CN101471841A - 路由表维护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种路由表维护方法及装置，涉及在VPN中进行路由信息的通告，解决了现有VPN中的VRF进行路由信息通告时，查找同一条路由信息的次数较多的问题。该路由表维护方法包括如下步骤：选择源路由表和目标路由表；查找源路由表中的每条路由信息；将查找到的路由信息分别保存在至少两个目标路由表中。该路由表维护装置包括：路由表选择模块，用于选择源路由表和目标路由表；路由查找模块，用于查找源路由表中的路由信息；分发模块，用于将查找到的路由信息分发到至少两个目标路由表中。本发明的实施例主要用在组建了VPN的边缘路由器中。

Description

路由表维护方法及装置

技术领域

本发明涉及在现有的网络基础上组建虚拟专用网，特别涉及VPN中的虚拟路由转发表(VRF)的维护方法、与该维护方法对应的路由表维护装置、以及采用该维护方法的边缘路由器。

背景技术

虚拟专用网(Virtual Private Networks VPN)为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。当运营商的核心网一般可以组建很多个VPN，当其中的一个提供者边缘路由器(Provider Edge PE)需要连接两个VPN，而这两个VPN还使用相同的IP地址段时，该PE无法区分所接收到的数据到底属于哪个VPN，造成本地路由冲突。为解决这个本地路由冲突，引入了VRF技术，即：在PE上创建了多个虚拟路由器，每个虚拟路由器都有各自的路由表和转发表，这些路由表和转发表统称为虚拟路由转发表(VPN Routing and Forwarding instances VRF)。每个虚拟路由器对应一个与PE直接连接的站点，这样就可以通过VRF区分出PE所接收到的数据所属的VPN。

在VRF中定义了与VPN业务相关的参数：RT(路由对象Route Target)。RT主要用于控制VPN路由的通告策略，分为import(入口)和export(出口)两种属性，分别简称IRT和ERT。IRT表示该VRF对应的站点所能接收路由的属性，ERT表示该VRF对应站点所发出路由的属性。

属于同一个VPN的多个站点之间需要相互通告，对应每个站点分别形成一个VRF，使得每个站点能够通过VRF将数据转发到下一跳路由，以保证每个站点之间的通信。当一个PE设备上配置的多个属于同一VPN的站点时，这些站点之间的相互通告是本地通告；两个PE设备上属于同一VPN的站点之间的相互通告是远端通告。

如图1所示，目前进行本地通告和远端通告的方法如下：

首先进行如下设置：PE1上VPN的VRF配置ERT为100:1；PE2上VPN的VRF1配置ERT为100:1，IRT为100:1；PE2上VPN的VRF2配置ERT为100:1，IRT为100:1。

当PE1从CE(Customer edge router客户端边缘路由器)收到路由信息Route_1，PE2从CE1收到路由信息Route_2后，路由信息Route_1将会从PE1传送到PE2上，同时设置该路由信息Route_1的ERT为100:1，该路由信息Route_1被保存在PE2的一个远端路由表中，路由信息Route_2会被保存在PE2的VRF2中。

然后，将保存的路由信息Route_1进行通告操作，具体为：判断该路由信息的ERT是否与VRF1和VRF2的IRT匹配，如果匹配，该路由信息Route_1将被保存在VRF1和VRF2中，使得VRF1和VRF2对应的站点都能够与远端的VRF对应的站点进行数据转发，这就是一个远端通告过程。

由于路由信息Route_2的ERT为100:1，也和VRF2的IRT相匹配，因此该路由信息也会被保存到VRF2中，使得VRF1和VRF2对应的站点之间能够相互进行数据转发，这就是一个本地通告过程。

当整个VPN都完成本地通告和远端通告后，每个PE都会将VRF发送到对应的CE，使得CE能够通过找到同一VPN中的其他站点，以便进行通信。

当PE2上存在大量属于同一VPN的站点时，就会存在大量的路由信息通告过程。我们以远端通告为例来描述该方法的性能瓶颈。

假设PE2上配置有n个站点，对应n个VRF，远端PE1上配置有m个站点，对应m个VRF，并且PE2上的n个站点和PE1上的m个站点属于同一个VPN。PE2从PE1收到的m个路由信息保存在PE2的一个远端路由表里，然后通过读取该远端路由表中每条路由信息所保存的内存地址，同时解析出ERT属性，并由PE2中的其中一个VRF通过所述内存地址从远端路由表中复制每条路由信息。由于每次只能由其中一个VRF复制路由信息，所以对于PE2上的任何一个VRF都要从远端路由表里进行m次路由信息查找和解析ERT属性的操作，即读取每条路由信息所保存的内存地址，并解析ERT属性，然后才能通过所述的内存地址将远端路由表里的路由信息复制到PE2的VRF中。上述的路由维护方法，需要对远端路由表中的每条路由信息所保存的内存地址读取n次，总共需要在远端路由表中读取m*n次路由信息所保存的内存地址，并解析m*n次的ERT属性。

假设远端收来的路由信息有M条(假设有1,000,000条)，且本地PE2上存在N个VRF(假设4000个)，那么总共的查找路由信息的次数为M*N＝1000000*4000＝40亿次。每个VRF都要向除自己以外的其他VRF进行路由信息通告，当存在大量的路由信息和大量的VRF的时候，总共查找路由信息的次数很多，造成路由信息通告效率低，影响VRF的更新速度。

发明内容

一方面，本发明的实施例提供一种路由表维护方法，减少路由信息查找的次数，以提高整体路由信息通告的性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：该路由表维护方法包括如下步骤：

选择源路由表和目标路由表；

查找源路由表中的路由信息；

若查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配，将查找到的路由信息分别保存在至少两个目标路由表中。

由上述技术方案所描述的本发明的实施例，首先选好源路由表和目标路由表，然后在源路由表中每查找到一条路由信息，就将该路由信息保存在至少两个目标路由表中。这样就可以在查找一次路由信息的情况下，将该路由信息保存到很多的目标路由表中，相对于现有技术中，要将一条路由信息保存在多个目标路由表中需要查找很多次路由信息而言，本发明的实施例减少了路由信息的查找次数。当将本实施例的方案运用到VPN中的VRF更新中，会提高VRF的配置速度和更新速度，整体提升路由器的路由信息通告性能，并且节约VPN中边缘路由器的资源。

另一方面，本发明的实施例还提供一种路由表维护装置，减少路由信息的查找次数，以提高整体路由信息通告的性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：该路由表维护装置包括：

路由表选择模块，用于选择源路由表和目标路由表；

路由查找模块，用于查找源路由表中的路由信息；

分析模块，用于分析查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息是否匹配；

分发模块，用于在查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配时，将查找到的路由信息分发到至少两个目标路由表中。

由上述技术方案所描述的本发明的实施例在，首先通过路由表选择模块选好源路由表和目标路由表，然后通过路由查找模块在源路由表中查找路由信息，并且每查找到一条路由信息，就通过分发模块将该路由信息分发到在至少两个目标路由表中。这样就可以在查找一次路由信息的情况下，将该路由信息分发到很多的目标路由表中，相对于现有技术中，要将一条路由信息保存在多个目标路由表中需要查找很多次路由信息而言，本发明的实施例减少了路由信息的查找次数。当将本实施例的方案运用到VPN中的边缘路由器中，在进行VRF更新时，能够提高VRF的配置速度和更新速度，整体提升路由器路由信息通告性能，并节约VPN中边缘路由器的资源。

附图说明

图1为对应于现有路由表维护方法的网络拓扑图；

图2为对应于本发明路由表维护方法的网络拓扑图；

图3为本发明路由表维护方法实施例的具体流程图；

图4为本发明路由表维护装置实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明的实施例在查找到一次路由信息后，就将该路由信息保存到多个目标路由表中，以减少路由信息的查找次数，提高路由信息通告的效率。下面结合附图对本发明路由表维护方法及装置的实施例，以及采用该维护方法的边缘路由器的实施例进行详细描述。

边缘路由器的主用板出现故障后，边缘路由器的系统会自动启用备用板，该边缘路由器进行主备倒换时，需要将主用板中的信息在备用板上重新配置。若通过所述边缘路由器建立了VPN，则该边缘路由器需要在备用板上重新配置VPN内各个站点的地址族，并且需要重新配置每个站点的VRF。当配置完VPN内各个站点的地址族后，该边缘路由器为每个站点生成一个VRF，并设定每个站点的路由信息，然后这些VRF开始触发路由信息通告。由于配置地址和路由信息所用时间非常短，这些VRF几乎是同时启动路由信息通告的。

本实施例主要说明远端路由信息向本地VRF进行通告的过程。

如图2所示，在PE3和PE4上都连接了属于同一VPN的多个站点，在PE4上连接了4个CE，PE4需要为每个CE分别维护一个VRF，PE4所维护的4个VRF依次为VRF1、VRF2、VRF3和VRF4，并且每个VRF都设置了路由对象入口信息(IRT)，本实施例中IRT均为100:1。在PE3上连接了3个CE，所述3个CE的路由信息依次为Route1、Route2和Route3，所述三条路由信息都包括各自的路由对象出口信息(ERT)，假设ERT均为100:1。PE3将所述3个路由信息发送到PE4，由PE4将Route1、Route2和Route3保存在PE4的远端路由表中。PE4以PE4中的四个VRF为目标路由表，以存储PE3发送到PE4的路由信息的远端路由表为源路由表，开始进行远端路由信息通告，如图3所示，其流程具体为：

1、读取远端路由表中保存路由信息Routel的内存地址；

2、通过所述的内存地址读取远端路由表中的路由信息Route1；

3、选择一个VRF，假设选到VRF1；

4、首先对路由信息Route1进行解析，得到路由信息Route1中的路由属性ERT，然后将该ERT与VRF1的路由对象入口信息IRT进行比较，判断路由信息Route1中的路由属性ERT与VRF1的路由对象入口信息IRT是否匹配；如果ERT的取值和IRT的取值相同，则表示两者相匹配，否则两者不匹配；

5、由于Route1中的ERT和VRF1中的IRT都是100∶1，所以Route1中的ERT和VRF1中的IRT是相匹配的，故而将所述路由信息Route1保存在VRF1中；

6、判断是否还有VRF未被选中，若没有VRF未被选中，返回执行步骤1；若还有VRF未被选中，返回执行步骤3。

按照上述步骤3至步骤6的循环运行，直到所有的Route1被保存到所有的能够相匹配的VRF中；然后对Route2和Route3也要分别进行上述步骤1至步骤6循环操作，以完成PE4的远端路由信息通告。

在上述远端路由信息通告过程中，总共需要查找3次路由信息保存的内存地址，若采用现有技术中每次路由信息通告都需要查找内存地址的方式，则需要查找3*4＝12次路由信息的内存地址。本发明实施例相当于将所有的目标路由表组织在一起，一次性获取路由信息的保存的内存地址，即可将该路由信息保存到各个目标路由表中，所以本发明路由表维护方法能够减少查找路由信息的次数，从而提高了VRF配置速度和VRF更新速度。并且能够节约PE的硬件资源。由于每查找一次路由信息就需要解析一次路由信息中的ERT，所以，随着查找次数的减少，解析ERT的次数也相应减少，更加节约了PE的硬件资源。

对应于上述路由表维护方法，本发明还提供了路由表维护装置的实施例，如图4所示，该路由表维护装置包括：

路由表选择模块，将PE4中的四个VRF选定为目标路由表，将远端路由表选定为源路由表。

路由查找模块，在远端路由表中查找路由信息Route1保存的内存地址。

分析模块，用于分析查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息是否匹配。该分析模块具体工作为：通过解析单元对查找到的路由信息进行解析，以得到该路由信息Route1中的路由对象出口信息ERT；然后通过比较单元比较所述路由信息Route1中的ERT和VRF1中的IRT是否相同，如果Route1中的ERT和VRF1中的IRT相同，则表示Route1中的ERT和VRF1中的IRT相匹配。由于本实施例的Route1中的ERT和VRF1中的IRT均为100:1，所以输出Route1中的ERT和VRF1中的IRT相匹配。

分发模块，用于在查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配时，将查找到的路由信息分发到至少两个目标路由表中。

分发模块，用于将查找到的路由信息分发到至少两个目标路由表中，分发模块具体包括信息读取模块，比较模块和输出模块。分发模块内部的工作如下：

通过分发模块内部的信息读取单元，在路由查找模块查找的内存地址中读取路由信息Route1；由于Route1中的ERT和VRF1中的IRT相匹配，所以通过分发模块内部输出单元将信息读取单元读取到的Route1输出到VRF1中。

本路由表维护装置的实施例中还设有判断模块，用于判断是否有未选中的目标路由表；如果有未选中的目标路由表，则通过所述路由表选择模块选择该未选中的目标路由表，然后重新通过分发模块将将查找到的路由信息分发到该目标路由表中。即：分析模块中的比较单元还要将Route1的ERT和VRF2的IRT相比较，若Route1的ERT和VRF2的IRT相匹配，也需要通过分发模块中的输出单元将Route1输出到VRF2中，如此依次将Route1输出到VRF3和VRF4中。

然后由路由查找模块依次查找Route2和Route3保存的内存地址，并由分析模块和分发模块依次对Route2和Route3进行上述相同的操作。

本发明路由表维护装置的实施例中，路由查找模块只需要查找3次路由信息的内存地址，若采用现有技术中，则需要查找12次路由信息的内存地址。所以本发明路由表维护装置能够减少查找路由信息的次数，相应地也减少了解析ERT的次数，从而提高了VRF配置速度和VRF更新速度。并且能够节约PE的硬件资源。

若PE3和PE4中所连接的CE非常多时，上述优势体现的更为明显。以背景技术中的数据为例，若远端收来的路由信息有M条(假设有1,000,000条)，且本地PE2上存在N个VRF(假设4000个)，那么在采用现有技术时，总共的查找路由信息的次数为M*N＝1000000*4000＝40亿次。而采用本发明路由表维护方法的实施例后，只需要查找M*1＝100万次的路由信息，相当于将查找路由信息的速度提升了4000倍。

上述的路由表维护方法不仅可以用在远端路由信息通告中，还可以用在本地路由信息通告中，以图2中的VPN为例，可以将PE4中的一个VRF(例如VRF1)作为源路由表，而将其他VRF(VRF2、VRF3和VRF4)作为目标路由表，来执行本发明路由表维护方法实施例中的步骤，完成本地路由信息的通告。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种路由表维护方法，其特征在于包括如下步骤：

选择源路由表和目标路由表；

查找源路由表中的路由信息；

若查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配，将查找到的路由信息分别保存在至少两个目标路由表中。

2、根据权利要求1所述的路由表维护方法，其特征在于，所述查找源路由表中的路由信息的步骤之后还包括：

解析查找到的路由信息，并得到该路由信息的路由对象出口信息；

比较所述路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息；

若所述路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相同，则所述路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配；否则所述路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息不匹配。

3、根据权利要求1所述的路由表维护方法，其特征在于，所述将查找到的路由信息分别保存在至少两个目标路由表中的步骤之后还包括：

判断是否有未选中的目标路由表，若有未选中的目标路由表，则选择该未选中的目标路由表。

4、根据权利要求1、2或3所述的路由表维护方法，其特征在于，所述源路由表为虚拟专用网中的远端路由表或虚拟专用网中的虚拟路由转发表；所述目标路由表为虚拟专用网中的虚拟路由转发表。

5、根据权利要求4所述的路由表维护方法，其特征在于，所述查找源路由表中的路由信息具体为：读取远端路由表或虚拟路由转发表中的路由信息所保存的内存地址，通过所述的内存地址读取远端路由表中的路由信息。

6、一种路由表维护装置，其特征在于包括：

路由表选择模块，用于选择源路由表和目标路由表；

路由查找模块，用于查找源路由表中的路由信息；

分析模块，用于分析查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息是否匹配；

分发模块，用于在查找到的路由信息中的路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相匹配时，将查找到的路由信息分发到至少两个目标路由表中。

7、根据权利要求6所述的路由表维护装置，其特征在于，所述分析模块包括：

解析单元，用于在查找到的路由信息中解析得到该路由信息的路由对象出口信息；

比较单元，用于比较所述路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息。

8、根据权利要求7所述的路由表维护装置，其特征在于，所述路由查找模块在源路由表中查找路由信息所保存的内存地址。

9、根据权利要求8所述的路由表维护装置，其特征在于，所述分发模块包括：

信息读取单元，用于通过所述的内存地址读取路由信息；

输出单元，在路由对象出口信息与所述目标路由表中路由对象的入口信息相同时，用于将查找到的路由信息输出到选择的目标路由表中。

10、根据权利要求6所述的路由表维护装置，其特征在于还包括：判断模块，用于判断是否有未选中的目标路由表；

所述路由表选择模块选择该未选中的目标路由表。

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