CN101455030B - 动态共享风险节点组（srng）成员发现 - Google Patents

动态共享风险节点组（srng）成员发现 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组(SRNG)成员的技术。根据所述技术，每一边缘设备例如通过与每一对等设备建立内部或外部网关路由协议会话，“学习”位于相邻路由域中的其直接附接的对等设备的标识。此后，每一边缘设备向其他互连的边缘设备通告其学习的对等设备的标识。优选地，将对等设备的标识分配到在边界网关协议(BGP)消息中传输的新颖的“对等路由器”扩展团体属性中。在边缘设备学习了其自己的对等设备的标识并且接收到了其他边缘设备的对等设备的标识后，所述设备可自动检测计算机网络中的SRNG成员。更具体地，将通告相同对等设备的边缘设备确定为参与相同的SRNG。

Description

动态共享风险节点组(SRNG)成员发现
技术领域
本发明一般地涉及计算机网络，更具体的，本发明涉及一种使得网络节点能够自动识别计算机网络中的一或多个共享风险节点组(SRNG)的技术。
背景技术
计算机网络是诸如在网络节点之间传输数据的局域网(LAN)之类的互连子网的地理上分布的集合。如在此使用的，网络节点是适合于在计算机网络中发送及/或接收数据的任何设备。因此，在此上下文中，可互换地使用“节点”和“设备”。由通常通过一或多个中间节点彼此通信的网络节点的布置定义网络拓扑，所述中间节点例如是路由器和交换机。除了网络内通信，也可在相邻(即，邻近的)网络之间交换数据。就此而言，位于计算机网络的逻辑外部边界(bound)处的“边缘设备”可用于发送及接收网间通信。网间和网内通信二者通常都是通过根据预定协议交换离散数据分组实现的。在此上下文中，协议由定义网络节点彼此之间如何互相交互的的一组规则组成。
每个数据分组通常包括“有效载荷”数据，在其前面添加(“封装”)有根据网络通信协议格式化的至少一个网络头部。网络头部包含使得网络节点能够有效地将数据分组路由过计算机网络的信息。通常，分组的网络头部包含如传输控制协议/网际协议(TCP/IP)参考模型所定义的数据链路(第2层)头部，网间(第3层)头部及传输(第4层)头部。在2003年出版的Andrew Tanenbaum著的题为Computer Network(第四版)的参考书第1.4.2节中更详细地总地描述了TCP/IP参考模型，以引用的方式将此书结合与此，如在此完全提出一样。
数据分组可起源于源节点，随后沿逻辑数据路径从节点“跳(hop)”到节点，直到它到达其编址目的节点。经常地将定义数据流的逻辑数据路径的网络地址作为网际协议(IP)地址存储在数据分组的网间头部中。通常根据IP协议第四版(IPv4)格式化IP地址，IPv4协议中利用32比特(4字节)值编址网络节点。具体的，由0到255之间的四个数字表示IPv4地址，通常用“点”将每个数字分开。可将子网分配给包含预定范围的IPv4地址的IP地址空间。例如，可将示例性子网分配给地址空间128.0.10.*，其中星号是可区分子网中至多254个个体节点(0和255是保留值)的通配符。例如，可将子网中的第一节点分配给IP地址128.0.10.1，而将第二节点分配给IP地址128.0.10.2。
将子网与子网掩码相关联，所述子网掩码可用于从子网的已分配地址空间内的IP地址中选择一组邻近的高位比特。子网掩码长度指示由子网掩码选择的邻近高位比特的数目，并且此后将N比特的子网掩码长度表示为/N。通常基于在子网中互异地编址节点所需要的比特数目，选择用于给定子网的子网掩码长度。在2000年一月出版的Radia Perlman著的题为Interconnections(第二版)的参考书第9章中更一般地描述了子网掩码及其使用，以引用的方式将此书结合与此，如在此完全提出一样。
作为示例，假定将IP地址空间128.0.10.4分配给了示例性子网，并且子网包含两个可编址的(可达)的网络节点。在此情况下，需要30个地址比特用以识别子网128.0.10.4，并且将剩余的两个地址比特用于互异地编址子网中的所述两个节点的任一个。因此，可将子网与/30的子网掩码长度相关联，因为仅需要IP地址的前30个最高有效位用于唯一地编址此子网。如在此使用的，将“地址前缀”定义为将子网掩码应用于网络地址的结果。例如，考虑地址前缀128.0.10.1/24。在此情况下，前缀的网络部分包含IP地址128.0.10.1的24个最高有效位，即，网络是128.0.10.0，并且最后8位用于识别网络上的主机。
计算机网络可包含更小的一或多个子网的组，可将所述子网作为独立的路由域管理。如在此使用的，将路由域广义解释为共同管理下的互连网络节点的的集合。通常，由诸如公司，学术机构或政府部门之类的单个管理实体来管理路由域。有时将这样的中央管理路由域称作“自治系统”，并且通常将其与唯一的自治系统(AS)编号相关联，所述AS编号可在较大的网络环境中区别所述AS。通常，可将路由域作为企业网络、服务供应商或任何其他类型的网络或子网来操作。此外，路由域可包含具有到邻近路由域中其他边缘设备的“对等”连接的一或多个边缘设备(即，边界路由器)。
路由域中的网络节点通常被配置来利用根据“内部网关”路由协议的预定路径转发数据，所述“内部网关”路由协议例如传统的链路状态协议和距离向量协议。这些内部网关协议(IGP)定义在路由域中交换和处理路由信息及网络拓扑信息的方式。例如，IGP协议通常具有用于在路由域中的中间节点之间分配一组可达的IP子网(地址前缀)的机制。同样，每一中间节点接收域拓扑的一致“视图”。在2000年一月出版的RadiaPerlman著的题为Interconnections(第二版)的参考书第12.1-12.3节中总的描述了诸如开放最短路径优先(OSPF)协议及中间系统到中间系统(IS-IS)协议之类的链路状态协议，以及诸如路由信息协议(RIP)之类的距离向量协议，在此以引用的方式将此书结合与此，如在此完全提出一样。
通常将边界网关协议(BGP)用作用于在自治系统之间路由数据的“外部网关”路由协议。BGP协议是我们所熟知的，并且在1995年3月出版的Y.Rekhter等人著的题为A Border Gateway Protocol 4(BGP-4)的请求注解(RFC)1771中总的描述了BGP协议，通过互联网工程工作小组(IETF)可公开地得到所述RFC 1771，并且在此以引用的方式将其完全结合与此。通常将外部BGP(eBGP)用于跨过路由域边界交换路由信息。内部BGP(iBGP)是eBGP协议的变形，并且通常将其用于在位于相同路由域的BGP使能(BGP-enabled)边缘设备之间分配网络间可达信息(地址前缀)。为了实现iBGP，边缘设备必须“全网状(fullymeshed)”，即，使得每一设备经由TCP连接耦合到每一个其他的设备。实际上，传统的路由反射器用于将设备逻辑地耦合到全网状中。
BGP使能边缘设备执行各种路由功能，所述功能包含发送及接收BGP消息以及基于BGP路由策略提供路由判决。每一边缘设备维护列出到可达(可访问)网络节点的可行路由的本地BGP路由表。在BGP的上下文中，将“路由”定义为地址前缀及其相关联的路径属性。通常不执行对BGP路由表的定期更新。然而，BGP配置的边缘设备的确在某些环境下交换路由信息。
例如，当BGP使能边缘设备最初连接到网络时，设备识别邻近AS中其直接附接的对等设备，然后接收其对等设备的BGP路由表的全部内容。此后，路由更新在互连的BGP使能设备间递增地传播，从而每一设备可构造网络拓扑的一致视图。出于所述目的，通常将BGP更新消息用于通告下述地址前缀的列表，在BGP路由表中所述地址前缀的可达信息已经改变。BGP更新消息还可包含所通告的一或多个与前缀相关联的BGP属性。传统的BGP属性及其格式通常是我们所熟知的，并且在2002年出版的Stephen A.Thomas著的题为IP Switching and Routing Essentials的参考书的第6章中有详细描述，在此以引用的方式将全书结合与此。
已经介绍了共享风险链路组(SRLG)的概念，从而反映了单个数据链路故障可导致在一或多个其他链路处的故障。例如，当不同的域间数据链路共享诸如光纤之类公共资源时，将其称作参与相同的SRLG。即，共享资源故障将导致利用所述共享资源传输其数据分组的每一链路的故障。类似地，当第一路由域中的多个边缘设备附接到第二路由域中的公共边缘设备时，第一域中的边缘设备组可以是相同共享风险节点组(SKNG)的成员。在此情况下，在公共边缘设备处的网络故障将阻止SRNG中的每一设备与第二域中的故障边缘设备通信。
利用诸如OSPF及IS-IS协议之类的传统内部网关路由协议的标准化扩展，可在一组全网状边缘设备之间传输SRLG成员信息。实际上，例如由网络管理员手动地将链路分配给一或多个SRLG。然后将链路与用于其被分配的SRLG中的每个的不同SRLG标识符相关联。通常将这些标识符与链路标识符一起存储在类型长度值(TLV)元组中。此后，在路由域中通告TLV以传播链路的SRLG信息。例如，在由Kompella等人在2003年10月提交的题为“OSPF Extensions in Support of Generalized Multi-ProtocolLabel Switching”的draft-ietf-ccamp-ospf-gmpls-extensions-12.txt，以及由Kompella等人在2003年10月提交的题为“IS-IS Extensions in Support ofGeneralized Multi-Protocol Label Switching”的draft-ietf-isis-gmpls-extensions-19.txt的IETF互联网草案中分别了描述用于OSPF及IS-IS通告的SRLG TLV，以引用的方式将这两项IETF互联网草案结合与此，如在此完全提出一样。
虽然也可执行对SRNG成员的手动配置，但是这样的静态的SRNG配置是不切实际的。例如，手动SRNG配置是非常耗时的，因为其需要网络管理员检查路由域中的每一个边缘设备从而确定设备的直接附接的对等物。因为管理员可能必需保持对大量边缘设备及复杂网络拓扑的跟踪，所以手动SRNG配置可导致错误的或意外的SRNG配置。响应于网络拓扑中的改变，上述问题通常是混合的，所述网络拓扑中的改变使更新SRNG分配成为需要。例如，如果在路由域的边缘处添加或移除链路或节点，网络管理员必需至少在那些受到网络拓扑改变影响的边缘设备处重新配置SRNG成员。
因此一般地期望以更高效的方式将SRNG成员配置给边缘设备。配置SRNG成员的过程应比手动配置技术更省时、更可靠，并且所述过程响应于网络拓扑改变，应更快地更新SRNG成员。
发明内容
本发明通过提供一种动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的SRNG成员的技术，克服了现有技术的缺点。根据所述技术，每一边缘设备例如通过与每一对等设备建立内部或外部网关路由协议会话，“学习”位于相邻路由域中的其直接附接的对等设备的标识。此后，每一边缘设备向其他互连的边缘设备通告其学习的对等设备的标识。优选地，将对等设备的标识分配到在BGP消息中传输的新颖的“对等路由器(peer-router)”扩展团体属性中。在边缘设备学习了其自己的对等设备的标识并且接收到了其他边缘设备的对等设备的标识后，所述设备可自动检测计算机网络中的SRNG成员。更具体地，将通告相同对等设备的边缘设备确定为参与相同的SRNG。
有利地，所发明的技术实现了比静态配置实现方式更快更高效的SRNG成员识别。所述技术还实现了响应于网络拓扑的改变，更快更高效的SRNG成员更新。
附图说明
通过结合附图参考以下描述，可更好地理解本发明的上述及其他优点，在附图中类似标号指示功能上相同或类似的元件，其中：
图1是根据说明性实施例可使用的示例性计算机网络的示意性框图。本领域的技术人员应理解图1的网络拓扑仅是代表性的，并且也可在其他网络拓扑中采用本发明的动态SRNG发现技术；
图2是根据说明性实施例的可实现动态SRNG发现技术的供应商边缘(PE)设备的示意性框图；
图3是根据说明性实施例的可存储SRNG成员信息的BGP表的示意性框图；
图4是示出根据说明性实施例的用于动态识别SRNG成员的步骤序列的流程图；以及
图5是其中所发明的动态SRNG发现技术可用于优化网络通信的负载平衡的示例性计算机网络的示意性框图。
具体实施方式
图1示出示例性计算机网络100，其包含耦合到相邻客户站点120(AS2)的服务供应商网络110(AS1)。优选地，将供应商网络作为BGP或多协议标签交换(MPLS)虚拟专用网络(VPN)网络管理，如在1999年3月公开的由E.Rosen等人撰写的题为“BGP/MPLS VPNs”的IETF公开RFC 2547中所一般地描述的，在此以引用的方式将此公开结合于此，如完全在此提出的一样。利用例如IP及/或MPLS协议在供应商网络110中的节点之间转发数据分组，并且利用诸如OSPF或IS-IS之类的内部网关路由协议(IGP)在中间网络节点之间交换路由信息。
供应商网络110包含多个供应商边缘(PE)设备200，例如边缘设备PE1、PE2及PE3。PE设备在BGP层是全网状的。即，供应商网络中的每一PE设备可经由iBGP(或者直接地，通过BGP路由反射器或通过使用联盟(confederation))与每一其他PE设备通信。客户站点120包含通过PE-CE数据链路140与PE设备200通信的一或多个客户边缘(CE)设备130。例如，如所示的，客户边缘设备CE1耦合到供应商边缘设备PE1和PE2，并且客户边缘设备CE2耦合到供应商边缘设备PE2。通常PE和CE设备是位于其各自网络边缘的诸如路由器或交换机之类的中间网络节点。
通过诸如传统的导线链路、光链路、无线链路等之类的各种物理介质，可建立PE-CE数据链路140，并且PE-CE数据链路140可传输利用各种网络通信协议格式化的数据，所述各种网络通信协议包含异步传输模式(ATM)、帧中继、以太网、光纤分布式数据接口(FDDI)等。此外，可将PE及CE设备配置用以利用诸如BGP、OSPF、IS-IS等之类的各种内部及外部网关协议在其各自的PE-CE数据链路上交换路由信息。
根据说明性实施例，每一PE设备200动态地“学习”其相邻(对等)CE设备130的标识。出于所述目的，每一对相邻的PE和CE设备通常在其相应的PE-CE数据链路140上建立诸如TCP会话之类的可靠的、有状态的通信会话。然后利用例如BGP或适当的IGP路由协议在PE-CE链路上交换路由信息。由附接到链路的PE和CE设备对本地确定在该PE-CE数据链路上选择采用哪种路由协议。或者，可由例如供应商网络110和客户站点120的网络管理员预先确定域间路由协议。
典型的，在PE-CE数据链路上已经建立了BGP或IGP会话之后，附接在链路上的CE设备130向在链路另一端处的PE设备200通告其标识。例如，CE设备可在发送到PE设备的BGP Open消息的“BGP标识符”字段中传输其标识。当在PE-CE数据链路上采用IGP协议时，诸如传统的OSPF或IS-IS Hello数据分组之类的IGP Hello数据分组可包含“路由器ID”字段或TLV，所述“路由器ID”字段或TLV包含CE设备标识。BGP Open及IGP Hello消息的格式是本领域内为人熟知的，并且在上述结合的RFC 1771中，及在1998年4月公开的由J.Moy撰写的题为“OSPFVersion 2”的RFC 2328中，以及在1990年12月公开的由R.Gallon撰写的题为“Use of OSI IS-IS for Routing in TCP/IP and Dual Environments”的RFC 1195中更加详细地描述了所述格式，在此以引用的方式将所有上述RFC结合与此，如在此完全提出一样。当然，除了上述特别提到的说明性PE-CE路由协议外，当在PE-CE数据链路140上执行诸如RTP或增强的内部网关路由选择协议(EIGRP)之类的其他内部或外部路由协议时，本发明的教导也是可用的。
优选地，CE设备利用至少一个其配置的IP地址对所附接的PE设备识别其自身，尽管本领域内的技术人员将理解也可使用其他的识别值。然而，根据说明性实施例，每一CE设备向供应商网络110中的每一个其附接的PE设备200通告相同的识别值，即使CE设备利用不同的域间路由协议与两个或更多个其附接的PE设备通信。例如，在图1中，CE1将相同的CE设备标识符发送到PE1和PE2二者，即使配置CE1使其利用BGP在PE1-CE1数据链路上传输路由信息，而利用诸如OSPF之类的IGP协议在PE2-CE1数据链路上传输路由信息。
在PE设备200学习了其直接附接的CE设备130，即直接与PE设备建立了通信会话的CE设备的标识之后，PE设备向供应商网络110中的其他全网状PE设备的每一个通告其所学习的CE设备标识。具体的说，PE设备生成诸如iBGP消息160之类的通告，所述iBGP消息160使一组网络层可达信息(即，一或多个地址前缀)与相应的CE设备130相关联。说明性地，每一iBGP消息160包含一或多个前缀及识别通过其可到达这些前缀的CE设备的“对等路由器”扩展团体属性170。概括地说，可将对等路由器属性格式化为BGP扩展团体属性，在由Sangli等人撰写的2005年2月提交的题为“BGP Extended Communities Attribute”的IETF互联网属性草案draft-ietf-idr-bgp-ext-communities-08.txt中更详细地描述了BGP扩展团体属性，以引用的方式将此草案的全文结合于此。
当PE设备200从全网状PE设备的另一个接收到iBGP消息160时，接收PE设备分解所述消息以找到包含于其中的任何对等路由器属性170。然后，PE设备找到存储在所接收的对等路由器属性中的CE设备标识符，并将CE标识符与在iBGP消息中通告的地址前缀的组相关联。例如，在示例性网络100中，客户边缘设备CE1和CE2附接到网络节点N135，其网络地址是10.1.1.1。因此，CE1和CE2向每一个其直接附接的供应商边缘设备通告前缀10.1.1.1。例如，CE1向PE1和PE2通告所述前缀，并且CE2向PE2通告所述前缀。
在接收到来自相邻CE设备的前缀之后，PE设备200将所接收到的前缀与如下的CE标识符相关联，所述CE标识符与通告前缀的CE设备130相对应。然后在供应商网络110内将前缀和CE标识符传播到其他全网状PE设备。例如，PE1传播包含地址前缀10.1.1.1和识别客户边缘设备CE1的对应的对等路由器属性170的iBGP消息160a。类似地，PE2传播包含地址前缀10.1.1.1的两个不同的iBGP消息160b-一个iBGP消息160b包含识别CE1的对等路由器属性170，而另一个具有识别CE2的对等路由器属性。每一iBGP消息160还包含传统的BGP“下一跳”属性，其将发送PE设备识别为去往前缀10.1.1.1的流量的下一跳目的地。例如，iBGP消息160a包含识别PE1的BGP下一跳属性，而iBGP消息160b中的BGP下一跳属性识别PE2。
在从所接收的对等路由器及下一跳属性学习了其自己的对等CE设备的标识并接收到每一个其他PE设备的对等设备的标识之后，PE设备可自动地检测供应商网络110中的SRNG成员。具体地说，将附接到相同CE设备的PE设备确定为参与相同的SRNG。因为每一PE设备200向每一个其他的全网状PE设备通告其对等CE设备的标识，所以PE设备200动态地发现SRNG成员的一致组。
图2是示例性PE设备200的示意性框图，所述示例性PE设备200例如是可与本发明一起有利地使用的路由器。为了简化说明和描述，在通用硬件平台上示出PE设备200。然而，在替代实施例中，PE设备可包含多个通过交换结构(即，底板逻辑及电路)与路由处理引擎互连的线卡。因此，本领域内的技术人员将理解所描述的PE设备200仅是示例性的，并且可在具有多种软件能力的各种不同的硬件平台上实现本发明的优点。
PE设备200包括通过系统总线250互连的多个网络接口210、处理器220，及存储器240。网络接口210包含用于经由耦合到网络100的物理链路传输数据的机械、电及信令逻辑及电路。可配置网络接口用于利用多个不同的通信协议发送及/或接收数据，所述通信协议尤其包含TCP/IP、ATM、用户数据报协议(UDP)、同步光纤网络(SONET)、同步数字系列(SDH)、无线协议、帧中继、以太网、光纤分布式数据接口(FDDI)等。
存储器240包括多个存储单元，其是处理器220和网络接口210可寻址的，并且适合于存储与本发明相关联的程序代码和数据结构。处理器220包括适合于执行程式代码及操作数据结构的电路及逻辑。存储器240优选地包括随机存取存储器(RAM)的形式，通常通过电力循环或其他重启操作将RAM清零(例如，其是“易失性”存储器)。本领域的技术人员应理解存储器240还可包括其他存储器装置，所述其他存储器装置包含用于存储与PE设备200的操作有关的程序指令及数据结构的各种计算机可读介质。此外，本领域的技术人员应理解至少可将存储器240的某些部分实现为从远程存储器元件发送到PE设备200的电磁信号。
存储器240存储用于实现路由器操作系统242的计算机可读指令等，所述路由器操作系统242尤其通过调用在PE设备200中执行的软件过程及服务支持的网络操作等，在功能上组织PE设备200。由思科系统合并的IOSTM操作系统是这样的路由器操作系统242的一个示例。由路由操作系统支持的软件处理及服务包含IGP协议247和BGP处理244。
IGP协议247包含使得处理器220能够实现由诸如OSFP及IS-IS之类的一或多个路由协议提供的功能的计算机可执行指令。可配置这些协议用于管理路由及转发包含例如用于做出路由及转发判决的信息数据库(未示出)。BGP过程244包含用于执行BGP协议，即iBGP及/或eBGP的计算机可读指令。BGP处理管理列出到可达的(可访问的)网络节点的可行路径的BGP路由表300的内容。在BGP上下文中，将“路由”定义为地址前缀即其相关联的路径属性。
图3示出可存储在存储器240中的示例性BGP表300。每一表条目305包含地址前缀310、对等路由器属性320、BGP下一跳属性330以及其他BGP属性340。地址前缀310例如可以是对于PE设备200可到达的IPv4或VPNv4地址前缀。对等路由器属性320识别与前缀310相关联的CE设备。BGP下一跳属性330识别可用作下一跳从而到达由对等路由器属性320识别的CE设备的PE设备。因此，当前缀310与相同的CE设备320而非不同的PE设备330相关联时，在表300中可识别SRNG。其他BGP属性340可包含如本领域所熟知的诸如BGP起源属性、AS_path属性、local_pref属性等之类的其他BGP路径属性。
可操作地，在PE设备200的网络接口210处接收包含网络层可达信息(nlri)及相应的对等路由器属性170的iBGP消息160。将消息传递到BGP处理244，其在所接收的对等路由器属性170中找到CE识别符，还在消息的下一跳属性中找到PE识别符。对于在所接收到的nlri中通告的每一地址前缀，BGP过程分别将所接收到的CE标识符和PE标识符作为对等路由器属性320和BGP下一跳属性330存储在前缀的表条目305中。通过遍历BGP表条目305，并找到与相同前缀310及CE设备320相关联PE设备组可识别的SRNG。例如，在示例性BGP表300中，PE1和PE2是相同SRNG的成员，因为它们均是由客户边缘设备CE1通告的前缀10.1.1.1的BGP下一跳。
图4示出可由根据说明性实施例的动态地发现SRNG成员的PE设备200执行的步骤序列。序列在步骤400处开始，并前进到步骤410，其中PE设备与其直接附接的“对等”CE设备130建立一或多个域间通信会话，例如BGP或IGP会话。在步骤420处，PE设备例如基于从对等CE设备接收的BGP Open消息或IGP Hello消息的内容确定其对等CE设备的标识。然后，在步骤430，PE设备将其对等CE设备的标识分发到供应商网络110中的其他全网状PE设备。出于所述目的，可在一或多个iBGP消息160中向其他PE设备通告CE设备标识，所述iBGP消息160的每一个包含存储CE设备标识的对等路由器扩展团体属性170和识别PE设备的BGP下一跳属性。
在步骤440，PE设备200接收耦合到其他PE设备的CE设备的标识。也就是说，PE设备可接收从其他全网状PE设备通告的iBGP消息160，并且可从所接收的iBGP消息中所包含的对等路由器属性170中抽取CE标识符。说明性地，PE设备将其本地确定的CE设备标识符，以及从其他PE设备接收的CE设备标识符存储在BGP表300中。如特别指出的，BGP表中的每一条目305将可达的地址前缀310与通告所述前缀的CE设备320以及附接到所述通告CE设备320的PE设备330相关联。
接下来，在步骤450-480中，PE设备“查看”BGP表300从而自动地检测SRNG成员。首先，在步骤450，在BGP表300中选择地址前缀310。在步骤460，检查包含所选择的前缀的表条目305，从而确定包含所述前缀的多个表条目是否还存储相同的对等路由器属性320。如果是这样，然后在步骤470，确定由条目的下一跳属性330识别的边缘设备属于相同的SRNG。在步骤480，检查BGP表从而确定其是否包含任何其他的可达前缀。如果其包含，则序列返回到步骤450。否则，序列在步骤490结束。
可在多种不同应用中采用动态SRNG发现技术。在一个说明性应用中，为了提供去往相同客户站点的网络流量的最优负载平衡，PE设备可自动检测SNRG成员。例如，考虑图5的网络拓扑，其中计算机网络500包含耦合到邻近客户站点520(AS2)的供应商网络510(AS1)。可配置供应商边缘设备PE4用于将网络流量转发到客户站点520中的目的地N。在此示例性拓扑中，通过客户边缘设备CE1和CE2二者可达目的地N。PE4可通过PE1或PE2将网络流量转发到CE1，或者PE4可通过PE3将流量导向CE2。因此，PE4具有三条可能路由用于转发去往目的地N的数据。
利用传统的“循环(round robin)”负载平衡协议，PE4将在三条可能路由之间平均分配去往目的地N的网络通信。即，PE1、PE2及PE3的每一个将接收到1/3的流量。然而，这样的循环方法并未在CE1和CE2处平均分配流量，因为CE1将接收到2/3的流量(1/3来自PE1并且1/3来自PE2)，而CE2将仅接收到1/3的流量。当PE4根据本发明动态地确定PE1、PE2及PE3的SRNG成员时，可更优地实现负载平衡。在此情况下，PE4可动态地检测出PE1和PE2属于相同SRNG，并且因此可以确保CE1和CE2二者接收相等的去往目的地N的流量量的方式(如所示的)分配网络流量。
在另一说明性应用中，当在RFC-2547网络的边缘处选择用于快速重新路由(FRR)的备用PE设备时，可利用本发明的动态SRNG发现技术。在Clarence Filsfils等人2005年3月18日提交的题为“ALGORITHMFOR BACKUP PE SELECTION”的美国专利申请No.11/084,838中描述了这种备用PE选择算法的实例，专门以引用的方式将此申请结合与此，如在此完全提出的一样。因此，可基于在此描述的动态SRNG发现技术，将SRNG度量值与至少一些全网状PE设备相关联。此后，可将SRNG度量输入适当的备用PE设备选择算法。当然，本领域的技术人员应理解在未在此明确描述的其他应用中，本发明的动态SRNG系统及方法也是有用的。
有利地，所发明的动态SRNG发现技术使得能够更快更高效地识别SRNG成员。所述技术还使得响应于网络拓扑的改变，能够更快更高效地更新SRNG成员。例如，可在全网状PE设备中传播包含更新的CE标识符信息的iBGP消息iBGP消息160，从而很快地传输CE设备可达性的改变。响应于接收到这样的更新，PE设备可更新其BGP表300的内容，从而提供供应商网络中的SRNG成员的最新视图。
前述内容是对本发明的说明性实施例的详细描述。可做出各种修改及补充，而不会背离本发明的精神及范围。例如，当已经针对MPLS/VPN网络说明性地描述了所发明的动态SNRG发现技术时，还特别地预期了可在诸如实现各种网络通信协议的自治系统、广播域、路由区域等之类的其他类型的网络以及子网中采用本发明。此外，当说明性实施例描述设备是“附接的”时，本领域的技术人员应理解所述设备可以物理地及/或例如通过BGP通信会话或类似方式逻辑地耦合到另一设备。
特别地预期了可将本发明的教导实现为包含计算机可读介质的软件，所述计算机可读介质具有在计算机、硬件、固件或其组合上执行的程序指令。例如，可通过具有一或多个处理器的PE设备200实现本发明，所述处理器的一些可存在于网络接口210上，或存在于包含网络接口的线卡上。此外，存储器240可分布在PE设备200的本地及远程多个不同的存储元件中。因此可在硬件及/或软件的各种组合中实现所发明的技术。因此，应将此描述仅理解为作为示例，而非限制本发明的范围。

Claims (22)

1.一种动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的方法，所述边缘设备的至少一些附接到位于相邻计算机网络中的对等设备，所述方法包括：
确定附接到所述计算机网络中第一边缘设备的每一对等设备的对等设备标识；
在所述第一边缘设备处接收附接到其他互连的边缘设备的对等设备的标识；
在所述第一边缘设备处将所确定的对等设备标识和接收到的对等设备的标识存储到表中，所述表中的每一条目将可达地址前缀、通告所述前缀的对等设备的标识符、和附接到所述通告所述前缀的对等设备的边缘设备的标识符相关联；以及
在所述第一边缘设备处通过查看所述表来根据相同的地址前缀识别附接到相同对等设备的每一组两个或更多个边缘设备的不同的SRNG。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定附接到所述第一边缘设备的每一对等设备的对等设备标识的步骤还包括：
在所述第一边缘设备处接收从直接附接的对等设备发送的消息；
在所接收的消息的预定字段中找到所述直接附接的对等设备的标识。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述消息是BGP Open消息，并且所述预定字段是BGP标识符字段。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述消息是IGP Hello消息，并且所述预定字段是路由器ID字段或类型长度值元组。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定了特定对等设备的标识，从所述第一边缘设备向所述计算机网络中所述其他互连的边缘设备通告所述特定对等设备的标识。
6.如权利要求5所述的方法，其中通告步骤还包括：
将所述特定对等设备的标识存储在BGP扩展团体属性中；以及
在从所述第一边缘设备发送到所述计算机网络中所述其他互连的边缘设备中的每一个的BGP消息中，通告所述BGP扩展团体属性。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述BGP扩展团体属性被配置用于存储单个对等设备的标识。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
对于从所述其他互连的边缘设备接收的每一对等设备的标识，确定哪个边缘设备通告了所述对等设备的标识。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
对于从所述其他互连的边缘设备接收的每一对等设备的标识，接收识别哪个边缘设备通告了所述对等设备的标识的BGP下一跳属性。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于所识别的SRNG组在计算机网络中负载平衡网络流量。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于所识别的SRNG组，确定所述互连的边缘设备的至少一个的SRNG度量值；
将所述SRNG度量值输入在所述计算机网络中部署的备用边缘设备选择算法。
12.一种动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，所述边缘设备的至少一些附接到位于相邻计算机网络中的对等设备，所述动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备包括：
用于确定附接到所述计算机网络中第一边缘设备的每一对等设备的对等设备标识的装置；
用于在所述第一边缘设备处接收附接到其他互连的边缘设备的对等设备的标识的装置；
用于在所述第一边缘设备处将所确定的对等设备标识和接收到的对等设备的标识存储到表中的装置，所述表中的每一条目将可达地址前缀、通告所述前缀的对等设备的标识符和附接到所述对等设备的边缘设备的标识符相关联；以及
用于在所述第一边缘设备处通过查看所述表来根据相同的地址前缀识别附接到相同对等设备的每一组两个或更多个边缘设备的不同的SRNG的装置。
13.如权利要求12所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，其中用于确定附接到所述第一边缘设备的每一对等设备的对等设备标识的装置还包括：
用于在所述第一边缘设备处接收从直接附接的对等设备发送的消息的装置；
用于在所接收的消息的预定字段中找到所述直接附接的对等设备的标识的装置。
14.如权利要求13所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，其中所述消息是BGP Open消息，并且所述预定字段是BGP标识符字段。
15.如权利要求13所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，其中所述消息是IGP Hello消息，并且所述预定字段是路由器ID字段或类型长度值元组。
16.如权利要求12所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，还包括：
用于响应于确定了特定对等设备的标识，从所述第一边缘设备向所述计算机网络中所述其他互连的边缘设备通告所述特定对等设备的标识的装置。
17.如权利要求16所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，其中用于通告的装置还包括：
用于将所述特定对等设备的标识存储在BGP扩展团体属性中的装置；以及
用于在从所述第一边缘设备发送到所述计算机网络中所述其他互连的边缘设备中的每一个的BGP消息中，通告所述BGP扩展团体属性的装置。
18.如权利要求17所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，其中所述BGP扩展团体属性被配置用于存储单个对等设备的标识。
19.如权利要求12所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，还包括：
用于对于从所述其他互连的边缘设备接收的每一对等设备的标识，确定哪个边缘设备通告了所述对等设备的标识的装置。
20.如权利要求19所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，还包括：
用于对于从所述其他互连的边缘设备接收的每一对等设备的标识，接收识别哪个边缘设备通告了所述对等设备的标识的BGP下一跳属性的装置。
21.如权利要求12所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，还包括：
用于基于所识别的SRNG组在计算机网络中负载平衡网络流量的装置。
22.如权利要求12所述的动态发现计算机网络中多个互连的边缘设备的共享风险节点组SRNG成员的设备，还包括：
用于基于所识别的SRNG组，确定所述互连的边缘设备的至少一个的SRNG度量值的装置；
用于将所述SRNG度量值输入在所述计算机网络中部署的备用边缘设备选择算法的装置。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8228786B2 (en) 2005-04-07 2012-07-24 Cisco Technology, Inc. Dynamic shared risk node group (SRNG) membership discovery
CA2615517A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 At&T Corp. Method and system for gateway selection in inter-region communication on ip networks
US9166904B2 (en) * 2005-09-08 2015-10-20 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for transferring BGP state information during asynchronous startup
US7948873B2 (en) * 2005-10-17 2011-05-24 Cisco Technology, Inc. Method for recovery of a controlled failover of a border gateway protocol speaker
US8166197B2 (en) 2005-10-25 2012-04-24 Oracle International Corporation Multipath routing process
CN101411047A (zh) * 2006-02-01 2009-04-15 科科通信公司 协议电路层
US8484057B2 (en) * 2006-02-17 2013-07-09 Microsoft Corporation Travel information departure date/duration grid
ES2452340T3 (es) * 2006-11-09 2014-04-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Un método y nodo de borde para el anuncio de información de conexión de borde de un sistema
US8223668B2 (en) * 2006-12-14 2012-07-17 Rockstar Bidco Lp Method and apparatus for exchanging routing information and the establishment of connectivity across multiple network areas
US8526325B2 (en) * 2007-01-31 2013-09-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Detecting and identifying connectivity in a network
US8520535B2 (en) 2007-05-31 2013-08-27 International Business Machines Corporation Optimization process and system for a heterogeneous ad hoc Network
US8249984B2 (en) 2007-05-31 2012-08-21 International Business Machines Corporation System and method for fair-sharing in bandwidth sharing ad-hoc networks
US8620784B2 (en) 2007-05-31 2013-12-31 International Business Machines Corporation Formation and rearrangement of ad hoc networks
US8320414B2 (en) 2007-05-31 2012-11-27 International Business Machines Corporation Formation and rearrangement of lender devices that perform multiplexing functions
US10419360B2 (en) 2007-05-31 2019-09-17 International Business Machines Corporation Market-driven variable price offerings for bandwidth-sharing ad hoc networks
US10623998B2 (en) 2007-05-31 2020-04-14 International Business Machines Corporation Price offerings for bandwidth-sharing ad hoc networks
US8289879B2 (en) * 2008-02-07 2012-10-16 Ciena Corporation Methods and systems for preventing the misconfiguration of optical networks using a network management system
US8743740B2 (en) * 2008-04-08 2014-06-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus to implement a partial mesh virtual private local area network service
US8064362B2 (en) * 2008-08-21 2011-11-22 Cisco Technology, Inc. Wide area network optimization proxy routing protocol
EP2409459A1 (en) * 2009-03-16 2012-01-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (PUBL) Inter-domain advertisements in multi-domain networks
US8199753B2 (en) * 2009-06-05 2012-06-12 Juniper Networks, Inc. Forwarding frames in a computer network using shortest path bridging
US9246953B2 (en) * 2009-11-19 2016-01-26 Oracle International Corporation Protocol level communications for protocol level composition with session sharing
US8953446B1 (en) * 2011-12-20 2015-02-10 Juniper Networks, Inc. Load balancing multicast join requests over interior and exterior BGP paths in a MVPN
EP2820874A1 (en) * 2012-03-01 2015-01-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for supporting dynamic and distributed mobility management
CN104158737B (zh) 2013-05-15 2017-07-28 华为技术有限公司 一种控制路由信息发布的方法、装置和系统
US10044609B2 (en) * 2014-02-04 2018-08-07 Fastly, Inc. Communication path selection for content delivery
CN104270307B (zh) * 2014-09-28 2018-07-24 新华三技术有限公司 一种bgp邻居的建立方法及设备
GB2537338A (en) * 2014-11-28 2016-10-19 Aria Networks Ltd Modeling a border gateway protocol network
CN112838975A (zh) 2016-01-29 2021-05-25 华为技术有限公司 虚拟专用网络vpn业务优化方法和设备
US10554549B1 (en) * 2016-08-05 2020-02-04 Cisco Technology, Inc. DCI stitching for data center overlays
US10116552B2 (en) 2017-03-08 2018-10-30 Ciena Corporation Efficient shared risk group representation as a bit vector
CN108768723B (zh) * 2018-05-29 2021-10-22 北京星网锐捷网络技术有限公司 一种业务收敛方法、设备、介质和系统
CN110557317B (zh) * 2018-06-01 2022-05-13 华为技术有限公司 管理虚拟专用网络的方法和设备
CN113273148B (zh) * 2018-10-19 2022-08-19 华为技术有限公司 用于路由策略分发的边界网关协议(bgp)
US10764120B1 (en) * 2019-05-21 2020-09-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method for establishing high resilient active recovery for BGP route reflectors
US11356356B2 (en) 2019-10-22 2022-06-07 Ciena Corporation Permitted network risks in diverse route determinations
US11240145B2 (en) 2019-11-26 2022-02-01 Ciena Corporation Shared risk representation in networks for troubleshooting, assignment, and propagation across layers
US11848865B2 (en) * 2021-05-27 2023-12-19 Cisco Technology, Inc. Application programming interface (API)-based multi-tenant routing control plane

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229787B1 (en) * 1996-09-11 2001-05-08 Nortel Networks Limited Mechanism to achieve very fast failover in ATM backbone networks using multi-homed circuits
US6295527B1 (en) * 1998-02-13 2001-09-25 Cisco Technology, Inc. Real-time user-defined creation of network device information collections
US6618377B1 (en) * 1999-03-30 2003-09-09 Cisco Technology, Inc. Flexible scheduling of network devices within redundant aggregate configurations
US6553423B1 (en) * 1999-05-27 2003-04-22 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for dynamic exchange of capabilities between adjacent/neighboring networks nodes
US6856591B1 (en) * 2000-12-15 2005-02-15 Cisco Technology, Inc. Method and system for high reliability cluster management
US6882627B2 (en) * 2001-06-14 2005-04-19 Tropic Networks Methods and apparatus for selecting multiple paths taking into account shared risk
US7986618B2 (en) * 2002-06-12 2011-07-26 Cisco Technology, Inc. Distinguishing between link and node failure to facilitate fast reroute
US20050050225A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Tatman Lance A. System and method for discovery of BGP router topology
US7400611B2 (en) * 2004-06-30 2008-07-15 Lucent Technologies Inc. Discovery of border gateway protocol (BGP) multi-protocol label switching (MPLS) virtual private networks (VPNs)
US7436838B2 (en) * 2004-12-29 2008-10-14 Cisco Technology, Inc. Automatic prioritization of BGP next-hop in IGP
US7633859B2 (en) * 2005-01-26 2009-12-15 Cisco Technology, Inc. Loop prevention technique for MPLS using two labels
US20060206606A1 (en) 2005-03-08 2006-09-14 At&T Corporation Method and apparatus for providing dynamic traffic control within a communications network
US7535828B2 (en) * 2005-03-18 2009-05-19 Cisco Technology, Inc. Algorithm for backup PE selection
US8228786B2 (en) 2005-04-07 2012-07-24 Cisco Technology, Inc. Dynamic shared risk node group (SRNG) membership discovery

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Huawei Technologies Co., Ltd. yonghong. jiang@ huawei. com Routing Protocol Basics

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