CN105634952A - Lsp报文快速通告方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LSP报文快速通告方法以及装置，其中该方法包括：接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；若根据本地状态信息数据库确定LSP报文内容发生变化，向SPB网络中的其他所有SPB设备发送LSP报文，以使其他所有SPB设备根据LSP报文重新计算转发路径。本发明可大幅加快LSP报文的通告时间，有效地降低了报文丢包数量。

Description

LSP报文快速通告方法以及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LSP报文快速通告方法以及装置。

背景技术

SPB(ShortestPathBridge，最短路径桥)网络由骨干网边缘网桥(BEB)、骨干网核心网桥(BCB)等类型的SPB设备以及SPB设备之间的骨干网组成。每个SPB设备在启动后，都会将本地SPB设备所有链路状态信息、SPB设备的MAC(MediaAccessControl，媒体访问控制)地址、B-VLAN(Backbone-VirtualLocalAreaNetwork，骨干网虚拟局域网)以及I-SID(Backbone-ServiceInstanceIdentifier，骨干网服务实例编号)的对应关系封装进LSP报文(LinkStateProtocol链路状态协议)，然后传递给SPB网络中的其他SPB设备。当SPB网络中的所有SPB设备将LSP报文传递完成后，各SPB设备会根据收到的各SPB设备的LSP报文进行拓扑计算，得到生成树，并以转发表项的形式下发到SPB设备的端口，以根据该转发表项转发报文。

当SPB设备的端口状态发生变化时，需要尽快通告给其它节点，通告速度的快慢将直接影响到网络拓扑的收敛速度，若收敛速度较慢则会出现报文丢包严重等情况。

然而，现有技术中在通告LSP报文时，通常是进行逐跳传递，若将端口状态发生变化的LSP报文扩散至整个SPB网络则需要较长的时间，进而将导致因拓扑收敛速度较慢造成的报文丢包严重的情况。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种LSP报文快速通告方法以及装置。

本发明提供一种LSP报文快速通告方法，应用于最短路径桥SPB网络中的控制器，SPB网络中还包括SPB设备，其中该方法包括：

接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

若根据本地状态信息数据库确定LSP报文内容发生变化，向SPB网络中的其他所有SPB设备发送LSP报文，以使其他所有SPB设备根据LSP报文重新计算转发路径。

本发明还提供一种LSP报文快速通告装置，应用于最短路径桥SPB网络中的控制器，SPB网络中还包括SPB设备，该装置包括：

接收单元，用于接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

发送单元，用于在根据本地状态信息数据库确定LSP报文内容发生变化时，向SPB网络中的其他所有SPB设备发送LSP报文，以使其他所有SPB设备根据LSP报文重新计算转发路径。

本发明提供的LSP报文快速通告方法以及装置，在SPB设备的端口状态发生变化时，通过为SPB网络设置的控制器将SPB设备的端口状态发生变化的LSP报文通告至SPB网络中的所有SPB设备，进而大幅加快了LSP报文的通告时间，有效地降低了报文丢包数量。

附图说明

图1是本发明实施例中LSP报文快速通告方法所应用的组网环境示意图；

图2是本发明实施例中一种LSP报文快速通告方法流程示意图；

图3是本发明实施例中LSP报文快速通告方法所应用的另一种组网环境示意图；

图4是本发明实施例中一种LSP报文快速通告装置的逻辑结构示意图；

图5是本发明实施例中LSP报文快速通告装置所在控制器的硬件架构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本申请方案做进一步的详细说明。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种LSP报文快速通告方法以及装置。

图1为本发明LSP报文快速通告方法所应用的组网环境示意图，该组网可以为运行了SPB协议的SPB网络，该SPB网络中包括控制器、交换机(图1中未示出)以及分别可以与控制器通信的多个SPB设备(例如图1中的SPB1、SPB2、SPB3、SPB4、SPB5以及SPB6)，各SPB设备上可以有多个端口(例如SPB2上的Port2、Port3)，其中该控制器可以是SDN控制器。

请参考图2，为本发明提供的LSP报文快速通告方法的处理流程示意图，该LSP报文快速通告方法应用于SPB网络中的控制器，SPB网络中还包括SPB设备。该LSP报文快速通告方法包括以下步骤：

步骤201，接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

在SPB设备启动后，SPB设备可以将自身的端口状态信息、邻居SPB设备信息(邻居SPB设备端口状态信息等)以及LSDB信息封装至LSP报文中上送至控制器。初始状态下，在控制器接收到SPB网络中各SPB设备上送的LSP报文后，由于控制器未保存任何SPB设备的LSP报文，控制器可以根据首次接收的SPB设备上送的LSP报文创建状态信息数据库(即LSP信息库)，并将接收的各SPB设备发送的LSP报文中携带的端口状态信息、邻居SPB设备信息以及LSDB信息保存至该LSP信息库中。

接着，控制器将接收的LSP报文通告至SPB网络中的所有SPB设备，以使各SPB设备根据各SPB设备的LSP报文计算SPB网络拓扑。同时，控制器也根据各LSP报文中各SPB设备的端口状态信息、邻居SPB设备信息建立SPB网络拓扑。

之后，若SPB网络中的任一SPB设备的端口状态、邻居SPB设备信息以及LSDB信息发生变化，发生变化的SPB设备仍需要主动向控制器上送更新后的LSP报文。控制器在后续接收到SPB设备上送的LSP报文后，可以根据LSP信息库中的各SPB设备的LSP报文进一步检查接收的LSP报文内容是否发生变化。

其中，LSP报文中还可以包括序列号(SequenceNumber)，同样地，LSP信息库中的LSP信息也可以相应包括序列号。该序列号用于表征SPB设备发送LSP报文的顺序。

控制器根据LSP信息库中预存的各SPB设备的LSP报文进一步检查接收的LSP信息内容是否发生变化具体为：

首先，判断接收的LSP报文的序列号是否大于本地预存的状态信息数据库中与该SPB设备对应的序列号。

若小于或等于，可能是由于带宽不稳定等因素导致的LSP报文发送延迟，或者其他原因出现的LSP报文重复发送等问题，可以忽略序列号小于或等于LSP信息库中与该SPB设备对应的序列号的LSP报文；

若大于，说明接收的新的LSP报文可能是内容有更新的LSP报文，或者是SPB设备定期上送的LSP报文，此时可以首先根据LSP报文中的序列号更新本地预存的状态信息数据库中与SPB设备对应的序列号，并进一步判断接收的LSP报文中的端口状态与本地预存的LSP信息库中与SPB设备对应的状态信息是否一致，若一致，确定SPB设备的状态信息未发生变化，否则确定SPB设备的状态信息发生变化。

例如，控制器根据接收的LSP报文在预存的LSP信息库中查找到与该LSP报文对应的状态信息，若接收的LSP报文中的序列号大于LSP信息库中与该SPB设备对应的序列号，且SPB设备的状态信息与LSP信息库中与该SPB设备对应的状态信息有一项或多项不一致(比如，LSP信息库中保存的该SPB设备的端口状态为开启UP，而新接收的LSP报文中的SPB设备的端口状态为关闭DOWN)，可以说明该LSP报文的内容发送变化；

或者，控制器根据接收的LSP报文在预存的LSP信息库中未查找到与该LSP报文对应的状态信息，可以说明发送该LSP报文的SPB设备为新加入该SPB网络的SPB设备，此时，也可以认为该LSP报文的内容发送变化。

步骤202，若根据本地状态信息数据库确定LSP报文发生变化，向SPB网络中的其他所有SPB设备发送LSP报文，以使其他所有SPB设备根据LSP报文重新计算转发路径。

若控制器根据预存的LSP信息库确定接收的LSP报文内容发生变化，可以根据发生变化的LSP报文更新LSP信息库中与该SPB设备对应的LSP信息。

需要说明的是，步骤201中在判断接收的LSP报文的序列号大于本地预存的LSP信息库中与该SPB设备对应的序列号时，也可以不立刻根据LSP报文中的序列号更新本地预存的LSP信息库中与该SPB设备对应的序列号，而是在确定接收的LSP报文内容发生变化后，再根据LSP报文的序列号与发生变化的LSP报文的端口状态信息一并对LSP信息库中的与该SPB设备对应的序列号以及端口状态信息进行更新。

之后，将发生变化的LSP报文通告给SPB网络中的所有SPB设备，以通知各SPB设备，SPB网络中有SPB设备的状态发生变化，使各SPB设备及时根据发生变化的SPB设备的LSP信息重新计算SPB网络拓扑。同时，控制器也根据发生变化的SPB设备的LSP信息重新计算SPB网络拓扑。

这样一来，当SPB网络中有SPB设备的状态发生变化时，只需由发生变化的SPB设备将新的LSP报文发送至控制器，即可由控制器将新的LSP报文通告至SPB网络中的所有SPB设备，以使各SPB设备根据新的LSP报文重新计算转发路径，并根据新的转发路径来转发接收的报文。本发明与现有技术中通告逐跳传递LSP报文的流程相比，大幅加快了将发生变化的LSP报文扩散至整个SPB网络的通告时间，进而有效地缩短了断流时间。

进一步地，在根据LSP报文确定SPB设备的端口状态发生变化之后，在向SPB网络中的所有SPB设备发送LSP报文之前，若确定接收的LSP报文的端口状态信息为SPB设备的端口关闭，即：端口状态为DOWN，在预存的转发路径信息中查找该关闭状态端口所在的转发路径；控制该关闭状态端口所在转发路径上的所有SPB设备，删除该关闭状态端口所在的所有转发路径，以使关闭状态端口所在转发路径上的SPB设备在接收到经由关闭状态端口转发的报文后，通过组播方式发送报文。

具体地，若确定SPB设备的LSP报文中的端口状态信息发生变化，在控制器向SPB网络中的所有SPB设备发送该LSP报文之前，可以进一步确定该SPB设备的端口状态信息是由UP变为DOWN，还是由DOWN变为UP。

若是由DOWN变为UP，即：新接收的LSP报文的端口状态为UP，而LSP信息库中与该SPB设备对应的端口状态为DOWN，可以按照上述流程由控制器将新的LSP报文通告至SPB网络中的所有SPB设备，以使各SPB设备根据新的LSP报文重新计算包括该SPB设备的转发路径。

若是由UP变为DOWN，即：新接收的LSP报文的端口状态信息为DOWN，而LSP信息库中与该SPB设备对应的端口状态信息为UP，可以首先查找SPB网络拓扑中该SPB设备的关闭(DOWN)状态端口所在的所有转发路径，并向具该SPB设备的关闭状态端口所在的所有转发路径中的所有SPB设备发送删除报文，以使的关闭状态端口所在转发路径上的所有SPB设备删除的关闭状态端口所在的所有转发路径。本发明实施例中，若端口状态信息为端口开销Cost值为最大值，也可以视为端口为关闭状态，并根据上述处理流程进行处理。

该SPB设备的关闭状态端口所在所有转发路径中的所有SPB设备接收到该删除报文后，则会删除自身预存的该关闭状态端口所在的所有转发路径。

同时，控制器将新接收的端口状态信息为DOWN的LSP报文发送至SPB网络中的所有SPB设备，以使所有SPB设备根据端口状态发生变化的该新的LSP报文重新计算新的转发路径。

之后，在SPB网络中的任一SPB设备接收到原经由该关闭状态端口转发的报文后，可以根据新的转发路径转发该报文，保证了原经由该关闭状态端口转发的报文在SPB网络中边缘SPB设备即可按照新的、较优的转发路径来进行转发，进而提高了网络转发性能。

另外，本发明除了通过上述方式抑制将待转发的报文转发至关闭状态端口外，还可以通过下发OpenFlow流表的方法来抑制将该待转发的报文转发至关闭状态端口，具体实现方式可以参考按照现有技术中通过OpenFlow流表更改报文转发路径的处理流程，本发明在此不再赘述。

进一步地，本发明还可以利用快速通告机制进行多种业务的扩展。例如，在SPB网络中通过通告LSP报文的方式将各个SPB设备的MAC地址快速扩散至SPB网络中的各SPB设备。

具体地，在进行MAC地址学习时，可以将SPB设备的MAC地址、SPB设备I-SID以及B-VLAN添加至LSP报文中，并发送至控制器。

控制器接收到该LSP报文后，若检查该LSP报文中携带有SPB设备MAC地址、I-SID以及B-VLAN，可以确定该LSP报文为需要通过通告MAC地址而进行MAC地址学习的LSP报文。首先，将该LSP报文中携带的MAC地址、I-SID以及B-VLAN保存至预先创建的MAC地址信息库中，之后，在LSP信息库查找与该LSP报文中的I-SID以及B-VLAN一致的所有SPB设备，并将该LSP报文发送至SPB网络中与发送该LSP报文的SPB设备具有一致I-SID以及B-VLAN的所有SPB设备，以完成MAC地址的学习。

由此可见，本发明在快速扩散LSP报文的同时，还可以大幅减少用于学习用户MAC地址的SPB组播报文，进而提高了网络整体性能。

以下结合图3对本发明进行举例说明。

假设，SPB2的Port2端口状态由UP变为DOWN，SPB2根据Port2的端口状态DOWN生成LSP报文上送至控制器，控制器在接收到该LSP报文在建立的网络拓扑中查找Port2所在的所有转发路径。假设Port2所在的所有转发路径为：

转发路径1：SPB1-SPB2-SPB3(Port1-Port2-Port3-Port4)；

转发路径2：SPB1-SPB2-SPB3-SPB6(Port1-Port2-Port3-Port4-Port5-Port6)。

那么控制器可以分别向SPB1、SPB2、SPB3下发删除转发路径1以及转发路径2的删除报文，向SPB6下发删除转发路径2的删除报文，以抑制经由SPB2的Port2的报文发送至SPB2。

在Port2所在的转发路径上的所有SPB删除Port2所在的所有转发路径之后，将SPB2上送的LSP报文发送至SPB网络中的所有SPB设备，以使SPB网络中的所有SPB设备根据该LSP报文重新计算网络拓扑，之后，在SPB网络中的任一SPB设备接收到原经由Port2转发的报文，均可以根据新的网络拓扑中的转发路径转发该报文，进而完成报文的转发。

相应地，当Port2的端口状态由DOWN变为UP时，SPB2仍会向控制器发送具有Port2变为UP的新的LSP报文，控制器根据该新的LSP报文重新计算网络拓扑的同时，将Port2变为UP的新的LSP报文发送至SPB网络中的所有SPB设备，SPB网络中的所有SPB设备根据该新的LSP报文重新计算网络拓扑，以进行路径恢复。

现有技术中，在某SPB设备的端口故障时，只有在hello报文超时时，其他SPB设备才能知晓该SPB设备的端口因故障而无法联通，在端口为DOWN到hello报文超时的这段时间内，发往状态为DOWN的端口的报文则将被丢弃。而本发明则在SPB设备的端口状态为DOWN时，通过向具有端口状态为DOWN的转发路径中的所有SPB设备下发删除报文以抑制将报文发往关闭状态端口，并由所有SPB设备根据端口状态发生变化的该新的LSP报文重新计算新的转发路径，以使SPB设备接收到发往状态为DOWN的端口的报文时，可以根据新的转发路径转发该报文，进而有效地降低了报文丢包数量。

本发明还提供一种LSP报文快速通告装置，图4为该LSP报文快速通告装置的结构示意图，该装置可以应用于最短路径桥SPB网络中的控制器，SPB网络中还包括SPB设备，该LSP报文快速通告装置可以包括接收单元401以及发送单元402，其中：

接收单元401，用于接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

发送单元402，用于若根据本地状态信息数据库确定LSP报文内容发生变化，向SPB网络中的其他所有SPB设备发送LSP报文，以使其他所有SPB设备根据LSP报文重新计算转发路径。

进一步地，LSP报文还可以包括SPB设备的端口状态信息，装置还可以包括查找单元403以及删除单元404，其中，查找单元403用于在根据LSP报文确定SPB设备的端口状态发生变化之后，若LSP报文的端口状态信息为SPB设备的端口状态信息为端口关闭，在预存的转发路径信息中查找关闭状态端口所在的转发路径；删除单元404用于控制关闭状态端口所在的转发路径上的所有SPB设备，删除关闭状态端口所在的转发路径。

进一步地，LSP报文可以包括序列号，发送单元402具体可以包括：判断LSP报文中的序列号是否大于本地预存的状态信息数据库中与SPB设备对应的序列号；若是，根据LSP报文中的序列号更新本地预存的状态信息数据库中与SPB设备对应的序列号，并判断LSP报文中的端口状态与本地预存的状态信息数据库中与SPB设备对应的端口状态是否一致，若不一致，确定SPB设备的端口状态发生变化。

进一步地，装置还可以包括更新单元404，用于在确定SPB设备的端口状态发生变化时，根据LSP报文中的端口状态信息更新本地预存的状态信息数据库中与SPB设备对应的端口状态信息。

进一步地，发送单元402还可以用于在LSP报文中携带有SPB设备媒体访问控制MAC地址、SPB设备骨干网服务实例编号I-SID以及骨干网虚拟局域网B-VLAN时，将LSP报文发送至SPB网络中与SPB设备具有一致I-SID以及B-VLAN的所有SPB设备，以供其进行MAC地址学习。

本发明应用于SPB网络中的控制器的LSP报文快速通告装置在具体的处理流程中可以与上述LSP报文快速通告方法的处理流程一致，在此不再赘述。

上述装置可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，本发明LSP报文快速通告装置所在网络设备的硬件架构示意图均可参考图5所示，其基本硬件环境包括中央处理器CPU、转发芯片、存储器以及其他硬件，其中存储器件中包括机器可读指令，CPU读取并执行机器可读指令执行图4中各单元的功能。

从以上各种方法和装置的实施方式中可以看出，本发明提供的LSP报文快速通告方法以及装置，在SPB设备的端口状态发生变化时，通过为SPB网络设置的控制器将SPB设备的端口状态发生变化的LSP报文通告至SPB网络中的所有SPB设备，进而大幅加快了LSP报文的通告时间，有效地降低了报文丢包数量。同时，本发明还可以利用快速通告机制快速进行用户MAC地址的学习，减少了SPB网络中SPB组播报文的转发数量，进而提高了网络整体性能。

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)

1.一种链路状态协议LSP报文快速通告方法，其特征在于，应用于最短路径桥SPB网络中的控制器，所述SPB网络中还包括SPB设备，所述方法包括：

接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

若根据本地状态信息数据库确定所述LSP报文内容发生变化，向所述SPB网络中的其他所有SPB设备发送所述LSP报文，以使其他所有SPB设备根据所述LSP报文重新计算转发路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LSP报文包括所述SPB设备的端口状态信息，在根据本地状态信息数据库确定所述LSP报文内容发生变化之后，在向所述SPB网络中的所有SPB设备发送所述LSP报文之前，所述方法还包括：

若端口状态信息为端口关闭，在预存的转发路径信息中查找关闭状态端口所在的转发路径；

通知关闭状态端口所在转发路径上的所有SPB设备删除关闭状态端口所在的转发路径。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LSP报文携带序列号，所述根据所述LSP报文确定所述SPB设备的端口状态发生变化具体包括：

判断所述LSP报文中的序列号是否大于本地状态信息数据库中与所述SPB设备对应的序列号；

若是，根据所述LSP报文中的序列号更新本地状态信息数据库中与所述SPB设备对应的序列号，并判断所述LSP报文中的端口状态与本地状态信息数据库中与所述SPB设备对应的端口状态是否一致，若不一致，确定所述SPB设备的端口状态发生变化。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述SPB设备的端口状态发生变化，根据所述LSP报文中的端口状态信息更新本地预存的状态信息数据库中与所述SPB设备对应的端口状态信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文后，所述方法还包括：

若所述LSP报文中携带有SPB设备媒体访问控制MAC地址、SPB设备骨干网服务实例编号I-SID以及骨干网虚拟局域网B-VLAN，将所述LSP报文发送至SPB网络中与所述SPB设备具有一致I-SID以及B-VLAN的所有SPB设备，以供其进行MAC地址学习。

6.一种LSP报文快速通告装置，其特征在于，应用于最短路径桥SPB网络中的控制器，所述SPB网络中还包括SPB设备，所述装置包括：

接收单元，用于接收SPB网络中的SPB设备发送的LSP报文；

发送单元，用于在根据本地状态信息数据库确定所述LSP报文内容发生变化时，向所述SPB网络中的其他所有SPB设备发送所述LSP报文，以使其他所有SPB设备根据所述LSP报文重新计算转发路径。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述LSP报文包括所述SPB设备的端口状态信息，所述装置还包括：

查找单元，用于在根据所述LSP报文确定所述SPB设备的端口状态发生变化之后，若所述LSP报文的端口状态信息为所述SPB设备的端口状态信息为端口关闭，在预存的转发路径信息中查找关闭状态端口所在的转发路径；

删除单元，用于控制关闭状态端口所在转发路径上的所有SPB设备，删除关闭状态端口所在的转发路径。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述LSP报文包括序列号，所述发送单元具体包括：

判断所述LSP报文中的序列号是否大于本地预存的状态信息数据库中与所述SPB设备对应的序列号；

若是，根据所述LSP报文中的序列号更新本地预存的状态信息数据库中与所述SPB设备对应的序列号，并判断所述LSP报文中的端口状态与本地预存的状态信息数据库中与所述SPB设备对应的端口状态是否一致，若不一致，确定所述SPB设备的端口状态发生变化。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

更新单元，用于在确定所述SPB设备的端口状态发生变化时，根据所述LSP报文中的端口状态信息更新本地预存的状态信息数据库中与所述SPB设备对应的端口状态信息。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送单元还用于：

若所述LSP报文中携带有SPB设备媒体访问控制MAC地址、SPB设备骨干网服务实例编号I-SID以及骨干网虚拟局域网B-VLAN，将所述LSP报文发送至SPB网络中与所述SPB设备具有一致I-SID以及B-VLAN的所有SPB设备，以供其进行MAC地址学习。