CN102281200B - 选取当前备份路由的方法和路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选取当前备份路由的方法和路由器，属于通信网络领域。该方法包括：获取主用路由和多个待选备份路由；从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少；将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由。该路由器包括：获取单元、待选备份路由选择单元和备份路由配置单元。本发明实施例通过在选择当前备份路由时，将与主用路由对应的转发路径重合节点最少的待选备份的作为当前备份路由，使得当主用路由对应的转发路径出现故障时，能够最大程度上避免因为主备路径存在重合节点而导致的主备路径同时失效，提高了备份路径的安全性和对业务的保障性。

Description

选取当前备份路由的方法和路由器

技术领域

本发明涉及通信网络领域，特别涉及一种选取当前备份路由的方法和路由器。

背景技术

在传统的IP网络上，由于各种因素的影响，转发链路可能出现底层故障。当路由器等转发设备检测到这种故障的时候，会通知上层路由系统对路由数据库进行更新，重新计算路由。某些路由协议可能还需要等待全网内的拓扑状态刷新完成才能进行新的路由计算，通常从链路故障发生到路由系统完成路由收敛（重新选择了一条可用的路由）之间，要经历几秒钟的时间。对于网络上某些对延时、丢包等非常敏感的业务来说，秒一级的收敛时间是不能忍受的，这将导致当前业务的中断。针对这种情况，现有的BGP支持自动的FRR备份路径的计算，具体是以优选路由对应的转发路径作为主路径，选取比优选路由较次的路由作为备份路由，当主路径出现故障时，利用备份路径转发信息。

在对现有技术进行分析后，发明人发现现有技术至少具有如下缺点：

当选择的主路径和备份路径存在重合的转发链路或节点时，一旦重合的转发链路或节点出现故障，会导致该主备路径均失效，使得FRR功能不可用，对业务造成严重影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种选取当前备份路由的方法和路由器。所述技术方案如下：

一方面，一种选取当前备份路由的方法，包括：

获取主用路由和多个待选备份路由；

从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少；

将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由；

所述从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由包括：

从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳；

从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口；

根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议IGP生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数；

确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

另一方面，一种路由器，包括：

获取单元，用于获取主用路由和多个待选备份路由；

待选备份路由选择单元，用于从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少

备份路由配置单元，用于将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由；

所述待选备份路由选择单元包括：

第一待选备份路由组确定子单元，用于从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳；

第二待选备份路由组确定子单元，用于从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口；

重合节点查询子单元，用于根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议IGP生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数；

待选备份路由选择子单元，用于确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

通过在选择当前备份路由时，将与主用路由对应的转发路径重合节点最少的待选备份的作为当前备份路由，使得当主用路由对应的转发路径出现故障时，能够最大程度上避免因为主备路径存在重合节点而导致的主备路径同时失效，提高了备份路径的安全性和对业务的保障性。

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是本发明实施例提供的一种选取当前备份路由的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种选取当前备份路由的方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一个示例的节点图；

图4是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种选取当前备份路由的方法的流程图。该实施例中的执行主体为路由器，在网络中包括多个路由器以及路由器中相邻路由器之间延伸的多条数据链路。参见图1，该实施例包括：

101、获取主用路由和多个待选备份路由。

在本实施例中，路由器维护一张路由表。路由器从该路由表中获取多个路由前缀相同的路由，从所述多个路由前缀相同的路由中确定一个主用路由和多个待选备份路由。可选地，所述主用路由根据一个预设的主用路由选取规则确定的。

102、从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少。

优选地，在本实施例中，在获取主用路由和多个待选备份路由后，对所述多个待选备份路由对应的转发路径和主用路由对应的转发路径进行比较，从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少。所述主用路由对应的转发路径和一条待选备份路由对应的转发路径的重合节点数可能达到的最小值为0，即没有任何重合节点。

优选地，在所述多个待选备份路由中，可能存在多个最佳待选备份路由。当存在多个最佳待选备份路由时，所述确定一个最佳待选备份路由包括根据预设的优先级规则从多个最佳待选备份路由中选择一个最佳待选备份路由，或者，从多个最佳待选备份路由中随机选择一个最佳待选备份路由。

103、将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由。

所述当前备份路由用于在所述主用路由失效时，接替所述主用路由，以防止数据流中断。

本实施例提供的方法，通过在选择当前备份路由时，将与主用路由对应的转发路径重合节点最少的的转发路径对应的待选备份路由的作为当前备份路由，使得当主用路由对应的转发路径出现故障时，能够最大程度上避免因为主备路径存在较多的重合节点而导致的主备路径同时失效的可能性，提高了备份路径的安全性和对业务的保障性。

图2是本发明实施例提供的一种选取当前备份路由的方法的流程图。该实施例中的执行主体为路由器。参见图2，该实施例包括如下内容：

201、获取主用路由和多个待选备份路由。

该步骤与步骤101同理，在此不再赘述。本领域技术人员可以获知，该多个待选备份路由指两个或两个以上待选备份路由。

202、从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳。

优选地，在本实施例中，所述原始下一跳为用于发布边界网关协议（BGP）路由的BGP更新（Update）报文中携带的下一跳。

该步骤202用于从多个待选备份路由中先排除和主用路由有相同原始下一跳的待选备份路由，如果路由的原始下一跳相同，转发路径一般来说也相同。也就是说，与主用路由具有相同原始下一跳的待选备用路由对应的转发路径与主用路由对应的转发路径有重合的节点。因此，步骤202对与主用路由具有相同原始下一跳的待选备份路由进行排除，从而降低后续选择最佳待选备份路由的工作量。

例如：如图3所示，将RT0从RR1学习到的以RT6为原始下一跳的路由作为主用路由，主用路由对应的转发路径为RT0-RT1-RT4-RT6，路由前缀为1.1.1.1/32。此外，RT0还从RR1和/或RR2共学习到四条到达路由前缀为1.1.1.1/32的路由，如图3所示，分别为待选备份路由1、2、3、4，其中待选备份路由2是从RR2学习到的，其原始下一跳与主用路由的原始下一跳相同。其不同之处在于，主用路由和待选备份路由2是从不同的RR学习到的。若待选备份路由的原始下一跳和主用路由的原始下一跳都为RT6的环回地址，则这两条路由对应的转发路径是相同的。由图3可知，待选备份路由2的原始下一跳为RT6，则该待选备份路由2的原始下一跳和主用路由的原始下一跳都为RT6，也就是说，待选备份路由2对应的转发路径也为RT0-RT1-RT4-RT6。因此待选备份路由2不能担任备份路由，需要排除待选备份路由2，将其他三条待选备份路由作为第一待选备份路由组。

203、从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口。

在本实施例中，该步骤203用于排除和主用路由有相同直连出接口的待选备份路由。如果两条路由具有相同的直连出接口，则说明这两条路由分别对应的转发路径具有重合的节点。如果其中一条路由对应的转发路径出现故障，则另外一条路由对应的转发路径也出现故障的概率相对较高。因此在步骤203中，删除了与主用路由具有相同直连出接口的待选备份路由，保留了与主用路由不具有相同直连出接口的待选备份路由。由于步骤203对第一待选备份路由组中的路由进行排除，进一步地缩小了待选备份路由的数量，因此可以进一步地降低了后续选择最佳待选备份路由的工作量。

一条路由的出接口信息即为直连出接口。将所述第一待选白备份路由组中每条路由的直连出接口与所述主用路由的直连出接口进行比较，就可以确定与所述主用路由具有相同的直连出接口的路由，剩余的路由即为不具有相同的直连出接口的路由。

例如：如图3所示，当经过步骤202的筛选后，第一待选备份路由组包括待选备份路由1、3、4，主用路由的直连出接口为RT4，而待选备份路由3的直连出接口也为RT4，该待选备份路由3不能担任备份路由，排除待选备份路由3，将其他两条待选备份路由作为第二待选备份路由组。

本领域技术人员可以获知，主用路由和待选备用路由的直连出接口可以从路由器保存的路由表中获知。

204、根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议（IGP）生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数。

本领域技术人员可以获知，现实生活中的网络拓扑，可以抽象成由节点（路由器）和边（路由器之间的链路）构成的有向连通图。对于内部网关协议（IGP，Interior Gateway Protocols）来说，能够通过链路状态通告来传递整个IGP网络的拓扑，这样在单台设备（路由器）就能构成一个有向的联通图。对于有向连通图，以任意一个节点为起点，利用最短路径算法可以计算出到其他节点的最短路径。那么，对于能抽象成有向连通图的网络拓扑来说，也可以利用最短路径算法先计算出以任意一台路由器为起点，到达其他路由器的最短路径，然后根据各路由器的网络连接情况可以得到各个网络中路由的路径信息。

因此，在本实施例中，任意一台路由器上，根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据IGP生成的网络拓扑，利用最短路径算法获取主用路由的原始下一跳的转发路径，并获取第二待选备份路由组中每个待选备用路由的原始下一跳的转发路径。通过比较获取的转发路径，分别确定主用路由原始下一跳的转发路径和第二待选备份路由组中每个待选备用路由的原始下一跳的转发路径之间的重合节点数，该重合节点数为大于或等于0的整数。

例如：如图3所示，当经过步骤203的筛选后，第二待选备份路由组包括待选备份路由1和4，在RT0上可以通过IGP可以获取到整个IGP网络的拓扑，因此已知主用路由对应的转发路径为RT0-RT1-RT4-RT6。待选备份路由1的原始下一跳是RT2，那么我们可以通过IGP的网络拓扑信息得到到RT2对应的转发路径为RT0-RT1-RT2。待选备份路由4的原始下一跳是RT5，那么我们可以通过IGP的网络拓扑信息得到到RT5对应的转发路径为RT0-RT3-RT5。通过比较主用路由的原始下一跳对应的转发路径和待选备份路由对应的转发路径的路径信息，则可以发现待选备份路由1对应的转发路径与主用路由对应的转发路径间存在重合的链路RT0-RT1，则待选备份路由1不能担任备份路由，排除待选备份路由1；待选备份路由4对应的转发路径与主用路由对应的转发路径间不存在重合的链路，则待选备份路由4对应的转发路径与主用路由对应的转发路径间重合节点最少。

205、确定所述重合节点数最少的待选备份路由为最佳待选备份路由。

在本实施例中，具有最少的重合节点包括没有重合节点的情况，即重合节点的数量为0。

在步骤205中，在确定待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与主用路由对应的转发路径的重合节点数后，可能出现与所述主用路由对应的转发路径具有最少的重合节点的待选备份路由有两个或两个以上的情况。此时，可以根据预设的优先级或者随机地从该两个或两个以上的待选备份路由中选择一个待选备份路由作为最佳待选备份路由。

需要说明的是，本实施例对该多个待选备份路由进行了三轮筛选，逐步缩小判断的范围。而在另一实施例中，该方法可以包括：获取主用路由和多个待选备份路由，该步骤的具体过程与步骤201相同；后续的筛选过程包括：根据所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议（IGP）生成的网络拓扑，确定所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径重合节点数；确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。该实施例可以准确的选择没有重合节点的待选备份路径。优选地，该实施例可以用于当路由器获取到的待选备份路由数目小于预设数目的场景，该预设数目可根据路由器的能力设置，本发明实施例不做具体限定。

在又一实施例中，还可以执行202或203的筛选缩小范围后，再执行步骤204和205。

本领域技术人员可以获知，在确定第一待选备份路由组时，可对路由组中的各个待选备份路由同步进行是否具有与主用路由原始下一跳的判断，也可以是随机对多个中的一个进行判断，再顺序对其他待选备份路由进行判断，并不影响路由的选择结果。在确定第二待选备份路由组和确定重合节点时，其判断过程与确定第一待选备份路由组同理，在此不再赘述。

206、将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由。

上述步骤201-206是选取当前备份路由的过程，当主用路由对应的转发路径故障时，该方法进一步包括：通过所述当前备份路由对应的转发路径进行报文转发。

本领域技术人员可以获知，主用路由对应的转发路径故障可以通过IGP（内部网关协议）路由收敛，或者BFD（双向转发检测）等来检测。转发表项会预置主用转发路径和备用转发路径，当主用转发路径故障时可以直接切换到备用路径。

本实施例提供的方法，通过在选择当前备份路由时，将与主用路由对应的转发路径重合节点最少的待选备份的作为当前备份路由，使得当主用路由对应的转发路径出现故障时，能够最大程度上避免因为主备路径存在重合节点而导致的主备路径同时失效，提高了备份路径的安全性和对业务的保障性。进一步地，如果所有待选备份路由对应的转发路径和主用路由对应的转发路径都存在重合节点，可以优选重合节点数较少的待选备份路由。从而达到了避免或者减少因为主备路径存在重合节点，而导致的主备路径同时失效，进而能够提升整个网络的可靠性。

图4是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图。参见图4，该路由器包括：

获取单元401，用于获取主用路由和多个待选备份路由；

待选备份路由选择单元402，用于从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少

备份路由配置单元403，用于将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由。

参见图5，所述待选备份路由选择单元402包括：

第一待选备份路由组确定子单元402a，用于从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳；

第二待选备份路由组确定子单元402b，用于从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口；

重合节点查询子单元402c，用于根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议（IGP）生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数；

待选备份路由选择子单元402d，用于确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

参见图6，在另一实施例中，所述待选备份路由选择单元402包括：

重合节点查询子单元402e，用于根据所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议（IGP）生成的网络拓扑，确定所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径重合节点数；

待选备份路由选择子单元402f，用于确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

优选地，所述原始下一跳为用于发布边界网关协议（BGP）路由的BGP更新（Update）报文中携带的下一跳。参见图7，所述路由器还包括：

转发单元404，用于当所述主用路由对应的转发路径故障时，根据所述当前备份路由进行报文转发。

本实施例提供的路由器，通过在选择当前备份路由时，将与主用路由对应的转发路径重合节点最少的待选备份的作为当前备份路由，使得当主用路由对应的转发路径出现故障时，能够最大程度上避免因为主备路径存在重合节点而导致的主备路径同时失效，提高了备份路径的安全性和对业务的保障性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种选取当前备份路由的方法，其特征在于，包括：

获取主用路由和多个待选备份路由；

从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少；

将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由；

所述从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由包括：

从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳；

从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口；

根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议IGP生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数；

确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由包括：

根据所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据IGP生成的网络拓扑，确定所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径重合节点数；

确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述原始下一跳为用于发布边界网关协议BGP路由的BGP更新Update报文中携带的下一跳。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由之后，还包括：

当所述主用路由对应的转发路径故障时，根据所述当前备份路由进行报文转发。

5.一种路由器，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取主用路由和多个待选备份路由；

待选备份路由选择单元，用于从所述多个待选备份路由中确定一个最佳待选备份路由，所述最佳待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径之间的重合节点最少

备份路由配置单元，用于将所述最佳待选备份路由配置为当前备份路由；

所述待选备份路由选择单元包括：

第一待选备份路由组确定子单元，用于从所述多个待选备份路由中确定第一待选备份路由组，所述第一待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的原始下一跳；

第二待选备份路由组确定子单元，用于从所述第一待选备份路由组中确定第二待选备份路由组，所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由与所述主用路由均不具有相同的直连出接口；

重合节点查询子单元，用于根据所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据内部网关协议IGP生成的网络拓扑，确定所述第二待选备份路由组中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径的重合节点数；

待选备份路由选择子单元，用于确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

6.根据权利要求5所述的路由器，其特征在于，所述待选备份路由选择单元包括：

重合节点查询子单元，用于根据所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由的原始下一跳和所述主用路由的原始下一跳分别查询根据IGP生成的网络拓扑，确定所述多个待选备份路由中的每个待选备份路由对应的转发路径与所述主用路由对应的转发路径重合节点数；

待选备份路由选择子单元，用于确定所述重合节点数最少的待选备份路由为所述最佳待选备份路由。

7.根据权利要求5或6所述的路由器，其特征在于，所述原始下一跳为用于发布边界网关协议BGP路由的BGP更新Update报文中携带的下一跳。

8.根据权利要求5或6所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：

转发单元，用于当所述主用路由对应的转发路径故障时，根据所述当前备份路由进行报文转发。

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