CN104243321A - 一种分发树树根的选取方法和路由桥设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分发树树根的选取方法和路由桥设备，其中包括：第一RB设备接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，报文携带第二RB设备的树根竞选参数，参数包括第二链路开销和，第二链路开销和表示以第二RB设备为树根计算的第二RB设备到网络的其他RB设备的链路开销之和；第一RB设备获取自身的树根竞选参数，参数包括第一链路开销和，第一链路开销和表示以第一RB设备为树根计算的到网络的其他RB设备的链路开销之和；并且第一RB设备在确定第一链路开销和小于至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。本发明降低了以该RB为树根的分发树的链路开销。
Description
技术领域
本发明涉及网络技术，特别涉及一种分发树树根的选取方法和路由桥设备。
背景技术
多链路透明互联(Transparent Interconnection of Lots of Links，简称：TRILL)协议是新出现的生成树替代协议，通过将三层路由技术引入二层网络，来解决原有的生成树协议浪费链路带宽、瓶颈链路等缺点，是未来的技术发展趋势。在运行TRILL协议的TRILL网络中，包括多个路由桥设备(Routing Bridge，简称：RB)，TRILL可以从全网的各RB设备中选择一个RB设备作为“树根”，并由该“树根”计算得到以此为起点通向全网任一RB设备的分发树。例如，参见图1，假设TRILL网络中包括RB1、RB2、RB3和RB4，以RB1为“树根”，并计算出从RB1到RB2的路径，RB1到RB3的路径，以及RB1到RB4的路径，由此形成的形状类似一个树形，因此称为“分发树”。发往该TRILL网络的未知单播/组播/广播流量，可以都发送至作为树根的RB1，然后沿着图1中所示的分发树的各路径传输至各个其他的RB(例如RB2、RB3等)。
仍以图1所示的包括四个RB的TRILL网络为例，网络中的其他RB都可以作为树根，例如RB2作为树根，并得到以RB2为起点的通向其他RB的分发树。至于网络中选择哪个RB作为树根，相关技术中采用的方式例如，根据RB设备的根优先级(表示设备被选为树根的优先级)，在TRILL网络默认只有一个树根的情况下，可以选择优先级较高的RB作为该TRILL网络的树根。但是这种方式选择的树根，其所对应的分发树不一定是网络流量转发的最佳路径。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种分发树树根的选取方法和路由桥设备，以降低分发树的链路开销。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
第一方面，提供一种分发树树根的选取方法，包括：
第一路由桥RB设备接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数，所述第二RB设备的树根竞选参数包括第二链路开销和，所述第二链路开销和表示以所述第二RB设备为树根计算的所述第二RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
所述第一RB设备获取自身的树根竞选参数，所述第一RB设备的树根竞选参数包括第一链路开销和，所述第一链路开销和表示以所述第一RB设备为树根计算的所述第一RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；并且所述第一RB设备在确定所述第一链路开销和小于所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
第二方面，提供一种路由桥RB设备，包括：
参数接收单元，用于接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数，所述第二RB设备的树根竞选参数包括第二链路开销和，所述第二链路开销和表示以所述第二RB设备为树根计算的所述第二RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
参数处理单元，用于获取自身的树根竞选参数，所述第一RB设备的树根竞选参数包括第一链路开销和，所述第一链路开销和表示以所述第一RB设备为树根计算的所述第一RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
树根竞选单元，用于在确定所述第一链路开销和小于所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
本申请实施例的分发树树根的选取方法和路由桥设备，通过选取到网络中的其他各RB设备的链路开销和最小的RB设备作为分发树树根，从而降低了以该RB为树根的分发树的链路开销。
附图说明
图1是TRILL网络的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的分发树树根的选取方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的分发树树根的选取方法的应用场景示意图；
图4是本发明实施例提供的分发树树根的选取方法中TLV结构；
图5是本发明实施例提供的RB设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的分发树树根的选取方法，仍以图1中所示的TRILL网络为例进行说明，当然具体实施中，TRILL网络包括的RB设备的数量可能多于四个，并且各个设备在网络中也可能是位于不同的网络层，比如RB1位于汇聚层，RB2、RB3和RB4均位于接入层，不再详述。
图2示出了本发明实施例提供的一种分发树树根的选取方法的流程示意图，该方法可以是图1中的任一RB设备执行，如图2所示，包括：
201、第一RB设备接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数；
为了在方法的描述中更清楚的区分各个设备，本实施例将执行该方法的RB设备称为第一RB设备，将其他设备称为第二RB设备。以图1中的RB1为本方法流程的执行主体为例，第一RB设备即是RB1，而其他的设备例如RB2、RB3和RB4都可以称为第二RB设备。
本步骤中，RB1可以接收到RB2、RB3和RB4中的至少一个设备发送的链路状态通知报文，该链路状态通知报文中携带发送该链路状态通知报文的RB设备的树根竞选参数，该树根竞选参数中包括第二链路开销和，该第二链路开销和表示以发送该链路状态通知报文的RB设备为树根计算的到网络中的其他RB设备的链路开销之和。以RB2发送的链路状态通知报文为例，该链路状态通知报文中携带RB2的树根竞选参数，该树根竞选参数是以RB2为树根计算的RB2到TRILL网络中的BR1、RB3和RB4的链路开销之和，称为第二链路开销和。
具体的，如下结合图3，来说明RB2的树根竞选参数的计算：假设RB2与RB1之间的链路是L12，RB1与RB3之间的链路是L13，RB1与RB4之间的链路是L14；如果将RB2与RB3之间的链路称为L23，该L23＝L12+L13；如果将RB2与RB4之间的链路称为L24，则该L24＝L12+L14。RB2可以按照常规的路由协议中规定的开销计算方法，比如根据最短路径优先算法(Shortest Path First，简称：SPF)，计算得到上述的各个链路的开销值。如下表1所示：
表1链路开销
| 链路 | 链路开销 |
| L12 | C12 |
| L23 | C23 |
| L24 | C24 |
根据表1，BR2的链路开销和＝C12+C23+C24，也就是将上述几个链路开销相加。如图3所示，这三个链路L12、L23、L24都是以RB2为起点，形成以RB2为树根(Root)的分发树，在TRILL网络中定义分发树来实现对组播、广播以及未知单播报文的转发。
如上所述的，本实施例中，可以将BR2的链路开销和称为第二链路开销和，表示以RB2为树根计算的RB2到TRILL网络的其他RB设备的链路开销之和。RB2会将其计算的第二链路开销和设置在树根竞选参数中，并将该树根竞选参数携带在链路状态通知报文中，发送至RB1；树根竞选参数是用于参与树根竞选所依据的参数，但是，用于参与树根竞选的参数可能并不仅仅包括第二链路开销和，可能还有其他参数(在后面的例子中将举例说明)。如果以TRILL网络中的其他RB设备为树根，也可以采用与上述相同的方法，得到对应该设备计算的链路开销和。
需要说明的是，TRILL网络中的各个RB设备，在计算自己的树根竞选参数，比如计算第二链路开销和时，这些设备之间是平等的，从每一个RB设备的角度来看，它都需要接收其他RB设备发送的树根竞选参数比如链路开销和。此外，链路状态通知报文是TRILL网络中用于各个RB设备之间相互交互链路状态的报文，每个RB可以定期发送该报文，以进行拓扑信息通告。
202、第一RB设备获取自身的树根竞选参数；
其中，在201中，RB1获取的是TRILL网络中的其他RB设备发送的链路状态报文，从而获取TRILL网络中的其他RB设备的树根竞选参数，本步骤中，RB自己也要获取自己的树根竞选参数，比如第一链路开销和，该第一链路开销和表示以第一RB设备为树根计算的该第一RB设备到TRILL网络的其他RB设备的链路开销之和。具体的，结合图1，该第一链路开销和即为以RB1为树根计算的RB1设备到TRILL网络的RB2、RB3和RB4的链路开销之和。该链路开销和的计算方法与201中描述的类似，不再详述。
需要说明的是，本实施例中并不严格限制201和202的执行顺序，比如RB1设备可以是先计算自身的树根竞选参数，或者先接收其他RB设备的树根竞选参数，或者两方面的参数计算或获取同时在进行。
203、所述第一RB设备在确定第一链路开销和小于至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
本实施例中，RB1会比较自己在202中计算得到的第一链路开销和、以及在201中获取的其他各个RB设备的第二链路开销和，如果RB1自己的第一链路开销和的开销值最小，则RB1确定自身作为分发树树根，并执行作为树根以后的后续处理动作，比如将自己是树根的状态通知给上层的其他网络设备，以使得该其他网络设备将TRILL网络的组播流量发送至RB1，再由RB1进行转发。
其中，TRILL网络在进行分发树树根的选取时，参与树根竞选的并不一定是该TRILL网络中的全部RB设备，也就是说，有可能只有一部分RB设备参与竞选。如下说明这两种可选的情况：
例如，TRILL网络的全网RB设备都要参加竞选，以RB1为例，则RB1要获取RB2、RB3和RB4发送的链路状态通知报文，并且RB1将自己计算的链路开销和(即第一链路开销和)、与上述各个RB设备发送的报文中携带的树根竞选参数中的链路开销和(即第二链路开销和)都要进行比较。为更清楚的描述，可以将RB1计算的第一链路开销和记为cost1，将RB2计算的第二链路开销和记为cost2，将RB3的第二链路开销和记为cost3，将RB4的第二链路开销和记为cost4，那么该例子中，RB1要比较cost1、cost2、cost3和cost4，如果cost1在这四个值中是最小的，则RB1确定自己是分发树的树根。
又例如，TRILL网络的部分RB设备都要参加竞选，该部分RB设备可以是网络管理员所选择的希望参加树根竞选的RB设备。比如，在庞大的TRILL网络中，处于上层的RB设备往往是性能较高的设备(例如处于汇聚层的设备比接入层的设备性能高)，也是网络管理员比较期望担当分发树树根的设备。管理员可能会只希望这些高性能设备参与分发树树根的竞选，这些设备的数量可以是至少一个。那么，具体实施中，管理员可以在设备上进行配置，使得设备在发送链路状态通知报文时，在报文中的树根竞选参数中携带用于表示参与树根竞选的优先标识，只要设置了该优先标识，就表示管理员希望该设备参与树根竞选。
仍然假设TRILL网络中包括RB1、RB2、RB3和RB4，假设其中的RB1、RB2、RB3处于汇聚层，性能较高，比如转发速率高；而RB4处于接入层，性能相对较低。管理员在RB1、RB2、RB3上进行了设备配置，RB2和RB3在其各自发送的链路状态通知报文中携带了优先标识，该优先标识就表示该RB设备参与树根竞选，而RB4发送的报文中就没有该优先标识。这样，当RB1接收到上述三个RB设备的报文时，发现RB2和RB3的报文的树根竞选参数中包括优先标识，并且RB1自己的树根竞选参数中也有优先标识，但是RB4的报文中没有该标识，则RB1将会仅比较cost1、cost2、cost3，如果cost1在这三个值中是最小的，则RB1确定自己是分发树的树根。
此外，需要说明的是，由于TRILL网络中的各个RB都会进行全网的链路状态的同步，通常每个RB上所获取的链路开销和的参数相同。比如，以全网的RB设备都参与树根竞选为例，RB1会收集到cost2、cost3和cost4，还有自己计算的cost1，同理，RB2会收集到cost1、cost3和cost4，还有自己计算的cost2；其他设备类似。因此可以看到，每个RB设备上都会有cost1、cost2、cost3和cost4这四个参数，并且，每个RB设备都会根据这四个参数进行比较，判断自己对应的链路开销和是否是这四个参数中最小的，比如RB2会判断cost2是否小于其他三个cost，如果自己对应的链路开销和在这四个参数中最小，则确定自身作为分发树树根。
可选的，如果在cost1、cost2、cost3和cost4中有相同的最小值，比如cost1和cost2的数值相同，并且都小于cost3和cost4，那么此时可以按照传统的方式进行树根的选举，比如选择RB1和RB2中根优先级较高的、或者系统ID(sys-id，该系统ID也相当于RB设备的一个设备标识)较高的作为树根。
更为具体的，RB设备所发送的链路状态通知报文可以是链路状态协议(LinkState Protocal，简称：LSP)报文，上述的RB设备的树根竞选参数中的优先标识、链路开销和等都可以设置在该报文中。可选的，可以按照如下方式在LSP报文中设置这些参数：
LSP报文中包括路由能力类型长度值(Router Capability for trill TLV)，可以在该TLV下新增一个分发树开销子TLV(The Tree Total Cost Sub-TLV)，该子TLV的结构参见图4。其中，各字段的含义如下：
Type：类型，为0x0f，表明这是个分发树开销子TLV；
Length：长度，为0x06；
Nickname：发送该报文的RB设备的别名(nickname)，每个RB设备具有一个全网唯一的nickname；该nickname的作用是，可以用于路由表项的计算，nickname的变化会导致路由表项的重新计算；
Cost-Record：分两部分，1bit的Root-Domain和31bit的Total-cost；Root-Domain：该字段设置的值可以称为优先标识；若置位，则表示网络管理员希望该RB参与树根竞选；一种可选的方式是，假设当该字段的值设置为“1”时，表示该RB设备参与树根竞选，当该字段值设置为“0”时，表示该RB设备不参与树根竞选。默认情况下，该字段不置位，全网设备参与竞选；Total-cost：本RB到全网其他RB的链路开销之和，也就是说，该字段设置发送该报文的RB设备所计算的链路开销和；比如，对于RB1来说，其将cost1设置在该字段，RB2将cost2设置在该字段，其他设备类似。
本实施例的分发树树根的选取方法，由于是选取链路开销和最小的RB设备作为树根，因此能够降低分发树的链路开销，最大限度的保证未知单播、组播和广播流量的转发路径是链路开销较小的较优路径。
此外，TRILL网络中也可以不是仅有一个分发树，全网可能有两个或者更多个分发树，那么对于每一个分发树都需要确定对应的树根。例如，以图1为例，TRILL网络中包括四个RB设备，当前要确定两个分发树，那么就需要确定两个树根。这种情况下，可以按照如下方式处理：
在参与竞选的RB设备上，该RB不仅要比较哪个链路开销和是数值最小的，并且还要将参与竞选树根的RB设备的nickname，按照链路开销和的数值从小到大的顺序进行排序。假设RB1的链路开销和最小，RB1将四个链路开销和cost1，cost2，cost3和cost4顺序排列为如下的表2：
表2链路开销和排序
| nickname | 链路开销和，按数值从小到大排序 |
| N1 | cost1 |
| N3 | cost3 |
| N2 | cost2 |
| N4 | cost4 |
TRILL网络要选取两个树根，那么RB1据此选择上述排序中的前两个，即选择RB1和RB3作为树根。此时可以有两种理解，在上述表2的排序表中，RB设备会将自己的链路开销和一块排序，比如表2中RB1将cost1与cost2、cost3和cost4一块进行了排序，TRILL网络要选取两个树根，则选取RB1自己和RB3即可。当然可选的，RB1在前面描述的确定自己的链路开销和是最小值后，也可以只选择其余的树根即可，自己已经确定为作为其中一个树根。RB1就可以将cost1之外的cost2、cost3和cost4排序，即表2中删除第一行的cost1，只将cost2、cost3和cost4排序，这样就可以选择排在第一个的cost3对应的RB3作为树根即可，此时相当于只根据RB1之外需要选择的其他分发树树根的数量，来从排序中选择设备数目。
可选的，RB1在确定自己之外的其余RB设备作为树根后，可以向该RB设备发送树根通知报文，比如上述的例子中，RB1向RB3发送树根通知报文，树根通知报文中可以携带RB3的nickname—N3，这样RB3就可以据此确定自己作为分发树树根。其中，树根通知报文只是根据该报文所起的其中一个作用，与该作用对应所起的名称，具体实施中，该报文可以仍然是LSP报文，比如将上述的N3携带在LSP报文的分发树标识子TLV(The Tree Identifiers Sub-TLV)中。
本发明实施例还提供了一种路由桥RB设备，该设备可以执行本发明上述方法实施例的方法，这里对该设备的结构做简单说明，其具体的工作原理可以结合参见方法实施例。参见图5，该RB设备包括：参数接收单元51、参数处理单元52和树根竞选单元53；其中，
参数接收单元51，用于接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数，所述第二RB设备的树根竞选参数包括第二链路开销和，所述第二链路开销和表示以所述第二RB设备为树根计算的所述第二RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
参数处理单元52，用于获取自身的树根竞选参数，第一RB设备的树根竞选参数包括第一链路开销和，所述第一链路开销和表示以第一RB设备为树根计算的所述第一RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
树根竞选单元53，用于在确定所述第一链路开销和小于至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
进一步的，参数处理单元52，还用于将所述第一RB设备的树根竞选参数携带在链路状态通知报文中，发送至所述网络中的至少一个第二RB设备。
进一步的，参数处理单元52，在将所述第一RB设备的树根竞选参数携带在链路状态通知报文中时，具体是用于在所述链路状态通知报文的路由器能力TLV下增加分发树开销子TLV，所述树根竞选参数设置在分发树开销子TLV中。
进一步的，所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备的树根竞选参数和所述第一RB设备的树根竞选参数中包括：用于表示参与树根竞选的优先标识。
进一步的，参数处理单元52，还用于将所有第二链路开销和按照开销数值从小到大的顺序排序后，并选择排在前n位的各第二链路开销和，其中，所述n是除所述第一RB设备之外需要选择的其他分发树树根的数量；并向所述前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备，发送树根通知报文，以使得前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备根据所述树根通知报文确定自身作为分发树树根。
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)
1.一种分发树树根的选取方法，其特征在于，所述方法包括：
第一路由桥RB设备接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数，所述第二RB设备的树根竞选参数包括第二链路开销和，所述第二链路开销和表示以所述第二RB设备为树根计算的所述第二RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
所述第一RB设备获取自身的树根竞选参数，所述第一RB设备的树根竞选参数包括第一链路开销和，所述第一链路开销和表示以所述第一RB设备为树根计算的所述第一RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；并且所述第一RB设备在确定所述第一链路开销和小于所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一RB设备获取自身对应的树根竞选参数之后，还包括：
所述第一RB设备将所述第一RB设备的树根竞选参数携带在链路状态通知报文中，发送至所述网络中的至少一个第二RB设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一RB设备将所述树根竞选参数携带在链路状态通知报文中，包括：
所述第一RB设备在所述链路状态通知报文的路由器能力TLV下增加分发树开销子TLV，所述树根竞选参数设置在所述分发树开销子TLV中。
4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备的树根竞选参数和所述第一RB设备的树根竞选参数中包括：用于表示参与树根竞选的优先标识。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一RB设备在确定自身作为分发树树根之后，还包括：
所述第一RB设备将所有第二链路开销和按照开销数值从小到大的顺序排序后，并选择排在前n位的各第二链路开销和，其中，n为除所述第一RB设备之外需要选择的其他分发树树根的数量；
所述第一RB设备向所述前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备，发送树根通知报文，以使得所述前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备根据所述树根通知报文确定自身作为分发树树根。
6.一种路由桥RB设备，其特征在于，包括：
参数接收单元，用于接收网络中的至少一个第二RB设备发送的链路状态通知报文，所述链路状态通知报文携带所述第二RB设备的树根竞选参数，所述第二RB设备的树根竞选参数包括第二链路开销和，所述第二链路开销和表示以所述第二RB设备为树根计算的所述第二RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
参数处理单元，用于获取自身的树根竞选参数，所述第一RB设备的树根竞选参数包括第一链路开销和，所述第一链路开销和表示以所述第一RB设备为树根计算的所述第一RB设备到所述网络的其他RB设备的链路开销之和；
树根竞选单元，用于在确定所述第一链路开销和小于所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备对应的第二链路开销和时，确定自身作为分发树树根。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述参数处理单元，还用于将所述第一RB设备的树根竞选参数携带在链路状态通知报文中，发送至所述网络中的至少一个第二RB设备。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述参数处理单元，在将所述第一RB设备的树根竞选参数携带在链路状态通知报文中时，具体是用于在所述链路状态通知报文的路由器能力TLV下增加分发树开销子TLV，所述树根竞选参数设置在所述分发树开销子TLV中。
9.根据权利要求6～8任一所述的设备，其特征在于，所述至少一个第二RB设备中的每个第二RB设备的树根竞选参数和所述第一RB设备的树根竞选参数中包括：用于表示参与树根竞选的优先标识。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述参数处理单元，还用于将所有第二链路开销和按照开销数值从小到大的顺序排序后，并选择排在前n位的各第二链路开销和，其中，所述n是除所述第一RB设备之外需要选择的其他分发树树根的数量；并向所述前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备，发送树根通知报文，以使得所述前n位的第二链路开销和对应的第二RB设备根据所述树根通知报文确定自身作为分发树树根。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 310052 Binjiang District Changhe Road, Zhejiang, China, No. 466, No. Applicant after: Xinhua three Technology Co., Ltd. Address before: 310052 Binjiang District Changhe Road, Zhejiang, China, No. 466, No. Applicant before: Huasan Communication Technology Co., Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141224 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |