CN109347678B - 一种路由环路的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种路由环路的确定方法，其特征在于，所述方法包括：记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；若都一致，则确定发生路由环路。

Description

一种路由环路的确定方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种路由环路的确定方法及装置。

背景技术

由于网络运行的动态性、环境的复杂性、以及各种随时发生的异步事件，正常运行的网络会经常性发生各种故障。其中路由环路是一种经常出现的网络故障，路由环路会导致网络堵塞和丢包，如果不能很快解决，就可能出现严重的通信中断，进而造成巨大的经济损失。同时，随着网络规模的扩大和业务的越来越复杂，通过人工来确定路由环路变得越来越困难。

目前确定路由环路的方法是：使用URPF(Unicast Reverse Path Forwarding，单播反向路由查找)确定路由环路，其基本原理是：网络设备在接收到报文后，对该报文的源地址进行检查，如果发现该报文的源地址无法查找到路由，或者查找到的路由入接口并非报文的入接口，则确定当前存在路由环路，丢弃该报文。

但是目前的这种路由环路确定方法，其使用场景有限定，例如要求环路报文(在路由环路中传输的报文)与初始报文(进入路由环路之前的报文)从不同的接口进入设备。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种路由环路的确定方法及装置。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种路由环路的确定方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：

记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

若都一致，则确定发生路由环路。

一种路由环路的确定装置，其特征在于，应用于网络设备，所述装置包括：

标识记录模块，用于记录网络设备处理过得报文的关键标识；

缓存项建立模块，用于建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

分组划分模块，用于对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

报文匹配模块，用于从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

状况统计模块，用于统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断模块，用于判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

确定模块，用于若都一致，则确定发生路由环路。

本申请通过对与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况进行统计，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致，进而来确定是否发生路由环路。由于是对报文的数量增长状况进行统计，因此本申请提供的技术方案不受使用场景的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种网络设备A、网络设备B、网络设备C三者之间的连接示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种网络设备A、网络设备B、网络设备C三者之间的另一连接示意图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种路由环路的确定方法的实施流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种路由环路的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

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，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

首先对本申请实施例提供的一种路由环路的确定方法进行说明，该方法可以包括以下步骤：

记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

若都一致，则确定发生路由环路。

如图1所示的一示例性网络设备A、网络设备B、网络设备C三者之间的连接示意图，报文(初始报文)初始从网络设备C发送至网络设备A，由于网络设备A与网络设备B之间存在路由环路，因而网络设备A将报文发送至网络设备B之后，网络设备B又将该报文(环路报文)回送至网络设备A。如果不使用URPF进行干预，则会重复此过程直至报文TTL(Time ToLive，生存时间)超时而丢弃。假设在网络设备A侧启用URPF，则在网络设备A收到从网络设备B回送的报文时，由于对报文进行了反向路由检查，且查找到的路由指示该报文应当是从网络设备A与网络设备C之间的接口进行接收，并不是从网络设备A与网络设备B之间的接口进行接收，可以确定该报文发生路由环路，后续直接丢弃该报文。

如图2所示的一示例性网络设备A、网络设备B、网络设备C三者之间的连接示意图，在实际使用场景中，可能存在如图2所示的复杂环境，报文从网络设备C发送至网络设备A，网络设备B接收该报文发送至网络设备C，网络设备C接收该报文再次将该报文发送至网络设备A，如此形成环路，在这种情形下，由于每次进入网络设备的入接口都相同，因而在进行反向路由查找时，每次得到的结果都是一样的，例如对于网络设备A，由于对报文进行了反向路由检查，且查找到的路由指示该报文应当是从网络设备A与网络设备C之间的接口进行接收，且实际就是从网络设备A与网络设备C之间的接口进行接收，但是此时存在路由环路，可以看出使用URPF并不能确定路由环路。由以上分析可知，使用URPF进行路由环路确定，其使用场景存在限制，另外使用URPF进行路由环路确定还需要报文的正反向路径必须一致，本申请在此不再详细赘述。

为此，本申请实施例提供的技术方案，记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与该关键标识对应的关键标识缓存项，对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组，从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文，统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致，若都一致，则确定发生路由环路，若不一致，则确定未发生路由环路。本申请通过对与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况进行统计，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致，进而来确定是否发生路由环路。由于是对报文的数量增长状况进行统计，因此本申请提供的技术方案不受使用场景的限制。为了进一步说本申请提供的技术方案进行说明，提供下列实施例：

如图3所示，为本申请实施例提供的一种路由环路的确定方法的实时流程图，该方法具体可以包括以下步骤：

S301，记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

在当前的网络设备中，为了提高网络设备的转发性能，通常会对已处理的报文建立某种缓存机制，记录该报文的关键标识以及转发动作，当再有符合该关键标识的报文进入网络设备时，采用同样的转发动作，以此来提高网络设备的报文处理能力。

本申请在上述关键标识的基础上，同样记录已处理报文的关键标识，并建立与该关键标识对应的关键标识缓存项。其中该关键标识为五元组信息，即源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输协议类型，相应的所建立的关键标识缓存项如下表1所示：

表1

由上述建立的关键标识缓存项可以看出，不同的关键标识缓存项包括不同的五元组信息。

S302，对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

在S301的基础之上，对于所建立的关键标识缓存项，不同的关键标识缓存项包括不同的五元组信息，对于任一五元组信息相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组，具体的可以进一步根据TTL数值进行划分，即根据TTL数值划分为不同的关键标识缓存项分组，其中所划分的关键标识缓存项分组个数，本申请不作限定，可以根据实际需求设置。TTL的作用是限制报文在计算机网络中的存在的时间，TTL的最大值是255，也意味着报文在计算机网络中可以转发的最大跳数。

例如，对于五元组信息(192.168.1.1，121.14.88.76，10000，80，TCP)相同的关键标识缓存项，根据TTL数值，划分为TTL＝3、TTL＝6、TTL＝9的三个关键标识缓存项分组，如下表2所示：

表2

又例如，对于五元组信息(192.168.1.2，121.14.88.76，10000，80，TCP)相同的关键标识缓存项，根据TTL数值，划分为TTL＝3、TTL＝6、TTL＝9的三个关键标识缓存项分组，如下表3所示：

表3

由上述表格可知，对于根据同一五元组信息的关键标识缓存项，所划分的关键标识缓存项分组，其包括的五元组信息相同，而TTL数值不同。

S303，从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

后续在网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文，即根据五元组信息、TTL数值进行匹配。

例如对于表格2中的关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，从网络设备接收的报文中，匹配与其对应的报文，即根据五元组信息、TTL数值进行匹配，类似对于表格3中的关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，按上述方法匹配与其对应的报文。

S304，统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

对于任一关键标识缓存项分组，统计与其匹配的报文的数量增长状况，即在网络设备接收的报文中，统计与其匹配的报文的网络设备接收(或者处理)数量增长状况。

例如对于表格2中的关键标识缓存项分组1，在某一时刻，网络设备接收到与其匹配的报文2-1，则统计此报文的接收数量增加1，对于表格3中的关键标识缓存项分组1，在某一时刻，网络设备接收到与其匹配的报文3-1，则统计此报文的接收数量增加1。

S305，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

在上述S304的基础之上，对于任一关键标识缓存项分组，统计与其匹配的报文的数量增长状况。在得到上述结果之后，对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组，对于所划分的每个关键标识缓存项分组，可以依据上述步骤得到对应的报文的数量增长状况，判断数量增长状况是否都一致。

例如，对于五元组信息(192.168.1.1，121.14.88.76，10000，80，TCP)相同的关键标识缓存项，根据TTL数值划分为3个关键标识缓存项分组，参见表2所示，对于关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，可以统计到与其匹配的报文的接收数量增长状况，判断这3个关键标识缓存项分组各自匹配的报文的接收数量增长状况是否都一致。

同理，对于五元组信息(192.168.1.2，121.14.88.76，10000，80，TCP)相同的关键标识缓存项，根据TTL数值划分为3个关键标识缓存项分组，参见表3所示，对于关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，可以统计到与其匹配的报文的接收数量增长状况，判断这3个关键标识缓存项分组各自匹配的报文的接收数量增长状况是否都一致。例如，在一定时间内，对于关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，可以统计到与其匹配的报文的接收数量增长状况都为1，则可以判定这3个关键标识缓存项分组各自匹配的报文的接收数量增长状况都一致。

S306，若都一致，则确定发生路由环路。

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组，对于所划分的每个关键标识缓存项分组，可以依据上述步骤得到对应的报文的数量增长状况，若不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况都一致，则确定发生路由环路。

例如，对于五元组信息(192.168.1.2，121.14.88.76，10000，80，TCP)相同的关键标识缓存项，根据TTL数值所划分的上述表3中的关键标识缓存项分组1、关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，可以统计到与其匹配的报文的数量增长状况都为1，则可以判定这3个关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况都一致，意味着对于同一报文分别以TTL＝3、TTL＝6、TTL＝9，分三次进入了该网络设备，这3个关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量同步增长，意味着此时发生路由环路。其中可以确定与关键标识缓存项匹配(关键标识缓存项包括的五元组信息与报文中包括的五元组信息一样即为匹配)的报文发生路由环路，即可以确定五元组信息为192.168.1.2(源IP地址)、121.14.88.76(目的IP地址)、10000(源端口)、80(目的端口)、TCP(传输协议类型)，所对应的报文发生路由环路。

在确定与关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路的情况下，当网络设备后续接收到此类报文时，丢弃此类报文。例如在确定五元组信息为192.168.1.2(源IP地址)、121.14.88.76(目的IP地址)、10000(源端口)、80(目的端口)、TCP(传输协议类型)所对应的报文发生路由环路的情况下，当后续网络设备接收到此报文时，丢弃此报文。

另外，若不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况不一致，则确定未发生路由环路。例如对于表3中的关键标识缓存项分组1，与其匹配的报文的数量增长状况为1，而其它的关键标识缓存项分组2、关键标识缓存项分组3，各自匹配的报文的数量增长状况为0，即只有关键标识缓存项分组1匹配的报文的数量增长，则可以确定未发生路由环路，即确定五元组信息为192.168.1.2(源IP地址)、121.14.88.76(目的IP地址)、10000(源端口)、80(目的端口)、TCP(传输协议类型)，所对应的报文未发生路由环路。

本申请通过对与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况进行统计，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致，进而来确定是否发生路由环路。由于是对报文的数量增长状况进行统计，因此本申请提供的技术方案不受使用场景的限制。

相对于上述方法实施例，本申请还提供一种路由环路的确定装置，参见图4所示，该装置可以包括：标识记录模块410、缓存项建立模块420、分组划分模块430、报文匹配模块440、状况统计模块450、判断模块460、确定模块470。

标识记录模块410，用于记录网络设备处理过得报文的关键标识；

缓存项建立模块420，用于建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

分组划分模块430，用于对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

报文匹配模块440，用于从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

状况统计模块450，用于统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断模块460，用于判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

确定模块470，用于若都一致，则确定发生路由环路。

在本申请的一种具体实施方式中，所述分组划分模块430具体用于：

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据TTL数值划分为不同的关键标识缓存项分组。

在本申请的一种具体实施方式中，所述确定模块470具体用于：

若都一致，则确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路。

在本申请的一种具体实施方式中，所述装置还包括：

报文丢弃模块480，用于在确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路的情况下，从网络设备后续接收的报文中，丢弃与所述关键标识缓存项匹配的报文。

在本申请的一种具体实施方式中，所述关键标识为源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输协议类型。

本申请通过对与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况进行统计，判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致，进而来确定是否发生路由环路。由于是对报文的数量增长状况进行统计，因此本申请提供的技术方案不受使用场景的限制。

上述系统中各个单元的作用实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明可以在由计算机执行的计算值可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种路由环路的确定方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：

记录网络设备处理过得报文的关键标识，并建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

若都一致，则确定发生路由环路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组，包括：

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据TTL数值划分为不同的关键标识缓存项分组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若都一致，则确定发生路由环路，包括：

若都一致，则确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路的情况下，从网络设备后续接收的报文中，丢弃与所述关键标识缓存项匹配的报文。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，

所述关键标识为源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输协议类型。

6.一种路由环路的确定装置，其特征在于，应用于网络设备，所述装置包括：

标识记录模块，用于记录网络设备处理过得报文的关键标识；

缓存项建立模块，用于建立与所述关键标识对应的关键标识缓存项；

分组划分模块，用于对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分为不同的关键标识缓存项分组；

报文匹配模块，用于从网络设备接收的报文中，匹配与任一关键标识缓存项分组对应的报文；

状况统计模块，用于统计与任一关键标识缓存项分组匹配的报文的数量增长状况；

判断模块，用于判断对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据预设的划分规则划分的不同的关键标识缓存项分组各自匹配的报文的数量增长状况是否都一致；

确定模块，用于若都一致，则确定发生路由环路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分组划分模块具体用于：

对于任一关键标识相同的关键标识缓存项，根据TTL数值划分为不同的关键标识缓存项分组。

8.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：

若都一致，则确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路。

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：

报文丢弃模块，用于在确定与所述关键标识缓存项匹配的报文发生路由环路的情况下，从网络设备后续接收的报文中，丢弃与所述关键标识缓存项匹配的报文。

10.根据权利要求6至9任一项所述的装置，其特征在于，

所述关键标识为源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输协议类型。

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