CN104426775A

CN104426775A - 一种路由更新的实现方法及装置

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Publication number: CN104426775A
Application number: CN201310362058.6A
Authority: CN
Inventors: 孔敏达; 袁春; 缪众林; 仲建锋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2033-08-19
Also published as: WO2015024477A1; CN104426775B

Abstract

本发明公开了一种路由更新的实现方法及装置，该方法在交换设备中执行：步骤1，根据接收到的路由信息，建立路由老化表；步骤2，基于路由老化表中的路由表项对路由表作一致性同步；步骤3，在同步完成后，将路由老化表清零，重复执行步骤1。本发明通过路由老化进行更新，能保证交换系统的稳定性和可靠性。该装置位于交换设备中，包括：路由建立模块、路由更新模块和路由老化模块。本发明与现有技术相比，保证了数据交换过程中的稳定性和可靠性，虽然路由老化功能会增加额外的系统资源开销，但是所消耗的系统资源只占用很少的一部分，是可以忽略的。

Description

一种路由更新的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种路由更新的实现方法及装置。

背景技术

交换系统用于完成网络报文的高速度高容量信息交换。交换系统由交换接入装置和交换网组成，它们之间通过链路进行连接。如图1所示，交换接入装置分为源端交换接入装置101和目的交换接入装置102两种功能角色，交换网由交换网元103组成。源端交换接入装置101接收网络报文，并将其切割为信元，信元是交换系统特有的传递形式，传递给交换网。交换网完成信元的传递和复制。目的交换接入装置102从交换网接收信元并重组为网络报文后将其发送出去。在物理上，一个交换接入装置既是源端交换接入装置，也是目的交换接入装置。交换系统完成的是网络报文从一个交换接入装置到另外一个或者多个交换接入装置的交换。

路由信息是指交换系统中信元可以通过哪些链路完成从本级交换设备到目的交换接入装置的交换。路由表是路由信息的集合，包含了本级交换设备到所有目的交换接入装置的路由信息。

路由表可以通过自路由的方式建立和更新。自路由是指交换系统内交换接入装置和交换网元通过传递携带路由信息的信元来建立和更新路由表。自路由按照目的交换接入装置—交换网元—源端交换装置的方式来建立和更新路由表，如图2所示，其过程具体包括：步骤201，目的交换接入装置发送路由信息给交换网元；步骤202，交换网元根据路由信息建立其路由表；步骤203，交换网元发送路由信息给源端交换接入装置；步骤204，源端交换接入装置根据路由信息建立其路由表。同理，目的交换接入装置和源端交换接入装置的角色交换后，按照上述过程执行，交换系统中所有的交换设备都建立了路由表，可以进行数据交换。

一个单级组网交换系统，如图3所示，由两个交换接入装置和两个交换网元组成，交换接入装置芯片ID分别配置为0#和1#。因为某种原因导致1#交换接入装置的芯片ID发生变化，交换网原先建立的路由表中1#交换接入装置的路由表项无法得到更新，这是因为自路由通过接收路由信息建立和更新路由表，当芯片ID变更后，交换网不再接收1#交换接入装置的路由信息，而路由表中与1#交换接入装置相对应的路由表项又不能被清除，即路由表不能被正确更新。这种错误发生后，交换网会把实际不可达的路由信息（比如此时的1#交换接入装置的路由信息）当作可达的路由信息发送给所有交换接入装置，造成错误。这种错误不仅仅发生在如图3所示的组网结构中，也发生在如图4和图5所示的组网结构中。

传统的处理方法是通过软件进行干预，即当发生交换接入装置芯片ID变更之后，通过软件干预，强制将路由表进行清零处理。这种方法处理起来速度缓慢，不能保证数据交换过程中的稳定性和可靠性，且需占用额外的CPU资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种路由更新的实现方法及装置，保证了数据交换过程中的稳定性和可靠性。

本发明采用的技术方案是，所述路由更新的实现方法，在交换设备中执行：

步骤1，根据接收到的路由信息，建立路由老化表；

步骤2，基于路由老化表中的路由表项对路由表作一致性同步；

步骤3，在同步完成后，将路由老化表清零，重复执行步骤1。

进一步的，在执行步骤2中的一致性同步操作和步骤3中清零操作的时间段内，将接收到的路由信息缓存起来，用于在执行步骤1时建立路由老化表。

进一步的，所述方法还包括：

为步骤1～3分别设定执行时长，按照步骤1～3的顺序，在每个设定的执行时长结束时依次调用相应的步骤执行。

进一步的，所述交换设备包括：交换接入装置和/或交换网元；

在路由表和路由老化表中，均记录的是目的交换接入装置芯片ID与本交换设备上能够到达该目的交换接入装置的可用链路的对应关系。

进一步的，所述方法应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。

本发明还提供一种路由更新的实现装置，位于交换设备中，所述装置包括：

路由建立模块，用于根据接收到的路由信息，建立路由老化表；

路由更新模块，用于基于路由老化表中的路由表项对路由表作一致性同步；

路由老化模块，用于在同步完成后，将路由老化表清零，调用路由建立模块。

进一步的，所述装置还包括：

路由缓存模块，用于在路由更新模块执行一致性同步操作和路由老化模块执行清零操作的时间段内，将接收到的路由信息缓存起来，发送给路由建立模块。

进一步的，所述装置还包括：

路由老化控制模块，用于为路由建立模块、路由更新模块和路由老化模块分别设定执行时长，按照从路由建立模块、经路由更新模块、到路由老化模块的顺序，在每个设定的执行时长结束时依次调用相应的模块运行。

进一步的，所述装置应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述路由更新的实现方法及装置，通过路由老化进行更新，能保证交换系统的稳定性和可靠性。与现有技术相比，虽然路由老化功能会增加额外的系统资源开销，但是所消耗的系统资源只占用很少的一部分，是可以忽略的。若本发明所述装置由硬件实现，其路由更新速度比现有技术更快，也不会占用CPU资源。

附图说明

图1为交换系统的结构示意图；

图2为按照目的交换接入装置—交换网元—源端交换装置的方式进行自路由的过程示意图；

图3为一个单级组网交换系统的结构示意图；

图4为一个CLOS组网交换系统的结构示意图；

图5为一个MESH组网交换系统的结构示意图；

图6为本发明第一实施例的路由更新的实现方法流程图；

图7为本发明第二实施例的路由更新的实现装置组成示意图；

图8为本发明应用实例的交换系统的结构示意图；

图9为本发明应用实例的交换网元的路由表示意图；

图10为本发明应用实例的交换接入装置的路由表示意图；

图11为本发明应用实例路由老化处理流程的示意图；

图12为本发明应用实例的老化处理三个阶段转化关系示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明第一实施例，一种路由更新的实现方法，如图6所示，在交换接入装置和/或交换网元中执行以下步骤：

步骤S101，根据接收到的路由信息，建立路由老化表。

具体的，因为交换接入装置或者交换网元均处于网络中，在建立路由时，交换接入装置本身可以具有源端交换接入装置和目的交换接入装置两种功能角色，一台交换接入装置可以通过其所有可用链路接收相应的目的交换接入装置发来的路由信息。另外，根据交换网元的基本功能，一台交换网元也可以通过其所有可用链路接收相应的交换接入装置发来的路由信息。

步骤S102，基于路由老化表中的路由表项对路由表作一致性同步。

具体的，在路由表和路由老化表中，均记录的是目的交换接入装置芯片ID与本级交换设备上能够到达该目的交换接入装置的可用链路的对应关系。这里，交换设备可以是交换接入装置，也可以是交换网元。

步骤S103，在同步完成后，将路由老化表清零，重复执行步骤S101。

对于路由表的使用，本发明实施例遵从现有技术的使用方式，交换设备（即交换接入装置或交换网元）定期将路由表中的路由信息通过所有可用链路发送出去。

优选的，由于在执行步骤S102中的一致性同步操作和步骤S103中清零操作的时间段内，可能还会产生经由所有可用链路发来的路由信息，但此时不能用于立即建立或更新路由老化表中的路由表项，为了进一步提高交换系统的稳定性和可靠性，将这段时间内接收到的经由所有可用链路发来的路由信息缓存起来，用于在执行步骤S101时建立路由老化表。本领域技术人员应当理解到，所有可用链路指的是本交换接入装置或者本交换网元与外界相连的所有可用链路。

优选的，本实施例路由更新的实现方法，还可以为步骤S101～S103分别设定执行时长，根据状态机的方式、按照步骤S101～S103的顺序，在每个设定的执行时长结束时依次调用相应的步骤执行。

本实施例路由更新的实现方法，可以应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。

本发明第二实施例，与第一实施例的所述路由更新的实现方法对应，本实施例是一种路由更新的实现装置，位于交换接入装置和/或交换网元中，如图7所示，所述包括：

路由建立模块100，用于根据接收到的路由信息，建立路由老化表。

具体的，因为交换接入装置或者交换网元均处于网络中，在建立路由时，交换接入装置本身可以具有源端交换接入装置和目的交换接入装置两种功能角色，一台交换接入装置中的路由建立模块100可以通过其所有可用链路接收相应的目的交换接入装置发来的路由信息。另外，根据交换网元的基本功能，一台交换网元中的路由建立模块100也可以通过其所有可用链路接收相应的交换接入装置发来的路由信息

路由更新模块200，用于基于路由老化表中的路由表项对路由表作一致性同步。

路由老化模块300，用于在同步完成后，将路由老化表清零调用路由建立模块100。

优选的，由于在路由更新模块200执行一致性同步操作和路由老化模块300执行清零操作的时间段内，可能还会产生经由所有可用链路发来的路由信息，但此时不能用于立即建立或更新路由老化表中的路由表项，为了进一步提高交换系统的稳定性和可靠性，本实施例所述路由更新的实现装置还包括：

路由缓存模块400，用于在路由更新模块200执行一致性同步操作和路由老化模块300执行清零操作的时间段内，将接收到的经由所有可用链路发来的路由信息缓存起来，发送给路由建立模块100，用于一并建立路由老化表。

优选的，所述装置还包括：

路由老化控制模块500，用于为路由建立模块100、路由更新模块200和路由老化模块300分别设定执行时长，根据状态机的方式按照从路由建立模块100、经路由更新模块200、到路由老化模块300的顺序，在每个设定的执行时长结束时依次调用相应的模块运行。

本实施例路由更新的实现装置，可以应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。

下面基于上述实施例介绍一个本发明的应用实例。

本应用实例的交换系统组成如图8所示，包括两个交换接入装置801、802和一个交换网元803。交换接入装置801芯片ID配置为0（后文称为0号交换接入装置），交换接入装置802芯片ID配置为1（后文称为1号交换接入装置）。交换接入装置801的链路0、1、2分别连接交换网元的链路0、2、4，交换接入装置802的链路0、1分别连接交换网元的链路1、3，但实际中交换接入装置和交换网元的连接关系可以是任意的。

步骤001、目的交换接入装置向其所有可用链路发送路由信息，通知交换网元通过这些链路可以到达本目的交换接入装置。

步骤002、交换网元通过接收路由信息建立其路由表，如图9（a）所示，其索引901为目的交换接入装置芯片ID，其数据位宽902为交换网元和交换接入装置最大可能相连链路数，内容903为当前可达的目的交换接入装置的链路的比特位映射。

步骤003、交换网元向其所有可用链路发送路由信息，通知源端交换接入装置通过这些链路可以到达哪些目的交换接入装置。

步骤004、源端交换接入装置接收路由信息建立其路由表，当前的0号交换接入装置和1号交换接入装置中建立的路由表如图10（a）所示。

步骤005、1号交换接入装置因某种原因，其芯片ID被修改为2，修改后称为2号交换接入装置。

在没有路由老化处理时，步骤005之后进入步骤006，有路由老化处理时则进入步骤106。

步骤006、交换网元接收到2号交换接入装置发送的路由信息，建立如图9（b）所示路由表。从该路由表可以看出，该交换网元仍旧可以向1号交换接入装置发送信元，即原先建立的路由表无法得到更正。

步骤007、交换网元向源端交换接入装置发送路由信息，源端交换接入装置建立如图10（b）所示，路由更新流程结束。从该路由表可以看出，0号交换接入装置仍旧可以将信元交换到1号交换接入装置，原先建立的路由表无法得到更正；2号交换接入装置也可以将信元交换到1号交换接入装置，交换网元将错误的路由信息传递到了源端交换接入装置。

步骤106、在路由老化控制器的控制下，所有交换接入装置及交换网元的路由表都周期性的进行路由老化处理，所有的路由表内容都被清除。

具体的，图11是上述路由老化处理流程的示意图，主要涉及一张路由表、一张路由老化表和一个路由老化控制器，均位于每一个交换接入装置及交换网元中。

路由表中存储着本级交换设备（此处的交换设备指的是：交换网元或者交换接入装置）的路由信息，提供可用的链路进行信元的传递和复制。路由表在路由老化控制器的控制下进行周期性的更新。同时路由表将本级路由信息发送给上游交换设备。

路由老化表接收下游交换设备的路由信息，建立本级路由表，在路由老化控制器的控制下进行周期性的清零和更新，同时路由老化表将老化更新后的正确的路由信息更新到路由表中去。在路由建立和更新的过程中可达的目的交换设备称为下游交换设备，源端交换设备称为上游交换设备。

路由老化控制器将路由老化处理分为三个阶段，如图12所示，路由建表阶段701、路由更新阶段702和路由老化阶段703。这三个阶段进行循环处理，在路由建表阶段，通过接收路由信息建立路由老化表；在路由更新阶段，将路由老化表中的路由信息更新到路由表中去；在路由老化阶段，对路由老化表进行清零处理。

步骤107、当1号交换接入装置脱离交换系统后，交换网元不在继续收到该交换接入装置发出的路由信息，交换网元重新建立的路由表如图9（c）所示，该交换网元只能往0号和2号交换接入装置发送信元，路由表被正确更新。

步骤108、交换网元向源端交换接入装置发送正确更新后路由信息，交换接入装置重新建立的路由表如图10（c）所示，交换网元不再传递错误的路由信息，路由更新流程结束。

本发明提供一种设计思路和方法，能够解决自路由时路由表不能正确更新的问题，保证了数据交换过程中的稳定性和可靠性。本发明通过在路由更新的过程中加入路由老化处理，实现了路由表的正确更新。即交换接入装置或者交换网元通过接收路由信息来建立路由表，并周期性的对路由表进行清零处理，待处理完成后，再通过接收新的路由信息重新建立路由表。旧的路由信息在路由老化的过程中被清除，保证错误的路由信息不会往上游交换设备传递，也保证信元不会被错误的传递到下游交换设备。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims

1.一种路由更新的实现方法，其特征在于，在交换设备中执行：

步骤1，根据接收到的路由信息，建立路由老化表；

2.根据权利要求1所述的路由更新的实现方法，其特征在于，在执行步骤2中的一致性同步操作和步骤3中清零操作的时间段内，将接收到的路由信息缓存起来，用于在执行步骤1时建立路由老化表。

3.根据权利要求1所述的路由更新的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的路由更新的实现方法，其特征在于，所述交换设备包括：交换接入装置和/或交换网元；

5.根据权利要求1～4中任一项所述的路由更新的实现方法，其特征在于，所述方法应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。

6.一种路由更新的实现装置，其特征在于，位于交换设备中，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的路由更新的实现装置，其特征在于，所述装置还包括：

8.根据权利要求6所述的路由更新的实现装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.根据权利要求6所述的路由更新的实现装置，其特征在于，所述交换设备包括：交换接入装置和/或交换网元；

10.根据权利要求6～9中任一项所述的路由更新的实现装置，其特征在于，所述装置应用于交换接入装置与交换网元连接的交换系统、以及由交换接入装置互联的交换系统。