CN101594300B - Ospf快速恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种OSPF快速恢复方法，包括以下步骤：检测故障；生成新的链路状态公告LSA反映拓扑变化，通过洪泛的方式传播给每个路由器；每个路由器根据新的拓扑重新计算路由。本发明通过调整OSPF协议中的计时器，使得OSPF协议能够在网络稳定偶然出现故障的情况下达到快速收敛；在网络不稳定的情况下，能够减缓对故障的响应速度，不消耗过多的网络资源。
Description
技术领域
本发明涉及互联网路由技术领域，特别涉及一种路由快速恢复方法。
背景技术
随着互联网上诸如VoIP、实时视频等服务的部署，网络端到端的性能越发地引人关注，特别是报文延迟和丢失方面。而研究表明，路由协议对故障事件的反应特性，特别是路由收敛时间，对网络端到端的性能有极大的影响。因此，如何提高路由协议处理故障的能力，即自愈能力，成为近年来的研究热点之一。
从网络运营商的角度，更加严格的服务等级协定(SLA，Service LevelAgreement)对域内路由协议的收敛时间提出了更严苛的要求，而现有的域内路由协议的自愈能力不能满足用户的需求，例如，OSPF(Open ShortestPath First，开放最短路径优先)协议的路由收敛时间一般在几秒到几十秒之间。因此，需要一种方法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决路由协议对网络故障的处理能力差的问题。
为了达到上述目的，本发明提出一种OSPF快速恢复方法，包括以下步骤：检测故障；生成新的链路状态公告LSA反映拓扑变化，通过洪泛的方式传播给每个路由器；所述每个路由器根据新的拓扑重新计算路由。
作为本发明的一个实施例，所述生成新的链路状态公告时引入令牌桶算法，包括以下步骤：计时器每隔5秒产生一个令牌token，最大token数为3；如果需要产生LSA时，token数为0，则延迟请求，直至token数变为1，否则，立即产生一个LSA，并减少token数。
作为本发明的一个实施例，所述每个路由器根据新的拓扑重新计算路由时采用令牌桶算法，包括以下步骤：路由计算间隔定时器每个5秒产生一个token，最大token数为3；如果需要计算路由时，token数为0，则延迟计算，直至token数变为1，否则，在最小等待时间后开始计算。
作为本发明的一个实施例，当网络中存在链路抖动时，采用慢恢复机制处理，所述慢恢复机制采用两个计时器watch_timer和report_timer进行控制，其中，watch_timer和report_timer的初始值均设置为0，report_timer的取值为0、10、20、40、80、160、320、600秒。
作为本发明的一个实施例，所述慢恢复机制包括以下步骤：链路发生故障并恢复后，在report_timer之后报告该次恢复，同时将watch_timer设置为600秒；如果在watch_timer超时之前再次发生故障，则报告该故障，取消watch_timer，同时将report_timer的取值设置为当前取值的下一个；如果watch_timer超时，则将report_timer重新设置为0。
本发明通过调整OSPF协议中的计时器，使得OSPF协议能够在网络稳定偶然出现故障的情况下达到快速收敛，在网络不稳定的情况下减缓对故障的响应速度，不消耗过多的网络资源。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的OSPF快速恢复方法的流程图；
图2为本发明实施例的网络中出现故障的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明主要在于通过调整OSPF协议中的计时器，使得OSPF协议能够在网络稳定偶然出现故障的情况下达到快速收敛，在网络不稳定的情况下减缓对故障的响应速度，不消耗过多的网络资源。
如图1所示，为本发明实施例的OSPF快速恢复方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S101，检测故障。
在本发明实施例中，采用IETF中的双向故障检测技术(BFD，Bidirectional Failure Detecting)加快故障检测的速度。
步骤S102，生成新的LSA(Link State Announcement，链路状态公告)反映拓扑变化，通过洪泛的方式将该LSA传播给每个路由器。
在原来的OSPF协议中，为了控制对资源的消耗，例如，CPU和网路带宽，规定了两个计时器：MinLSInterval和MinLSArrival。其中，MinLSInterval为产生type，id和adv_router相同的同一LSA的两个实例的最小间隔时间，设为5秒；MinLSArrival为其他路由器对一个路由器产生的同一LSA的两个实例接收的最小间隔时间，设为1秒。
在本发明实施例中，引入令牌桶算法加快路由的收敛，具体地，以MinLSInterval为例进行说明。
计时器每隔5秒产生一个token，且token数最大为3。当需要产生一个LSA时，首先判断token数是否为0，如果是，则延迟该请求，直至token数变为1，否则，立即产生一个LSA，同时减小token数。
应理解，上述实施例仅是示意性的实施例，并不限制本发明仅能够通过上述实施例实现，还可通过除上述方法以外的其他方式实现。
步骤S103，每个路由器根据新的拓扑重新计算路由。
网络中的一个故障，如路由器故障，可能产生多个不同的LSA，这些LSA不一定同时到达，因此，在本发明的实施例中，定义了一个路由计算间隔定时器，使得路由器在收到第一个LSA后等待可能的更多的LSA，以提高效率。所述路由计算间隔定时器也采用令牌桶算法，具体地，本发明提出的可能的计算方案如下，当然本领域技术人员还能够根据下述方案提出其他修改或变化，这些修改或变化均应包含在本发明的包含范围之内。
路由计算间隔定时器每隔5秒产生一个token，且token数最大为3。当需要计算路由时，首先判断token数是否为0，如果是，则延迟计算，直至token数变为1，否则，在最小等待时间后开始计算。
作为本发明的一个实施例，网络中可能存在链路抖动，即一条链路在很短的时间内反复出现故障，针对这种情况，本发明采用慢恢复机制进行处理，即当一条链路从故障中恢复后，不立即产生LSA，而是等待一定的间隔后才产生LSA进行通告。具体地，本发明提出的可能的方案如下，当然本领域技术人员还能够根据下述方案提出其他修改或变化，这些修改或变化均应包含在本发明的包含范围之内。
定义两个计时器watch_timer和report_timer进行控制，其中report_timer的取值可为0、10、20、40、80、160、320、600秒。初始时，将watch_timer和report_timer的值均设置为0。
当链路发生故障并恢复后，在report_timer之后报告该次恢复，同时将watch_timer计时器设为600秒。如果在watch_timer超时之前再次发生故障，则报告该故障，取消watch_timer，同时将report_timer的取值设为当前取值的下一个，即如果当前取值为0，那么新值为20，如果当前取值为20，那么新值为40，以此类推。如果watch_timer超时，则将report_timer重新设置为0。
如图2所示，为本发明实施例的网络中出现故障的示意图。当网络中链路1和链路2同时出现故障的时候，在原来的OSPF协议中，路由器A检测到第一个故障后可立即生成一个LSA报告该故障，但是随后当它检测到第二个故障时，由于MinLSInterval计时器的限制，它必须要在5秒后才能报告该故障；而采用本发明实施例的方法后，路由器A能够立即报告第二个故障。类似地，对网络中的其他路由器而言，在原来的OSPF协议中，它们在处理第一个LSA后，由于MinLSArrival计时器的限制，必须要在1秒后才能处理第二个LSA；而采用本发明实施例的方法后，它们能够立即处理第二个LSA。这样，就使得故障信息能够及时的在网络中传播。故障信息的及时传播使得一个路由器能够在较短的时间间隔内收到两个LSA，然后用一次路由计算生成新的路由，提高了效率也加快了收敛。并且，即使一个路由器提前启动了路由计算，错过了第二个LSA，采用本发明实施例的方法后，该路由器也能够在第一次路由计算后立即启动第二次路由计算，而不需要等待很长的时间。
而且，在链路不稳定的情况下，如链路1反复出现故障时，采用本发明实施例的方法后，路由器A不立即公告链路1的恢复信息，在这段抑制时间后，如果链路1又出现故障，这时路由器A就不再需要公告该故障。这种机制避免了不必要的路由计算，提高了路由系统的稳定性。
本发明通过调整OSPF协议中的计时器，使得OSPF协议能够在网络稳定偶然出现故障的情况下达到快速收敛，在网络不稳定的情况下减缓对故障的响应速度，不消耗过多的网络资源。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (2)
1.一种OSPF快速恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测故障；
生成新的链路状态公告反映拓扑变化，通过洪泛的方式传播给每个路由器；
所述每个路由器根据新的拓扑重新计算路由；
所述检测故障采用双向故障检测技术；
所述生成新的链路状态公告时引入令牌桶算法，包括以下步骤：
计时器每隔5秒产生一个令牌token，最大token数为3；
如果需要产生链路状态公告LSA时，token数为0，则延迟请求，直至token数变为1，否则，立即产生一个LSA，并减少token数；
所述每个路由器根据新的拓扑重新计算路由时采用令牌桶算法，包括以下步骤：
路由计算间隔定时器每个5秒产生一个token，最大token数为3；
如果需要计算路由时，token数为0，则延迟计算，直至token数变为1，否则，在最小等待时间后开始计算；
所述的OSPF快速恢复方法，还包括：当网络中存在链路抖动时，采用慢恢复机制；
所述慢恢复机制采用两个计时器watch_timer和report_timer进行控制，其中，watch_timer和report_timer的初始值均设置为0秒，report_timer的取值为0、10、20、40、80、160、320、600秒；
所述慢恢复机制包括以下步骤：
链路发生故障并恢复后，在report_timer之后报告该次恢复，同时将watch_timer设置为600秒；
如果在watch_timer超时之前再次发生故障，则报告该故障，取消watch_timer，同时将report_timer的取值设置为当前取值的下一个；
如果watch_timer超时，则将report_timer重新设置为0。
2.如权利要求1所述的OSPF快速恢复方法，其特征在于，最小等待时间为100ms。
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