CN106161233A - 一种报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种报文转发方法及装置，应用于区域边界路由器ABR，所述方法包括：接收从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的待转发报文；根据待转发报文，获取所述ABR与目的路由器之间的可达链路，可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨第一区域和第二区域的链路；获取可达链路的链路开销，根据链路开销，从可达链路中确定最优链路；通过所述最优链路转发所述待转发报文。本实施例能够使ABR在转发报文时选择更优路径。

Description

一种报文转发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种报文转发方法及装置。

背景技术

OSPF(Open Shortest Path First，开放最短路径优先)协议是IETF(InternetEngineering Task Force，互联网工程任务组)组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。网络中的路由器之间通过OSPF协议报文维护本地的LSDB(Link State DataBase，链路状态数据库)，该数据库中包括多条LSA(Link State Advertisement，链路状态通告)。

目前，OSPF协议将网络中的自治系统划分成不同的区域。一个路由器可以属于不同的区域。其中，同时属于至少两个区域的路由器称为ABR(Area Border Router，区域边界路由器)。如图1所示，链路L1和L2均属于区域1，链路L3、L4和L5均属于区域1，路由器B和C均属于ABR，各个链路的开销cost已经标示在图中。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供了一种报文转发方法及装置，能够使区域边界路由器在转发报文时选择更优路径。

为了达到上述目的，本发明公开了一种报文转发方法，应用于区域边界路由器ABR，所述方法包括：

接收待转发报文，所述待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文；

根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，所述可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨所述第一区域和所述第二区域的链路；

获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路；

通过所述最优链路转发所述待转发报文。

为了达到上述目的，本发明公开了一种报文转发装置，应用于区域边界路由器ABR，所述装置包括：

接收模块，用于接收待转发报文，所述待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文；

获取模块，用于根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，所述可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨所述第一区域和所述第二区域的链路；

确定模块，用于获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路；

转发模块，用于通过所述最优链路转发所述待转发报文。

由上述技术方案可见，本发明实施例中，当ABR接收到从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的待转发报文时，确定该ABR与目的路由器之间的可达链路，然后获取每条可达链路的链路开销，根据链路开销，从可达链路中确定最优链路，通过最优链路转发待转发报文。其中，可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于第二区域的链路，跨区域的链路包括跨第一区域和第二区域的链路。

也就是说，本发明实施例中，根据ABR与目的路由器之间的属于跨区域的链路和或/属于第二区域的可达链路，从该可达链路中确定最优链路。而现有技术中，从ABR与目的路由器之间的属于第二区域的链路中确定最优链路，而ABR与目的路由器之间的属于跨区域的链路可能更优，现有技术中没有考虑跨区域的链路。本发明实施例既考虑了属于第二区域的链路，也考虑了属于跨区域的链路，因此，本发明实施例能够使ABR在转发报文时选择更优路径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍。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为网络中路由器和链路的区域划分的一种原理示意图；

图2为本发明实施例提供的报文转发方法的一种流程示意图；

图3为本发明实施例提供的报文转发方法的另一种流程示意图；

图4为网络中路由器之间相互连接的一种原理示意图；

图5为本发明实施例提供的报文转发装置的一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的报文转发装置的另一种结构示意图。

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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息，取决于语境。此外，所使用的词语“如果”可以被解释为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明实施例提供了一种报文转发方法及装置，能够使区域边界路由器在转发报文时选择更优路径。

下面通过具体实施例，对本发明进行详细说明。

图2为本发明实施例提供的报文转发方法的一种流程示意图，应用于区域边界路由器ABR，所述方法包括如下步骤：

步骤S201：接收待转发报文。

其中，待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文。待转发报文可以是数据报文，即报文中携带有数据；也可以是非数据报文，例如通告类报文、确认类报文等。本发明对此不做具体限定。

在实际应用中，报文中携带有源路由器的地址和目的路由器的地址。根据目的路由器的地址确定目的路由器归属的区域。待转发报文中携带的源路由器地址为待转发报文的上一跳路由器的地址。也就是说，待转发报文每通过一个路由器，都会进行源路由器地址替换。例如，在图1中，当路由器D接收到待转发报文时，将该报文中的源路由器地址替换为D的地址，然后转发至路由器B或C处。其中，源路由器地址可以为源路由器的MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制)地址，也可以为其他地址。

根据源路由器的地址确定源路由器归属的区域，可以包括多种实施方式，例如根据ABR自身存储的邻居路由器信息确定源路由器归属的区域，或者根据预先存储的邻居路由器与归属区域的对应关系确定源路由器归属的区域。下面列举一种具体的实施方式。

在本实施例中，第一区域可以是采用以下过程确定的：

根据待转发报文的源路由器地址，确定待转发报文的源路由器；将源路由器归属的区域确定为第一区域。

具体的，根据待转发报文的源路由器的MAC地址以及ARP(Address ResolutionProtocol，地址解析协议)表，可以确定源路由器的IP(Internet Protocol Address，网际协议地址)地址，根据IP地址和邻居路由器的对应关系可以确定源路由器的路由器标识ID，根据邻居路由器的路由器ID和归属区域的对应关系，可以确定源路由器归属的第一区域。

下面举例说明。在图1中，路由器D接收到报文后，将报文的源路由器地址替换为D上L4链路对应的端口的MAC地址1-1-1-1，并通过L4链路发送至区域边界路由器B。B接收待转发报文，根据待转发报文中的源MAC地址1-1-1-1，查询本地的ARP表，可知该源MAC地址1-1-1-1对应的IP为FE80::1，然后根据邻居路由器信息，得知该FE80::1地址对应的路由器为D，即确定待转发报文的源路由器为D。然后，可以从邻居路由器信息中确定D归属的区域为区域0，最终将区域0确定为第一区域。

对应的，确定目的路由器归属的第二区域，也可以包括：根据待转发报文的目的路由器地址，确定待转发报文的目的路由器；将目的路由器归属的区域确定为第二区域。

步骤S202：根据待转发报文，获取ABR与目的路由器之间的可达链路。

其中，该可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于第二区域的链路，跨区域的链路包括跨第一区域和第二区域的链路。也就是说，可达链路包括以下情况：

属于跨区域的链路和属于第二区域的链路；

属于跨区域的链路；

属于第二区域的链路。

在实际应用中，ABR与目的路由器之间的可达链路可能包括除上述链路之外的链路，比如属于第三区域的链路。为了尽量减少报文在第一区域和第二区域之外的其他区域的转发过程，提高信息安全性，同时也减少资源损耗，本实施例中的可达链路选用属于跨区域的链路和/或属于第二区域的链路。

在确定跨区域的链路时，需要说明的是，由于在ABR与目的路由器之间转发报文时，可能存在需要邻居路由器转发的情况，也就是说，一条可达链路可能包含多跳，也就是说，一条可达链路可能包含属于跨区域的链路。例如，在图1中，路由器B与路由器A之间的一条可达链路为B→L3→C→L2→A，这条链路中包含属于第一区域的链路L3和属于第二区域的链路L2，可达链路B→L3→C→L2→A就属于跨区域的链路。

具体的，确定ABR与目的路由器之间的可达链路可以包括多种实施方式，可以根据ABR中存储的邻居路由器信息和预设第一规则，确定ABR与目的路由器之间的可达链路。第一规则可以是将ABR与目的路由器之间属于指定区域的链路确定为可达链路。其中，邻居路由器信息可以包括邻居路由器地址、邻居路由器归属的区域、与邻居路由器相连的链路信息等，链路信息包括链路归属的区域及开销。

例如，在图1中，假设待转发报文的目的路由器地址为580::1，即目的路由器为路由器A。所述ABR用B表示，B存储的邻居路由器信息包括：路由器A、C、D的地址、归属的区域以及与A、C、D相连的链路信息，则B根据上述邻居路由器信息可知，路由器B与A之间的可达链路包括：B→L1→A和B→L3→C→L2→A。

需要说明的是，待转发报文中携带有目的路由器的地址等信息，因此可以根据目的路由器的地址，确定目的路由器。

步骤S203：获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路。

具体的，当一条可达链路包含多个下一跳时，也就是说一条可达链路包含多条链路时，可达链路的链路开销即是指链路总开销。在获取可达链路的链路开销时，可以根据邻居路由器信息中每条链路的链路信息计算每条可达链路的链路开销，即可以根据每条可达链路所包含链路的开销计算得到可达链路的链路开销。

例如，按照以下方式计算上述图1中的两条可达链路B→L1→A和B→L3→C→L2→A的链路开销：

获得可达链路中包含的链路的开销：L1的开销为100，L2的开销为80，L3的开销为25，则可以计算得到两条可达链路的链路开销分别为100和25+80＝105。

在本实施例中，根据链路开销，从可达链路中确定最优链路可以包括多种实施方式，例如，根据链路开销以及预设第二规则，从可达链路中确定最优链路。其中，预设第二规则可以是将可达链路按照链路开销的大小进行排序，将链路开销较小的N条可达链路确定为最优链路，也可以是，将链路开销较小的N条可达链路中跳数最少的链路确定为最优链路。以上方式都是可行的。

在本实施例中，根据链路开销从可达链路中确定最优链路的一种具体实施方式可以包括：将可达链路中链路开销值最小的链路确定为最优链路。

步骤S204：通过最优链路转发待转发报文。

具体的，当最优链路属于跨第一区域和第二区域的链路时，通过最优链路转发待转发报文，可以包括：将待转发报文重定向至最优链路，通过最优链路转发待转发报文。

假设，在图1中，区域边界路由器B从两条可达链路B→L1→A和B→L3→C→L2→A中确定的最优链路为B→L1→A，那么B通过L1链路将待转发报文转发至路由器A。如果B确定的最优链路为B→L3→C→L2→A，那么B通过L3链路将待转发报文转发至区域边界路由器C，C再重复B确定最优链路的过程，从与C相连的链路中选择最优链路对应的链路转发待转发报文，直至将待转发报文转发至目的路由器A。也就是说，B和C都按照本发明实施例的方式选择最优链路，最终会通过B→L3→C→L2→A将待转发报文发送至A。

由上述内容可知，本发明实施例中，根据ABR与目的路由器之间的属于跨区域的链路和或/属于第二区域的可达链路，从该可达链路中确定最优链路。而现有技术中，从ABR与目的路由器之间的属于第二区域的链路中确定最优链路，而ABR与目的路由器之间的属于跨区域的链路可能更优，现有技术中没有考虑跨区域的链路。本发明实施例既考虑了属于第二区域的链路，也考虑了属于跨区域的链路，因此本发明实施例能够使ABR在转发报文时选择更优路径。

在本发明的另一实施例中，可以对图2所示实施例进行改进。具体的，可以针对步骤S202进行改进，即根据待转发报文，获取ABR与目的路由器之间的可达链路，可以按照图3所示流程示意图进行，具体包括：

步骤S202A：根据待转发报文，获取ABR与目的路由器之间的所有链路。

具体的，ABR根据目的路由器的地址以及路由表可以获取ABR与目的路由器之间的所有链路。

步骤S202B：从所获取的链路中选择属于跨第一区域和第二区域、且邻居路由器已接收到目的路由器发送的链路状态通告的第一类链路，从所获取的链路中选择属于第二区域、且邻居路由器已接收到目的路由器发送的链路状态通告的第二类链路。

其中，链路状态通告LSA中包含了邻居路由器和对应的链路开销信息。当所述ABR的邻居路由器接收到目的路由器发送的链路状态通告时，说明所述ABR能够计算自身通过该邻居路由器到达目的路由器的可达链路的链路开销。

需要说明的是，针对所获取的每条ABR与目的路由器之间的链路，如果与ABR相连的链路属于第一区域，由于需要将待转发报文发送至目的路由器，必然要经过第二区域的链路，因此可以确定该ABR与目的路由器之间的链路属于跨第一区域和第二区域的链路。例如，在图4中，路由器B与路由器A之间的一条链路为B→L3→C→L2→A，由于L3属于第一区域，因此可以确定链路B→L3→C→L2→A属于跨第一区域和第二区域的链路。

下面举例说明本实施例确定可达链路的过程。在图4中，假设所述ABR即路由器B确定的自身与目的路由器A之间的所有链路包括：

B→L1→A；

B→L7→E→L6→A；

B→L3→C→L2→A；

假设，待转发报文的第一区域为区域0，第二区域为区域1，则B从以上链路中选择第一类链路或第二类链路的过程包括：先根据与B相连的链路L1、L7和L3归属的区域确定上述链路归属的区域，再根据路由器A、E和C是否接收到目的路由器发送的LSA，确定上述链路属于第一类链路还是第二类链路。假设，根据邻居路由器信息，将上述链路归属的区域和是否接收到A的LSA的情况标示如下：

B→L1(区域1)→A(有LSA)；

B→L7(区域2)→E(无LSA)→L6→A；

B→L3(区域0)→C(无LSA)→L2→A；

由上述内容可以确定，第一条链路属于第二区域，第三条链路属于跨第一区域和第二区域的链路，由于第二条链路既不属于第二区域，也不属于跨第一区域和第二区域，为了尽量减少报文在第一区域和第二区域之外的其他区域的转发过程，提高信息安全性，同时也减少资源损耗，本实施例中将第三条链路舍弃。那么，根据邻居路由器是否接收到LSA最终可以确定上述链路中无第一类链路，第二类链路为B→L1(区域1)→A(有LSA)。

步骤S202C：将第一类链路和第二类链路确定为ABR与目的路由器之间的可达链路。

在本实施例中，通过所述最优链路转发待转发报文，可以包括：

当最优链路属于第一类链路时，将待转发报文重定向至最优链路，通过最优链路转发待转发报文。

由上述内容可见，在本发明实施例中，从获取的ABR与目的路由器之间的所有链路中选择第一类链路和第二类链路，将这两类链路确定为ABR与目的路由器之间的可达链路，其中，第一类链路和第二类链路中对应的ABR的邻居路由器均已接收到目的路由器发送的LSA，这样，ABR能够获取可达链路的链路开销，提高确定最优链路时的效率。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种报文转发装置，应用在区域边界路由器ABR上。该报文转发装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的ABR的处理器，读取非易失性存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，除了处理器、非易失性存储器外，ABR还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片、网络接口、内存等；从硬件结构上来讲，该ABR还可能是分布式设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

图5为本发明实施例提供的报文转发装置的一种结构示意图，应用于区域边界路由器ABR，所述装置包括接收模块501、获取模块502、确定模块503和转发模块504。

接收模块501，用于接收待转发报文，所述待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文；

获取模块502，用于根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，所述可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨所述第一区域和所述第二区域的链路；

确定模块503，用于获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路；

转发模块504，用于通过所述最优链路转发所述待转发报文。

在图5所示实施例中，确定模块503具体可以用于：

获取所述可达链路的链路开销，将所述可达链路中链路开销值最小的链路确定为最优链路。

在图5所示实施例中，确定模块503还可以用于采用以下过程确定第一区域：

根据所述待转发报文的源路由器地址，确定所述待转发报文的源路由器；将所述源路由器归属的区域确定为所述第一区域。

在本发明的另一实施例中，图5所示实施例中的获取模块502可以包括获取子模块5021、选择子模块5022和确定子模块5023，这些模块如图6所示。该实施例与图3所示实施例相对应。

获取子模块5021，用于根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的所有链路；

选择子模块5022，用于从所获取的链路中选择属于跨所述第一区域和所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第一类链路，从所确定的链路中选择属于所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第二类链路；

确定子模块5023，用于将所述第一类链路和所述第二类链路确定为所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路。

在图6所示实施例中，转发模块504具体可以用于：

当所述最优链路属于所述第一类链路时，将所述待转发报文重定向至所述最优链路，通过所述最优链路转发所述待转发报文。

由于上述装置实施例是基于方法实施例得到的，与该方法具有相同的技术效果，因此装置实施例的技术效果在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解，上述实施方式中的全部或部分步骤是能够通过程序指令相关的硬件来完成的，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中。这里所称存储介质，是指ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种报文转发方法，其特征在于，应用于区域边界路由器ABR，所述方法包括：

接收待转发报文，所述待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文；

根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，所述可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨所述第一区域和所述第二区域的链路；

获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路；

通过所述最优链路转发所述待转发报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路，包括：

将所述可达链路中链路开销值最小的链路确定为最优链路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，包括：

根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的所有链路；

从所获取的链路中选择属于跨所述第一区域和所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第一类链路，从所确定的链路中选择属于所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第二类链路；

将所述第一类链路和所述第二类链路确定为所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述最优链路转发所述待转发报文，包括：

当所述最优链路属于所述第一类链路时，将所述待转发报文重定向至所述最优链路，通过所述最优链路转发所述待转发报文。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一区域是采用以下过程确定的：

根据所述待转发报文的源路由器地址，确定所述待转发报文的源路由器；

将所述源路由器归属的区域确定为所述第一区域。

6.一种报文转发装置，其特征在于，应用于区域边界路由器ABR，所述装置包括：

接收模块，用于接收待转发报文，所述待转发报文是从第一区域的源路由器发送至第二区域的目的路由器的报文；

获取模块，用于根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路，所述可达链路包括属于跨区域的链路和/或属于所述第二区域的链路，所述跨区域的链路包括跨所述第一区域和所述第二区域的链路；

确定模块，用于获取所述可达链路的链路开销，根据所述链路开销，从所述可达链路中确定最优链路；

转发模块，用于通过所述最优链路转发所述待转发报文。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

获取所述可达链路的链路开销，将所述可达链路中链路开销值最小的链路确定为最优链路。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

获取子模块，用于根据所述待转发报文，获取所述ABR与所述目的路由器之间的所有链路；

选择子模块，用于从所获取的链路中选择属于跨所述第一区域和所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第一类链路，从所确定的链路中选择属于所述第二区域、且邻居路由器已接收到所述目的路由器发送的链路状态通告的第二类链路；

确定子模块，用于将所述第一类链路和所述第二类链路确定为所述ABR与所述目的路由器之间的可达链路。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述转发模块具体用于：

当所述最优链路属于所述第一类链路时，将所述待转发报文重定向至所述最优链路，通过所述最优链路转发所述待转发报文。

10.根据权利要求6～9任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于采用以下过程确定所述第一区域：

根据所述待转发报文的源路由器地址，确定所述待转发报文的源路由器；将所述源路由器归属的区域确定为所述第一区域。