CN101616095B - 一种选举指定中间系统的方法和路由器 - Google Patents

一种选举指定中间系统的方法和路由器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种选举指定中间系统的方法和路由器。其中，所述方法包括：从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。根据本发明实施例，可以提高DIS切换过程中广播网络的可靠性。

Description

一种选举指定中间系统的方法和路由器
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，特别是涉及一种选举指定中间系统的方法和路由器。
背景技术
现今的数据通信网络主要由IP(Internet protocol，因特网协议)协议栈承载，在IP网络中，路由器作为基本网元，承担着传递IP报文的角色，并根据ISIS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)路由协议来确定下一跳的目的地址和出接口。ISIS路由协议是基于链路状态算法的协议，当网络中所有的路由器都运行ISIS协议时，相邻的路由器之间就会建立邻居关系，每个路由器把自己与相邻路由器之间的链路信息泛洪给整个网络，当网络中的每个路由器都收集到网络中其他路由器泛洪的链路信息时，就合成一张反映整个网络链路状态的拓扑图。其中，同一个广播网上的路由器会选举一个DIS(Designated Intermediate System，指定中间系统)，并由该DIS产生一个伪节点，并由伪节点与各个路由器之间建立邻居关系，从而简化广播网的拓扑结构。
在现有技术中，通过抢占式的方式选举DIS，具体地，先比较同一level上所有IS(Intermediate Systems，中间系统)的DIS优先级，DIS优先级高的IS被选举为DIS，如果DIS优先级相同，则比较接口的MAC(Medium AccessControl，介质访问控制)地址，MAC地址大的IS被选举为DIS。当网络中新增一个DIS优先级比当前DIS高的IS时，该新增加的IS就立即抢占DIS位置，代替之前的IS成为新的DIS。
但是，发明人在研究中发现，在DIS切换过程中，由于软、硬件等原因，会导致各个路由器的行为不一致。例如，请参阅图1，图1为抢占前各个路由器之间的网络拓扑图。如图1所示，路由器B被选举为DIS，并由路由器B建立伪节点。当比路由器B优先级更高的路由器D抢占了路由器B的DIS位置后，此时，由于各个路由器的行为不一致，可能一些设备仍然认为路由器B为DIS，而其它设备认为路由器D为DIS。请参阅图2，图2为现有技术中抢占后各个路由器之间的网络拓扑图。从图2中可以看出，路由器A和路由器B仍认为路由器B是DIS，而路由器C和认为路由器D是DIS。这样，路由器A会认为自己只能到达路由器B，而不能到达路由器C和路由器D；其它设备也存在同样的问题。从流量模型来看，原来路由器A能到达路由器C，现在因为新增了路由器D，导致路由器A和路由器C的业务中断，降低了广播网络可靠性。如果该广播网中DIS设备不停震荡，DIS不断切换，导致经过该广播网的流量受到严重影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种选举指定中间系统的方法和路由器，以提高DIS切换过程中广播网络的可靠性。
本发明实施例公开了一种选举指定中间系统DIS的方法，包括：从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
本发明实施例还公开了一种选举DIS的方法，包括：从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中的优先级字段值设置为最大值，最大的优先级字段值用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
本发明实施例还公开了一种路由器，包括：选举单元，用于从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；广播单元，用于广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
本发明实施例还公开了一种路由器，包括：选举单元，用于从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；广播单元，用于广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中的优先级字段值设置为最大值，最大的优先级字段值用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
由上述实施例可以看出，当广播网中的某一个IS选举为DIS后，通过在IIH报文中设置一个DIS标识的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
或者，当广播网中的某一个IS选举为DIS后，通过在IIH报文中设置优先级字段值为最大值的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为抢占前各个路由器之间的网络拓扑图；
图2为现有技术中抢占后各个路由器之间的网络拓扑图；
图3为本发明一种选举指定DIS的方法的一个实施例的流程图；
图4为本发明一种选举当前DIS的方法的另一个实施例的流程图；
图5为本发明一种选举DIS的方法的另一个实施例的流程图；
图6为本发明一种路由器的一个实施例结构图；
图7为本发明一种路由器的另一个实施例结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
实施例一
请参阅图3，其为本发明一种选举DIS的方法的一个实施例的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤301：从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
其中，所述从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS包括：当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级不同时，比较所有IS的DIS优先级，将DIS优先级高的IS选举为所述当前DIS；或者，当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级相同时，比较所述IS的MAC地址，将MAC地址大的IS选举为所述当前DIS。
步骤302：广播IIH(Intermediate System to Intermediate System Hello)报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
其中，所述DIS标识为所述IIH报文的优先级字段的最高位。
需要说明的是，本发明并不对DIS标识在所述IIH报文中的具体位置进行限定，可以是IIH报文的优先级字段的最高位，也可以是IIH报文中的任意一个空闲位或保留位。
需要进一步说明的是，本发明实施例还包括：当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值；或者，当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为本地配置的值。
还需要进一步说明的是，本发明实施例还包括：在广播的IIH报文中设置非DIS标识，所述非DIS标识用于指示自身不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS，或者，当所述IS故障或被强制不作为所述当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。其中，本发明并不对非DIS标识在所述IIH报文中的具体位置进行限定，可以与DIS标识共用IIH报文的优先级字段的最高位，也可以是IIH报文中的任意一个空闲位或保留位。
由上述实施例可以看出，当广播网中的某一个IS选举为当前DIS后，通过在IIH报文中设置一个DIS标识的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
特别是本地配置的优先级最高的IS存在某些故障，例如链路不稳定、系统压力过大导致ISIS邻居震荡时，本发明的效果尤为明显。
实施例二
下面结合具体应用场景说明本发明实施例一的具体实现过程。请继续参阅图1，如图1所示，广播网中共存3台路由器A、路由器B和路由器C且处于同一个级别，优先级和MAC地址属性分别为：
路由器A：DIS Priority：100    MAC：00-E0-4C-77-7E-27
路由器B：DIS Priority：100    MAC：00-E0-4C-77-7E-28
路由器C：DIS Priority：64     MAC：00-E0-4C-77-7E-30
结合图1的网络拓扑图，请参阅图4，其为本发明一种选举当前DIS的方法的另一个实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤401：路由器A、路由器B和路由器C分别接收彼此发送的IIH报文；
其中，在IIH报文头部含有优先级Priority字段，在该优先级字段中指示IIH报文所对应的路由器的DIS优先级。
步骤402：路由器A、路由器B和路由器C分别比较三者之间的优先级字段值，优先级字段值大的路由器被选举为当前DIS；
其中，根据本实施例中路由器A、路由器B和路由器C的DIS优先级字段值可知：路由器A和路由器B的DIS优先级大于路由器C的DIS优先级，同时，路由器A和路由器B的DIS优先级相同。
步骤403：如果优先级字段值相同，路由器A、路由器B和路由器C分别比较三者之间的MAC地址，MAC地址大的路由器被选举为当前DIS；
其中，路由器A和路由器B的DIS优先级相同，进一步根据路由器A和路由器B的MAC地址可知，路由器B的优先级大于路由器A的优先级，故路由器B被选举为当前DIS。
步骤404：路由器A、路由器B和路由器C分别广播IIH报文，路由器B所广播的IIH报文中包含有用于指示路由器B自身为当前DIS的DIS标识，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值。
其中，所述DIS标识可以为所述IIH报文的优先级字段的最高位。优先级字段值是用一个字节的低七个比特表示的，取值范围是0～127，最高一个比特作为保留位，目前没有使用。将保留的最高位作为DIS标识位。当然，本发明并不对DIS标识在所述IIH报文中的具体位置进行限定，可以是IIH报文的优先级字段的最高位，也可以是IIH报文中的任意一个空闲位或保留位。
此外，当路由器B为DIS时，除了可以将其广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值之外，也可以将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为本地配置的值。
此外，当路由器B为DIS时，还可以在其广播的IIH报文中设置非DIS标识，所述非DIS标识用于指示自身不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。或者，当所述IS故障或被强制不作为所述当前DIS时，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。例如，当将路由器B的优先级字段值强制更改为0、路由器B的接口被重置或者邻居被迫重建时，这时，都指示路由器B不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。其中，当路由器B的优先级字段值强制更改为0时，广播的IIH报文中的优先级字段值为0，当路由器B接口被重置或者邻居被迫重建时，广播的IIH报文中的优先级字段值为本地配置的值。
需要说明的是，本发明并不对非DIS标识在所述IIH报文中的具体位置进行限定，可以与DIS标识共用IIH报文的优先级字段的最高位也可以是IIH报文中的任意一个空闲位或保留位。
当有路由器D新加入到该广播网中时，且路由器D的优先级和MAC地址属性为：DIS Priority：101    MAC：00-E0-4C-77-7E-35
因为路由器D的优先级更高，在现有技术中，路由器D将抢占路由器B的DIS地位。根据本发明的技术方案，路由器B当选为DIS后，在IIH报文中通告出去的属性为：
DIS标识位：1
优先级字段值：127
MAC地址：00-E0-4C-77-7E-28
此时，当路由器D加入广播网后，发现路由器B的DIS比特位是1，且优先级字段值为127，这些信息说明路由器B已经是DIS，因此路由器D不再认为自己的优先级最高，从而不会抢占路由器B的DIS地位。
由上述实施例可以看出，虽然路由器D的本地优先级比路由器A、路由器B和路由器C都高，但因为路由器B已经是DIS，并且在IIH报文中通过DIS标识通告路由器A、路由器C和路由器D，路由器B为当前DIS，使得其它设备无法抢占。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
实施例三
请参阅图5，其为本发明一种选举DIS的方法的另一个实施例的流程图，本实施例与实施例一的区别在于，通过将IH报文中的优先级字段值设置为最大值的方式通告自身为当前DIS。该方法包括以下步骤：
步骤501：从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
步骤502：广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中的优先级字段值设置为最大值，最大的优先级字段用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
由本发明实施例可以看出，当广播网中的某一个IS选举为当前DIS后，通过在IIH报文中设置优先级字段值为最大值的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
特别是本地配置的优先级最高的IS存在某些故障，例如链路不稳定、系统压力过大导致ISIS邻居震荡时，本发明的效果尤为明显。
实施例四
与上述一种选举DIS的方法相对应，本发明实施例还提供了一种路由器。请参阅图6，其为本发明一种路由器的一个实施例结构图，该装置包括：选举单元601和广播单元602。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。
选举单元601，用于从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
广播单元602，用于广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于时所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
其中，选举单元601包括：第一选举子单元6011，
第一选举子单元6011，用于当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级不同时，比较所有IS的DIS优先级，将DIS优先级高的IS选举为所述当前DIS；
或者，第二选举子单元6012，用于当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级相同时，比较所有IS的MAC地址，将MAC地址大的IS选举为所述当前DIS。
其中，广播单元602包括：DIS标识设置子单元6021，用于在所述IIH报文中设置用于指示自身为当前DIS的DIS标识。
需要说明的是，所述路由器还包括：第一设置单元603，
第一设置单元603，用于当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值；
或者，还包括：第二设置单元，用于当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为本地配置的值。
还需要进一步说明的是，所述路由器还进一步包括：非DIS标识设置单元604，用于在广播的IIH报文中设置非DIS标识，所述非DIS标识用于指示自身不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。或者，所述路由器还进一步包括：重选单元，用于在当前DIS故障或被强制不作为当前DIS时，重现选举当前DIS
由上述实施例可以看出，当广播网中的某一个IS选举为当前DIS后，通过在IIH报文中设置一个DIS标识的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
特别是本地配置的优先级最高的IS存在某些故障，例如链路不稳定、系统压力过大导致ISIS邻居震荡时，本发明的效果尤为明显。
实施例五
本发明实施例还提供了一种路由器。请参阅图7，其为本发明一种路由器的另一个实施例结构图，该装置包括：选举单元701和广播单元702。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。
选举单元701，用于从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
广播单元702，用于广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中的优先级字段值设置为最大值，最大值的优先级字段值用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS。
由上述实施例可以看出，当广播网中的某一个IS选举为当前DIS后，通过在IIH报文中设置优先级字段值为最大值的方式，立即向广播网中的所有IS通告自身已经成为当前DIS，从而保证其它IS在它正常工作期间不能抢占DIS地位，同时，当有新的IS接入该广播网时，无论优先级或者MAC地址是否大于当前DIS的优先级或者MAC地址，都不会抢占DIS地位。解决广播网上DIS切换引起的网络震荡，提高了DIS切换过程中广播网络的可靠性。
特别是本地配置的优先级最高的IS存在某些故障，例如链路不稳定、系统压力过大导致ISIS邻居震荡时，本发明的效果尤为明显。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上对本发明所提供的一种选举DIS的方法和路由器进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种选举指定中间系统的方法，其特征在于，包括：
从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS；
当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值或本地配置的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS包括：
当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级不同时，比较所有IS的DIS优先级，将DIS优先级高的IS选举为所述当前DIS；
或者，
当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级相同时，比较所有IS的MAC地址，将MAC地址大的IS选举为所述当前DIS。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DIS标识为：
所述IIH报文的优先级字段的最高位。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在广播的IIH报文中设置非DIS标识，所述非DIS标识用于指示自身不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS；
或者，
当所述IS故障或被强制不作为所述当前DIS时，所述级别的其他IS重新选举当前DIS。
5.一种路由器，其特征在于，包括：
选举单元，用于从本地所在级别的所有中间系统IS中选举出一个IS作为所述级别的当前指定中间系统DIS；
广播单元，用于广播IIH报文，当所述IS被选举为所述级别的当前DIS时，所述IIH报文中包含用于指示自身为所述级别的当前DIS的DIS标识，所述DIS标识用于使所述级别的其他IS选择所述IS为所述级别的当前DIS；
第一设置单元或者第二设置单元；
第一设置单元，用于当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为最大值；
第二设置单元，用于当自身为所述当前DIS时，将广播的IIH报文中的优先级字段值设置为本地配置的值。
6.根据权利要求5所述的路由器，其特征在于，所述选举单元包括：
第一选举子单元，用于当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级不同时，比较所有IS的DIS优先级，将DIS优先级高的IS选举为所述当前DIS；
或者，
第二选举子单元，用于当所述本地所在级别的所有IS的DIS优先级相同时，比较所有IS的MAC地址，将MAC地址大的IS选举为所述当前DIS。
7.根据权利要求5所述的路由器，其特征在于，所述广播单元包括：
DIS标识设置子单元，用于在所述IIH报文中设置用于指示自身为当前DIS的DIS标识。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的路由器，其特征在于，还包括：
非DIS标识设置单元，用于在广播的IIH报文中设置非DIS标识，所述非DIS标识用于指示自身不再是当前DIS，所述级别的其他IS重新选举当前DIS；
或者，
重选单元，用于在当前DIS故障或被强制不作为当前DIS时，重新选举当前DIS。
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