CN105591933B

CN105591933B - 平滑重启gr的处理方法和设备

Info

Publication number: CN105591933B
Application number: CN201510432137.9A
Authority: CN
Inventors: 王刚
Original assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2018-10-09
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: CN105591933A

Abstract

本申请提供了平滑重启GR的处理方法和设备。本发明中，能够保证VTEP本地同一链路状态信息比如VM链路状态信息在协议重启前后所处的LSP报文分片序列号不变，避免了VTEP的邻居因VTEP本地同一VM的链路状态信息携带在序列号不同的LSP报文分片中而引起的重新计算路由表项、流量短暂中断等问题。

Description

平滑重启GR的处理方法和设备

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及平滑重启(GR：Graceful Restart)的处理方法和设备。

背景技术

虚拟可扩展局域网(VXLAN：Virtual eXtensible Local Area Network)的控制层面运行中间系统至中间系统(ISIS：Intermediate System Intermediate System)协议，隧道端点(VTEP：VXLAN Tunnel End Point)生成链路状态报文(LSP：Link-State Packet)并通过隧道(Tunnel)同步给邻居，LSP报文包含VTEP本地虚拟机(VM：Virtual Machine)的链路状态信息，VM的链路状态信息指VM的MAC、路由、所属的VXLAN标识(ID)等。

每个VTEP本地可能存在大量VM，VTEP生成的LSP报文的最大长度受接口MTU等限制，所以当一个VTEP本地大量VM的链路状态信息的长度大于LSP报文的最大长度时，一个LSP报文是不足以携带VTEP本地大量VM的链路状态信息，基于此，VTEP会生成多个LSP报文分片，生成的LSP报文分片的最大长度小于或等于LSP报文的最大长度，VTEP将本地大量VM的链路状态信息分散在LSP报文分片中，之后生成每一个LSP报文分片对应的LSP报文并同步给对端VTEP。

当VTEP发生GR时，VTEP会把本地所有VM的链路状态信息进行重组生成多个LSP报文分片，这可能会出现在GR前后VTEP本地同一VM的链路状态信息携带在序列号不同的LSP报文分片中，而VTEP本地同一VM的链路状态信息携带在不同序列号的LSP报文分片中会引起隧道对端VTEP重新计算路由表项、出现流量短暂中断。

发明内容

本申请提供了平滑重启GR的处理方法和设备，以防止GR过程中流量中断。

本申请提供的技术方案包括：

一种平滑重启GR的处理方法，该方法应用于使能了GR功能的设备，包括：

协议重启后，获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号，将所述链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号对应记录至本地；

获取本地的链路状态信息；

针对获取的每一链路状态信息，确定本地是否已记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号，如果是，将该链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中；

依据所述LSP报文分片生成对应的LSP报文并发送给所述邻居。

一种防止平滑重启GR过程中流量中断的设备，该设备使能了GR功能，包括：

第一获取单元，用于协议重启后，获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号，将所述链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号对应记录至本地；

第二获取单元，用于获取本地的链路状态信息；

报文分片单元，用于针对所述第二获取单元获取的每一链路状态信息，确定本地是否已记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号，如果是，将该链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中；

发送单元，用于依据所述LSP报文分片生成对应的LSP报文并发送给所述邻居。

由以上技术方案可以看出，本发明中，能够保证VTEP本地同一链路状态信息比如VM链路状态信息在协议重启前后所处的LSP报文分片序列号不变，避免了VTEP的邻居因VTEP本地同一链路状态信息携带在序列号不同的LSP报文分片中而引起的重新计算路由表项、流量短暂中断等问题。

附图说明

图1为本发明提供的方法流程图；

图2为LSP报文分片结构示意图；

图3为TLV格式示意图；

图4为本发明提供的实施例示意图；

图5为本发明提供的设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

下面对本发明提供的方法进行描述：

参见图1，图1为本发明提供的方法流程图。该流程应用于使能了GR功能的设备，该设备具体实现时可有多种实现形式，比如VTEP、TRILL路由桥(Rbridge)，EVI网络中ISIS边缘设备(ED)等。这里，当设备使能了GR功能，也就意味着设备可以在协议重启时执行GR。这里的协议重启具体可为：主备倒换、进程重启等，本发明并不具体限定。

如图1所示，该流程可包括以下步骤：

步骤101，协议重启后，获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号，将确定的链路状态信息和LSP报文分片的序列号对应记录至本地。

这里的链路状态信息具体实现时可包括：设备本地各VM的链路状态信息比如MAC、路由等，设备本地的ARP表项、设备本地支持的VLAN信息、VLAN信息所属的虚拟交换接口(VSI：Virtual Switch Interface)等，本发明并不具体限定。

为融合现有GR过程中的各个阶段，步骤101可为本发明对现有GR过程进行改进额外增加的阶段，记为LSP稳定(STABLE)阶段。现有GR过程中包含很多个阶段，如LSDP同步阶段、路由计算阶段、LSP报文产生阶段等，本发明额外增加的LSP STABLE阶段在时间先后顺序上会介于现有GR过程中的LSDP同步阶段和路由计算阶段之间，但是，在具体实现上，本发明额外增加的LSP STABLE阶段并不影响GR过程中原有的阶段，因此，本发明并不再重点描述GR过程中原有的阶段。

在LSDB同步阶段中，设备会向邻居发送请求报文以请求本设备在协议重启之前发送给邻居的LSP报文，当邻居收到请求报文后，将设备在协议重启之前发送的LSP报文再返回给设备，这里，设备在协议重启之前发送给邻居的LSP报文包含了链路状态信息和链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号。图2示出了LSP报文的结构。链路状态信息是携带在LSP报文的变长字段(Variable Length Fields)中，链路状态信息由类型-长度-数值(TLV：Type-Length-Value)三元组组成，每一个TLV代表一个链路状态信息，TLV的格式如图3所示，在图3中，T字段包含携带链路状态信息的类型值，L字段包含TLV的长度，V字段包含链路状态信息。在图2所示的LSP报文结构中，链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号是包含在LSP报文的LSP标识(ID)字段中，这里，LSPID字段由系统号(System ID)、伪节点号和LSP报文分片的分片序列号三部分组成，其中，System ID由MAC地址表示。至于图2所示的LSP报文结构中的其他字段，在本发明不重点涉及，这里不再赘述。

基于图2、图3所示的LSP报文的结构，步骤101中获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号具体为：

从邻居获取本设备在协议重启之前发送给邻居的LSP报文，

从该LSP报文获取该LSP报文携带的链路状态信息和该链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号。这里，从邻居获取的LSP报文的数量可不止一个，当从邻居获取的LSP报文的数量不止一个时，针对从邻居获取的每一LSP报文，则从该LSP报文获取该LSP报文携带的链路状态信息和该链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号。

至此，即实现了步骤101的操作。

步骤102，获取本设备本地的链路状态信息。

具体地，作为本发明的一个优选实施例，这里获取的链路状态信息可包括：

从本设备内的MAC模块获取本设备本地各VM的MAC、以及本设备的MAC；

从本设备内的VLAN模块获取本地各VM所属的VLAN信息、以及本设备支持的VLAN信息；

从本设备内的ARP模块获取本地各个VM的ARP表项、以及远程各个VM的ARP表项等；

从本设备内的L2VPN模块获取本地各个VM所属的VLAN的VSI。

如上所述，GR过程中包含路由计算阶段，在路由计算阶段中，设备需要学习本地的链路状态信息，也即步骤102中的获取的链路状态信息，之后设备依据获取的链路状态信息进行路由计算，这里路由计算的方式类似现有路由计算，不再赘述。

在通常情况下，设备在协议重启之后获取的本地链路状态信息与协议重启之前获取的本地链路状态信息相同，没有变化。然而在特殊情况下，设备在协议重启之后中获取的本地链路状态信息与协议重启之前获取的本地链路状态信息不相同，比如相比于协议重启之前设备本地新增加了VM，此时设备在协议重启之后获取的本地链路状态信息也就相应增加了新增加的VM的链路状态信息，或者相比于协议重启之前，设备本地删除了协议重启之前的至少一个VM，此时设备在协议重启之后获取的本地链路状态信息也就相应减少了被删除的VM的链路状态信息。

步骤103，针对获取的每一链路状态信息，确定本地是否已记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号，如果是，将该链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中。

这里，对应的LSP报文分片是指：序列号与本地记录的与该链路状态信息对应的序列号的LSP报文分片。

优选地，作为本发明的一个实施例，步骤103中，将链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中包括：

判断当前是否已生成该对应的LSP报文分片，

如果是，将该链路状态信息添加到该已生成的所述对应的LSP报文分片中，

如果否，生成所述对应的LSP报文分片，并将该链路状态信息添加到该生成的LSP报文分片中。

如上描述的，在特殊情况下，设备在协议重启之前获取的本地链路状态信息与协议重启之后获取的本地链路状态信息不相同，在这种情况下，如果设备在协议重启之后获取的本地各个链路状态信息相比于协议重启之前获取的本地各个链路状态信息新增加了链路状态信息，则针对新增加的链路状态信息，步骤103就会确定出本地未记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号，针对这种情况，作为本发明的一个实施例，本发明中，可进一步执行将该链路状态信息记录至本地的未匹配链路状态信息表。

之后，将与本地记录的LSP报文分片的序列号对应的VM链路状态信息均添加到对应的LSP报文分片后，进一步执行以下步骤(记为步骤a1)：

步骤a1，针对本地的未匹配链路状态信息表中的每一链路状态信息，从当前已生成的LSP报文分片中查找满足以下条件的LSP报文分片：空闲长度大于或等于该链路状态信息；如果查找到，从查找到的LSP报文分片中选择空闲长度最小的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该选择的LSP报文分片，如果未查找到，生成满足所述条件的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该生成的LSP报文分片，并设置该生成的满足所述条件的LSP报文分片的序列号不同于已记录的任一LSP报文分片的序列号。通过步骤a1，能够能够提高LSP报文分片的利用率。

本发明中，也为融合现有GR过程中的各个阶段，这里将上述步骤a1归为一个阶段，称为LSP恢复(RESUME)阶段。LSP RESUME阶段是本发明对现有GR过程进行改进额外增加的阶段，LSP RESUME阶段在时间先后顺序上会介于路由计算阶段和LSP报文产生阶段之间，但是，在具体实现上，本发明额外增加的LSP RESUME阶段并不影响GR过程中原有的阶段，因此，本发明并不再重点描述GR过程中原有的阶段。

步骤104，依据LSP报文分片生成对应的LSP报文并发送给邻居。

本步骤104类似于GR过程中的LSP报文产生阶段，这里不再赘述。这里，依据LSP报文分片生成LSP报文、将生成的LSP报文发送给邻居的方式类似现有GR过程中的LSP报文产生阶段中的方式，不再赘述。

至此，完成图1所示的流程。

从图1所示流程可以看出，本发明提供的GR的处理方法，能够保证VTEP本地同一链路状态信息比如VM链路状态信息在协议重启前后所处的LSP报文分片序列号不变，避免了VTEP的邻居因VTEP本地同一VM的链路状态信息携带在序列号不同的LSP报文分片中而引起的重新计算路由表项、流量短暂中断等问题。

下面通过一个具体实施例对图1所示流程进行描述：

图4为本发明提供的具体实施例示意图。在图4中，以VTEP1发生协议重启为例，则，

VTEP1在GR过程中的LSDB同步阶段，发送请求报文(图4通过RR报文示出)至VTEP2。

VTEP2收到RR报文后，会返回一个响应报文(图4通过RA报文示出)，并将VTEP1在GR之前发送的LSP报文返回给VTEP1。

VTEP1接收VTEP2返回的LSP报文。至此，GR过程中的LSDB同步阶段完成，进入GR过程中的LSP STABLE阶段(本发明新增加的阶段)。

VTEP1在LSP STABLE阶段，从接收的LSP报文的变长字段中获取变长字段中TLV的V字段包含的链路状态信息，从LSP报文的LSP ID字段中获取LSP报文分片序列号，将获取的链路状态信息和LSP报文分片序列号对应保存在本地。假如执行到此时，本地保存的对应关系如表1所示。在表1中，仅以VM的链路状态信息为例，其中，VM1的链路状态信息通过VM1的MAC地址0000-0000-0001表示，VM2的链路状态信息通过VM2的MAC地址0000-0000-0002表示，VM3的链路状态信息通过VM3的MAC地址0000-0000-0003表示，VM4的链路状态信息通过VM4的MAC地址0000-0000-0004表示，VMf的链路状态信息通过VMf的MAC地址0000-0000-000f表示。

表1

VM的链路状态信息	LSP报文的分片序列号
		0000-0000-0001	01
0000-0000-0002	01
		0000-0000-0003	02
0000-0000-0004	02
		0000-0000-000f	05

至此，VTEP1完成GR过程中的LSP STABLE阶段。

之后，VTEP1执行GR过程中的路由计算阶段，在路由计算阶段中，VTEP1学习本地各个VM的链路状态信息，假如此时VTEP1学习的本地各个VM的链路状态信息如表2所示。在表2中，如上所述，VM1至VM4、VMf的的链路状态信息通过VM的MAC地址表示，VM5的链路状态信息通过VM5的MAC地址表示，VM6的链路状态信息通过VM6的MAC地址表示，VM7的链路状态信息通过VM7的MAC地址表示。

表2

VM的链路状态信息
	0000-0000-0001
0000-0000-0002
	0000-0000-0003
0000-0000-0004
	0000-0000-0005
0000-0000-0006
	0000-0000-0007
0000-0000-000f

VTEP1依据获取的本地各个VM的链路状态信息进行路由计算，这里路由计算的方式类似现有路由计算，不再赘述。至此，VTEP1完成GR过程中的路由计算阶段。

之后，VTEP1执行GR过程中的LSP RESUME阶段(本发明新增加的阶段)。

VTEP1在GR过程中的LSP RESUME阶段，针对表2中的0000-0000-0001，在表1查找0000-0000-0001，发现表1中存在0000-0000-0001，表1中该0000-0000-0001对应的LSP报文分片序列号为01，则判断当前是否已生成序列号为01的LSP报文分片，结果判断出当前还未生成序列号为01的LSP报文分片，则生成序列号为01的LSP报文分片，将0000-0000-0001以TLV格式添加到序列号01的LSP报文分片；之后，VTEP1针对表2中的0000-0000-0002，在表1中查找0000-0000-0002，发现表1所示的本地哈希表中存在0000-0000-0002，表1中该0000-0000-0002对应的LSP报文分片序列号为01，则判断当前是否已生成序列号为01的LSP报文分片，结果判断出当前已生成序列号为01的LSP报文分片，则将0000-0000-0002添加到序列号为01的LSP报文分片；同样的方式，VTEP1最终会将表2中的0000-0000-0003，0000-0000-0004添加到序列号为02的LSP报文分片，将表2中的0000-0000-000f添加到序列号为0f的LSP报文分片。

至于表2中的0000-0000-0005，VTEP1在表1中查找0000-0000-0005，发现表1中不存在0000-0000-0005，则将0000-0000-0005暂时记录至本地未匹配链路状态信息表。类似的原理，VTEP1也会将0000-0000-0006、0000-0000-0007暂时记录至本地未匹配链路状态信息表。

之后，VTEP1针对本地未匹配链路状态信息表中的0000-0000-0005，从序列号为01、02、0f的LSP报文分片中查找空闲长度至少能容纳该0000-0000-0005的LSP报文分片，结果发现序列号为01、02、0f的LSP报文分片的空闲长度都能容纳该0000-0000-0005的LSP报文分片，则选择空闲长度最小的LSP报文分片比如序列号为01的LSP报文分片，将该0000-0000-0005添加至该选择的序列号为01的LSP报文分片；类似的原理，VTEP1针对本地未匹配链路状态信息表中的0000-0000-0006，从序列号为01、02、0f的LSP报文分片中查找空闲长度至少能容纳该0000-0000-0006的LSP报文分片，结果发现序列号为02、0f的LSP报文分片的空闲长度都能容纳该0000-0000-0006的LSP报文分片，则选择空闲长度最小的LSP报文分片比如序列号为06的LSP报文分片，将该0000-0000-0006添加至该选择的分片序列号为06的LSP报文分片。VTEP1针对本地未匹配链路状态信息表中的0000-0000-0007，从序列号为01、02、0f的LSP报文分片中查找空闲长度至少能容纳该0000-0000-0007的LSP报文分片，结果发现序列号为0f的LSP报文分片的空闲长度都能容纳该0000-0000-0007的LSP报文分片，则将该0000-0000-0007添加至该序列号为0f的LSP报文分片。至此，VTEP1完成GR过程中的LSP RESUME阶段。

之后，VTEP1执行GR过程中的LSP报文产生阶段，依据LSP RESUME阶段中生成的各个LSP报文分片生成各个LSP报文，生成的LSP报文的格式如图2和图3所示，VTEP1将生成的各个LSP报文发送至VTEP2。至于VTEP2收到LSP报文执行的操作，其类似现有GR过程中对端邻居收到LSP报文执行的操作，这里不再赘述。

至此，完成图4所示的实施例描述。

以上对本发明提供的方法进行了描述，下面对本发明提供的设备进行描述：

参见图5，图5为本发明提供的设备结构图。该设备使能了GR功能，包括：

第二获取单元，用于获取本地的链路状态信息；

优选地，所述第一获取单元获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号包括：

从所述邻居获取本设备在协议重启之前发送给所述邻居的LSP报文，

从该LSP报文获取该LSP报文携带的链路状态信息和该链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号。

优选地，所述报文分片单元将链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中包括：

判断当前是否已生成所述对应的LSP报文分片，

优选地，所述报文分片单元在确定本地未记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号时，进一步包括：

将该链路状态信息记录至本地的未匹配链路状态信息表。

优选地，所述报文分片单元进一步针对本地的未匹配链路状态信息表中的每一链路状态信息，从当前已生成的LSP报文分片中查找满足以下条件的LSP报文分片：空闲长度大于或等于该链路状态信息；如果查找到，从查找到的LSP报文分片中选择空闲长度最小的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该选择的LSP报文分片，如果未查找到，生成满足所述条件的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该生成的LSP报文分片，并设置该生成的满足所述条件的LSP报文分片的序列号不同于已记录的任一LSP报文分片的序列号。

至此，完成本发明提供的设备描述。

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

1.一种平滑重启GR的处理方法，其特征在于，该方法应用于使能了GR功能的设备，包括：

获取本地的链路状态信息；

依据所述LSP报文分片生成对应的LSP报文并发送给所述邻居。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中包括：

判断当前是否已生成所述对应的LSP报文分片，

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当确定本地未记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号时，进一步包括：

将该链路状态信息记录至本地的未匹配链路状态信息表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

针对本地的未匹配链路状态信息表中的每一链路状态信息，从当前已生成的LSP报文分片中查找满足以下条件的LSP报文分片：空闲长度大于或等于该链路状态信息；如果查找到，从查找到的LSP报文分片中选择空闲长度最小的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该选择的LSP报文分片，如果未查找到，生成满足所述条件的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该生成的LSP报文分片，并设置该生成的满足所述条件的LSP报文分片的序列号不同于已记录的任一LSP报文分片的序列号。

6.一种平滑重启GR的处理设备，其特征在于，该设备使能了GR功能，包括：

第二获取单元，用于获取本地的链路状态信息；

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一获取单元获取本设备在协议重启之前发送给邻居的链路状态信息和所述链路状态信息所处的LSP报文分片的序列号包括：

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述报文分片单元将链路状态信息添加至对应的LSP报文分片中包括：

判断当前是否已生成所述对应的LSP报文分片，

9.根据权利要求6述的设备，其特征在于，所述报文分片单元在确定本地未记录该链路状态信息对应的LSP报文分片的序列号时，进一步包括：

将该链路状态信息记录至本地的未匹配链路状态信息表。

10.根据权利要求9述的设备，其特征在于，所述报文分片单元进一步针对本地的未匹配链路状态信息表中的每一链路状态信息，从当前已生成的LSP报文分片中查找满足以下条件的LSP报文分片：空闲长度大于或等于该链路状态信息；如果查找到，从查找到的LSP报文分片中选择空闲长度最小的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该选择的LSP报文分片，如果未查找到，生成满足所述条件的LSP报文分片，将该链路状态信息添加至该生成的LSP报文分片，并设置该生成的满足所述条件的LSP报文分片的序列号不同于已记录的任一LSP报文分片的序列号。