CN108449193A - 一种自举路由器快速切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自举路由器快速切换方法，所述方法包括：当选自举路由器BSR通告自举报文；候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。本发明还公开了一种自举路由器快速切换装置。本发明的有益效果为：本发明仅需要在自举报文头部中新增保活时间扩展字段就能实现PIM‐SM网络中当选BSR的快速切换，达到网络中所有组播设备的BSR信息完全同步。本发明不影响PIM‐SM协议原有功能行为，也不改变协议报文已有特征，同时能够保证协议兼容性。

Description

一种自举路由器快速切换方法及装置

技术领域

本发明属于数据通信领域，尤其涉及一种自举路由器快速切换方法及装置。

背景技术

组播是通信网络中一种点到多点的通信传输方式，数据源主机只需要发送一份数据，就可以同时传送给多个用户，实现了网络数据的高效传输。组播适合用于多方视频/语音会议、网络电视点播、大型网游等，可明显节省带宽。

目前组播常用的协议是协议无关组播(英文：Protocol Independent Multicast，简称：PIM)，PIM当中，又以协议无关组播‐稀疏模式(英文：ProtocolIn dependentMulticast‐Sparse Mode，简称：PIM‐SM)为常用协议。在PIM‐SM的工作模型中，存在一个名为汇集点(英文：Rendezvous Point，简称：RP)的关键节点，它是PIM‐SM协议建立组播路由不可或缺的一部分。RP工作在一台特定的PIM‐SM设备上，大致工作原理是：出现组播源或接收者后，直连组播源或直连接收者的路由器会向RP发送通告报文，RP记录组播源或接收者的同时也获得了去往组播源和接收者的路线。在RP发现有组播源和有接收者条件同时满足时，会通知直连组播源设备将业务流量转给自身设备，RP收到组播源设备发送的业务流量后再沿记录的路线转发给接收者。可见，网络中的所有设备均需要先知道RP是谁，才能进行下一步动作。因此引入自举路由器(英文：BootStrap Router，简称：BSR)，负责收集和通告RP信息。

BSR相关工作原理是：在路由器配置为候选自举路由器(英文：Candidate‐BSR，简称C‐BSR)后，会在PIM‐SM全网络中通告自举报文，通告自己是C‐BSR这件事情，收到该自举报文的设备都会记录C‐BSR信息。而当RP所在设备收到该自举报文时，不仅会记录C‐BSR信息，还会将自己是RP这一信息单播传送给C‐BSR。从而,C‐BSR能够获取到RP信息，将其封装到下一个自举报文中通告给网络中的所有组播设备。从而网络中的所有组播设备都能够获取到RP信息，保证PIM‐SM路由能够建立和维护。

为了防止BSR设备出现异常或出现其它不能正常工作的情况，PIM‐SM支持在网络中配置多个C‐BSR，并通过比较自举报文中携带的优先级及IP地址信息确定当选BSR，BSR竞选规则是：先比较优先级，优先级数值大的为当选BSR；如果优先级一样，则IP地址大的为当选BSR。如果当选BSR不能正常工作，C‐BSR能够重启选举，确保网络保持稳定。因此，当当选BSR不想再承担当选BSR角色时(例如删除C‐BSR配置、关掉BSR接口)时，如何实现当选BSR的快速切换是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种自举路由器快速切换方法，用以解决现有技术中当选BSR不想再承担当选BSR角色时，如何实现当选BSR的快速切换问题。

基于上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种自举路由器快速切换方法，所述方法包括：

当选自举路由器BSR通告自举报文；

候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

第二方面，本发明实施例提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于当选自举路由器BSR，所述装置包括：

报文填充模块，用于当所述当选BSR正常工作时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述BSR生存定时器时间大于所述周期时间；以及用于当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为特定值。

发送模块，用于通告所述自举报文。

第三方面，本发明实施例提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于候选自举路由器BSR，所述装置包括：

接收模块，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块，用于依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

第四方面，本发明实施例提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于非自举路由器BSR，所述装置包括：

接收模块，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块，用于提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；以及用于当判断模块判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息。

本发明的有益效果为：本发明仅需要在自举报文头部中新增保活时间扩展字段就能实现PIM‐SM网络中当选BSR的快速切换，达到网络中所有组播设备的BSR信息完全同步。本发明不影响PIM‐SM协议原有功能行为，也不改变协议报文已有特征，同时能够保证协议兼容性。

附图说明

图1为本发明实施例所述方法的方法流程图；

图2为本发明实施例所述应用于当选BSR的装置架构图；

图3为本发明实施例所述应用于当选BSR的装置架构图；

图4为本发明实施例所述应用于候选BSR的装置架构图；

图5为本发明实施例所述应用于候选BSR的装置架构图；

图6为本发明实施例所述应用于非BSR的装置架构图；

图7为本发明实施例的典型应用环境拓扑图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚明白，现结合附图对本发明做进一步详细说明：

本发明提供一种自举路由器快速切换方法，用以解决现有技术中当选BSR不想再承担当选BSR角色(例如删除C‐BSR配置、关掉BSR接口)时，如何实现当选BSR的快速切换问题。

在本发明实施例中，实现本发明实施例所述方法的自举报文需要在现有自举报文的通用格式的PIM报文头部的现有字段后面新增加一个长度为8bits的保活时间扩展字段，保活时间扩展字段中填充保活时间值，取值范围为0‐255，单位为秒。因此，本发明实施例的方法可以实现不影响PIM‐SM协议原有功能行为，也不改变协议报文已有特征，同时能够保证协议兼容性。

本发明实施例提供一种自举路由器快速切换方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101、当选自举路由器BSR通告自举报文。

在本步骤中，当所述当选BSR正常工作时，所述当选BSR按照设定的周期通告自举报文。当所述当选BSR正常工作时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述当选BSR的BSR生存定时器时间大于所述当选BSR的周期时间；周期时间是设定的固定值，而BSR生存定时器时间是可以设置，BSR生存定时器时间值不能是0，且必须大于通告周期时间值。当所述当选BSR不想再承担当选BSR角色时，即此时需要切换当选BSR的角色，则将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段填充为特定值。本发明实施例中，保护时间扩展字段中填充的特定值可以为0，也可以为其它不与设定的通告周期时间冲突的值，只要在系统中提前约定即可。

因此，在本步骤中，当所述当选BSR正常工作时，所述当选BSR按照设定的周期通告自举报文，所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述BSR生存定时器时间大于所述周期时间；

当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，所述当选BSR通告自举报文，所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为特定值。

所述当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，所述当选BSR通告自举报文之后，还包括：

所述当选BSR删除本地维护的当选BSR配置信息。

在本步骤中，当选BSR只需要将自举报文头部中的保活时间扩展字段值设置为特定值，并不改变该自举报文中其他参数的格式及内容，如现有技术中，实现当选BSR不想再承担当选BSR角色时是将自举报文中的优先级置为0，在本发明实施例中，依然将自举报文中的优先级置为0，实现应用本发明实施例所述方法的设备可以与现有设备保持兼容性。

步骤102、候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

所述候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理，具体包括：

所述候选BSR接收到所述自举报文后，提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；

当判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息，并将自身设备设置为当选BSR后通告自举报文。当组网环境中存在多台候选BSR时，每台候选BSR均需清除自身的候选BSR状态信息，并将自身设备设置为当选BSR后发送自举报文重新触发当选BSR的选举过程，当选BSR的选举过程属于现有技术，此处不再赘述。

进一步的，当当选BSR需要切换当选BSR角色时，该当选BSR通告自举报文给网络中的所有组播设备，在PIM‐SM模式中，还包括非BSR的设备，因此本发明实施例所述的方法还包括：

非BSR设备接收到所述自举报文后，提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；当判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息。

本发明实施例所述的方法仅需要在PIM报文头部中新增保活时间扩展字段就能实现PIM‐SM网络中当选BSR的快速切换，达到网络中所有组播设备的BSR信息完全同步。本发明所述的方法不影响PIM‐SM协议原有功能行为，也不改变协议报文已有特征，同时能够保证协议兼容性。

本发明实施例还提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于当选自举路由器BSR，如图2所示，所述装置20包括：

报文填充模块201，用于当所述当选BSR正常工作时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述BSR生存定时器时间大于所述周期时间；以及用于当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为特定值。

发送模块202，用于通告所述自举报文。

如图3所示，所述装置20还包括：

配置模块303，用于当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，在所述发送模块通告自举报文之后，删除本地维护的当选BSR配置信息。

本发明实施例还提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于候选自举路由器BSR，如图4所示，所述装置40包括：

接收模块401，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块402，用于依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

如图5，所述装置40还包括发送模块503：

所述配置模块402，具体用于当判断所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；以及用于当判断所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息，并将自身设备设置为当选BSR后触发发送模块503通告自举报文；

所述发送模块503，用于所述配置模块402将自身设备设置为当选BSR后通告自举报文。进一步地，当组网环境中存在多台候选BSR时，每台候选BSR均需清除自身的候选BSR状态信息，并将自身设备设置为当选BSR后发送自举报文重新触发当选BSR的选举过程，当选BSR的选举过程属于现有技术，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种自举路由器快速切换装置，应用于非自举路由器BSR，如图6所示，所述装置60包括：

接收模块601，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块602，用于提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；以及用于当判断模块判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息。

如图7所示，本发明实施例提供了一种应用本发明实施例所述方法的典型应用环境拓扑图，其中R1是优先级高于0的当选BSR，R2是优先级为0的候选BSR，R3是非BSR。现结合图7进一步详细阐述本发明实施例的具体实现过程：

R1作为当选BSR，当其正常工作时会按照设定的时间周期通告自举报文，将此时的自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为当选BSR的BSR生存定时器时间；当R1不想再承担BSR角色并删除BSR配置时，即需要切换当选BSR角色时，R1立即通告一条自举报文头部中的保活时间扩展字段值为特定值(这里该特定值取0)自举报文并删除本地维护的当选BSR信息。

R2作为候选BSR，接收到自举报文后，依然按现有方式先判断该自举报文中携带的BSR优先级，在确定R1的BSR优先级高于本设备的优先级后，从该自举报文的报文头部中提取出保活时间扩展字段值，当判断该保活时间扩展字段值不为0时，将该保活时间扩展字段值作为本机维护的BSR生存定时器时间值，确保BSR信息不过期；当判断该保活时间扩展字段值为0时，R2就知道了R1不再承担当选BSR角色，于是删除本地存储的R1为当选BSR信息。同时，R2作为候选BSR，在删除当选BSR信息后立即将自身设备置为当选BSR，并立即向R1和R3通告自举报文。R1和R3收到该自举报文后，由于本地已经没有存储BSR信息，因此会直接将R2当作新的当选BSR。由此实现当选BSR能够由R1快速切换为R2。

R3作为非BSR，接收到自举报文后，从该自举报文的报文头部中提取出保活时间扩展字段值，当判断该保活时间扩展字段值不为0时，将该保活时间扩展字段值作为本机维护的BSR生存定时器时间值，确保BSR信息不过期；当判断该保活时间扩展字段值为0时，R3就知道了R1不再承担当选BSR角色，于是删除本地存储的R1为当选BSR信息。

本发明实施例仅需要在PIM报文头部中新增保活时间扩展字段就能实现PIM‐SM网络中当选BSR的快速切换，达到网络中所有组播设备的BSR信息完全同步。本发明所述的方法不影响PIM‐SM协议原有功能行为，也不改变协议报文已有特征，同时能够保证协议兼容性。

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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自举路由器快速切换方法，其特征在于，所述方法包括：

当选自举路由器BSR通告自举报文；

候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当选自举路由器BSR通告自举报文，具体包括：

当所述当选BSR正常工作时，所述当选BSR按照设定的周期通告自举报文，所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述BSR生存定时器时间大于所述周期时间；

当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，所述当选BSR通告自举报文，所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为特定值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，所述当选BSR通告自举报文之后，还包括：

所述当选BSR删除本地维护的当选BSR配置信息。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述候选BSR接收到所述自举报文后，依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理，具体包括：

所述候选BSR接收到所述自举报文后，提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；

当判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息，并将自身设备设置为当选BSR后通告自举报文。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

非BSR设备接收到所述自举报文后，提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；当判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息。

6.一种自举路由器快速切换装置，应用于当选自举路由器BSR，其特征在于，所述装置包括：

报文填充模块，用于当所述当选BSR正常工作时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为所述当选BSR的BSR生存定时器时间值，所述BSR生存定时器时间大于所述周期时间；以及用于当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，将所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值填充为特定值；

发送模块，用于通告所述自举报文。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

配置模块，用于当所述当选BSR需要切换当选BSR角色时，在所述发送模块通告自举报文之后，删除本地维护的当选BSR配置信息。

8.一种自举路由器快速切换装置，应用于候选自举路由器BSR，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块，用于依据所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值判断是否进行切换处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括发送模块：

所述配置模块，具体用于当判断所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；以及用于当判断所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息，并将自身设备设置为当选BSR后触发发送模块通告自举报文；

发送模块，用于所述配置模块将自身设备设置为当选BSR后通告自举报文。

10.一种自举路由器快速切换装置，应用于非自举路由器BSR，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收当选BSR发送的自举报文；

配置模块，用于提取所述自举报文头部中的保活时间扩展字段值，当判断所述保活时间扩展字段值不为所述特定值时，将所述保活时间扩展字段值作为本设备的BSR生存定时器时间值；以及用于当判断模块判断所述保活时间扩展字段值为所述特定值时，删除本地存储的当选BSR信息。