CN101499960B - 一种流量路径切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种流量路径切换的方法，包括：对至少两条等价链路邻居绑定联动；当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑；根据所述新的网络拓扑切换流量路径。本发明实施例将路由器间的至少两条等价链路邻居绑定联动，当至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，并根据计算的链路开销切换流量路径，从而实现了在等价链路出现故障的同时，把流量切换到备份路由器，解决了现有技术并行备份链路场景中，在主链路出现故障时，不能将流量路径切换到备份路由器的缺陷。

Description

一种流量路径切换的方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及网络通信技术领域，特别涉及一种流量路径切换的方法和装置。 

背景技术

随着网络技术的日益发展，客户对运营商提供网络的带宽、可靠性、稳定性提出了越来越高的要求。但是由于硬件、软件的故障、人为的因素或是某种偶然因素的存在，网络随时都会有链路失效或设备故障的危险，现有技术多采用设置冗余链路的方案解决这种问题。同时，冗余链路的存在使提供更大的带宽成为可能。在网络规模不断增大的过程中，通过多条并行链路来提高两台设备间的通讯能力变得非常常见，并行链路就是一种很典型的冗余备份方式。尤其在光网络中，两台设备之间经常会存在成千上万条并行链路。另外，在入网测试中，也经常会测试几十甚至几百个并行链路的组网。 

如图1所示，是IGP(Internal Gateway Protocol，内部网关协议)组网中应用冗余备份方式最常见的一种方式：对于不使用TRUNK(底层通道绑定)的路由器直连场景，通常通过等价链路做流量分担，当两链路的开销值相同，被同时算在SPT(Shortest Path Tree，最短路径树)上时，这两个链路为等价链路，例如R1与R2之间200M数据流分布在双链路--主链路1和主链路2中，R3作为R2的备份路由器。选用SPF(Shortest Path First，最短路径优先)算法进行路由计算，从而算出图1中实线所示的路径为最短路径。在这种场景下，当主链路2发生故障时，如图2所示，可以在链路上应用BFD(BidirectionalForwarding Detection，双向转发检测)检测功能能够快速感知到主链路2发生故障，从而IS(Intermediate System，中间系统)-IS在此链路的邻居无法正常工作，因此R1与R2之间的链路带宽无法满足200M数据流量的转发，数据应该马上切换到R3路由器上。但是在重新进行路由计算后，由于主链路1仍然存在， 拓扑关系未发生变化，数据流量依然走R2而不会触发IGP将数据流量切换至备份路由器R3。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在主链路的一条等价链路发生故障，两个路由器之间的链路带宽无法满足数据流量的转发时，会造成流量丢失。同时，由于主链路的另一条等价链路仍然存在，拓扑关系未发生变化，备份路由器起不到预想的备份作用。 

发明内容

本发明实施例提供一种流量路径切换的方法和装置，以实现在等价链路出现故障的同时，将流量路径切换到备份路由器。 

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种流量路径切换的方法，包括：对至少两条等价链路邻居绑定联动，所述至少两条等价链路并行作为主链路；当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑；根据所述新的网络拓扑将流量切换到所述主链路的备份链路。 

另一方面，本发明实施例还提供一种流量路径切换的装置，包括：绑定模块，用于将至少两条等价链路邻居绑定联动，所述至少两条等价链路并行作为主链路；网络拓扑计算模块，用于当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑；切换模块，用于根据所述网络拓扑计算模块计算的所述新的网络拓扑将流量切换到所述主链路的备份链路。 

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：本发明实施例将路由器间的至少两条等价链路邻居绑定联动，当上述至少两条等价链路中的第一等价链路的出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，并根据计算的链路开销切换流量路径。从而实现了在等价链路出现故障的同时，把流量切换到备份路由器，解决了现有技术中并行备份链路场景的缺陷。 

附图说明

图1为现有技术IGP组网中应用冗余备份方式的示意图； 

图2为现有技术当一条主链路发生故障时的示意图； 

图3为本发明实施例流量路径切换的方法的流程图； 

图4为本发明实施例一的组网结构图； 

图5为本发明实施例一在邻居链路发生故障时，自动计算链路开销的流程图； 

图6为本发明实施例一当主链路1的故障清除，邻居R2恢复工作时，自动恢复链路开销的流程图； 

图7为本发明实施例二的组网结构图； 

图8为本发明实施例二在邻居链路发生故障时，自动计算链路开销的流程图； 

图9为本发明实施例二当主链路1的故障清除，邻居R2恢复工作时，自动恢复原拓扑关系的流程图； 

图10为本发明实施例流量路径切换的装置的结构图。 

具体实施方式

本发明实施例提供一种流量路径切换的方法，将两个路由器间的至少两条等价链路邻居绑定联动，当所述至少两条等价链路中第一等价链路出现故障时，自动进行路由计算，计算链路开销，并根据计算的链路开销切换流量路径，从而实现了在等价链路出现故障的同时，把流量切换到备份路由器。在并行链路中选择主链路的方法有很多，但是本发明实施例以选取链路开销最小的链路为主链路为例进行说明。另外，本发明实施例中将等价链路邻居绑定联动的方法也可用于光网或其他相关网络模型。 

如图3所示，为本发明实施例流量路径切换的方法的流程图，包括以下步骤： 

步骤S301，对至少两条等价链路邻居绑定联动。在IGP层面，将等价链路邻居绑定联动。以两条等价链路为例，当两链路的开销值相同，被同时算在同一最短路径树上时，这两个链路为等价链路，可以在这两条等价链路上加标志位，表示这两个等价链路联动，具体可以为：在这两条等价链路上，增加互指指针，当这两条等价链路中的一条链路出现故障时，该互指指针指向另一链路。 

步骤S302，至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，计算链路开销，并根据链路开销切换流量路径。以两条等价链路为例，由于两条等价链路邻居绑定联动，因此当两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，在感知到第一等价链路的变化之后，根据备份链路的开销自动增加两条等价链路中的第二等价链路的开销，或者增大该第二等价链路的开销值使其开销值大于备份链路的开销值，并在第二等价链路的计算标志位上作计算标记。或者，第一等价链路出现故障时将第二等价链路标记为链路不可用，在第二等价链路上增加联动标签。并且触发路由计算，例如增强型最短路径优先计算，获知新的网络拓扑，将流量路径切换到链路开销最小的链路。 

在第一等价链路的状态恢复正常之后，如果第二等价链路的计算标志位上带有计算标记签或第二等价链路上带有联动标签，则将第二等价链路的开销恢复为第二等价链路的初始开销，进而通过ISPF(Incremental Shortest PathFirst，增强型最短路径优先)计算，将拓扑关系恢复为初始的拓扑关系。 

如图4所示，为本发明实施例一的组网结构图，R1与R2之间的两条等价链路为主链路，R1与R3之间的两条等价链路为备份链路。假设R1与R2之间两条并行链路的开销值为10，R1与R3之间两条并行链路的开销值为20，R1进行ISPF计算时，由于R1与R2之间开销值较小，因此会选择R1与R2之间的并行链路作为主链路建立在最短路径优先树上，R1与R3之间的并行链路作为备份链路。 

在邻居链路发生故障时，自动计算链路开销的流程图，如图5所示，具体包括以下步骤： 

步骤S501，R1根据备份链路的开销值自动计算主链路2的开销值，并在主链路2的计算标志位上作计算标记。在IGP层面，将R1和R2之间的两条等价链路邻居绑定联动，可以在这两条等价链路上加标志位，表示这两个等价链路联动，具体可以为：在这两条等价链路上，增加互指指针，当这两条等价链路中的一个链路出现故障时，该互指指针指向另一链路。当主链路1出现故障，R1在主链路1上的邻居R2无法正常工作时，由于主链路1和主链路2两条等价链路邻居绑定了联动，R1可以感知到主链路1上出现故障，于是R1重新计算主链 路2的开销值，自动增加主链路2的开销，并在主链路2的计算标志位上作计算标记，以表示主链路2当前的开销值是在主链路1故障时计算的开销值。例如：R1根据备份链路的开销值自动计算主链路2的开销值，如果备份链路的开销值为20，则R1重新计算的链路开销值的结果为25。 

步骤S502，进行ISPF计算，重新选路。当主链路1出现故障，R1在主链路1上的邻居R2无法正常工作时，触发R1进行ISPF计算。由于备份链路的开销值20比主链路2的开销值25小，所以R1选择备份链路，将流量切换到R3。如图4中实线所示的路径为切换后的路径。 

当主链路1的故障清除，邻居R2恢复工作时，自动恢复链路开销的流程图，如图6所示，具体包括以下步骤： 

步骤S601，R1将主链路2的开销值恢复为原主链路2的开销值。当主链路1的故障清除时，R1感知到主链路1上的故障清除，R2恢复工作，并且发现该主链路2的计算标志位上有计算标记，则R1将该主链路2的开销值恢复为原来的开销值。 

步骤S602，进行ISPF计算，恢复拓扑关系。当主链路1上的故障清除，R2恢复工作时，触发R1进行ISPF计算，这时由于主链路2的开销值恢复为原来的开销值10，因此主链路1和主链路2的开销值小于备份链路的开销值，所以R1将流量切换回R2，流量由备份链路恢复到原主链路上，恢复初始的拓扑关系。 

如图7所示，为本发明实施例二的组网结构图，假设R1与R2之间两条并行链路的开销值为10，R1与R3之间两条并行链路的开销值为20，R1进行ISPF计算时会选择R1与R2之间开销值较小的并行链路作为主链路算在SPT上，R1与R3之间的并行链路作为备份链路不算在SPT上。 

在邻居链路发生故障时，自动计算链路开销的流程图，如图8所示，具体包括以下步骤： 

步骤S801，在主链路1出现故障时，R1将主链路2标记为链路不可用，并在主链路2上增加联动标签。在IGP层面，将R1和R2之间的两条等价链路邻居绑定联动。当主链路1出现故障时，R1在主链路1上的邻居R2无法正常工作时，由于主链路1和主链路2两条等价链路邻居绑定了联动，R1可以感知到主链路1 上出现故障，于是R1将主链路2标记为链路不可用，并在主链路2上增加联动标签，触发IGP的拓扑关系发生变化。 

步骤S802，进行ISPF计算，重新选路。当主链路1出现故障，R1在主链路1上的邻居R2无法正常工作时，触发R1进行ISPF计算。由于当前只有备份链路可用，因此将流量切换到R3。如图7中实线所示的路径为变化后的路径。 

当主链路1的故障清除，邻居R2恢复工作时，自动恢复原拓扑关系的流程图，如图9所示，具体包括以下步骤： 

步骤S901，主链路2恢复连接。当主链路1的故障清除时，R1感知到主链路1上的故障清除，并且该主链路2上带有联动标签，因此R1恢复主链路2的连接。 

步骤S902，进行ISPF计算，恢复原拓扑关系。当主链路1上的故障清除，R2恢复工作时，触发R1进行ISPF计算，由于主链路1和主链路2均恢复工作，因此在R1进行ISPF计算之后，恢复为初始的拓扑关系，流量由备份链路切换到原主链路上。 

本发明实施例将路由器间的至少两条等价链路邻居绑定联动，当至少两条等价链路中的第一等价链路的出现故障时，自动计算链路开销，并根据计算的链路开销切换流量路径，从而实现了在等价链路出现故障的同时，把流量切换到备份路由器，解决了现有技术并行备份链路场景中，在主链路出现故障时，不能将流量路径切换到备份路由器的缺陷。 

如图10所示，为本发明实施例流量路径切换的装置的结构图，包括： 

绑定模块1，用于将至少两条等价链路邻居绑定联动； 

网络拓扑计算模块2，用于进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑； 

切换模块3，用于根据网络拓扑计算模块2计算的网络拓扑切换流量路径。 

其中，绑定模块1进一步包括：指针增加模块11，用于在至少两条等价链路上增加互指指针，当所述至少两条等价链路中的一条链路出现故障时，所述互指指针指向另一链路。 

其中，网络拓扑计算模块2进一步包括：最短路径优先计算子模块21， 用于进行最短路径优先计算，获得新的网络拓扑。 

网络拓扑计算模块2包括：第一计算子模块22，用于当至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，根据备份链路的开销自动增加所述至少两条等价链路中第二等价链路的开销，或者增大第二等价链路的开销值使第二等价链路的开销值大于备份链路的开销值，并在第二等价链路的计算标志位上作计算标记。 

网络拓扑计算模块2包括：第二计算子模块23，用于当至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，将所述至少两条等价链路中的第二等价链路标记为链路不可用，并在第二等价链路上增加联动标签。 

其中，切换模块3包括：最小切换子模块31，用于根据网络拓扑计算模块2的计算结果，将流量路径切换到链路开销最小的链路。 

所述流量路径切换的装置还包括：开销恢复模块4，用于在第一等价链路的状态恢复正常之后，如果第二等价链路的计算标志位带有计算标记或所述第二等价链路带有联动标签，将第二等价链路的开销恢复为所述第二等价链路的初始开销。 

上述流量路径切换的装置，绑定模块1将路由器间的至少两条等价链路邻居绑定联动，当第一等价链路出现故障时，网络拓扑计算模块2计算链路开销，由切换模块3根据网络拓扑计算模块2计算的链路开销切换流量路径，从而实现了在等价链路出现故障的同时，把流量切换到备份路由器，解决了现有技术并行备份链路场景中，在主链路出现故障时，不能将流量路径切换到备份路由器的缺陷。 

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。 

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 

Claims (14)

1.一种流量路径切换的方法，其特征在于，包括：

对至少两条等价链路邻居绑定联动，所述至少两条等价链路并行作为主链路；

当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑；

根据所述新的网络拓扑将流量切换到所述主链路的备份链路。

2.如权利要求1所述流量路径切换的方法，其特征在于，所述对至少两条等价链路邻居绑定联动具体为：

在所述至少两条等价链路上增加互指指针，当所述至少两条等价链路中的一条链路出现故障时，所述互指指针指向另一链路。

3.如权利要求2所述流量路径切换的方法，其特征在于，当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，还包括：根据备份链路的开销自动增加所述至少两条等价链路中的第二等价链路的开销值，或者增大所述第二等价链路的开销值使所述第二等价链路的开销值大于所述备份链路的开销值。

4.如权利要求2所述流量路径切换的方法，其特征在于，当所述等价链路中的第一等价链路出现故障时，还包括：

感知所述第一等价链路出现故障，将所述至少两条等价链路中的第二等价链路标记为链路不可用。

5.如权利要求2所述流量路径切换的方法，其特征在于，所述进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑包括：进行最短路径优先计算，获得新的网络拓扑，

所述根据新的网络拓扑将流量切换到所述主链路的备份链路包括：将流量路径切换到链路开销最小的链路。

6.如权利要求3或4所述流量路径切换的方法，其特征在于，所述第一等价链路出现故障后，在所述第二等价链路的计算标志作计算标记。

7.如权利要求6所述流量路径切换的方法，其特征在于，在所述根据新的网络拓扑切换流量路径之后，还包括：

在所述第一等价链路的状态恢复正常之后，如果所述第二等价链路上的计算标志有计算标记，则将所述第二等价链路的开销恢复为所述第二等价链路的初始开销。

8.一种流量路径切换的装置，其特征在于，包括：

绑定模块，用于将至少两条等价链路邻居绑定联动，所述至少两条等价链路并行作为主链路；

网络拓扑计算模块，用于当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，进行路由计算，计算链路开销，获得新的网络拓扑；

切换模块，用于根据所述网络拓扑计算模块计算的所述新的网络拓扑将流量切换到所述主链路的备份链路。

9.如权利要求8所述流量路径切换的装置，其特征在于，所述绑定模块进一步包括：指针增加模块，用于在所述至少两条等价链路上增加互指指针，当所述至少两条等价链路中的一条链路出现故障时，所述互指指针指向另一链路。

10.如权利要求9所述流量路径切换的装置，其特征在于，所述网络拓扑计算模块进一步包括：

最短路径优先计算子模块，用于进行最短路径优先计算，获得新的网络拓扑。

11.如权利要求9所述流量路径切换的装置，其特征在于，所述网络拓扑计算模块包括：

第一计算子模块，用于当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，根据备份链路的开销自动增加所述至少两条等价链路中第二等价链路的开销，或者增大所述第二等价链路的开销值使所述第二等价链路的开销值大于所述备份链路的开销值，并在所述第二等价链路的计算标志位上作计算标记。

12.如权利要求9所述流量路径切换的装置，其特征在于，所述网络拓扑计算模块包括：

第二计算子模块，用于当所述至少两条等价链路中的第一等价链路出现故障时，将所述至少两条等价链路中的第二等价链路标记为链路不可用，并在所述第二等价链路上增加联动标签。

13.如权利要求8所述流量路径切换的装置，其特征在于，所述切换模块包括：

最小切换子模块，用于根据所述网络拓扑计算模块的计算结果，将流量路径切换到链路开销最小的链路。

14.如权利要求11所述流量路径切换的装置，其特征在于，还包括：开销恢复模块，用于在所述第一等价链路的状态恢复正常之后，如果所述第二等价链路的计算标志位上带有计算标记或所述第二等价链路上带有联动标签，则将所述第二等价链路的开销恢复为所述第二等价链路的初始开销。

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