CN103780487B - 建立中间系统到中间系统邻居的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出建立中间系统到中间系统邻居的方法及装置。方法包括：当设备要从IS‑IS接口发出Hello报文时，判断自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若是，从该接口的邻居数据库中该中止标记对应的邻居信息的下一个邻居信息开始，否则，从所述数据库的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文中；且，当达到接口MTU时仍未达到邻居数据库的尾部，根据最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记。本发明实现了IS‑IS协议对大型组网的支持。

Description

建立中间系统到中间系统邻居的方法及装置

技术领域

本发明涉及中间系统到中间系统（IS-IS，Intermediate System-to-Intermediate System）技术领域，尤其涉及建立IS-IS邻居的方法及装置。

背景技术

IS-IS协议作为一种内部网关动态路由协议，以其配置维护的简单，良好的可扩展性以及对大型网络的支持，已逐步得到广泛的应用。主流设备厂商都已实现对其很好的支持。

IS-IS协议工作的前提是与周边设备保持邻居关系，通过邻居关系的维护，进而收集网络拓扑信息，进行路由计算。其中问候（Hello）报文，用于发现建立邻居以及后续邻居关系的保持维护。

图1给出了现有的建立IS-IS邻居的过程。如图1所示，路由器A、B之间通过局域网（LAN，Local Area Network）链路连接。其中，路由器A的系统标识（SysID）为1，媒体接入控制（MAC，Media Access Control）地址为A；路由器B的SysID为2，MAC地址为B。则路由器A、B使用IS-IS协议建立邻居的过程如下：

步骤01：路由器A启动后，从使能IS-IS协议的接口发出IS-IS协议Hello（IIH，IS-to-IS Hello）报文，报文中携带本路由器A的SysID：1，同时报文的邻居（Neighbor）字段为空。

步骤02：路由器B收到路由器A发来的Hello报文，创建邻居：路由器A，并将邻居状态置为初始（Init）。

步骤03：路由器B从IS-IS接口发出Hello报文，报文中携带本路由器B的SysID：2，且报文的邻居字段中包含路由器A的MAC地址：A。

步骤03：路由器A收到路由器B发来的Hello报文，先创建邻居：路由器B，并将邻居状态置为Init，然后发现报文中携带自己的MAC地址，则认为与路由器B之间通过2way，将针对路由器B的邻居状态更新为连接（Up）。

从步骤01～03可以看出，路由器A会在如下情况下将针对路由器B的邻居状态置为Init：路由器A收到了路由器B发来的Hello报文；同时，路由器A在如下情况下会认为自身与路由器B之间通过了2way，并将针对路由器B的邻居状态由Init更新为Up：路由器A收到了路由器B发来的Neighbor字段中包含了本路由器A的MAC地址的Hello报文。

步骤04：路由器A发出Hello报文，报文中携带本路由器A的SysID：1，且报文的邻居字段中包含路由器B的MAC地址：B。

步骤05：路由器B收到路由器A发来的Hello报文，发现报文中携带自己的MAC地址，则认为与路由器A之间通过2way，将针对路由器A的邻居状态更新为Up。

IS-IS协议标准已定义了邻居建立的过程以及Hello报文的标准格式用于厂商互通。但在大规模组网情况下，现有IS-IS协议标准有个缺陷，部分邻居不能达到Up状态，导致网络震荡，路由不可达。具体如下：

IS-IS协议基于链路层封装，报文不能分片，导致Hello报文长度最大为接口最大传输单元（MTU，Maximum Transmission Unit）大小，如：以太网MTU大小为1500。

当接口使能IS-IS协议接入广播网，并与广播网上其他设备建立邻居，IS-IS协议要求发送的Hello报文必须包含所有邻居的接口MAC地址信息，这样邻居设备收到该Hello报文检查发现包含自己的MAC地址，认为2way通过，以维持邻居关系。

当单个接口建立邻居数达到一定规格时，会导致进行Hello报文封装时，未能将所有邻居MAC地址封装完毕，就已经达到接口MTU大小，导致部分邻居不能2way通过，不能Up。例如：以太网MTU以1500计算，去掉链路层封装标记、IS-IS公共报文头部、Hello专用报文头部和建立邻居必须的TLV（区域地址、IP地址、协议支持），剩余1463字节用于封装邻居MAC地址，每个MAC地址长度为6个字节，也就是说最多可以封装约230个邻居MAC地址。当邻居超过该规格后，即导致邻居不能Up，邻居震荡，拓扑不可达。

发明内容

本发明提供建立IS-IS邻居的方法及装置，以消除接口MTU对IS-IS邻居数目的限制，扩大IS-IS协议支持的组网规模。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种建立中间系统到中间系统IS-IS邻居的方法，该方法包括：

当设备要从IS-IS接口发出问候Hello报文时，先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，从该接口的邻居数据库中该中止标记对应的邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；否则，从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；

且，当封装的邻居信息达到接口MTU时仍未达到邻居数据库的尾部时，根据最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记。

所述方法进一步包括：

当所述设备从IS-IS接口接收到对端设备发来的Hello报文时，在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息，若未查找到，则查询该报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若设置了，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，若未设置，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为断开Down。

所述在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息之后进一步包括：

若查找到，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为初始Init，则将该状态更新为连接Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记。

所述根据最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记为：

将最后一个封装的邻居信息对应的系统标识SysID设置为邻居封装中止标记。

所述在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记为：

在Hello报文的IIH专用报文头部的保留字段中的其中一个保留位上设置邻居信息未封装完毕标记。

一种建立中间系统到中间系统IS-IS邻居的装置，该装置包括：

报文封装模块：当要从IS-IS接口发出问候Hello报文时，先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，从该接口的邻居数据库中该中止标记对应的邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中，否则，从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；且，当封装的邻居信息达到接口MTU时仍未达到邻居数据库的尾部时，根据最后一个封装的邻居信息设置封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记；

报文发送模块：将封装好的Hello报文从对应IS-IS接口发送出去。

所述装置进一步包括：

报文接收模块：当从IS-IS接口接收到对端设备发来的Hello报文时，在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息，若未查找到，则查询该报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若设置了，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，若未设置，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为断开Down。

所述报文接收模块在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息之后进一步包括：若查找到，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为初始Init，则将该状态更新为连接Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记。

所述报文封装模块设置的邻居封装中止标记为：最后一个封装的邻居信息对应的系统标识SysID。

所述报文封装模块在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记为：在Hello报文的IIH专用报文头部的保留字段中的其中一个保留位上设置邻居信息未封装完毕标记。

可见，本发明中建立的IS-IS邻居数目不受接口MTU的限制，能够使邻居数据库中的所有邻居都达到Up状态，避免了邻居震荡，从而扩大了IS-IS协议支持的组网规模，能够使得IS-IS协议支持大型组网。

附图说明

图1为现有的建立IS-IS邻居的过程示意图；

图2为本发明实施例提供的建立IS-IS邻居的方法流程图；

图3为本发明应用示例中的Hello报文的封装格式示意图；

图4为本发明实施例提供的建立IS-IS邻居的装置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2为本发明实施例提供的建立IS-IS邻居的方法流程图，如图2所示，其具体步骤如下：

步骤201：设备要从一IS-IS接口发出Hello报文。

步骤202：设备先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若是，执行步骤203；否则，执行步骤204。

步骤203：设备从该接口的邻居数据库中查找到该中止标记对应的邻居信息，从该邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的Neighbor字段中，转至步骤205。

Neighbor字段为Hello报文的数据部分，用于封装邻居信息，主要是邻居的MAC地址。

步骤204：设备从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的Neighbor字段中，转至步骤205。

步骤205：当封装的邻居信息到达该邻居数据库的尾部时，或者封装的邻居信息达到接口MTU时，停止封装；且，当封装的邻居信息达到接口MTU时封装的邻居信息仍未达到邻居数据库的尾部，根据该邻居数据库中最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记。

在实际应用中，可将最后一个封装的邻居信息对应的SysID设置为邻居封装中止标记。

这里，若步骤202中查询到了邻居封装中止标记，则本步骤中实际上是对该邻居封装中止标记进行更新；另外，若本步骤中已将邻居数据库中的所有邻居信息封装完毕，则还需要删除步骤202中查询到的邻居封装中止标记。

在实际应用中，可在Hello报文的IIH专用报文头部的Reserved字段中的其中一个Reserved位上设置邻居信息未封装完毕标记。

步骤206：当任一对端设备从一IS-IS接口接收到该Hello报文时，在该报文的Neighbor字段中查找本对端设备的标识信息，判断是否查找到，若是，执行步骤207；否则，执行步骤208。

步骤207：该对端设备在该IS-IS接口的邻居数据库中查找到该Hello报文的发送设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为Init，则将该状态更新为Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记，本流程结束。

步骤208：该对端设备查询该Hello报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若是，执行步骤209；否则，执行步骤210。

步骤209：该对端设备在该IS-IS接口的邻居数据库中查找到该Hello报文的发送设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，继续等待该发送设备的下一个Hello报文，本流程结束。

步骤210：该对端设备在该IS-IS接口的邻居数据库中查找到该Hello报文的发送设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为Down。

以下给出本发明的一个应用示例：

图3为本发明应用示例中Hello报文的封装格式。本示例中，预先将Hello报文的IIH专用报文头部的保留/链路类型（Reserved/Circuit Type）字段的其中一保留位作为Full位，用于表示接口MTU满，邻居MAC地址未封装完毕。其中，Hello报文的IIH专用报文头部的Reserved/Circuit Type字段占一字节，其低两位已经被占用，用于标识对端设备的接口链路类型，剩余6位保留做后续使用。目前，对端设备的接口链路类型共有三种：Level-1，Level-2，Level-1-2。

本示例中，采用IIH专用报文头部的Reserved/Circuit Type字段的第3位来作为Full位。可以设定：当Full位=1时，表示Hello报文还未将全部邻居信息封装完毕；当Full位=0时，表示Hello报文已将全部邻居信息封装完毕。

以下给出建立IS-IS邻居的过程，具体如下：

步骤01：当一设备，设为设备A启动后，对于自身使能IS-IS协议的接口，从该接口发出Hello报文，报文中携带本设备的SysID，同时报文的Neighbor字段为空，同时启动Hello定时器。

步骤02：设备A从一IS-IS接口接收任一对端设备发来的Hello报文，先在该接口的邻居数据库中创建邻居，该邻居以该对端设备的SysID、MAC地址等表示，并将该邻居的状态置为Init，然后查询该报文的Neighbor字段，发现该字段中携带本设备A的MAC地址，则认为自己与该对端设备之间通过2way，将该邻居的状态更新为Up。

步骤03：当设备A发现一IS-IS接口的Hello定时器超时时，查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，执行步骤04；否则，执行步骤05。

步骤04：设备A从该接口的邻居数据库中查找到该邻居封装中止标记对应的邻居信息，从该邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居MAC地址封装到Hello报文的Neighbor字段中，转至步骤06。

步骤05：设备A从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居MAC地址封装到Hello报文的Neighbor字段中，转至步骤06。

步骤06：当封装的邻居MAC地址到达该邻居数据库的尾部时，或者封装的邻居MAC地址达到该接口的接口MTU时，设备A停止封装；且，当封装的邻居MAC地址达到接口MTU时若仍未达到邻居数据库的尾部，则根据该邻居数据库中最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并将Hello报文的IIH专用报文头部的Reserved/Circuit Type字段的Full位置为1。

步骤07：设备A将Hello报文从IS-IS接口发送出去，同时重启Hello定时器。

步骤08：当任一对端设备，如：设备B，从一IS-IS接口收到设备A发来的Hello报文时，设备B从报文的Neighbor字段查询自己的MAC地址，判断是否查找到，若是，执行步骤09；否则，执行步骤10。

步骤09：设备B在该IS-IS接口的邻居数据库中查询到设备A对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为Init，则认为与设备A之间的2way通过，将该状态更新为Up，且，若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记，本流程结束。

步骤10：设备B查询Hello报文的IIH专用报文头部的Reserved/Circuit Type字段的Full位，判断Full位是否为1，若是，执行步骤11；否则，执行步骤12。

步骤11：设备B确定设备A还未将全部邻居MAC地址发送完毕，在该IS-IS接口的邻居数据库中查询设备A对应的邻居信息，若该邻居信息上还未打上待确定标记，则打上该标记，继续等待设备A后续发送的Hello报文，本流程结束。

步骤12：设备B确定设备A已将全部邻居MAC地址发送完毕，在该IS-IS接口的邻居数据库中查询设备A对应的邻居信息，将该邻居的状态置为Down，且，若该邻居信息上存在待确定标记，则删除该标记，本流程结束。

需要说明的是，对于不支持本发明的设备，在收到Hello报文时，会直接忽略IIH专用报文头部的Reserved/Circuit Type字段的所有Reserved位，因此，本发明不存在兼容问题。

图4为本发明实施例提供的建立IS-IS邻居的装置的组成示意图，该装置位于使能IS-IS协议的设备上，如图4所示，该装置主要包括：报文封装模块41、报文发送模块42、报文接收模块43和邻居数据库44，其中：

报文封装模块41：当要从IS-IS接口发出Hello报文时，先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，从该接口的邻居数据库44中查找到该中止标记对应的邻居信息，从该邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的Neighbor字段中，否则，从该接口的邻居数据库44中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的Neighbor字段中；当封装的邻居信息到达该数据库的尾部时，或者封装的邻居信息达到接口MTU时，停止封装；且，当封装的邻居信息达到接口MTU时若仍未达到邻居数据库的尾部，则根据该数据库中最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记，将封装好的Hello报文发送给报文发送模块42。

报文发送模块42：将报文封装模块41发来的Hello报文从对应IS-IS接口发送出去。

报文接收模块43：当从IS-IS接口接收到对端设备发来的Hello报文时，在该报文的Neighbor字段中查找本设备的标识信息，若未查找到，则查询该报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若设置了，则在该接口的邻居数据库44中查找到该对端设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，若未设置，则在该接口的邻居数据库44中查找到该对端设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为Down。

邻居数据库44：保存IS-IS接口的邻居信息。

其中，报文接收模块43在该报文的Neighbor字段中查找本设备的标识信息之后进一步包括：若查找到，则在该接口的邻居数据库44中查找到该对端设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为Init，则将该状态更新为Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记。

其中，报文封装模块41设置的邻居封装中止标记为：最后一个封装的邻居信息对应的SysID。

其中，报文封装模块41在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记为：在Hello报文的IIH专用报文头部的保留字段中的其中一个保留位上设置邻居信息未封装完毕标记。

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 (6)

1.一种建立中间系统到中间系统IS-IS邻居的方法，其特征在于，该方法包括：

当设备要从IS-IS接口发出问候Hello报文时，先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，从该接口的邻居数据库中该中止标记对应的邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；否则，从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；

且，当封装的邻居信息达到接口MTU时仍未达到邻居数据库的尾部时，根据最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记；

所述方法进一步包括：

当所述设备从IS-IS接口接收到对端设备发来的Hello报文时，在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息，若未查找到，则查询该报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若设置了，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，若未设置，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为断开Down；若查找到，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为初始Init，则将该状态更新为连接Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据最后一个封装的邻居信息设置邻居封装中止标记为：

将最后一个封装的邻居信息对应的系统标识SysID设置为邻居封装中止标记。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记为：

在Hello报文的IIH专用报文头部的保留字段中的其中一个保留位上设置邻居信息未封装完毕标记。

4.一种建立中间系统到中间系统IS-IS邻居的装置，其特征在于，该装置包括：

报文封装模块：当要从IS-IS接口发出问候Hello报文时，先查询自身是否设置了针对该接口的邻居封装中止标记，若设置了，从该接口的邻居数据库中该中止标记对应的邻居信息的下一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中，否则，从该接口的邻居数据库中的第一个邻居信息开始，依次将各邻居信息封装到Hello报文的邻居字段中；且，当封装的邻居信息达到接口MTU时仍未达到邻居数据库的尾部时，根据最后一个封装的邻居信息设置封装中止标记，并在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记；

报文发送模块：将封装好的Hello报文从对应IS-IS接口发送出去；

所述装置进一步包括：

报文接收模块：当从IS-IS接口接收到对端设备发来的Hello报文时，在该报文的邻居字段中查找本设备的标识信息，若未查找到，则查询该报文中是否设置了邻居信息未封装完毕标记，若设置了，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，在该邻居信息上打上待确定标记，若未设置，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，将该邻居信息的状态置为断开Down；若查找到，则在该接口的邻居数据库中查找到该对端设备对应的邻居信息，若该邻居信息的状态为初始Init，则将该状态更新为连接Up，且若该邻居信息上有待确定标记，则删除该标记。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述报文封装模块设置的邻居封装中止标记为：最后一个封装的邻居信息对应的系统标识SysID。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述报文封装模块在Hello报文中设置邻居信息未封装完毕标记为：在Hello报文的IIH专用报文头部的保留字段中的其中一个保留位上设置邻居信息未封装完毕标记。