CN103888359B - 路由计算方法及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种路由计算方法，包括：任一网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在该网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；接收到来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记；根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。本申请还公开了一种网络设备。本申请可以实现正确计算非对称IPv4与IPv6混合网络中的路由信息。

Description

路由计算方法及网络设备
技术领域
本申请涉及路由计算技术领域，尤其涉及一种路由计算方法及网络设备。
背景技术
中间系统到中间系统的路由选择协议IS-IS主要是通过LSP（Link StateProtocol Data Unit，链路状态数据协议单元）报文告知拓扑及路由信息，以最短路径算法（Dijkstra）为基础进行拓扑计算，根据计算出来的拓扑进行IPv4（互联网协议第四版）或IPv6（互联网协议第六版）路由计算，用于指导数据报文的转发。
目前IS-IS协议已经广泛应用于现行IP网络，支持IPv4或IPv6各种不同的应用，由于网络的膨胀，IPv4地址的分配已经不能满足网络的需要了，在某些地区已经存在IPv4与IPv6混合使用的网络，但是在目前的应用中需要限制混合网络中的IPv4与IPv6拓扑必须是一致的，例如，如图1所示的IPv4与IPv6混用网络中，每一个链路上必须同时配置IPv4和IPv6能力，以保证IPv4与IPv6网络是一致的，如此，计算IPv4路由使用的拓扑信息与实际的IPv4拓扑信息就是一致的，计算IPv6路由使用的拓扑信息与实际的IPv6拓扑信息也是一致的，从而可以保证IPv4或IPv6路由计算的正确性。
但实际应用中，不一定每一个链路上都需要同时配置IPv4和IPv6能力，如图2所示，也就是IPv4与IPv6网络的拓扑不完全一样，称为非对称IPv4与IPv6混合网络，每个链路上的数字表示链路权值metric，此时，进行IPv4或IPv6路由计算时，网络设备无法分辨全网拓扑中的每一个链路到底是支持IPv4网络还是支持IPv6网络，因此，路由计算过程中，可能会将支持IPv4网络的链路识别为支持IPv6网络的链路，或将支持IPv6网络的链路识别为支持IPv4网络的链路，造成计算IPv4或IPv6路由所使用的网络拓扑与实际的IPv4或IPv6网络拓扑不一致，从而导致IPv4或IPv6路由计算错误。
例如，如图2所示，网络设备RT1计算从RT1到网络设备RT4的IPv4路由，RT1无法分辨每一个链路到底是支持IPv4网络还是支持IPv6网络，所以，可能会选择如图3所示的拓扑信息进行路由计算，但实际上RT1到RT4的IPv4网络拓扑却是如图4所示的拓扑，从而导致IPv4路由计算错误，IPv6路由的计算也会产生同样错误。
因此，目前在非对称IPv4与IPv6混合网络中，如何正确计算混合网络中的IPv4与IPv6路由信息，是实际应用中需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种路由计算方法，可以实现正确计算非对称IPv4与IPv6混合网络中的路由信息。
本申请还提出一种网络设备，可以实现正确计算非对称IPv4与IPv6混合网络中的路由信息。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
一种路由计算方法，包括以下步骤：
任一网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在该网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；
接收到来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记；
根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。
一种网络设备，包括：网络接口、处理器和存储器，其中：
网络接口，用于本网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在本网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；
处理器，用于通过网络接口接收来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记，根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算；
存储器，用于在处理器创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记后，存储所述已标记的链路的信息。
本申请的有益效果为，通过在链路状态报文LSP的邻居TLV中添加邻居支持的IPv4和/或IPv6协议属性，解析接收到的LSP中各邻居TLV的协议支持属性，根据解析出的协议支持属性信息，对各邻居TLV对应的链路进行标记，最后根据标记后得到的网络拓扑信息进行IPv4与IPv6路由计算，可以实现正确计算非对称IPv4与IPv6混合网络中的路由信息。
附图说明
图1为现有技术的IPv4与IPv6混合网络示意图；
图2为本申请实施例的非对称IPv4与IPv6混合网络拓扑信息示意图；
图3为本申请实施例的IPv6网络拓扑信息示意图；
图4为本申请实施例的IPv4网络拓扑信息示意图；
图5为本申请实施例的方法流程图；
图6为本申请实施例标记后的非对称IPv4与IPv6混合网络拓扑信息示意图；
图7为本申请实施例的网络设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。
本申请中，任一网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在该网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；
接收到来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记；
根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。
本申请通过在邻居TLV中添加所述邻居支持的协议属性信息，并根据这些协议支持属性信息对所创建或更新的链路进行标记，使得网络设备在计算路由时，可以识别出哪些链路是支持IPv4协议的、哪些链路是支持IPv6协议的、哪些链路是同时支持IPv4协议和IPv6协议的，从而可保证IPv4与IPv6路由计算的正确性。
本申请实施例的方法流程如图5所示，一种路由计算方法，包括以下步骤：
步骤501：任一网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在该网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV。
所述网络设备在自己的LSP中发布邻居TLV之前，所述网络设备与协议直连邻居设备之间已经通过HELLO报文进行了协商，确定双方都支持相同的IPv4和/或IPv6协议，可以建立邻居关系，然后所述网络设备和协议直连邻居均在自己的LSP中发布邻居TLV。
因此，所述网络设备在自己的LSP中发布邻居TLV之前，通过之前的协商已经知道协议直连邻居支持什么协议。
若邻居支持IPv4协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv4协议支持属性；
若邻居支持IPv6协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv6协议支持属性；
若邻居同时支持IPv4和IPv6协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中同时添加IPv4协议支持属性和IPv6协议支持属性。
例如，如图2所示，网络设备RT2在自己的LSP中发布从RT2到邻居RT3的邻居TLV，由于RT3同时支持IPv4协议和IPv6协议，则发布所述邻居TLV时，其TLV（type22）发布格式示意如下表1所示：
1octets of type(22)
1octets of length(15)
7octets of system ID and pseudonode number(C.00)
3octets of default metric(5)
1octet of length of sub-TLVs(4)
1octet of sub-type(19)
1octet of length of the Value field of the sub-TLV(2)
2octets of value(0x000C)//这里表示既支持IPv4，又支持IPv6协议
表1
表1为TLV22的格式，本申请实施例在TLV22的子TLV（sub-TLV19）中添加了IPv4和/或IPv6协议支持属性，即表1的“1octet of sub-type(19)”中添加了IPv4和/或IPv6协议支持属性，TLV22的sub-TLV19具体格式示意如下表2所示：
Value Name Reference
0x1 Local Protection Available [RFC5029]
0x2 Link Excluded from Local Protection [RFC5029]
0x4 Link Support IPv4 Protocol
0x8 Link Support IPv6 Protocol
表2
由表2可知，在TLV22的sub-TLV19中添加了IPv4协议支持属性“Link SupportIPv4 Protocol”和IPv6协议支持属性“Link Support IPv6Protocol”。
步骤502：所述网络设备接收到来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记。
所述网络设备会接收到任一邻居的LSP报文，这里的邻居仍然是指协议直连邻居，所接收到的LSP报文中可能包含多个邻居TLV，例如，如图2所示，RT1接收到RT2发送的LSP报文，该LSP报文中可能既包含RT2直接发布的邻居TLV，也包含RT2转发的由RT4发布的邻居TLV。
如图2所示，若RT2接收到RT3发送的LSP报文，解析所述LSP中对应于RT2与RT3之间链路的邻居TLV时，得到RT2与RT3之间的链路支持IPv4和IPv6的协议支持属性信息。
即RT2读取来自RT3的LSP中RT2与RT3之间的链路对应的邻居TLV，TLV22格式如表1所示，TLV22的sub-TLV19格式如表2所示，从表1的最后一行“2octets of value(0x000C)”可知，“0x000C”中的C（十六进制）转换成二进制为0110，按比特位匹配，代表表2中的“0x8”和“0x4”，可知，“2octets of value(0x000C)”表示既支持IPv4协议，又支持IPv6协议。即RT2与RT3之间的链路同时支持IPv4协议和IPv6协议。
解析完成，获取邻居TLV对应链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息后，执行如下步骤：
若协议支持属性信息为支持IPv4协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv4协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为支持IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv6协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为同时支持IPv4协议和IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为同时支持IPv4协议和IPv6协议的链路并对其进行标记。
对链路进行标记的方式很多，可以通过设置布尔值或打个标记等实现，例如，对每一链路设置2个布尔值，一个布尔值用于标记该链路是否支持IPv4协议，另一个布尔值用于标记该链路是否支持IPv6协议，布尔值为1，表示支持，布尔值为0，表示不支持。因此，当任一链路同时支持IPv4协议和IPv6协议时，该链路的两个布尔值都设置为1。
当所述网络设备所获取到的邻居TLV对应的链路不存在时，需要创建该链路，生成新的网络拓扑信息；
当所述网络设备所获取到的邻居TLV对应的链路已存在时、且该链路支持的协议属性发生了变化，此时，所述网络设备解析所述邻居TLV后，需要更新该链路的信息。
例如，先前该链路支持IPv4协议，但通过解析新获取到的邻居TLV后发现该链路支持的协议属性发生变化、变为支持IPv6协议时，所述网络设备需要将所述先前支持IPv4协议的链路更新为支持IPv6的链路。
同时，根据链路支持的协议属性对创建或更新的链路进行相应地标记。针对不同的协议支持属性，对链路进行不同地标记。
例如，如图2所示的网络拓扑信息经过标记后，形成如图6所示的IPv4与IPv6混合网络拓扑信息，即
RT1与RT2之间的链路1支持IPv4协议，则标记链路1的协议支持属性信息为支持IPv4协议；
RT1与RT3之间的链路2支持IPv6协议，则标记链路2的协议支持属性信息为支持IPv6协议；
RT2与RT3之间的链路3同时支持IPv4协议和IPv6协议，则标记链路3的协议支持属性信息为既支持IPv4协议、又支持IPv6协议，如图6所示。
RT2与RT4之间的链路、以及RT3与RT4之间的链路也进行类似标记。
步骤503：所述网络设备根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。
所述网络设备根据标记后得到的IPv4网络拓扑信息，进行IPv4路由计算；根据标记后得到的IPv6网络拓扑信息，进行IPv6路由计算。
标记后，虽然仍然是一个全网拓扑图，如图6所示，但根据拓扑信息中每一个链路对应的标记，相当于可以分成IPv4与IPv6两个网络拓扑。
例如，标记后得到的IPv6网络拓扑信息如图3所示，根据图3的拓扑信息进行IPv6路由计算，标记后得到的IPv4网络拓扑信息如图4所示，根据图4的拓扑信息进行IPv4路由计算，如此，计算IPv4路由使用的拓扑信息与实际的IPv4拓扑信息就是一致的，计算IPv6路由使用的拓扑信息与实际的IPv6拓扑信息也是一致的，从而可以保证IPv4或IPv6路由计算的正确性。
通过标记，网络设备就可以很容易地分辨每一个链路所支持的协议属性，不会将支持IPv4协议的链路识别为支持IPv6协议的链路，也不会将支持IPv6协议的链路识别为支持IPv4协议的链路，从而可以保证IPv4与IPv6路由计算的正确性。
所述进行IPv4与IPv6路由计算使用的是最短路径算法。
目前，现有技术中多采用MTR（Multi Topology Routing，多拓扑路由）技术来解决IPv4与IPv6混合网络中的路由计算问题，MTR是RFC5120提供的技术，从逻辑上划分成不同的拓扑，且不同拓扑间的路由独立，通过使用不同的拓扑来分别为IPv4和IPv6提供路由服务。
虽然RFC5120提供了强大的功能支持，但实现起来却比较复杂，需要对协议进行较多修改，而本申请实施例中的方案对协议仅有较少的修改，就可以实现正确计算非对称IPv4与IPv6混合网络中的路由信息，更加简单、易于实现。
本申请实施例的设备功能结构示意图如图7所示，一种网络设备，包括：网络接口、处理器、存储器，其中：
网络接口，用于本网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在本网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV。
所述在本网络设备的LSP中发布邻居TLV之前，本网络设备与协议直连邻居设备之间已经通过HELLO报文进行了协商，确定双方都支持相同的IPv4和/或IPv6协议，可以建立邻居关系，然后所述网络设备和协议直连邻居均在自己的LSP中发布邻居TLV。
处理器，用于通过网络接口接收来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记，根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。
存储器，用于在处理器创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记后，存储所述已标记的链路的信息。
所述网络接口，具体用于：本网络设备建立邻居时，
若邻居支持IPv4协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv4协议支持属性；
若邻居支持IPv6协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv6协议支持属性；
若邻居同时支持IPv4和IPv6协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中同时添加IPv4协议支持属性和IPv6协议支持属性。
所述处理器，在根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记时，
若协议支持属性信息为支持IPv4协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv4协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为支持IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv6协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为同时支持IPv4协议和IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为同时支持IPv4协议和IPv6协议的链路并对其进行标记。
所述处理器，在根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算时，
根据标记后得到的IPv4网络拓扑信息，进行IPv4路由计算；
根据标记后得到的IPv6网络拓扑信息，进行IPv6路由计算。
所述处理器进行IPv4与IPv6路由计算使用的是最短路径算法。
本申请实施例通过在路由计算过程中使用标记的方式区分不同协议，并进行对应协议的路由计算，可以保证路由计算结果的正确性。
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 (10)

1.一种路由计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
任一网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在该网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；
接收到来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记；
根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据邻居支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性，在该网络设备的LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV，包括：
若邻居支持IPv4协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv4协议支持属性；
若邻居支持IPv6协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv6协议支持属性；
若邻居同时支持IPv4和IPv6协议，则在该网络设备的LSP中发布该网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中同时添加IPv4协议支持属性和IPv6协议支持属性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记，包括：
若协议支持属性信息为支持IPv4协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv4协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为支持IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv6协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为同时支持IPv4协议和IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为同时支持IPv4协议和IPv6协议的链路并对其进行标记。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算，包括：
根据标记后得到的IPv4网络拓扑信息，进行IPv4路由计算；
根据标记后得到的IPv6网络拓扑信息，进行IPv6路由计算。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行IPv4与IPv6路由计算使用的是最短路径算法。
6.一种网络设备，其特征在于，包括：网络接口、处理器和存储器，其中：
网络接口，用于本网络设备建立邻居时，根据邻居支持互联网协议第四版IPv4和/或互联网协议第六版IPv6的协议支持属性，在本网络设备的链路状态报文LSP中发布添加了所述协议支持属性的邻居TLV；
处理器，用于通过网络接口接收来自任一邻居的LSP，解析所述LSP中的每一邻居TLV时，得到该邻居TLV对应的链路支持IPv4和/或IPv6的协议支持属性信息，根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记，根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算；
存储器，用于在处理器创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记后，存储已标记的链路的信息。
7.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述网络接口，具体用于：本网络设备建立邻居时，
若邻居支持IPv4协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv4协议支持属性；
若邻居支持IPv6协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中添加IPv6协议支持属性；
若邻居同时支持IPv4和IPv6协议，则在本网络设备的LSP中发布本网络设备到所述邻居的邻居TLV时，在TLV22的sub-TLV19中同时添加IPv4协议支持属性和IPv6协议支持属性。
8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述处理器，在根据所述协议支持属性信息，创建或更新该邻居TLV对应的链路并对其进行标记时，
若协议支持属性信息为支持IPv4协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv4协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为支持IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为支持IPv6协议的链路并对其进行标记；
若协议支持属性信息为同时支持IPv4协议和IPv6协议，则创建或更新该邻居TLV对应的链路为同时支持IPv4协议和IPv6协议的链路并对其进行标记。
9.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述处理器，在根据标记后得到的网络拓扑信息，进行IPv4与IPv6路由计算时，
根据标记后得到的IPv4网络拓扑信息，进行IPv4路由计算；
根据标记后得到的IPv6网络拓扑信息，进行IPv6路由计算。
10.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述处理器进行IPv4与IPv6路由计算使用的是最短路径算法。
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