CN102025642B - 一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备。其中方法包括：第一路由设备在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与第一路由设备自身的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；第一路由设备在接收其他路由设备发来的第一LSA时，若判断接收的第一LSA中携带的路由器标识与第一路由设备自身的路由器标识一致时，判断该第一LSA是否是第一路由设备自生成的LSA，若否，确定出现路由器标识冲突。本发明准确可靠地检测出是否发生路由器冲突，避免现有技术中出现路由器冲突得不到解决时引发的网络振荡、部分路由无法正确计算以及无法正确构建SPF树的问题。

Description

一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备

技术领域

本发明涉及计算机网络通讯领域，尤其涉及一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备。

背景技术

互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force，IETF)是一个由为互联网技术工程及发展做出贡献的专家自发参与和管理的国际民间机构，其主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定。

在IPv6网络中，开放最短路径优先协议(Open Shortest Path First，OSPF)协议对应的版本号为版本3(version 3)。OSPFv3协议保留了OSPFv2协议的优点，并针对IPv6网络的特点，进行了部分的修订，是IPv6网络中主流的路由协议。OSPFv3协议中有许多与OSPFv2的标准RFC 2328规定是一致的，差异的地方在RFC 5340中规定。

在OSPFv3协议中，通过路由器标识(Router ID)唯一标识拓扑中的路由设备，Router ID也唯一的标识一个邻居，Router ID是一个IPv4的地址格式。因此目前Router ID通常是通过配置接口的IPv4地址。

在OSPF协议中，当一个OSPF路由设备第一次被激活，它使用OSPF的hello协议报文来发现与它连接的邻节点，然后用链路状态通告(Link StateAdvertisment，LSA)和这些路由设备交换链路状态信息。每个路由设备从邻接路由设备收到的LSA被该路由设备继续向各自的邻接路由设备传递，直到网络中的每个路由设备都收到了所有其它路由设备的LSA。LSA数据库不同于路由表，根据LSA数据库中的信息，每个路由设备可以计算到网络的每一目标的一条路径，创建以它为根的路由拓扑结构树，其中包含了形成路由表基础的最短路径优先(Shortest Path First，SPF)树。LSA承载了整个网络拓扑中的链路状态信息。通过这些信息，可以构建出整个OSPF网络，并计算出路由。

现有技术定义了自生成LSA的判断规则。路由设备通过判断收到的LSA信息中通告路由(Advertising Router)字段是否与自己的Router ID相同，来确定收到的LSA是否是该路由设备自生成的LSA。

路由设备在收到自生成LSA信息时，需要刷新LSA，并通告给邻居，若该LSA承载信息已经无效，无需重新生成，需要将该LSA老化，并通告给邻居。

当OSPF区域内出现两台路由设备配置相同的Router ID(也就是出现Router ID冲突)并且得不到解决时，两台路由设备将互相认为对端路由设备通告的LSA是自生成的LSA，那么两台设备将不断互相刷新LSA信息，不停触发路由计算，造成对路由设备的CPU不必要的消耗，导致出现网络振荡，并且部分路由无法正确计算，无法正确构建SPF树。现有技术中尚未提供一种较好的路由器标识冲突的检测方式以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备，用于准确可靠地检测出是否发生路由器冲突，避免现有技术中由于出现路由器冲突且得不到解决所引发的网络振荡、部分路由无法正确计算以及无法正确构建SPF树的问题。

本发明提供的一种路由器标识冲突的检测方法，包括：

第一路由设备在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与所述第一路由设备自身的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；

第一路由设备在接收其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA时，判断接收的第一LSA中携带的路由器标识是否与所述第一路由设备自身的路由器标识一致；若一致，判断该第一LSA是否是所述第一路由设备自生成的LSA，若否，则确定出现路由器标识冲突；

其中所述判断第一LSA是否是所述第一路由设备自生成的LSA，具体包括：在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所述第一路由设备自身的路由器标识一致之后，若至少连续两次收到冲突LSA，则确定所述第一LSA不是第一路由设备自生成的LSA；否则，确定接收的第一LSA是第一路由设备自生成的LSA；所述冲突LSA为所携带的路由器标识与所述第一路由设备的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较第一路由设备自身LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测装置，包括：

接收模块，用于接收其他路由设备发送的hello报文或第一链路状态通告LSA；

第一冲突检测模块，用于在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；

第二冲突检测模块，用于在接收其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA时，判断接收的第一LSA携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；在判断第一LSA中携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致时，进一步判断该第一LSA是否是所属路由设备自生成的LSA，若至少连续两次收到冲突LSA，则确定所述第一LSA不是所属路由设备自生成的LSA，则确定出现路由器标识冲突；否则，确定接收的第一LSA是所属路由设备自生成的LSA；所述冲突LSA为所携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较所属路由设备LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

本发明实施例提供的路由设备，包括本发明实施例提供的上述路由器标识冲突的检测装置。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备，通过判断路由设备接收的hello报文中的路由器标识是否与自身的路由器标识一致的方式，或者通过在路由设备接收的LSA中的路由器标识与自身的路由器标识一致情况下判断该LSA是否为该路由设备自生成的LSA的方式来实现路由器标识冲突的检测，检测过程准确可靠，为尽早解决路由器标识冲突提供了可能性，避免了现有技术中在出现路由器冲突且得不到解决时引发的网络振荡、部分路由无法正确计算以及无法正确构建SPF树的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测方法对应的网络架构图；

图2为本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的一种路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备分别进行详细地说明。

本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测方法，其网络架构图如图1所示，OSPF自治域(Autonomous System，AS)中包含两个区域即区域0和区域1；路由设备A～C属于区域0(Area 0)，其中路由设备C为区域边界路由器(AreaBorder Router，ABR)。路由设备C～E属于区域1(Area 1)，其中路由设备E为自治系统边界路由器(Autonomous System Border Router，ASBR)。

对OSPF自治域中的每个路由设备来说，其可能收到OSPF自治域中其他路由设备发送的HELLO报文，或收到其他路由设备发送的链路状态通告，本发明实施例提供了两种检测路由设备之间Router ID冲突的方法，一种可以通过路由设备接收的HELLO报文判断该路由设备是否与其他路由设备之间存在Router ID冲突；另一种方法可以通过路由设备接收的LSA判断该路由设备是否与其他路由设备之间存在Router ID冲突。为了方便说明，以图1中的路由设备A为例分别进行说明，其他路由设备与该路由设备检测Router ID冲突的方法类似，在此不再赘述。

第一种方法：

对于路由设备A来说，它会与同属一个区域0的与其直连的邻居路由设备(例如图1中的路由设备B)交互hello报文，在hello报文中会携带发送该hello报文的路由设备的Router ID信息，路由设备A接收到与其直连的邻居路由设备发送的hello报文时，可以通过判断该hello报文中携带的Router ID是否与路由设备A自身的Router ID一致；若一致，则确定出现Router ID冲突；反之，可以确定未出现Router ID冲突。

第二种方法：

路由设备A可以根据其接收的其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA来确定是否出现Router ID冲突，具体流程如2所示：

S201、路由设备A接收其他路由设备发来的第一LSA；

S202、判断接收的第一LSA中携带的路由器标识是否与路由设备A自身的Router ID一致；若一致，执行下述步骤S203；若否，转向步骤S205；

S203、判断该第一LSA是否是该路由设备A自生成的LSA；若是，执行下述步骤S204；若否，执行下述步骤S205；

S204、确定出现Router ID冲突；

S205、退出流程。

上述步骤S201中，路由设备A接收其他路由发来的第一LSA具体包括下面几种：

1、与路由设备A同属Area0的路由设备发送的路由链路状态通告(Router-LSA)；

与路由设备A同属Area0的路由设备例如路由设备B和C，在路由设备B和C的OSPF进程启动时，需要在Area0内通告Router-LSA，该Router-LSA中携带了发送该Router-LSA的路由设备的Router ID(通过adverting router字段携带)及相连的链路等信息。

2、与路由设备A同属Area0的路由设备且为ABR的路由设备发送的区域间路由链路状态通告(Inter-Area-Router-LSA)；

在图1中，与路由设备A同属Area0且为ABR的路由设备为路由设备C，该路由设备会向Area 0中的每个路由设备发送Inter-Area-Router-LSA，用以通告Area1的路由信息，在发送的Inter-Area-Router-LSA中的目的路由器标识(Destination Router ID)字段中指示发送该Inter-Area-Router-LSA的路由设备为路由设备C。

路由设备A接收该Inter-Area-Router-LSA，可以通过其中Destination RouterID字段判断是否与自身Router ID一致，进而进一步判断是否存在Router ID的冲突。

3、与路由设备A不属于同一个区域且为ASBR的路由设备发送的自治系统外部链路状态通告(AS-External-LSA)。

在图1中，与路由设备A不属同一区域且为ASBR的路由设备为路由设备E。

路由设备E引入的外部路由会通过AS-External-LSA向整个OSPF自治域范围内泛洪，路由设备A接收到该AS-External-LSA时，可以通过其中advertingrouter字段判断是否与自身Router ID一致，进而判断是否存在Router ID的冲突。

上述S203步骤中，由于现有RFC5340中，定义了收到的LSA中携带的路由器标识与自身路由器标识一致时，判断该LSA为自生成的LSA，那么路由设备A在收到第一LSA之后，为了确定该第一LSA是自身发生Router ID冲突的路由设备发送的LSA，还是路由设备A自生成的LSA，通过下述技术手段来区分：

在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与路由设备A自身的路由器标识一致之后，若路由设备至少连续两次收到冲突LSA，则确定第一LSA不是该路由设备A自生成的LSA；否则，确定接收的第一LSA是该路由设备A自生成的LSA。冲突LSA为所携带的路由器标识与路由设备A的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较路由设备A自身LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

上述技术手段是发明人基于下述规律确定的：

发明人发现，按照现有的标准的规定，如果路由设备A收到一个第一LSA(上述三种LSA中的任一种)，假设是路由设备C，若其中携带的Router ID与路由设备A自身的Router ID一致，首先会按照现有标准判定收到了一个自生成的LSA，并按照下述几种情况分别进行处理：

①路由设备A判断自身LSA数据库中当前不存在自生成LSA(携带的Router ID与路由设备A自身的Router ID一致)；则此时路由设备A将会认为收到的第一LSA是自己原先通告的无效LSA，需要将其老化(即删除)；并且会生成一个序列号Seq Number＝n+1且age值为3600s的LSA并通告给路由设备C。

②路由设备A判断自身LSA数据库中当前已存在自生成LSA；且LSA数据库中的自生成的LSA的Seq Number＝m，若m小于n，此时会将数据库中的自生成的LSA通告回给路由设备C；并且设置通告的LSA中的Seq Number为n+1。

③路由设备A判断自身LSA数据库中当前已存在自生成LSA；且LSA数据库中的自生成的LSA的Seq Number＝m，若m大于n，此时会将数据库中的自生成的LSA通告回给路由设备C；并且设置通告的LSA中的Seq Number为m。

路由设备C收到路由设备A返回的LSA后，如果其Router ID确实与路由设备A相同，那么路由设备C会再次回复LSA给路由设备；此时路由设备C回复的LSA中的序列号Seq Number的值应当等于路由设备在上述三种情况下通告的LSA的Seq Number的值再加1(假设等于x+1)。

路由设备A收到Seq Number的值等于x+1的LSA之后，会再次按照现有标准判定其为自生成的LSA，按照现有标准，路由设备A会根据下述两种情况进行进一步的操作：

④路由设备A判断自身LSA数据库中无该自生成LSA；此时会生成一个Seq Number＝x+1的age值为3600s的LSA并通告给路由设备C。

⑤路由设备A判断自身LSA数据库中已有该自生成LSA(对应的SeqNumber＝x)，此时会设置Seq Number＝x+2并通告给路由设备C。

在执行上述两种情况下的操作后，如果路由设备C确实与路由设备A的路由器标识相同，那么还会反复执行刷新LSA，且通告至路由设备A的操作，对于路由设备A来说，还会连续收到路由设备C发出的LSA，且每次接收的LSA中的序列号(Seq Number)较本地LSA数据库中的自生成的LSA的序列号大1，根据这个规律，本发明实施例可以判定只要出现这种情况，就可以认定之前收到的第一LSA不是自生成的LSA，出现了路由器标识的冲突。较佳地，为了尽早地定位是否发生了路由器标识的冲突，本发明实施例中，在连续出现两次(若只有一次则会在特殊情况导致误判)接收到路由设备返回的LSA，且其中序列号的值较本地LSA数据中自生成的LSA序号的值大1，则可认定是出现路由器标识的冲突。

较佳地，为了便于按照上述规律成功地检测是否发生路由器标识冲突，在本发明实施例中，还需要在路由器A中设定：在判断第一LSA携带的路由器标识与路由设备A自身的路由器标识一致之后，若查询当前LSA数据库中没有自生成的LSA(前述①的情况)，则将接收的第一LSA保留设定的时间后删除；该设定的时间满足删除第一LSA的时间晚于路由设备A下一次再收到路由设备C发送的LSA的时间。这样，就避免出现出现上述④的情况，保证在收到第一LSA之后，路由设备A每次收到路由设备C发送的LSA，都可以与自身保存的自生成的LSA进行比较，尽早确定是否是发生了路由器标识冲突。

较佳地，为了尽可能降低出现路由器标识冲突时引起的网络振荡的影响，在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与路由设备A自身的路由器标识一致之后，按照设定的时间间隔进行LSA的刷新，设定的时间间隔满足每次刷新的时间间隔以二进制指数递增。

本发明实施例中，在检测出现路由器标识冲突后，还可以针对该第一LSA发出Router ID冲突的告警消息，网络管理人员可根据该告警消息，修订出现冲突的路由设备的Router ID，使两者不再采用相同的Router ID。

对于根据接收到的Router-L SA或Inter-Area-Router-L SA确定出现RouterID冲突的情况，可以设定检测到一次即发出一次告警消息；

对于根据接收到的External-LSA确定出现Router ID冲突的情况，由于对于ASBR来说，每一次重分发引入的路由数量非常多，对于此情况发出的告警消息的频率不宜过高，例如可以设置最多10s内发出一次告警消息。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种路由器标识冲突的检测装置及路由设备，由于该装置及设备解决问题的原理与前述一种路由器标识冲突的检测方法相似，因此该装置和路由设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测装置，如图3所示，包括：

接收模块301，用于接收其他路由设备发送的hello报文或第一链路状态通告LSA；

第一冲突检测模块302，用于在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；

第二冲突检测模块303，用于在接收其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA时，判断接收的第一LSA携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；在判断第一LSA中携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致时，进一步判断该第一LSA是否是所属路由设备自生成的LSA，若否，则确定出现路由器标识冲突。

进一步地，上述第二冲突检测模块303，具体用于在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致之后，若至少连续两次收到冲突LSA，则确定所述第一LSA不是所属路由设备自生成的LSA；否则，确定接收的第一LSA是所属路由设备自生成的LSA；所述冲突LSA为所携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较所属路由设备LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

进一步地，上述第二冲突检测模块303，还用于在判断第一LSA携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致之后，若查询当前LSA数据库中没有与第一LSA一致的自生成LSA，则将接收的第一LSA保留设定的时间后删除；所述设定的时间满足删除第一LSA的时间晚于所属路由设备下一次再收到所述其他路由设备发送的LSA的时间。

进一步地，本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测装置，如图3所示，还可以包括：告警模块304，用于在确定出现路由器标识冲突之后，针对接收到的第一LSA发出路由器标识冲突的告警消息。

进一步地，本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测装置，如图3所示，还可以包括：LSA刷新模块305，用于在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所述第一路由设备自身的路由器标识一致之后，按照设定的时间间隔进行LSA刷新；所述设定的时间间隔满足每次刷新的时间间隔以二进制指数递增。

本发明实施例还提供了一种路由设备，该路由设备包括本发明实施例提供的上述路由器标识冲突的检测装置。

本发明实施例提供的路由器标识冲突的检测方法、装置及路由设备，通过判断路由设备接收的hello报文中的路由器标识是否与自身的路由器标识一致的方式，或者通过在路由设备接收的LSA中的路由器标识与自身的路由器标识一致情况下判断该LSA是否为该路由设备自生成的LSA的方式来实现路由器标识冲突的检测，检测过程准确可靠，为尽早解决路由器标识冲突提供了可能性，避免了现有技术中在出现路由器冲突且得不到解决时引发的网络振荡、部分路由无法正确计算以及无法正确构建SPF树的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种路由器标识冲突的检测方法，其特征在于，包括：

第一路由设备在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与所述第一路由设备自身的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；

第一路由设备在接收其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA时，判断接收的第一LSA中携带的路由器标识是否与所述第一路由设备自身的路由器标识一致；若一致，判断该第一LSA是否是所述第一路由设备自生成的LSA，若否，则确定出现路由器标识冲突；

其中所述判断第一LSA是否是所述第一路由设备自生成的LSA，具体包括：

在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所述第一路由设备自身的路由器标识一致之后，若至少连续两次收到冲突LSA，则确定所述第一LSA不是第一路由设备自生成的LSA；否则，确定接收的第一LSA是第一路由设备自生成的LSA；所述冲突LSA为所携带的路由器标识与所述第一路由设备的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较第一路由设备自身LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其他路由设备发来的第一LSA为：

与所述第一路由设备同属一个区域Area的路由设备发送的路由链路状态通告Router-LSA；或

与所述第一路由设备同属一个区域且为区域边界路由器ABR的路由设备发送的区域间路由链路状态通告Inter-Area-Router-LSA；或

与所述第一路由设备不属于同一个区域且为自治系统边界路由器ASBR的路由设备发送的自治系统外部链路状态通告AS-External-LSA。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断第一LSA携带的路由器标识与所述第一路由设备自身的路由器标识一致之后，若所述第一路由设备查询当前LSA数据库中没有自生成的LSA，则将接收的第一LSA保留设定的时间后删除；所述设定的时间满足删除第一LSA的时间晚于第一路由设备下一次再收到所述其他路由设备发送的LSA的时间。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在确定出现路由器标识冲突之后，还包括：

针对接收到的第一LSA发出路由器标识冲突的告警消息。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所述第一路由设备自身的路由器标识一致之后，还包括：

按照设定的时间间隔进行LSA刷新；所述设定的时间间隔满足每次刷新的时间间隔以二进制指数递增。

6.一种路由器标识冲突的检测装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收其他路由设备发送的hello报文或第一链路状态通告LSA；

第一冲突检测模块，用于在接收其他路由设备发来的hello报文时，判断接收的hello报文携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；若一致，则确定出现路由器标识冲突；

第二冲突检测模块，用于在接收其他路由设备发来的第一链路状态通告LSA时，判断接收的第一LSA携带的路由器标识是否与所属路由设备的路由器标识一致；在判断第一LSA中携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致时，进一步判断该第一LSA是否是所属路由设备自生成的LSA，若至少连续两次收到冲突LSA，则确定所述第一LSA不是所属路由设备自生成的LSA，则确定出现路由器标识冲突；否则，确定接收的第一LSA是所属路由设备自生成的LSA；所述冲突LSA为所携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致且序列号sequence number字段的值较所属路由设备LSA数据库中保存的自生成LSA中的sequence number字段大1的LSA。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二冲突检测模块，还用于在判断第一LSA携带的路由器标识与所属路由设备的路由器标识一致之后，若查询当前LSA数据库中没有与所述第一LSA一致的自生成LSA，则将接收的第一LSA保留设定的时间后删除；所述设定的时间满足删除第一LSA的时间晚于所属路由设备下一次再收到所述其他路由设备发送的LSA的时间。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：

告警模块，用于在确定出现路由器标识冲突之后，针对接收到的第一LSA发出路由器标识冲突的告警消息。

9.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：LSA刷新模块，用于在判断接收的第一LSA携带的路由器标识与所属路由设备自身的路由器标识一致之后，按照设定的时间间隔进行LSA刷新；所述设定的时间间隔满足每次刷新的时间间隔以二进制指数递增。

10.一种路由设备，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的路由器标识冲突的检测装置。

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