CN109587049A - 基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置 - Google Patents

基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置，其中，方法包括：构建双向等值网络的二维转发路径；根据二维转发路径和双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署；根据二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据二维转发路径和备份路径得到路径切换负责点；根据备份路径得到备份二维转发项，以在预设链路或预设路由节点故障时，通过备份二维转发项和路径切换负责点将故障的预设链路切换为备份路径。该机制可以实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。

Description

基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置。
背景技术
目前，互联网主要使用单径最优路由进行数据传输。单径传输容易产生链路拥塞，也不利于提升带宽利用率。而且，互联网高速发展中出现的多种运营模式和传输服务诉求也期望互联网能提供灵活、可控的路由传输方式。多路径路由机制虽然可以很好的解决上述问题，但是其在实施灵活性、数据层报文负载代价等方面并不理想。
相关技术中，已实际部署的典型多径传输机制中，MPLS(Multi-Protocol LabelSwitching，多协议标签交换技术)利用标记进行数据转发。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记，并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发。MPLS对报文的再次封装会增加数据负载，且主要适用于运营商自治域网络。另外，策略路由方案在应用时，必须要指定策略路由使用的路由图，并且要创建路由图。其由于静态配置导致效率较低，也无法随网络拓扑状态变化动态调整。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，该机制可以实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
本发明的另一个目的在于提出一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，包括以下步骤：构建双向等值网络的二维转发路径，其中，所述二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和条链路，所述链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径；根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署；根据所述二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据所述二维转发路径和所述备份路径得到路径切换负责点；根据所述备份路径得到备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径。
本发明实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，基于源、目的IP前缀确定外访流量的出口网关，并通过二维转发实现自治域网络中数据流到出口网关的传输，实现对多出口网络外访流量的灵活控制，而且，针对二维转发路径中的预设链路或预设路由节点故障时，预先计算备份路径，并根据二维转发路径与备份路径间关系，研究路径切换负责点的位置，从而实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
另外，根据本发明上述实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述构建双向等值网络的二维转发路径，进一步包括：获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在所述最短路径上发布二维链路状态广播通告；每个接收到所述二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并通过一维转发表查询得到所述接入路由器的下一跳节点，并通过下一跳节点传播所述二维链路状态广播通告；在所述接入路由器接收到所述二维链路状态广播通告之后，生成与所述接入路由器对应的二维转发项，以实现所述双向等值网络二维转发路径的构建。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化所述二维转发项部署，进一步包括：分别获取所述二维转发路径和所述一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；根据所述第一路由节点集合RTP和所述第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS，其中，所述路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为所述第一路由节点集合RTP中第k个路由节点，rpk+1为所述第一路由节点集合RTP中第K+1个路由节点，K为正整数；
根据所述述第一路由节点集合RTP和所述路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化所述二维转发项部署，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为所述第一出口网关。
进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，所述路径切换负责点为所述二维转发路径和所述备份路径的共同节点，且在所述二维转发路径和所述备份路径中的转发下一跳节点不同。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取所述备份路径的备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径，进一步包括：获取所述备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对所述RB-deploy中的节点下发所述备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为所述第一路由节点集合，RB-TP为所述第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，所述路径切换负责点删除所述第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，包括：构建模块，用于构建双向等值网络的二维转发路径，其中，所述二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和多条链路，所述链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径；最小化模块，用于根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署；备份模块，用于根据所述二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据所述二维转发路径和所述备份路径得到路径切换负责点；路径转换模块，用于根据所述备份路径得到备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径。
本发明实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，基于源、目的IP前缀确定外访流量的出口网关，并通过二维转发实现自治域网络中数据流到出口网关的传输，实现对多出口网络外访流量的灵活控制，而且，针对二维转发路径中的预设链路或预设路由节点故障时，预先计算备份路径，并根据二维转发路径与备份路径间关系，研究路径切换负责点的位置，从而实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
另外，根据本发明上述实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述构建模块进一步用于获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在所述最短路径上发布二维链路状态广播通告；每个接收到所述二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并查询一维转发表中目的前缀为所述接入路由器对应目的前缀的下一跳节点，且继续向所述下一跳节点传播所述二维链路状态广播通告；在所述接入路由器接收到所述二维链路状态广播通告之后，生成与所述接入路由器对应的二维转发项，以实现所述双向等值网络二维转发路径的构建。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述最小化模块进一步用于分别获取所述二维转发路径和所述一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；根据所述第一路由节点集合RTP和所述第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS；根据所述述第一路由节点集合RTP和所述路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化所述二维转发项部署，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为所述第一出口网关，其中，所述路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为所述第一路由节点集合RTP中第k个路由节点，rpk+1为所述第一路由节点集合RTP中第K+1个路由节点，K为正整数。
进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，所述路径切换负责点为所述二维转发路径和所述备份路径的共同节点，且在所述二维转发路径和所述备份路径中的转发下一跳节点不同。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述路径装换模块进一步用于获取所述备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对所述RB-deploy中的节点下发所述备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为所述第一路由节点集合，RB-TP为所述第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，所述路径切换负责点删除所述第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制的流程图；
图3为根据本发明一个实施例的二维转发路径的低代价构建流程图；
图4为根据本发明一个实施例的构建二维转发路径示例拓扑图；
图5为根据本发明一个实施例的最小化二维转发项部署流程图；
图6为根据本发明一个实施例的最小化二维项部署示例图；
图7为根据本发明一个实施例的求路径切换负责节点流程图；
图8为根据本发明一个实施例的备份路径更换拓扑示例图；
图9为根据本发明一个实施例的下发针对备份二维路径的二维转发项流程图；
图10为根据本发明一个实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制设计背景说明图；
图11为根据本发明实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制。
图1是本发明一个实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制的流程图。
如图1所示，该基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制包括以下步骤：
在步骤S101中，构建双向等值网络的二维转发路径，其中，二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和多条链路，链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径。
可以理解的是，如图2所示，首先，双向等值网络中二维转发路径的低代价构建，二维转发路径为最优二维转发路径，即双向等值网络的最短路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，构建双向等值网络的二维转发路径，进一步包括：获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在最短路径上发布二维链路状态广播通告；每个接收到二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并查询一维转发表中目的前缀为接入路由器对应目的前缀的下一跳节点，且继续向下一跳节点传播二维链路状态广播通告；在接入路由器接收到二维链路状态广播通告之后，生成与接入路由器对应的二维转发项，以实现双向等值网络二维转发路径的构建。
其中，(1)默认出口网关(DEr)，自治域的外访流量默认情况下基于一维转发传输到DEr。(2)第一出口网关为提供二维转发服务的出口网关(TEr)，它可为外访流量提供高性能或特定功能的转发服务(区别于DEr)。自治域中，TEr提供服务的流量基于二维转发传输到TEr。(3)预设一维转发为传统一维转发。(4)自治域内的接入路由器(ACr)，本发明实施例主要关注ACr到出口网关的发送流量。
具体而言，如图3所示，包括：
步骤1.1：出口网关TEr获取其到ACr的最优路径，并根据传统一维转发沿TEr到ACr的最短路径发布二维链路状态广播LSA通告。
步骤1.2：每个接收到二维链路状态广播LSA的路由节点，生成针对二维链路状态广播LSA消息中特定ACr和TEr的二维转发项。并查询一维转发表中目的前缀为ACr所对应目的前缀的下一跳节点，并继续向该下一跳传播二维链路状态广播LSA消息。
步骤1.3：接入路由器收到二维链路状态广播LSA消息后，生成相应二维转发项，最优二维转发路径构建完成。
举例而言，如图4所示，构建最优二维转发路径示例拓扑。其中，令s为ACr，d为TEr。则二维转发路径为s-a-e-f-c-d，二维LSA消息发布路径为d-c-f-e-a-s。构建二维转发路径时，d首先发送二维LSA通告到c，c接收到LSA通告后，生成下一跳为d的二维转发项，并且继续向f发布此二维LSA。后续节点同理构建二维转发路径。
在步骤S102中，根据二维转发路径和双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署。
可以理解的是，本发明实施例通过二维转发路径和一维转发路径的重叠关系实现最小化二维转发项的部署。
进一步地，在本发明的一个实施例中，根据二维转发路径和双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署，进一步包括：分别获取二维转发路径和一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；根据第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS，其中，路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为所述第一路由节点集合RTP中第k个路由节点，rpk+1为所述第一路由节点集合RTP中第K+1个路由节点，K为正整数；根据述第一路由节点集合RTP和路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化二维转发项部署，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为第一出口网关。
具体而言，如图5所示，具体包括：
步骤2.1：令自治域内接入节点到新出口网关最优二维转发路径为Path(ACr,TEr)＝{rp1,rp2,...,rpm}，即双向等值网络的二维转发路径为Path(ACr,TEr)＝{rp1,rp2,...,rpm}，该有序节点集合为RTP。其中，rp1＝ACr，rpm＝TEr。
步骤2.2：令自治域内接入路由器到原默认出口网关一维路径为Path(ACr,DEr)＝{rq1,rq2,...,rqn}，该有序节点集合为RDP。其中，rq1＝ACr，rqn＝DEr。
步骤2.3：Path(ACr,TEr)和Path(ACr,DEr)是起始点相同、基于相同链路权值到不同目的节点的最短路径，它们的路由重合只会出现在前若干个连续节点。对于RTP中的最大有序节点子集ROS，无需部署二维转发项。
步骤2.4：ROS由集合RTP中前k-1个连续的节点组成，可表示为ROS＝{rp1,rp2,...,rpk-1}，满足：
步骤2.5：RTP的最后一个节点TEr路由器也无需部署二维转发项。
步骤2.6：求出需要部署二维转发项的节点集合为：Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}。
举例而言，如图6所示，如图6(a)，令s为ACr，e为DEr，f为TEr。ACr到DEr的转发路径为RDP＝{s,a,b,c,e}，ACr到TEr的二维转发路径为RTP＝{s,a,b,n,f}，2个集合的交集中共有3个元素，所以ROS＝{s,a}。最后可得Rdeploy＝{b,n}，本发明实施例只需对b、n两个节点部署二维转发项，节点s、a、f无需二维转发项的部署。因为对于s、a来说，去往TEr和DEr的2条转发路径的下一跳是一样的。若设备角色不变，网络拓扑更为图6(b)，此时，Rdeploy＝{s,d,n}。
在步骤S103中，根据二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据二维转发路径和备份路径得到路径切换负责点。
可以理解的是，如图2所示，本发明实施例针对关键故障计算备份路径并求出路径切换负责节点。其中，预设链路可以为二维转发路径中最易发生故障的链路，预设链路也可以称为重要链路；预设路由节点为二维转发路径中最易发生故障的路由节点，预设路由节点也可以称为重要节点。本发明实施例可以通过多种方式获取预设链路和预设路由节点，比如，可以通过预先对网络进行监控得到预设链路和预设路由节点，当然，本领域技术人员可以根据实际情况选择具体获取预设链路和预设路由节点的方式，在此不做具体限定。
进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，路径切换负责点为二维转发路径和备份路径的共同节点，且在二维转发路径和备份路径中的转发下一跳节点不同。
具体而言，如图7所示，具体包括：
步骤3.1：令最优二维转发路径中最易发生故障的链路为重要链路：Ie，最优二维转发路径中最易发生故障的节点为重要节点：Ir。
步骤3.2：自治域网络表示为G<R,E>，若为重要链路故障，则更新拓扑表示为：
若为重要节点故障，则更新拓扑表示为：
求出备份路径B-Path(ACr,TEr)即为更新拓扑中ACr到TEr的最优路径。
步骤3.3：路径切换负责节点STr满足2个约束条件：1)它是2条转发路径的公共节点；2)它在2条路径中的转发下一跳不同。即：(STr＝rpi＝rbj)∧(rpi+1≠rbj+1)。其中，2条路径分别为备份路径和二维转发路径。
步骤3.4：当关键故障发生时，由路径切换负责节点STr负责最优二维转发路径与备份路径之间的切换。这样不仅可以减少数据转发量，更可以很大程度上缩短收敛时间，达到二维转发路径与备份路径之间的快速切换。
举例而言，如图8所示，图8为备份路径更换拓扑示例，其中，图8(a)、(b)为链路(c，e)发生故障时备份路径更新拓扑图。图8(c)、(d)为节点e发生故障时的示例图。可以看到，当故障发生时，不是由ACr进行二维转发路径与备份路径之间的切换，而是由距离故障链路或节点更为相近的带阴影节点完成此项操作，这样不仅可以减少数据转发量，更可以很大程度上缩短收敛时间，达到二维转发路径与备份路径之间的快速切换。
在步骤S104中，根据备份路径得到备份二维转发项，以在预设链路或预设路由节点故障时，通过备份二维转发项和路径切换负责点将故障的预设链路切换为备份路径。
在本发明的一个实施例中，根据备份路径得到备份二维转发项，以在预设链路或预设路由节点故障时，通过备份二维转发项和路径切换负责点将故障的预设链路切换为备份路径，进一步包括：获取备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对RB-deploy中的节点下发备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为第一路由节点集合，RB-TP为第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；在预设链路或预设路由节点故障时，路径切换负责点删除第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
具体而言，如图9所示，具体包括：
步骤4.1：RTP表示最优二维转发路径上的所有节点的集合，RB-TP表示备份二维路径上所有节点的集合。令集合RB-deploy表示备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集，满足：RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}。
步骤4.2：一旦重要链路/节点发生故障，只需STr获知该网络状态所发生的变化。STr删除针对RTP的二维转发项，并使RB-TP的二维转发项生效，可以迅速完成二维转发路径的切换。
需要说明的是，如图10所示，基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制设计背景说明图，该自治域网络通过3个运营商接入Internet，对应3个出口网关A、B、C，有D～I共6个接入路由器。该区域的流量策略是：D、F、G通过A向外传输流量；E、H通过B负责向外传输流量；I通过C传输流量。经出口网关A负责最多的外访流量传输，可设置A为DEr，所以D、F、G的外访流量基于一维转发传输。设置B、C为TEr，E、H、I的外访流量基于二维转发传输。
根据本发明实施例提出的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，基于源、目的IP前缀确定外访流量的出口网关，并通过二维转发实现自治域网络中数据流到出口网关的传输，实现对多出口网络外访流量的灵活控制，而且，针对二维转发路径中的预设链路或预设路由节点故障时，预先计算备份路径，并根据二维转发路径与备份路径间关系，研究路径切换负责点的位置，从而实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置。
图11是本发明一个实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置的方框示意图。
如图11所示，该基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置10包括：构建模块100、最小化模块200、备份模块300和路径转换模块400。
其中，构建模块100用于构建双向等值网络的二维转发路径，其中，二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和多条链路，链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径部署。最小化模块200用于根据二维转发路径和双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项。备份模块300用于根据二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据二维转发路径和备份路径得到路径切换负责点。路径转换模块400用于根据备份路径得到备份二维转发项，以在预设链路或预设路由节点故障时，通过备份二维转发项和路径切换负责点将故障的预设链路切换为备份路径。本发明实施例的装置10可以实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
进一步地，在本发明的一个实施例中，构建模块100进一步用于获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在最短路径上发布二维链路状态广播通告；每个接收到二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并查询一维转发表中目的前缀为接入路由器对应目的前缀的下一跳节点，且继续向下一跳节点传播二维链路状态广播通告；在接入路由器接收到二维链路状态广播通告之后，生成与接入路由器对应的二维转发项，以实现双向等值网络二维转发路径的构建。
进一步地，在本发明的一个实施例中，最小化模块200进一步用于分别获取二维转发路径和一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；根据第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS；根据述第一路由节点集合RTP和路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化二维转发项部署，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为第一出口网关，其中，路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为第k个路由节点，rpk+1为第K+1个路由节点，K为正整数。
进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，路径切换负责点为二维转发路径和备份路径的共同节点，且在二维转发路径和备份路径中的转发下一跳节点不同。
进一步地，在本发明的一个实施例中，路径转换模块400进一步用于获取备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对RB-deploy中的节点下发备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为第一路由节点集合，RB-TP为第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；在预设链路或预设路由节点故障时，路径切换负责点删除第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
需要说明的是，前述对基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制实施例的解释说明也适用于该实施例的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，基于源、目的IP前缀确定外访流量的出口网关，并通过二维转发实现自治域网络中数据流到出口网关的传输，实现对多出口网络外访流量的灵活控制，而且，针对二维转发路径中的预设链路或预设路由节点故障时，预先计算备份路径，并根据二维转发路径与备份路径间关系，研究路径切换负责点的位置，从而实现二维转发路径的快速切换，达到预设链路或预设路由节点故障后的快速自愈，并根据已有一维路径与二维转发路径的重叠性，最小化二维转发项的部署，减少数据层存储开销。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，其特征在于，包括以下步骤：
构建双向等值网络的二维转发路径，其中，所述二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和多条链路，所述链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径；
根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署；
根据所述二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据所述二维转发路径和所述备份路径得到路径切换负责点；以及
根据所述备份路径得到备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径。
2.根据权利要求1所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，其特征在于，所述构建双向等值网络的二维转发路径，进一步包括：
获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在所述最短路径上发布二维链路状态广播通告；
每个接收到所述二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并查询一维转发表中目的前缀为所述接入路由器对应目的前缀的下一跳节点，且继续向所述下一跳节点传播所述二维链路状态广播通告；
在所述接入路由器接收到所述二维链路状态广播通告之后，生成与所述接入路由器对应的二维转发项，以实现所述双向等值网络二维转发路径的构建。
3.根据权利要求1所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，其特征在于，所述根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化所述二维转发项部署，进一步包括：
分别获取所述二维转发路径和所述一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；
根据所述第一路由节点集合RTP和所述第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS，其中，所述路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为所述第一路由节点集合RTP中第k个路由节点，rpk+1为所述第一路由节点集合RTP中第K+1个路由节点，K为正整数；
根据所述第一路由节点集合RTP和所述路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化二维转发项部署，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为所述第一出口网关。
4.根据权利要求1所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，其特征在于，其中，
所述路径切换负责点为所述二维转发路径和所述备份路径的共同节点，且在所述二维转发路径和所述备份路径中的转发下一跳节点不同。
5.根据权利要求3所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈机制，其特征在于，所述获取所述备份路径的备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径，进一步包括：
获取所述备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对所述RB-deploy中的节点下发所述备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为所述第一路由节点集合，RB-TP为所述第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；
在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，所述路径切换负责点删除所述第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
6.一种基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建双向等值网络的二维转发路径，其中，所述二维转发路径包括多个二维转发项、多个路由节点和多条链路，所述链路为相邻路由节点之间的最短二维转发路径；
最小化模块，用于根据所述二维转发路径和所述双向等值网络的一维转发路径最小化二维转发项部署；
备份模块，用于根据所述二维转发路径中的预设链路和预设路由节点得到备份路径，并根据所述二维转发路径和所述备份路径得到路径切换负责点；以及
路径转换模块，用于根据所述备份路径得到备份二维转发项，以在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，通过所述备份二维转发项和所述路径切换负责点将所述故障的预设链路切换为所述备份路径。
7.根据权利要求6所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，其特征在于，所述构建模块进一步用于获取第一出口网关至接入路由器之间的最短路径，并根据预设一维转发在所述最短路径上发布二维链路状态广播通告；每个接收到所述二维链路状态广播通告的路由节点生成二维转发项，并查询一维转发表中目的前缀为所述接入路由器对应目的前缀的下一跳节点，且继续向所述下一跳节点传播所述二维链路状态广播通告；在所述接入路由器接收到所述二维链路状态广播通告之后，生成与所述接入路由器对应的二维转发项，以实现所述双向等值网络二维转发路径的构建。
8.根据权利要求6所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，其特征在于，所述最小化模块进一步用于分别获取所述二维转发路径和所述一维转发路径上所有节点的第一路由节点集合RTP和第二路由节点集合RDP；根据所述第一路由节点集合RTP和所述第二路由节点集合RDP得到路由节点子集ROS；根据所述第一路由节点集合RTP和所述路由节点子集ROS得到预设部署二维转发项的集合Rdeploy，以最小化二维转发项，其中，Rdeploy＝RTP-ROS-{TEr}，TEr为所述第一出口网关，其中，所述路由节点子集ROS满足：
其中，rpk为所述第一路由节点集合RTP中第k个路由节点，rpk+1为所述第一路由节点集合RTP中第K+1个路由节点，K为正整数。
9.根据权利要求6所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，其特征在于，其中，
所述路径切换负责点为所述二维转发路径和所述备份路径的共同节点，且在所述二维转发路径和所述备份路径中的转发下一跳节点不同。
10.根据权利要求8所述的基于二维路由的外访流量控制及快速自愈装置，其特征在于，所述路径转换模块进一步用于获取所述备份路径上需要进行二维转发项部署的节点集合RB-deploy，并对所述RB-deploy中的节点下发所述备份二维转发项，其中，RB-deploy＝RB-TP-RTP+{STr}，RTP为所述第一路由节点集合，RB-TP为所述第一路由节点集合的备份，STr为路径切换负责点；在所述预设链路或所述预设路由节点故障时，所述路径切换负责点删除所述第一路由节点集合的二维转发项，以根据备份二维转发项完成二维转发路径的切换。
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