CN104901883B - 一种路由器的配置方法、装置及主备用业务路由器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路由器的配置方法、装置及主备用业务路由器；方法包括：配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的冗余协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；其中，第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。本发明的方案在实现业务路由器的冗余前提下，能够对核心路由器的路由表进行精简。

Description

一种路由器的配置方法、装置及主备用业务路由器

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别是一种路由器的配置方法、装置及主备用业务路由器。

背景技术

目前的IP城域网采用三层网络构架的拓扑结构，即接入层的每台SW（交换机）均上联到汇聚层一对主备SR（业务路由器），汇聚层的主备SR上联到核心层的CR（核心路由器）。为节约公网IP，SW下的用户共用一个网关。

图1为一个示例性的IP城域网，其接入层有两台SW，即负责用户IP地址为120.197.1.0-120.197.1.10的SW1和负责用户IP地址为120.197.1.11-120.197.1.20的SW2。SW1和SW2分别上联主用SR和备用SR。

SR向CR发布本地路由信息的方法有两种。在正常情况下，SW1和SW2均只开启主用SR的链路端口，主用SR向CR发送SW1和SW2的主机路由（即120.197.1.0-120.197.1.20的IP地址）。当SW1中的120.197.1.3与主用SR的链路发生故障时，需要打开备用SR与SW1中120.197.1.3所对应的链路端口，而主用SR与其它IP地址的端口不需要进行主备切换。在具体的120.197.1.3发生主备SR切换时，备用SR需要向CR发送120.197.1.3的主机路由，CR及时更新本地保存路由表信息，确保120.197.1.3的流量发送至备用SR。

CR是整个IP城域网中心的路由器，其路由表中保存有全网的明细路由。由于协议的限制，CR向SR发布本地路由信息的方法只有一种，即只能向主用SR和备用SR发送全网的明细路由，这使得主用SR和备用SR的路由表也保存有全网的明细路由。

综上所述，现有的SR与CR之间路由收发机制存在以下缺点：

1.由于CR接收所有用户的主机路由，这使得CR的路由表中记录有每个用户的IP地址，在进行流量分配时，需要一个一个地将用户的流量发送至对应的SR，从而降低了运行性能；

2.主用SR和备用SR的路由表均记录由全网的明细路由，随着用户规模的扩张，设备的路由表也呈线性急剧增长，这不仅降低设备的运行性能，而且由于路由表保存条目是有上限的，在到达一定的用户规模后将会带来隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种路由器的配置方法、装置及主备用业务路由器。能够实现业务路由器的冗余同时，还可以精简核心路由器的路由表。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种路由器的配置方法，包括：

配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的冗余协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

优选地，配置方法还包括：

配置所述主用业务路由器以及所述备用路由器的边界网关协议，使得所述主用业务路由器以及所述备用路由器能够基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

此外，本发明的实施例还提供一种路由器的配置装置，包括：

第一配置模块，用于配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第二配置模块，用于配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第三配置模块，用于配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的冗余协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

优选地，所述配置装置还包括：

第四配置模块，用于配置所述主用业务路由器以及所述备用路由器的边界网关协议，使得所述主用业务路由器以及所述备用路由器能够基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

此外，本发明的实施例还提供一种主用业务路由器，包括：

第一发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第一冗余协议模块，用于与备用业务路由器之间建立冗余协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器能够开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

优选地，所述主用业务路由器还包括：

第一边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

此外，本发明的实施例还提供一种备用业务路由器，包括：

第二发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第二冗余协议模块，用于与主用业务路由器之间建立冗余协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，能够开启所述备用路由器与目标用户之间的链路，并控制所述第二发送模块开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

优选地，所述备用业务路由器还包括：

第二边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

此外，本发明的实施例一种IP城域网，包括核心路由器，用于根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量；所述核心路由器至少下联一对配套的本发明提供的主用业务路由器以及备用业务路由器。

本发明的上述方案具有如下有益效果：

通过本发明的方案，主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由，在主用业务路由器与用户之间的链路没有出现故障时，核心路由器可根据第一路由将用户的流量全部发送至主用业务路由器。后续地，主用业务器再将流量细分至对应的用户。在主用业务路由器与目标用户之间的链路出现故障时，备用业务路由器根据冗余协议开启其与目标用户之间的链路，并向核心路由器发送目标业务的主机路由。由于核心路由器具有路由的最长匹配原则，即如果某一用户的流量可通过多种位数的路由发送至业务路由器，则核心路由器只选取其中一个位数最多的路由进行发送。因此，在核心路由器接收到备用业务路由器发送的目标用户的第二类路由后，会将目标用户的流量单独发送至备用业务路由器，保证该流量能够顺利到达目标用户。与此同时，其他用户的流量并不会受到目标用户的主机路由的影响，所以依然会被核心路由器发送至主用业务路由器。由此可见，即便主用业务路由器与目标用户之间的链路出现故障，核心路由器也不需要撤回主用业务路由器所发送的第一路由。此外，目前的IP城域网均是通过网段将用户进行划分的，在实际场景中，核心路由器下联有多对主备业务路由器，每对主备业务路由器对应负责一个或多个网段的用户，因此本发明的方案至少要保证第一路由位数大于等于网段路由的位数，这样核心路由器才能根据第一路由确定出流量对应发送至哪一个主用业务路由器。进一步地，由于同一网段的用户的路由其前几位是相同的，所以在网段路由位数和主机路由位数的区间内，位数越少的路由就涵盖了越多的用户，因此本发明可使核心路由器的路由表不用需要记录所有用户的主机路由，即记录用户路由的数量能够小于用户的数量，这不仅精简了核心路由器的路由表，还能减小核心路由器下行发送用户流量的负担。

附图说明

图1为IP城域网的构架示意图；

图2为本发明中路由器的配置方法的步骤示意图；

图3为本发明实施例的一个IP城域网的构架示意图；

图4为边界网关协议的功能示意图；

图5为本发明中路由器的配置装置的结构示意图；

图6为本发明中主用业务路由器的结构示意图；

图7为本发明中备用业务路由器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的实施例提供一种路由器的配置方法，包括：

步骤11，配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

步骤12，配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

步骤13，配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的冗余协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

通过本发明的方案，主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由，在主用业务路由器与用户之间的链路没有出现故障时，核心路由器可根据第一路由将用户的流量全部发送至主用业务路由器。后续地，主用业务器再将流量细分至对应的用户。在主用业务路由器与目标用户之间的链路出现故障时，备用业务路由器根据冗余协议开启其与目标用户之间的链路，并向核心路由器发送目标业务的主机路由。由于核心路由器具有路由的最长匹配原则，即如果某一用户的流量可通过多种位数的路由发送至业务路由器，则核心路由器只选取其中一个位数最多的路由进行发送。因此，在核心路由器接收到备用业务路由器发送的目标用户的第二类路由后，会将目标用户的流量单独发送至备用业务路由器，保证该流量能够顺利到达目标用户。与此同时，其他用户的流量并不会受到目标用户的主机路由的影响，所以依然会被核心路由器发送至主用业务路由器。由此可见，即便主用业务路由器与目标用户之间的链路出现故障，核心路由器也不需要撤回主用业务路由器所发送的第一路由。此外，目前的IP城域网均是通过网段将用户进行划分的，在实际场景中，核心路由器下联有多对主备业务路由器，每对主备业务路由器对应负责一个或多个网段的用户，因此本发明的方案至少要保证第一路由位数大于等于网段路由的位数，这样核心路由器才能根据第一路由确定出流量对应发送至哪一个主用业务路由器。进一步地，由于同一网段的用户的路由其前几位是相同的，所以在网段路由位数和主机路由位数的区间内，位数越少的路由就涵盖了越多的用户，因此本发明可使核心路由器的路由表不用需要记录所有用户的主机路由，即记录用户路由的数量能够小于用户的数量，这不仅精简了核心路由器的路由表，还能减小核心路由器下行发送用户流量的负担。

下面以一个实施例详细介绍本发明的配置方法，在该实施例中第一路由的位数等于用户的网段路由的位数。当然，本领域人员应该知道的，路由的位数越高，其精确程度越高，因此不再以更高位数的第一路由进行赘述。

如图2所示的一个示例性的IP城域网，其顶端为一个核心路由器CR，CR下联有一对匹配的主用业务路由器SR和备用业务路由器SR，主用SR和备用SR分别下联有用户1和用户2。需要说明的是，在实际的IP城域网中，SR与用户之间还设置有多种硬件，例如:交换机SW、光网络单元ONU、光线路终端OLT，由于与本发明的方案没有直接关联，因此在图2中给予省略。其中，用户1和用户2均属于网段1，用户1的IP地址假设为120.197.1.1，用户2的IP地址假设为120.197.1.2，则该网段的IP地址为120.197.1.1/2。

首先完成主用SR发送用户路由的相关配置，具体的配置程序如下所示:

“prefix-list"Direct_Route"

prefix120.197.1.1/2exact

exit”

在完成该配置后，主用SR向CR发送用户1和用户2共同的网段路由，即“120.197.1.0/2”。而现有技术中，CR会收到主用SR发送过来用户1和用户2各自的主机路由。所以可延伸地，若网段1如果有一百万个用户，那么采用该实施例的方法，主用SR只需要向CR发送该网段1对应的网段路由即可。

之后配置备用SR发送用户路由的相关配置，具体的配置程序如下所示:

“prefix-list"Backup_Route"

prefix120.197.1.1/2longer

exit”

上述程序用于指定备用SR基于最长匹配原则发送用户1和用户2的路由，即用户1和用户2最长的路由为主机路由。

之后配置主用SR和备用SR之间的冗余关系。

其中，配置主用SR发送机制的程序如下所示：

通过上述程序可使主用SR持续向CR发送用户的路由（在本实施系列中主用SR发送网段1的网段路由）。

配置备用SR发送机制的程序如下所示：

上述程序用于配置备用SR与主用SR之间建立SRRP（用户子路由冗余保护，Subscriber Routed Redundancy Protocol）协议，SRRP是目前常见的路由器的冗余协议，其不受网段和VLAN的限制，即一个对建立SRRP协议的主备SR组可对应多个网段。在该配置下备用SR在发生主备切换时才会向CR发送用户的主机路由。

完成主备SR的配置后，在正常情况下，主用SR向CR发送120.197.1.1/2的网段路由，该网段路由为25位，而备有SR不发送任何路由。CR在接收到网段路由后，会将该网段路由以及对应的主用SR的身份信息记录至自身的路由表中。之后CR能够根据路由表将用户1以及用户2的流量发送到主用SR，主用SR再完成后续的流量下行分配工作。若用户1与主用SR之间的链路发生故障，备用SR可基于SRRP协议的心跳报文及时获知，之后备用SR开启与用户1之间的链路，并产生SRRP-master类型的用户1的主机路由并发送至CR，该主机路由为32位。同时，主用SR依然会向CR发送25位的120.197.1.1/2的网段路由。之后，CR将用户1的主机路由添加至自身的路由表中，并根据路由的最长匹配原则，将用户1的流量发送到备用SR，用户2的流量则仍然发送到主用SR。

综上所述，CR在下行发送用户的流量时，其实并不需要具体获悉每个用户的IP地址，而只需要明确流量到底是发送至哪个主备SR即可，因此其路由表并不需要记录有每个用户的主机路由。所以，本发明优选将用户的网段路由作为主用SR发送的第一路由，只有新增用户网段的情形下才会使CR中的路由表多记录一个路由条目。在现实的IP城域网中，每个网段下的用户数量是极为庞大的，而与主用SR发生连接故障的用户也只是个别现象，一般一个10万用户的IP城域网，其网段数量加上出现故障的用户数量大概只有800个，现有CR需要记录10万个用户的主机路由，而本发明能将这10万个缩减至800个。此外，现有CR发送一个用户流量时，需要从这10万当中找到该用户对应的主机路由，才能确定出发送至哪个SR设备，而本发明能使CR只需要找到该用户对应的网段路由即可确定出需要发送至哪个SR设备，因此一个网段下的用户均共用一个路由，这极大提高了CR的工作性能。

此外，由于城域网结构是以CR为根的树形结构，不管是主用SR还是备用SR，其上行流量必然经过CR转发，因此，SR只需要知道本网的路由，没有必要知道外网的明细路由，即SR只需要知道其上联的CR的路由即可发送上行流量，且只需要知道用户的主机路由即可发送下行的流量。但是在实际中，CR向SR发送的路由均是全网的明细路由，因此，在上述实施例中，本发明在SR上建立边界网关协议(BGP)协议，使得SR能够根据BGP协议从全网的明细路由中过滤出CR的路由。BGP是用于自制系统之间发送路由的协议，其大致功能如图4所示，即一个自治系统的边界路由器首先接收其它自治系统的边界路由器（也称对等体）发送过来的外部路由时，由于外部路由的数量是很大的，通常会超出内部路由器的处理能力，因此BGP协议对外部路由进行过滤和聚合，以减少数量，之后BGP协议根据相应的策略挑选出一个最佳路由保存至路由表中。这种策略通常都是由网络管理人员基于一些准则进行设置的，例如最终系统计数（计数越小时路径越佳）、数据链路的类型等。此外，BGP协议中还规定设置一个默认路由，若无法从外部路由中确定出最佳路由，则将默认路由保存至路由表中。本发明的方案可使SR建立BGP协议，将BGP协议中的默认路由设置为上联的CR，通过该设置可使SR在上行方向上只接收CR的路由。其具体的配置程序如下：

上述程序用于使SR只接收BGP协议的默认路由，在该配置完成后，SR的路由表只记录有默认路由和用户的主机路由，而不再是现有技术中那样，需要记录全网的明细路由。

此外，如图5所示，本发明的实施例还提供一种路由器的配置装置，包括：

第一配置模块，用于配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第二配置模块，用于配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第三配置模块，用于配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的冗余协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

此外，在上述实施例的基础之上，所述配置装置还包括：

第四配置模块，用于配置所述主用业务路由器以及所述备用路由器的边界网关协议，使得所述主用业务路由器以及所述备用路由器能够基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

显然本实施例的配置装置与本发明路由器的配置方法相对应，该方法能够达到的技术效果，本实施例的配置装置同样也能达到。

此外，如图6所示，本发明的实施例还提供一个主用业务路由器，包括：

第一发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第一冗余协议模块，用于与备用业务路由器之间建立冗余协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器能够开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

此外，在上述实施例的技术之上，所述主用业务路由器还包括：

第一边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

显然，本实施例的主用业务路由器即为通过本发明的配置方法配置的主用业务路由器。

此外，如图7所示，本发明的实施例还提供一种备用业务路由器，包括：

第二发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第二冗余协议模块，用于与主用业务路由器之间建立冗余协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，能够开启所述备用路由器与目标用户之间的链路，并控制所述第二发送模块开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

此外，在上述实施例的基础上，所述备用业务路由器包括：

第二边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

显然，本实施例的备用业务路由器即为通过本发明的配置方法配置的备用业务路由器。

此外，本发明的实施例还提供一种IP城域网，包括核心路由器，用于根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量，其中，所述核心路由器至少下联一对配套的本发明提供的主用业务路由器以及备用业务路由器。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种路由器的配置方法，其特征在于，包括：

配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的用户子路由冗余保护SRRP协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

2.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于，还包括：

配置所述主用业务路由器以及所述备用路由器的边界网关协议，使得所述主用业务路由器以及所述备用路由器能够基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

3.一种路由器的配置装置，其特征在于，包括：

第一配置模块，用于配置主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第二配置模块，用于配置备用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第三配置模块，用于配置主用业务路由器与备用业务路由器之间的用户子路由冗余保护SRRP协议，使得在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

4.根据权利要求3所述的配置装置，其特征在于，还包括：

第四配置模块，用于配置所述主用业务路由器以及所述备用路由器的边界网关协议，使得所述主用业务路由器以及所述备用路由器能够基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

5.一种主用业务路由器，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的第一路由；

第一冗余协议模块，用于与备用业务路由器之间建立用户子路由冗余保护SRRP协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，所述备用路由器能够开启其与目标用户之间的链路，并开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

6.根据权利要求5所述的主用业务路由器，其特征在于，还包括：

第一边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

7.一种备用业务路由器，其特征在于，包括：

第二发送模块，用于向上联的核心路由器发送用户的主机路由；

第二冗余协议模块，用于与主用业务路由器之间建立用户子路由冗余保护SRRP协议，从而在所述主用业务路由器与目标用户之间的链路发生故障时，能够开启所述备用路由器与目标用户之间的链路，并控制所述第二发送模块开始向上联的核心路由器发送目标用户的主机路由；

其中，所述主用业务路由器向上联的核心路由器发送用户的第一路由，所述第一路由的位数小于所述主机路由的位数且大于等于用户的网段路由的位数；所述上联的核心路由器根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量。

8.根据权利要求7所述的备用业务路由器，其特征在于，还包括：

第二边界网关协议模块，用于基于边界网关协议只接收上联的核心路由器的路由。

9.一种IP城域网，包括核心路由器，用于根据路由的最长匹配原则下行发送用户的流量，其特征在于，所述核心路由器至少下联一对配套的如权利要求5或6所述的主用业务路由器以及如权利要求7或8所述的备用业务路由器。