CN108259325B - 路由维护方法和路由设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由维护方法和路由设备，涉及计算机网络领域。其中的路由维护方法包括：第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备；如果链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。通过根据整条链路的情况对路由进行维护，能够排除链路中因非邻近节点故障或非邻近路段故障导致的无效路由，保证了路由维护结果的可靠性。

Description

路由维护方法和路由设备

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，特别涉及一种路由维护方法和路由设备。

背景技术

目前，可以根据路由的出接口，即链路对应的本端的物理端口的状态判断链路是否可用。理论上，当路由出接口的状态从down切换到up后就可以使用此条链路。

然而，实际上路由出接口up并不代表链路可用。例如，在本端设备和对端设备使用一层或二层设备连接，或者中间有多跳路由设备时，利用路由出接口状态检测下一跳是否可用的方法无法检测下一跳的连通性。从而，如果采用这种方式进行路由维护，当路由出接口的状态为up而链路却出现异常时，依赖该接口状态的路由也是激活状态，导致本端设备通过该路由进行数据传输时，对端设备无法接收到所传输的数据，从而造成传输数据的丢失，甚至是网络中断。

此外，目前业界还采用基于路由表项与ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)交互的方式，通过查看路由的下一跳地址对应的ARP表项是否存在，从而决定是否将该路由激活。然而，该方法虽然易于部署，但是只能检测本端设备与路由中下一跳地址所在的设备之间的链路，如果设备到达路由中的目的地址需要多跳时，就无法实现检测，使检测结果无法反映链路的情况。如果通过ARP表项的查看结果来进行路由维护，很可能造成传输数据的丢失。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何提高路由维护结果的可靠性。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种路由维护方法，包括：第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备；如果链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

在一个实施例中，还包括：如果链路状态为故障恢复，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，并且将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

在一个实施例中，第一路由设备部署有第一维护实体端点，第二路由设备部署有第二维护实体端点，第一维护实体端点和第二维护实体端点互为远端维护实体端点；第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态包括：第一路由设备通过第一维护实体端点和第二维护实体端点互相发送的连通性检测报文，获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

在一个实施例中，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中包括：第一路由设备查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的媒体访问控制MAC地址；如果下一跳地址有相应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；如果下一跳地址没有相应的MAC地址，第一路由设备向下一跳地址发起地址解析协议请求；如果第一路由设备在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，获得了下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；如果第一路由设备在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，没有获得下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

在一个实施例中，在第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态之后，方法还包括：第一路由设备等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；第一路由设备根据预设时间内的最后一个链路状态的类型，对预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

在一个实施例中，第一路由设备与第二路由设备为静态路由设备。

根据本发明实施例的第二个方面，提供一种路由设备，路由设备是第一路由设备，包括：链路状态获取模块，用于获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备；链路去激活模块，包括路由表项去激活单元和转发表项删除单元；当链路状态为链路故障时，路由表项去激活单元用于将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，转发表项删除单元用于将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

在一个实施例中，还包括：链路激活模块，包括路由表项激活单元和转发表项添加单元；当链路状态为故障恢复时，路由表项激活单元用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，转发表项添加单元用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

在一个实施例中，第一路由设备部署有第一维护实体端点，第二路由设备部署有第二维护实体端点，第一维护实体端点和第二维护实体端点互为远端维护实体端点；链路状态获取模块进一步用于通过第一维护实体端点和第二维护实体端点互相发送的连通性检测报文，获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

在一个实施例中，转发表项添加单元包括：MAC地址查看子单元，用于查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的媒体访问控制MAC地址；地址解析协议请求子单元，用于当下一跳地址没有相应的MAC地址时，向下一跳地址发起地址解析协议请求；转发表项添加子单元用于当下一跳地址有相应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中，以及，当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，获得了下一跳地址对应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；路由表项去激活单元进一步用于当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，没有获得下一跳地址对应的MAC地址时，将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

在一个实施例中，还包括：告警延迟响应模块，用于在路由设备获得第一路由设备和第二路由设备之间的链路状态之后等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；操作选择模块，用于根据预设时间内的最后一个链路状态的类型调用链路去激活模块或者链路激活模块，以便对预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

在一个实施例中，第一路由设备与第二路由设备为静态路由设备。

本发明根据整条链路的情况对路由进行维护，能够排除链路中因非邻近节点故障或非邻近路段故障导致的无效路由，保证了路由维护结果的可靠性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

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为本发明路由维护方法的一个实施例的应用场景示意图。

图2为本发明路由维护方法的一个实施例的流程图。

图3为本发明路由维护方法的另一个实施例的流程图。

图4为本发明路由维护方法的又一个实施例的流程图。

图5为本发明路由设备的一个实施例的结构图。

图6为本发明路由设备的另一个实施例的结构图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

图1为本发明路由维护方法的一个实施例的应用场景示意图。如图1所示，作为客户边缘设备的CE11通过以太网络与作为运营商边缘设备的PE12相连；客户边缘设备CE21通过以太网络与运营商边缘设备PE22相连。其中，运营商边缘设备PE12与运营商边缘设备PE22之间存在VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)30，在VPN30中部署了三层网络隧道，然后在三层网络隧道上承载了L2VPN(Layer 2Virtual Private Network，二层虚拟专用网络)。

其中，PE12、PE22可以获得PE12与PE22之间的链路状态，并根据PE12与PE22之间的链路状态对PE12、PE22进行路由维护。具体方法可以参见下述各个实施例。

本领域技术人员应当清楚，图1仅为本发明的一种示意性的应用场景。根据需要，本发明的方法可以应用于其他类型的路由设备或者其他类型的网络，这里不再赘述。

下面参考图2描述本发明一个实施例的路由维护方法。

图2为本发明路由维护方法的一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括：

步骤S202，第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

其中，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备。即，第一路由设备需要多跳到达第二路由设备。

第一路由设备与第二路由设备之间的链路状态是指第一路由设备与第二路由设备之间的整条链路的状态。第一路由设备可以采用发送检测报文的方式检测整条链路是否有故障。

第一路由设备与第二路由设备可以为静态路由设备。对于无法主动发送报文的路由类型，例如静态路由，可以在路由设备上部署检测装置以进行链路状态的检测。

例如，可以在第一路由设备与第二路由设备之间部署互为远端的MEP(Maintenance Association End Point，维护实体端点)，两个MEP配置有相同的MD(Maintenance Domain，维护域)和MA(Maintenance Association，维护联盟)，并通过互相发送连通性检测报文获得路由设备和其他路由设备之间的链路状态。

其中，第一路由设备与第二路由设备上部署的MEP为内向型MEP。

由于MEP所基于的CFM(Connectivity Fault Management，连通性故障管理)是链路层协议，在报文处理时不涉及上层协议的封装处理，因此检测快速，能够高效地获得网络的连通状况，并且可以处理链路中有多跳的情况。

步骤S204，如果链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

一般地，为了提高转发效率，会将常用的路由添加到转发表中，以便路由设备能够更快地找到需要的路由。因此，当第一路由设备获知某条链路出现故障时，可以除了将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态以外，还将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，从而可以确保数据流切换到了其他链路上。

通过根据整条链路的情况对路由进行维护，能够排除链路中因非邻近节点故障或非邻近路段故障导致的无效路由，保证了路由维护结果的可靠性。

此外，当产生故障的链路又重新恢复正常时，也可以采用类似的方法进行路由维护。下面参考图3描述本发明另一个实施例的路由维护方法。

图3为本发明路由维护方法的另一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法包括：

步骤S302，第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

步骤S304，如果链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除。

步骤S306，如果链路状态为故障恢复，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，并且将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

从而，当链路从故障中恢复正常时，可以将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中，以便能够继续使用该链路传输数据。

在链路发生故障期间，第一路由设备在该链路上的下一跳所对应的ARP表项可能已经不可用。当链路恢复时，如果立即采用该链路传输数据，可能会出现丢包或延时的情况。因此，还可以在链路故障恢复后，对第一路由设备在该链路上的下一跳所对应的ARP表项进行检查。下面参考图4描述本发明又一个实施例的路由维护方法。

图4为本发明路由维护方法的又一个实施例的流程图。如图4所示，该实施例的方法包括：

步骤S402，第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

步骤S404，如果链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除。

步骤S406，如果链路状态为故障恢复，第一路由设备查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址。

即，在链路故障恢复后，路由设备查看恢复正常的链路是否有对应的ARP表项。

步骤S408，如果下一跳地址有相应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

从而，路由设备可以采用恢复正常的链路传输数据。

步骤S410，如果下一跳地址没有相应的MAC地址，第一路由设备向下一跳地址发起ARP请求。

步骤S412，如果第一路由设备在发起预设次数以内的ARP请求之后，获得了下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

步骤S414，如果第一路由设备在发起预设次数以内的ARP请求之后，没有获得下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

如果多次请求后，第一路由设备仍然没有学习到下一跳地址对应的MAC地址，则很可能此时又出现了链路故障，因此可以将该链路对应的路由表项设置为去激活状态，不采用该链路进行数据传输。

通过采用在链路恢复正常后，先获得下一跳的MAC地址、再添加恢复正常的链路对应的转发表项，从而可以在确保链路可用的状态下再将链路作为路由的备选链路，增加了数据传输的可靠性。

有时，网络会出现链路震荡的情况，即链路在短时间内频繁地在故障和非故障的状态之间切换。为了节约系统的开销，在第一路由设备获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态之后，第一路由设备可以先等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；然后，第一路由设备根据预设时间内的最后一个链路状态的类型，对预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

例如，第一路由设备在预设的3秒内依次检测到链路故障、链路正常、链路故障，则第一路由设备可以以链路故障作为最终状态，并将将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除。

下面参考图5描述本发明一个实施例的路由设备。

图5为本发明路由设备的一个实施例的结构图。该实施例的路由设备为第一路由设备。如图5所示，该实施例的第一路由设备包括：链路状态获取模块51，用于获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备；链路去激活模块52，包括路由表项去激活单元521和转发表项删除单元522；当链路状态为链路故障时，路由表项去激活单元521用于将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，转发表项删除单元522用于将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

其中，第一路由设备与第二路由设备可以为静态路由设备。

下面参考图6描述本发明另一个实施例的路由设备。

图6为本发明路由设备的另一个实施例的结构图。如图6所示，该实施例的路由设备还包括：链路激活模块63，包括路由表项激活单元631和转发表项添加单元632；当链路状态为故障恢复时，路由表项激活单元631用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，转发表项添加单元632用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

此外，第一路由设备可以部署有第一维护实体端点，第二路由设备可以部署有第二维护实体端点，第一维护实体端点和第二维护实体端点互为远端维护实体端点。链路状态获取模块51可以进一步用于通过第一维护实体端点和第二维护实体端点互相发送的连通性检测报文，获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态。

其中，转发表项添加单元632包括：MAC地址查看子单元6321，用于查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的媒体访问控制MAC地址；地址解析协议请求子单元6322，用于当下一跳地址没有相应的MAC地址时，向下一跳地址发起地址解析协议请求；转发表项添加子单元6323用于当下一跳地址有相应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中，以及，当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，获得了下一跳地址对应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；路由表项去激活单元521进一步用于当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，没有获得下一跳地址对应的MAC地址时，将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

此外，路由设备还可以包括：告警延迟响应模块64，用于在路由设备获得第一路由设备和第二路由设备之间的链路状态之后等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；操作选择模块65，用于根据预设时间内的最后一个链路状态的类型调用链路去激活模块52或者链路激活模块63，以便对预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路由维护方法，其特征在于，包括：

第一路由设备基于连通性故障管理CFM协议，获取所述第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，包括：第一路由设备通过第一维护实体端点和第二维护实体端点互相发送的连通性检测报文，获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，其中，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备，并且，第一路由设备与第二路由设备之间存在虚拟专用网络VPN，第一路由设备部署有第一维护实体端点，第二路由设备部署有第二维护实体端点，第一维护实体端点和第二维护实体端点互为远端维护实体端点；

如果所述链路状态为链路故障，第一路由设备将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，并且将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

如果所述链路状态为故障恢复，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，并且将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中包括：

第一路由设备查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的媒体访问控制MAC地址；

如果所述下一跳地址有相应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；

如果所述下一跳地址没有相应的MAC地址，第一路由设备向所述下一跳地址发起地址解析协议请求；

如果第一路由设备在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，获得了所述下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；

如果第一路由设备在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，没有获得所述下一跳地址对应的MAC地址，第一路由设备将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一路由设备获取所述第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态之后，所述方法还包括：

第一路由设备等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；

第一路由设备根据所述预设时间内的最后一个链路状态的类型，对所述预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一路由设备与第二路由设备为静态路由设备。

6.一种路由设备，其特征在于，所述路由设备是第一路由设备，包括：

链路状态获取模块，用于基于连通性故障管理CFM协议，获取所述第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，包括：通过第一维护实体端点和第二维护实体端点互相发送的连通性检测报文，获取第一路由设备和第二路由设备之间链路的链路状态，其中，第一路由设备与第二路由设备之间还包括其他路由设备，并且，第一路由设备与第二路由设备之间存在虚拟专用网络VPN，第一路由设备部署有第一维护实体端点，第二路由设备部署有第二维护实体端点，第一维护实体端点和第二维护实体端点互为远端维护实体端点；

链路去激活模块，包括路由表项去激活单元和转发表项删除单元；

当所述链路状态为链路故障时，所述路由表项去激活单元用于将本路由设备中的故障链路涉及的路由表项设置为去激活状态，所述转发表项删除单元用于将本路由设备中的故障链路涉及的转发表项删除，以便第一路由设备采用故障链路以外的其他链路进行数据传输。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

链路激活模块，包括路由表项激活单元和转发表项添加单元；

当所述链路状态为故障恢复时，所述路由表项激活单元用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项设置为激活状态，所述转发表项添加单元用于将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述转发表项添加单元包括：

MAC地址查看子单元，用于查看恢复正常的链路涉及的路由表项中的下一跳地址是否有相应的媒体访问控制MAC地址；

地址解析协议请求子单元，用于当所述下一跳地址没有相应的MAC地址时，向所述下一跳地址发起地址解析协议请求；

转发表项添加子单元用于当下一跳地址有相应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中，以及，当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，获得了所述下一跳地址对应的MAC地址时，将本路由设备中的恢复正常的链路涉及的路由表项添加到转发表中；

所述路由表项去激活单元进一步用于当地址解析协议请求子单元在发起预设次数以内的地址解析协议请求之后，没有获得所述下一跳地址对应的MAC地址时，将恢复正常的链路涉及的路由表项设置为去激活状态。

9.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，还包括：

告警延迟响应模块，用于在所述路由设备获得第一路由设备和第二路由设备之间的链路状态之后等待预设时间，并确定预设时间内的最后一个链路状态；

操作选择模块，用于根据所述预设时间内的最后一个链路状态的类型调用链路去激活模块或者链路激活模块，以便对所述预设时间内的最后一个链路状态涉及的路由表项和转发表项进行相应的操作。

10.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，第一路由设备与第二路由设备为静态路由设备。

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