CN105391633A

CN105391633A - 转发器、控制器及控制器的路由发布方法

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Publication number: CN105391633A
Application number: CN201510920191.8A
Authority: CN
Inventors: 张鹏; 刘永; 夏冬冬
Original assignee: Beijing Huawei Digital Technologies Co Ltd
Current assignee: Beijing Huawei Digital Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: CN105391633B

Abstract

本发明实施例提供了一种转发器、控制器及控制器路由发布方法，该方法应用于基于OSPF协议的网络，该方法包括：转发器接收直连的控制器发送的9类opaque？LSA报文，其中，该控制器不发布自身的Router？LSA报文，该9类opaque？LSA报文携带该控制器的路由信息，该9类opaque？LSA报文还携带指示信息，该指示信息指示该转发器代为发布该控制器的路由信息；该转发器根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息。本发明实施例控制器及其路由发布方法，通过由控制器直连的转发器代为发布控制器的路由，能够使得控制器不能作为流量穿越节点，从而保证控制器转发带宽的安全。

Description

转发器、控制器及控制器的路由发布方法

技术领域

本发明实施例涉及计算机网络领域，并且更具体地，涉及转发器、控制器及控制器的路由发布方法。

背景技术

在软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork,SDN)网络中，控制器与转发器通过内部网关协议(InteriorGatewayProtocol，IGP)传递拓扑信息。

现有技术中，控制器通过开放式最短路径优先(OpenShortestPathFirst，OSPF)的末梢路由器(StubRouter)特性，配置控制器的所有OSPF接口的开销值为最大，能够使得流量尽可能不经过控制器。

但是，如果拓扑中部分节点只有一条路径到达目的地，且此通路经过控制器，那么，即便开销值较大，此路径也会成为转发路径。这使得控制器的转发带宽得不到安全保障。

发明内容

本发明实施例提供一种转发器、控制器及控制器的路由发布方法，能够使得控制器不能作为流量穿越节点，从而保证控制器转发带宽的安全。

第一方面，提供了一种控制器路由发布方法，该方法应用于基于OSPF协议的网络，该方法包括：转发器接收直连的控制器发送的9类opaqueLSA报文，其中，该控制器不发布自身的RouterLSA报文，该9类opaqueLSA报文携带该控制器的路由信息，该9类opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息指示该转发器代为发布该控制器的路由信息；该转发器根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，具体实现为：该9类opaqueLSA报文中包括OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中携带该控制器的路由信息和该指示信息。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，具体实现为：该OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示该指示信息；或者，该OSPFExtendedPrefixTLV中包括一个类型为AgentRouteSubTLV的子TLV，该AgentRouteSubTLV用于指示接收到该OSPFExtendedPrefixTLV的转发器代为发布该OSPFExtendedPrefixTLV中携带的路由信息。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该转发器根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息，具体实现为：该转发器根据该指示信息，将该控制器的路由信息加入该转发器的RouterLSA，并将该转发器的RouterLSA在该转发器所在区域中发布。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，具体实现为：该转发器根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息，具体实现为：如果该转发器为ABR转发器，则该转发器根据该指示信息，将该控制器的路由加入到该转发器的3类LSA中，并将该3类LSA在该转发器所在区域中发布；或者，如果该转发器为ASBR转发器，则该转发器根据该指示信息，将该控制器的路由加入到该转发器的5类LSA中，并将该3类LSA在该转发器所在区域中发布；或者，如果该转发器所在区域为NSSA区域时，则该转发器根据该指示信息，将该控制器的路由信息加入该转发器的7类LSA，并将该7类LSA在该转发器所在区域中发布。

第二方面，提出了一种控制器路由发布方法，该方法应用于OSPF协议下的网络，该方法包括：控制器生成9类opaqueLSA报文，其中，该控制器不发布自身的RouterLSA报文，该opaqueLSA报文携带该控制器的路由信息，该opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息用于指示接收到该9类opaqueLSA报文的路由器代为发布该控制器的路由；该控制器向直连的转发器发布该9类opaqueLSA报文。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，具体实现为：该9类opaqueLSA报文中包括OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中携带该控制器的路由信息和该指示信息。

第三方面，提出了一种转发器，应用于基于OSPF协议的网络，用于执行第一方面或第一方面的任一方面的可能实现方式中的方法。

具体地，该转发器可以包括用于执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法的单元。

第四方面，提出了一种控制器，应用于基于OSPF协议的网络，用于执行第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的方法。

具体地，该控制器可以包括用于执行第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的方法的单元。

第五方面，提出了一种转发器，应用于基于OSPF协议的网络，该转发器包括存储器和处理器，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且对该存储器中存储的指令的执行使得该处理器执行第一方面或第一方面的任一方面的可能实现方式中的方法。

第六方面，提出了一种控制器，应用于基于OSPF协议的网络，该控制器包括存储器和处理器，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且对该存储器中存储的指令的执行使得该处理器执行第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的方法。

第七方面，提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行第一方面或第一方面的任一方面的可能实现方式中的方法。

第八方面，提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的方法。

基于以上技术方案，本发明实施例的转发器、控制器及控制器路由发布方法，通过由控制器直连的转发器代为发布控制器的路由，能够使得控制器不能作为流量穿越节点，从而保证控制器转发带宽的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是OSPF网络中一个包含控制器的网络拓扑图。

图2是OSPF网络的另一个包含控制器的网络拓扑图。

图3是本发明实施例控制器路由发布的方法流程图。

图4是本发明实施例控制器的结构示意图。

图5是本发明实施例转发器的结构示意图。

图6是本发明实施例控制器的另一结构示意图。

图7是本发明实施例转发器的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解本发明实施例，首先在此介绍本发明实施例描述中会引入的几个要素。

开放式最短路径优先(OpenShortestPathFirst，OSPF)：是一个内部网关协议(InteriorGatewayProtocol，IGP)，用于在单一自治系统(autonomoussystem，AS)内决策路由，是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议(IGP)，故运作于自治系统内部。

链路(Link)：路由器上的接口，即运行在OSPF进程下的接口。

链路状态发布(LSA)：OSPF接口上的描述信息，例如接口上的IP地址，子网掩码，网络类型，Cost值等等。OSPF路由器之间交换的并不是路由表，而是LSA，OSPF通过LSA获得网络中所有的链路状态信息，从而计算出到达每个目标网络精确的网络路径。OSPF路由器通过发布1类LSA(即RouterLSA)将自己所有的链路状态全部发给邻居，邻居将收到的链路状态全部放入链路状态数据库(Link-StateDatabase)，再发给自己的所有邻居，并且在传递过程中，不会有任何更改。通过上述链路状态的发布过程，最终，网络中所有的OSPF路由器都拥有网络中所有的链路状态，并且所有路由器的链路状态应该能描绘出相同的网络拓扑。

核心路由器(DesignatedRouter，DR)：当多台OSPF路由器连到同一个多路访问网段时，如果每两台路由器之间都相互交换LSA，那么该网段将充满着众多LSA条目，为了能够尽量减少LSA的传播数量，通过在多路访问网段中选择出一个核心路由器，称为DR，网段中所有的OSPF路由器都和DR互换LSA。

开销(Cost)：OSPF可根据接口的带宽自动计算接口的Cost值，也可以手工指定该接口的Cost，手工指定的值优先于自动计算的值。路由器到目标网络的距离Metric值，等于路由器到目标网络的沿途中所有接口的Cost值累加，在累加时，只计算出接口。

OSPF区域：OSPF区域是基于路由器的接口划分的，而不是基于整台路由器划分的，一台路由器可以属于单个区域，也可以属于多个区域。一台路由器可以运行多个OSPF进程，不同进程的OSPF，可视为没有任何关系。每个OSPF进程可以有多个区域，路由器的链路状态数据库是分进程和分区域存放的。

TLV，一种可变长度的数据结构，其中T表示类型(Type)，L表示长度(Lenth)，V表示值(Value)。其中，Type和Length的长度固定，一般为2或4个字节，Value的长度即其中的L(Length)所取的长度。

图1是OSPF网络中一个包含控制器的网络拓扑图。应理解，OSPF网络，是指基于OSPF协议的网络。图1所示的网络拓扑图中，控制器分别与转发器A和转发器C直连，转发器B也分别与转发器A和转发器C直连。控制器通过OSPF的StubRouter特性，将控制器与转发器A和转发器C的OSPF接口的开销值配置为最大(65535)。转发器B与转发器C的OSPF接口的开销值为20，转发器B与转发器A的OSPF接口的开销值为50。流量从转发器C到转发器A，AB之间链路目前无故障。

但是，当转发器A与转发器B之间的网络通路故障时，如图2的网络拓扑图所示，转发器A与转发器B之间的OSPF接口变为不可达。此时，按照现有技术方案，转发器A—控制器—转发器C就成为唯一的通信路径，流量将会经过控制器。

为了解决此类问题，本发明实施例对控制器和转发器进行了一些改进。

图3是本发明实施例发布控制器路由的交互流程图。应理解，本发明实施例的方法，适用于基于OSPF协议的网络。

311，控制器生成9类不透明LSA，携带控制器的路由信息。

控制器生成9类不透明(opaque)链路状态发布(LinkStateAdvertise，LSA)报文。其中，该opaqueLSA报文携带该控制器的路由信息，该opaqueLSA报文用于指示该转发器代为发布该控制器的路由信息，并且该控制器不发布自身的RouterLSA。

应理解，如果控制器不发布自身的RouterLSA，控制器所在区域的链路状态数据库将不存在控制器的链路状态，区域中与控制器不直连的转发器的网络拓扑中将不存在控制器的节点。

现有技术中9类opaqueLSA的结构示意图如表1所示。

表1

为方便理解，对9类opaqueLSA中各个字段的作用作简单介绍。

其中，LSage表示LSA的LS时限，是指从该LSA生成算起该LSA的生存周期，时间单位一般为秒。

Options：表示LSA的选项，是指所描述的路由字段中支持的可选项。

TYPE：表示LSA的类型。本发明实施例中，TYPE字段取值为9，表示该LSA为9类LSA。当然，TYPE还可以有其它取值，代表其它不同的含义。例如，1表示RouterLSA，2表示NetworkLSA，3表示SummaryLSA(适用于IP网络)，4表示SummaryLSA(适用于ASBR)，5表示AS-externalLSA，等等。

Opaquetype：表示LSA的不透明类型，具体可参见rfc2370TheOSPFOpaqueLSAOption.txt。

OpaqueID：表示LSA的Opaque标识，具体可参见rfc2370TheOSPFOpaqueLSAOption.txt。

AdvertisingRouter：表示LSA的宣告路由器，即生成该LSA的路由器标识。例如，在NetworkLSA中该AdvertisingRouter字段等于网络上DR的路由器标识。本发明实施例中，AdvertisingRouter为该控制器的路由器标识。

LSsequencenumber：表示LSA的LS序号，用于判定该LSA是旧的LSA或重复的LSA。其中，连续的LSA实例使用连续的LS序号。

LSchecksum：表示LSA的LS校验和，即整个LSA的Fletcher校验和，包括除LSA时限字段以外的LSA头部。

Length：表示LSA的字节长度，其中包括20字节的LSA头部。

OpaqueInformation：用于放置用户数据，无特定格式。

本发明实施例中，可利用OpaqueInformation字段，承载控制器的路由信息。OpaqueInformation字段可以采用多种数据结构承载控制器的路由信息。

本发明实施例的一个具体的例子，控制器在生成该opaqueLSA报文时，可在该opaqueLSA报文中的OpaqueInformation字段携带一个OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV用于代替控制器发布原本应该在控制器的RouterLSA中发布的路由。一般来说，OSPFExtendedPrefixTLV中可携带控制器的所有OSPF接口路由和主机路由。接口路由，指使能了OSPF的路由器接口的IP地址；主机路由，泛指32位掩码的路由，一般出现在使能了OSPF的loopback类型接口上，普通网段路由可能有多台路由器都在相同网段，但32位主机路由通常只在一台路由器上配置，常用这种路由来标识一台路由器。此外，OSPFExtendedPrefixTLV中还携带指示信息，用于指示连接到控制器的转发器代为发布控制器的路由信息。此外，该opaqueLSA的Type字段取值为9，表示9类opaqueLSA。另外，为区别于其它9类opaqueLSA，可在OpaqueType字段中未定义的值中分配一个值，用于本发明实施例的9类opaqueLSA。例如，如果7在OpaqueType字段中尚未被使用，可规定本发明实施例的9类opaqueLSA中OpaqueType字段取值为7。当然，也可能分配其它的取值，本发明实施例在此不作限制。

另外，现有技术OSPFExtendedPrefixTLV的一种具体格式如表2所示。

表2

为方便理解，对OSPFExtendedPrefixTLV中各个字段的作用作简单介绍。

Type：用于表示TLV的类型，OSPFExtendedPrefixTLV的类型值为1。

Length：TLV的数据区长度。

RouteType：OSPF路由类型，0表示未定义(Unspecified)路由，1表示区域内(Intra-Area)路由，3表示区域间(Inter-Area)路由，5表示扩展(ASExternal)路由，7表示次末节区域扩展(NSSAExternal)路由，等等。

PrefixLength：路由长度(bit)。

AF：地址族(目前只支持ipv4，取值为0)，具体参见draft-ietf-ospf-prefix-link-attr-13.txt。

Flags：标识位，用于表示路由的配置项，可包括A-Flag/N-Flag。具体参见draft-ietf-ospf-prefix-link-attr-13.txt。

AddressPrefix：路由(对于IPV4路由来说，其地址占用4字节)。

Sub-TLVs：放置SubTLV的区域，可放置该TLV的一个或多个SubTLV。当然，也可以为空。

本发明实施例中，可以在OSPFExtendedPrefixTLV的AddressPrefix字段中携带控制器的路由信息。

此外，OSPFExtendedPrefixTLV还携带指示信息。一种具体的实现方式，可以在Flags字段中增加一个标识位，用于表示该指示信息。例如，当该标识位为1时，用于指示转发器代为转发路由信息。当然，应理解，也可以采用更多的标识位表示，此时，可以和其它标识共用标识位。例如，使用2个标识位表示，其中11表示指示代为发布，01、00、10表示其它含义，等等。另一种具体的实现方式，可在Sub-TLVs字段中增加一个代理路由子TLV(AgentRouteSubTLV)。根据协议规定，当网络网元接收到携带AgentRouteSubTLV的OSPFExtendedPrefixTLV，都要将这个PrefixTLV在自己的LSA中发布出去，并且不受限于本地发布策略，无条件发布。由于这种subTLV的存在就标志着需要代为转发，因此TLV本身内容不作限制，例如，该subTLV中，Type字段表示TLV类型为AgentRouteSubTLV，Length为0，value为空。当然，应理解，AgentRouteSubTLV的内容可根据需要进行扩展，此时Length的长度为该SubTLV的数据区长度。

具体的，本发明实施例的一个9类opaqueLSA可以如表3所示。

表3

该9类opaqueLSA中携带者一个OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中的AddressPrefix字段记录着控制器的路由信息，并且该OSPFExtendedPrefixTLV还包括一个SubTLV，类型为AgentRouteSubTLV，数据区长度为0

可替换地，该OSPFExtendedPrefixTLV中可不包括AgentRouteSubTLV，而是在Flags字段中增加一个标识位，用于指示转发器代为转发控制器的路由信息。

312，控制器向直连的转发器发布该9类不透明LSA。

控制器可以通过广播发送该9类OpaqueLSA，也可以单播发送该9类OpaqueLSA。

协议规定，9类opaqueLSA只能传播单跳，因此，只有直接连接到控制器的转发器能够接收到该9类opaqueLSA。

321，转发器接收直接连接的控制器发送的该9类不透明LSA。

根据协议规定，与控制器直连的转发器可接收到控制器发送的9类OpaqueLSA。换句话说，转发器可接收到与转发器直连的控制器发送的9类OpaqueLSA。

322，转发器将控制器的路由在转发器所在区域内发布。

当转发器接收到该9类OpaqueLSA，可根据该9类OpaqueLSA的指示，代为发布控制器的路由。

具体地，转发器可将控制器的路由信息加入到转发器的路由中，并将更新后的路由信息在转发器所在区域内发布；或者，转发器可将控制器的路由信息单独在转发器所在区域内发布。

例如，当转发器接收到如步骤311的表3所示的9类OpaqueLSA时，可从该9类OpaqueLSA中的OpaqueInformation字段得到一个OSPFExtendedPrefixTLV，再根据OSPFExtendedPrefixTLV中的AgentRouteSubTLV，即可知道需要将该OSPFExtendedPrefixTLV中的路由发布出去。

此时，转发器可将OSPFExtendedPrefixTLV中的控制器路由加入到自身的路由(本地路由表)中，然后再将更新后的路由信息在转发器所在区域内发布。

在一种具体的方案中，转发器可将OSPFExtendedPrefixTLV加入到转发器的RouterLSA，作为RouterLSA的一个链接片段(linkpiece)，然后将更新后的RouterLSA在区域内发布。此时，转发器采用1类LSA发布控制器的路由信息。

表4给出了转发器用于发布控制器的路由的RouterLSA的一个示例结构。

表4

为方便理解，对RouterLSA中各个字段的作用作简单介绍。

TYPE：表示LSA的类型，本发明实施例中，TYPE字段取值为1，表示该LSA为1类LSA，即RouterLSA。当然，TYPE还可以有其它取值，代表其它不同的含义。例如，2表示NetworkLSA，3表示SummaryLSA(适用于IP网络)，4表示SummaryLSA(适用于ASBR)，5表示AS-externalLSA，等等。

LinkStateID：表示LS标识，LinkStateID字段用于描述由LSA所描述的网络部件的标识，具体的内容取决于LSA中的LS类型。例如，TYPE字段取值为1时，LinkStateID字段用于描述生成路由器(即生成该LSA的路由器)的路由器标识；TYPE字段取值为2时，LinkStateID字段用于描述该网络上核心路由器(DesignatedRouter，DR)的IP接口地址(从中可以计算出网络的IP地址)；TYPE字段取值为3时，LinkStateID字段用于描述目标网络的IP地址；TYPE字段取值为4时，LinkStateID字段用于描述所描述的ASBR的路由器标识；TYPE字段取值为5时，LinkStateID字段用于描述目标网络的IP地址，等等。

AdvertisingRouter：表示LSA的宣告路由器，即生成该LSA的路由器标识。例如，NetworkLSA中该字段等于网络上DR的路由器标识。

Length：表示LSA的字节长度，其中包括20字节的LSA头部。

bitV：V位。设置时，该路由器是一条或多条完全邻接的虚拟通道的端点，并说明区域为传输区域(V表示虚拟通道)。应理解，1个bit位被设置，通常指该bit位被赋值为1。

bitE：E位。设置时，该路由器为一个ASBR(E表示外部)。

bitB：B位。设置时，该路由器为一个ABR(B表示边界)。

#links：连接数，用于表示该LSA所描述的路由器连接数量。该数值是该区域路由器连接(接口)的总和。

接下来的各字段用于描述各个路由器连接(接口)。每个接口都有类型(TYPE)字段，TYPE字段说明了所描述连接的种类。连接可能为传输网络、到达另一路由器或末梢网络。其他描述连接的字段都取决于连接类型。例如，每个连接有相关的32位连接数据字段，对末梢区域的连接来说，该32位连接数据字段表示网络的IP地址掩码，而对其他类型来说，该32位连接数据字段表示的是路由器接口IP地址。

TYPE：类型，用于路由器连接的基本描述，取值为1、2、3、4等。其中，1表示点对点连接到另一路由器，2表示连接到传输网络，3表示连接到末梢网络，4表示虚拟通道。注意：主机路径被看作网络掩码为0xffffffff的末梢网络。

LinkID：连接标识，用于表示路由器连接所接入的目标。其值取决于连接的类型。当TYPE字段取值为1，LinkID字段表示邻居的路由器标识；当TYPE字段取值为2，LinkID字段表示DR的IP接口地址；当TYPE字段取值为3，LinkID字段表示IP网络/子网号；当TYPE字段取值为4，LinkID字段表示邻居的路由器标识。如果所连接的目标也生成LSA(即另一路由器或传输区域)，连接标识就等于邻居LSA的LS标识。在路由表计算中，LinkID字段提供了在链路状态数据库中查找邻居LSA的关键。

LinkData：连接数据，其值同样取决于连接的类型。对于末梢网络连接(TYPE字段取值为3)，LinkData字段描述的是网络的IP地址；对于无编号点对点网络(TYPE字段取值为1)，LinkData字段描述的是接口的MIB-IIifIndex接口索引值；对于其他类型的连接，LinkData字段描述的是路由器接口的IP地址。在计算路由表过程中，计算下一跳的IP地址时需要使用LinkData字段的信息。

#TOS：服务类型(TypeofService，TOS)数，表示连接不同TOS的数量，不包括所需要的连接距离，如果没有给出额外的TOS距离，该字段被设定为0。

Metric：距离值，用于表示路由器连接的距离。此外，该LSA中还可能包括附加的TOS信息，用于和以前版本的OSPF兼容。对于每条连接，对应的TOS附加信息按下面定义：TOSmetric：TOS距离值/TOS附加距离信息。

如表4所示，转发器在接收到控制器发来的9类opaqueLSA后，将其中携带agentRouteSubTLV的OSPFExtendedPrefixTLV里的路由作为自身OSPFstublink发布在RouterLSA中，成为自身RouterLSA的一个linkpiece，如表4中的LinkID(1.1.1.1)、LinkData(255.255.255.255)、Type＝AgentRouteSubTLV，Length＝0。

在另一种具体的方案中，如果该转发器为区域边界路由(AreaBorderRouter，ABR)转发器，则该转发器可将OSPFExtendedPrefixTLV加入到转发器的3类SummaryLSA，作为自身发布的一条汇总(Summary)LSA。

表5给出了转发器用于发布控制器的路由的3类SummaryLSA的一个示例结构。

表5

为方便理解，对3类SummaryLSA中各个字段的作用作简单介绍。

LinkStateID：表示LS标识，LinkStateID字段用于描述由LSA所描述的网络部件的标识，具体的内容取决于LSA中的LS类型。例如，TYPE字段取值为1时，LinkStateID字段用于描述生成路由器(即生成该LSA的路由器)的路由器标识；TYPE字段取值为2时，LinkStateID字段用于描述该网络上DR的IP接口地址(从中可以计算出网络的IP地址)；TYPE字段取值为3时，LinkStateID字段用于描述目标网络的IP地址；TYPE字段取值为4时，LinkStateID字段用于描述所描述的ASBR的路由器标识；TYPE字段取值为5时，LinkStateID字段用于描述目标网络的IP地址，等等。

Length：表示LSA的字节长度，其中包括20字节的LSA头部。

NetworkMask：网络掩码。对于TYPE取值为3的SummaryLSA，表示网络的IP地址掩码，例如，A类网络使用0xff000000；对于TYPE取值为3的SummaryLSA，该字段无意义，必须设定为0。

在再一种具体的方案中，如果该转发器为自治系统边界路由(AutonomousSystemBoundaryRouter，ASBR)转发器，则该转发器可将OSPFExtendedPrefixTLV加入到转发器的5类LSA，作为自身发布的一条AS-externalLSA。

表6给出了转发器用于发布控制器的路由的5类LSA的一个示例结构。

表6

为方便理解，对5类LSA中各个字段的作用作简单介绍。

Length：表示LSA的字节长度，其中包括20字节的LSA头部。

NetworkMask：网络掩码，用于表示所宣告目标的IP地址掩码。例如，A类网络使用0xff000000。

bitE：E位，外部路径类型。如果设定了E位，该数值就为类型2外部路径。这意味着该距离比任何链路状态路径的距离都大。如果E位为0，说明为类型1外部路径。这意味着该距离和链路状态距离使用同样的单位(即与接口距离相同)。

metric：距离值，用于表示路径的距离。其含义取决于外部类型(上面的E位)。

Forwardingaddress：转发地址，用于表示到达所宣告目标的流量应该被转发的地址。如果转发地址被设为0.0.0.0，数据就应当被转发到LSA的起源(相对应的ASBR)。

ExternalRouteTag：外部路径标识，用于表示附加在每条外部路径上的32位数。并不被OSPF协议自身所使用，而是被用于ASBR之间的通讯。

在表6中，LinkStateID字段记录控制器的路由(1.1.1.1)，AdvertisingRouter字段记录控制器的RouterId。

在再一种具体的方案中，如果该转发器所在区域为次末节区域(Not-So-Stubbyarea，NSSA)，则转发器可将OSPFExtendedPrefixTLV的路由加入到转发器的7类LSA，作为自身发布的一条AS-externalLSA。

转发器发布上述携带控制器的路由的LSA后，区域中的其它转发器(或者是其它转发网元)可得到控制器的路由信息。同时，由于控制器没有发布自身的RouterLSA，控制器所在区域的链路状态数据库将不存在控制器的链路状态，区域中与控制器不直连的转发器(或转发网元)的网络拓扑中将不存在控制器的节点，所以计算不出到达控制器的路径，流量不会从控制器经过。

以图2为例，转发器A和C可将携带控制器路由的LSA发布给转发器B。转发器B收到A和C的LSA后，可以开始计算转发器的拓扑路径。由于转发器B的拓扑中只有转发器A/B/C三个结点，所以计算不出到达控制器的路径，流量不会从控制器经过；但是由于A和C发布了控制器的路由，所以转发器B可以到达控制器。同理，转发器A和C都能够到达控制器，但是流量不会从控制器经过。

由此，控制器通过发布携带控制器路由的9类opaqueLSA，并在该9类opaqueLSA指示直连的转发器代为发布控制器的路由，从而避免流量经过控制器节点，而保证控制器转发带宽的安全。

本申请还提出了一种控制器，应用于基于OSPF协议的网络，用于执行图3所示实施例中控制器执行的方法。具体地，该转发器可以包括用于执行图3所示实施例中控制器执行的方法的单元。

图4是本发明实施例控制器400的结构示意图。该控制器400应用于基于OSPF协议的网络，该控制器400可包括：

生成单元401，用于生成9类opaqueLSA报文，其中，该控制器不发布自身的RouterLSA，该opaqueLSA报文携带该控制器的路由，该opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息用于指示连接到该控制器的转发器代为发布该控制器的路由。

发布单元402，用于向直连的转发器发布该9类opaqueLSA报文。

本发明实施例中，控制器400通过发布携带控制器路由的9类opaqueLSA，并在该9类opaqueLSA指示直连的转发器代为发布控制器的路由，从而避免流量经过控制器节点，保证控制器转发带宽的安全。

可选地，作为一个实施例，该9类opaqueLSA报文中包括最短路径优先扩展前缀OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中携带该控制器的路由信息和该指示信息。

具体地，该OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示该指示信息；或者，该OSPFExtendedPrefixTLV中包括一个类型为AgentRouteSubTLV的子TLV，该AgentRouteSubTLV用于指示接收到该OSPFExtendedPrefixTLV的转发器代为发布该OSPFExtendedPrefixTLV中携带的路由信息。

此外，控制器400还可实现图3所示实施例中控制器的功能，具体实现可参考图3所示实施例，本发明实施例在此不再赘述。

应理解，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本申请还提出了一种转发器，应用于基于OSPF协议的网络，用于执行图3所示实施例中转发器执行的方法。具体地，该转发器可以包括用于执行图3所示实施例中转发器执行的方法的单元。

图5是本发明实施例转发器500的结构示意图。转发器500应用于基于OSPF协议的网络，转发器500可包括：

接收单元501，用于接收该转发器500直接连接的控制器发送的9类不透明链路状态发布opaqueLSA报文，其中，该控制器不发布自身的路由RouterLSA，该9类opaqueLSA报文携带该控制器的路由信息，该9类opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息指示该转发器代为发布该控制器的路由信息。

发布单元502，用于根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息。

本发明实施例中，转发器500根据控制器发送的9类opaqueLSA报文，从中提取该9类opaqueLSA报文中携带的控制器的路由信息并代为发布，从而避免流量经过控制器节点，保证控制器转发带宽的安全。

可选地，该9类opaqueLSA报文中包括最短路径优先扩展前缀OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中携带该控制器的路由信息和该指示信息。具体地，该OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示该指示信息；或者，该OSPFExtendedPrefixTLV中包括一个类型为AgentRouteSubTLV的子TLV，该AgentRouteSubTLV用于指示接收到该OSPFExtendedPrefixTLV的转发器代为发布该OSPFExtendedPrefixTLV中携带的路由信息。

可选地，作为一个实施例，发布单元502具体用于：将该控制器的路由信息加入转发器500的RouterLSA，并将该RouterLSA在转发器500所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，发布单元502具体用于：当转发器500为区域边界路由器ABR转发器时，将该控制器的路由加入到转发器500的3类LSA中，作为该3类LSA的一条SummaryLSA，并将该3类LSA在转发器500所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，发布单元502具体用于：当转发器500为自治系统边界路由器ASBR转发器时，将该控制器的路由加入到转发器500的5类LSA中，作为该5类LSA的一条AS-externalLSA，并将该3类LSA在转发器500所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，发布单元502具体用于：当转发器500所在区域为NSSA区域时，将该控制器的路由信息加入转发器500的7类LSA，并将该7类LSA在转发器500所在区域中发布。

此外，转发器500还可实现图3所示实施例中转发器的功能，具体实现可参考图3所示实施例，本发明实施例在此不再赘述。

图6是本发明实施例控制器600的结构示意图。控制器600应用于基于OSPF协议的网络，控制器600可包括通道接口601、处理器602和存储器603。

通道接口601、处理器602和存储器603通过总线604系统相互连接。总线604可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器603，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器603可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器602提供指令和数据。存储器603可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

处理器602，执行存储器603所存放的程序，并具体用于执行以下操作：

生成9类opaqueLSA报文，其中，该控制器不发布自身的RouterLSA，该opaqueLSA报文携带该控制器的路由，该opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息用于指示连接到该控制器的转发器代为发布该控制器的路由；

向直连的转发器发布该9类opaqueLSA报文。

上述如本发明图3所示实施例揭示的控制器执行的方法可以应用于处理器602中，或者由处理器602实现。处理器602可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器602中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器602可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器603，处理器602读取存储器603中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例中，控制器600通过发布携带控制器路由的9类opaqueLSA，并在该9类opaqueLSA指示直连的转发器代为发布控制器的路由，从而避免流量经过控制器节点，保证控制器转发带宽的安全。

此外，控制器600还可实现图3所示实施例中控制器的功能，具体实现可参考图3所示实施例，本发明实施例在此不再赘述。

图7是本发明实施例转发器700的结构示意图。转发器700应用于基于OSPF协议的网络，转发器700可包括通道接口701、处理器702和存储器703。

通道接口701、处理器702和存储器703通过总线704系统相互连接。总线704可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器703，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器703可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器702提供指令和数据。存储器703可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

处理器702，执行存储器703所存放的程序，并具体用于执行以下操作：

接收转发器700直接连接的控制器发送的9类opaqueLSA报文，其中，其中，该控制器不发布自身的RouterLSA，该9类opaqueLSA报文携带该控制器的路由信息，该9类opaqueLSA报文还携带指示信息，该指示信息指示该转发器700代为发布该控制器的路由信息；

根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器的路由信息。

上述如本发明图3所示实施例揭示的转发器执行的方法可以应用于处理器702中，或者由处理器702实现。处理器702可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器702中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器702可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器703，处理器702读取存储器703中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例中，转发器700根据控制器发送的9类opaqueLSA报文，从中提取该9类opaqueLSA报文中携带的控制器的路由信息并代为发布，从而避免流量经过控制器节点，保证控制器转发带宽的安全。

具体地，该9类opaqueLSA报文携带OSPFExtendedPrefixTLV，该OSPFExtendedPrefixTLV中携带该控制器的路由信息和AgentRouteSubTLV，该AgentRouteSubTLV用于指示该转发器代为发布该OSPFExtendedPrefixTLV携带的该控制器的路由信息。

可选地，作为一个实施例，在用于根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器700的路由信息的过程中，处理单元702具体用于：将该控制器的路由信息加入转发器700的RouterLSA，并将该RouterLSA在转发器700所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，在用于根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器700的路由信息的过程中，处理单元702具体用于：当转发器700为区域边界路由器ABR转发器时，将该控制器的路由加入到转发器700的3类LSA中，作为该3类LSA的一条summaryLSA，并将该3类LSA在转发器700所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，在用于根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器700的路由信息的过程中，处理单元702具体用于：当转发器700为自治系统边界路由器ASBR转发器时，将该控制器的路由加入到转发器700的5类LSA中，作为该5类LSA的一条AS-externalLSA，并将该3类LSA在转发器700所在区域中发布。

或者，可选地，作为一个实施例，在用于根据该指示信息，在该转发器所在的区域中发布该控制器700的路由信息的过程中，处理单元702具体用于：当转发器700所在区域为NSSA区域时，将该控制器的路由信息加入转发器700的7类LSA，并将该7类LSA在转发器700所在区域中发布。

此外，转发器700还可实现图3所示实施例中转发器的功能，具体实现可参考图3所示实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质1，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图3所示实施例及扩展实施例控制器执行的方法。

本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质2，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图3所示实施例及扩展实施例转发器执行的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种控制器路由发布方法，其特征在于，所述方法应用于基于开放式最短路径优先OSPF协议的网络，所述方法包括：

转发器接收直连的控制器发送的9类不透明链路状态发布opaqueLSA报文，其中，所述控制器不发布自身的路由链路状态发布RouterLSA报文，所述9类opaqueLSA报文携带所述控制器的路由信息，所述9类opaqueLSA报文还携带指示信息，所述指示信息指示所述转发器代为发布所述控制器的路由信息；

所述转发器根据所述指示信息，在所述转发器所在的区域中发布所述控制器的路由信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述9类opaqueLSA报文中包括最短路径优先扩展前缀OSPFExtendedPrefixTLV，所述OSPFExtendedPrefixTLV中携带所述控制器的路由信息和所述指示信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示所述指示信息；或者

所述OSPFExtendedPrefixTLV中包括一个类型为AgentRouteSubTLV的子TLV，所述AgentRouteSubTLV用于指示接收到所述OSPFExtendedPrefixTLV的转发器代为发布所述OSPFExtendedPrefixTLV中携带的路由信息。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述转发器根据所述指示信息，在所述转发器所在的区域中发布所述控制器的路由信息包括：

所述转发器根据所述指示信息，将所述控制器的路由信息加入所述转发器的RouterLSA，并将所述转发器的RouterLSA在所述转发器所在区域中发布。

5.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述转发器根据所述指示信息，在所述转发器所在的区域中发布所述控制器的路由信息包括：

如果所述转发器为区域边界路由器ABR转发器，则所述转发器根据所述指示信息，将所述控制器的路由加入到所述转发器的3类LSA中，并将所述3类LSA在所述转发器所在区域中发布；或者

如果所述转发器为自治系统边界路由器ASBR转发器，则所述转发器根据所述指示信息，将所述控制器的路由加入到所述转发器的5类LSA中，并将所述3类LSA在所述转发器所在区域中发布；或者

如果所述转发器所在区域为次末节区域NSSA区域时，则所述转发器根据所述指示信息，将所述控制器的路由信息加入所述转发器的7类LSA，并将所述7类LSA在所述转发器所在区域中发布。

6.一种控制器路由发布方法，其特征在于，所述方法应用于开放式最短路径优先OSPF协议下的网络，所述方法包括：

控制器生成9类不透明链路状态发布opaqueLSA报文，其中，所述控制器不发布自身的路由链路状态发布RouterLSA报文，所述opaqueLSA报文携带所述控制器的路由信息，所述opaqueLSA报文还携带指示信息，所述指示信息用于指示接收到所述9类opaqueLSA报文的路由器代为发布所述控制器的路由；

所述控制器向直连的转发器发布所述9类opaqueLSA报文。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示所述指示信息；或者

9.一种转发器，其特征在于，所述转发器应用于基于开放式最短路径优先OSPF协议的网络，所述转发器包括：

接收单元，用于接收直连的控制器发送的9类不透明链路状态发布opaqueLSA报文，其中，所述控制器不发布自身的路由链路状态发布RouterLSA报文，所述9类opaqueLSA报文携带所述控制器的路由信息，所述9类opaqueLSA报文还携带指示信息，所述指示信息指示所述转发器代为发布所述控制器的路由信息；

发布单元，用于根据所述指示信息，在所述转发器所在的区域中发布所述控制器的路由信息。

10.如权利要求9所述的转发器，其特征在于，

11.如权利要求10所述的转发器，其特征在于，

所述OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示所述指示信息；或者

12.如权利要求9至11任一项所述的转发器，其特征在于，所述发布单元具体用于：根据所述指示信息，将所述控制器的路由信息加入所述转发器的RouterLSA，并将所述RouterLSA在所述转发器所在区域中发布。

13.如权利要求9至11任一项所述的转发器，其特征在于，所述发布单元具体用于：

如果所述转发器为区域边界路由器ABR转发器，则根据所述指示信息，将所述控制器的路由加入到所述转发器的3类LSA中，并将所述3类LSA在所述转发器所在区域中发布；或者

如果所述转发器为自治系统边界路由器ASBR转发器，则根据所述指示信息，将所述控制器的路由加入到所述转发器的5类LSA中，并将所述3类LSA在所述转发器所在区域中发布；或者

如果所述转发器所在区域为次末节区域NSSA区域时，则根据所述指示信息，将所述控制器的路由信息加入所述转发器的7类LSA，并将所述7类LSA在所述转发器所在区域中发布。

14.一种控制器，其特征在于，所述控制器应用于基于开放式最短路径优先OSPF协议的网络，所述控制器包括：

生成单元，用于生成9类不透明链路状态发布opaqueLSA报文，其中，所述控制器不发布自身的路由链路状态发布RouterLSA报文，所述opaqueLSA报文携带所述控制器的路由信息，所述opaqueLSA报文还携带指示信息，所述指示信息用于指示接收到所述9类opaqueLSA报文的路由器代为发布所述控制器的路由；

发布单元，用于向直连的转发器发布所述9类opaqueLSA报文。

15.如权利要求14所述的控制器，其特征在于，

16.如权利要求15所述的控制器，其特征在于，

所述OSPFExtendedPrefixTLV用标识位表示所述指示信息；或者