CN103973562A - 一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备，该方法应用于包括有一个平滑重启设备和至少一个平滑重启辅助设备的系统中，所述系统中的每个平滑重启辅助设备执行：在自身进入平滑重启辅助模式后，接收所述平滑重启设备发送的通告平滑重启结束的通告报文；判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述平滑重启设备发送通告响应报文，并退出GR Help模式。本发明有效解决了现有技术中平滑重启设备的邻居状态比平滑重启辅助设备先达到FULL状态，导致平滑重启辅助设备提前退出GR Help模式而引起业务中断的问题。

Description

一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备

技术领域

本发明涉及网络通信技术,特别是一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备。

背景技术

平滑重启(GR，Graceful Restart)是一种在协议重启或主备倒换时，保证转发业务不中断的机制。开放式最短路径优先(OSPF，Open Shortest Path First)支持GR的请求注释RFC(Request For Comments)协议是RFC3623。OSPF的平滑重启设备(GR Restarter)平滑重启时，与平滑重启辅助设备(GR Helper)重建邻居关系，重新获得平滑重启前的整个链路状态数据库(LSDB，Link StateData Base)数据；从而保证转发业务不中断。

如图1所示，Router A、Router B和Router C之间两两建立OSPF邻居。其中，Router A为GR Restarter，Router B和Router C都为GR Helper。

当Router A发生平滑重启时进入GR Restart模式，向所有的GR Helper发送平滑链路状态通告(Grace LSA，Grace Link State Advertisement)报文，通知GR Restarter开始平滑重启，使GR Helper(Router B和Router C)收到Grace LSA后，进入平滑重启辅助GR Help模式；之后，再向所有的GR Helper发送一个单向(One Way)的Hello报文，此时，收到One Way的Hello报文的GR Helper将各自的邻居状态从FULL状态降到Exstart状态；Router A分别与Router B和Router C重建邻居关系，并通过数据库描述(DD，Database Description)交互从Router B和Router C上学习到平滑重启前所有的LSA，以避免GR Restarter平滑重启时业务转发中断。

进一步地，Router A在与所有的GR Helper(Router B和Router C)重新建立邻居关系，且自身与所有GR Helper的邻居状态达到FULL状态后，退出GRRestart模式，并向所有的GR Helper(Router B和Router C)发送通知平滑重启结束的Grace LSA，例如Age为3600秒的Grace LSA；各GR Helper收到该GraceLSA后，立即退出GR Help模式，并重新刷新自己的LSA，整个GR过程结束。

从上述流程可以看出，现有的平滑重启实现方式存在以下问题：

当GR Restarter有多个GR Helper邻居时，有可能会出现GR Restarter的邻居状态先达到FULL状态，而部分GR Helper的邻居状态还未达到FULL状态，这样一来，这部分GR Helper收到Age为3600秒的Grace LSA，就立即退出GR Help模式，重新产生的Router LSA中就不会描述GR Restarter这个邻居，使得GR Restarter根据收到的Router LSA，重计算路由时无法计算出这部分GRHelper，进而导致业务中断。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备，有效解决了现有技术中GR Restarter的邻居状态比GR Helper先达到FULL状态，导致GR Helper提前退出GR Help模式而引起业务中断的问题。

本发明提出的技术方案是：

一种避免平滑重启时业务中断的方法，该方法应用于包括有一个GRRestarter和至少一个GR Helper的系统中，所述系统中的每个GR Helper执行下述步骤：

在自身进入GR Help模式后，接收所述GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文；

判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述GRRestarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

上述方案中，所述通告报文携带有所述GR Restarter是否正常退出GRRestart模式的信息；

每个GR Helper在判断自身的邻居状态是否达到FULL状态之前，还执行下述步骤：

判断自身接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息；

若是，执行判断自身的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；

否则，退出GR Help模式。

上述方案中，所述通告报文中携带的所述GR Restarter是否正常退出GRRestart模式的信息，为所述GR Restarter根据自身处于GR Restart模式阶段时检测到的拓扑变化确定的。

上述方案中，每个GR Helper还执行下述步骤：

在判断出自身的邻居状态没有达到FULL状态时，继续与所述GR Restarter进行邻居同步，直至自身的邻居状态达到FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

上述方案中，所述系统为OSPF系统。

一种GR Helper，该GR Helper应用于包括有一个GR Restarter的系统中，该GR Helper包括：

报文接收模块，用于在所述GR Helper进入GR Help模式后，接收所述GRRestarter发送的通告平滑重启结束的通告报文；

报文处理模块，用于在所述报文接收模块接收到所述通告报文后，判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述GRRestarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

上述方案中，所述通告报文携带有所述GR Restarter是否正常退出GRRestart模式的信息；

所述报文处理模块，还用于在判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态之前，判断所述报文接收模块接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息，若是，则执行判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；否则，退出GR Help模式。

上述方案中，所述报文接收模块接收到的通告报文中携带的所述GRRestarter是否正常退出GR Restart模式的信息，为所述GR Restarter根据自身处于GR Restart模式阶段时检测到的拓扑变化确定的。

上述方案中，所述报文处理模块，还用于在判断出所述GR Helper的邻居状态没有达到FULL状态时，继续与所述GR Restarter进行邻居同步，直至GRHelper的邻居状态达到FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

上述方案中，所述GR Helper应用的系统为OSPF系统。

综上所述，本发明提出了一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备，在该方法中，GR Helper在进入GR Help模式后，接收到GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文时，并不立即退出GR Help模式，而是判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，才向GR Restarter反馈通告响应报文，避免了因GR Restarter比GR Helper的邻居状态先达到FULL状态，导致GR Helper提前退出GR Help模式而引起业务中断的问题。

附图说明

图1为OSPF GR示意图。

图2为本发明方法的流程图。

图3为Grace LSA报文格式图。

图4为Grace LSA报文中扩展的TLV格式图。

图5为方法实施例一的流程图。

图6为方法实施例二的流程图。

图7为本发明实施例中GR Helper的结构图。

具体实施方式

在现有的平滑重启实现方式中，尤其是在GR Restarter有多个GR Helper邻居时，可能会出现GR Restarter的邻居状态先达到FULL状态，而部分GRHelper的邻居状态还未达到FULL状态的情况，这样就容易导致平滑重启过程中业务的中断。

下面结合图1中的OSPF网络结构图，列举两种GR Restarter比GR Helper的邻居状态先达到FULL状态的场景：

(1)、假设Router B与Router A的邻居状态先达到FULL状态，Router B引入了新的路由，此时Router B会向Router A产生大量的新LSA；而Router A学到这些LSA后需要泛洪给Router C，这就导致Router C因处理LSA，可能会晚于Router A达到FULL状态，即还未达到FULL状态就退出了GR Help状态，进而导致业务中断。

(2)、假设Router B与Router A的邻居状态先达到FULL状态；此时RouterB退出GR Help状态，需要刷新自己产生的所有LSA，这些刷新的LSA需要通过Router A泛洪给Router C，同样导致Router C因处理LSA，可能会晚于RouterA达到FULL状态，即还未达到FULL状态就退出了GR Help模式，进而导致业务中断。

基于上述问题，本发明提出了一种避免平滑重启时业务中断的方法及设备，在该方法中，GR Helper在接收到GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文后，并不立即退出GR Help模式，而是判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，才向GR Restarter反馈通告响应报文，避免了因GRRestarter比GR Helper的邻居状态先达到FULL状态，导致GR Helper提前退出GR Help模式而引起业务中断的问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点表达的更加清楚明白，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。

本发明一个实施例的技术方案是：

如图2所示，对于OSPF系统中的每个GR Helper而言，均执行下述步骤：

步骤201：在自身进入GR Help模式后，接收GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文。

本步骤中，对于每个GR Helper来说，是在接收到所述GR Restarter进入平滑重启GR Restart模式后发送的平滑链路状态通告报文之后，进入GR Help模式的。

另外，本步骤中的通告报文是所述GR Restarter与自身重新建立邻居关系，且退出GR Restart模式后发送的。

步骤202：判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，若是，执行步骤203；否则，执行步骤204。

步骤203：向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

步骤204：继续与GR Restarter进行邻居同步，直到自身的邻居状态为FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

也就是说，GR Restarter学习到GR Helper上平滑重启前的所有LSA后，GR Restarter与该GR Helper建立邻居关系，通常情况下，GR Restarter在自身的所有邻居状态达到FULL状态时，会退出GR Restart模式，同时还发送一个通告平滑重启结束的通告报文给所有GR Helper。

这样，每个GR Helper接收到所述通告平滑重启结束的通告报文后，首先会判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，由于GR Helper进入GR Help模式后是Exstart状态，当其与GR Restarter成功建立邻居关系时才会由Exstart状态进入FULL状态；如果GR Helper的邻居状态达到FULL状态，则发送一个通告响应报文给GR Restarter，并退出GR Help模式，以保证业务的正常运行。

如果GR Helper的邻居状态还处在Exstart状态，则不回复通告响应报文，继续与GR Restarter进行邻居同步，直到自身的邻居状态为FULL状态，才向所述GR Restarter发送通告响应报文，同时，退出GR Help模式，以保证业务的正常运行。在这里，所述通告响应报文例如可以是ACK应答报文。

在GR Helper不回复通告响应报文，继续与GR Restarter进行邻居同步，直到自身的邻居状态为FULL状态这段时间内，GR Restarter一直重传所述通告平滑重启结束的通告报文给该GR Helper，直到收到通告响应报文。

进一步地，在本实施例中，对于GR Restarter来说，大多数情况下都是正常退出GR Restart模式的，但也不排除异常退出GR Restart模式的情况，基于此，为了更好地保证业务的正常运行，上述步骤201中的通告报文中还可以携带有所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息；

在这种情况下，每个GR Helper在接收到所述通告报文，判断自身的邻居状态是否达到FULL状态之前，还执行下述步骤：

判断自身接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息，；

若是，执行判断自身的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；

否则，退出GR Help模式。

具体地，所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息具体可以携带于所述通告报文新添加的类型/长度/值(TLV，Type/Length/Value)类型中，用来表示GR Restarter是正常退出GR Restart模式还是异常退出GR Restart模式。该新添加的TLV类型是GR Restarter根据自身退出GRRestart模式的原因添加在通告报文中的一个标识，例如，如果在GR Restart期间GR Restarter检测到拓扑变化(如接口UP/DOWN变化等)，则为异常退出GR Restart模式，如果在GR Restart期间GR Restarter没有检测到拓扑变化，且所有的邻居状态均达到FULL状态，使得整个GR Restart过程顺利完成，则为正常退出GR Restart模式。

所述通告报文具体可以是Age为3600秒的Grace LSA报文，格式如图3所示，支持TLV扩展。新添加的TLV类型的格式为图4的形式：

Type字段现有技术中只用了1、2、3三种类型，本发明可以设计为除1、2、3之外的任一个(例如Type的值为4)；

Length字段为1；

Value字段为两种不同取值，一个表示GR Restarter正常退出GR Restart模式，另一个表示GR Restarter异常退出GR Restart模式。例如用0和1表示，其中0表示GR Restarter正常退出GR Restart模式，1表示GR Restarter异常退出GR Restart模式。

如果GR Restarter是异常退出GR Restart模式，则无论GR Helper自身是否达到FULL状态都会立即退出GR Help模式；如果GR Restarter是正常退出GR Restart模式，则根据前述方法，GR Helper进一步判断自身的邻居状态是否达到FULL状态再作进一步处理。

下面以实施例对本发明技术方案作进一步说明。

方法实施例一：

本实施例以图1中的OSPF GR为例对本发明技术方案进行说明，如图1所示，路由器A、路由器B、路由器C之间两两建立OSPF邻居，其中，路由器A为GR Restarter，路由器B和路由器C为GR Helper，图5为本实施例的流程图，包括以下步骤：

步骤501：路由器A发生平滑重启，进入GR Restart模式，分别发送Grace LSA报文给各GR Helper设备。

本实施例中，路由器B和路由器C为GR Helper，路由器A分别发送Grace LSA报文给路由器B和路由器C，通知GR Restarter开始平滑重启。

步骤502：GR Helper接收路由器A发送的Grace LSA报文，进入GR Help模式。

本步骤中，路由器B和路由器C分别接收路由器A发送的Grace LSA报文，分别进入GR Help模式。

步骤503：路由器A平滑重启后，发送一个one way的Hello报文给各GR Helper。

步骤504：GR Helper接收路由器A发送的one way的Hello报文，将自身的邻居状态从FULL状态降到Exstart状态。

正常情况下，GR Restarter与GR Helper之间成功建立邻居关系后，GRRestarter与所有GR Helper的邻居状态是处于FULL状态的；平滑重启时，GR Helper接收到one way的Hello报文后会将自身的邻居状态由FULL状态降到Exstart状态。

步骤505：路由器A通过DD交互与GR Helper重新建立邻居关系。

本步骤中，路由器A通过DD交互与GR Helper重新建立邻居关系，路由器A通过DD交互学习GR Helper平滑重启前的所有LSA，GR Helper通过路由器A学习其他GR Helper新产生的LSA，路由器A与GR Helper均进行邻居同步，当路由器A学习到所有GR Helper上平滑重启前的LSA后，路由器A的所有邻居状态为FULL状态；当GR Helper邻居同步结束后，邻居状态由Exstart状态进入FULL状态。

步骤506：路由器A发送一个Age为3600秒的Grace LSA报文给所有GR Helper，通知各GR Helper GR结束。

步骤507：GR Helper接收路由器A发送的Age为3600秒的Grace LSA报文。

步骤508：GR Helper判断自身的邻居状态是否已经达到FULL状态，如果是，执行步骤509，否则执行步骤510。

在本实施例中，之所以在步骤507之后执行步骤508，主要是为了保证平滑重启阶段业务不中断，具体原因为：在步骤505中，如果GR Helper结束邻居同步，则邻居状态为FULL状态，在这种情况下，GR Helper退出GR Helper模式不会影响业务的进行；反之，如果GR Helper还未执行完邻居同步，其邻居状态仍为Exstart状态，在这种情况下，GR Helper退出GRHelper模式的话，就会导致业务中断。

步骤509：GR Helper发送ACK应答报文给路由器A，退出GR Help模式。

基于步骤508的判断结果，GR Helper邻居状态已经达到FULL状态，完成邻居同步，则发送一个ACK应答报文给路由器A，同时退出GR Help模式。

步骤510：GR Helper不向路由器A发送ACK应答报文，继续进行邻居同步，直到邻居状态为FULL状态，发送ACK应答报文给路由器A，退出GR Help模式。

基于步骤508的判断结果，GR Helper还未结束邻居同步，自身状态仍为Exstart状态，则接收到路由器A发送的Age为3600秒的Grace LSA报文后，不向路由器A作出回应，继续执行邻居同步，直至同步结束进入FULL状态。

GR Helper继续进行邻居同步的过程中，路由器A由于未收到GR Helper的ACK应答，会重传上述Age为3600秒的Grace LSA报文，直至收到GRHelper的ACK应答。

方法实施例二：

仍以图1中的OSPF GR为例对本发明技术方案作进一步说明。在方法实施例一中，GR Helper接收路由器A发送的Age为3600秒的Grace LSA报文后，均以GR Restarter正常退出GR Restart模式为前提进行相应处理，而实际应用中，GR Restarter还存在异常退出GR的情况，例如在整个GRRestart期间，GR Restarter检测到拓扑变化(例如接口up/down变化等)，此时会触发GR Restarter异常退出GR Restart模式。本实施例则从这一角度对本发明技术方案作进一步说明。

本实施例采用实施例一中的设置，路由器A、路由器B、路由器C之间两两建立OSPF邻居，其中，路由器A为GR Restarter，路由器B和路由器C为GR Helper。假设GR期间GR Restarter已经退出GR Restart模式，图6为本实施例的流程图，包括以下步骤：

步骤601：路由器A发送一个Age为3600秒的Grace LSA报文给所有GR Helper，通知各GR Helper平滑重启结束，此Grace LSA报文携带路由器A退出GR Restart模式的原因。

本步骤中，路由器A发送的Age为3600秒的Grace LSA报文添加一个新的TLV类型，在该类型中携带路由器A退出GR Restart模式的原因，即正常退出GR Restart模式，还是异常退出GR Restart模式。

路由器A判断自身是否正常退出GR Restart模式的方法为：如果整个GR Restart期间，GR Restarter检测到拓扑变化(例如接口up/down变化等)，此时会触发异常退出GR Restart模式；如果GR Restarter同步了所有GRHelper上的LSA，即GR Restarter针对每一个GR Helper邻居的邻居状态都达到了FULL状态，则触发正常退出GR Restart模式。

步骤602：GR Helper接收路由器A发送的Age为3600秒的Grace LSA报文。

步骤603：GR Helper根据所述Grace LSA报文中新的TLV类型判断路由器A是正常退出GR Restart模式还是异常退出GR Restart模式，如果是异常退出，执行步骤604，否则执行步骤605。

步骤604：GR Helper立即退出GR Help模式。

基于步骤603的判断结果，路由器A是异常退出GR Restart模式的，此时GR Helper无论是否达到FULL状态都会立即退出GR Help模式。

步骤605：GR Helper判断自身的邻居状态是否已经达到FULL状态，如果是，执行步骤606，否则执行步骤607。

基于步骤603的判断结果，路由器A是正常退出GR Restart模式的，此时GR Helper需要进一步判断自身的邻居状态是否达到了FULL状态，根据不同情况进行不同处理。

步骤606～607与步骤509～510相同，在此不再赘述。

针对上述方法，本发明还公开一种平滑重启辅助设备GR Helper，该GRHelper应用于包括有一个GR Restarter的系统中，该GR Helper包括：

报文接收模块701，用于在所述GR Helper进入GR Help模式后，接收所述GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文；

报文处理模块702，用于在所述报文接收模块701接收到所述通告报文后，判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

报文接收模块701接收到的所述通告报文携带有所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息；

所述报文处理模块702，还用于在判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态之前，判断所述报文接收模块701接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息，若是，则执行判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；否则，退出GR Help模式。

所述报文接收模块701接收到的通告报文中携带的所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息，为所述GR Restarter根据自身处于GR Restart模式阶段时检测到的拓扑变化确定的。

所述报文处理模块702，还用于在判断出所述GR Helper的邻居状态没有达到FULL状态时，继续与所述GR Restarter进行邻居同步，直至GR Helper的邻居状态达到FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GRHelp模式。

所述GR Helper应用的系统为OSPF系统。

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)

1.一种避免平滑重启时业务中断的方法，其特征在于，该方法应用于包括有一个平滑重启设备GR Restarter和至少一个平滑重启辅助设备GR Helper的系统中，所述系统中的每个GR Helper执行下述步骤：

在自身进入平滑重启辅助GR Help模式后，接收所述GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文；

判断自身的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述GRRestarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通告报文携带有所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息；

每个GR Helper在判断自身的邻居状态是否达到FULL状态之前，还执行下述步骤：

判断自身接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息；

若是，执行判断自身的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；

否则，退出GR Help模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通告报文中携带的所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息，为所述GR Restarter根据自身处于GR Restart模式阶段时检测到的拓扑变化确定的。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，每个GR Helper还执行下述步骤：

在判断出自身的邻居状态没有达到FULL状态时，继续与所述GR Restarter进行邻居同步，直至自身的邻居状态达到FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统为开放式最短路径优先OSPF系统。

6.一种平滑重启辅助设备GR Helper，其特征在于，所述GR Helper应用于包括有一个平滑重启设备GR Restarter的系统中，所述GR Helper包括：

报文接收模块，用于在所述GR Helper进入平滑重启辅助GR Help模式后，接收所述GR Restarter发送的通告平滑重启结束的通告报文；

报文处理模块，用于在所述报文接收模块接收到所述通告报文后，判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态，在判断为是时，向所述GRRestarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述通告报文携带有所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息；

所述报文处理模块，还用于在判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态之前，判断所述报文接收模块接收到的通告报文中携带的信息是否为所述GR Restarter正常退出GR Restart模式的信息，若是，则执行判断所述GR Helper的邻居状态是否达到FULL状态的步骤；否则，退出GR Help模式。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述报文接收模块接收到的通告报文中携带的所述GR Restarter是否正常退出GR Restart模式的信息，为所述GR Restarter根据自身处于GR Restart模式阶段时检测到的拓扑变化确定的。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的设备，其特征在于，所述报文处理模块，还用于在判断出所述GR Helper的邻居状态没有达到FULL状态时，继续与所述GR Restarter进行邻居同步，直至GR Helper的邻居状态达到FULL状态，向所述GR Restarter发送通告响应报文，并退出GR Help模式。

10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述GR Helper应用的系统为开放式最短路径优先OSPF系统。