指定子网掩码长度的路由汇聚和自动路由汇聚。

在指定子网掩码长度的路由汇聚中，需要用户指定子网掩码长度。当产生区域间LSA或外部LSA时，根据指定的掩码长度来进行汇聚。其中，可以指定多个子网掩码长度来进行汇聚，这时汇聚的优先级以子网掩码长度从大到小来递减，即子网掩码越大优先级越高。其中，需要说明的是，如果某一网段不存在与其前缀相同的子网，则无需汇聚。

举例如下：

假设某路由器有域内网络192.1.2.0/24、192.1.3.0/24、193.1.7.0/24、192.2.4.0/24、192.2.9.0/24，在区域上配置命令使这个区域按照指定子网长度进行汇聚，指定的子网掩码长度是16和23，那么这台路由器发送到骨干区域中的LSA如下：

LSA(192.1.2.0/24，192.1.3.0/24)汇聚后产生192.1.2.0/23；

LSA(192.2.4.0/24，192.2.9.0/24)汇聚后产生192.2.0.0/16；

193.1.7.0/24由于没有其他子网的前缀与其相同，则不需要汇聚。

在自动路由汇聚中，用户无须指定任何条件，当产生区域间LSA或外部LSA时，根据需要通告的LSA的信息，自动进行路由汇聚。

这种情况下需要自动汇聚功能较为智能，为保证其他设备通告的路由可达性，保证汇聚的结果中不存在路由空洞，也就是说汇聚的结果中可以覆盖路由设备或者设备上某区域可通告的路由，举例如下：

假设某路由器有域内网络192.1.1.0/24、192.1.2.0/24、192.1.3.0/24、193.1.6.0/24、193.1.7.0/24，且配置命令是自动汇聚，那么这台路由器发送到骨干区域中的LSA如下：

192.1.1.0/24(无法汇聚)；

汇聚(192.1.2.0/24，192.1.3.0/24)产生192.1.2.0/23；

汇聚(193.1.6.0/24，193.1.7.0/24)产生193.1.6.0/23；

这样的汇聚结果中，只涵盖了192.1.1.0/24、192.1.2.0/24、192.1.3.0/24、193.1.6.0/24、193.1.7.0/24这些路由条目，不会对影响其他路由条目，对网络拓扑上的其它路由器产生的路由不会有影响，对整个网络拓扑内的路由转发也不会造成影响。

其中，当需要汇聚作用在路由器的内部区域上时，路由汇聚命令是：area<area-id>auto summary[mask-len]。其中，area-id表示区域号，mask-len表示需要指定的汇聚后路由的子网掩码长度，如果指定了mask-len就表示要采用指定汇聚子网长度的路由汇聚方式来进行路由汇聚，否则表明采用自动汇聚的方式。

当需要汇聚作用在路由器的外部路由上时，路由汇聚命令是auto summary[mask-len]，参数作用同上命令。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

要通告一个路由必然存在IP地址、子网掩码、COST等关键信息，这里作如下声明：

1、网络号(NETNUM)：需要通告的这个原始路由的IP地址；

2、网络掩码(NETMASK)：需要通告的原始路由的子网掩码；

3、网络代价(NETCOST)：需要通告的原始路由代价；

4、汇聚掩码(SUMMARYMASK)：自动汇聚的指定的掩码，如指定mask-len为24，其汇聚掩码为255.255.255.0；

5、LSA号(LSAID)：需要通告的LSA的ID；

6、LSA掩码(LSAMASK)：需要通告LSA中的子网掩码；

7、LSA代价(LSACOST)：需要通告LSA中的METRIC；

8、链路状态数据库(LSDB)：OSPF协议实现中保存所有LSA的数据库。

9、丢弃路由(DISCARD)：为防止出现路由黑洞，所有的路由汇聚都会对应一个丢弃路由。

图2是根据本发明实施例的OSPF协议指定子网掩码长度的路由汇聚过程的流程图。如图2所示，该过程包括以下步骤：

S202，建立一个保存LSA的临时链表，临时链表要以网络号以及子网掩码从大到小排序，然后取一个路由条目。

S204，从大到小遍历所有指定的所有子网掩码长度，取出一个指定的长度生成汇聚掩码(SUMMARYMASK)。

S206，在临时LSA链表中查找是否存在如下LSA：LSAID＝NETNUM&SUMMARYMASK，若存在，则跳转到S212，若不存在，则跳转到S214。

S212，修改临时LSA链表中的这个节点，使得：LSAID＝NETSUM&SUMMARYMASK，LSAMASK＝SUMMARYMASK，LSACOST＝MIN(NETCOST，LSACOST)，并置上汇聚的标志，表明这个LSA是汇聚过的，同时将这个路由对应的LSA从LSDB中老化掉。

S214，是否所有的子网掩码长度都检查完毕，如果否，则跳转S204，如果是，则跳转到S216。

S216，将这个路由条目按照网络号、子网掩码从大到小的顺序加入临时LSA链表。

S218，判断所有得到的路由都已经处理完毕？如果否，则跳转到S202，如果是，则跳转到S220。

S220，将链表里的LSA存入到LSDB，如果是汇聚LSA则产生DISCARD路由，将所有的LSA通告出去，至此路由汇聚结束。

图3是根据本发明实施例的OSPF协议自动路由汇聚过程的流程图。正如前文所描述的，全自动汇聚出的路由只能覆盖应该通告的路由，要达到这样的效果可以有很多算法，本文采用基数(RADIX)树的来完成这个功能。如图3所示，该过程包括以下步骤：

S302，将需要通告的路由按照子网掩码的长度从大到小进行排序，并将所有的标志位都清空；设定起始的mask len等于最长的mask len。

S304，从链表中扫描这个级别的mask len的所有路由，构建RADIX树(注：只有标志位为空的或者标志位为“汇聚”的条目可以加入到树中)，RADIX的叶子节点存放的是指向这个路由信息的指针，每构建一个叶子节点，就将这个路由信息置上“在树中”的标志。

S306，采用2叉树中的遍历算法为RADIX进行汇聚：

1.判断某个子树的两个孩子是否可以汇聚。可汇聚的条件是这两个孩子节点只有除RADIX mask位N上的比特不同之外，N之前的各比特全同，N之后的各个比特全为0。用公式表示如下：

i.设这个根节点的RADIX掩码位为N，M＝(32-N+1)，K＝M-1；

ii.设定左孩子的IP地址为IPA，右孩子的IP地址为IPB；那么可汇聚的条件是：(IPA&(～(2^M-1)))＝＝(IPB&(～(2^M-1)))且IPA&(2^K-1)＝＝IPB&(2^K-1)＝＝0。

2.如果某一个子树的左右孩子可以汇聚，那么就将他们的汇聚结果填入这个根节点(IP＝IPA，MASKLEN＝MASKALEN-1，其中，IPA是左孩子的IP地址，MASKALEN是左孩子的子网掩码长度)，并将这个节点置上汇聚的标志，否则置上“不可汇聚”的标志。

S308，上一步遍历RADIX树之后，采用2叉树的前序遍历算法遍历这个RADIX树：

1.如果某一个子树的根节点是可汇聚的，那么不必要遍历其孩子节点，直接将这个根节点上的路由数据增加到有序链表中(如果链表中已存在这个路由信息则用已存在的信息)，且置上“汇聚”以及“需通告”的标志，否则继续遍历；

2.如果遍历到了叶子节点，那么表示这个路由不可汇聚，则将路由信息置上“需通告”标志；

S310，检查链表中是否存在没有打过标记的mask len次级长的路由信息，如果没有则转到S312，否则将mask len设置成次级大的掩码，并转到S304。

S312，到此计算结束，有序链表中所有标志了“需通告”标志的路由信息就是最终汇聚出来的路由，此时只需要发布链表中所有的标志为“需通告”的路由信息、老化其他标志的路由信息即可(注意：如果是有“汇聚”标志的路由需要增加对应的丢弃路由)。

图4是根据本发明实施例的OSPF协议指定子网掩码长度的路由汇聚的举例图。如图4所述，有3个路由器，R1、R2在区域1中，R2、R3在区域0中，1区中有如下路由需要通告：

1.1.1.0/24，1.1.2.0/24，1.1.3.0/24，1.1.4.0/24，1.1.5.0/24

2.2.1.0/24，2.2.2.0/24，3.3.1.0/24，3.4.1.0/24，3.5.0.0/24

在路由器R2上配置了如下命令：

Area 1 auto summary 16

Area 1 auto summary 8

通告到0区的路由条目是：

1.1.0.0/16，2.2.0.0/16，3.0.0.0/8。

图5是根据本发明实施例的OSPF协议的路由自动汇聚的举例图。如图5所示，存在3个路由器，R1、R2在区域1中，R2、R3在区域0中，1区中有如下路由需要通告：

1.1.1.0/24，1.1.2.0/24，1.1.3.0/24，1.1.4.0/24，1.1.5.0/24

1.1.6.0/24，1.1.7.0/24，3.3.2.0/24，3.3.3.0/24，3.5.1.0/24

在路由器R2上配置了如下命令：

Area 1 auto summary

通告到0区的路由条目是：

1.1.1.0/24，1.1.2.0/23，1.1.4.0。

图6是根据本发明实施例的路由汇聚系统的框图。如图6所示，该路由汇聚系统包括：命令配置单元602，用于配置路由汇聚命令；汇聚执行单元604，用于根据路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

综上所述，本发明在对已有系统改动及影响非常小的情况下实现了OSPF协议路由自动汇聚的功能，使得在大型网络中只需要简单的一条命令即可实现路由汇聚的功能，从而能使网络的搭建更为简单，用户的工作效率更为高效。

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

1.一种路由汇聚方法，其特征在于，包括以下步骤：

配置路由汇聚命令；

根据所述路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

2.根据权利要求1所述的路由汇聚方法，其特征在于，所述路由汇聚命令包括以下信息中的一种或多种：所述域内路由所在区域的标识信息、汇聚后路由的子网掩码长度信息。

3.根据权利要求2所述的路由汇聚方法，其特征在于，当所述路由汇聚命令同时包括所述域内路由所在区域的标识信息和所述汇聚后路由的子网掩码长度信息时，根据所述汇聚后路由的子网掩码长度信息，对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

4.根据权利要求2所述的路由汇聚方法，其特征在于，当所述路由汇聚命令仅包括所述域内路由所在区域的标识信息时，对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的域内路由进行汇聚。

5.根据权利要求3所述的路由汇聚方法，其特征在于，当所述汇聚后路由的子网掩码长度信息中包含有多个子网掩码长度时，按照所述子网掩码长度从大到小的顺序，对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

6.根据权利要求2所述的路由汇聚方法，其特征在于，当所述路由汇聚命令中仅包括所述汇聚后路由的子网掩码长度信息时，根据所述汇聚后路由的子网掩码长度信息，对所述外部路由进行汇聚。

7.根据权利要求2所述的路由汇聚方法，其特征在于，当所述路由汇聚命令中既不包括所述域内路由所在区域的标识信息、也不包括所述汇聚后路由的子网掩码长度信息时，对所述外部路由进行汇聚。

8.一种路由汇聚系统，其特征在于，包括：

命令配置单元，用于配置路由汇聚命令；

汇聚执行单元，用于根据所述路由汇聚命令，对路由器的域内路由或外部路由进行汇聚。

9.根据权利要求8所述的路由汇聚系统，其特征在于，所述路由汇聚命令包括以下信息中的一种或多种：所述域内路由所在区域的标识信息、汇聚后路由的子网掩码长度信息。

10.根据权利要求9所述的路由汇聚系统，其特征在于，在所述路由汇聚命令同时包括所述域内路由所在区域的标识信息和所述汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，所述汇聚执行单元根据所述汇聚后路由的子网掩码长度信息，对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

11.根据权利要求9所述的路由汇聚系统，其特征在于，在所述路由汇聚命令仅包括所述域内路由所在区域的标识信息的情况下，所述汇聚执行单元对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的域内路由进行汇聚。

12.根据权利要求10所述的路由汇聚系统，其特征在于，在所述汇聚后路由的子网掩码长度信息中包含有多个子网掩码长度的情况下，所述汇聚执行单元按照所述子网掩码长度从大到小的顺序，对所述域内路由所在区域的标识信息所标识的区域中的域内路由进行汇聚。

13.根据权利要求9所述的路由汇聚系统，其特征在于，在所述路由汇聚命令仅包括所述汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，所述汇聚执行单元根据所述汇聚后路由的子网掩码长度信息对所述外部路由进行汇聚。

14.根据权利要求9所述的路由汇聚系统，其特征在于，在所述路由汇聚命令既不包括所述域内路由所在区域的标识信息、也不包括所述汇聚后路由的子网掩码长度信息的情况下，所述汇聚执行单元对所述外部路由进行汇聚。