CN103763199A - 一种链路状态信息处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种链路状态信息处理方法，应用于中间系统上，包括：当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；发送所有重新生成的LSP分片；通知接收方处理所有LSP分片。通过本发明的技术方案，避免了因LSP重新生成造成LSP接收方IS-IS路由在路由表中删除，然后再添加到路由表的过程中导致数据流量短暂中断的问题。

Description

一种链路状态信息处理方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种链路状态信息处理方法和装置。

背景技术

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System Intra-Domain RoutingExchange Protocol，中间系统到中间系统的域内路由信息交换协议）作为一种内部网关协议，由于其可扩展性好，收敛速度快等优点，被广泛用于各种大型网络中。其中，中间系统（IS）是IS-IS协议中生成路由和传播路由信息的基本单元，相当于TCP/IP中的路由器。

IS-IS是基于链路状态的路由协议，工作机制是各中间系统间互相扩散描述链路状态的LSP（Link State Protocol Data Unit，链路状态协议数据单元），在各个中间系统上最终形成同样的LSDB（Link State DataBase，链路状态数据库），各个中间系统在LSDB的基础上进行路由计算生成路由信息，用来指导数据报文的转发。

如果LSDB中的链路状态信息发生变化，中间系统需要重新计算路由，改变数据报文的转发路径，LSDB的频繁变化会导致数据流量的震荡，对网络造成冲击。如果LSDB中的链路状态信息不准确，可能导致数据报文无法到达某些网络节点。因此，提高LSDB的准确性和稳定性，是IS-IS系统面临的重要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种链路状态信息处理方法，应用于中间系统上，所述链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，分段承载在至少两个LSP分片上发送给接收方，所述方法包括：

当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；

发送所有重新生成的LSP分片；

通知接收方处理所有LSP分片。

本发明提供的另一种链路状态信息处理方法，应用于中间系统上，所述链路状态信息分段承载在至少两个LSP分片上，所述方法包括：

接收来自发送方的LSP分片；

如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片；

在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。

本发明还提供了一种链路状态信息处理装置，位于中间系统上，所述链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，分段承载在至少两个LSP分片上发送给接收方，所述装置包括：

暂停通知单元，用于当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；

发送单元，用于发送所有重新生成的LSP分片；

启动通知单元，用于通知接收方处理所有LSP分片。

本发明提供的另一种链路状态信息处理装置，位于中间系统上，所述链路状态信息分段承载在至少两个LSP分片上，所述装置包括：

分片接收单元，用于接收来自发送方的LSP分片；

暂停处理单元，用于如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片；

启动处理单元，用于在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。

由以上技术方案可见，本发明通过令中间系统对因非IP前缀信息变化导致重新生成的LSP分片进行统一处理，避免了单个LSP分片中IP前缀信息变化造成网络流量短暂中断的现象，提高了LSDB的准确性和稳定性。

附图说明

图1是一种CLV报文编码格式；

图2是本发明实施例一中中间系统A的链路状态信息处理方法流程图；

图3是本发明实施例一中中间系统B的链路状态信息处理方法流程图；

图4是本发明实施例二中中间系统A的链路状态信息处理方法流程图；

图5是本发明实施例二中中间系统B的链路状态信息处理方法流程图；

图6是中间系统的一种硬件结构图；

图7是本发明提供的一种链路状态信息处理装置的逻辑结构图；

图8是本发明提供的另一种链路状态信息处理装置的逻辑结构图。

具体实施方式

IS-IS的报文类型有Hello报文、CSNP（Complete Sequence Number PDUs，全序列号报文）报文、PSNP（Partial Sequence Number PDUs，部分序列号报文）报文以及LSP报文，其中前三种是为了进行IS-IS邻居建立和维护以及保证LSDB同步，只有LSP报文中携带有IP前缀信息。IP前缀信息包括通过IS-IS网络通信的节点的IP地址、出接口等与收发报文相关的寻址信息。

在IS-IS中，每一个IS都会生成LSP，此LSP中包含了本地的所有网络节点的IP前缀信息，发布给具有邻居关系的其他IS。每个IS收集所有IS-IS系统的LSP生成自己的LSDB，换言之，LSDB是由LSP组成。IS对LSDB的维护就是对这些LSP进行维护，包括LSP的添加、更新以及老化删除等。IS根据LSDB中的IP前缀信息，为网络中的数据流量计算出最优路径。

IS-IS协议具有较好的可扩展性，这与其报文采用CLV（Code-Length-Value，编码-长度-值）的编码结构有很大关系。CLV也称TLV（Type-Length-Value，类型-长度-值），是一种高效率、扩展性好的协议报文编码方式，其格式如图1所示，其中：Code字段采用不同的值定义不同的应用类型；Length字段描述整个CLV三元组的长度；Value字段则包含本CLV里实际的内容。

LSP报文的变长字段采用CLV编码方式。IP前缀信息即以CLV的形式承载在LSP报文的变长字段，例如，携带在IP Internal Reachability InformationTLV（IP内部可达信息TLV）或IP External Reachability Information TLV（IP外部可达信息TLV）中。除IP前缀信息外，LSP报文的变长字段还承载其他的非IP前缀信息，如认证信息和区域信息就分别携带在认证TLV和区域TLV中。在LSP中，IP Internal Reachability Information TLV或IP ExternalReachability Information TLV一般都放在认证TLV和区域TLV的后面。

IS-IS协议运行在数据链路层，其报文长度受限于数据链路层能够处理的报文长度。在绝大多数IS-IS网络中，IS需要发布的IP前缀信息往往都超过1个数据链路层报文能够容纳的长度。当一个报文不能携带全部的IP前缀信息时，IS-IS采用分片机制，将IP前缀信息分段后承载在多个LSP分片中传输。IS生成的每一个LSP分片都会有一个分片号，来表示是同一个IS产生的LSP的不同分片。

现有技术中，IS收到其他IS的某一个LSP分片后，会立即处理这个LSP分片，将本次收到的这个LSP分片与之前收到的来自相同IS并且具有相同分片号的LSP分片进行比较，如果发现其携带的IP前缀信息有变化，则立即更新本地的LSDB，以尽快反映链路状态的变化。这一更新导致路由的重新计算，按照变化后的IP前缀信息生成新的路由表，指导数据流量的转发。

当LSP分片中携带的非IP前缀信息发生变化时，其CLV的长度也往往会发生变化。例如，认证CLV的数据量增加导致其所在的LSP分片的长度超过了允许的最大长度，不能被数据链路层承载，此时必须重新生成LSP分片。在这种情况下，本地整体的IP前缀信息并未发生变化，但对新生成的单个LSP分片而言，其携带的IP前缀信息则会发生变化。

例如，中间系统A的认证信息数据量增加，使得认证CLV所在的LSP分片的长度超过了允许的最大长度，中间系统A重新生成LSP分片，其中，IP前缀信息中的IP地址1原来在分片1中，重新分段后携带在分片2中。中间系统B收到中间系统A重新生成的LSP分片1，与之前的分片1进行比较，发现没有了IP地址1，于是就将IP地址1从路由表中删除；等到收到LSP分片2时，与之前的LSP分片2进行比较，发现新增IP地址1，这时又将IP地址1添加到路由表。这样，从中间系统B收到LSP分片1到收到LSP分片2的这段时间，往往会造成IP地址1的流量中断，在收到分片2后流量恢复，产生不必要的震荡。

本发明提出一种新的链路状态信息处理方法来解决上述问题。方便起见，以下以具有IS-IS邻居关系的中间系统A和中间系统B上的处理流程来进行描述，其中，中间系统A作为LSP的生成和发送方，中间系统B作为LSP的接收方。本领域技术人员了解，这些流程可以应用在具有邻居关系的任意个IS上；并且，同一个IS上往往既运行下述中间系统A上的流程，又运行中间系统B上的流程，以便向邻居IS发布本地的LSP，并接收和处理来自邻居IS的LSP。

中间系统A向中间系统B发布的本地链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，封装为至少两个LSP分片。通常情况下，中间系统A一定时间间隔后会重新生成LSP分片，当IP前缀信息和/或非IP前缀信息发生变化时，中间系统A也会重新生成LSP分片。

实施例一：

中间系统A上的流程请参见图2，在步骤SA210，当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片。当中间系统A上重新生成LSP分片，并且重新生成LSP分片的原因是非IP前缀信息的变化时，通知中间系统B暂停处理LSP分片。

在一种可选的实施方式中，中间系统A可以采用如下的方式来实现步骤SA210：重新生成LSP分片；如果本地的所有IP前缀信息未发生变化，并且非IP前缀信息发生变化，则通知接收方暂停处理LSP分片。在重新生成LSP分片后，中间系统A对比本次重新生成LSP采用的本地信息和上次生成LSP分片时所采用的本地信息，如果本地所有的IP前缀信息没有变化，同时非IP前缀信息有变化，则可判定是非IP前缀信息的变化造成LSP分片重新生成。

由于中间系统A会在多种条件下重新生成LSP分片，不同的中间系统可能采用不同的条件，非IP前缀信息的变化只是条件之一。如何判断是非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片，可以结合该中间系统所采用的其他具体条件来实现，只要能将非IP前缀信息的变化与其他条件区分开即可。

通知接收方暂停处理LSP分片可以通过多种方式实现。例如，可以在发送LSP分片前，向接收方发送具有约定格式的控制报文；再如，可以在每个LSP分片中预设标志位，如果该标志位置位，则表示该LSP分片需要暂停处理，这种情况下，在发送LSP分片的同时也就通知了接收方暂停处理。

在步骤SA220，发送所有重新生成的LSP分片。中间系统A将重新生成的LSP分片发送给中间系统B。

在步骤SA230，通知接收方处理所有LSP分片。中间系统A告知中间系统B统一处理本次发送的所有LSP分片。

中间系统A可以采用多种方式通知中间系统B开始处理所有LSP分片。例如，可以在发送完所有LSP分片后，向接收方发送具有约定格式的控制报文，中间系统B收到该控制报文即可开始处理所有LSP分片；再如，可以在最后一个LSP分片中预设标志位，如果该标志位置位，则表示本次的所有LSP分片已传输完毕，中间系统B收到后即可开始处理本次收到的各个LSP分片，这种情况下，在发送最后一个LSP分片的同时也就通知了接收方。

与中间系统A上的流程对应，在中间系统B上的流程请参见图3。在步骤SB310，接收来自发送方的LSP分片。中间系统B收到来自中间系统A的至少两个LSP分片。

在步骤SB320，如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片。如果中间系统B收到中间系统A暂不处理的通知，则将收到的LSP报文暂存起来，先不做处理。

中间系统B何时收到发送方暂停处理的通知，和中间系统A采用的通知方式有关：如果中间系统A采用发送控制报文的方式通知中间系统B暂不处理LSP报文，中间系统B会在收到LSP分片前得知本次接收的LSP分片要暂停处理；如果中间系统A采用在LSP分片中置位标志位的方式通知，则中间系统B在收到每个LSP分片时均可知该分片要暂停处理。

在步骤SB330，在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。中间系统B在收到中间系统A处理所有LSP分片的通知后，处理所有暂存的LSP分片，按照其携带的IP前缀信息更新本地的LSDB。

同样，中间系统B可以将收到预定格式的控制报文作为处理LSP分片的通知，也可以将置位预定标志位的最后一个LSP分片作为处理LSP分片的通知。

可见，在应用本发明后，如果中间系统A上整体的IP前缀信息未发生变化，而只是由于分段的变化使得重新生成的某些LSP分片上携带的IP前缀信息与之前存在不同的情形，由于中间系统B是在收到所有LSP分片后统一进行LSDB的更新，不会在路由表中暂时删除相关的IS-IS路由，也就不会发生某些网络节点的暂时不可达，避免了网络流量的震荡。

实施例二：

实施例二中，中间系统A采用在LSP分片中置位标志位的方式（如将ATT字段的保留位置1）通知中间系统B暂停处理LSP分片，采用携带预设的更新通知字段的Hello报文（如在Hello报文中新增1个TLV字段，以约定格式进行更新LSDB的通知）通知中间系统B处理本次接收的所有LSP分片。

中间系统A上的流程请参见图4。中间系统A检测到本地IS系统的LSP分片需要重新生成后，重新生成LSP分片。

中间系统A判断是否本地的所有IP前缀信息未发生变化并且非IP前缀信息发生变化，如果否，按常规流程发送需要更新的LSP分片；如果是，置位LSP分片中的标志位后，向中间系统B发送需要更新的LSP分片。

在发送完所有需要更新的LSP分片后，向中间系统B发送携带预设的更新通知字段的Hello报文，通知中间系统B处理本次发送的所有LSP分片。如果收到了中间系统B的同样带有更新通知字段的Hello报文，说明其收到了处理LSP分片的通知，则恢复为常规的发送普通Hello报文的流程；如果未收到中间系统B携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应，则继续向中间系统B发送所述携带预设更新通知字段的Hello报文。

与中间系统A上的流程对应，中间系统B上的流程请参见图5。收到来自中间系统A的LSP分片后，中间系统B检测LSP分片中预设的标识位是否置位，如果否，立即进行LSDB的更新；如果是，则将收到的LSP分片暂存起来。

直到收到来自中间系统A的携带预设更新通知字段的Hello报文后，中间系统B将暂存的所有LSP分片的标志位清除，按照IP前缀信息进行LSDB的更新。在LSDB更新完成后，向中间系统A回复携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应。

中间系统B在收到中间系统A的常规Hello报文后恢复常规的流程。

与上述流程实现对应，本发明还提供了链路状态信息处理装置，运行在中间系统上，该装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，本发明是通过中间系统的CPU将非易失性存储其中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，除了图6所示的CPU、内存以及非易失性存储器之外，中间系统通常还包括其他硬件，如负责处理报文处理的转发芯片等等；从硬件结构上来讲该设备还可能是分布式的设备，可能包括多个接口卡以在硬件层面进行报文处理的扩展。

本发明提供的一种链路状态信息处理装置如图7所示，其中，链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，分段承载在至少两个LSP分片上发送给接收方，该装置包括暂停通知单元、发送单元和启动通知单元，还可以包括响应接收单元。其中，暂停通知单元用于当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；发送单元用于发送所有重新生成的LSP分片；启动通知单元用于通知接收方处理所有LSP分片。

在一种可选的实施方式中，暂停通知单元进一步包括分片模块和通知模块，其中：通知模块用于如果本地的所有IP前缀信息未发生变化，并且非IP前缀信息发生变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；分片模块用于重新生成LSP分片。

暂停通知单元可以通过置位LSP分片中预设的标志位，来以通知接收方暂停处理LSP分片。

启动通知单元可以通过向接收方发送携带预设的更新通知字段的Hello报文，来通知接收方处理所有LSP分片。在这种可选的实施方式中，该装置还包括响应接收单元，用于在未收到接收方携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应时，继续令启动通知单元向接收方发送携带预设的更新通知字段的Hello报文。

本发明提供的另一种链路状态信息处理装置如图8所示，其中，链路状态信息分段承载在至少两个LSP分片上，该装置包括分片接收单元、暂停处理单元和启动处理单元，还可以包括响应发送单元。其中，分片接收单元用于接收来自发送方的LSP分片；暂停处理单元用于如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片；启动处理单元用于在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。

暂停处理LSP分片的通知可以是：LSP分片中预设的标志位被置位。

处理所有LSP分片的通知可以是：携带预设的更新通知字段的Hello报文。在这种可选的实施方式中，该装置还包括响应发送单元，用于在收到所述携带预设更新通知字段的Hello报文后，向发送方回复携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应。

启动处理单元对LSP分片的处理，包括在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，按照所有LSP分片承载的IP前缀信息更新本地的链路状态数据库。

从以上各种方法和装置的实施方式中可以看出，相对于现有技术中中间系统立即根据收到的每个LSP分片更新LSDB，本发明中对因非IP前缀信息变化导致重新生成的LSP分片，在收到所有分片后再统一更新LSDB，避免了因LSP重新生成造成LSP接收方IS-IS路由在路由表中删除，然后再添加到路由表的过程中导致数据流量短暂中断的问题。

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

Claims (16)

1.一种链路状态信息处理方法，应用于中间系统上，所述链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，分段承载在至少两个LSP分片上发送给接收方，其特征在于，所述方法包括：

当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；

发送所有重新生成的LSP分片；

通知接收方处理所有LSP分片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片具体包括：

重新生成LSP分片；

如果本地的所有IP前缀信息未发生变化，并且非IP前缀信息发生变化导致重新生成LSP分片时，则通知接收方暂停处理LSP分片。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通知接收方暂停处理LSP分片具体包括：置位LSP分片中预设的标志位。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通知接收方处理所有LSP分片具体包括：向接收方发送携带预设的更新通知字段的Hello报文；

所述方法还包括：如果未收到接收方携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应，则继续向接收方发送所述携带预设更新通知字段的Hello报文。

5.一种链路状态信息处理方法，应用于中间系统上，所述链路状态信息分段承载在至少两个LSP分片上，其特征在于，所述方法包括：

接收来自发送方的LSP分片；

如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片；

在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述暂停处理LSP分片的通知包括：LSP分片中预设的标志位被置位。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述处理所有LSP分片的通知具体包括：携带预设的更新通知字段的Hello报文；

所述方法还包括：在收到所述携带预设更新通知字段的Hello报文后，向发送方回复携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述处理所有的LSP分片包括：按照所有LSP分片承载的IP前缀信息更新本地的链路状态数据库。

9.一种链路状态信息处理装置，位于中间系统上，所述链路状态信息包括IP前缀信息和非IP前缀信息，分段承载在至少两个LSP分片上发送给接收方，其特征在于，所述装置包括：

暂停通知单元，用于当非IP前缀信息的变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；

发送单元，用于发送所有重新生成的LSP分片；

启动通知单元，用于通知接收方处理所有LSP分片。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述暂停通知单元具体包括：

通知模块，用于如果本地的所有IP前缀信息未发生变化，并且非IP前缀信息发生变化导致重新生成LSP分片时，通知接收方暂停处理LSP分片；

分片模块，用于重新生成LSP分片。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述暂停通知单元进一步用于：置位LSP分片中预设的标志位，以通知接收方暂停处理LSP分片。

12.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述启动通知单元具体用于：向接收方发送携带预设的更新通知字段的Hello报文；

所述装置还包括响应接收单元，用于在未收到接收方携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应时，继续令启动通知单元向接收方发送携带预设的更新通知字段的Hello报文。

13.一种链路状态信息处理装置，位于中间系统上，所述链路状态信息分段承载在至少两个LSP分片上，其特征在于，所述装置包括：

分片接收单元，用于接收来自发送方的LSP分片；

暂停处理单元，用于如果收到发送方暂停处理LSP分片的通知，则暂不处理LSP分片；

启动处理单元，用于在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，处理所有的LSP分片。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：所述暂停处理LSP分片的通知包括：LSP分片中预设的标志位被置位。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：所述处理所有LSP分片的通知具体包括：携带预设的更新通知字段的Hello报文；

所述装置还包括响应发送单元，用于在收到所述携带预设更新通知字段的Hello报文后，向发送方回复携带预设更新通知字段的Hello报文作为响应。

16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述启动处理单元具体用于：在收到发送方处理所有LSP分片的通知后，按照所有LSP分片承载的IP前缀信息更新本地的链路状态数据库。

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