CN101355494B - 基于边界网关协议的传输方法、系统和路由器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例中公开了一种基于边界网关协议的传输方法。该方法包括向对端自治系统通告备用路由,接收携带数据包标识的数据包;使用所述数据包标识对应的备用路由转发所述数据包。本发明实施例中还公开了基于边界网关协议的传输系统和路由器,应用本发明能够提高基于边界网关协议的传输性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种基于边界网关协议的传输方法、传输系统和二种路由器。
背景技术
边界网关协议(BGP,Border Gateway Protocol)是一种自治系统(AS,Autonomous System)间的动态路由协议,其着眼点不在于发现和计算路由,而在于控制路由的传播和选择最好的路由,即在自治系统间自动交换无环路的AS路径可达信息,进而构造自治区域的拓扑图,从而消除路由环路,这里,自治系统定义为由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。比如,图1是现有技术中边界网关协议网络示意图,在图1所示的BGP网络中,自治系统A有两个到达自治系统D的无环路路由,分别是:自治系统A途经自治系统C到达自治系统D,自治系统A途经自治系统E到达自治系统D。由自治系统A选择出一条最优的路由,比如选择出的最优路由为途经自治系统C的无环路路由,并在自治系统间路由交换时,将这条最优路由通告给自治系统C。
随着因特网成为越来越多业务的承载网络,对因特网的可靠性要求也越来越高,BGP作为因特网中自治系统之间的路由协议,其健壮性在很大程度影响了因特网的可靠性指标。仍以图1所示的BGP网络为例,自治系统A和自治系统B均要经过自治系统C到达自治系统D,并且对于自治系统A而言,除了途径自治系统C的最优路由之外,同时还有一条途径自治系统E的次优路由。但是按照基于BGP的传输方法,自治系统C并不能获知次优路由信息,一旦自治系统C与自治系统D之间的路径出现故障,即网络拓扑发生改变时,自治系统内部的路由协议需要重新计算反映最新拓扑的路由,这个过程称为收敛,在等待收敛的过程中,自治系统C会将自治系统A和自治系统B发来的数据包丢弃,直到收敛过程结束,找出一条新的路由。比如,找出的新路由为途径自治系统E的次优路由,则自治系统C和B会分别途经自治系统A和自治系统E来传输数据包到自治系统D。可以看出,在等待收敛过程中,发送到自治系统C的目的地为D的数据包丢弃,从而造成流量中断。
为了解决在等待BGP收敛过程时,而造成的流量暂时中断的问题,在回弹边界网关协议(RBGP,Resilient BGP)方法中,采用由自治系统A将预先计算好的次优路由通告给C作为备用路由。这样,当自治系统C与自治系统D之间的连接中断时,自治系统C会根据备用路由将目的地为自治系统D的数据包转发到自治系统A,再由自治系统A经过自治系统E将数据包传输到自治系统D,这样,在等待BGP协议收敛的过程中,数据包在预先计算好的备份路由上被转发,流量不会中断。
但是,由于BGP收敛通常需要持续几秒的时间,在收敛的过程中,自治系统A内部的路由还没来的及收敛,即其内部的路由器仍然会将自治系统C作为达到D的下一跳的自治系统。如果自治系统A无法识别出这些数据包是需要通过次优路由转发的数据包,那么这些数据包会被再次转发到自治系统C,从而在自治系统C和A之间形成环路。
通过以上分析,可知目前基于边界网关协议的传输方法在传输数据包时仍然存在BGP网络健壮性较低的问题,基于边界网关协议的传输性能较差。
发明内容
本发明实施例在于提供一种基于边界网关协议的传输方法,该方法能够提高基于边界网关协议的传输性能。
本发明实施例还提供一种基于边界网关协议的传输系统,该系统能够提高基于边界网关协议的传输性能。
本发明实施例另外一种提供基于边界网关协议的传输路由器,该路由器能够提高基于边界网关协议的传输性能。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案具体是这样实现的:
一种基于边界网关协议的传输方法,向对端自治系统通告备用路由,该方法还包括:
接收携带数据包标识的数据包;使用所述数据包标识对应的备用路由转发所述数据包。
一种基于边界网关协议的传输系统,该系统包括:本端自治系统中第一路由器和对端自治系统中的第二路由器;
所述本端自治系统中的第一路由器,用于向对端自治系统中的第二路由器通告备用路由,接收携带数据包标识的数据包,根据所述数据包携带的数据包标识,使用与所述数据包标识对应的备用路由转发所述数据包;
所述对端自治系统中的第二路由器,用于接收和存储对端自治系统中的第一路由器通告过来的备用路由,当数据包需要使用备用路由转发时,在所述数据包中携带与所述备用路由对应的数据包标识,并向本端自治系统中第一路由器发送所述携带的数据包标识的数据包。
一种基于边界网关协议的传输路由器,该路由器包括:备用路由通告模块、数据包接收模块、数据包转发模块;
所述的备用路由通告模块,用于向对端自治系统通告备用路由;
所述数据包接收模块,用于接收携带数据包标识的数据包;
所述数据包转发模块,用于根据来自所述数据包接收模块的所述数据包携带的数据包标识,使用备用路由转发所述数据包。
一种基于边界网关协议的传输路由器,该路由器包括:备用路由获取模块、数据包标记模块和数据包转发模块;
所述备用路由获取模块,用于接收和存储对端自治系统通告过来的备用路由;
所述数据包标记模块,用于当数据包需要使用备用路由转发时,在所述数据包中携带与所述备用路由对应的数据包标识;
所述数据包转发模块,用于向对端自治系统转发来自数据包标记模块的携带所述数据包标识的数据包。
由上述技术方案可见,本发明实施例提供的基于边界网关协议的传输方法、系统和路由器,通过数据包中携带的数据包标识,将数据包通过对应的备用路由转发,这样,即使在BGP收敛过程中,也能够根据数据包所携带的数据包标识,识别出需要通过备用路由转发的数据包,从而避免了在BGP收敛过程中,由于无法识别数据包,而将来自发送方的数据包再次转发给发送方,也就是避免了在BGP收敛过程中,数据包转发出现环路的问题,增加了BGP网络健壮性,提高了基于边界网关协议的传输性能。
附图说明
图1为现有技术中边界网关协议网络示意图;
图2为本发明第一个实施例中使用的基于边界网关协议的传输方法流程示意图;
图3为本发明第二个实施例中使用的基于边界网关协议的传输系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供的方法是:向对端自治系统通告备用路由,接收携带数据包标识的数据包;使用所述数据包标识对应的备用路由转发所述数据包。
本发明实施例提供的系统是:系统包括:本端自治系统中的第一路由器和对端自治系统中的第二路由器;
所述本端自治系统中的第一路由器,用于向对端自治系统中的第二路由器通告备用路由,接收携带数据包标识的数据包,根据所述数据包携带的数据包标识,使用与所述数据包标识对应的备用路由转发所述数据包;
所述对端自治系统中的第二路由器,用于接收和存储对端自治系统中的第一路由器通告过来的备用路由,当数据包需要使用备用路由转发时,在所述数据包中携带与所述备用路由对应的数据包标识,并向所述本端自治系统中第一路由器发送所述携带数据包标识的数据包。
这里,数据包标识可以直接与备用路由对应,比如,将使用同一个备用路由转发的数据包都携带相同的数据包标识,该数据包标识只与这一个备用路由相对应。当然也可以通过备用路由的路由标识与所述备用路由对应,在下面的实施例中,均以第二种情况为例进行说明。
实施例一:
结合图1,图2给出了本发明第一个实施例中使用的基于边界网关协议的传输方法流程图,在本实施例中,自治系统A向自治系统C通告携带路由标识的备用路由,在当需要使用备用路由转发数据包时,自治系统C向自治系统A发送携带数据包标识的数据包,该数据包标识与备用路由的路由标识相同,从而,使得自治系统A能够判别出需要使用备用路由转发数据包,参见图2,具体包括以下步骤:
步骤201:本端自治系统为备用路由分配路由标识。
本实施例中,自治系统A要向自治系统C通告途经自治系统E的备用路由前,预先为该备用路由分配一个路由标识,比如,本地唯一的多协议标签交换(MPLS,Multiple Protocol Label Switching)标签或自定义的其它标识。本领域技术人员可以意识到,为备用路由分配的路由标识的表现形式仅是示范性的,并不用于限定本发明的范围。这里,从发送通告的角度,将发送通告的自治系统A称为本端自治系统,将接收通告的自治系统C称为对端自治系统,也可以从发送数据包的角度,将自治系统C称为本端自治系统,将自治系统A称为对端自治系统。
步骤202:本端自治系统向对端自治系统通告携带路由标识的备用路由。
自治系统A利用BGP协议的通告扩展能力,向自治系统C通告携带路由标识的备用路由。本实施例中,备用路由的标识为MPLS标签,如label a。本领域技术人员可以意识到,作为标识的MPLS标签其表现形式仅是示范性的,并不用于限定本发明的范围。
当需要使用备用路由转发数据包时,比如,自治系统C和自治系统D之间的连接中断或者基于某种策略要求下使用备用路由时,执行下面的步骤203~步骤207。
步骤203:对端自治系统对需要使用备用路由转发的数据包携带与备用路由标识相同或一一对应的数据包标识。
本实施例中,自治系统C接收到携带路由标识的备用路由后,将需要到达自治系统D的数据包均携带与路由标识相同的MPLS标签,如label a。当然本领域人员可以意识到,也可以在使用备用路由的数据包携带与备用路由的路由标识一一对应的数据包标识,比如标记1、A等等。
步骤204:对端自治系统向本端自治系统发送携带数据包标识的数据包。
本实施例中,自治系统C向自治系统A发送携带MPLS标签的数据包。
步骤205:本端自治系统识别出需要使用备用路由转发的数据包。
本实施例中,由数据包中携带的数据包标识,可以识别出需要使用备用路由转发的数据包。比如,数据包中携带了与路由标识相同的MPLS标签,或者携带了与备用路由的路由标识一一对应的数据包标识,可以由此得出该数据包应使用备用路由转发。
步骤206:本端自治系统确定出数据包应使用的备用路由。
本实施例中,只有一个备用路由,因而在识别出需要使用备用路由转发的数据包后,可以不执行这个步骤直接由唯一的备用路由,转发数据包。
如果备用路由为多个时,则在步骤201中可以给每个备用路由分别分配不同的路由标识,也可以给每个备用路由分配相同的路由标识。比如,本地唯一的标签,即这个标签可以唯一确定该路由器的备用路由表内的一个备用路由,也可以给所有备用路由分配相同的标签,即这个标签可以确定需要使用备用路由,但是具体使用那条备用路由,还需要在备用路由表内根据数据包目的IP地址查找匹配的备用路由。
如果在步骤201给每个备用路由分别分配不同的路由标识,那么本步骤在收到携带与上述路由标识相同或一一对应的数据包标识的数据包之后,那么使用该数据包标识查找对应的备用路由,即根据数据包标识与路由标识的相同或一一对应的关系,可以直接确定出要使用的备用路由。
而如果在步骤201给每个备用路由分配相同的路由标识,那么本步骤在收到携带与上述路由标识相同或一一对应的数据包标识的数据包之后,先使用该数据包标识查找对应的备用路由集合,再根据数据包目的IP地址在备用路由集合中查找出匹配的备用路由,即先根据数据包标识与所述备用路由的对应关系,确定出对应的所述多个备用路由,再由数据包的目的地址确定出数据包应使用的备用路由,确定出要使用哪一个备用路由。
步骤207:本端自治系统通过确定出的备用路由转发携带数据包标识的数据包。
本端自治系统由将携带数据包标识的数据包通过确定出的BGP备用路由转发到目的地,而不是使用正常的路由转发。本实施例中,由自治系统A将携带数据包标识的数据包转发到自治系统E,再由自治系统E继续转发到自治系统D。
采用本发明实施例中使用的基于边界网关协议的传输方法能够动态区分出需要出使用主用路由和备用路由的数据包,使用确定出的备用路由转发携带数据包标识的数据包,避免BGP收敛过程中,数据转发出现的短暂环路问题。
实施例二:
图3给出了本发明第二个实施例中使用的基于边界网关协议的传输系统的结构示意图,参见图3,该系统包括:本端自治系统中的第一路由器310以及对端自治系统中的第二路由器320为例进行具体说明;在本实施例中,本端自治系统中的第一路由器310不仅转发需要使用备用的数据包,还为备用路由器分配MPLS标签作为路由标识,并向对端自治系统通告携带路由标识的备用路由,对端自治系统中第二路由器320在需要采用备用路由转发的情况下,在数据包上携带备用路由对应的MPLS标签发送给第一路由器310,第一路由器310在接收到所述数据包时,使用与MPLS标签相对应的备用路由转发数据包。
具体地,第一路由器310,向对端自治系统通告备用路由,该备用路由携带预先分配给该备用路由的路由标识,在接收到携带的数据包标识的数据包时,根据该数据包携带的数据包标识,使用备用路由转发所述数据包;
第二路由器320,接收和存储第一路由器310的通告过来的携带路由标识的备用路由;当需要使用备用路由转发数据包时,将数据包标识携带于需要使用备用路由转发的数据包中,所述数据包标识与所述路由标识相同或与所述路由标识一一对应,并向第一路由器310发送携带数据包标识的数据包。由于本实施例中,数据包标识通过路由标识与备用路由相对应,因而,第一路由器310不仅包括了数据包接收模块312、数据包转发模块313,还包括备用路由通告模块311;
备用路由通告模块311,向对端自治系统中第二路由器320通告携带路由标识的备用路由,该备用路由携带预先分配给备用路由的路由标识;
数据包接收模块312,接收携带数据包标识的数据包;
数据包转发模块313,将数据包接收模块312接收到的携带数据包标识的数据包,使用与数据包标识对应的备用路由进行转发。
同样,由于数据包标识通过路由标识与备用路由相对应,第二路由器320不仅包括了数据包标记模块322和数据包转发模块323,还包括了备用路由获取模块321;
备用路由获取模块321,接收和存储第一路由器310的通告过来的携带路由标识的备用路由;
当数据包需要使用备用路由转发时,数据包标记模块322在该数据包中携带与备用路由对应的数据包标识;本实施例由于通过路由标识与备用路由相对应,因而由数据包标记模块322在需要使用备用路由转发的数据包上携带与路由标识相同或一一对应的标识。具体地讲,假设当主用路由发生故障的情况下,要依据与数据包目的IP地址匹配的备用路由进行转发,数据包标记模块322在需要使用备用路由转发的数据包上携带备用路由的MPLS标签。
数据包转发模块323,通过备用路由向对端自治系统转发来自数据包标记模块322的携带数据包标识的数据包。本实施例中数据包转发模块323转发的数据包中携带了匹配的备用路由的MPLS标签。
采用本发明实施例中使用的边界网关协议系统能够动态区分需要使用主用和备用路由的数据包,避免BGP收敛过程中,数据流转发过程中出现的短暂环路问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于边界网关协议的传输方法,其特征在于,该方法还包括:
本端自治系统为备用路由分配路由标识,所述路由标识为本地唯一的多协议标签交换MPLS标签;
所述本端自治系统向对端自治系统通告携带所述MPLS标签的所述备用路由;
所述对端自治系统对需要使用所述备用路由转发的数据包携带所述MPLS标签;
所述对端自治系统向所述本端自治系统发送携带所述MPLS标签的数据包;
所述本端自治系统接收所述携带所述MPLS标签的数据包;
使用所述MPLS标签对应的备用路由转发所述数据包。
2.根据权利要求1所述的基于边界网关协议的传输方法,其特征在于,所述MPLS标签与备用路由一一对应,
所述使用所述MPLS标签对应的备用路由转发所述数据包包括:根据所述MPLS标签与所述备用路由的对应关系,确定出所述数据包应使用的备用路由;根据确定出的备用路由,转发携带所述MPLS标签的数据包。
3.根据权利要求1所述的基于边界网关协议的传输方法,其特征在于,一个所述MPLS标签与多个备用路由对应;
所述使用所述MPLS标签对应的备用路由转发所述数据包包括:根据所述MPLS标签与所述备用路由的对应关系,确定出对应的所述多个备用路由,由所述数据包的目的地址确定出数据包应使用的备用路由;根据确定出的备用路由,转发携带所述MPLS标签的数据包。
4.一种基于边界网关协议的传输系统,其特征在于,所述系统包括:本端自治系统中的第一路由器和对端自治系统中的第二路由器;
所述本端自治系统中的第一路由器,用于向对端自治系统中的第二路由器通告携带MPLS标签的备用路由,接收携带所述MPLS标签的数据包,根据所述数据包携带的所述MPLS标签,使用与所述MPLS标签对应的备用路由转发所述数据包;
所述对端自治系统中的第二路由器,用于接收和存储对端自治系统中的第一路由器通告过来的携带所述MPLS标签的备用路由,当数据包需要使用所述备用路由转发时,在所述数据包中携带与所述备用路由对应的MPLS标签,并向所述本端自治系统中第一路由器发送所述携带所述MPLS标签的数据包。
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