CN103179032B

CN103179032B - 一种路由备份方法及装置

Info

Publication number: CN103179032B
Application number: CN201110430171.4A
Authority: CN
Inventors: 杨东冬; 张旭东
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN103179032A; WO2013091523A1

Abstract

本发明实施例公开了路由备份方法及装置，应用于通信技术领域。本发明实施例的方法中，先选择发布了与目的节点的路由相同的多源路由的备选节点；若从源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点，且从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，则将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由。本发明实施例中主要是针对多个网络节点发布同一条路由的情况，采用一种复杂度较低的方法进行多源路由备份。

Description

一种路由备份方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种路由备份方法及装置。

背景技术

数据通信网络主要是由互联网协议(InternetProtocol，IP)的协议栈承载，每个IP地址都标志着网络中一个主机的确切地址。在IP网络中，路由器作为基本网络节点，承担着传递IP报文的角色，具体地，在传递IP报文的过程中，路由器要在本地的IP路由表中查询对应该IP报文地址的出接口，然后再将该IP报文从这个出接口中发出。

内部网关协议(InternalGatewayProtocol，IGP)是IP网络中最常用的路由协议，包括开放式最短路径优先(OpenShortestPathFirst，OSPF)，中间系统到中间系统的路由选择协议(IntermediateSystemtoIntermediateSystemRoutingProtocol，IS-IS)，和路由信息协议(RoutinginformationProtocol，RIP)等。当网络拓扑发生变化时，如链路故障，各个网络节点之间要重新进行路由协议的交互来生成新的路由表，即路由收敛的过程。

现有一种快速重路由(FastReroute，FRR)的方法主要是：在链路发生故障之前按一定算法产生备份路由，并将备份路由的信息提前下发到路由器的IP路由表中进行储存，当故障发生时，路由器直接使用IP路由表中备份路由的信息转发IP报文，保证业务报文转发的不中断。上述在产生备份路由时，可以通过部分路由计算(PartialRoutesCalculation，PRC)的路由组织方式，或是通过无环备选路径(Loop-FreeAlternates，LFA)等方法进行确定备份路由。其中对于PRC方法主要是以网络节点为单元，将各个网络节点发布的路由(一个网络节点可能会发布多条路由)进行组织，这样就可得知达到目的网络节点的路径，即最短路径优选(ShortestPathFirst，SPF)的计算，则到达目的路由的备份路由会继承到达目的网络节点的备份路由；而LFA方法中主要是以路由为单位，将直接可达目的路由且不会产生环路的路由作为备份路由。

上述现有的PRC方法和LFA方法中进行路由备份的确定时，只针对各个网络节点发布不同路由的情况，但是实际应用中多个网络节点可能会发布同一条路由即多源路由，现有的方案中并没有针对多源路由进行备份的方法。

发明内容

本发明一方面提供一种路由备份方法及装置，实现了多源路由的备份。

本发明一方面提供一种路由备份方法，包括：

选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点；

若从源节点分别到所述目的节点和所述备选节点的路径上没有交集的节点，且从所述源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离，将所述源节点到备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

本发明一方面提供一种路由备份方法，包括：

确定对目的节点进行备份的备选节点；

若从源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离；将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

本发明一方面提供一种路由备份装置，包括：

备选选择单元，用于选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点；

路由备份单元，用于当从源节点分别到所述目的节点和所述备选选择单元选择的备选节点的路径上没有交集的节点，且从所述源节点到所述备选节点的路径上的所述中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离，将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

本发明一方面提供一种路由备份装置，包括：

备选确定单元，用于确定对目的节点进行备份的备选节点；

备份确定单元，用于当从源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离；将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

根据本发明一方面的方法，先选择发布了与目的节点的路由相同的多源路由的备选节点；若从源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点，且从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，则将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由以进行路由快速收敛。本发明实施例中主要是针对多个网络节点发布同一条路由的情况，采用一种复杂度较低的方法进行多源路由备份。

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路由备份方法流程图；

图2是本发明实施例中按照SPF算法组织的网络节点的关系结构示意图；

图3是按照本发明实施例中进行路由备份时，各网络节点之间的关系结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种路由备份装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种路由备份装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种路由备份装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种路由备份方法，可以应用于多个网络节点发布同一个路由的场景下，路由备份装置比如网管设备或网络节点等设备对源节点到目的节点路径的备份，其方法流程图如图1所示，包括：

步骤101，选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点。

可以理解，每个网络节点都可以发布至少一条自己直接可达的路由即本地路由；且多个网络节点可能会发布同一条路由即多源路由，可以发生在IGP域边界的网络节点，主要是由于IGP域外对于IGP域内是不可见的，因此IGP域边界的多个网络节点可能会将IGP域外部的路由作为自己的路由进行发布，从而产生了多源路由。其中网络节点在发布路由时，可以发布用于唯一标识一条路由的前缀和开销值等信息，多个网络节点发布同一条路由是指多个网络节点发布的路由地址相同即路由的前缀相同，但是发布的其它信息比如开销值可以不相同。

路由备份装置在选择备选节点时，可以先通过SPF方法组织各个网络节点发布的路由，然后在组织的各个网络节点中选择备选节点，具体在根据SPF方法进行组织时，路由备份装置一方面可以以“路由”为基点，将所有发布了同一条路由的网络节点组织在一起，另一方面以“网络节点”为基点，将一个网络节点发布的所有路由都组织在一起，这样就可以得到发布同一条路由的多个网络节点的信息。

具体地，在对源节点到目的节点的路由进行备份计算时，可以先根据各个网络节点发布的同一条路由的信息来选择一个备选节点，比如可以在发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的多个网络节点中，选择发布这条多源路由的开销值较小的网络节点作为备选节点。

例如图2所示，通过SPF方法的组织后，可以看出，在节点A、B、C和D中，节点A为根节点，节点B发布了三条路由b1到b3，节点C发布了三条路由c1到c3，节点D发布了三条路由d1到d3，而节点B、C和D都发布了同一条路由10.0.0.0/24，即为多源路由。如果节点B为目的节点，则可以选择节点C或节点D作为备选节点。

步骤102，若从源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点，且从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由。

在选择了备选节点后，需要确定该备选节点是否能作为目的节点的保护，需要满足如下的条件：

(1)源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点(除了源节点)：

比如从源节点到目的节点的路径上经过节点a、b和c，则从源节点到备选节点的路径上就不能经过节点a、b和c，也就是两个不同的网络节点需要有不同的下一跳节点，这样就保证了从源节点到备选节点的路径上的任一个网络节点不会绕回到源节点到目的节点的路径上。

(2)从源节点到备选节点的路径上的任一个中间节点(不包括源节点和备选节点)到备选节点的距离S1，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离S2，其中S2为从中间节点返回源节点的距离，与从源节点到目的节点的距离之和，即S1＜S2：

可以理解，网络节点在发布路由时，可以发布用于唯一标识一条路由的前缀和开销值等信息，其中开销值可以为指示距离，带宽和延时等等信息，以供其它网络节点进行最优路由的计算。在本实施例中，路由备份装置在进行路由备份的过程中，考虑了各个网络节点发布的开销值，具体地，本实施例中从中间节点到备选节点的距离S1可以为从中间节点到备选节点的最短距离，与备选节点发布多源路由的开销值之和，其中该多源路由与目的节点的一个路由相同。

而中间节点返回源节点再到目的节点的距离S2为从中间节点到源节点的最短距离，从源节点到目的节点的最短距离，及目的节点发布路由的开销值之和。

当满足上述条件1和2时，即可实现无环备份，将源节点到备选节点的理由作为源节点到目的节点的备份路由，则源节点的路由下一跳的备份即为源节点到备选节点路由中源节点的下一跳。在确定备份路由后，可以根据该备份路由进行快速收敛，具体地，如果源节点到目的节点的路由发生故障时，则将从源节点到目的节点的路由切换为从源节点到备选节点的路由。

例如图3所示，节点S为源节点，在节点S中储存的路由表中包括目的节点A上发布的一条路由10.0.0.10、下一跳节点E及节点S到目的节点A的距离30，其中从节点S到目的节点A的距离为从节点S到节点A的最短距离20与节点A发布路由10.0.0.10的开销值10之和，而从节点S到节点A的最短距离可以为节点E发布路由的开销值10与节点A发布路由的开销值之和20；在备选节点B上也发布了这条路由10.0.0.10，则节点S可以确定节点B是否能作为节点A的保护节点，具体地：

对于从节点S到节点B路径上的一个中间节点N，本实施例中，从节点N到节点B的距离S1为从节点N到节点B的最短距离10与节点B发布路由10.0.0.10的开销值100之和110，而从节点N返回节点S再到节点A的距离S2为从节点N到节点S的最短距离20、从节点S到节点A的最短距离20及节点A发送路由10.0.0.10的开销值10的和50，由于S1大于S2，则不能实现无环备份，即从节点S到节点B的路径不能作为从节点S到节点A的备份路径，即节点N不能作为节点S的备份路由。

假设网络节点数量为N，单源路由数为M，多源路由数为P，可选择成为备份的网络节点数为Q，则按照现有的LFA算法进行路由备份的复杂度为(M+P)*Q，而按照本实施例的方法进行多源路由备份的复杂度为P，其中复杂度可以指示在进行路由备份的计算的过程中，使用备份公式来确定备份路由的次数等信息，可见采用本发明实施例的方法进行多源路由备份的复杂度较低。

可见，本发明实施例中，先选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点；若从源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点，且从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，则将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由以进行路由快速收敛。本发明实施例中主要是针对多个网络节点发布同一条路由的情况，采用一种复杂度较低的方法进行多源路由备份。

且本发明实施例中可以通过先通过SPF方法进行路由组织后，根据组织结果选择备选节点，然后再确定该备选节点是否符合无环备份的条件，如果是，则确定备份路由，可见，本发明实施例中是将路由组织的算法与无环备份的确定进行结合。

本发明实施例还提供一种路由备份方法，主要是对不同网络节点之间进行保护的一种路由备份方法，包括：

步骤201，确定对目的节点进行备份的备选节点。

在确定对目的节点进行备份的备选节点时，可以选择对目的节点具有相同接口或与目的节点发布了相同路由的节点作为备选节点。

步骤202，若从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，则源节点到备选节点的路径上的任一个中间节点就不会返回到源节点到目的节点的路径上，可以进行无环备份，就会将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由。

如果确定的备选节点与目的节点发布了同一条路由，则从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离可以为：从中间节点到备选节点的最短距离，与备选节点发布路由的开销值之和；而中间节点返回源节点再到目的节点的距离可以为：从中间节点到源节点的最短距离，从源节点到目的节点的最短距离，及目的节点发布路由的开销值之和等。

需要说明的是，在确定备份路由后，可以根据该备份路由进行快速收敛，具体地，如果源节点到目的节点的路由发生故障时，则将从源节点到目的节点的路由切换为从源节点到备选节点的路由。

本发明实施例中先确定对目的节点进行备份的备选节点，再确定该备选节点是否符合无环备份的条件，如果是，则确定备份路由，实现了对不同网络节点的路由进行的无环保护。

本发明实施例还提供一种路由备份装置，结构示意图如图4所示，包括：

备选选择单元10，用于选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点；

路由备份单元11，用于当从源节点分别到所述目的节点和所述备选选择单元10选择的备选节点的路径上没有交集的节点，且从所述源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离，将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

其中从源节点到备选节点的路径上的任一个中间节点到备选节点的距离可以为：从中间节点到备选节点的最短距离，与备选节点发布多源路由的开销值之和；而中间节点返回源节点再到目的节点的距离可以为：从中间节点到源节点的最短距离，从源节点到目的节点的最短距离，及目的节点发布路由的开销值之和。

可见，本发明实施例中，备选选择单元10先选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点；若从源节点分别到目的节点和备选节点的路径上没有交集的节点，且从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离，小于从中间节点返回源节点再到目的节点的距离，则路由备份单元11将源节点到备选节点的路由作为源节点到目的节点的备份路由。本发明实施例中主要是针对多个网络节点发布同一条路由的情况，采用一种复杂度较低的方法进行多源路由备份。

参考图5所示，在一个具体的实施例中，路由备份装置除了包括如图4所示的结构外，还可以包括路由收敛单元12，且备选选择单元10具体可以包括节点组织单元110和选择单元120，其中：

路由收敛单元12，用于当所述源节点到所述目的节点的路由发生故障，根据路由备份单元11确定的备份路由，将所述源节点到所述目的节点的路由切换为从所述源节点到所述备选节点的路由。

节点组织单元110，用于通过最短路径优选SPF组织各个网络节点发布的路由；通过节点组织单元110组织后，可以直观地得到发布同一条路由的多个网络节点的信息。

选择单元120，用于在所述节点组织单元110组织的各个网络节点中，选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点。

选择单元120具体可以用于根据所述节点组织单元110的组织，在发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的多个网络节点中，选择发布所述多源路由的开销值较小的节点作为备选节点。

本实施例中，通过节点组织单元110的组织和选择单元120的选择后得到备选节点，并由路由备份单元11确定备份路由，且可以由路由收敛单元12进行路由快速收敛。

本发明实施例还提供一种路由备份装置，结构示意图如图6所示，包括：

备选确定单元20，用于确定对目的节点进行备份的备选节点。

备选确定单元20在确定对目的节点进行备份的备选节点时，可以选择对目的节点具有相同接口或与目的节点发布了相同路由的节点作为备选节点。

备份确定单元21，用于当从源节点到备选确定单元20确定的备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离；将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

如果备选确定单元20确定的备选节点与目的节点发布了同一条路由，则从源节点到备选节点的路径上的中间节点到备选节点的距离可以为：从中间节点到备选节点的最短距离，与备选节点发布路由的开销值之和；而中间节点返回源节点再到目的节点的距离可以为：从中间节点到源节点的最短距离，从源节点到目的节点的最短距离，及目的节点发布路由的开销值之和等。

且本实施例中的装置还可以包括收敛单元，用于当所述源节点到所述目的节点的路由发生故障，根据备份确定单元21确定的备份路由，将所述源节点到所述目的节点的路由切换为从所述源节点到所述备选节点的路由。

本发明实施例中备选确定单元20先确定对目的节点进行备份的备选节点，再由备份确定单元21确定该备选节点是否符合无环备份的条件，如果是，则确定备份路由，从而可以通过收敛单元进行路由快速收敛，实现了对不同网络节点的路由进行的无环保护。

本发明实施例提供的各种路由备份装置可以执行方法实施例中的相应步骤，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的路由备份方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个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

1.一种路由备份方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点具体包括：通过最短路径优选SPF组织各个网络节点发布的路由，并在所述组织的各个网络节点中，选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点具体包括：

在发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的多个网络节点中，选择发布所述多源路由的开销值较小的节点作为备选节点。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述从所述源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离为：从所述中间节点到所述备选节点的最短距离，与所述备选节点发布所述多源路由的开销值之和；

所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离为：从所述中间节点到所述源节点的最短距离，从所述源节点到所述目的节点的最短距离，及所述目的节点发布所述路由的开销值之和。

5.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述源节点到所述目的节点的路由发生故障，将从所述源节点到所述目的节点的路由切换为从所述源节点到所述备选节点的路由。

6.一种路由备份方法，其特征在于，包括：

确定对目的节点进行备份的备选节点；所述备选节点与所述目的节点为具有相同接口或发布相同路由的节点；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述备选节点与目的节点发布同一条路由；

所述从所述源节点到备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离为：从所述中间节点到备选节点的最短距离，与备选节点发布路由的开销值之和；

所述中间节点返回源节点再到所述目的节点的距离为：从所述中间节点到源节点的最短距离，从所述源节点到目的节点的最短距离，及所述目的节点发布路由的开销值之和。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种路由备份装置，其特征在于，包括：

路由备份单元，用于当从源节点分别到所述目的节点和所述备选选择单元选择的备选节点的路径上没有交集的节点，且从所述源节点到所述备选节点的路径上的中间节点到所述备选节点的距离，小于从所述中间节点返回所述源节点再到所述目的节点的距离，将所述源节点到所述备选节点的路由作为所述源节点到目的节点的备份路由。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述备选选择单元包括：

节点组织单元，用于通过最短路径优选SPF组织各个网络节点发布的路由；

选择单元，用于在所述节点组织单元组织的各个网络节点中，选择发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的备选节点。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述选择单元，用于根据所述节点组织单元的组织，在发布了与目的节点发布的路由相同的多源路由的多个网络节点中，选择发布所述多源路由的开销值较小的节点作为备选节点。

12.如权利要求9至11任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

路由收敛单元，用于当所述源节点到所述目的节点的路由发生故障，将所述源节点到所述目的节点的路由切换为从所述源节点到所述备选节点的路由。

13.一种路由备份装置，其特征在于，包括：

备选确定单元，用于确定对目的节点进行备份的备选节点；所述备选节点与所述目的节点为具有相同接口或发布相同路由的节点；

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

收敛单元，用于当所述源节点到所述目的节点的路由发生故障，将所述源节点到所述目的节点的路由切换为从所述源节点到所述备选节点的路由。